第3章
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計

3.1　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層概述

在TCP/IP的OSI七層模型中，數(shù)據(jù)鏈路層是位于物理層之上的第二層，物理層只提供物理的數(shù)據(jù)傳輸，不保證數(shù)據(jù)的可靠性，而數(shù)據(jù)鏈路層就是利用物理層提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，將物理層的物理連接鏈路轉(zhuǎn)換成邏輯連接鏈路，從而形成一條沒有差錯的鏈路，保證鏈路的可靠性。同時數(shù)據(jù)鏈路層也向它的上層—網(wǎng)絡(luò)層提供透明的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流多路復(fù)用、數(shù)據(jù)幀檢測、媒體訪問和差錯控制，保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)點到點及點到多點的連接。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器網(wǎng)絡(luò)受到自身硬件條件的限制，具有數(shù)據(jù)吞吐量較小、節(jié)點共享信道等特點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層研究的主要內(nèi)容就是MAC和差錯控制。

怎樣實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中無線信道的共享，即媒體接入控制（MAC）協(xié)議的實現(xiàn)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層研究的一個重點，MAC協(xié)議的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)劣。傳統(tǒng)的MAC協(xié)議能夠在公平地進(jìn)行媒體控制的同時，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和實時性。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身的一些限制，如處理器能力有限、能量不可替換、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性強等，傳統(tǒng)的無線MAC協(xié)議不能直接運用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，MAC協(xié)議面臨著許多亟待解決的問題。