基于QoS的智能配电通信无线传感器网络应用的研究.pdf

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合肥工业大学 博士学位论文 基于QoS的智能配电通信无线传感器网络应用研究 姓名：孙伟 申请学位级别：博士 专业：电气工程 指导教师：张崇巍；王建平 201205 摘 要 近期以来，中国国家自然科学基金、美国国家科学基金和欧盟第七期科研架构都对无线 传感器网络在电力系统中应用研究给予了的重点资助。2010年，美国国家标准技术委员会所 制定的《智能电网发展框架和路线图》中将无线传感器网络中的IEEE802．15．4标准协议明确 列为推荐的通信标准之一，无线传感器网络在智能电网中的应用研究有着广阔的发展前景。 将无线传感器网络应用于智能配电高性能数据通信，，其实质是对一类具有不确定性过程 和有确定实时性和可靠性数据传输QoS性能指标要求的多目标协调优化求解难题。其核心是： 需改进IEEE802．15．4标准MAC协议信道抢占方式，在不提高网络开销情况下嵌入QoS功能； 需增加数据流量和无线链路不确定性动态变化的预估功能，在保障QoS功能需求下构建具有 控制机制的端到端路由协议；需规范网络节点布局和拓扑结构规划的设计方法，在满足配电 网架构条件下优化无线传感器网络结构。针对上述问题，本文通过建立网络结构和链路质量、 节点内和节点间竞争状态、数据性能分析的数学模型，从节点一网络一整体全面地对无线传感器 网络在智能配电网高性能通信中的应用基础理论方法进行了研究，这对探索提高无线传感器 网络性能提供了思路，对智能配电高性能通信应用具有很好的理论意义和实用价值。 本文的主要研究工作如下： 1 给出了智能配电通信无线传感器网络节点布局和拓扑结构规划的理论计算公式和设 计方法。依据智能配电网高性能数据通

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