基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究.pdf

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1、第26卷第9期传感技术学报Vo1．26No．9CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．20132013年9月111eResearchofMCProtocolBasedonPowerControlforWirelessSensorNetworksYUKai。XIEZhijun，】lNGuang，TANGJianhua(CollegeofInformationScienceandEngineering，NingboUniversity，NingboZhejiang315211，China)Abstract：Anadaptivepowerco

2、ntrolMACprotocol(APC—SMAC)f0rwirelesssensornetworkswaspresent．Atfirst，APC—SMACprotocolestablishesthepowerscheduletablebasedontheoptimalneighbornodes，toimprovethechannelutilizationandreducethecommunicationenergyconsumption．Ontheotherhand，sendingafeedbackflamemakestheinterferingnodesasleep，w

3、hichwillnotonlyimprovethenetworkthroughoutbutalsominimizenetworklatency．TheexperimentresultsshowthattheAPC—SMACprotocolhasagreatimprovementinnetworkthroughout，networklatencyandaveragepowerconsumption．Keywords：wirelesssensornetworks；adaptive；powercontrol；MACprotocolEEACC：6150M；6150Pdoi：10．3

4、969／j．issn．1004-1699．2013．09．023基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究冰于凯，谢志军，金光，唐建华(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：提出了一种无线传感器网络自适应功率控制MAC协议APC．SMAC。APC—SMAC协议首先通过建立基于最优邻居节点数的功率调度表，提高信道利用率，减少通信能耗，另一方面对干扰节点发送反馈帧控制其进入睡眠，从而提高了网络数据吞吐量，减少了网络延迟。实验结果表明该协议在网络吞吐量、网络时延和平均能耗上均有了较大的提高。关键词：无线传感器网络；自适应；功率控制；MAC协议中图分类号：TP39

5、3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)09—1297—06在无线传感器网络中MAC协议对网络的性能减少能耗，延长网络的寿命，研究人员提出了很多采有非常大的影响⋯。研究表明，传感器节点的能量用功率控制方法的MAC协议。文献[6—7]针对主要消耗在无线通信部分，MAC协议直接控制着节MANETs网络提出了功率控制机制，提高网络的吞点的数据收发模式，合理控制节点的通信距离将减吐量；文献[8-9]针对AdHoc网络提出了功率控制少网络问的相互干扰，减少数据碰撞。MAC协议的机制及其优化协议，减少了多跳自组织网络的能量设计要求尽可能地降低能耗来提高网络的生命周消耗。

6、期，同时减少网络的时延，提高系统吞吐量J。SMAC协议是一个非常经典的MAC协议，后动态改变传感器节点的发射功率不仅可以节省续提出的很多基于功率控制的MAC协议都是在此节点的发射能量，还可以减少节点问的相互干扰，避协议基础上进行改进的。文献[10]提出了免不必要的数据碰撞。研究人员对基于功率控制的PCSMAC协议，这是最早对SMAC协议提出功率控MAC协议开展了许多研究，一般通过计算最优发射制的方法。该协议中，每个周期中节点都在SYNC功率和建立功率调度表对功率进行调度，但是现有中广播自己的调度信息，邻居节点接收到SYNC消方法无法解决网络中远端节点的干扰问题j。息后，计算

7、出自己到该节点的最优发射功率；每个节通过功率控制技术能够减少节点的发射功率，点都将维护与其周围邻居节点的最小发射功率的调项目来源：国家自然科学基金项目(60902097)；浙江省自然科学基金项目(LY12F02013)；浙江省科技厅重大科技专项重点T业项目(2011C11042)；宁波市自然科学基金项目(2012A610013，2012A610014)；宁波大学研究生重点课程建设项目(zdkc2012004)收稿日期：2013—05—17修改日期：2013—08—12传感技术学报1298WWW．chinatrans