林钟楷，程良伦

（广东工业大学自动化学院控制网络与系统研究所，广东广州 510006）

0 引言

目前，大规模无线传感器网络（WSNs）的路由协议大多采用了树状拓扑结构［1］，通过分簇和Sink节点实现分层管理，以减少网络控制的复杂程度。针对这种结构，文献［2］中Lu G等人提出一种基于路径规划原则的DMAC协议，根据数据的传输路径来规划信道，引入交错的监听睡眠调度机制，保证数据在多跳路径上的连续传输。文献［3］中的Barroso A等人提出以簇为规划核心的混合型协议μ-MAC，该协议以Sink节点为核心，向上与其它Sink节点对信道实行竞争，向下对下层节点进行统计和分配，实现节点的有序接入。而文献［4］中，古连华等人对文献［3］做了改进，通过加入下层节点到Sink节点的数据通信预约机制，进一步提高了网络的自适应性。文献［5］则进一步对网络进行划分，引入了虚拟群的结构，提出了基于虚拟群的信道接入和休眠管理体制，强化了网络的管理，避免了冲突和时延。

上述协议在一定程度上能够解决大规模节点分布的网络中的能量和效率问题，但仅仅参考节点的自身资源，没有考虑到随着网络规模的扩大所带来的簇的规模扩大化和结构复杂化。当网络规模过大时容易带来簇与簇之间的相互牵扰，以及簇内节点过多带来的剧烈竞争问题。本文提出一种基于大规模网络分解和协调的自适应MAC协议（an adaptive MAC protocol based on decomposition and coordination of large-scale networks，ABDC-MAC），其主要思想是:按照网络层次和时间关联性，使用文献［6］提出的分解方法对树状拓扑结构进行串行和并行划分，同时引入网络结构、节点资源、通信时间等因子，采用文献［7］中提出的RBRS方法对节点参与网络竞争的概率进行调整。……