无线传感器网络B-MAC协议的研究

申莎莎 无线传感器网络 B-MAC协议 前导载波 节约能耗

无线传感器网络中节点的能量主要由电池提供,当电源能量损耗完,节点将无法完成工作.为了尽可能的节约能耗.在硬件方案的提出中,必须采用低能耗设备,而软件方面,通过各层信息协议的节能作用以获得更高的电源效率是目前WSN研究的热点之一. 而在无线传感器网络中,MAC协议既是建立节点间通信链路的基本协议,也是可以直接影响节点能耗和网络其它性能的关键协议.因此,进行关于节能的无线传感器网络MAC协议的研究,既具有理论价值,也具有实用意义. 本文针对B-MAC协议中存在的问题,提出改进方案:即通过使用更短的,更有效的前导载波技术降低源节点因发送前导载波而耗费的能量,从而达到有效提高全网节能性的目的.改进后的B-MAC协议通过两个方面缩短了前导载波: 一是,利用带有间隔的前导载波帧序列代替传统连续的前导载波,允许目的节点在两个前导载波帧之间的间隔发送前导确认消息,用以及时主动地通知源节点通信链路已建立,从而提早停止发送前导载波; 二是,引入邻居节点周期表和时间估算机制.当有数据需要发送时,根据邻居信息表估算目的节点唤醒的时间,等到目的节点唤醒之前才发送前导载波,从而大大提高了前导载波的效率.在前导载波帧中插入目的节点地址,非目的节点可及时判断出串音并转入睡眠状态,从而减少不必要的能耗损失. 通过仿真实验结果的验证,表明改进后的协议比原协议在节能,时延等方面有了一定的改善.

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