無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中邊界節(jié)點(diǎn)性能的研究.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)、微電子技術(shù)和分布式計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)的發(fā)展。近幾年來(lái)WSNs引起人們的極大關(guān)注，在該網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能量主要消耗在射頻器上，能量的快速消耗使網(wǎng)絡(luò)壽命變短。媒體訪問(wèn)控制(MAC)協(xié)議在能量效率方面起著重要的作用，它決定了無(wú)線信道的使用方式，構(gòu)建WSNs系統(tǒng)的底層通信結(jié)構(gòu)，影響著網(wǎng)絡(luò)性能。人們?cè)贗EEE802.11 MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了若干MAC協(xié)議，例如SMAC(Sensor MAC)、TM

2、AC(Timeout MAC)等。
　　 SMAC協(xié)議中形成了多個(gè)在局部范圍內(nèi)同步的簇，簇的邊界節(jié)點(diǎn)相對(duì)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)而言能量消耗較快；而SSMAC(SMAC)協(xié)議中達(dá)到全局同步所需時(shí)間很長(zhǎng)，甚至在節(jié)點(diǎn)生命周期內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)全局同步，影響數(shù)據(jù)傳輸。針對(duì)這些問(wèn)題，本文首先提出一種基于局部同步的調(diào)度算法PSMAC，即設(shè)置一個(gè)閾值來(lái)限制簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)總數(shù)，防止簇的無(wú)限擴(kuò)大而造成時(shí)間的大量消耗。當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到同步包后，它通過(guò)同步包中所含信息、節(jié)點(diǎn)所在簇的節(jié)

3、點(diǎn)總數(shù)、設(shè)定的閾值來(lái)決定其自身調(diào)度的選擇和簇的合并。這樣不僅能減少邊界節(jié)點(diǎn)數(shù)目，而且提高網(wǎng)絡(luò)同步的效率。
　　 其次，在PSMAC的基礎(chǔ)上加入了基于單調(diào)度的改進(jìn)方案。當(dāng)WSNs采用PSMAC后，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)形成了很少的邊界節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)不再需要采用雙調(diào)度工作機(jī)制，而是仍采取單調(diào)度機(jī)制，與它們所在簇的調(diào)度一致。當(dāng)有數(shù)據(jù)包需發(fā)送到其它簇的節(jié)點(diǎn)時(shí)，邊界節(jié)點(diǎn)發(fā)送一連串的RTS/CTS請(qǐng)求包，如果在CTS狀態(tài)內(nèi)收到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的CTS包，兩節(jié)點(diǎn)成功