卫小伟

（陕西交通职业技术学院信息工程系，陕西西安　710018）



WSN中一种节能的按需调度协作式MAC协议研究

卫小伟

（陕西交通职业技术学院信息工程系，陕西西安710018）

摘要：能量空洞问题影响了由电池供电的多跳无线传感器网络的寿命。为此，本文提出一种按需调度协作式MAC协议（ODSC-MAC），综合采用按需策略及可扩展（传输）范围的传感器协作机制，ODSC-MAC协议解决了多跳WSN网络进行协作式传输（CT）时存在的时空问题，延长了网络寿命。另外，采用正交管线占空比调度以缓解流量竞争，同时设计了一种基于预定策略的唤醒机制以使协作节点时间同步，并为CT传输范围扩展提供支持。与现有的MAC协议相比，基于REACT的NS-2仿真结果表明，该协议既明确考虑了CT传输的开销及流量密集时控制报文的实际故障，又使网络运行时间提升了近80%。

关键词：无线传感器网络；能量空洞；协作传输；按需调度

众所周知，能量空洞问题影响了由电池供电的多跳无线传感器网络的寿命［1］。Sjnk附近的节点由于负载较重，能量耗尽较早，容易出现能量空洞问题：Sjnk附近的节点既要传输自己的报文，又要为距离Sjnk较远的节点转发报文。文献［2］已经证明，残余能量激活式协作传输（REACT）转发策略可纠正能量不均衡现象，将网络寿命延长2倍甚至更多。然而，该策略没有考虑协作式传输（CT）导致的额外控制开销。同时也没有考虑如何将REACT与占空比结合起来，而占空比是节约能量、提升WSN网络寿命的常用方法。

文献［3］的研究表明，MAC协议的能量消耗主要集中于空闲侦听、开销和冲突，及数据传输和接收。……