BMAC协议PPT课件

1、B-MAC协议探究,CONTENTS,2、LPL机制,5、缺点,4、优点,3、CCA机制,1、B-MAC,B-MAC,节点周期性的侦听网络，使用扩展前导和低功率侦听技术(LowPowerListening,LPL)实现低功耗通信，使用空闲信道评估技术（ClearChannelAssessment,CCA）进行信道裁决。,异步竞争类MAC协议（BerkeleyMediaAccessControl）,B-MAC协议的特点,LowPowerOperation（低功耗）EffectiveCollisionAvoidance（有效的碰撞避免）Simpleimplementation，Smallcodea

2、ndRAMSize（实现简单，代码量少，存储空间占用少）ReconfigurablebyNetwork（可重构）ToleranttoChangingRF/NetworkingConditions（对网络状况改变不敏感）ScalabletoLargeNumbersofNodes(可扩展至大量节点）,LPL机制,LPL机制的工作原理如下图所示，当节点要发送数据时，首先会侦听信道，如果信道空闲就发送一个不小于接收节点侦听间隔的前导序列（Preamble），可靠唤醒接收节点，然后紧接着发送地址信息和数据。接收节点周期性的重复侦听、休眠，直到侦听到前导序列后立即醒来，进入接收状态，直到接收完所有数据后返

3、回休眠状态。节点只在发送、接收、侦听状态时醒来，其余时间都处于休眠状态。,LPL机制,如Tw取值过大，会造成传输过程较大的时延。如Tw取值过小，节点在频繁的唤醒-睡眠过程中会增大能耗。Tw的取值应根据网络流量负载的具体情况确定。,每个数据帧前都发送前导序列，如数据量大，则发送前导序列能耗较大。数据量小时，前导序列少，节点免去多次侦听的过程，能耗较少。,LPL机制的Tw的取值,CCA机制,节点侦听完前导序列发现自己不是目的节点，造成能耗。节点侦听前导序列失败，造成能耗和延迟。源节点错误判断信道状态发送前导序列，导致传输碰撞,LPL机制的问题,为解决LPL机制的问题。动态本底噪声评估。信号侦测。,

4、CCA机制,B-MAC协议的CCA机制由两个阶段组成：,CCA机制,噪声基准估计阶段：因为噪声不断变化，B-MAC不固定噪声基准（noisefloor），而是在信道空闲的时候抽取信号强度样本，噪声基准评估使用先进先出（FIFO）队列实现。每个样本存入FIFO队列并且队列的中值St被添加到衰减指数加权平均值，之后估计出噪声基准。,信号检测阶段：传统的802.15.4采用单一信号强度采样与噪声基准比较（称为采用门限的方式）。B-MAC不同，采用异常解决方式。,噪声基准估计阶段信号检测阶段,CCA机制,接收信号强度指示器,传统方法（门限方式）,异常检测方法,右图是针对典型无线信道的CCA有效性。顶图是CC1000收发器接收信号强度指示（RSSI）的轨迹。中间的图显示了阈值CCA算法的输出。1表示信道空闲，0表示不空闲。底部图显示了异常值检测算法的输出。,CCA机制,CCA机制的工作原理在一次传输结束后，节点立即对信道采样更新本底噪声估计值。在下次传输数据前，对信道进行多次采样。发现异常，则信道空闲，可发送数据。未发现异常，则信道忙碌，进行退避。,优点,提供一个有效的载波侦听机制，大部分错误可以被检测；,噪声基准评估机制使MAC协议能够适应周边环境；,轻量级协议，占用空间较小；,灵活多变，为上层用户提供各种接口，方便再次开发。,缺点,未解决隐终端问题，在高密度高流