基于ZigBee簇樹網(wǎng)絡的MAC時間調度算法研究.pdf

1、由于無線信道的廣播特性，無線網(wǎng)絡中任一節(jié)點發(fā)送的無線信號都可能被其通信范圍內的其他節(jié)點接收。因此，當位于同一地理區(qū)域范圍內的節(jié)點同時傳輸信號時，會形成相互干擾，從而導致無法正確接收。特別是在帶信標的ZigBee簇樹網(wǎng)絡中，父節(jié)點周期性的發(fā)送信標來同步簇內子節(jié)點，如果信標發(fā)生沖突，子節(jié)點無法收到信標，就無法和父節(jié)點通信，后果是很嚴重的。有效協(xié)調多個簇共享無線信道資源，避免沖突發(fā)生是ZigBee簇樹網(wǎng)絡面臨的關鍵問題之一，直接影響著無線資源

2、的使用效率、網(wǎng)絡吞吐和時延等重要性能。帶信標的ZigBee簇樹大規(guī)模網(wǎng)絡中，信標幀之間、信標幀與數(shù)據(jù)幀之間的沖突非常明顯，而且缺乏調度，本文就是要解決這個問題，設計改進的簇間MAC協(xié)議。
　　 首先，本文介紹了ZigBee無線通信技術，重點分析了MAC層超幀結構、幀結構和ZigBee簇樹網(wǎng)絡的形成過程。
　　 其次，主要針對ZigBee簇樹網(wǎng)絡存在的問題進行了分析，對解決問題的方案進行對比歸納，選擇基于時分的方案作為本文

3、的方案。對基于時分的簇間調度機制進行數(shù)學建模，并提出TD-ASD算法的設計方案，其基本思想是:根據(jù)簇內網(wǎng)絡流量的大小，自適應調整SD值，提高帶寬利用率，而后，根據(jù)輪盤模型將各個SD有規(guī)律的在時間軸上鋪開，達到避免沖突的效果。從理論上講，運行算法后，可以完全避免簇間沖突，也可以適應網(wǎng)絡業(yè)務的動態(tài)變化。然后為了提高TD-ASD算法的性能，并利用圖論中的著色算法對父節(jié)點進行分組，使得滿足條件的父節(jié)點可以同時發(fā)送信標幀，大大提高了網(wǎng)絡的容量。<