無線傳感器網絡信道接入技術面臨的挑戰
發布時間:2012/3/28 19:50:10 訪問次數:1856
由于WSN網絡的資源有限且與應用高度相關，研究人員采用了SN74ACT04PWR多種策略來設計MAC協議。通過對當前提出的各種應用于WSN網絡的MAC協議進行研究與分析，得到的結論是：由于不同應用場合對網絡的要求不同，對MAC協議來說，不存在一個適用于所有WSN網絡應用的MAC協議，也沒有一種協議在各方面明顯強于其他協議，各種MAC協議在能量有效性和網絡延遲等性能之間，都存在不同程度的矛盾性，且受到多方面因素的制約。但能量有效性是設計一個好的MAC協議昀關鍵因素，能量高效的MAC協議仍然是今后的一個開放性研究課題。在現有研究的基礎上，將來WSN網絡MAC協議的進一步研究策略和發展趨勢如下。
①能量有效性和網絡性能有效性的平衡：現有的多數MAC協議采用睡眠／偵聽機制，大大地延長了網絡壽命，但這種機制下網絡的時延較長，網絡吞吐量比較低。在網絡流量大的情況下不能很好地適應業務需求，因此需要在節約能量的基礎上盡可能地提高網絡效率。其中一種解決方法是提高網絡空間復用度，采用雙信道或多信道的工作方式。
②優化的跨層設計：充分利用有效的資源，綜合物理層和上層（路由、傳輸、應用層）的信息來設計和優化MAC協議，以提高網絡的能量有效性和網絡效率。
③提供QoS（Quality of Service）支持：無線傳感器網絡的服務質量保證比其他類型的網絡更難實現，需要改進MAC協議來減輕信道競爭、網絡拓撲結構變化等對QoS的影響。
④安全性：無線傳感器網絡的特點使其很容易受到被竊聽、主動入侵、信息阻塞和信息假冒、拒絕服務等各種方式的攻擊，因此無線傳感器網絡中的安全問題非常復雜。對安全性的考慮應該滲透到協議棧每一層中，不同的應用對安全性的要求不相同，設計MAC協議應該根捃不同的需求引入一定的安全措施（如信道加密、抗干擾、用戶認證、密鑰管理、訪問控制等），提高網絡對攻擊的防御性。
⑤實時性：一些特殊的應用場合，如交通、工業控制、戰場監測等，對傳感器網絡通信的實時性研究還不是很多，因此實時性也將成為今后無線傳感器網絡MAC協議研究的重點之一。
①能量有效性和網絡性能有效性的平衡：現有的多數MAC協議采用睡眠／偵聽機制，大大地延長了網絡壽命，但這種機制下網絡的時延較長，網絡吞吐量比較低。在網絡流量大的情況下不能很好地適應業務需求，因此需要在節約能量的基礎上盡可能地提高網絡效率。其中一種解決方法是提高網絡空間復用度，采用雙信道或多信道的工作方式。
②優化的跨層設計：充分利用有效的資源，綜合物理層和上層（路由、傳輸、應用層）的信息來設計和優化MAC協議，以提高網絡的能量有效性和網絡效率。
③提供QoS（Quality of Service）支持：無線傳感器網絡的服務質量保證比其他類型的網絡更難實現，需要改進MAC協議來減輕信道競爭、網絡拓撲結構變化等對QoS的影響。
④安全性：無線傳感器網絡的特點使其很容易受到被竊聽、主動入侵、信息阻塞和信息假冒、拒絕服務等各種方式的攻擊，因此無線傳感器網絡中的安全問題非常復雜。對安全性的考慮應該滲透到協議棧每一層中，不同的應用對安全性的要求不相同，設計MAC協議應該根捃不同的需求引入一定的安全措施（如信道加密、抗干擾、用戶認證、密鑰管理、訪問控制等），提高網絡對攻擊的防御性。
⑤實時性：一些特殊的應用場合，如交通、工業控制、戰場監測等，對傳感器網絡通信的實時性研究還不是很多，因此實時性也將成為今后無線傳感器網絡MAC協議研究的重點之一。
