无线传感器网络MAC协议分析与实现

作为一种获取信息的新型技术，无线传感器网络已成为网络研究的热点。在无线传感器网络中，媒体接入控制层是影响网络运行的关键技术，它不仅决定着无线信道中资源的分配情况，影响着网络中各节点所携带的有限能源的使用，与此同时还必须满足网络动态变化以及一些突发业务的需求。本书在分析研究已有的无线传感器网络MAC协议基础上，对MAC协议的轮询控制机制进行研究。一直以来轮询系统特性的精确解析是MAC协议研究的难点，尤其是对其二阶特性的精确解析，其过程相当复杂且难度非常大。本书采用嵌入式Markov链和概率母函数的分析方法对无线传感器网络轮询系统进行研究，分别精确分析了基本的轮询系统、区分忙/闲环的并行调度轮询系统、非对称完全轮询服务系统、区分优先级的双队列多服务台排队系统、两级优先轮询系统等。并在此基础上开展对系统的实施进行研究，采用无线传感器网络操作系统TinyOS以及FPGA来进行新系统的实现，在实现过程中对MAC帧结构、轮询控制流程等都做了详细的设计，以求用实际的应用场景来验证无线传感器网络的MAC协议轮询控制系统的分析结果，并对比分析各类轮询系统的优劣性。