面向容量擴展的無線傳感網(wǎng)多信道調(diào)度研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器、嵌入式、分布式計算和無線通信等技術，是一種全新的信息獲取和處理技術。它以其自組織性、靈活性、低成本、微型性等特點，廣泛地應用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)控制、醫(yī)療健康等領域。在典型應用如森林區(qū)域氣候監(jiān)測及數(shù)據(jù)中心高精度溫度監(jiān)測等中，網(wǎng)絡規(guī)模已經(jīng)突破一千個節(jié)點，節(jié)點密度已達每平方米0.5個。多對一的通信工作模式以及無線通信造成的鄰近節(jié)點干擾，嚴重影響整個網(wǎng)絡的吞吐量及可靠性。因此，有必要研究大容量的無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議。

2、r>　　如今的大多數(shù)網(wǎng)絡協(xié)議都針對小流量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設計的，網(wǎng)絡容量較小，當信道質(zhì)量變差時，網(wǎng)絡容量將會進一步減小，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)議的基礎上，結(jié)合跨層設計思想，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信道，通過引入?yún)f(xié)調(diào)節(jié)點，來減少節(jié)點信道切換次數(shù)和工作在不同信道上節(jié)

3、點間的通信頻率，從而使各子樹的網(wǎng)絡負載達到平衡，提高整個網(wǎng)絡的吞吐量。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)針對無線傳感器網(wǎng)絡的特點，研究采用跨層設計思想來設計網(wǎng)絡協(xié)議，提出了一種樹狀的多信道協(xié)議TBMCP，來提高整個網(wǎng)絡的吞吐量。
　　(3)針對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