基于频谱感知无线传感器网络的网络管理

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1、西安电子科技大学硕士学位论文基于频谱感知无线传感器网络的网络管理姓名：秦五一申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：李赞；汤维201112 摘要随着无线通信技术的不断发展，频谱监测技术面临一系列挑战。为了迎接这些挑战，英国著名通信管理机构���提出了自动频谱监测系统，之后各大频谱公司纷纷提出频谱监测传感器网络。与此同时，我国针对无线传感器网络的发展，提出了结合无线传感器网与频谱监测网的频谱感知无线传感器网络关键技术研究项目。本文针对本实验室承接的国家重大专项子项“频谱感知无线传器网络关键技术研究”项目，设计并实现了一套适用于频谱感知无线传感器网的网络管理系统。本文首先从网络管理的基本理

2、论与系统结构入手，详细介绍了传统网络管理系统的体系与无线传感器网络网络管理，分析了他们的异同，指出了无线传感器网络网络管理的研究重点。其次，本文详细介绍了本课题所涉及的频谱感知无线传感器网络，针对功能和网络结构，提出了频谱感知无线传感器网络的网络管理需求。然后详细研究了如何满足该网络网络管理需求的方法，并设计一种简单有效的网络初始化机制。然后，本文结合前面的网络管理理论，同时借鉴简单网络管理协议的设计思路，设计并实现了基于频谱感知无线传感器网络的网络管理系统。从理中心，详细介绍了本文所设计的网络管理系统。最后，本文针对此网络管理系统进行了功能测试与可靠性测试。结果表明，本系统实现了频谱感知无线

3、传感器网络的网络初始化、拓扑管理与远程控制等网络管理功能，具有很强的针对性，同时又有一定的可扩展性，较好的完成了设计目标。关键字：网络管理频谱监测无线传感器网络 ��������������������������������������������������������������������瑆���������������������．�����，�������������������������������．·����������������������������������������������������甌�������������������������簄�������� 第

4、一章绪论��引言移动通信网络”的有机补充和末梢网络，是近年来在无线自组织网络技术的基础上小传感器节点，通过人工布设、空投、火炮投射等方法设置在预定监控区域，构成的“智能”自治监控网络系统，能够监测、感知和采集各种环境信息或监测现象的信息，例如温度，湿度，光线亮度等。无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术、无线电通信技术、分布式信息处理技术等多项技术，在实际应用中可以满足人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量网络分区域内的详实而可靠的信息的需求。因此轻量散投的无线传感器网络在军事国防、工农业、建筑及城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、公共安全和反恐、危险及有害区域远程

5、控制等许多领域都有极重要的科研价值和巨大实用价值，许多国家的学术、工商业和军事技术等领域都给予了高度重视。它的出现引起了全世界的广泛关注，被公认为是将对二十一世纪产生巨大影响的技术之一，具有重要的科研价值和广泛的应用前景。传感器网络与无线自组网络有着相似之处，但也具有许多特点，具体可归纳如下：组网规模大，自主组网、自维护性能强，具����的任务型网络，基于应用的网络。无新兴技术，《商业周刊》预测的未来三大新技术中，无线传感器网络也列入其中。目前频谱资源，特别是未授权的这些频谱变得越来越拥挤。这样下去，过度使用引发的业务衰退只是个时间问题了。工作在未授权频谱的许多业务，例如无线局域网，在它们分配

6、的频段内通过低的占有率来进行通信。随着用户的增加，信息的传输的错误率也会增加，这样会导致信息的传输发生拥挤，甚至最终会导致的拍卖价格为����英镑到����英镑【州。无线电频谱已经成为一种越来越重要的国家资源，有效地管理这个资源是非常重要的。对于频谱管理不仅有利于提高通信质量，而且是国家基础设施的一个重要组成部分。 �现有的频谱监测手段主要为无线电监测站，通常一个监测站监测范围为几十平系统具有低成本，可大面积布设的特点，能够实现检测、识别并定位干扰信号的始研究新一代无人值守频谱监测系统，但采主要采用有线连接，无线传输方式仍采用的��方式，然而考虑到有线网络本身的局限性，许多特殊环境下的网络覆

7、盖和网络支持是个难题，��方式同样也要受到基站和网络容量的限制，比如在某些工业现场，一些工业环境禁止或限制使用电缆，再比如在战场环境下，无法通过有线设备或电信设备感知战场动态和频谱使用情况。由此，在任意时间，任意位置获得频谱状态信息成为未来各国关心的一个主要问题。此时，无线通信组网技术成为一种有效的解决这些问题的方案，并且考虑到低成本，低功耗等因素，由此将无线传感器网络应用到频谱监测中成为未来技术