低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的研究.pdf

1、自動配置的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在民用和軍用方面具有極高的價(jià)值，可以在大范圍內(nèi)用于收集、處理和發(fā)布復(fù)雜的環(huán)境數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電，可以使用的電量非常有限，而且對于有成千上萬節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說，對電池的更換是非常困難的甚至是不可能的。但是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時間卻要求長達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年，因此，如何在不影響功能的前提下，盡可能節(jié)約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電池能量成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)計(jì)中的核心問題，也是當(dāng)前國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)關(guān)注

2、的焦點(diǎn)。
　　本課題研究的目的在于通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入層的特點(diǎn)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息傳輸機(jī)制提供理論依據(jù)，找到適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的信道接入機(jī)制和功率控制方法。
　　本文通過實(shí)驗(yàn)仿真比較了多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功率控制算法的優(yōu)劣。在對無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸機(jī)制和功耗特點(diǎn)進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)上，給出基于博弈理論的功率控制計(jì)算方法。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)和能耗節(jié)省技術(shù)作了深入研究

3、，探索適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的信道接入機(jī)制。
　　(2)對已有的基本功率控制方法，改進(jìn)的PCM功率控制方法，適用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的分布式功率控制算法和基于全局信息的功率控制算法做了詳細(xì)的性能分析，總結(jié)了每種協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，以及對我們今后工作的啟示。(3)提出從博弈論角度考慮無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功率控制的策略，設(shè)計(jì)新的反映網(wǎng)絡(luò)性能的效用函數(shù)，給出功率迭代算法。試驗(yàn)證明，基于博弈思想的功率控制算法能適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗有限的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)連