基于結(jié)構(gòu)化方法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
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有關(guān)密度的最后一個(gè)考慮因素是，故障率增加到足夠高以致于觸發(fā)上述級(jí)聯(lián)故障效應(yīng)的理論極限。當(dāng)然，這個(gè)參數(shù)取決于應(yīng)用程序本身發(fā)送的信息量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)每秒發(fā)送一個(gè)最大長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，那么在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的聽力范圍內(nèi)這個(gè)極限值約為25個(gè)節(jié)點(diǎn)。密度極限似乎是不變的，與堆棧實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)，這意味著密度極限與MAC層更基本的CSMA操作有關(guān)。例如，我們可以推斷每隔n秒發(fā)送一個(gè)包的節(jié)點(diǎn)的密度極限值，就是將最大密度乘以1.2n倍。這個(gè)近似值從來(lái)不應(yīng)被用作網(wǎng)絡(luò)密度的精確指導(dǎo)值，因?yàn)閷?shí)際值將取決于網(wǎng)絡(luò)中的路由器和終端設(shè)備的比例。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/163389.htm
根據(jù)信道進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分
在不能刪除節(jié)點(diǎn)或降低輸出功率的情況下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以選擇將工作在單個(gè)信道上的單一網(wǎng)絡(luò)劃分為工作在不同信道上的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。802.15.4在2.4GHz頻率范圍內(nèi)規(guī)定了16個(gè)信道，在900MHz頻率范圍內(nèi)另外還增加了10個(gè)信道。將網(wǎng)絡(luò)置于不同的信道上能夠完全隔離不同網(wǎng)絡(luò)間的相互影響，但根據(jù)需要，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能需要使用協(xié)調(diào)器(coordinator)，并需連接這些協(xié)調(diào)器，從而帶來(lái)額外的復(fù)雜性。
如果待分割的網(wǎng)絡(luò)邏輯上已經(jīng)是分開的，那么根據(jù)信道進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分的方法最有效果。例如，在大樓自動(dòng)化應(yīng)用中，讓每一樓層的網(wǎng)絡(luò)工作在各自的信道上通常是比較理想的。但如果每個(gè)樓層都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，那么不同樓層之間的節(jié)點(diǎn)相互通信就很麻煩，特別是這樣做可能會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)性能(高密度網(wǎng)絡(luò)就是這種情況)。
同樣，還可以根據(jù)房間或辦公面積進(jìn)行劃分。最重要的是，應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用要求和可用信道數(shù)量來(lái)做出根據(jù)物理信道劃分網(wǎng)絡(luò)的決定。當(dāng)多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)需要相互通信時(shí)，這種劃分還會(huì)使總體設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。
信道掩碼(就象收發(fā)器輸出功率一樣)是一個(gè)可設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。應(yīng)用工程師可以給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器以及必須與該協(xié)調(diào)器建立連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配一個(gè)合適的信道掩碼。作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步驟，協(xié)調(diào)器將執(zhí)行能量檢測(cè)掃描，以便從信道掩碼中挑選出“活躍性最差”的信道。
值得注意的是，除了給掩碼分配單個(gè)信道外，沒有其它方法能強(qiáng)制協(xié)調(diào)器工作在特定信道上。不過強(qiáng)烈建議在信道掩碼中至少要保持兩個(gè)信道，因?yàn)閬?lái)自WiFi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙耳機(jī)和其它電子設(shè)備的帶內(nèi)干擾會(huì)臨時(shí)占用本來(lái)是空閑的特定信道，致使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。在信道掩碼中留有多個(gè)信道不僅給協(xié)調(diào)器提供了信道選擇余地，今后還能讓它靈活地切換到擁塞程度較低的信道。
圖2：ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)洹?
根據(jù)PANID進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分
最后一種策略是根據(jù)PANID劃分網(wǎng)絡(luò)，這種方法的效率公認(rèn)要比根據(jù)物理信道劃分網(wǎng)絡(luò)的方法低。PANID是一個(gè)給定網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備都知道的唯一標(biāo)識(shí)符。使用不同PANID的設(shè)備之間是無(wú)法通信的，從而允許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)共存于同一區(qū)域，而且其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)不會(huì)在另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)。事實(shí)上，具有不同PANID的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以使用相同的物理信道實(shí)現(xiàn)相互間的通信。
雖然根據(jù)PANID分割網(wǎng)絡(luò)不會(huì)影響空中擁塞程度，但可以通過在堆棧的較低層濾除來(lái)自相鄰網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(具有另外一個(gè)PANID)的業(yè)務(wù)而減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的處理開銷量。在大多數(shù)情況下，濾除工作可以由PHY層硬件自動(dòng)完成，從而釋放更多的應(yīng)用資源和時(shí)間。對(duì)于應(yīng)用處理和路由開銷占主導(dǎo)的應(yīng)用而言，根據(jù)PANID進(jìn)行劃分的方法能夠非常有效地在給定區(qū)域內(nèi)容納更多的節(jié)點(diǎn)。
評(píng)論