一种无线传感器网络多信道动态路径转发协议-东南大学学报.pdfVIP

第４４卷第１期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．１ 　 ２０１４年１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊａｎ．２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１４．０１．００６ 一种无线传感器网络多信道动态路径转发协议 蒋富龙　 刘　昊 （东南大学国家ＡＳＩＣ系统工程技术研究中心，南京２１００９６） 摘要：为了改善无线传感器网络在重负载情况下的性能，提出了一种多信道动态路径转发协议 ＭＤＦＰ．该协议通过整合动态路径选择和预测唤醒调度，使得发送者在发送数据前能预测可用转 发节点的唤醒时间，避免了现有动态路径转发协议依赖长前导来完成转发节点选择和数据传输 所带来的问题，从而实现更低的能耗并改善网络在重负载下的延时和可靠性．ＭＤＦＰ利用多信道 通信减少节点间干扰，从而进一步提升网络在重负载情况下的可靠性．基于ＴｅｌｏｓＢ节点的实验 结果表明，在重负载情况下，相对于现有的动态路径转发协议，ＭＤＦＰ在能耗、延时和可靠性方面 均有较明显的性能提升． 关键词：无线传感器网络；周期性睡眠；多信道；动态路径选择 中图分类号：ＴＰ３９３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１４）０１００２８０６ Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ ＪｉａｎｇＦｕｌｏｎｇ　 ＬｉｕＨａｏ （ＮａｔｉｏｎａｌＡＳＩＣＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓｉｎｈｅａｖｙｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａ ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＭＤＦＰ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｗａｋｅｕｐｓｃｈｅｄｕｌｅ，ａｓｅｎｄｅｒｃａｎｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｗａｋｅｕｐｔｉｍｅｏｆａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒ ｗａｒｄｅｒｓｓｏｔｈａｔｉｔｃａｎａｖｏｉｄｒｅｌｙｉｎｇｏｎｓｅｎｄｉｎｇｌｏｎｇｐｒｅａｍｂｌｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｅｒａｎｄｔｒａｎｓ ｍｉｔｄａｔａ．Ｔｈｉｓｈｅｌｐｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｌｏｗｅｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｅｌａｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｈｅａｖｙｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＴｈｅＭＤＦＰｅｘｐｌｏｉｔｓｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｏｒｅｄｕｃｅｉｎｔｅｒ ｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｓ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎｈｅａｖｙｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｏｎｔｈｅＴｅｌｏｓＢｔｅｓｔｂｅｄｓｈｏｗｔｈａｔ，ｉｎｈｅａｖｙｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｃｏｍ ｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｔｈｅＭＤＦＰｓｈｏｗｓｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅｉｎｔｅｒｍｓｏｆｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｄｅｌａｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｄｕｔｙｃｙｃｌｅ；ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ；ｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ［１