基于节点位置的水声传感器网络功率控制MAC协议

针对水声传感器网络能耗高和数据传输质量低的问题,基于路径增强介质访问控制(Routing enhanced-MAC,R-MAC)协议,提出一种根据节点位置信息进行功率控制的路由增强介质访问控制(PC-RMAC)协议。根据接收功率阈值、传感器节点换能器的发射和接收天线增益、系统损耗因子、声波频率及节点间实际距离,计算出最优发送功率并进行动态调整,从而减少节点发送数据产生的能量消耗,进而提高网络能量利用率,延长网络的生命周期。仿真结果表明,网络中节点间距离在700 m范围内,PC-RMAC协议的数据包传递率比R-MAC协议高1%左右,平均能耗略低,平均延时低30%左右;而节点间距离在700~900 m范围内,PC-RMAC协议在数据包传递率、平均能耗和平均延时方面的优势明显增加,从而验证了理论分析的正确性。