面向容量擴(kuò)展的無線傳感網(wǎng)多信道調(diào)度研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器、嵌入式、分布式計(jì)算和無線通信等技術(shù)，是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。它以其自組織性、靈活性、低成本、微型性等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。在典型應(yīng)用如森林區(qū)域氣候監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)中心高精度溫度監(jiān)測(cè)等中，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已經(jīng)突破一千個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)密度已達(dá)每平方米0.5個(gè)。多對(duì)一的通信工作模式以及無線通信造成的鄰近節(jié)點(diǎn)干擾，嚴(yán)重影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量及可靠性。因此，有必要研究大容量的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

2、r>　　如今的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都針對(duì)小流量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，網(wǎng)絡(luò)容量較小，當(dāng)信道質(zhì)量變差時(shí)，網(wǎng)絡(luò)容量將會(huì)進(jìn)一步減小，從而不能滿足要求。本文在分析現(xiàn)有無線傳感器多信道MAC協(xié)議和路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合跨層設(shè)計(jì)思想，提出了一種樹狀的多信道協(xié)議TBMCP(Tree Based Multi-Channel Protocol，TBMCP)。它采用粗粒的信道分配方法，即給每棵子樹分配一個(gè)信道，通過引入?yún)f(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，來減少節(jié)點(diǎn)信道切換次數(shù)和工作在不同信道上節(jié)

3、點(diǎn)間的通信頻率，從而使各子樹的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載達(dá)到平衡，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。本論文的主要工作及創(chuàng)新如下：
　　(1)分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的多信道MAC協(xié)議和路由協(xié)議，指出現(xiàn)有的多信道調(diào)度存在的不足。
　　(2)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，研究采用跨層設(shè)計(jì)思想來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提出了一種樹狀的多信道協(xié)議TBMCP，來提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
　　(3)針對(duì)TinyOS系統(tǒng)下的仿真工具Tossim不支持多信道仿真，本文將分析Toss