邢宇龙　陈永锐　易卫东　段成华

(中国科学院大学电子电气与通信工程学院　北京　100049)



低占空比无线传感器网络同步MAC协议最优信标间隔分析

邢宇龙陈永锐易卫东段成华

(中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049)

(xingyulong11@mails.ucas.ac.cn)

能量效率是无线传感器网络协议设计的首要考虑因素.无线传感器网络中，介质访问控制层(medium access control, MAC)协议通过降低节点的占空比来降低网络能耗，延长网络的生命周期.相比其他MAC协议，尽管同步MAC需要周期性分发信标来保持严格的时间同步，但却在数据传输方面具有更高的能量效率.信标间隔的长短直接影响同步MAC能量效率的高低.一方面，较短的信标间隔导致较高的同步开销；另一方面，由于时钟漂移的影响，较长的信标间隔会引起较大的保护时间，从而导致空闲侦听能耗的增加.因此，同步开销和空闲侦听这2部分能耗之间存在一个最优折中.分析了低占空比无线传感器网络同步MAC的最优信标间隔问题，提出了一种采用最优信标间隔的TDMA MAC协议(Opt-TDMA).实验表明：Opt-TDMA的能量效率优于非最优信标间隔的TDMA协议和同步MAC协议SCP-MAC.

信标间隔；同步MAC协议；低占空比；能量效率；无线传感器网络

能耗是无线传感器网络介质访问控制层(medium access control, MAC)协议设计的首要考虑因素.在无线传感器网络中，能耗最高的部分来自于节点的射频通信[1-2].因此，降低节点射频工作占空比(duty cycle)成为MAC协议延长网络生存期的有效途径[3].

射频能耗除数据收发以及其他控制开销外，还……