接收端无线传感器网络MAC协议

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无线传感器网络通过各类微型传感器对目标区域进行实时监测,传感节点节点依靠电池供电,在有限的电池能量下长期运作在无人监管的环境下,这就要求要有很好的能量利用效率。  无线传感器网络中的介质访问控制(MAC)协议决定着无线信道的使用方式,用来构建无线传感器网络系统的底层结构,负责为节点分配无线信道资源,它决定了无线传感器网络的评价指标。因此研究有一定自适应性的MAC协议对无线传感器网络具有重要意义。  本文针对接收端发起的MAC协议的空闲侦听、以及高负载网络下的过听现象,提出了改进方案:通过预测机制来减少发送节点长时间的侦听信道,使网络中的节点在不同的时间苏醒来避免高负载网络下的冲突,从而达到提高网络能效的目的。改进后的MAC一方面能够使发送节点对目的接收节点唤醒时间做出准确预测,然后在接收节点醒来之前才开始侦听信道,以此来减少发送节点的空闲侦听,另一方面采用一个随机数序列作为节点的唤醒间隔,节点按照这个随机数序列作为休眠调度就能有效的避免在同一时间唤醒,从而避免不必要的网络冲突。最后利用网络模拟器NS2中采用增加数据流数和增快发包数两种方式模拟了高负载网络,仿真结果表明,改进后的MAC协议减小了空闲侦听、提高了包交付率、缩短了延迟、提高了网络能效,从而延长了网络生命周期。
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