本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于非正交信道的多信道調(diào)度算法研究

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器,通過無線通信方式形成的一種多跳的、自組織的無線網(wǎng)絡(luò)。最初的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多是使用單信道進(jìn)行通信的,而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大和用戶對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求的提高,單信道通信帶來的限制越來越明顯,因此,國內(nèi)外學(xué)者逐漸投入到多信道通信的研究之中,相繼提出了很多經(jīng)典的信道分配算法。然而,現(xiàn)有的信道分配算法大多基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中ISM頻段的16個(gè)正交信道進(jìn)行的,認(rèn)為這16個(gè)正交信道都是可用的,完全沒有考慮到ISM頻段其它應(yīng)用對(duì)這些信道的影響。本文首先通過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)ISM頻段的16個(gè)信道中,只有4個(gè)信道可以滿足工業(yè)場(chǎng)景下的可靠性要求,但這4個(gè)信道遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)環(huán)境下用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸高實(shí)時(shí)性的要求。接著介紹了非正交信道,通過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了非正交信道的可行性,并給出了可行性條件。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了非正交信道,在頻段給定時(shí),比現(xiàn)有的正交信道有更多的可用信道數(shù),可有效改善正交信道因信道復(fù)用帶來的丟包情況。在非正交信道的基礎(chǔ)上,本文針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚場(chǎng)景下的TASA算法的不足,提出了一種基于非正交信道的多信道調(diào)度算法MSNOC。MSNOC算法在引入節(jié)點(diǎn)重要性和非正交信道的基礎(chǔ)上,通過給網(wǎng)絡(luò)中的鏈路分配互不沖突的時(shí)隙和信道,保證重要性高的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包優(yōu)先傳輸,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無沖突、高可靠性和高實(shí)時(shí)性的匯聚。最后分別從實(shí)時(shí)性和可靠性這兩大方面,將本文的MSNOC算法與現(xiàn)有的TASA算法進(jìn)行仿真對(duì)比。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析可知,與現(xiàn)有的TASA算法相比,本文提出的MSNOC算法在保證數(shù)據(jù)可靠性的同時(shí),能減少數(shù)據(jù)包的匯聚完成時(shí)間,特別是能有效減少重要節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的匯聚完成時(shí)間。
【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】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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本文編號(hào)：1206592