基于GAF的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
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簇頭的選舉產(chǎn)生：GAF算法中簇頭承擔(dān)更多的數(shù)據(jù)處理和通信，消耗的能量相對較大。在改進(jìn)的GAF算法中簇頭的選舉考慮到了節(jié)點(diǎn)剩余能量問題，選舉剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)擔(dān)任簇頭。隨機(jī)簇頭選舉算法：節(jié)點(diǎn)只知道自己的能量信息和位置信息。假設(shè)某次簇頭選舉在Tr時(shí)刻開始，對單元格內(nèi)任意節(jié)點(diǎn)N，以概率P發(fā)送測試消息。概率P與剩余能量成正比，如果測試消息成功，它就發(fā)生消息M(Ep，N)，Ep為節(jié)點(diǎn)N剩余能量；如果消息發(fā)送不成功，節(jié)點(diǎn)N進(jìn)入偵聽狀態(tài)。如果在一個(gè)時(shí)槽內(nèi)沒有接到發(fā)送消息，表明該時(shí)槽內(nèi)沒有節(jié)點(diǎn)競爭成功，開始新一輪的選舉，反之，如果有節(jié)點(diǎn)競爭成功，發(fā)送M(Ep，N)消息擔(dān)任簇頭，單元格內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)偵聽到消息M加入該簇。
2．2 GS-MAC協(xié)議描述
在GS-MAC協(xié)議中只有簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)入活動狀態(tài)如圖1和圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159649.htm
在新協(xié)議中，由于引入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)機(jī)制，可以減少一部分節(jié)點(diǎn)的空閑偵聽時(shí)間，只保留簇頭節(jié)點(diǎn)處于活動狀態(tài)，在簇頭選舉中考慮到節(jié)點(diǎn)剩余能量，在局部范圍內(nèi)做到平衡節(jié)點(diǎn)剩余能量，延長了網(wǎng)絡(luò)生存周期。
簇頭節(jié)點(diǎn)維護(hù)和S-MAC協(xié)議類似的工作／睡眠機(jī)制，每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)周期性的與直接鄰近簇頭節(jié)點(diǎn)通過接收和廣播SYNC數(shù)據(jù)幀來交換調(diào)度信息；采用CSMA／CA機(jī)制和隨機(jī)退避時(shí)間；經(jīng)歷RTS／CTS／DATA／ACK通信過程完成數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸完成之前不遵循其休眠時(shí)間安排；采用流量自適應(yīng)偵聽機(jī)制，減少消息的傳輸時(shí)延。
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