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日益流行的无线传感器网络技术与多媒体新应用需求的结合促使了无线多媒体传感器网络( Wireless Multimedia Sensor Networks, WMSNs)技术的产生。WMSNs技术在给人们提供丰富媒体信息带来感官享受的同时也给 WMSNs的MAC(Medium Access Control)协议研究带来了严峻的挑战,如严格的QoS(Quality of Service)保证和低能耗。 本文详细分析了经典的基于竞争的S-MAC(Sensor-MAC)协议机制以及其能耗性能和时延性能,并指出了该协议应用于WMSNs中存在的局限,如节点固定发送功率造成近距离传输时的能量浪费,以及固定周期的睡眠机制造成低吞吐量和高时延等。 为了降低WMSNs中的节点能量消耗,提高网络性能,本文提出了节点发送功率控制算法(CONtrol of Power in MAC,CONP-MAC)和基于队列的动态占空比机制(Queue based Design of MAC,QD-MAC)。CONP-MAC中节点发送功率的大小根据目的节点的不同而变化,理想发送功率通过发送节点和接收节点的握手信号来获取。QD-MAC统计所有邻居节点和自身节点缓冲队列中的数据量来预测网络负载,从而调整占空比来适应网络内流量的变化。最后对新算法和机制在Linux环境下的NS2平台上进行了仿真验证。 结果表明,与原S-MAC协议相比节点发送功率控制算法明显地降低了能耗和时延,并且提高了吞吐量。占空比调整机制明显地改善了网络吞吐量性能和时延性能,在数据量较少的时候,明显地降低了能耗。