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1、第1期张希元等：无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究·45·无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究张希元1,赵海1,孙佩刚1,2,徐久强1,朱剑1（1.东北大学辽宁省嵌入式技术重点实验室，辽宁沈阳110004；2.沈阳炮兵学院，辽宁沈阳110162）摘要：无线传感器网络的通信链路需要通过可靠传输机制来满足应用需求。在指出传统的MAC层协议无法提供能量高效的可靠传输后，提出了一种以效率为中心的可靠通信机制——分组确认机制。围绕着通信链路的EPB这一指标，采用数学手段对所提出的机制与传统的机制进行性能比较，从理论上证明了该机制的节能效果，并且该
2、机制通过串音技术减少了传感器节点的缓存需求。最后在Micaz节点上测试了分组确认机制的性能，结果表明该机制更适合于资源受限的传感器网络的应用。关键词：传感器网络；过渡区；分组确认机制；串音；比特能耗中图分类号：TP393.17文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)01-0039-07EfficiencycentricreliablecommunicationmechanismforwirelesssensornetworksZHANGXi-yuan1,ZHAOHai1,SUNPei-gang1,2,XUJiu-qiang1,ZHUJian1(
3、1.EmbeddedTechnologyKeyLaboratoryofLiaoning,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.ShenyangArtilleryAcademy,Shenyang110162,China)Abstract:Reliabletransfermechanismwasneededforwirelesssensornetwork’scommunicationlinktoensureend-to-endreliability.Afterpointingoutthattraditiona
4、lMACprotocolcannotprovideenergyefficientreliabletransfer,anewgroup-basedacknowledgementmechanism,whichwasefficiencycentric,wasbroughtforward.AndthensurroundingtheEPBofcommunicationlink,mathematicmethodwasadoptedtocomparetheperformancebetweenthenewandtraditionalmechanisms.Andthetheo
5、ryanalysisprovesthatthenewmechanismcanreduceenergycostobviously.Meanwhile,thenewmechanismrequiresasmallerbufferforsensornodesthroughoverhearingtechnique.Finally,performanceofthegroup-basedacknowledgementmechanismhasbeentestedthroughexperimentonMicazplatform,whichprovesthatthismecha
6、nismismoresuitablefortheapplicationofresourcelimitedsensornetworks.Keywords:sensornetworks;transitionalregion;group-basedacknowledgementmechanism;overhearing;EPB第1期张希元等：无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究·45·1引言收稿日期：2007-02-15；修回日期：2007-11-30基金项目：国家自然科学基金资助项目(69873007)FoundationItem:TheNationa
7、lNaturalScienceFoundationofChina(69873007)无线传感器网络是一种面向应用的自组织网络，不同的应用，决定了不同的拓扑结构，要求不同的服务质量。在现实的各类应用中，往往要求网络提供可靠的端到端交付服务，节点周期性地采集各类传感数据，通过中继节点以较低的速率向Sink节点汇聚。然而，由于底层通信链路是无线共享信道，电磁波在传输过程中存在着损耗、多径及邻带干扰等，丢包现象时有发生[1,2]。第1期张希元等：无线传感器网络中以效率为中心的可靠通信机制研究·45·如何在不可靠的物理链路上，提供逻辑可靠服务，一个直接有效的办法就是引
8、入重传机制。由于传感器节点是采用电池供电的，通信所耗
