無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議節(jié)能分析模型及功率管理的研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著無(wú)線通信技術(shù)、智能傳感器技術(shù)以及分布式計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始逐漸成熟。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國(guó)防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在此背景下，本論文對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制協(xié)議進(jìn)行了深入的研究。 本文分為六章。 第一章是緒論，主要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、特點(diǎn)，闡述了本論文的主要內(nèi)容以及各章節(jié)安排。

2、第二章給出了媒體接入控制的基本概念，并根據(jù)信道接入方式分類介紹了目前針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的MAC協(xié)議，說明各個(gè)協(xié)議的基本工作原理，并分析協(xié)議在節(jié)約能量、可擴(kuò)展性和網(wǎng)絡(luò)效率等方面的性能。 第三章針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)中節(jié)能問題，在S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一種節(jié)能分析模型。通過計(jì)算在不同節(jié)點(diǎn)數(shù)情況下傳感器節(jié)點(diǎn)成功發(fā)送一次數(shù)據(jù)所需時(shí)間，實(shí)現(xiàn)使節(jié)點(diǎn)盡量處于睡眠狀態(tài)來降低節(jié)點(diǎn)能量的消耗。該模型有效的降低了功耗，提高了系統(tǒng)節(jié)能

3、性。 第四章提出了一種固定分配機(jī)制和自適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制相結(jié)合的改進(jìn)型TDMA-ADEEMAC，并且運(yùn)用第三章提出的分析模型，算出合理的競(jìng)爭(zhēng)周期的時(shí)長(zhǎng)。仿真結(jié)果表明ADEEMAC無(wú)論在節(jié)能方面還是信道吞吐量方面的性能，都較S-MAC協(xié)議有很大的提升。 第五章詳細(xì)介紹了無(wú)線個(gè)域網(wǎng)IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，并分析其超幀結(jié)構(gòu)，并通過仿真分析其吞吐量和發(fā)包時(shí)延的性能。針對(duì)CFP階段的功率管理問題，提出了一種基于拓?fù)溥B通度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則