WSN中多頻分簇的動態(tài)TDMA資源分配算法研究.pdf

1、本論文研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，研究適合于無線傳感環(huán)境的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，研究媒體接入控制協(xié)議并設(shè)計分布式網(wǎng)絡(luò)分簇算法，并在 OPNET Modeler上實現(xiàn)上述算法與協(xié)議的設(shè)計和驗證，同時完成對算法與協(xié)議的性能評估。
　　提出了具有分層結(jié)構(gòu)的分布式網(wǎng)絡(luò)。將網(wǎng)絡(luò)分為三層：第一層為后端節(jié)點，對下層的節(jié)點進行統(tǒng)一的控制和管理；第二層為簇首節(jié)點，對簇內(nèi)節(jié)點進行組織和管理；第三層為簇內(nèi)節(jié)點。設(shè)計了結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)編址體系，支持分簇結(jié)構(gòu)。<

2、br>　　為了避免不同簇間節(jié)點通信的相互干擾，采用多個不同的頻點，分別用于簇內(nèi)的通信以及簇間通信。簇內(nèi)采用的通信頻點由簇首指定；簇間通信采用指定頻點。
　　設(shè)計了TDMA媒體接入控制協(xié)議，將時間劃分為多個時幀，多個時幀構(gòu)成一個時圓。每個時幀具有相同的結(jié)構(gòu)，都被劃分為多個時隙。節(jié)點的數(shù)據(jù)幀在每個時隙中進行傳輸。時隙分為控制時隙、控制反轉(zhuǎn)時隙和數(shù)據(jù)時隙三類，前兩者用于傳輸控制幀，后者用于傳輸數(shù)據(jù)幀。分析了物理層實際數(shù)據(jù)率與業(yè)務(wù)傳輸時延

3、的關(guān)系。
　　設(shè)計了多頻分簇與時隙分配的MAC算法。首先，由簇首發(fā)起邀請；然后，普通節(jié)點在收到邀請后，向簇首請求加入簇；最后，簇首在具有空閑資源時，為普通節(jié)點分配指定時隙資源，并同意普通節(jié)點加入簇。在整個組網(wǎng)過程，節(jié)點始終對逆向路由進行學(xué)習(xí)。
　　設(shè)計了分層路由算法，支持網(wǎng)絡(luò)動態(tài)重構(gòu)。在簇內(nèi)采用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。在簇間采用按需鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，簇間路由協(xié)議后端節(jié)點激活，避免網(wǎng)絡(luò)常時間進行遠距離通信。
　　采用OPNET