基于WSN的输电线路监测网络MAC协议和路由算法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 朱宝晖 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 曾鹏 |
| 关键词 | 无线传感器网络 输电线路监测 MAC协议 路由算法 节能性 负载均衡 |
| 其他题名 | Research on MAC protocols and Routing Algorithms of transmission line monitoring network based on WSN |
| 学位专业 | 模式识别与智能系统 |
| 中文摘要 | 无线传感器网络改变了人与自然的交互方式，在军事、环境、医疗、家庭、工业等领域有广阔的应用前景，是二十一世纪最具影响的IT技术之一。基于无线传感器网络的输电线路在线监测系统具有可工作于恶劣环境，大面积覆盖，低成本，自配置、自组织等优点，是当前的智能电网技术的热点应用之一。它通过无线通信技术，可以及时准确获取故障信息，有效监测电网运行情况，从而达到电网的安全可靠运行的目的。 MAC协议和路由算法的设计与网络应用密切相关，是当前无线传感器网络技术研究的重要内容。输电线路监测网络中，具有自己的独特的一些特点：网络流量不均衡、网络拓扑局部密集、应用需求低能耗、高实时性等。论文针对输电线路监测应用的特点和需求展开研究工作，主要包括以下几方面内容。 在MAC协议方面，提出了两阶段式混合MAC。在网络低流量时段采用簇首节点和簇成员节点不同占空比周期的X-MAC协议；在网络高流量时段采用分时隙pipelined协议。然后在低流量时段，将原采用的X-MAC结合同步操作，精确预估节点唤醒时间，最大限度减少所需的前导码报文长度，提出了SX-MAC协议。 在路由协议方面，针对输电线路负载不均衡，节点容易失效等特点，提出了链簇分层式输电线路监测路由算法(CCHLM)。CCHLM对不同优先级的数据采用不同的路由方法，高优先级数据采用逐级上报给所属的DRN、ERN节点，以最短路径传送到SINK节点的方法；低优先级数据通过簇内建链、簇首成链的二级链式结构传输，每个节点只与其邻居通信，通过领导节点发放令牌来收集数据，边转发边进行数据融合。 采用了OPNET Modeler进行了仿真验证，仿真及实验结果表明，本文提出的混合式MAC协议具有良好的节能性和可靠性，路由算法能有效改善网络的负载均衡性，能够满足输电线路监测网络的应用需求。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-19 |
| 页码 | 59页 |
| 分类号 | TP393 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/10742]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_工业控制网络与系统研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱宝晖. 基于WSN的输电线路监测网络MAC协议和路由算法研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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