分簇无线传感器网络中密度感知的自适应占空比机制的研究.pdf

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1、第26卷第1期传感技术学报Vo1．26No．1CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2013年1月Jan．2013ADensityAwareAdaptiveDutyCycleSchemeforCluster·BasedWirelessSensorNetworksHUQian，CHENXIN(CollegeoficsandElectronicInformationEngineering，WenzhouZhefiang325035，China)Abstract：ThispaperproposesanovelDensityAwa

2、reAdaptiveDutyCycle(DAA—DC)schemeforcluster—basedwirelesssensornetworks．DAA—DCisabletodividealltheclustermembersintopropernumberofgroupsevenlyandadaptivelyaccordingtothedensityofthecluster．Alltheclustermembersofacertaingroupsharesthesamedutycycleschedule，whiledifferentgroupsfollo

3、wdifierentonessothatthe“active”cyclesofanydutycyclescheduledoesnotoverlapwithothers．Inthisway，DAA—DCcanreducethedensityofactivenodes．andhencereducethecollisionprobability．SimulationshavebeenconductedtoevaluatetheperformanceofDAA—DC．TheresultsshowthatDAA—DCcanconsiderablyreducethe

4、collisionprobabilityandimprovedatatransmissioneficiency．Keywords：wirelesssensornetworks；dutycycle；cluster—based；densityawareEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．01．022分簇无线传感器网络中密度感知的自适应占空比机制的研究术胡倩，陈新(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035)摘要：本文提出了一种密度感知的自适应簇内占空比机制：DAA—DC(DensityAware

5、AdaptiveDutyCycle)。DAA—DC能够根据簇内节点密度，自适应的将簇成员进行分组，同一小组的簇成员的工作周期相同，但与其他小组的工作周期不相重叠，从而在不改变网络拓扑结构以及其他网络参数的前提下，降低工作节点的密度，减少冲突发生的概率，提高网络吞吐量。我们将DAA—DC应用于S-MAC，并在NS2网络仿真平台对其性能进行了仿真。仿真结果表明，DAA—DC能够有效地减少冲突的发生概率，提高数据传输效率。关键词：无线传感器网络；占空比；分簇；密度感知中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)01-0105-0

6、5无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，之一。WSNs)是一种集信息采集、信息传输、信息处理于一在无线传感器网络中，除了正常的数据收发所消体的综合智能信息系统。20世纪9O年代以来，随耗的能量外，无谓的能量损耗主要来自于空闲侦听着无线通信技术、嵌入式系统、以及分布式信息处理(IdleListening)、冲突(Collision)和串扰技术的不断进步，无线传感器网络相关理论与技术(Overhearing)I1-2]。而周期性的“工作／睡眠”调度机也得到了飞速的发展。由于应用前景非常广阔，无制则是减少冗余侦听和串扰最有效的方法。占空

7、比线传感器网络引起了人们的广泛关注。在很多应用机制，又称为周期性“工作／睡眠”调度机制，能够让场景中，网络中的节点往往由电池供电，因而能量供传感器节点在工作与睡眠两种状态之间进行周期性应非常有限，而且在许多情况下给节点更换电池能的切换，以减少冗余侦听，达到节能的目的。节点只量或充电是不现实的。因此，如何降低节点能耗，延能在工作状态才能与其他节点进行通信，而处于睡眠长网络的生命周期是无线传感器网络的研究重点状态时，节点将关闭无线收发机，处于低能耗状态。项目来源：国家自然科学基金面上项目(60970118)；浙江省自然科学基金项目(LQ12F02009)；浙

8、江省教育厅项目(Y201121034)；浙江省公益性技术应用研究计划项目(201