基于GAF的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
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2．3 性能分析
利用NS2對S-MAC協(xié)議和新協(xié)議(GS-MAC)在能量消耗和傳輸時延兩方面進行比較，其中能量消耗為從源節(jié)點發(fā)送一定數(shù)量包到目的節(jié)點的總能耗，時延為端到端時延。仿真場景設(shè)置300 m×300 m，布置10～50個節(jié)點，R=300 m，r=100 m，劃分9個虛擬單元格。仿真參數(shù)選擇如表1所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/159649.htm
從圖3可以看出在節(jié)點數(shù)目等于10時，幾乎每個虛擬單元格都只有1個節(jié)點，GAF拓撲控制算法效率低，基本接近S-MAC協(xié)議，隨著節(jié)點數(shù)目的逐步增加，GAF拓撲控制算法效率顯著提高，能量消耗明顯降低。
為比較兩種協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)延遲性能方面的表現(xiàn)。在300m×300 m的場景中均勻布置50個固定節(jié)點，采用多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲來測試端到端的數(shù)據(jù)時延，源節(jié)點產(chǎn)生20條消息，每條100 Byte，所有消息不分片，在輕流量載荷條件下重復(fù)10次實驗，測的每條平均消息時延如圖4所示，由于源節(jié)點在GS-MAC中競爭簇頭節(jié)點形成的時延，造成兩種協(xié)議中第一個轉(zhuǎn)發(fā)跳時延有較大差異，隨著消息的向前傳遞，后面排隊時延較少，但由于GS-MAC中發(fā)現(xiàn)狀態(tài)的存在，使GS-MAC協(xié)議時延略大于S-MAC協(xié)議時延。
綜上所述，引進拓撲結(jié)構(gòu)控制的GS-MAC協(xié)議能夠在正常延時的條件下，進一步降低了節(jié)點能耗，延長了網(wǎng)絡(luò)生存期。
3 結(jié)束語
通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)S-MAC協(xié)議性能，針對在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量少的情況下，大部分傳感器節(jié)點處于空閑偵聽狀態(tài)，浪費了大量節(jié)點能量，引入GAF拓撲結(jié)構(gòu)控制算法，使得在正常的網(wǎng)絡(luò)延遲下，大幅減少了處于空閑偵聽狀態(tài)下的節(jié)點數(shù)量。通過仿真表明，GS-MAC協(xié)議具有較高的能量效率，延長了網(wǎng)絡(luò)使用壽命。
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