51、无线传感器网络的高效协议与功率模型研究

无线传感器网络的高效协议与功率模型研究

1. 无线传感器网络MAC协议调度与性能评估

在无线传感器网络中，基站（BS）负责定期对网络进行重新调度，其调度周期会因不同应用而有所变化。重新调度的流程如下：
1. 基站首先向每个节点广播重新调度数据包。
2. 节点收到数据包后，将其高度（h）和编号（n）重置为初始状态，并再次广播该重新调度数据包。
3. 当网络中的所有节点都收到数据包并将其h和n重置为初始状态后，整个网络完成重新初始化。
4. 重复上述步骤（初始化节点的编号和高度）并计算调度，以完成重新调度。

为了评估不同MAC协议的性能，进行了实验评估，涉及的协议包括S - MAC、D - MAC和新协议。实验设置如下：
| 协议 | 时隙（ms） | 占空比 | 发送和接收时隙（ms） | 活动时间（ms） | 睡眠时间（ms） |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| S - MAC | 10 | 10% | - | 20 | 180 |
| D - MAC | 10 | 10% | 10 | - | 180 |
| 新协议 | 10 | 10% | 10 | - | 180 |

评估从以下几个方面进行：
- 直线传输下的平均传输延迟 ：模拟了一个包含11个节点的简单直线传输场景，节点间距为50米，第一个节点每0.5秒向最后一个节点发送一个数据包。结果显示，S - MAC的延迟模式与其他两个协议明显不同，其“跳跃”式延迟是由数据传输中断引起的。而D - MAC和新协议由于采用了交替唤醒调度，