基于时隙切换携能通信的节点睡眠调度优化方法研究

发布时间：2025-01-18 19:25

　　无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)是一种能量受限的网络,网络中的传感器节点通常使用固定的电池来进行供电,导致网络的使用寿命非常有限。无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术采用的射频(Radio-Frequency,RF)信号,可以实现信息和能量的同时传输,有望延长无线传感器网络的使用寿命。节点睡眠调度优化方法在不影响网络的数据通路流畅的前提下,将部分节点休眠,完成通信任务,降低了网络的能量消耗。因此,无线传感器网络可以采用无线携能通信和睡眠调度技术来解决能量受限的问题。本文以无线携能的传感器网络为基础,充分考虑节点残余能量,结合睡眠调度技术和分簇技术来提高网络的使用寿命。本文的主要工作和成果如下:(1)针对现有睡眠调度优化方法没有充分考虑节点的残余能量以及节点电池容量受限的问题,本文提出一种基于SWIPT的集中式节点睡眠调度方法。在该方法中,将网络划分为能量收集层和信息发送层,能量收集层的无线充电桩收集能量后为信息传输层的传感器节点提供能量,信息传输...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展和研究现状
        1.2.1 无线传感器网络技术的发展历史和研究现状
        1.2.2 无线携能通信的发展历史和研究现状
        1.2.3 睡眠调度的发展历史和研究现状
    1.3 本文主要工作及章节安排
第二章 相关技术和理论介绍
    2.1 无线传感器网络概述
        2.1.1 无线传感器网络定义及组成
        2.1.2 无线传感器网络特点
        2.1.3 无线传感器网络的支撑技术
    2.2 无线携能通信技术
        2.2.1 无线能量传输技术
        2.2.2 SWIPT接收机结构
    2.3 拓扑控制技术
        2.3.1 拓扑结构形式
        2.3.2 拓扑控制算法
    2.4 本章小结
第三章 基于SWIPT的集中式节点睡眠调度方法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 网络模型
        3.2.2 能量接收模型
        3.2.3 能量消耗模型
    3.3 集中式节点睡眠调度优化方法
    3.4 仿真结果分析
        3.4.1 不同连通度的结果分析
        3.4.2 不同速率阈值的结果分析
        3.4.3 不同电池容量的结果分析
    3.5 本章小结
第四章 基于SWIPT的分布式节点睡眠调度方法
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 网络模型
        4.2.2 能量接收模型
        4.2.3 能量消耗模型
    4.3 分布式节点睡眠调度优化方法
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 不同连通度的结果分析
        4.4.2 不同电池容量的结果分析
        4.4.3 两种方法结果对比分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 参与的科研项目及获奖情况
    3 发明专利
学位论文数据集



本文编号：4028892