2．2 通信协议的设计
    通信模块的功耗在网关的功耗中占主要部分，为了降低功耗，必须设计一种合适的通信协议及路由算法，尽可能的使网关处于休眠状态，同时又要保证网络数据信息传输的完整性。
    节点发送给网关的数据为主动的消息帧结构，其结构如图4所示。

    结合无线传感器网络周期性休眠唤醒的特点，采用简化的发送和应答机制，即简化的T-MAC协议。网关先侦听载波，当信道空闲时，向所有的网络节点发送同步帧，各节点接收到同步帧后根据同步帧的信息修改自身时钟，并向网关发送应答信息，达到整个网络同步的目的。然后网关进入接收数据状态，接收所有节点发送的数据，进行数据转换，通过WCDMA网络传输给上位机，之后网关进入睡眠模式，如此循环反复。
    随着时间的推移，时间同步误差的增加，网关和节点可能出现失步，所以需要周期性地发送时间同步信息，保证网关与节点时间同步误差不累加。

3 实验结果与分析
3．1 无线通信距离测试
    无线通信距离是网关性能的一个重要方面，其大小取决于射频模块的发送功率，两者成正比。nRF905具有发射功率可选功能，分别为-20dBm，-2dBm，6 dBm和10 dBm。本测试分别在室内，空旷平地和有遮挡物和坡度的草坪上以不同的发射功率测试网关无线通信距离，射频设定在433 MHz频段，工作电压为3．2 V。由节点周期性的向网关发送数据，当网关接收到数据时，再由网关向节点发送数据。当双方实现正常通信时，用精度为0．01 m激光测距仪测量网关与节点之间的直线距离，分别测量20次，最后取其平均值。测量的结果如表1所示。

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