论文部分内容阅读
WSN是集合了传感器技术、嵌入式技术、通信技术的专用网络,多用于数据采集,实时监测、控制等专用场合,其节点一般都具有体积小、能源受限、计算能力不强等特点。由于适用的场合以及功能要求的不同,其路由协议的性能也各有所侧重,并没有通用的版本,需要开发者根据需求定制开发。
输电线路监测系统是WSN的一种典型应用,用于监测输电线路运行状态信息,向控制中心汇报故障信息,以方便输电线路的日常维护,并且快速对故障点作出反应。其传感器节点部署在线杆之上,因此通信链路多属于长链路类型,在最后几跳时会出现大量数据的拥塞,也就是漏斗效应。通过对一些相关文献的阅读,发现这一现象普遍存在于长链路型网络中,具有代表性。
为了解决这一问题,本文首先根据WSN的特点对当前的常见路由协议做了系统的比较分析,然后学习了MIMO技术,尤其以其容量分析为重点,并且结合虚拟MIMO技术,设计了一种针对长链路类型WSN的基于多簇协作的路由协议方案——C-MIMO。在上述理论研究的基础之上,通过C++编程演示C-MIMO,并应用OPNET仿真平台对比常见的LEACH,AODV等协议做相关的仿真实验,并对实验结果进行多方面的分析,结果表明,C-MIMO策略有效提高了数据包发送数量,降低了数据时延,显著改善了网络性能。
通过实验验证协议能有效解决长链路类型WSN拥塞问题之后,重点考虑应用到具体的系统中去,通过对系统特点的分析,充分考虑实际应用中各种因素对系统的影响,并且结合Zigbee的相关规范,应用到了实际系统中。