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第1章 绪论 1

1.1 无线传感器网络研究背景及其意义 1

1.2 无线传感器网络的特点 2

1.3 无线传感器网络的应用领域 3

1.4 无线传感器网络的介质访问控制问题 5

1.5 本章小结 10

第2章 无线传感器介质访问控制研究 11

2.1 无线传感器网络概述 11

2.2 无线传感器网络研究挑战 12

2.3 无线传感器网络介质访问研究现状 19

2.4 本章小结 23

第3章 基于Quorum的自适应同步介质访问控制协议 24

3.1 概述 24

3.2 网络模型与问题描述 25

3.2.1 网络模型 25

3.2.2 问题描述 26

3.3 基于FG-grid的MAC协议设计 27

3.3.1 FG-grid Quorum系统 27

3.3.2 基于FG-grid的MAC协议 29

3.4 自适应的基于Quorum MAC协议 42

3.4.1 自适应Quorum设计 44

3.4.2 自适应Quorum性能分析 49

3.5 实验结果 52

3.5.1 FG-grid Quorum系统性能分析 53

3.5.2 可增加QTS数量的计算 54

3.5.3 AQM的延迟对比 55

3.5.4 能量有效性对比 57

3.6 本章小结 59

第4章 基于Quorum元素偏移的同步介质访问控制协议 60

4.1 概述 60

4.2 网络模型与问题描述 61

4.3 基于Quorum元素偏移的MAC协议设计 62

4.3.1 研究动机 62

4.3.2 ST-grid Quorum系统 64

4.3.3 ESQ基于MAC协议 65

4.4 性能分析 68

4.4.1 网络延迟 68

4.4.2 网络寿命 68

4.5 实验与性能分析结果 69

4.5.1 QTS的选取与占空比 69

4.5.2 单跳延迟 70

4.5.3 端到端延迟 72

4.5.4 协议的使用范围对比 77

4.5.5 能量与网络寿命的实验结果 79

4.6 本章小结 83

第5章 自适应调整工作时隙长度的异步介质访问控制协议 84

5.1 概述 84

5.2 系统模型与问题描述 85

5.3 基于MAC协议的ESQ 86

5.3.1 研究动机 86

5.3.2 SO-grid Quorum系统 87

5.3.3 QTS压缩矩阵 90

5.3.4 基于MAC协议的QTSAC 91

5.4 性能分析 92

5.4.1 网络延迟 92

5.4.2 网络寿命 93

5.5 实验与性能分析结果 95

5.5.1 实验设计 95

5.5.2 QTS数量 95

5.5.3 占空比的对比情况 97

5.5.4 单跳延迟 99

5.5.5 端到端延迟 100

5.5.6 能量与网络寿命的实验结果 104

5.6 本章小结 106

第6章 网络寿命、汇聚信息量和采样周期折中的优化调度算法 107

6.1 概述 107

6.2 系统模型和问题描述 109

6.2.1 无线传感器模型 109

6.2.2 能量消耗模型 109

6.2.3 数据聚合模型 110

6.2.4 问题描述 111

6.3 折中优化算法调度设计 112

6.3.1 研究动机 112

6.3.2 折中优化调度算法的分析与设计 114

6.4 实验仿真 117

6.4.1 实验场景 117

6.4.2 调度时隙分配实验结果 118

6.4.3 Sink汇集信息量 120

6.4.4 网络寿命 121

6.4.5 采样周期的优化选择 122

6.4.6 与其他算法的性能对比情况 123

6.5 本章小结 124

第7章 基于可变聚合率的数据聚合调度策略 125

7.1 概述 125

7.2 系统模型和问题描述 126

7.2.1 系统模型 126

7.2.2 问题描述 129

7.3 基于可变聚合率的数据聚集调度策略 130

7.3.1 研究动机 130

7.3.2 聚合集合的构建 132

7.3.3 聚合调度时隙分配算法设计 136

7.4 性能评价 142

7.4.1 节点的调度时隙分配 144

7.4.2 能量有效利用率 146

7.4.3 网络寿命 148

7.5 本章小结 149

第8章 总结 150

8.1 无线传感器网络调度的研究进展 150

8.2 无线传感器网络发展展望 151

8.3 相关的研究成果与应用成果 152

8.3.1 国家、省部级项目基金 152

8.3.2 应用软件平台 152

8.3.3 硬件应用产品 152

参考文献 154

图表索引 164