文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
无线传感器网络MAC层协议研究与设计
姓名:危文金
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:魏志华;鄢红国
20090501
络椋⒔杓渲械挠判闼枷耄攵酝绺涸亟细叩挠τ茫岢隽艘抡娼峁砻鳎谝觳街〗峁沟腜甅协议在高负载情况下,具有比甅和甅更高的吞吐量、更低的延时和能量消耗。关键词:无线传感器网络,椋湍芎模咄掏铝浚绶抡中文摘要传感器网络是二种新兴的信息获取技术,可广泛应用于工农业控制、生物医疗、捎带机制连续进行多个时隙预约,使数据在转发链路上可连续转发多跳。通过集成了传感器技术、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线环境检测等诸多领域。阈榫龆ㄎ尴咝诺赖氖褂梅绞剑潜U衔尴薮感器网络高效通信的关键支撑协议之一,对无限传感器网络的性能有着极大的影响。因此针对阈榈难芯渴窍嗟逼毡榈模揖哂蟹浅V匾5囊庖濉无线传感器网络节点数量大、单个节点能量极其有限,在设计时有效节约能量,延长网络生命周期成为首要目标。本文从低能耗、高吞吐率和低延时的角度研究无线传感器网络阈椤1疚氖紫确治隽宋尴叽ǜ器网络发展现状、体系结构、协议栈及其独有的特征,然后给出了愕能量消耗的主要原因与性能指标,分析和比较了国外提出的几种无线传感器网种基于竞争和时分复用混合的高吞吐率、低延时、可扩展的⋯—。.岢隽嘶境ざ群捅对龀ざ鹊囊觳街〗峁即调度周期诘根据自己的局部密度选择实际工作的时帧长度;局〕さ恼。时帧结构被划分成时隙预约阶段和数据传输阶段,在时隙预约阶段提出了一种根据时隙优先级的时隙选择模型,各节点以竞争方式预约时隙,提供了很好的可扩展性。在数据传输阶段节点能够无冲突地进行数据传输,有效降低节点的空闲监听和状态转换。通过网络的异步帧配置,有效减少了高负载下节点汇报冲突概率,提高信道利用率,减小无谓能耗。,从理论上对协议的能耗进行分析。为了避免单包数据在转发路径上间歇传递带来的延时,.樘岢隽艘恢侄嗵肪对ぴ蓟疲
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研究生┟名毪独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。期:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师┟.
第绪论论文研究背景及意义当前,信息技术可以实现信息的海量存储、快速处理和高速传输,但信息获取仍未达到全自动化水平。随着通信技术、传感器技术和嵌入式计算技术的日益成熟和飞速发展,具有感知能力、通信能力和计算能力的微型传感器丌始在世界范围内出现,由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的广泛关注【U庵肿酆狭舜ǜ衅骷际酢⑶度胧郊扑慵际酢⒎植际叫畔⒋砑际鹾臀尴通信技术的传感器网络就是无线传感器网络它能够协作地实时监测、感知和采集节点分布区域内的各种环境或监测对象的信息⒍哉庑┬畔⒔写恚竦孟昃《既返男畔ⅲ⒋透枰U庑信息的用户【】。无线传感器网络已经在民用领域中得到了很多应用,被广泛应用于军事、智能家居、工农业控制、环境检测、生物医疗等诸多领域【。可以预见,姆⒄购凸惴河τ茫ǘ匀嗣堑纳缁嵘詈筒蹈锩极大的影响。《商业周刊》预测:推渌钚畔⒓际踅ɑ嵩诓辉兜慕ɡ掀起新的产业浪潮;际跗缆邸芬步玏列为一种改变未来世界的新兴技术之首。基于此,美国、日本、英国、韩国等国家都对无线传感器网络表现出极大的兴趣,纷纷开展了对该领域的研究工作。我国在年初的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中为信息技术确定了三个前沿方向,其中两个与难芯恐苯酉喙兀粗悄芨兄<际鹾妥宰橹缂际俊本课题来源于本人在中国科学院计算技术研究所下一代网络实验室的无线传感器网络预研项目以及所在实习公司参与的研究项目,该项目主要是针对无线传感器网络的关键技术,如路由协议,椋ㄎ患际酰琔技术,时间同步技术和数据融合等方面展丌研究和设计,以达到为无线传感器网络具体应用提供低功耗高性能的全面解决方案为目的。本文主要负责的是信协议的设计实现及仿真验证,最终的目的是达到为无限传感器网络低功耗应用解决