4.3MAC层设计
文献[9]列举了一个已经应用于体育运动的设计方案,通过案例说明了将UWB应用于传感器网络的可能性以及由此带来的效益。在设计方案中,传感器节点被设计为移动节点和固定节点两种,移动节点主要利用UWB的定位精度向固定节点实时发送坐标信息,而固定节点则用于信息的收集、融合以及与后端服务器的通信。UWB的低能量消耗的特点可以有效节约移动节点的有限能源从而延长其工作寿命。为解决多节点同时访问同一目的节点而引发的共享信道的问题,该方案在MAC问题中采取了分时调用的方式。文献[10]分析了MAC问题产生的原因,介绍Aloha和CSMA(CarrierSenseMultipleAccess)两种主要的MAC协议并指出为了适用于多跳传输应当在具体应用中对这两种协议进行修改。以Aloha为例分析了网络覆盖面积与总吞吐量之间的关系,提出对网络的整体性能采用总吞吐量作为指标进行衡量,对单个链接的性能采用传输损耗概率进行衡量;分析了衡量MAC问题的指标与UWB作用下的网络半径的之间关系。通过分析指出即使增加网络节点间通信的跳数,小的覆盖半径依然可以减少多路访问问题造成的干扰。
5、结束语
超宽带技术凭借带宽、功耗、定位精度等方面的优势成为无线通信领域一个非常有前景的技术。由于满足了无线传感器网络低功耗、低成本、结构简单、高定位精度等要求,超宽带技术将会成为无线传感器网络物理层最理想的通信协议之一并将为无线传感器网络的应用提供新的发展机遇。

