19、无线传感器网络与OFDMA系统性能评估

无线传感器网络与OFDMA系统性能评估

1. 无线传感器网络中LWT - MAC协议性能评估

在无线传感器网络（WSNs）中，数据中心路由会因查询和响应传播等正常流程，或强化过程失败时的低效操作，导致网络流量负载偶尔增加。为评估LWT - MAC协议在查询驱动场景下的数据中心路由性能，进行了多方面测试。

1.1 网络密度的影响

随着网络中节点数量增加，网络密度提高。实验对比了基本LPL和LWT - MAC两种协议在不同网络密度下的性能，结果如下：
| 指标 | 基本LPL | LWT - MAC |
| ---- | ---- | ---- |
| 节点平均能耗 | 较高 | 较低 |
| 平均延迟 | 较长 | 较短 |
| 可靠性 | 较低 | 较高 |
| 强化源比例 | 较低 | 较高 |

这证明了强化过程的重要性，以及优先处理强化数据包或建立强化失败恢复程序的必要性。

1.2 网络大小的影响

保持节点密度固定，从100x100 m²区域和20个传感器开始，每次增加20个节点，直至200个传感器，并相应增加网络区域，使节点密度保持恒定（20 · 10⁻⁴个节点/m²）。随着网络大小增加，源到汇的跳数增多，数据消息的端到端延迟成比例增加，同时数据传输次数也增多。LWT - MAC在处理更高流量负载时更高效，能减少传输持续时间，从而降低总延迟和能耗。在测试的密度下，两种协议的可靠性都接近100%，网络大小增加对其影响不如节点密度增加显著。

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