異構(gòu)分級(jí)式認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)信道分配方法研究.pdf

1、隨著無(wú)線(xiàn)通信、傳感器等技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在智能家居、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，受到人們的廣泛青睞，但其通信頻段的匱乏嚴(yán)重制約著WSN的發(fā)展。認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)(CRSN)具備動(dòng)態(tài)頻譜管理能力，可有效提高對(duì)頻譜資源的利用效率，改善網(wǎng)絡(luò)通信性能，因此逐漸受到人們的關(guān)注和認(rèn)可。同時(shí)，隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的提高以及網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模的擴(kuò)大，具備較強(qiáng)續(xù)航能力和頻譜資源管理能力的異構(gòu)分級(jí)式CRSN優(yōu)勢(shì)更加凸顯，而信道分配和能耗優(yōu)化作為

2、影響CRSN性能的關(guān)鍵性因素，對(duì)其方法的改進(jìn)和完善至關(guān)重要。
　　CRSN是通過(guò)在傳統(tǒng)WSN中引入認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)而改進(jìn)得到的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。針對(duì)CRSN與WSN間的差異，本文首先從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)、跨層頻譜管理機(jī)制以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)等方面對(duì)CRSN進(jìn)行了介紹。
　　其次，給出了CRSN中常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下CRSN的特性，并基于改進(jìn)的K-means聚類(lèi)算法對(duì)異構(gòu)分級(jí)式CRSN的分簇部署問(wèn)題進(jìn)行了求解，在避免網(wǎng)

3、絡(luò)產(chǎn)生孤立節(jié)點(diǎn)的前提下，有效控制了網(wǎng)絡(luò)的聚類(lèi)分簇?cái)?shù)量，改善了異構(gòu)分級(jí)式CRSN的部署成本和通信能耗，為下一步的信道分配和能耗優(yōu)化方法研究奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，基于持續(xù)傳輸準(zhǔn)則對(duì)異構(gòu)分級(jí)式CRSN中的信道分配和能耗優(yōu)化方法進(jìn)行研究。在信道分配階段，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具備不同傳輸條件的特點(diǎn)，綜合考慮空閑信道優(yōu)劣以及節(jié)點(diǎn)剩余能量等因素完成集中式信道分配任務(wù)，提高了數(shù)據(jù)分組的傳輸成功率；然后，通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)分組調(diào)節(jié)機(jī)制，降低了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在信息傳輸