无线传感器网络中基于非正交信道的多信道调度算法研究

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1、图赚执！似專硕：ｔ学位论文胃Ｎ？＼＾ｍ■无钱传感器网络中基于非正交信道的多信道调度算法研究杨雜雜作者姓名ｉｊ＾ｉｉ指导教师姓名、职称沈中副教授８串请学位类别工学化＾西安电子稱技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师。指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使

2、用过的材料。与我同工作的同事对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任ｐｊ，之：义：日期本人签名＿西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件＾公布论文的全部或部分内容，允许采用影，允许查阅、借阅论文；学校可１＾印。，结合学位论文研究成果完成的论、缩印或其它复制手段保存论文同时本人保证。文、发

3、明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密文在年解密后适用本授权书的学位论＿＿备Ａ槪导师签：人签：名名本以王、：斗；片或日期日期学校代码10701学号1301120191分类号TN91密级公开西安电子科技大学硕士学位论文无线传感器网络中基于非正交信道的多信道调度算法研究作者姓名：杨璐璐一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：沈中副教授学院：通信工程学院提交日期：2016年3月ResearchonMulti-channelSchedulingAlgorithmsBasedon

4、Non-orthogonalChannelinWirelessSensorNetworksAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByYangLuluSupervisor:ShenZhongAssociateProfessorMarch2016摘要摘要无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量微型传感器，通过无线通信方式形成的一种多跳的

5、、自组织的无线网络。最初的无线传感器网络多是使用单信道进行通信的，而随着网络规模的增大和用户对数据实时性要求的提高，单信道通信带来的限制越来越明显，因此，国内外学者逐渐投入到多信道通信的研究之中，相继提出了很多经典的信道分配算法。然而，现有的信道分配算法大多基于IEEE802.15.4标准中ISM频段的16个正交信道进行的，认为这16个正交信道都是可用的，完全没有考虑到ISM频段其它应用对这些信道的影响。本文首先通过大量的实验验证了IEEE802.15.4标准ISM频段的16个信道中，只有4个信道可以满足工业场景下的可靠性要求，但这4个信道远远不

6、能满足工业环境下用户对数据传输高实时性的要求。接着介绍了非正交信道，通过大量实验验证了非正交信道的可行性，并给出了可行性条件。最后通过实验验证了非正交信道，在频段给定时，比现有的正交信道有更多的可用信道数，可有效改善正交信道因信道复用带来的丢包情况。在非正交信道的基础上，本文针对无线传感器网络汇聚场景下的TASA算法的不足，提出了一种基于非正交信道的多信道调度算法MSNOC。MSNOC算法在引入节点重要性和非正交信道的基础上，通过给网络中的链路分配互不冲突的时隙和信道，保证重要性高的节点的数据包优先传输，实现数据无冲突、高可靠性和高实时性的汇聚。

7、最后分别从实时性和可靠性这两大方面，将本文的MSNOC算法与现有的TASA算法进行仿真对比。通过对仿真结果的分析可知，与现有的TASA算法相比，本文提出的MSNOC算法在保证数据可靠性的同时，能减少数据包的汇聚完成时间，特别是能有效减少重要节点数据包的汇聚完成时间。关键词：无线传感器网络，非正交信道，多信道调度，汇聚IABSTRACTABSTRACTWirelesssensornetworkisakindofmulti-hopsandself-organizingwirelessnetwork,deployedinthemonitoringare

8、abyalargenumberofsensorsonthewirelesscommunicationmode.Theoriginalwi