基于数据和能量优先等级改进WSN中S-MAC协议的研究-论文.pdf

《基于数据和能量优先等级改进WSN中S-MAC协议的研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第4期河南科学V01．33No．42015年4月HENANSCIENCEApr．2015文章编号：1004—3918(2015)04—0569—05基于数据和能量优先等级改进WSN中S—MAC协议的研究王春霞(商丘师范学院计算机与信息技术学院，河南商丘476000)摘要：通过扩展IEEE802．11的数据帧，结合数据和能量优先等级对S-MAC协议进行改进，解决数据优先等级的携带问题．发送数据时，根据发送数据和能量的优先等级及网络负载情况，节点调整竞争窗1：2，使网络高优先等级数据优先发送，低优先级的数据延迟发送，减少碰

2、撞．采用NS2仿真实验平台，对改进协议仿真测试．结果表明，改进后的S—MAC协议对高优先等级数据传输时延明显降低，均衡了网络负载，延长了网络生存时间．关键词：数据优先级；能量优先级；S-MAC；WSN中图分类号：TP393．04文献标识码：AImprovingS_-MACProtocolinWSNBasedonDataandEnergyPriorityWangChunxia(DepartmentofComputerandInformationTechnology，ShangqiuNormalCollege，Shangqiu47

3、6000，HenanChina)Abstract：Inthisthesis，portabilityproblemoftheprioritydataissolvedbyextendingthedataframesofIEEE802．11andcombiningdataandenergypriorityforS—MACprotocolenhancement．Whentransmittingdata，thenodeadjuststhecontentionwindowsbasedontheprioritylevelsoftransmi

4、ttingdataandenergy，andthenetworkloadinordertohelpnetworksendhigh—prioritydataanddelayinsendinglow—prioritydataandreducecollisions．ImprovedprotocolsimulationtestscouldbedonebyusingNS2simulationplatform．TheresultsshowthattheimprovedS—MACprotocolreducesthedelayofdatatr

5、ansmissionforhigh—priorityinformationsignificantly，achievingabalancednetworkloadandprolongingthesurvivaltimeofthenetwork．Keywords：datapriority；energypriority；S—MAC；WSN在无线传感器网络WSN中，MAC协议处于传感器网络协议的底层部分，它对传感器网络的性能有较大影响．网络数据在源节点中根据一定的机制被划分为不同的优先等级．在数据帧中，将优先等级、信息和数据一起封装，

6、实现其在网络节点间的传输，最终保证转发节点或源节点问实现重要数据的快速传送．通过扩展数据帧，结合数据优先等级和能量优先等级对S—MAC协议进行改进．在发送数据时，根据发送数据和能量的优先等级及网络负载情况，节点调整自己的竞争窗口，从而使网络中的高优先等级数据优先传送，低优先等级的数据推迟发送，达到分散竞争压力，减少碰撞次数的目的[。’．1S—MAC协议PureAloha，SlottedAloha等采用传统的随机接入方法，其特点是碰撞率高，吞吐量过小，大多数的无线传感网络都不能使用．对于无线传感器网络，节能、公平性、吞吐量、时延

7、等是设计MAC协议的重要性能指标．收稿日期：2014—09—17基金项目：国家自然科学基金项目(61103143)；河南省科技厅基础与前沿技术研究计划项目(122300410395)作者简介：王春霞(1975一)，女，副教授，主要研究方向为网络理论及应用、数据挖掘等．——570河南科学第33卷第4期针对无线传感器网络的节能需求，W．Ye等人在IEEE802．1l基础上提出的S—MAC(SensorMAC)协议∞。，具有能量节约和扩展性强等优点．S-MAC针对信息数据冲突、成本投入过多、闲置监听、信号干扰四大能耗问题，制定了降低

8、碰撞几率、消息传递机制的策略．本文通过数据和能量等级优化S—MAC协议，有效提升了高级资源优先发送，减少了碰撞次数和网络传输时延、降低了能耗等．2数据优先等级网络传输数据按照优先原则划分成三类：最高优先等级的数据，等同于包含重要信息的关键数据；次要优先等级的数据，等同于信息含