无线传感器网络自适应规模扩展的算法设计及实现new

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1、无线传感器网络自适应规模扩展的算法设计及实现12李建荣，王养利（西安电子科技大学计算机学院，西安710071）摘要：无线传感器网络是由许多分布的智能传感器节点组成的多跳无线网络。针对无线传感器网络的特点，在能量有效的传感器网络MAC协议下，提出并实现了网络自适应规模扩展的算法。并利用网络仿真工具NS-2(networksimulator2.27版)实现仿真。该算法在无线传感器网络MAC层实现了网络规模的可扩展性，增强了网络自适应网络规模变化的能力。关键词：无线传感器网络；MAC；网络规模扩展Analgorithmandrealizationforwirelesssenso

2、rnetworkadaptingtotheexpansibilityofnetworksize12LIJian-rong，WANGYang-li(SchoolofComputerScience,XidianUniversity，xi’an710071)【Abstract】Wirelesssensornetworkisamulti-hopwirelessnetworkwhichismadeupofalotofdistributedsmartsnesornodes.Aimingatthecharacteristicsofthewirelesssensornetwork,und

3、ertheenergy-efficientsensornetworkMACprotocol,analgorithmwhichmakesnetworkadapttotheexpansibilityofnetworksizeisproposedandimplemented.ItisimplementedandsimulatedwithNS-2.ThealgorithmimplementstheexpansibilityofnetworksizeinMAClayer,andtheadaptiveabilityofnetworktothevarietyofthenetworksi

4、zeisenhanced【Keywords】wirelesssensornetwork；MAC;expansibilityofnetworksize1引言网络规模扩展的算法。该算法增强了网络的通[1]无线传感器网络是一种新型网络技术，信能力。本文的第二部分详细给出了网络自适在环境检测，医疗系统以及智能探测等领域具应网络规模扩展的算法及其实现。第三部分采有广泛的应用前景。无线传感器网络一般是由用实验仿真给出了算法的仿真结果。最后总结大量分布的节点组成的多跳网，每个节点具有了全文。一个或多个传感器，嵌入式的处理器，低功耗2网络自适应规模扩展的实现算法的射频收发设备，以及供应能

5、量的电池。无线MAC层的首要任务是避免冲突。在避免传感器网络与传统无线网络的最大区别在于冲突的前提下，针对不同的网络又有不同的侧其网内各个节点共同协作来执行一个任务。重点。无线传感器网络的特点，决定了设计无针对无线传感器网络，一个好的MAC协线传感器网络的MAC协议，应首要考虑能量[2]议，需要考虑到以下的因素。首先是能量效效率问题，延长节点的网络寿命。但在节点能率。传感器节点是靠电池供应能量的，而无线量必定会耗尽的条件下，网络应该可以不断的传感器网络有可能工作在比较偏远，甚至危险增加新的节点，来增强网络的工作能力，延长的环境中，通常是很难给传感器节点替换电池网络的工作寿

6、命。这就需要在设计无线传感器或是给它们的电池充电的。其次是可扩展性。网络的MAC协议时，在考虑节能的条件下，针对网络规模、节点浓度、拓扑结构的变化，还应使网络具有可扩展的能力。网络应该是可自适应的。例如，一些节点一段2．1算法实现前提时间后会耗尽能量，离开网络；一些新节点会本文提出的针对无线传感器网络自适应不断的加入网络；一些节点有可能移动到不同网络规模扩展的算法，是在能量有效的SMAC[3]的位置等。诸多的因素影响、改变着网络的规协议下实现的。该SMAC协议让节点周期的模、结构。因此，一个好的MAC协议应该使进入睡眠状态，减少空闲侦听时间，达到节省网络能快速高效的自适应

7、这些变化。能量的目的。各个节点都遵循一定的时序，进本文针对无线传感器网络结构动态变化入睡眠状态一段时间，然后醒来侦听，是否有的特点，在能量有效的无线传感器网络MAC其它节点有信息要向自己发送。如果某节点处（SMAC）协议下，提出并实现了网络自适应于侦听状态，有多个相邻节点需要和它通信，1此时需要节点之间去竞争信道。能量有效的无段，侦听周围节点的时序广播信息。如果侦听线SMAC协议采用了IEEE802.11的竞争机制，到了周围节点广播的时序包，则采用该听到的利用RTS/CTS的握手机制。一旦握手成功，开已有时序，并把自己作为广播