刘韬，李天瑞，谈文蓉，殷锋

（1. 西南民族大学 计算机科学与技术学院，四川 成都 610041；2. 西南交通大学 信息科学与技术学院，四川 成都 610031）

1 引言

无线传感器网络(WSN)中，数据汇聚是指将不同源节点的数据收集到汇聚节点（sink），显然，数据（信息）汇聚是无线传感器网络典型的传输形态[1]。根据数据汇报方式，无线传感器网络大致可以分为事件驱动型和周期汇报型2类网络[2]。在事件驱动型传感器网络，节点平时很少产生数据，仅在待监测的事件发生时才产生事件报告；而在周期汇报型传感器网络中，所有节点周期性地向汇聚节点报告采集到的信息，直到网络生命周期结束。与事件驱动型网络相比，周期汇报型网络中对节点汇报信息实时性要求往往较低，但每个节点都需要向汇聚节点周期性地发送信息，网络的数据量大，节点能耗高，且节点的无线信号冲突概率高，节点之间的无线信号相互干扰，MAC层设计复杂。

本文针对这些难点，提出了一种适用于周期汇报型网络的数据汇聚机制(DDSM)。该机制在“梯度汇聚”模型的基础上，联合优化MAC层和网络层功能，采用节点周期性睡眠/工作的节能调度方法，分布式地建立每个节点的优化路由及工作时隙。本文的主要贡献在于以下几点。

1) 提出一种完全分布式的由各个节点自行确立优化路由和工作时隙的机制，使该机制具有很强的实用性，并且采用该机制的网络具有良好的可扩展性和可维护性。

2) MAC层采用分布式TDMA的机制，并采用联合优化的思想，融合网络层、MAC层，使节点优化路由的建立、发送时隙的分配以及节点的时钟同步在一个过程中完成，放弃了单层优化、各层独立设计的手段，显然具有更高的效率，且节约了能量。……