无线传感器网络 第六章

本章主要描述MAC协议，以及诸如蓝牙、WIFI、ZigBee协议。尤其是WIFI协议的四大通讯规则

第六章

• MAC
  • 基本概念
    • MAC：介质访问控制 TDMA :一个点可以用到的较多带宽，轮到时间较短。 FDMA ： 一个点可以一直传送，但带宽较少。
  • 协议分类
    • 1、Reservation-Based: 利用固定分配的方法来决定谁可以传送 2、Contention-Base: 利用竞争的方式决定谁可以传送 3、Hybrid: 竞争和固定分配相结合的接入方式
  • 无线信道的方式取决于？
    • MAC协议决定了无线信道的使用方式
  • MAC协议功能
    • 无线网络中主要的功能：碰撞控制 、访问控制 、排程机制 、醒睡省电机制
• 无线通信协议之间的区别
  • WiFi手机连上AP的程序
    • 1、手机送出联机要求(靠竞争) 2、AP要求认证 3、手机上传认证码 4、AP check认证码，如果认证正确，AP会回送会员编号(唯一) 5、手机回送Ack封包(确认封包) 6、手机及AP都会记录这个会员编号
• WIFI协议四大通讯规则
  • Listen Before Talk
    • 原理
      • Sender发送讯号前，先听听看carrier(载波)是否有讯号
    • 问题
      • 发生Hidden Terminal Problem(隐藏主机问题)
  • RTS/CTS警告封包
    • 原理
      • 在传送数据之前为了避免别人干扰，首先送者发出RTS封包，然后收者发出CTS封包。
    • 问题
      • Exposed terminal problem ：浪费带宽
  • 规则三：修改[规则一]
    • 原理
      • 送RTS前，送者须持续侦测载波，一段时间(DIFS时间长度)。 测试时间：若载波Busy，则闭嘴。若载波均维持Idle，则可送出RTS。
  • [规则四]
    • 被压抑过的主机，在第一次醒来时，必须多测载波一段时间，这段时间有骰子决定。 测载波期间 （1）若载波均Idle，则可送出RTS。 （2）若载波Busy，则冰冻系统的剩余骰子数，直到下一次醒来，继续测载波一段的时间(DIFS+剩余骰子数)。
• 蓝牙
  • 蓝牙协议基本概念
  • 传统蓝牙与蓝牙4.0的区别
• ZigBee协议
  • 基本概念
    • 1、一个周期通信周期会被分成多个小时间段 2、每一个“父亲”都会在一个周期中挑选一个小时间段，用来和自己的“儿子”进行通信 3、每一个“儿子”都有机会和自己的父亲进行通信
  • 网络模型建立
    • 1、扫描每个频道的信号强度
    • 2、第二轮扫描的目的：判断哪一个频段在树状结构里面的层次最低？找到最低层，接入此层。
  • 地址分配算法
  • 路由算法
  • ZigBee设备建立PAN的基本流程
    • 1、扫描完所有频道，未听到任何的Beacon,则建立一个PAN 2、协调器建立PAN，定期发送Beacon，以便其他设备连接到此PAN网络 3、新开机的ZigBee设备