无线传感网络拥塞检测和智能调整的研究

发布时间：2019-10-22 23:20

【摘要】：近年来,随着片上系统和物联网技术的飞速发展,作为其关键技术之一的无线传感网络得到了迅速的发展,因此在2.4GHz的ISM频段上聚集了许多短距离无线通信技术并且在现实生活中得到普及,使得不同无线技术之间的共存与干扰问题变得十分严重,特别是ZigBee与Wi-Fi、蓝牙、微波等无线通信技术的干扰,ZigBee技术是一种短距离、低功耗、低速率的无线通信技术。它由大量的传感器节点通过自组织的方式组成一个无线传感网络,是一种无基础设施的网络,通信带宽受到限制,并且以分簇、多跳的方式进行无线通信,当它与其它无线通信技术共存时,特别是在Wi-Fi的干扰下,ZigBee无线传感网络是受干扰较大的一方,严重时可使整个ZigBee无线传感网络瘫痪。为了解决ZigBee与其它无线通信协议共存的问题,本文对ZigBee无线传感网络的拥塞检测和智能调整进行了深入的研究,首先对ZigBee无线传感网络自身的干扰特性进行了研究,例如能量检测、丢包率、链路质量指数、接收信号强度指数等。随后又对ZigBee无线传感网络在Wi-Fi的干扰下进行了共存问题的研究,提出了一种基于干扰预测的方式来切换ZigBee无线传感网络之间的通信信道。由于在过去的一个时间周期里,各个时间段无线通信技术的使用有一定的规律性,所以本文通过统计一段时间内其它无线通信技术对ZigBee各个信道的干扰程度,并通过历史数据对各个信道的拥塞程度进行预测,选择出一组较优的方案对ZigBee无线传感网络的通信信道进行调整,这种方式能够有效的缓解ZigBee无线传感网络与其它无线通信技术的共存与干扰问题,提高了ZigBee无线传感网络的通信效率,为ZigBee无线传感网络在有共存问题下的应用打下了坚实的基础。
【图文】：

图 2-8 ZigBee 协调器建立一个网络时序图第一，，当 ZigBee 协调器需要组网的时候，协调器的 APL 层发送给网络层一个 NLME-NETWORK-FORMATION.request 服务原语，请求 NWK 层建立一个网络。

ZigBee允许加入网络时序图
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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本文编号：2551821