低功耗無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議的研究.pdf

1、自動配置的無線傳感器網(wǎng)絡在民用和軍用方面具有極高的價值，可以在大范圍內(nèi)用于收集、處理和發(fā)布復雜的環(huán)境數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點一般采用電池供電，可以使用的電量非常有限，而且對于有成千上萬節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡來說，對電池的更換是非常困難的甚至是不可能的。但是無線傳感器網(wǎng)絡的生存時間卻要求長達數(shù)月甚至數(shù)年，因此，如何在不影響功能的前提下，盡可能節(jié)約無線傳感器網(wǎng)絡的電池能量成為無線傳感器網(wǎng)絡軟硬件設計中的核心問題，也是當前國內(nèi)外研究機構關注

2、的焦點。
　　本課題研究的目的在于通過分析無線傳感器網(wǎng)絡信道接入層的特點為無線傳感器網(wǎng)絡信息傳輸機制提供理論依據(jù)，找到適合無線傳感器網(wǎng)絡特點的信道接入機制和功率控制方法。
　　本文通過實驗仿真比較了多種無線傳感器網(wǎng)絡的功率控制算法的優(yōu)劣。在對無線網(wǎng)絡的傳輸機制和功耗特點進一步分析的基礎上，給出基于博弈理論的功率控制計算方法。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)對無線傳感器網(wǎng)絡信道接入技術和能耗節(jié)省技術作了深入研究

3、，探索適合無線傳感器網(wǎng)絡特點的信道接入機制。
　　(2)對已有的基本功率控制方法，改進的PCM功率控制方法，適用無線傳感器網(wǎng)絡特點的分布式功率控制算法和基于全局信息的功率控制算法做了詳細的性能分析，總結了每種協(xié)議的優(yōu)缺點，以及對我們今后工作的啟示。(3)提出從博弈論角度考慮無線傳感器網(wǎng)絡功率控制的策略，設計新的反映網(wǎng)絡性能的效用函數(shù)，給出功率迭代算法。試驗證明，基于博弈思想的功率控制算法能適合無線傳感器網(wǎng)絡能耗有限的特點，在網(wǎng)絡連