一種能量感知型無線傳感器網絡跨層式通信協議

3 仿真分析
利用OPNET仿真平臺對設計的通信協議進行了仿真，在200×100的區域中，共隨機布設了120個節點，仿真環節的各項參數設置如表1所示。

3．1 ECLC的能耗特性分析
圖5表示了AODV，DSRE，SPEED，GPSR，SPIN(MAC層采用802．11協議)，ECLC六種協議在傳輸相同數據量的條件下的能耗特性，可以看出：與其他幾種協議相比，未使用跨層交互機制時幾種協議能耗特性相差較小，原因是幾種協議的MAC層訪問機制相同；而在開啟跨層優化功能后，ECLC可以很好地避免沖突與網絡擁擠，因而減少了能量浪費。圖5是未開啟跨層優化時各種協議的能耗比較；圖6是開啟跨層優化后各種協議的能耗比較。

3．2 ECLC網絡生存時間的影響
在仿真路由協議對網絡生存時間的影響時，選擇節點死亡數目超過1／3的時刻作為WSN的失效時刻，即在仿真時，當死亡節點數量達到40時，表示WSN死亡。圖7表示了多次仿真取算術平均值的網絡生存時間比較圖。從圖中可以看出，ECLC可以最大限度地延長網絡生存周期，這是因為ECLC協議更好地控制了所有節點能量消耗的平穩性，因而不會導致部分區域過早出現熱點而引發連鎖效應。

4 結 語
本文通過采用跨層機制來交換層間能耗信息，設計了一種簡單可靠的能量感知型無線傳感器網絡通信協議ECL，并給出了實現過程。在理論分析的基礎上，用OPNET仿真平臺對所設計的協議進行了仿真分析，結果表明：ECLC通信協議對節點數量特別巨大的傳感器網絡的能耗特性有很好的改善作用，可以顯著改善整個WSN網絡能耗的均衡性，從而延長了網絡的生存時間。由于無線傳感器網絡協議有很強的應用相關性，后續工作將包括：進一步優化ECLC協議細節，增強其各種性能，尤其是增強可移植性，使其成為一種開放式WSN通信協議。