為了降低線型無線傳感網(wǎng)絡(luò)能耗和傳輸延時(shí),在改進(jìn)CLM協(xié)議跨層方法的基礎(chǔ)上融合其他經(jīng)典機(jī)制,提出了一種適應(yīng)線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的跨層協(xié)議。協(xié)議刪除中繼路由判決以優(yōu)化原通信判決門限;對節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一標(biāo)記鏈編號(hào)形成新LS-RTS機(jī)制以提高鏈路傳輸率;精簡時(shí)隙單元和多跳傳輸時(shí)序降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延;并引入功率可調(diào)路由減少節(jié)點(diǎn)路由計(jì)算負(fù)擔(dān)以此降低節(jié)點(diǎn)能耗。仿真結(jié)果表明,相較于CLM和CLR-DCE等兩種跨層協(xié)議,本文提出的I-CLM跨層協(xié)議在降低傳輸時(shí)延的同時(shí)整體能耗至少降低了18.75%和7.32%,一定程度上延長了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。

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【部分圖文】：

圖1LS-RTS構(gòu)成

不同于LAS-RTS,由于線型網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)的目的節(jié)點(diǎn)都是匯聚節(jié)點(diǎn),因此在發(fā)送RTS時(shí)不需要發(fā)送目的節(jié)點(diǎn)信息。對于線型網(wǎng)絡(luò),在一個(gè)監(jiān)測區(qū)域中可能出現(xiàn)多條鏈路,為了信息傳輸路徑的唯一可溯性,本協(xié)議對鏈路中的節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一標(biāo)記鏈編號(hào)。其中LS-RTS包括RTS、鏈編號(hào)、和數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間,....

圖2協(xié)議的數(shù)據(jù)通信流程

在網(wǎng)絡(luò)初始化前,需要對φ的取值進(jìn)行計(jì)算,從而在不增加能耗的情況下,滿足數(shù)據(jù)通信要求。整個(gè)協(xié)議的數(shù)據(jù)通信流程如圖2所示。3仿真分析

圖3數(shù)據(jù)采集率與數(shù)據(jù)延時(shí)關(guān)系

通過上述公式可知CLR-DCE、I-CLM和CLM鏈路傳輸率與占空比φ有關(guān)。下面具體分析CLR-DCE、I-CLM和CLM的延時(shí)。設(shè)所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集率相同,由于CLM的鏈路傳輸率與φ有關(guān),而CLR-DCE和I-CLM與1-φ有關(guān),這里取φ=0.4。固定占空比φ,可以得到數(shù)據(jù)采....

圖4占空比與數(shù)據(jù)延時(shí)關(guān)系

下面固定數(shù)據(jù)采集率為1.5packet/s,改變占空比φ,可以得到各協(xié)議的數(shù)據(jù)延時(shí)與占空比φ如圖4所示。由圖4可知,當(dāng)φ過小時(shí),協(xié)議CLM延時(shí)過大,且在0.1～0.2區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)延時(shí)急劇下降,當(dāng)φ=0.6時(shí),延時(shí)低于I-CLM協(xié)議,隨著占空比的增大,I-CLM和CLR-DCE....

本文編號(hào)：3915585