基于功率控制的WSN跨層優(yōu)化關鍵技術研究.pdf

1、無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）是對信息進行采集、處理并傳輸的信息監(jiān)測網絡。傳統(tǒng)的WSN由于其對信息傳輸及計算處理能力已無法滿足越來越高的應用要求，常常導致網絡出現信息冗余、網絡能量消耗過快等問題。因此需要對網絡進行性能優(yōu)化，以此加快網絡處理信息的速度，提高網絡有效吞吐量。而跨層優(yōu)化技術正是利用整合協(xié)議棧，將協(xié)議棧相對獨立的層看成一個整體，實現網絡信息共享，加快信息處理速度、避免網絡擁塞，延長網絡

2、生命周期等，是提高WSN性能的核心技術之一。
　　由于WSN中MAC（Media Access Control）層與網絡層主要完成沖突檢測、信道資源分配、選擇路徑以及信息傳輸等功能，能量消耗較大，因此本文從MAC層和網絡層入手，著重研究適合這兩層的跨層優(yōu)化技術，設計一種基于功率控制的跨層優(yōu)化算法（Power Channel Stable Clustering，PCSC），達到避免網絡擁塞、節(jié)省網絡能量的目的。主要成果如下：

3、　　首先，由于傳統(tǒng)的WSN分層結構中MAC層和網絡層相對獨立，不能實現資源共享，易造成吞吐量低、計算冗余消耗過多能量等問題。本文設計一種采用管道連接MAC層與網絡層的協(xié)議棧模型，建立一個直接信息通道，保證信息快速準確并節(jié)省能量，并在此基礎上設計結合MAC層功率機制與網絡層路由算法的PCSC算法。在網絡連通以及傳輸時，可以選擇最合適的節(jié)點功率以提高網絡性能。
　　其次，針對信道利用率低造成信息沖突或延遲等問題，對時間要求高的網絡一般