无线传感器网络BMAC协议的研究与改进.pdfVIP

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用 2014，50(19) 103 无线传感器网络BMAC协议的研究与改进 王 林 ，申莎莎 WANGLin，SHEN Shasha 西安理工大学 自动化与信息工程学院，西安 710048 TheFacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversiytofTechnology，Xi’an710048，China WANG Lin，SHEN Shasha．Researchand improvem entsofBMAC protocolforW irelessSensorNetworks．Computer EngineeringandApplications，2014，50(19)：103—106． Abstract：BerkeleyMediaAccessControl(BMAC)asynchronousWirelessSensorNetwork(WSN)isbasedonCSMA MACprotoco1．ItUSeSalow—energytolisten(LowPowerListening，LPL)andexpansionleadingtechnologyforalow—power communications．Asitslongpreambletakesthechannel，theneighborisunabletotransferdata，greatlyreducingthechannel effi ciency．Basedonoperatingmechanism oftheBMAC agreement，thispaperpresentsan improvementprogram，which takesadvantageofoptim izedneighborsoftheperiodictableandimprovedwithagapleadingtechnologycombinedwith carrierframesequence，furthershorteningthepreamblecarrier,reducingnewt orkenergyloss，increasingchannelefficiency, andultimatelyitachievesthepurposeofenergysaving．NS一2simulationresultsindicatethattheimprovedprotocolonthe transm issiondelayandnetworkenergyconsumptionissuperiortotheBMACtoachieveefficientnatureoftheagreement． Keywords：WirelessSensorNetwork(WSN)：MediaAccessControl(MAC)protocol；channel—efficiency；theneighbors oftheperiodictable 摘 要：BMAC(BerkeleyMediaAccessContro1)基于CSMA的无线传感器网络(WSN)异步MAC协议，它采用了低 能量侦听(Low PowerListening，LPL)和扩展前导技术实现低功耗通信。但是其长前导对信道的占用，使得相邻节 点无法进行数据传输，极大降低 了信道利用率。基于BMAC协议的运行机制提出了一种改进方案，该方案能够利 用优化的邻居周期表和改进的带有间隙的前导载波帧序列技术结合 ，进一步缩短 了前导载波，减小了网络能量损 耗，增强了信道利用率，最终达到 了节能的 目的。NS一2仿真结果表 明，改进后的协议在传输时延和网络能耗上均优 于BMAC协议 ，实现 了协议 的高效性 。 关键词：无线传感器网络；介质访问控制(MAC)协议；信道利用率；邻居周期表 文献标志码：A 中图分类号：TP393 doi：10，37780．issn．1002。8331．1210-0305 1 引言 本文主要研究基于CSMA／CA的异步唤醒BMAC 无线传感器网络MAC协议设计的首要问题是节约 协议，目的在于降低协议能耗和减少数据延迟。典型的 能耗 ，而最常用的方法是使传感器节点周期性交替处于 异步启动MAC协议有BMAC 、XMAC 、WiseMAC 、