无线传感器网络MAC层协议冲突解决的研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：笾生夤日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠

2、送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：燕之益日期：导师签名：翅盏日期：弘l母、og、

3、。万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文

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5、IIIIIIIIIIIflllffUlflIIIY2692975。。’’’’——无线传感器网络MAC层协议冲突解决的的研究摘要随着通信、传感器制造、嵌入式计算的日益成熟，大规模无线传感器网络技术迅速发展并被广泛应用到环境监测、国防、救灾抢险、城市管理等诸多领域。大量无线传感器节点通过无线的通信方式自发组织网络形成一般的无线传感器网络。传感器节点将感知到的各种数据，通过无线

6、网络逐跳的传输到汇聚节点进行处理，实现智能监控。由于无线传感器网络具有通信方便、不需要人工值守等诸多优点，己被广泛应用在各类环境中，方便了我们的生活。无线传感器网络性能的好坏直接影响我们的生活。目前已经有大量研究工作致力于如何提高无线传感器网络的性能以及降低能量消耗的研究。因为无线传感器网络使用有限的电池能量供电，所以我们在设计无线传感器网络时首先要考虑节省能量。一般协议通过调整传感器节点醒睡占空比来减少活动时间，从而减少能量消耗。但是，单单采用这一方法并不是非常有效。因为在减小占空比的同时就会增加冲突的机会从而导致重传。这样以来会造成额外的能量消耗，同时会

7、降低网络性能。因此，本论文从解决冲突的角度出发，研究如何减少重传的概率从而达到节省能量并提高网络吞吐量的目的。在传统的冲突解决机制中大部分是从媒介访问控制层T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文(MediaAccessControl，MAC)出发的，通过合理的安排和调度节点的活动，使得发送者在选择不同的时隙发送数据。传统冲突解决机制从性质上可以划分为两类，它们分别是基于时间表的冲突解决方法和基于竞争的冲突解决方法。本文分析了无线传感器网络中基于冲突的解决机制，对现有的协议重新归类，并根据目前大规模无线传感器网络的通信特点提出一种新的冲突解决方案及其相关协议

8、。针对冲突问题，本文提出的方法是利用相关序列来作为身份识别码参与信道的竞争，利用相关检测将冲突的节点身份一一识别。该协议适用于大型的无线传感网络，大大的减少了网络的能量消耗并且有效地提高了网络的吞吐量。该方法是一种新型的冲突解决方法，属于容忍冲突的协议。关键词：无线传感器网络，MAC层协议，相关检测，Gold序列万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCH0NCOLLISIONRESOLUTIONN匝CHANISMINWIRELESSSENSORNETWORKABSTRACTAsthetechniquesofcommunication，sen

9、sormanufacturingandembeddedcomputinggraduallybecomemature，large—scalewirelesssensornetworktechnologyisdevelopingrapidlyandhasbeenwidelyappliedtoagreatnumberoffieldssuchasenvironment，nationaldefensedisasterrescue，citymanagement，etc．Alargenumberofwirelesssensornodesautomaticallyorgan

10、izenetworkbymeansofwirelesscommunicationandthenformtypicalwirelesssensornetwork(WSN)．Wirelesssensornetworkisnotrestrictedbytheexistingcablenetworkinfrastructureasitisbasedonwirelesscommunication．Sensornodesdetectthedataintheenvironmentandthentransmitthemtoconvergencenodesthroughwir

11、elessnetworkinthewayofhop·