无线传感器网络跨层参数模型设计.pdf

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1、2013年第32卷第ll期传感器与微系统(TransducerandMierosystemTechnologies)79无线传感器网络跨层参数模型设计侯华，刘超，周武呖(1．河北工程大学信息与电气工程学院，河北邯郸056038；2．中国科学技术大学电子工程与信息科学系，安徽合肥230000)摘要：通过对现有多种无线传感器网络(WSNs)跨层协议的分析和研究，提出一种新型的跨层参数参考模型。该模型给出WSNs中网络层、数据链路层以及物理层等各层次之间相互影响的参数。在此基础上，分析该模型中网络各层次参数之间对网络性能的影响。最后通过对多个参数进行仿真实验，得出各参数对网络性能的影响情

2、况，并作出理论分析，从而验证该模型的有效性。关键词：无线传感器网络；跨层优化；模型；参数中国分类号：TP393．02文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)11--0079-04DesignofWSNscrosslayerparametersmodelHOUHua，LIUChao，ZHOUWu—yang。(1．SchoolofInformation&ElectricalEengineering，HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，China；2．DepartmentofElectronicEngineeringandIn

3、formationScience，ChinaScience&TechnologyUniversity，Hefei230000，China)Abstract：Throughanalysisandresearchonvarietyofexistingwirelesssensornetworks(WSNs)crosslayerprotocol，andputforwardanewtypeofcrosslayerparametermode1．Themodelgivesinteractionparametersbetweenvariouslevelsofnetworklayer，datalin

4、klayer，andphysicallayerinWSNs．Thenonthisbasis，analyzeinfluenceofmodelinnetworkeachlayerbetweenparametersonnetworkperformance．Finally，muhipleparameterssimulationexperiment，deriveinfluenceofvariousparametersonnetworkperformance，andcarryouttheoreticalanalysisandverifythevalidityofthemode1．Keyword

5、s：WSNs；cross-layeroptimization；model；parameter0引言MAC协议，该文献提出在数据发送时非下一跳中继节点进无线传感器网络(WSNs)是由一组传感器节点以自组入休眠状态的策略，避免节点的空闲侦听。文献[5]提出织方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理基于高斯无线网络环境的WSNs模型，综合分析数据融合、网络覆盖区域中被监测对象的信息，并将其发送给感兴趣能量消耗和延迟需求3个网络性能。最后通过选择最优方的观察者⋯。由于WSNs中的节点能量十分有限，将影响案调制来解决这个联合优化问题，从而最小化网络能耗。网络的生存周期等各方面性能。

6、因此，网络能耗优化成为YangJ等人提出了网络层路由信息与MAC层的相互交WSNs主要研究问题之一。但由于传统的WSNs各层协互的跨层协议，但网络控制开销较大且网络能耗不均，未能议是单独优化设计的，协议栈之间没有信息的协作与交互，很好解决节点能量受限问题。文献[7]利用MAC层提供具有一定的局限性。为了解决该问题，2005年，SrivastavaV的RSSI值来估算节点距离，然后与网络层相结合计算各个和MotaniM第1次提出WSNs跨层优化的概念J。WSNs路由节点的转发概率，提高协议的性能。文献[8]基于物跨层优化的主要思想是对网络各层协议不单独地进行设理层节点能量信息和MAC

7、层信息，建立一种跨层自适应簇计，而是通过共享各层协议栈之间的全局性能信息，从而对问路由模型。其中下一跳中继节点的选择基于节点的剩余WSNs进行整体设计，提高网络的各方面性能。能量、RSSI值以及传输能耗，最小化网络能耗。文献[9]通文献[4]通过对WSNs网络层中路由信息与介质访问过利用网络层的路由表信息与MAC层进行共享提出一种控制层(mediumaccesscontrol，MAC)信息共享，设计跨层的基于跨层方法能量高效CLEE—MAC协议，在S-MAC协议基收稿