本書以睡眠調度節能機制對無線傳感器網絡數據傳輸帶來的影響和挑戰為出發點，分析睡眠調度節能機制對數據聚集、多跳廣播和端到端通信三種基本數據傳輸模式的影響，解決面向動態傳送協作樹的數據聚集時碰撞和干擾問題、面向周期性同步睡眠調度模式下的多跳廣播問題、面向低功耗監聽的異步睡眠調度模式下的多跳廣播問題和面向異步睡眠調度模式下端到端時延控制問題，旨在為睡眠調度無線傳感器網絡的應用提供能效性的數據傳輸協議。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 無線傳感器網絡概述 2
1.1.2 無線傳感器網絡特點 4
1.1.3 無線傳感器網絡節能協議研究的必要性 5
1.2 節能通信協議研究現狀及分析 6
1.2.1 基于睡眠調度的MAC 協議 8
1.2.2 面向睡眠調度的數據傳輸協議研究意義 11
1.2.3 面向睡眠調度的數據傳輸面臨的主要挑戰 11
1.3 本書的主要研究工作及組織結構 13
1.3.1 主要研究工作及創新點 13
1.3.2 本書的組織結構 16
第2章 面向動態傳送協作樹的動態時隙分配協議 18
2.1 引言 18
2.2 相關研究工作 19
2.3 網絡模型與問題描述研究 22
2.4 D-TDMA協議設計 24
2.4.1 D-TDMA概述 24
2.4.2 Slot分配算法設計 24
2.4.3 目標跟蹤數據聚集 26
2.4.4 節點的動態加入/退出 28
2.4.5 調度策略的維護 30
2.5 D-TDMA協議性能分析 32
2.5.1 能量消耗分析 32
2.5.2 端到端時延分析 36
2.5.3 能耗和時延性能比較 37
2.6 D-TDMA協議實驗結果與對比 39
2.7 本章小結 42
第3章 基于分布式準同步機制的可靠廣播協議 43
3.1 引言 43
3.2 相關研究工作 44
3.3 模型假設與研究問題 47
3.3.1 系統模型 47
3.3.2 廣播轉發條件分析 49
3.3.3 準同步機制 50
3.4 DQSB協議設計 51
3.4.1 分布式準同步廣播協議設計 51
3.4.2 協議各狀態關系分析 56
3.4.3 DQSB協議性質分析 57
3.4.4 低時延路由 58
3.5 DQSB協議實驗結果與分析 59
3.5.1 基于The ONE仿真平臺的擴展 59
3.5.2 不同的占空比下性能對比 60
3.5.3 不同網絡規模下性能對比 61
3.5.4 不可靠鏈路下可靠性測試 62
3.5.5 低時延單播匯聚路由測試 63
3.5.6 參數λ分析 63
3.6 本章小結 65
第4章 時延受限和能量均衡的多跳廣播協議 66
4.1 引言 66
4.2 相關研究工作 67
4.3 研究問題 69
4.3.1 問題描述 69
4.3.2 問題建模 71
4.4 DCEB協議設計 73
4.4.1 能量均衡廣播主干的構建 74
4.4.2 廣播轉發時間的確定 78
4.4.3 時延約束廣播報文的轉發 82
4.4.4 DCEB協議實現 83
4.5 DCEB實驗結果與分析 85
4.5.1 實驗設置 85
4.5.2 性能指標 86
4.5.3 性能比較分析 86
4.6 本章小結 90
第5章 基于跨層的自適應占空比控制協議 91
5.1 引言 91
5.2 相關研究工作 92
5.3 研究問題 94
5.3.1 問題描述 94
5.3.2 系統模型 95
5.4 CLA-DC協議設計 96
5.4.1 單跳時延模型 96
5.4.2 單跳通信時延分析 97
5.4.3 自適應占空比控制算法設計 99
5.5 CLA-DC實驗結果與分析 102
5.5.1 單跳時延控制驗證 103
5.5.2 端到端時延控制對比 104
5.6 本章小結 106
第6章 總結和展望 108
6.1 主要研究工作 108
6.2 進一步的研究方向 110
參考文獻 113
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