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《基于頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理姓名:秦五一申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):電子與通信工程指導(dǎo)教師:李贊;湯維201112
摘要隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,頻譜監(jiān)測技術(shù)面臨一系列挑戰(zhàn)。為了迎接這些挑戰(zhàn),英國著名通信管理機構(gòu)???提出了自動頻譜監(jiān)測系統(tǒng),之后各大頻譜公司紛紛提出頻譜監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)。與此同時,我國針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,提出了結(jié)合無線傳感器網(wǎng)與頻譜監(jiān)測網(wǎng)的頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究項目。本文針對本實驗室承接的國家重大專項子項“頻譜感知無線傳器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究”項目,設(shè)計并實現(xiàn)了一套適用于頻譜感知無線傳感器網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。本文首先從網(wǎng)絡(luò)管理的基本理
2、論與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手,詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的體系與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理,分析了他們的異同,指出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理的研究重點。其次,本文詳細(xì)介紹了本課題所涉及的頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò),針對功能和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提出了頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理需求。然后詳細(xì)研究了如何滿足該網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理需求的方法,并設(shè)計一種簡單有效的網(wǎng)絡(luò)初始化機制。然后,本文結(jié)合前面的網(wǎng)絡(luò)管理理論,同時借鑒簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的設(shè)計思路,設(shè)計并實現(xiàn)了基于頻譜感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。從理中心,詳細(xì)介紹了本文所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。最后,本文針對此網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行了功能測試與可靠性測試。結(jié)果表明,本系統(tǒng)實現(xiàn)了頻譜感知無線
3、傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)初始化、拓?fù)涔芾砼c遠(yuǎn)程控制等網(wǎng)絡(luò)管理功能,具有很強的針對性,同時又有一定的可擴展性,較好的完成了設(shè)計目標(biāo)。關(guān)鍵字:網(wǎng)絡(luò)管理頻譜監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
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第
4、一章緒論??引言移動通信網(wǎng)絡(luò)”的有機補充和末梢網(wǎng)絡(luò),是近年來在無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上小傳感器節(jié)點,通過人工布設(shè)、空投、火炮投射等方法設(shè)置在預(yù)定監(jiān)控區(qū)域,構(gòu)成的“智能”自治監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境信息或監(jiān)測現(xiàn)象的信息,例如溫度,濕度,光線亮度等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線電通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等多項技術(shù),在實際應(yīng)用中可以滿足人們在任何時間、地點和任何環(huán)境條件下獲取大量網(wǎng)絡(luò)分區(qū)域內(nèi)的詳實而可靠的信息的需求。因此輕量散投的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、建筑及城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災(zāi)、公共安全和反恐、危險及有害區(qū)域遠(yuǎn)程
5、控制等許多領(lǐng)域都有極重要的科研價值和巨大實用價值,許多國家的學(xué)術(shù)、工商業(yè)和軍事技術(shù)等領(lǐng)域都給予了高度重視。它的出現(xiàn)引起了全世界的廣泛關(guān)注,被公認(rèn)為是將對二十一世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響的技術(shù)之一,具有重要的科研價值和廣泛的應(yīng)用前景。傳感器網(wǎng)絡(luò)與無線自組網(wǎng)絡(luò)有著相似之處,但也具有許多特點,具體可歸納如下:組網(wǎng)規(guī)模大,自主組網(wǎng)、自維護性能強,具????的任務(wù)型網(wǎng)絡(luò),基于應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。無新興技術(shù),《商業(yè)周刊》預(yù)測的未來三大新技術(shù)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中。目前頻譜資源,特別是未授權(quán)的這些頻譜變得越來越擁擠。這樣下去,過度使用引發(fā)的業(yè)務(wù)衰退只是個時間問題了。工作在未授權(quán)頻譜的許多業(yè)務(wù),例如無線局域網(wǎng),在它們分配
6、的頻段內(nèi)通過低的占有率來進(jìn)行通信。隨著用戶的增加,信息的傳輸?shù)腻e誤率也會增加,這樣會導(dǎo)致信息的傳輸發(fā)生擁擠,甚至最終會導(dǎo)致的拍賣價格為????英鎊到????英鎊【州。無線電頻譜已經(jīng)成為一種越來越重要的國家資源,有效地管理這個資源是非常重要的。對于頻譜管理不僅有利于提高通信質(zhì)量,而且是國家基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要組成部分。
?現(xiàn)有的頻譜監(jiān)測手段主要為無線電監(jiān)測站,通常一個監(jiān)測站監(jiān)測范圍為幾十平系統(tǒng)具有低成本,可大面積布設(shè)的特點,能夠?qū)崿F(xiàn)檢測、識別并定位干擾信號的始研究新一代無人值守頻譜監(jiān)測系統(tǒng),但采主要采用有線連接,無線傳輸方式仍采用的??方式,然而考慮到有線網(wǎng)絡(luò)本身的局限性,許多特殊環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)覆
7、蓋和網(wǎng)絡(luò)支持是個難題,??方式同樣也要受到基站和網(wǎng)絡(luò)容量的限制,比如在某些工業(yè)現(xiàn)場,一些工業(yè)環(huán)境禁止或限制使用電纜,再比如在戰(zhàn)場環(huán)境下,無法通過有線設(shè)備或電信設(shè)備感知戰(zhàn)場動態(tài)和頻譜使用情況。由此,在任意時間,任意位置獲得頻譜狀態(tài)信息成為未來各國關(guān)心的一個主要問題。此時,無線通信組網(wǎng)技術(shù)成為一種有效的解決這些問題的方案,并且考慮到低成本,低功耗等因素,由此將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到頻譜監(jiān)測中成為未來技術(shù)