無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分簇多信道傳輸協(xié)議研究.pdf

1、為了提高大區(qū)域高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的可靠性，需要利用系統(tǒng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對WiFi通信鏈路進(jìn)行補(bǔ)充，以便可以在WiFi設(shè)備失效的情況下代替其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由于原系統(tǒng)有傳輸圖片等大數(shù)據(jù)的需要，對Zigbee鏈路的性能提出了較高要求。本文提出了一種基于線性分簇拓?fù)涞亩嘈诺纻鬏攨f(xié)議CMTP(Clustering Multi-channel Transmission Protocol)，通過在兩個(gè)相鄰簇內(nèi)選擇多對節(jié)點(diǎn)利用多個(gè)信

2、道同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，以達(dá)到較高的簇間通信性能。
　　 為了合理的選擇簇間通信的節(jié)點(diǎn)和信道，協(xié)議提供了一個(gè)信道與節(jié)點(diǎn)選擇算法。算法對信道上的干擾情況進(jìn)行評估，通過周期性信道探測與計(jì)算信道的SINR，提出了反映干擾強(qiáng)度的量化指標(biāo)。再結(jié)合節(jié)點(diǎn)的緩存情況選擇節(jié)點(diǎn)和信道。
　　 進(jìn)行簇間傳輸時(shí)，CMTP實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于選擇重傳(SR)算法的快速發(fā)送機(jī)制。快速發(fā)送機(jī)制通過降低ACK包的數(shù)量與等待時(shí)間，保證一對節(jié)點(diǎn)能以最高的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸

3、，進(jìn)而保證了系統(tǒng)的整體性能。快速發(fā)送機(jī)制還能保證單跳傳輸?shù)目煽啃员Ｕ?。通過嚴(yán)格限制節(jié)點(diǎn)在簇間傳輸?shù)墓ぷ鲿r(shí)間，和簇間傳輸后主動查詢機(jī)制，可以兼顧簇內(nèi)通信與簇間通信的性能。
　　 本文搭建了實(shí)驗(yàn)床，通過大量實(shí)驗(yàn)評價(jià)了協(xié)議性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CMTP可以很好的測量出信道占用比例，避開較為繁忙的信道，保證較低的丟包率。系統(tǒng)性能可以從RTT(Round Trip Time)和總吞吐率兩方面進(jìn)行評價(jià)。10KB的數(shù)據(jù)以單信道往返前三跳的節(jié)點(diǎn)所