基于優(yōu)先級的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量廉價傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，采用多跳無線通信方式，把傳感節(jié)點(diǎn)感知、采集和處理后的信息發(fā)送給觀察者。WSN中，MAC協(xié)議負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)用戶共享的信道資源，直接影響傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能。WSN是面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，在具體應(yīng)用中，需要為突發(fā)事件的處理提供支持，減少攜帶突發(fā)事件信息的重要數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時延。同時能量是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，在保證重要數(shù)據(jù)優(yōu)先傳送的前提下，實(shí)現(xiàn)能量高效使用也至關(guān)重要。
　　

2、 論文結(jié)合數(shù)據(jù)優(yōu)先級和能量優(yōu)先級提出了一種S-MAC的改進(jìn)協(xié)議，方法是根據(jù)優(yōu)先級調(diào)整退避時間，以減少重要數(shù)據(jù)的傳輸時延和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期，并在NS2的仿真環(huán)境下對改進(jìn)協(xié)議進(jìn)行了驗(yàn)證。論文主要工作如下：
　　 (1)對IEEE802.11數(shù)據(jù)幀進(jìn)行了擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)優(yōu)先級的攜帶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)在源節(jié)點(diǎn)按一定策略劃分為不同的優(yōu)先級，并將優(yōu)先級信息封裝在數(shù)據(jù)幀中隨數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間傳輸，從而實(shí)現(xiàn)重要數(shù)據(jù)無論是在源節(jié)點(diǎn)還是在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)

3、點(diǎn)都能夠快速傳遞。
　　 (2)結(jié)合數(shù)據(jù)優(yōu)先級和能量優(yōu)先級對S-MAC協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)，減少高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的傳輸時延，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。發(fā)送數(shù)據(jù)時，節(jié)點(diǎn)根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)和能量的優(yōu)先級調(diào)整競爭窗口，使網(wǎng)絡(luò)中的高優(yōu)先級數(shù)據(jù)優(yōu)先傳送，分散競爭壓力，減少碰撞次數(shù)。
　　 (3)在NS2仿真平臺下進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，對改進(jìn)協(xié)議的性能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，改進(jìn)后高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的傳輸時延明顯降低，網(wǎng)絡(luò)死亡節(jié)點(diǎn)數(shù)減少了近30％，延長了生存