0章节无线多媒体传感器网络(WMSN)是在传统无线传感器网络(WSN)基础上引进了音视频和图像等多媒体信息感官功能的一种新型传感器网络。如图1右图，WMSN一般来说有大量装备有CMOS摄像头和微型麦克风的传感器节点包含，能感官非常丰富的音频、视频、图像等多媒体信息，构建纽粒度、精准信息的环境监测，可普遍应用于战场可视化监控、环境监测、交通监控、智能家居和医疗卫生等领域，因此引发了各国政府和学术界的很大注目。从2003年起，美国计算机协会专门的组织国际视频监控与传感器网络研讨交流涉及研究成果，加州大学和斯坦福大学等美国多所知名学府都开始了WMSN的研究工作。

我国高校和研究机构也开始了该领域的探寻，但研究成果尚能正处于跟上阶段，距离实际市场需求还差距太远。在WMSN中，媒体访问控制(MediumAccessControl，MAC)协议正处于无线传感器网络协议栈的底层，主要功能是在相互竞争的传感器节点之间分配受限的无线信道资源，要求着无线信道的用于方式和网络性能，是确保整个网络长时间运营的最重要技术。针对WMSN硬件资源有限、音视频媒体信息非常丰富以及处置任务简单等特点，本文总结了当前MAC协议设计的特点与挑战，对现有协议按照信道终端方式展开了分类，侧重分析了几种典型协议，并详尽辩论了这些协议对动态多媒体应用于的反对能力，最后探究了今后MAC协议设计时亟需研究解决问题的问题。1WMSN媒体访问控制协议特点及挑战传统的无线传感器网络MAC协议设计主要考虑到以下三方面内容：节省能量；节点部署和网络拓扑结构要具备可扩展性；网络效率，主要还包括公平性、陡然亲率和比特率利用率等。

目前传感器网络MAC协议基本上不反对QoS，无法获取多媒体业务传输服务。WMSN的MAC协议是个较新的研究课题，在设计时除了顾及上述无线传感器网络MAC协议考虑到外，多媒体业务要求了WMSN的MAC协议设计面对如下技术挑战：(1)硬件资源受限。由于大量使用微型化传感器节点部署，节点在能量供给、计算能力和存储空间等硬件资源十分受限，要求了MAC协议设计必需以节约能源为前提。对于WMSN，由于业务传输和处置任务简单，在获取QoS确保的同时必需考虑到如何高效应用于这些资源。

(2)QoS确保。QoS脆弱是WMSN的一个最重要特征，明确反映在音视频质量、网络时延、网络能耗和媒体信息处理等方面。WMSN与传统WSN比起，MAC协议设计必须更好的注目服务质量。

(3)区分服务。WMSN不存在音频、视频信息，同时有可能不存在文本信息，有所不同的应用于对QoS的有所不同参数注目程度有所不同。

因此，MAC协议设计要需要针对上述有所不同业务获取区分服务，同时在全网范围内构建资源的有效地利用。(4)性能权衡。

MAC协议设计必须在各种性能间获得均衡，各性能间的均衡往往比单个性能的展现出更加最重要。多媒体传感器网络MAC如何在QoS、网络效率、可扩展性、能耗等方面获得均衡，也是一个最重要问题。(5)复杂度与优化性能的折中问题。

MAC协议要尽可能使WMSN性能获得优化，但往往将协议设计得过分简单。传感器节点本身能量、存储和计算能力受限，不需要展开过多的计算出来，所以协议要设计的尽量非常简单高效。2WMSN媒体访问控制协议在WMSN中，MAC协议正处于无线传感器网络协议栈的底层，在相互竞争的传感器节点之间展开无线信道资源分配，要求着无线信道的用于方式和网络性能。根据信道终端机制，这些协议可以分成三类：非竞争闲置、竞争闲置和混合闲置方案，如图2右图。

下面详尽辩论各类MAC协议对动态多媒体应用于的反对能力。2.1非竞争闲置方案非竞争MAC协议一般来说以TDMA方式居多，也可使用FDMA或CDMA的信道采访方式。Sohrabi等人明确提出的SMACS是一种基于TDMA的分布式MAC协议。

在无全网实时情况下，SMACS需要找到一家人节点，创建发送到／接管链路，并对邻节点找到和信道分配展开了拆分。通信链路由一对随机自由选择在相同频率(或跳跃频序列)上的通信节点包含。

在链接创建时通过随机苏醒，而在空闲时槽内重开升空的机制有效地增大了能量损耗。然而该方案有两个缺点：一家人节点的时槽数相同恒定，并必须时间实时机制；相同时槽构建过于灵活性，很难反对更高的比特率。另外，基于TDMA的方案皆必须邻接节点间的时间实时工作。在EDF调度算法基础上，Caccamo等人明确提出了一种基于FDMA的MAC协议。

整个网络被拆分成许多簇，邻接簇间以FDM方式用于有所不同的频率展开通信，而在簇内节点间使用TDMA方式通信。对应的，消息分成簇内信息互相交换和簇间信息互相交换两种。该方案确保了实时性业务的传输、比特率以及时延容许，但是在现有的无线传感器硬件平台上构建多种频率较为艰难，且簇内节点周期性信息调度减缓了能量消耗。

Liu等人明确提出了一种基于CDMA的MAC协议以反对无线传感器网络的动态业务。他们指出使用CDMA方案可获取多簇间比特率资源的灵活性配备、安全性更佳和业务吞吐量更大，同时容许展开时、空域多域牵头通信。

在仅有等于是以六边形簇结构上使用有所不同CDMA编码序列代替了多种频率。在发送信息时，每个节点享有1个升空模块和6个接管模块，而在侦听／接管时享有7个接管模块。与TDMA和FDMA方式比起，CDMA方式增大了内部地下通道间阻碍，有效地提升了比特率利用率，但缺点是必须类似的传感器硬件反对，构建代价较小。

从本质上谈，非竞争闲置方案有效地增大了分组信息撞击，减少了网络吞吐量，减少了延后并确保了实时性业务传输，特别是在在反对流媒体应用于方面具备很强的竞争力。但缺点是，这种方案结构比较复杂，并且必须集中控制，在实际部署中很难调整帧长度和时隙，无法有效应对节点过热和网络拓扑结构的变化，并必须多信道通信，对传感器节点硬件拒绝很高。2.。

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