無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多信道MAC機(jī)制的研究.pdf

1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多信道MAC機(jī)制的研究姓名：羅海波申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：信息與通信工程指導(dǎo)教師：羅娟20090428碩十學(xué)位論文A b s t r a c tW i t h t h e r 印i d d e V e l o p m e n t s o f M E M S( m i c r o ．e l e c t r o —m e c h a n i s m s y s t e m ) ，i n t e g r a

2、 t e dc i r c u i t s ，w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n a n d i n f ．o m a t i o nn e t w o r k s ．w i r e l e s ss e n s o rn e t w D r k s ( W S N ) ，a s an e w a p p l i c a t i o np a t t e mo fs e n s i n g

3、& m o n i t o r i n gn e t w o r ka n dW i r e l e s sP e r s o n a lA r e a N e t w o r k s ( W P A N s ) ，a r e b e c o m i n ga na c a d e m i ca n di n d u s t r i a lr e s e a r c h f o c u s i n r e c e n t y e

4、 a r s ． I n t e g r a t e d w i t h d a t a c o U e c t i n g ， p r o c e s s i n g a n dc o m m u n l c a t l n g ， s e n s o r n e t w o r k s a r e a l s o i n e x p e n s i v e ， e a s y t o b e p l a c e d a n de n

5、 V i r o n m e n t a la d a p t i V e ，t h e yh a V eb r o a dp r o s p e c t si n6 e l d so f m i l i t a r y ’e n v i r o n m e n t ，m e d i c a la n df a m i l ye t c ．D e n s i t ya n dq u a n t i t yo f n o d e s a

6、r e h i g hi nW S N ．H o w t ob u i l dar e l i 百b l e s e n s o rn e t w o r ka p p l i c a t i o no nt h eb a s i s o fp e r f ．o n n a n c e s o ft h r o u g h p u t ，l a t e n c y a n d e n e r ‘g yc o n s u m p t i

7、o n i s a k e y f a c t o ro f r e a ls e n s o rn e t w o r k a p p l i c a t i o n ．T h et h e s i s m a i n l y r e s e a r c h a n dd e s i g l lm u l t i —c h a n n e l M e d i u mA c c e s s C o n t r o l( M A C )s

8、 c h e m e si nW S N ．F i r s t l y ，t h et h e s i sa n a l y s e sa l r e a d y e x i s t i n gM A C a l g o r i t h m sa n d t h e i rl i m i t a t i o n s ．S i g n i f i c a n c e o fe m p l o y i n gm u l t i —c h a

9、 n n e l i s i n d i c a t e d ．T h e ni t a n a l y s e s t h ec o m m o np r o b l e mi ne x i s t i n gm u l t i —c h a n n e lM A C ，n a m e l y n ol e s st h a nt w o r a d i o s a r e r e q u i r e df o re V e r y

10、n o d e ，w h i c hi s d i 艏c u l tt om e e t ，a n dn e t w o r k c o s tW i l li n c r e a s ei fs o ．B a s e do n c l u s t e r e d n e t w o r k t 叩o l o g y ， t h i s t h e s i s p u t s f I o 刑a r d a Ⅵr t u a l “n k

11、 b a s e dm u l t i - c h a n n e l M A C s c h e m e n a m e d a 8 V L ．M A C ，w h i c h u s e s T D M Aa n dF D M A ．V L —M A Ci n c l u d e s c h a n n e la s s i g n m e n t ，i n t r a ．c l u s t e rc o m m u n i c a

12、 t i o na n di n t e r ．c l u s t e rc o m m u n i c a t i o n ． T D M Ai s e m p l o y e d i n i n t r a ．c l u s t e r c o m m u n i c a t i o n ． I n t r a —c l u s t e rn o d e se X c h a n g ed a t a w i t h c l u s

13、 t e rh e a d si n t i m e —s h a r j n gm o d e ．N e i g h b o “n gc l u s t e r so w n d i f l f e r e n t c h a n n e l s t o a v o i di n t e r f - e r e n c ea n dc o l l i s i o n ． S e v e r a l n o n o v e r l a

14、p p i n gV i I r t u a l “n k ( V L ) a r ef o r m e di n t h e w h o l en e t w o r k ，a n d V Li s u s e d t o t r a n s f e ri n t e r ．c l u s t e r d a t a ． V i r t u a l M I M O( M u I t i —I n p u t M u l t i —O

15、u t p u t ) m o d e i s e m p l o y e db e t w e e nS i n ka n d V L s ，i n t h i s w a y ，s e v e r ed a t ac o l l i s i o na n d i n t e r f e r e n c ea r o u n dS i n kc a nb e a V o i d e d ． F u r t h e n I l o r

16、e ， t h i s t h e s i s a n a l y s e s d e a 矗1 e s s p r o b l e m a n d h i d d e nt e n n i n a l p r o b l e m i nV L —M A C ．V L —M A Co n l yr e q u i r e s n o d e se q u i p p e dw i t hs i n g l er a d i o ，s o

17、i t i sm o r e p r a c t i c a l f ．o ra p p l i c a t i o n s ．8 0 2 ．15 ．4 ／Z i g B e e i st h em o s tw i d e l yu s e dp r o t o c o la r c h i t e c t u r e i nW S N ．T h e t h e s i sd e e p l ya n a l y s e st h e