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無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )多信道通信技術(shù)的分析論文
前言：隨著(zhù)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，多信道通信技術(shù)因其不僅能夠解決因信道受到干擾而造成的網(wǎng)絡(luò )癱瘓問(wèn)題，還能夠提高無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )通信的吞吐量，保證網(wǎng)絡(luò )通信的可靠性以及網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題的優(yōu)越性，逐漸被廣泛應用于網(wǎng)絡(luò )通信當中。
一、無(wú)線(xiàn)傳感器概述
1.1無(wú)線(xiàn)傳感器的概念
無(wú)線(xiàn)傳感器由大量的廉價(jià)微型傳感器節點(diǎn)組成，節點(diǎn)之間通過(guò)相應的無(wú)線(xiàn)通信方式形成一個(gè)多跳自組網(wǎng)絡(luò )系統。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )包括傳感器、感知對象和觀(guān)察者三個(gè)部分，其主要作用是感知、采集并處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋區內感應到的對象信息，并將信息返回到觀(guān)察者處。無(wú)線(xiàn)傳感器自產(chǎn)生之初，就在海上通信與航空通信中起到非常重要的作用。
1.2無(wú)線(xiàn)傳感器的特點(diǎn)
當前的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )所使用的節點(diǎn)數量大且分布隨機性高，因此其感知范圍、數據存儲與數據處理能力受到一定的限制。因此只有一部分能實(shí)現通信移動(dòng)功能，其余節點(diǎn)則保持靜止，如果需要檢測某區域具體情況，就必須調用大量節點(diǎn)進(jìn)行感知，而且如果某區域的節點(diǎn)之間存在障礙，或是某一節點(diǎn)失靈的話(huà)，就會(huì )干擾到該區通信，嚴重的情況下將會(huì )對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )整體產(chǎn)生影響[1]。
同時(shí)，因為無(wú)線(xiàn)傳感器在能源在有所限制，因此其節點(diǎn)大多可以靈活地在工作與休眠狀態(tài)間轉換，以此達到節能的效果。但是在實(shí)際操作中大部分節點(diǎn)在其使用壽命中經(jīng)常處于休眠狀態(tài)，一旦發(fā)生工作環(huán)境不穩定的狀況，傳感器網(wǎng)絡(luò )拓撲結構就會(huì )隨之發(fā)生變化，影響整體工作。
二、多信道通信概述
正如上文所述，在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，各節點(diǎn)在其發(fā)送、接收與處理數據的過(guò)程中很容易受其他因素的干擾，情況嚴重的時(shí)候甚至會(huì )使整個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在數據傳輸及處理過(guò)程中出現錯誤，進(jìn)而影響了整體通信的準確性和可靠性。
多信道通信技術(shù)的出現大大降低了出現這種錯誤的概率，這一技術(shù)在無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )中的應用，使其內部各節點(diǎn)能夠通過(guò)不同的信道傳輸數據，減輕了各節點(diǎn)之間對其他節點(diǎn)的干擾。同時(shí)由于各節點(diǎn)都被分布在了不同的信道之內，也就大大降低了節點(diǎn)受外界干擾的概率。這樣看來(lái)，多信道通信技術(shù)應用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中似乎能夠有效地提升通信質(zhì)量[2]。事實(shí)上，多信道通信技術(shù)雖然能夠保證無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的準確性和可靠性，但是也提升了通信協(xié)議與通信結構的復雜性，相較于過(guò)去的單通道通信來(lái)說(shuō)，在廣播通信等方面仍然存在問(wèn)題，需要進(jìn)一步優(yōu)化。
三、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )多信道廣播
3.1廣播通信存在的具體問(wèn)題
多信道通信技術(shù)現正在廣播通信領(lǐng)域被廣泛應用，在同步數據方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。過(guò)去無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )使用單通道通信時(shí)，因為其無(wú)線(xiàn)傳感節點(diǎn)都分布在同一通道內，因此可以利用無(wú)線(xiàn)電波的廣播特性來(lái)傳遞廣播信息，實(shí)現廣播信息的傳播。在使用多信道通信技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，為了節省能源，很多節點(diǎn)會(huì )自動(dòng)轉變?yōu)樾菝郀顟B(tài)，由于傳感器節點(diǎn)被分散在了多個(gè)通信通道內，使各節點(diǎn)處于工作狀態(tài)的時(shí)間各不相同，處于休眠狀態(tài)的節點(diǎn)無(wú)法傳遞信號，這就導致了出現接收信號不及時(shí)甚至接收不到信號的情況，引發(fā)了廣播通信的很多問(wèn)題[3]。目前亟待解決的問(wèn)題主要有以下三點(diǎn)：為減小耗能而造成的通信范圍小，多信道節點(diǎn)轉播導致的廣播重復，由以上兩點(diǎn)綜合造成的廣播通信延遲，延遲狀況嚴重的話(huà)甚至會(huì )導致無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )癱瘓。
3.2針對廣播通信產(chǎn)生的問(wèn)題提出解決方案
分布式樹(shù)形廣播協(xié)議，顧名思義，該協(xié)議能夠在傳遞信息的過(guò)程中，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )建立一個(gè)廣播樹(shù)，通過(guò)廣播樹(shù)將節點(diǎn)廣播包發(fā)送出去，保證了廣播通信的覆蓋范圍以及效率，同時(shí)也解決了通信的延遲問(wèn)題，藉此達到提高信息傳輸效率的目的。該協(xié)議還采取動(dòng)態(tài)分配方式，簡(jiǎn)化了算法，降低了無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )中對各節點(diǎn)的要求，增強了其拓展性，降低了節點(diǎn)傳遞信息的能耗，實(shí)現了對多信道廣播通信網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)能耗問(wèn)題的優(yōu)化。而且該協(xié)議在通信中依賴(lài)廣播樹(shù)路徑傳輸，并不要求控制信息，因此一方面節省了開(kāi)支，另一方面即使有節點(diǎn)出現問(wèn)題，也不會(huì )對整個(gè)廣播樹(shù)的通信效率產(chǎn)生影響。
四、結論
多信道通信技術(shù)的確解決了單信道通信時(shí)期無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的一些問(wèn)題，提高了區域整體通信的準確性與可靠性，但是隨之也帶來(lái)了如范圍小，內容重復，通信延遲等新的問(wèn)題亟待優(yōu)化，使用分布式樹(shù)形廣播協(xié)議或許是一種較好的解決方式�？傊�，信息傳播媒介優(yōu)化之路依舊任重道遠。
參考文獻
[1]于新人，董金杉，王丹群.無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )多信道通信技術(shù)論述[J].通訊世界，2016，07：31.
[2]盧山.無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )多信道通信技術(shù)分析[J].電子世界，2015，24：107-108.
[3]夏偉.無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )多信道通信技術(shù)分析[J].數字技術(shù)與應用，2016，04：22.
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