无线传感器网络ER-MAC协议仿真

发布时间：2020-04-15 22:31

【摘要】：无线传感器网络(Wireless sensor networks)是物理信息系统的一个重要组成部分,它通过一组空间分散的专用传感器用于监测和记录环境的物理条件,并在中心位置管理收集到的数据。传感器依赖于无线连接并且自发形成网络,这样传感器的数据就可以通过无线传输将收集到的数据传输给目标用户。无线传感器网络主要用来测量环境条件,如温度、声音、污染水平、湿度、风等。在无线传感器网络中,MAC(Medium access control)协议决定传感器节点使用信道的方式,从而保证无线传感器网络的高效通信并且影响网络的整体性能,也是无线传感器网络领域中的一个广泛研究的课题。本文采用了一种无线传感器网络的混合协议ER-MAC(Emergency-response mac),ER-MAC协议是TDMA和CSMA的混合协议,因此它具备了拓扑结构变化的灵活性并且能够适应网络流量的变化,同时它解决了最重要的响应要求。协议拥有两种监测模式,普通情况和危险情况,在发生危险时协议会自动从节能的正常监测转向危险情况监测以应对网络流量增大、拓扑结构的变化、包的优先级传输问题。协议在危险情况下以牺牲低优先级别的数据包传输率和部分能耗为代价优先传输高优先级别的数据包。ER-MAC保证了包资源的公平性,并提供一个同步的、松散的时隙结构,便于节点加入或离开网络。之后对当前一些主流网络仿真软件进行了简单的介绍,并选择使用NS2对ER-MAC进行仿真实验,结合应急监测传感器网络的特性,从节点的传输率,包传输的延迟和能量有效性三个方面来分析和评价协议的性能。仿真实验显示协议能够支持高优先级数据包优先传输并对拓扑结构和网络负载的变化有良好的适应性。协议具有较高的传输率、较低的延迟和较低的能耗。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】