WSN中網(wǎng)絡(luò)層和低功耗路由協(xié)議的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正飛速地發(fā)展，越來(lái)越多的傳感器應(yīng)用被投入到生產(chǎn)和生活中。WSN其本質(zhì)是基于Ad hoc技術(shù)的自組織網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的首要目標(biāo)是提供高的服務(wù)質(zhì)量和高效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，其次才考慮節(jié)約能量，而WSN的一個(gè)主要目標(biāo)是高效使用能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存期。因此，已有網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議不能用于WSN，必須設(shè)計(jì)和研究新的面向數(shù)據(jù)的低功耗、自組織的信息傳輸路徑的建立機(jī)制和有效的網(wǎng)絡(luò)功耗管理方案。 本文深入研究了IEEE802.15

2、.4標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真分析了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域現(xiàn)存的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，著重描述了樹(shù)狀和Mesh兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及該領(lǐng)域現(xiàn)存的相應(yīng)路由協(xié)議，討論了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼奥酚蓞f(xié)議對(duì)節(jié)點(diǎn)能耗以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗的影響，并從現(xiàn)實(shí)角度提出了WSN中低功耗的解決方案，最后實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)涞臉?gòu)造及路由功能。 首先，本文討論了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況，進(jìn)而引出了低功耗和相應(yīng)的基于Beacon的樹(shù)狀路由、LEACH(Low-energy adaptive clustering hi

3、erarchy)、 AODV(Ad hoc On demand Distance Vector Routing Protocol)等路由協(xié)議。在介紹了所涉及到的相關(guān)技術(shù)后，對(duì)Beacon機(jī)制、地址分配算法、低功耗設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論，并定義了網(wǎng)絡(luò)層需要實(shí)現(xiàn)的功能：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾怼⒍痰刂饭芾?、路由等?其次，本文在討論的基礎(chǔ)上定義了樹(shù)狀拓?fù)渲懈黝?lèi)節(jié)點(diǎn)的基本協(xié)議行為，給出了各類(lèi)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了樹(shù)狀拓?fù)渲谢贐eacon技術(shù)的樹(shù)