無線車輛檢測網(wǎng)絡路由協(xié)議與時間同步算法研究.pdf

1、無線車輛檢測系統(tǒng)是無線傳感器網(wǎng)絡的一個應用系統(tǒng)，用于采集交通信息參數(shù)，為智能交通監(jiān)控系統(tǒng)提供有效的前端數(shù)據(jù)。能量有限是制約無線傳感器網(wǎng)絡的一個重要因素，同樣，無線車輛檢測系統(tǒng)也面臨著能量有限且補給困難的問題?；诖?，為了提高無線車輛檢測系統(tǒng)的能量利用率，本文提出了一種高效節(jié)能的路由協(xié)議和一種兼顧精度與能耗的時間同步算法。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）根據(jù)無線車輛檢測系統(tǒng)的網(wǎng)絡特性，提出了一種分時段分簇多跳路由協(xié)議。其中，針對

2、城市交通流呈現(xiàn)高峰期、空閑期和繁忙期的三段式規(guī)律特征，提出了一種分時段的簇首選舉算法：高峰期采用分布式簇首選舉算法，空閑期采用集中式簇首選舉算法，繁忙期則采用集中與分布式相結(jié)合的集中-分布式簇首選舉算法；針對無線車輛檢測系統(tǒng)要求同車道傳感器節(jié)點在分簇時應分至同一簇的結(jié)構(gòu)要求，提出了一種捆綁式成簇算法；為了優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚陕窂?，引入了中繼簇首節(jié)點，采用了一種基于多跳的數(shù)據(jù)傳輸方式。
　?。?）為了進一步提高系統(tǒng)的能量利用率，提出了

3、一種可兼顧精度與代價的自適應時間同步算法。其中，當系統(tǒng)工作在穩(wěn)定狀態(tài)時，采用分組式 RBS時間同步算法來實現(xiàn)所有同車道節(jié)點間的相對時間同步；當系統(tǒng)進行狀態(tài)切換時，采用一種分層多跳全局時間同步算法，其中，匯聚-簇首節(jié)點間采用雙向同步機制，簇首-成員節(jié)點間采用的則是雙向同步與參考廣播同步相結(jié)合的方式。
　?。?）本文在OMNET++上搭建了一個模擬無線車輛檢測系統(tǒng)的仿真平臺，對分時段分簇多跳路由協(xié)議及自適應時間同步算法進行了相關性能的