无线传感器网络的链路技术研究(2)
7.3 最大吞吐量的理论推导 34
7.4 NS2实验验证 36
结论 39
致谢 40
参考文献 41
1 绪论
1.1 课题的研究背景
早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络(WSN)逐渐形成。
虽然无线传感器网络的大规模商业应用由于技术等方面的制约还有待时日，但是最近几年，随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小，已经有为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在环境的监测和保护，医疗护理，军事领域等等。
1.2 国内外的研究现状
1.3 论文的框架结构
本论文将研究的重点放在无线传感器网络的链路接入技术上，主要了解并掌握现有的无线传感器网络的路由层和数据链路层协议以及技术。
图1.1 论文的框架结构
第一章，绪论。主要介绍本课题的研究背景，无线传感器网络在国内外的发展状况。
第二章，无线传感器网络的概述。本章主要从无线传感器网络的主体结构，网络的各层次的特点，现有的主要的协议等方面来具体地介绍无线传感器网络。
第三章，无线自组织网络的路由协议。本章主要明确无线传感网路由协议的相应指标，并详细了解现有的适用于无线传感器网络的路由协议。
第四章，无线传感器网络MAC协议。本章主要介绍常用MAC层的接入方法以及常用的MAC层的接入协议。
第五章，实验仿真平台的介绍。本章主要是介绍NS2这款仿真软件。
第吹冰章，路由层协议的仿真。本章基于现有的具有代表性的无线传感器网络路由层的网络协议就几个重要的指标利用NS2这款软件进行仿真。
第七章，IEEE 802.11MAC层的吞吐量。本章主要探讨IEEE 802.11协议MAC层的吞吐量。
最后，结论，对课题工作进行总结。
2 无线传感网络体系概述
无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
2.1 无线传感器网络的自组织特性
无线传感器网络的实现需要自组织网络技术，相当于一般意义上的自组织网络。无线自组网由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成，网络中每个终端可以自由移动且地位相等，是一个多跳、临时、无中心网络，因此它具有以下主要特征： a) 自组织：即网络的布设无需依赖于任何预先架设的网络设施。节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
b) 动态拓扑：即网络中的节点可以任意移动，并且可以随时关闭电台。发送装置的天线类型多种多样，发送功率的变化，无线信道间的相互干扰，地形和天气等综合因素的影响，造成网络的拓扑结构变化难测。 c）多跳路由：由于节点发射功率的限制，节点的覆盖范围是有限的。当要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点的转发，即要经过多跳才能到达目的节点。 d）无中心且所有节点地位平等：节点可以随时加入或离开网络，任意节点故障不会影响整个网络运行，是一个无中心结构的对等式网络，抗毁性强。