无线传感器网络多信道通信技术的研究

张玲

【摘要】随着我国信息技术的进步和发展，通信行业也得到了迅速的发展。多信道通信技术已经开始应用到了互联网，在未来的发展中将有很好的市场前景，这种技术使得因为信道干扰而带来的网络问题得到很大程度上的解决。除此之外，还使得网络通信的吞吐量得到了一定程度的提高。本文通过对无线传感器网络多信道通信技术进行了研究，分析其存在的问题以及问题的原因，最终提出一些解决措施，带动这种技术向前更进一步。

【关键词】 信息技术 多信道通信技术 无线传感器 问题 措施

随着科学的进步和发展，无线传感器开始深入人们的日常生活当中，并且通过和计算机网络的配合，使人们生活的许多方面都很便捷，这也无形的推动了无线传感器网络的广泛应用。

一、无线传感器的概述

无线传感器主要的构成是由许多微型的传感器节点，这些节点的造价很便宜。它的工作原理就是通过这些传感器节点对感知的对象进行数据的采集，然后将采集的数据通过网络传输给电脑，供人们进行分析并采取措施，一般的无线通信技术主要包括红外线、蓝牙、HomeRF、IEEE80。

二、无线传感器的特点

2.1无线节点数量多、分布比较随机

无线传感器的节点是非常多的，况且每个传感器的节点的能量也是有限的，所以无线节点对感知对象的范围也是有一定要求的，不能太远。所以在用无线传感器对感知对象进行数据的采集时，就必须靠大量的无线传感器节点来实现。除此之外，传感器的每个节点的位置也是比较随机的，正因为这种节点的随机性，就会造成当节点之间有障碍物时，节点之间的无线通信就很容易受到干扰，最终影响到无线传感器对对象数据的采集工作。

2.2无线传感器网络拓扑结构极易发生改变

为了使无线传感器有节能的功能，无线传感器的节点可以在工作和休眠两种状态进行切换。在许多的现实无线传感器的应用当中，传感器的节点处在休眠的状态，当被采集对象的环境发生变化时，传感器的网络拓扑结构就很容易发生改变，最终影响到采集、传输工作。

三、无线传感器网络中的多信道MAC协议问题

多信道的MAC协议可以让无线传感器的节点分布在不同的信道中。这在很大程度上解决了节点在单个信道协议中竞争比较大的问题，当然，因为无线传感器的节点的分布是比较随机的，当大量的节点同时存在MAC协议中的同一信道中，就会造成更严重的节点竞争问题。除了节点存在竞争的问题，节点还会出现消失的问题，也就是说传感器节点在对数据进行传输时要摆脱原来的信道，无形的节点原来所在的信道就消失了。

此外，在节点通信的过程中，节点之间的竞争也会出现不公平现象，比如当两个节点在同一信道时发生重复，就会造成两个节点的竞争，然而这种竞争是不公平的，往往是周期较早的节点胜出。

四、无线传感器网络的多信道广播

无线传感器网络的多信道中的MAC的协议有非常多的优点，比如：它的吞吐量是非常大的，并且通信过程中信号非常稳定，不容易受到干扰，还有就是其在通信的时候消耗的能量是比较小的。正是因为这些优点使得多信道MAC协议别迅速的应用到许多的领域。但是，多信道MAC协议也有缺点，例如：广播支持上面的问题。

4.1广播通信存在的一些问题

广播通信是大家所熟知的一种得到非常广泛应用的通信形式，它也广泛的应用到了无线传感器网络中。当无线通信是单信道的时候，就会使得无线传感器的节点因为处在同一个信道中，再加上无线电波的广播的特点最终实现广播的传达和接收工作。然而当无线通信是多信道的时候，因为节点的节能特点导致各个节点的工作时间不一样，这也就造成了许多的传感器节点是休眠的，这样的情况就会导致信息不能正常的进行传送，广播通信也会受到影响。

所以为了解决这些问题，可以通过提出相应的解决方法进行解决。①为了使广播通信的覆盖率得到提升，而且不会造成因此而带来的高耗能，可以对节点进行转接；②对于节点的转播问题，可以通过对其引起的广播冗余问题进行研究解决来改善；③在对于广播的通信延迟问题而出现的网络故障就应该对传感器节点的转播次数进行相应的控制。

4.2分布式树形广播协议

这种协议可以很好的解决前面所提到的问题，它主要对广播训练包进行发送，在其对广播训练包发送的同时加上无线传感器形成广播树形，然后在经过这些广播数对节点广播包进行传送，这样一来就会使得广播通信的覆盖率和效率得到很大程度的提升，通信的延迟情况也不会出现了。这种协议可以适应多变的环境，而且拓展性非常强，除此之外，它还可以防止因为无线网络出现问题造成的节点结构形变问题，最终使得通信功能能够正常使用。

参 考 文 献

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