一種能量感知型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層式通信協(xié)議

3 仿真分析
利用OPNET仿真平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議進(jìn)行了仿真，在200×100的區(qū)域中，共隨機(jī)布設(shè)了120個(gè)節(jié)點(diǎn)，仿真環(huán)節(jié)的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置如表1所示。

3．1 ECLC的能耗特性分析
圖5表示了AODV，DSRE，SPEED，GPSR，SPIN(MAC層采用802．11協(xié)議)，ECLC六種協(xié)議在傳輸相同數(shù)據(jù)量的條件下的能耗特性，可以看出：與其他幾種協(xié)議相比，未使用跨層交互機(jī)制時(shí)幾種協(xié)議能耗特性相差較小，原因是幾種協(xié)議的MAC層訪問(wèn)機(jī)制相同；而在開(kāi)啟跨層優(yōu)化功能后，ECLC可以很好地避免沖突與網(wǎng)絡(luò)擁擠，因而減少了能量浪費(fèi)。圖5是未開(kāi)啟跨層優(yōu)化時(shí)各種協(xié)議的能耗比較；圖6是開(kāi)啟跨層優(yōu)化后各種協(xié)議的能耗比較。

3．2 ECLC網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的影響
在仿真路由協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的影響時(shí)，選擇節(jié)點(diǎn)死亡數(shù)目超過(guò)1／3的時(shí)刻作為WSN的失效時(shí)刻，即在仿真時(shí)，當(dāng)死亡節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到40時(shí)，表示W(wǎng)SN死亡。圖7表示了多次仿真取算術(shù)平均值的網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間比較圖。從圖中可以看出，ECLC可以最大限度地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期，這是因?yàn)镋CLC協(xié)議更好地控制了所有節(jié)點(diǎn)能量消耗的平穩(wěn)性，因而不會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域過(guò)早出現(xiàn)熱點(diǎn)而引發(fā)連鎖效應(yīng)。

4 結(jié) 語(yǔ)
本文通過(guò)采用跨層機(jī)制來(lái)交換層間能耗信息，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單可靠的能量感知型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議ECL，并給出了實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在理論分析的基礎(chǔ)上，用OPNET仿真平臺(tái)對(duì)所設(shè)計(jì)的協(xié)議進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明：ECLC通信協(xié)議對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)量特別巨大的傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗特性有很好的改善作用，可以顯著改善整個(gè)WSN網(wǎng)絡(luò)能耗的均衡性，從而延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有很強(qiáng)的應(yīng)用相關(guān)性，后續(xù)工作將包括：進(jìn)一步優(yōu)化ECLC協(xié)議細(xì)節(jié)，增強(qiáng)其各種性能，尤其是增強(qiáng)可移植性，使其成為一種開(kāi)放式WSN通信協(xié)議。