基于測量的無線傳感網(wǎng)鏈路質(zhì)量與空間相關(guān)性研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN:WirelessSensorNetwork)中的節(jié)點(diǎn)主要通過無線多跳的方式進(jìn)行通信。無線鏈路由于受到路徑損耗、衰落、噪聲和多徑效應(yīng)等因素影響，通信質(zhì)量很不穩(wěn)定，對網(wǎng)絡(luò)吞吐量、效率和能耗等產(chǎn)生不利影響。因此，無線鏈路的各方面特性已經(jīng)成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文通過在自主設(shè)計的無線鏈路測試床上開展測量實(shí)驗，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的鏈路質(zhì)量以及鏈路的空間相關(guān)性問題。本文的主要工作如下:
　　

2、(1)參與設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路測量的測試床——STWM，該測試床由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和節(jié)點(diǎn)控制模塊組成，支持鏈路的PRR、LQI和RSSI等指標(biāo)的測量。
　　(2)針對傳統(tǒng)LQI(LinkQualityIndicator)均值計算法只考慮成功接收的數(shù)據(jù)包的LQI值，導(dǎo)致鏈路質(zhì)量估計不準(zhǔn)確這一問題，提出了一種改進(jìn)的基于LQI的鏈路質(zhì)量評估機(jī)制——imLQI(improvedLQI)。該方法通

3、過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)致丟包的三種原因，使用不同的方法將不同原因?qū)е碌膩G包的LQI值納入鏈路整體的LQI均值的計算，使計算得到的LQI均值能更準(zhǔn)確地反映鏈路質(zhì)量。實(shí)驗證明，imLQI實(shí)現(xiàn)了對鏈路質(zhì)量更準(zhǔn)確的評估。同時，通過對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，建立了一種基于LQI的鏈路質(zhì)量評估模型，并通過分析評估模型的評估誤差，驗證了模型的準(zhǔn)確性。
　　(3)針對鏈路的空間相關(guān)性對網(wǎng)絡(luò)上層協(xié)議帶來的影響，以κ因子作為指標(biāo)量化了鏈路的空間相關(guān)性