第3期 何敏，等：一种能量有效的无线传感器网络轮询接入控制协议 ·269· 晚醒时间比值减小，但也因为服务时间是预估的，节 Research on two-class priority based polling system[J].Ac- 点的实际服务时间比估计时间可能还要长，而后续 ta Electronica Sinica,2009,37(7):1452-1456 节点依然按照服务时间表上的唤醒时间唤醒，即等 [3]廖勇，杨士中，徐昌彪.自适应EEE802.11PCF调度算 效于早醒；因此，在负载不太重时，PCF-SS系统的早 法[J].计算机科学，2007,34(12)：4647,55， LIAO Yong,YANG Shizhong,XU Changbiao.Adaptive 醒时间比PCF-noenpty系统有所增加，而随着负载 scheme on IEEE 802.11 PCF J].Computer Science, 加重，节点几乎都处于忙队列中，实际服务时间与估 2007,34(12):4647,55. 计服务时间趋于一致，早醒因素变得单一，这与 [4]廖勇，杨士中，徐昌彪.基于NS2的自适应差额EEE802. PCF-noempty系统相同，因此两者早醒的走势一致. 11PCF轮询机制[J].计算机科学，2009,36(11)：36 图2(e)对中心（簇首）每轮次的平均额外查询 39,96 时间进行了比较，平均额外查询时间即空闲节点的 LIAO Yong,YANG Shizhong,XU Changbiao.Adaptive 查询时间，可反映中心的能量浪费度.从图中可以看 deficit IEEE 802.11 PCF polling scheme based on NS-2 出，由于纯P℃F系统对所有节点都依次轮询，因此 [J].Computer Science,2009,36(11):36-39,96. 能量浪费最大，但随着负载变大，空闲节点数减少， [5]CROW B,WIDJAJA I,KIM J G,et al.IEEE 802.11 浪费量呈下降趋势.而在PCF-noempty和PCF-SS系 wireless local area networks J].IEEE Communication Magazine,1997,35(9):116-126. 统中，由于避免了对空闲节点的轮询，当轻负载时， [6]李球，朱光喜.3-gated:WLAN中基于负载自适应的动态 空闲节点数多，额外查询时间比值很小，随着负载加 调度机制[J].计算机科学，2008,35(4)：2832， 大，节点在空闲与非空闲间切换，空轮询1次的概率 LI Yan,ZHU Guangxi.3-gated:dynamic scheduling 增加，因此额外查询时间逐渐增加；但随着负载变得 scheme based on load adaptation over WLAN[J].Computer 繁重，系统中几乎不存在空闲节点，空闲查询量又呈 Science,2008,35(4):28-32. 下降趋势.由于P℃F-SS系统采用了服务时间预估计 [7]黄建辉，钱德沛，王胜灵，等.用于无线传感器网络的比 的可变(K≥1)服务，服务相同量的信息，所用的服 例公平队列调度算法[J].西安交通大学学报，2008,42 务轮次比PCF-noempty少，空闲查询导致的能量浪 (2):129-132,151. 费量比PCF-noempty系统有所降低，因此PCF-SS系 HUANG Jianhui,QIAN Depei,WANG Shengling,et al. Proportional fairness scheduling algorithm used for wireless 统对延长中心（簇首）寿命更加有利， sensor network[J].Joumal of Xi'an Jiaotong University, 3结束语 2008,42(2):129-132,151. [8]石为人，冯会伟，唐云建.一种无线传感器网络MAC层 本文针对无线传感器网络的MAC层，提出了一 协议设计与实现[J].计算机科学，2009,36(7)：6062， 种依据节点状态进行资源分配和服务的轮询协议 67. PCP-SS,通过对节点服务时间的预估计，采用统一 SHI Weiren,FENG Huiwei,TANG Yunjian.Design and 服务时间表的方式来实现休眠。仿真实验表明， implement of wireless sensor network medium access control PCF-SS与周期性休眠的PCF机制相比，具有更好的 protocol[J].Computer Science,2009,36(7):60-62,67. 节能效果和时延性能，特别是中心（簇首）的能量浪 [9]SHWE H Y,JIANG Xiaohong,HORIGUCHI S.Energy 费大大减少，缓减了中心能量消耗的瓶颈效应，有利 saving in wireless sensor networks[J].Journal of Commu- nication and Computer,2009,6(5):20-27. 于延长网络生命周期.下一步的工作将结合节点的 [10]李云，周娴，尤肖虎，等.MECN:一种新的无线传感器网 分组到达率分布，对服务K值进行更精确的估计， 络拓扑控制算法[J].电子学报，2010,38(1)：4853. 以进一步提升服务性能，降低等待能耗 LI Yun,ZHOU Xian,YOU Xiaohu,et al.IMECN-a 参考文献： new topology control algorithm for wireless sensor networks [J].Acta Electronica Sinica,2010,38(1):48-53. [1]LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer So- [11]刘亮，秦小麟，戴华，等.能量高效的无线传感器网络时 ciety.Part 11:wireless LAN medium access control 空查询处理算法J].电子学报，2010,38(1)：5459. (MAC)and physical layer (PHY)pecifications[S].New LIU Liang,QIN Xiaolin,DAI Hua,et al.An energy effi- York,USA:IEEE-SA,1999. cient spatio-temporal query processing algorithm in wireless [2]杨志军，赵东风，丁洪伟，等.两级优先级控制轮询系统 sensor networks[J].Acta Electronica Sinica,2010,38 研究[J].电子学报，2009,37(7)：1452-1456. (1):54-59 YANG Zhijun,ZHAO Dongfeng,DING Hongwei,et al. [12]徐石玉，栾晓明.基于分簇的无线传感器网络时间同步