基于802.11ah井下监测传感网的RAW重分组研究

作者

杨俊秋王艳芬王倩玉陈晓晶刘丰祯孙彦景
单位

中国矿业大学信息与控制工程学院天地（常州）自动化股份有限公司
摘要

现有的ZigBee、超宽带、WiFi等井下无线传感网通信技术或传输距离短，或传输速率较低，或覆盖范围与接入设备数量受限，而IEEE 802.11ah协议满足井下无线传感网对传输范围、功耗、网络容量、传输速率等的要求，可用于井下监测传感网传输周期性监测数据。针对802.11ah协议中MAC层标准限制接入窗口（RAW）机制在进行传感节点分组时不灵活、易导致组间负载不平衡的问题，提出了一种基于时延优化的RAW重分组方法：根据数据包预计传输时间对所有传感节点重新分组，通过3次分组来减少RAW组内节点碰撞、降低传输时延。为实现RAW重分组，提出了关联标识符（AID）分组重分配方法：采用部分传感节点断开关联的方式，按重分组后的RAW组分批次为节点重新分配AID，并将AID与节点MAC映射，从而减小RAW重分组时间开销，避免AID重分配过程中因数据无法传输而导致网络性能下降。仿真结果表明，随着井下监测传感网中传感节点增多，RAW重分组方法较标准RAW机制的网络时延更小、吞吐量更大、丢包率更低，且重分组过程对网络性能影响较小。
关键词

井下监测传感网无线传感网传感节点分组 802.11ah协议 RAW重分组 AID分组重分配