本文關(guān)鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 效用最大化 沖突避免 媒體訪問控制協(xié)議　出處：《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》2014年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對周期匯報(bào)型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的無線信號沖突和能量利用效率問題,提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)效用最大化與沖突避免的媒體訪問控制(UM-MAC)協(xié)議。該協(xié)議基于時分多路復(fù)用(TDMA)調(diào)度機(jī)制,將效用模型引入無沖突的節(jié)點(diǎn)工作時隙分配過程中,把鏈路可靠性、網(wǎng)絡(luò)能耗歸納到一個統(tǒng)一的效用優(yōu)化框架中;進(jìn)而提出了一個啟發(fā)式算法,使網(wǎng)絡(luò)能夠快速找到一個基于網(wǎng)絡(luò)效用最大化與沖突避免的節(jié)點(diǎn)工作時隙調(diào)度方案。將UM-MAC協(xié)議與S-MAC協(xié)議和沖突避免MAC(CA-MAC)協(xié)議進(jìn)行比較,在不同節(jié)點(diǎn)數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,UM-MAC獲得的網(wǎng)絡(luò)效用較大,平均數(shù)據(jù)包成功發(fā)送率較高,生命周期介于S-MAC與CA-MAC之間,在不同的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載下所有節(jié)點(diǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到匯聚節(jié)點(diǎn)的平均時延有所增加。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:UM-MAC協(xié)議較好地解決了沖突干擾問題,提高了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包成功發(fā)送率和能量利用效率等性能;在低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載時,TDMA類協(xié)議的性能并不比競爭類協(xié)議好。
[Abstract]:Aiming at the problem of wireless signal conflict and energy utilization efficiency in periodic reporting wireless sensor networks (WSNs). A media access control protocol (UM-MAC) based on maximization of network utility and conflict avoidance is proposed, which is based on time division multiplexing (TDMA) scheduling mechanism. The utility model is introduced into the no-conflict node working slot allocation process, and link reliability and network energy consumption are summed up into a unified utility optimization framework. Then a heuristic algorithm is proposed. So that the network can quickly find a node scheduling scheme based on maximization of network utility and conflict avoidance. The UM-MAC protocol and S-MAC protocol and collision avoidance MACCA-MAC). The protocol is compared. In the network environment with different number of nodes, UM-MAC is more effective, the average packet success rate is higher, and the life cycle of UM-MAC is between S-MAC and CA-MAC. Under different network loads, the average delay of sending packets to the sink node increases. The simulation results show that the collision interference problem can be solved well by the proposed protocol of: UM-MAC. The performance of the network is improved, such as the successful sending rate of data packet and the efficiency of energy utilization. The performance of TDMA class protocol is not better than that of competitive class protocol under low network load.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;西南民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013M542289) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(13NZYTD02) 西南民族大學(xué)教改項(xiàng)目(2013ZC60)
【分類號】：TP212.9;TN915.04
【正文快照】： 0引言媒體訪問控制(Medium Access Control,MAC)子層協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)協(xié)議棧中的重要架構(gòu)之一,它決定了無線信道的適應(yīng)方式,并為節(jié)點(diǎn)分配無線通信資源,直接影響了網(wǎng)絡(luò)的生命周期、吞吐量以及數(shù)據(jù)包時延等性能,成為了WSN研究中的熱點(diǎn)之一。根

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1485704