發(fā)布時(shí)間：2020-04-30 04:58

【摘要】：城市交通擁堵與交通事故頻發(fā)已成為城市發(fā)展的重大障礙。采用智能交通系統(tǒng)來(lái)解決城市交通問題已經(jīng)成為管理者的共識(shí)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensor Network，WSN）是近年來(lái)發(fā)展迅速的一種新型網(wǎng)絡(luò)。由于它的實(shí)時(shí)感知，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，它非常適用于智能交通系統(tǒng)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，介質(zhì)訪問控制（Medium Access Control，MAC）協(xié)議負(fù)責(zé)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配有限的無(wú)線信道資源，它的設(shè)計(jì)直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能。針對(duì)智能交通系統(tǒng)中的橋梁監(jiān)控問題，本文提出了一種多優(yōu)先級(jí)多信道的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議(Multi-PriorityMulti-Channel MAC，MPMC-MAC)。MPMC-MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)內(nèi)容，具體分為以下方面。 首先，該協(xié)議設(shè)計(jì)了四種幀結(jié)構(gòu)和超幀的形式。為達(dá)到橋梁監(jiān)控的實(shí)時(shí)性要求，協(xié)議根據(jù)感知事件的發(fā)生時(shí)間對(duì)節(jié)點(diǎn)的活躍周期時(shí)長(zhǎng)和睡眠周期時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的調(diào)整。在活躍階段，協(xié)議采用競(jìng)爭(zhēng)方式與調(diào)度方式相結(jié)合的方法來(lái)獲取信道，同時(shí)對(duì)活躍周期內(nèi)兩種方式的時(shí)長(zhǎng)也進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時(shí)，增加調(diào)度方式的時(shí)長(zhǎng)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小時(shí)，適當(dāng)增加競(jìng)爭(zhēng)方式的時(shí)長(zhǎng)。這樣，保證了信道接入成功率，使信道利用率得到提高；也可以保證網(wǎng)絡(luò)的拓展性。 其次，設(shè)計(jì)了一種多優(yōu)先級(jí)分配算法。該算法結(jié)合了節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)類型和節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)頻率兩種因素為節(jié)點(diǎn)分配優(yōu)先級(jí)信息。根據(jù)橋梁周圍信道環(huán)境和優(yōu)先級(jí)信息對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道分配，高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)獲得好的信道概率較大，這樣可以保證發(fā)送頻率高的節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)類型重要的節(jié)點(diǎn)得到較好的信道資源。當(dāng)節(jié)點(diǎn)由于信道沖突等原因?qū)е轮貍鲿r(shí)，需要為節(jié)點(diǎn)重傳信道。本協(xié)議還設(shè)計(jì)一種結(jié)合重傳次數(shù)、優(yōu)先級(jí)信息和剩余能量為重傳節(jié)點(diǎn)重新分配信道的方法，可以保證高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)獲得較好信道，保證網(wǎng)絡(luò)的公平性。 最后，本文在NS-2平臺(tái)下，模擬橋梁周圍的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，針對(duì)多優(yōu)先級(jí)的特征設(shè)定具體的仿真參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MPMC-MAC協(xié)議在吞吐量，傳播時(shí)延，能量，丟包率等方面都有較好的性能。
【圖文】：

感器網(wǎng)絡(luò)的主體是分布式的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)群；數(shù)量龐大的節(jié)監(jiān)測(cè)區(qū)域也可以固定部署在特定地點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)自組織形成網(wǎng)安裝的傳感器可以將環(huán)境中的物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并收。然后，節(jié)點(diǎn)再通過無(wú)線天線發(fā)送給其它節(jié)點(diǎn)，通過多跳的方傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中都包括傳感器模塊，處理器與模塊，節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，如圖 2-2 所示。普通的感知節(jié)點(diǎn)通常是一定計(jì)算能力的嵌入式系統(tǒng)[7]。它們雖然可以自主的計(jì)算和處理能力和通信性能都相對(duì)較弱，節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間也較小。最主要，，不可以由有線電源供電。在信息傳輸上，這些節(jié)點(diǎn)不但要對(duì)息進(jìn)處理與發(fā)送；還要對(duì)其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)須互相有所認(rèn)知，這樣可以使其協(xié)同工作。因此，有的協(xié)議使度表等信息。

2-3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和三個(gè)平臺(tái)測(cè)區(qū)域內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行以設(shè)計(jì)一個(gè)傳輸機(jī)制和可靠物理層也是網(wǎng)絡(luò)科研工作者協(xié)議棧的基礎(chǔ)，它對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸方面影響較大。數(shù)據(jù)鏈路校驗(yàn)。數(shù)據(jù)鏈路層還負(fù)責(zé)對(duì)
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9;U495

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2645418