混合型分簇MAC协议在无线传感器网络中的实现

针对当前MAC协议的研究大多停留在软件仿真阶段的问题,设计一种适用于两层无线传感器网络的混合型MAC协议,并利用节点实现硬件仿真。簇内采用门限服务方式,各节点接到唤醒通知后,依据簇头发布的轮询列表,按照顺序发送数据,实现无冲突通信。簇间采用随机多址接入,各簇头随机争用信道,向汇聚节点发送数据。基于Z-Stack进行协议设计,最后利用CC2530节点搭建无线传感器网络,实现该协议。实验结果表明,使用该协议的系统能够正确运行,吞吐量和平均时延、平均排队队长的实验值与理论值一致。     

一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议

文中设计了一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议.该协议计算出簇首最佳比例和网络瞬时剩余能量,采用固定簇首数目与剩余能量估计的方法对网络进行分簇,在成簇后的数据传送阶段采用蚁群算法计算出节点的唤醒概率,最后通过仿真实验与LEACH、SEP协议进行了比较.实验结果表明:该协议在对目标保持较好探测效果的前提下能更均匀的消耗网络的能量,从而延长网络的生命周期.     

基于数据融合的无线传感器网络路由算法

在分簇协议LEACH和链状协议PEGASIS的基础上,提出一种新的基于数据融合的分簇路由算法.簇首节点采用多跳方式传输数据,并根据周围节点的密集程度构造不同大小的簇;簇内节点计算上行和下行节点构造数据融合树,采用时分复用调度算法进行多跳路由.NS2仿真结果表明该路由算法均衡了各个节点的能量消耗,延长了网络存活时间,并降低了网络延迟.     

一种基于多级查表机制的分簇式路由协议

介绍传统分簇网络簇间通信采用集中接入方式的缺点和采用分散式接入的优点,并提出分散式接入的实现方案。在此基础上针对簇首节点负担重、部分路由不合理的问题,首次提出基于多级查表的分簇式路由协议。该协议基于多频分级结构,提出公共控制信道的概念,网络中所有节点在公共控制信道上周期性地广播心跳信息,节点据此感知邻居节点,使得不同簇一跳节点间可以直接通信,降低了簇首节点的负担。     

无线传感器网络中一种动态节能的MAC协议

媒体访问控制(MAC)协议是无线传感器网络的关键协议之一,它对无线传感网络的运行和性能具有重要的影响.针对基于簇的TDMA机制存在问题,文中提出了一个动态节能的DE-MAC协议,该协议能够根据簇成员节点数目和通信负载动态地分配成员节点的时隙,减少节点的空闲侦听时间.仿真结果表明,DE-MAC协议能够有效地提高信道的利用率和网络能量有效性.     

无线传感器网络环境下基于事件 驱动应用的节能TDMA协议

媒质接入控制是无线传感器网络设计的关键问题之一.由于媒质接入控制协议直接控制着节点无线通信模块的活动,而无线通信模块是传感器节点能量消耗的主要来源,因此MAC协议节能效率的好坏将严重影响网络的性能.基于TDMA的MAC协议具有固有的节能特性,即通过合理的TDMA调度避免传输碰撞以及减少节点空闲监听的时间.本文提出了ED-TDMA协议,一种面向事件驱动的传感器网络应用的TDMA协议.该协议根据当前源节点的数目动态地改变TDMA帧的长度,提高了信道利用率;同时采用位图方式的TDMA调度,极大地减少了TDMA调度的开销,节约了能量.此外,通过引入簇内覆盖的思想,使得簇内的活动节点数目为一常数,同时减少了工作节点的数目,从而延长网络的生命周期,并在一定程度上提高了系统的可伸缩性.实验结果显示,ED-TDMA协议更适用于网络负载较低、节点密度高的无线传感器网络.     

分簇无线传感器网络动态时隙分配MAC协议

为降低大规模无线传感器网络的平均能耗,提出了一种基于动态分配的调度型无线传感器网络MAC协议（SDC-MAC）。该协议簇间使用FDMA方式分配无线信道,簇内通过TDMA方式给各个节点分配可变长的时隙。随着簇结构的变化,簇头通过时隙分配通知,对簇内节点的时隙分配进行动态调整,簇成员节点则根据控制信息进行休眠和唤醒。仿真结果显示,该算法有效地降低了网络的平均能耗,当网络流量高时还可降低平均数据包时延。     

IEEE 802.11多速率条件下信道访问公平性研究

IEEE802.11无线网络的物理层可以支持多速率之间的动态调整,针对网络中存在的不同速率节点间信道占用时间不公平性问题,提出了一种基于Markov模型的多速率条件信道访问公平调度算法FBASHL（FairBandwidth Allocation Schemebetween High-speedandLow-speed）。该算法以每个节点传输数据部分所占用无线信道的时间而不是节点得到信道的概率作为衡量节点公平与否的指标,每个节点通过调整自身竞争信道的次数来维持WLAN中的信道访问时间公平性。仿真结果显示,该协议有效保证了不同速率节点间占用信道时间的公平性。     

无线传感器网络模糊逻辑分簇路由协议

在无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,LEACH协议通过概率模型来选举簇头,由于没有考虑到传感器节点的分布情况和能量剩余等信息,可能会使得部分节点过早死亡.针对这一问题,提出基于模糊逻辑的分簇路由协议（DFLCP）.在预选簇头阶段,根据节点剩余能量等信息利用模糊逻辑计算出节点的竞争半径,使得簇头分布相对均匀;在簇头选举阶段,通过模糊逻辑确定节点成为簇头的概率.仿真结果表明：DFLCP协议可有效控制簇头节点的分布密度和簇的半径,均衡网络负载,延长节点平均生存时间.     

物联网中基于无线能量传输的能量均衡路由算法

本文提出了一种基于无线能量传输的能量均衡路由算法(WPTRA).该算法结合传统的分簇路由协议,采用基于剩余能量级别的簇头选取策略进行分簇.在数据传输阶段,当网络中某一节点能量低于预设的临界能量值TEMIN时,通过计算无线能量传输效率和传输距离之间的关系,选择其附近能量较高的节点,通过无线能量传输技术对其进行能量补充.