一种高信道利用率的分簇传感器网络数据聚合协议  

A Highly-Channel-Utilized Data Aggregation Protocol for Clustered Sensor Networks

作　　者：陈磊[1,2,3] 赵保华[1,2,3] 

机构地区：[1]中国科学技术大学计算机科学与技术系,合肥230027 [2]网络与交换技术国家重点实验室,北京100876 [3]中国科学技术大学安徽省计算与通讯软件重点实验室,合肥230027

出　　处：《西安交通大学学报》2009年第2期38-42,共5页Journal of Xi'an Jiaotong University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(60872009;60602016);国家重点基础研究发展规化资助项目(2003CB314801);国家高技术研究发展计划资助项目(2007AA01Z428);安徽省自然科学研究计划重大项目(ZD2008005-2);华为基金资助项目(YJCB2007061WL)

摘　　要：为了避免分簇无线传感器网络中簇内数据聚合时产生的簇间干扰,提高簇的信道利用率,提出了一种基于时分多址的无冲突数据聚合协议(IFDA).IFDA的帧分配算法采用一种概率调度策略.通过调度簇头进行广播,即在每个时隙中进行簇帧号分配,为相邻簇分配不同的时间帧聚合数据,与已有的协议的帧分配算法相比可降低广播的次数.同时,IFDA通过信道扩充(CE)算法来提高各个簇的信道利用率.CE算法中采用了一种基于时钟退避的调度策略,可均衡簇头间的信道利用率.仿真结果表明,IFDA协议中簇的平均信道利用率较已有的协议提高了约90%.In order to solve the inter-cluster-interference problem during data aggregation in wireless sensor networks and to enhance the cluster channel-usage-radio, a TDMA （time division multiple access）-based data aggregation protocol （IFDA） is proposed. The frame assignment algorithm of the IFDA uses a probability-based schedule strategy to schedule cluster heads for broadcasting so that different frames are assigned among neighboring clusters, and the number of broadcasts can be reduced compared with the existing protocols. Meanwhile, the IFDA uses a channel expansion （CE） algorithm to enhance the cluster channel-usage-radio, while the CE algorithm uses a clock-back-off schedule strategy to balance the channel usage radio of each cluster. Simulation results show that the average cluster channel-usage-radio of the IFDA is about 90% higher than that of the existing protocols.

关 键 词：无线传感器网络 簇间干扰 时分多址 数据聚合 

分 类 号：TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术]