WSN基于网络编码的无线传感器网络Qos传输机制研究(2)
1.1 WSN概述
近年来，随着人们对于网络的信息交流的苛求，使得无线通信技术能够迅猛发展。此前，无线通信的主要方式是WLAN，如802.11和802.15。还有其他的无线网络中的应用。这些应用程序，与WLAN相比减少网络能力要求。WSN是如何产生的呢，这是由于某些领域对于体积小，能耗少，同时又能够很好的采集和存储信息的传感器有着很大的需求。WSN在一定的区域内布置了很多小的传感器末端，他们形成一个网络，这就是标准意义上的一个传感器网络。其目的是协同感知，在感知地区、对象的收集信息处理，并传达到接收端。
1.1.1 WSN的结构
下面列举一个WSN的例子，如图1.1.1所示。有三种类型的节点：普通节点，sink节点和管理节点。传感器的节点是无序分布在任意的监控区域的.数据传输采用的是节点与节点的跳的方式，中间节点传送到传感器然后进行处理。sink节点负责多跳传输接收数据，与管理节点通信，管理节点配置网络。
普通意义上，传感器节点结构如上所示，sink节点和管理节点不负责读出数据。处理节点的储存和信息交流的能力都很强，它应该比一般节点更加消耗能量，而且要有很多的能源供应。普通节点采用电池来供电，通常是因为它的能量消耗低。由于sink节点和管理节点通信与网络管理节点的数据发送比较多，则会使用交流电，确保他们能持续运作。
图1.1.1传感器网络的结构
（2）传感器节点结构
在一般情况下，节点的构成有一下的几个部分：数据传感器的模块，cpu模块，wireless通信模块和能量供应，如下图1.1.2所示。他们对自己的工作负责：传感器模块负责在消息和data格式转换的地区收集和监控，将原来的模拟信号变成数字信号，交流信号变为直流信号，交给之后的区域运用；cpu模块由两点构成，分别为cpu和rom，他们主要负责处理控制和数据存储节点；控制节点间的信息传输的无线通信模
块；电源模块用于给传感器节点提供能量。
我们可以从图1.1.1.2得出，在传感器模块，传感器模块中的传感器收集周围的信息，这些资料经过数据转换和处理，再由cpu模块传输。然后cpu模块进行相应处理，数据经由无线通信部分发送到其他部分的。WSN里，数据是通过网络层再传输到数据连路层的。因为平时我们讨论的是MAC的子层，由数据链路层中的MAC层取代。图1.1.1.2 中，数据是由MAC层再到达物理层的。数据转移到收发器中（一个二进制的物理信号接收数据的节点），数据再由收发机接收，通过MAC层发送给网络层再到应用层。
1.1.2 WSN的协议
WSN的网络协议是网络协议层和网络协议组成的，用来定义和网络及其组件的功能描述。即使WSN有较大的区别，相比于一般意义上的计算机网络，网络协议体系结构也可以分为下列几层TCP/IP模型，如图1.1.2所示。图里可以看出，根据IEEE 802.15.4标准的物理层提供了一个不复杂但强大的信息编码和信息接收发送技术；数据链路层分为两个部分：逻辑链路控制层（LLC）和介质访问控制层（MAC）；网络层控制route的相关功能；传输控制层解决处理数据流，是确保QOS的一个主要的组成部分；应用层包含一定的基于能量管理平台的app测试任务；能量的消耗在所有的层次中都应当列入考虑的范围内；移动管理平台的测试，节点到sink节点的路由保障，这样节点可以动态地了解与它相近节点的信息；任务平台在一个地区内管理守恒和控制的检测目标。