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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
无线传感器网络(WSN)是由大量低成本、低功耗、具备感知能力、计算能力和无线通信能力的微型传感器节点通过自组织方式构成的网络。WSN在目标检测和跟踪、环境监测、工业过程监控、战术系统等诸多方面的巨大应用潜力近年来吸引了国内外很多的研究者。受限的能源、计算、存储和通信能力和高度面向应用的特性使其显著区别于传统无线网络, 也给研究者带来了很多值得研究和探索的挑战性题目，促使很多学者采用跨层或者集成设计的方法以达到最好的能源有效性并满足应用的其它需求。媒体接入控制协议（MAC）直接控制着节点的射频模块，所以设计能源有效的MAC协议对于延长WSN的网络生命期具有重要的意义。论文在分布式时槽分配算法DRAND的基础上，为满足不同角色节点的通信流量需求并减少分簇WSN中由于分簇重组带来的时槽分配开销，提出了ADRAND时槽分配算法。以此为基础，提出了适合分簇网络的流量适应的混合MAC协议THMAC。THMAC能够综合利用TDMA和CSMA的优点并弥补它们的缺点。为提高能源有效性，THMAC区分节点角色分配时槽，不同节点采用不同的睡眠和空闲侦听策略。THMAC在大规模WSN的整个生命期中保证了能源效率，在各种流量条件下获得了低时延和高吞吐量的良好性能。多跳传输在节能的同时也引入了处理时延。对于时延高度敏感信息和普通信息并存的应用，必须兼顾时延性能和能源有效性。为此，提出了一个面向单信道节点的WSN的基于分簇优化的低时延混合MAC协议--CHMAC。为降低紧急数据传输的时延，保证能源有效性和吞吐量性能，设计了基于双时槽的传输调度方法。CHMAC既能支持紧急事件的可变功率CSMA方式传输，又能以TDMA方式传输周期性数据。CHMAC不仅可利用分簇网络数据流特性精细控制中的节点的侦听、睡眠，而且利用传输功率控制以降低能耗。该协议在各种流量条件下均表现良好的时延和吞吐量性能，具有良好的适应性和健壮性。针对信道可切换的节点，面向事件驱动型、单收发器节点组成的WSN，提出了一个灵活的基于位图辅助调度的多信道MAC协议FBMA。FBMA将簇间传输和簇内传输联合设计，减少了节点数目大导致的时帧帧长对传输时延的影响。传感器节点基于位图的辅助调度，按需采用前导码同步机制控制节点的发送和侦听。信道切换规则和辅助节点的使用有效地提高了网络对突发信息的传输能力和可靠性。在多信道MAC协议FBMA的基础上，遵循集成协议设计思想，提出了一个面向事件驱动、部署支持角色预定的集成协议DAP，实现了在具有移动节点的WSN中能源有效的数据分发。DAP在部署前将每个节点设定到组并将同组节点部署在相邻区域。在部署时将同一分簇指定的多个簇首节点捆绑投放到预定区域的同一地点并为其设定区域坐标，由它们共同担任簇首和数据分发节点。同组传感器节点协同监测事件并向簇首报告。分发节点采用网格坐标实现地理路由，建立从数据源到移动接收者的数据路径。DAP协议能够容忍时间同步误差，采用不同的方法为簇内通信和簇间通信分配信道以有效利用信道资源。该集成数据分发协议能够在保持能源有效性的同时，保证时延和高吞吐量性能，而且还具有对于高密度部署的良好扩展性。 |
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