3.2　無線傳感器網絡數據鏈路層研究現狀與發展

3.2.1　無線傳感器網絡MAC協議的分類

傳統的無線網絡數據鏈路層解決的主要問題就是提高網絡的吞吐量和實時性，而無線傳感器網絡由于自身條件的限制，首先考慮的就是能量問題，因此具有許多獨有的特點，如功耗小、成本低、速度慢等。由此看來，傳統的無線網絡中MAC協議不能直接用于無線傳感器網絡。目前，根據無線傳感器網絡的特性，研究人員已經研究出了多種類型的MAC協議，本書按下面幾種方式進行了劃分。

1. 按節點接入方式劃分

發送節點發送數據包給目的節點，目的節點接收到數據包的通知方式通常可分為偵聽、喚醒和調度三種MAC協議。偵聽MAC協議主要采用間斷偵聽的方式，典型的協議有DEANAdeng；喚醒MAC協議主要采用基于低功耗的喚醒接收機來實現，當然也有集合偵聽和喚醒兩種方式的MAC協議，如低功耗前導載波偵聽MAC協議；調度MAC協議主要用于廣播中，廣播的數據信息包含了接收節點何時接入信道和何時控制接收節點開啟接收模塊。

2. 按信道占用數劃分

在無線傳感器網絡中，按物理層所采用的信道劃分方法，可以分為單信道、雙信道和多信道三種方式，目前無線傳感器網絡中采用的主要是單信道MAC協議。

3. 按分配信道方式劃分

在無線傳感器網絡中，競爭性是區分MAC協議最重要的一個依據，競爭是指節點在接入信道的過程中采用的是隨機接入方式還是有計劃的分配方式。競爭MAC協議基本上都屬于隨機接入協議，其實現方式非常簡單，能靈活地解決無線節點移動的問題，能量波動非常小。

本書采用的就是根據分配信道方式來劃分MAC協議，按照這個標準，本書將MAC協議分為競爭型、分配型、混合型和跨層MAC協議，每一種都介紹了幾個經典的MAC協議，詳細敘述了這些協議的主要思想、采用的核心技術及關鍵算法，并在這些協議的基礎上進行了認真的總結和歸納。