Các giao thức MAC cho mạng WSNs:

Một phần của tài liệu WIRELESS SENSOR NETWORKS (Trang 54 - 55)

Nhu cầu duy trì năng lượng là vấn ñề quan trọng nhất trong thiết kế giao thức MAC cho mạng WSNs. Nhiều nhân tố gây ra lãng phí năng lượng, như overhead quá dài, lắng nghe trong trạng thái nghỉ, ñụng ñộ các gói, và nghe lén (overhearing). ðiều tiết truy cập ñòi hỏi trao ñổi thông tin ñiều khiển và ñồng bộ giữa các node tranh chấp. Sự trao ñổi lượng lớn thông tin này cũng làm tăng công suất tiêu thụ. Chu kỳ lắng nghe dài làm tăng tiêu thụ năng lượng và giảm lưu lượng qua mạng. Việc phát lại các gói bịñụng ñộ tiêu tốn lượng lớn năng lượng của node. Sốñụng ñộ xảy ra nhiều làm giảm chất lượng của giao thức MAC. Tương tự, việc nghe gói mà ñịa chỉñến không phải là của node (gọi là nghe lén) cũng làm tiêu tốn năng lượng không cần thiết.

ðối tượng chính của giao thức MAC là giảm năng lượng hao phí do ñụng ñộ, lắng nghe, nghe lén, và overhead quá dài. Các giao thức này ñược phân ra làm 2 nhóm: giao thức mớp MAC dựa trên cở

sở có kế hoạch (schedule-based)và dựa trên tranh chấp (contention-based).

Schedule-based là lớp giao thức MAC truy cập kênh truyền dựa trên lịch trình sắp xếp sẵn. Kênh truyền ñược giới hạn cho một node tại một thời ñiểm bằng cách phân trước tài nguyên hệ thống cho riêng node ñó.

Contention-based tránh phân trước tài nguyên cho node. Thay vào ñó, kênh truyền radio ñược chia sẻ cho tất cả các node và theo nhu cầu. Nhưng nhiều node cùng có nhu cầu sử dụng kênh truyền, kết quả là ñụng ñộ xảy ra.

Chức năng chính của giao thức lớp MAC dựa trên tranh chấp là tối thiểu hoặc tránh hoàn toàn

ñụng ñộ.

Việc giải quyết ñụng ñộ thường ñạt ñược bằng cách dùng giải thuật phân tán, ngẫu nhiên ñể sắp xếp lại truy cập kênh truyền ñối với các node ñang tranh chấp. Ý tưởng căn bản ñể giảm ñi overhead là buộc các node phải vào trạng thái ngủ khi nó không hoạt ñộng. Tuy nhiên, trạng thái ngủ của các node mà không có sự phối hợp có thể làm việc thông tin giữa các node lân cận trở nên khó khăn. Phần tiếp theo sẽ phân tích về schedule-based protocols và contention-based protocols thông qua giao thức S-MAC và IEEE MAC-layer protocol.

Một phần của tài liệu WIRELESS SENSOR NETWORKS (Trang 54 - 55)