基于GAF的无线传感器网络MAC协议
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2．3 性能分析
利用NS2对S-MAC协议和新协议(GS-MAC)在能量消耗和传输时延两方面进行比较，其中能量消耗为从源节点发送一定数量包到目的节点的总能耗，时延为端到端时延。仿真场景设置300 m×300 m，布置10～50个节点，R=300 m，r=100 m，划分9个虚拟单元格。仿真参数选择如表1所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/159649.htm
从图3可以看出在节点数目等于10时，几乎每个虚拟单元格都只有1个节点，GAF拓扑控制算法效率低，基本接近S-MAC协议，随着节点数目的逐步增加，GAF拓扑控制算法效率显著提高，能量消耗明显降低。
为比较两种协议在网络延迟性能方面的表现。在300m×300 m的场景中均匀布置50个固定节点，采用多跳网络拓扑来测试端到端的数据时延，源节点产生20条消息，每条100 Byte，所有消息不分片，在轻流量载荷条件下重复10次实验，测的每条平均消息时延如图4所示，由于源节点在GS-MAC中竞争簇头节点形成的时延，造成两种协议中第一个转发跳时延有较大差异，随着消息的向前传递，后面排队时延较少，但由于GS-MAC中发现状态的存在，使GS-MAC协议时延略大于S-MAC协议时延。
综上所述，引进拓扑结构控制的GS-MAC协议能够在正常延时的条件下，进一步降低了节点能耗，延长了网络生存期。
3 结束语
通过分析无线传感器网络S-MAC协议性能，针对在数据业务量少的情况下，大部分传感器节点处于空闲侦听状态，浪费了大量节点能量，引入GAF拓扑结构控制算法，使得在正常的网络延迟下，大幅减少了处于空闲侦听状态下的节点数量。通过仿真表明，GS-MAC协议具有较高的能量效率，延长了网络使用寿命。
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