面向智能電網(wǎng)的MAC節(jié)能機(jī)制和WSN分簇機(jī)制研究
本文選題:智能電網(wǎng) 切入點(diǎn):PSCP 出處:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:智能電網(wǎng)是一種完全自動(dòng)化的電力服務(wù)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)(包括用戶)保證電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性和自愈性。智能電網(wǎng)的建設(shè)具有重大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義,將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展,促進(jìn)用戶在用電角色方面的轉(zhuǎn)換,為用戶提供安全,快捷,經(jīng)濟(jì)的用電服務(wù),并減少污染和溫室氣體的排放;802.11的WLAN技術(shù)是智能電網(wǎng)通信技術(shù)的重要組成部分,能夠?yàn)橛脩籼峁╇S時(shí)隨地的安全用電網(wǎng)絡(luò)的接入服務(wù)。由于使用WLAN技術(shù)的終端設(shè)備大部分都是采用能量和成本均受限的電池供電,為了讓用戶的終端設(shè)備能夠在不充電的情況下使用更長(zhǎng)時(shí)間,必須要有一種行之有效的WLAN節(jié)能機(jī)制。現(xiàn)有的802.11標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能機(jī)制如PSM、APSD、PSMP等由于在智能電網(wǎng)大規(guī)模節(jié)點(diǎn)調(diào)度的情況下會(huì)表現(xiàn)出調(diào)度開銷大、節(jié)能性能不足等缺點(diǎn),因而不再適用。針對(duì)于智能電網(wǎng)條件下的節(jié)能需求和調(diào)度開銷的平衡,本文提出了一種基于PSMP改進(jìn)的PSCP機(jī)制,該機(jī)制定義了一種新的調(diào)度幀SPF以及一種動(dòng)態(tài)的AID調(diào)整策略,SPF調(diào)度幀包括了SIM域和Control域,AP填入SIM域的Bitmap用以指示STA的調(diào)度信息,Control域用于調(diào)度信息的控制;STA在接收到SPF幀之后,通過(guò)解析SIM域,判斷自己是否在本次調(diào)度中,計(jì)算自己的休眠時(shí)間,并且本調(diào)度方式采用STA的上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)在同一個(gè)SU內(nèi)傳輸完成,避免了STA的二次喚醒,這樣能夠保證STA盡可能長(zhǎng)的休眠時(shí)間;而且在一定條件下PSCP機(jī)制能夠利用動(dòng)態(tài)AID調(diào)整機(jī)制來(lái)進(jìn)一步壓縮SPF幀的SIM域,這將大大減少AP調(diào)度的開銷,達(dá)到節(jié)能最大化的目的。同時(shí),本文還提出了一種能夠應(yīng)用于智能電網(wǎng)條件下的WSN分簇機(jī)制。該機(jī)制利用節(jié)點(diǎn)間的交互結(jié)果作為信任值評(píng)價(jià)的原始數(shù)據(jù),由節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單計(jì)算直接信任值,并將這些直接信任值發(fā)送給Sink節(jié)點(diǎn),由Sink節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)其總的信任值,并以所評(píng)價(jià)的總的信任值為基礎(chǔ),建立信任值黑名單以剔除信任值過(guò)低節(jié)點(diǎn),并綜合考慮所有節(jié)點(diǎn)的剩余能量,選擇出權(quán)衡信任值和剩余能量值最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn),該分簇機(jī)制能夠大量的節(jié)省節(jié)點(diǎn)成本,減少能量消耗,在保證網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí)兼顧能量的均衡性。
[Abstract]:Smart grid is a fully automated power service network, which ensures the strength and self-healing of the grid by monitoring every node (including users) in the grid. The construction of smart grid has great economic and social significance. It will promote the development of intelligent community and intelligent city, promote the conversion of users in the role of electricity, and provide users with safe, fast and economical power service. And reduce pollution and greenhouse gas emissions. 802.11-based WLAN technology is an important part of smart grid communications technology, Can provide users with access to secure power network anytime, anywhere. Because most of the terminal equipment using WLAN technology is powered by batteries with limited energy and cost. To allow the user's terminal device to last longer without charging, It is necessary to have an effective WLAN energy-saving mechanism. The existing 802.11 standard energy-saving mechanism, such as PSM / AP SDN / PSMP, will exhibit the disadvantages of large dispatching overhead and insufficient energy-saving performance in the case of large-scale node dispatching in smart grid. Therefore, it is no longer applicable. In view of the balance between energy saving demand and dispatch overhead under the condition of smart grid, this paper proposes a new PSCP mechanism based on PSMP. This mechanism defines a new scheduling frame SPF and a dynamic AID adjustment policy. The scheduling frame includes SIM domain and Control domain AP filled in SIM domain to indicate the scheduling information of STA. By analyzing the SIM domain, we judge whether we calculate our sleep time in this scheduling, and this scheduling mode uses the uplink data and downlink data of STA to transmit in the same Su, thus avoiding the secondary wake-up of STA. Under certain conditions, the PSCP mechanism can further compress the SIM domain of SPF frames by using dynamic AID adjustment mechanism, which will greatly reduce the overhead of AP scheduling. At the same time, this paper proposes a WSN clustering mechanism which can be applied to smart grid. The mechanism uses the interactive results between nodes as the original data for the evaluation of trust value. The direct trust value is simply calculated by the node, and these direct trust values are sent to the Sink node. The total trust value is evaluated by the Sink node. Based on the total trust value evaluated, the blacklist of trust values is established to eliminate the low trust value node. Considering the residual energy of all nodes, the node with the best balance of trust value and residual energy value is selected as cluster head node. The clustering mechanism can save node cost and reduce energy consumption. At the same time to ensure network security and energy balance.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM76
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1616965
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