基于OPNET的无线传感器网络MAC协议研究

在无线传感器网络中,MAC协议是网络高效通信的重要保证。本文利用OPNET仿真平台,对低速无线个域网(LR-WPAN)中IEEE802.15.4的MAC协议的超帧结构和时隙保障(GTS)机制进行研究。仿真实验中构建了小型星型网络,能更清楚地反映网络中的平均能量消耗情况,并通过设置不同的仿真场景,说明了GTS机制能有效节省电源能量,为大型无线传感器网络的设计提供了重要依据。

一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议

MAC协议对于无线传感器网络的能效是至关重要的。针对线性无线传感器网络设计了一个基于中继节点的数据收集MAC协议SLDMAC。源节点向汇聚节点发送数据时,引入节点能耗因子和剩余能量均衡因子两个参数,通过优化这两个参数,选择合适的中间节点进行中继,从而提升网络的性能。实验结果表明:与DMAC协议相比,SLDMAC协议提升了网络的能效和生存周期。

基于矿井的无线传感器网络MAC协议的研究

介质访问控制(MAC)协议是一项构造底层基础网络结构的重要技术,其主要功能是为数据传输建立连接和在各网络节点间合理、高效地分配通信资源。从节能角度分析了当前几种比较典型的MAC协议,提出矿井下的无线网络拓扑结构,给出一种New-MAC协议,主要研究了节能问题、数据碰撞问题和同步问题。仿真实验表明:该协议较好地解决了节点能耗问题、延长了网络的生命周期。

BAN网络节点低功耗MAC协议的设计

本文针对IEEE802.15.6标准中的MAC层协议采用固定保护时间弥补时钟漂移而造成能量浪费这一问题研究并实现一种低功耗的适宜BAN网络的MAC协议。该协议依据超帧结构的模式构建了一种新的MAC帧结构模型,并结合时间补偿算法对帧结构中的保护时间进行自适应调整,最后使用OPNET14.5仿真两种MAC协议。结果表明,本文研究的基于自适应时间补偿帧结构的MAC协议相对于固定的保护时间IEEE802.15.6的MAC协议而言,降低了终端节点能耗以及延长了网络的生存周期。

基于状态转移的感知节点能耗模型研究与设计

针对基于理论模型的感知节点能耗研究通常仅考虑部件能耗、缺少从节点整体上分析与评估系统能耗问题的现状,通过分析节点部件在状态运行以及状态变迁时的能耗状况;基于状态转移的矩阵建模方式建立部件能耗模型;基于事件触发机制明确系统主要能耗部件之间的关联,建立节点整体的能耗模型。在OPNET上仿真验证了本模型的可靠性及实用性。仿真结果证明,本模型可为节点选型、协议评测以及网络构建分析提供模型支持和理论指导。

用于无线传感器网络的高能效分帧MAC协议

为进一步降低传感器节点闲置侦听导致的能量消耗,改进MAC(media access control)协议,提出了一种用于无线传感器网络的新型的节能的分帧MAC(division-frame MAC,DF-MAC)协议.DF-MAC通过设置多个分帧使传感器节点的侦听时间缩短,减少了与其它节点通信所需的能量.DF-MAC有2个主要特点:低占空比和低碰撞数.在DF-MAC中碰撞数被降到最小程度,节省了重发封包所需的能量.仿真结果表明,与现有的MAC协议相比,能量消耗更低.