柴 群，吴小平，梁剑波

（凯里学院 信息工程学院，贵州 凯里556011）

一种周期性无线传感器网络的跨层优化模型*

柴 群，吴小平，梁剑波

（凯里学院 信息工程学院，贵州 凯里556011）

基于跨层优化协议，提出了一种跨层优化模型。首先基于跨层优化协议的能量效率树与调度器，根据不同目标建立了三个目标成本函数；然后，为能量效率树与调度器设计了一系列合理的限制条件，并设计了网络数据传输延迟的上、下界来提高最优解的求解速度；最终，利用求解软件获得网络生命期的最优解，同时降低了网络数据传输的延迟。仿真试验结果证明，与原跨层优化协议相比，本算法提高了网络生命期、吞吐量，并降低了传感网络中数据传输的延迟。

周期性无线传感网；跨层优化；目标成本函数；限制条件；最优解

0 引言

由于无线传感网将大量传感器分布于目标区域用来监控目标区域中的可感知状态（温度、高度等）[1]，因此被广泛应用于工业控制[2]、农产品生产[3]及战争[4]等领域。传感节点一般体积较小、成本低廉，传感节点的能量是一个重要资源。

文献[5]针对周期性采集数据的传感器网络提出了一种基于分布式的跨层能效优化协议EEDS。EEDS的核心思想是建立一个能量效率树状结构，树的节点为传感器节点，并建立了相应的TDMA调度器[6]。

本文基于EEDS协议的能量效率树与调度器建立了跨层优化模型。本算法通过设置目标成本函数，并求解其最优解来获得全局最优生命周期，从而提高了原协议的网络生命期，降低了数据传输的延迟。……