3.2　无线传感器网络数据链路层研究现状与发展

3.2.1　无线传感器网络MAC协议的分类

传统的无线网络数据链路层解决的主要问题就是提高网络的吞吐量和实时性，而无线传感器网络由于自身条件的限制，首先考虑的就是能量问题，因此具有许多独有的特点，如功耗小、成本低、速度慢等。由此看来，传统的无线网络中MAC协议不能直接用于无线传感器网络。目前，根据无线传感器网络的特性，研究人员已经研究出了多种类型的MAC协议，本书按下面几种方式进行了划分。

1. 按节点接入方式划分

发送节点发送数据包给目的节点，目的节点接收到数据包的通知方式通常可分为侦听、唤醒和调度三种MAC协议。侦听MAC协议主要采用间断侦听的方式，典型的协议有DEANAdeng；唤醒MAC协议主要采用基于低功耗的唤醒接收机来实现，当然也有集合侦听和唤醒两种方式的MAC协议，如低功耗前导载波侦听MAC协议；调度MAC协议主要用于广播中，广播的数据信息包含了接收节点何时接入信道和何时控制接收节点开启接收模块。

2. 按信道占用数划分

在无线传感器网络中，按物理层所采用的信道划分方法，可以分为单信道、双信道和多信道三种方式，目前无线传感器网络中采用的主要是单信道MAC协议。

3. 按分配信道方式划分

在无线传感器网络中，竞争性是区分MAC协议最重要的一个依据，竞争是指节点在接入信道的过程中采用的是随机接入方式还是有计划的分配方式。竞争MAC协议基本上都属于随机接入协议，其实现方式非常简单，能灵活地解决无线节点移动的问题，能量波动非常小。

本书采用的就是根据分配信道方式来划分MAC协议，按照这个标准，本书将MAC协议分为竞争型、分配型、混合型和跨层MAC协议，每一种都介绍了几个经典的MAC协议，详细叙述了这些协议的主要思想、采用的核心技术及关键算法，并在这些协议的基础上进行了认真的总结和归纳。