由于WSN網絡的資源有限且與應用高度相關，研究人員采用了SN74ACT04PWR多種策略來設計MAC協議。通過對當前提出的各種應用于WSN網絡的MAC協議進行研究與分析，得到的結論是：由于不同應用場合對網絡的要求不同，對MAC協議來說，不存在一個適用于所有WSN網絡應用的MAC協議，也沒有一種協議在各方面明顯強于其他協議，各種MAC協議在能量有效性和網絡延遲等性能之間，都存在不同程度的矛盾性，且受到多方面因素的制約。但能量有效性是設計一個好的MAC協議昀關鍵因素，能量高效的MAC協議仍然是今后的一個開放性研究課題。在現有研究的基礎上，將來WSN網絡MAC協議的進一步研究策略和發展趨勢如下。
①能量有效性和網絡性能有效性的平衡：現有的多數MAC協議采用睡眠／偵聽機制，大大地延長了網絡壽命，但這種機制下網絡的時延較長，網絡吞吐量比較低。在網絡流量大的情況下不能很好地適應業務需求，因此需要在節約能量的基礎上盡可能地提高網絡效率。其中一種解決方法是提高網絡空間復用度，采用雙信道或多信道的工作方式。
②優化的跨層設計：充分利用有效的資源，綜合物理層和上層（路由、傳輸、應用層）的信息來設計和優化MAC協議，以提高網絡的能量有效性和網絡效率。
③提供QoS（Quality of Service）支持：無線傳感器網絡的服務質量保證比其他類型的網絡更難實現，需要改進MAC協議來減輕信道競爭、網絡拓撲結構變化等對QoS的影響。
④安全性：無線傳感器網絡的特點使其很容易受到被竊聽、主動入侵、信息阻塞和信息假冒、拒絕服務等各種方式的攻擊，因此無線傳感器網絡中的安全問題非常復雜。對安全性的考慮應該滲透到協議棧每一層中，不同的應用對安全性的要求不相同，設計MAC協議應該根捃不同的需求引入一定的安全措施（如信道加密、抗干擾、用戶認證、密鑰管理、訪問控制等），提高網絡對攻擊的防御性。
⑤實時性：一些特殊的應用場合，如交通、工業控制、戰場監測等，對傳感器網絡通信的實時性研究還不是很多，因此實時性也將成為今后無線傳感器網絡MAC協議研究的重點之一。
①能量有效性和網絡性能有效性的平衡：現有的多數MAC協議采用睡眠／偵聽機制，大大地延長了網絡壽命，但這種機制下網絡的時延較長，網絡吞吐量比較低。在網絡流量大的情況下不能很好地適應業務需求，因此需要在節約能量的基礎上盡可能地提高網絡效率。其中一種解決方法是提高網絡空間復用度，采用雙信道或多信道的工作方式。
②優化的跨層設計：充分利用有效的資源，綜合物理層和上層（路由、傳輸、應用層）的信息來設計和優化MAC協議，以提高網絡的能量有效性和網絡效率。
③提供QoS（Quality of Service）支持：無線傳感器網絡的服務質量保證比其他類型的網絡更難實現，需要改進MAC協議來減輕信道競爭、網絡拓撲結構變化等對QoS的影響。
④安全性：無線傳感器網絡的特點使其很容易受到被竊聽、主動入侵、信息阻塞和信息假冒、拒絕服務等各種方式的攻擊，因此無線傳感器網絡中的安全問題非常復雜。對安全性的考慮應該滲透到協議棧每一層中，不同的應用對安全性的要求不相同，設計MAC協議應該根捃不同的需求引入一定的安全措施（如信道加密、抗干擾、用戶認證、密鑰管理、訪問控制等），提高網絡對攻擊的防御性。
⑤實時性：一些特殊的應用場合，如交通、工業控制、戰場監測等，對傳感器網絡通信的實時性研究還不是很多，因此實時性也將成為今后無線傳感器網絡MAC協議研究的重點之一。
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- 3-28按需分配的信道接入技術
- 3-28SDMA技術
公網安備44030402000607
