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《無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要:論文以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次體系為基礎(chǔ)，分析歸納出了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的兩種跨層優(yōu)化策略：信息跨層和功能跨層。前者主要是通過(guò)信令控制或建立第三方實(shí)體，使網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)功能層能夠快速獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，以之為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的靈活響應(yīng)；而后者則是對(duì)兩個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)功能層進(jìn)行融合，形成重新整合的功能層，以之為基礎(chǔ)減少網(wǎng)絡(luò)傳輸中節(jié)點(diǎn)資源的消耗。在一定程度上，這兩種跨層設(shè)計(jì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能得到了優(yōu)化。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，體系結(jié)構(gòu)，跨層優(yōu)化，信息跨層，功能跨層TheCross-layerOptimationResearchonWirelessSensorNet
2、worksZhouXianjun,JiaHuixiao,YanZhizhi,XiufangZhangSchoolofElectrical&ElectronicEngineering,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068xianjun_zhou@sina.comAbstract-Basedonlayeredsystemanalysis,cross-layeroptimizationofWSNisconcludedastwostrategies:informationbasedcross-layerandfunctionbas
3、edcross-layer.Theformerismainlycontrolledbysignalingortheestablishmentofathirdentity,sothatthecorrespondingfunctionlayerofthenetworkisabletoaccessnetworkstatusinformationquicklyandrealizetheflexibleresponsetothenetworkstate.Thelatteristhefusionoftwoormoretraditionalfunctionlayers,whic
4、hgenerateanewintegratedfunctionlayertoreducetheconsumptionofresourcesofnetworknodesintheprocessoftransmittinginformation.Tosomeextent,thewholenetworkhasbeenoptimizedbythesetwostrategies.Keywords:wirelesssensornetworks(WSN),architecture,cross-layeroptimization，informationbasedcross-lay
5、er,functionbasedcross-layer1前言無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國(guó)際上備受關(guān)注的新興前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，其通過(guò)各類集成化的微型傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，構(gòu)成自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將信息傳送到終端用戶，從而實(shí)現(xiàn)“無(wú)處不在的計(jì)算”?？梢灶A(yù)計(jì)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將對(duì)人們的社會(huì)生活和產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)深刻的影響[1－3]。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,各個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)（傳感器）隨機(jī)分布于某一區(qū)域,傳感器負(fù)責(zé)收集區(qū)域內(nèi)的聲音、電磁或地震信號(hào)等多種信息,將它們發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。與AdHoc網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特色：1、節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多；2、節(jié)點(diǎn)能量
6、有限且不可替換；3、外界環(huán)境的變化，尤其是惡劣的自然環(huán)境，節(jié)點(diǎn)失效和因節(jié)能休眠帶來(lái)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化；4、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于以數(shù)據(jù)為中心的路由，通信方式屬于廣播通信。就目前的技術(shù)水平而言，無(wú)線傳感器網(wǎng)正常運(yùn)行并大量投入使用還面臨如下問(wèn)題：1、網(wǎng)內(nèi)通信問(wèn)題。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)正常通信聯(lián)系中，信號(hào)可能被一些障礙物或其他電子信號(hào)干擾而受到影響；2、成本問(wèn)題。一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)量龐大的微型傳感器；3、系統(tǒng)能量供應(yīng)。目前主要的解決方案有：使用高能電池、降低傳感功率；4高效的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是組織無(wú)線傳感器的成網(wǎng)技術(shù)，具有多種形態(tài)和方式，合理的無(wú)線傳
7、感器網(wǎng)絡(luò)可以最大限度的利用資源，還包括網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問(wèn)題和大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性管理等諸多問(wèn)題有待解決。2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層以及各網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集合，而分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層組成[4]，這種設(shè)計(jì)使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活性和擴(kuò)展性，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的各功能層如下：2.1物理層物理層描述了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的物理性能，感知單元的性能包括測(cè)量精度、感知范圍、感知功能；計(jì)算單元的性能包括節(jié)點(diǎn)定位能力、時(shí)鐘同步能力、處理速度以及計(jì)算能力；通信單元的性能包括信道速率、信道編碼和射頻功率。除了這些
8、物理層還負(fù)
