无线传感器网络分簇低延时MAC协议

针对以往传感器网络MAC协议主要存在以高延时、低吞吐量来降低能耗的缺点,提出了一种基于竞争的、分簇结构的MAC协议C-MAC（Cluster-MAC）,该协议采用分簇结构,相邻簇头节点之间协商各簇的活跃期和睡眠期的时机,使相邻簇交替地进入活跃期,以避免相邻簇互相干扰。在每个簇中又将节点按位置分层,不同层间节点交错进入发送和接收周期,大大减少了节点间通讯的冲突和由于睡眠引起的多跳网络延时。仿真结果表明,与同类MAC协议（S-MAC、T-MAC）相比,该协议在节省能量,减少网络延时的同时,还提高了吞吐量。     

一种基于分簇和概率函数的电力线通信MAC机制

MAC(media access control)协议是低压电力线通信(lowvoltage power line communications,LPLC)网络的重要基础之一.当前基于LPLC的用电信息采集系统通信所使用的MAC协议主要为CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance).但是在周期性用电数据采集型LPLC网络中,CSMA/CA易导致信道竞争频繁影响网络的通信效率.针对该问题,提出了一种基于分簇和概率函数的MAC(cluster and probability-function based MAC,CP-MAC)机制,该机制采用分簇的方式并引入概率函数的方式决定信道争用,以有效抑制节点间的信道竞争和通信冲突.仿真分析表明,CP-MAC机制能有效地降低节点间通信冲突并提高通信效率.     

基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议

为了有效地减少水声信道冲突提高网络吞吐量,提出基于预约的数据队列水下无线传感器网络MAC协议.该协议在数据传输前设置了信道预约周期与预约确认周期,利用RTS-CTS握手过程完成信道的预约、确认与数据传输的排序工作.当全部预约得到确认后,所有发送端按事先排好的顺序以接龙的方式传输数据队列,完成多对节点间的数据传输任务.这些方法降低了节点的平均预约时间,减少了节点发送数据的等待时间,有效提高了网络吞吐量.仿真实验结果表明,当网络负载较高时,该协议能够较大程度地减少控制包开销,提高网络吞吐量.     

一种低功耗的分布式无线网络MAC协议设计

为了提高分布式全双工无线网络的能量效率,提出了一种改进的低功耗全双工媒体访问控制(MAC)协议.不同于传统的MAC协议,该MAC协议通过降低数据包以及确认包的传输功率来实现能量有效性.提出的MAC协议支持双向以及单向两种链路,并保持对传统半双工节点具有向后兼容性,实现了较高的吞吐量.通过基于随机几何的方法对提出的MAC协议进行了仿真分析与性能评估,结果证明了其有效性和准确性,是全双工无线网络可行的一种解决方案.     

基于双簇头的无线传感器网络多跳路由协议

针对无线传感器网络分簇路由协议中簇头节点负载过重的问题,提出一种基于双簇头的多跳路由协议,该协议基于LEACH产生主簇头,然后根据节点的剩余能量及其与主簇头的距离产生副簇头,以负责数据转发的任务,减轻主簇头的负载,并在各副簇头之间形成簇间路由,将数据以多跳的方式传送到基站.仿真实验表明,与LEACH相比,该协议较好地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期.     

基于多路径的非均匀分簇路由协议

为提高无线传感器网络的存活时间和可扩展性,解决簇首节点因大量转发数据而负载过重、过早死亡的问题,基于已有的路由协议,提出一种改进的基于多路径的非均匀分簇能量优化路由协议.该协议以节点的剩余能量、簇内成员数目、可用缓存大小、节点间信道质量、节点间距离作为参数,计算出多条传输路径.节点采用多路径传输数据,达到了更佳的传输效果.仿真分析表明:此协议能减少网络延迟和阻塞,均衡网络的能耗,提高传输效率,延长网络的生存周期.     

低能耗自适应分簇的面向数据融合的路由协议

为降低簇头节点的能耗和均衡网络的整体能耗,基于低能耗自适应分簇(LEACH)协议提出一
种面向数据融合的路由协议. 在该协议中,簇头在簇内数据融合的过程中根据成员节点的位
置信息估计感知到相同事件的邻居簇;然后数据在这些簇头间进行多跳的数据融合后传递给基
站. 仿真结果表明,该协议能有效延长网络的生命期.     

基于WSN的风力发电运行监测系统LEACH协议改进研究

本文首先介绍了基于WSN的风力发电运行监测系统的结构,针对风电场的特殊模型,提出了使用LEACH协议作为其路由协议的方案.针对LEACH协议中簇头节点能量消耗过大和簇头节点与基站通信距离长的特点,提出以节点剩余能量来作为簇头节点选取的标准,同时通过限制簇内节点数目,在传输中提出簇内单跳、簇间多跳的路由方式,以减少簇头能...     

利用最优空闲信道的认知无线电MAC协议

提出了一种利用最优空闲授权信道通信的认知无线电介质访问控制(MAC)协议. 采用该协议的每个次要（非授权）用户根据对多个授权信道的感知结果,选择最优的空闲授权信道通信,该协议同时解决了“隐藏”终端和“暴露”终端的问题. 并建立数学模型分析了在饱和网络状况下该MAC协议的吞吐量. 仿真结果表明,数学模型可以精确计算该MAC协议的饱和吞吐量.     

无线传感器网络自适应MAC协议

在无线传感器网络中,为降低能耗,常采用低占空比工作模式,但较低的占空比会增加时延。本文针对簇型传感器网络,以低能耗和低时延为目标,提出一种动态占空比的自适应MAC协议(dynamic adjust multiple access control,DA-MAC)。在网络负载较小时降低占空比,让节点相对长时间处于睡眠状态以节省能量,而在网络负载较大时增加占空比,使节点相对长时间进入活动状态。试验结果表明,相比LEACH和E-TDMA,DA-MAC协议能显著提高网络吞吐量,并降低时延,减少能耗。