異構(gòu)無(wú)線傳感網(wǎng)中干擾感知的MAC協(xié)議研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-09 19:55
近年來(lái),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)獲得迅猛發(fā)展,但隨之而來(lái)的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存問(wèn)題也是長(zhǎng)時(shí)間的懸而未決。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,基于IEEE 802.15.4的ZigBee技術(shù)由于其低成本、低功耗,高可靠性等優(yōu)勢(shì)獲得廣泛使用。但是ZigBee與其它常見(jiàn)的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如Wi-Fi、藍(lán)牙等都運(yùn)行在2.4GHz ISM頻譜上,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間爭(zhēng)搶頻譜資源的情況也就無(wú)法避免,由此引發(fā)了非常嚴(yán)重的跨技術(shù)干擾問(wèn)題。對(duì)于ZigBee網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),幾乎無(wú)處不在的基于IEEE802.11的Wi-Fi技術(shù)對(duì)其數(shù)據(jù)完整性,及時(shí)性以及網(wǎng)絡(luò)可靠性產(chǎn)生巨大威脅。同種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的頻譜資源共享可以通過(guò)MAC協(xié)議仲裁來(lái)實(shí)現(xiàn),但是共享相同頻段的異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通常具有不同的功率級(jí)、異構(gòu)的時(shí)隙、不兼容的物理層和交流機(jī)制,此時(shí)傳統(tǒng)MAC協(xié)議仲裁效果將會(huì)大大衰弱。通過(guò)對(duì)這種ZigBee-Wi-Fi共存網(wǎng)絡(luò)體系的預(yù)分析,本文發(fā)現(xiàn)Wi-Fi流量分布呈現(xiàn)冪律分布規(guī)律的重尾特征,信道空閑時(shí)間多達(dá)60%。受此啟發(fā),本文從時(shí)域角度出發(fā)在不改變Wi-Fi設(shè)備以及正常通信活動(dòng)的前提下,充分利用信道空閑時(shí)間來(lái)保證ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)完整性和及時(shí)性尤其是緊急數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)...
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景
1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景
1.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究
1.2.1 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作
1.2.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間干擾
1.3 本文研究意義和主要工作
2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存研究
2.1 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存研究背景
2.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存主要問(wèn)題
2.2.1 頻域共存沖突
2.2.2 時(shí)域共存沖突
2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.3.1 沖突恢復(fù)類(lèi)解決方案
2.3.2 沖突避免類(lèi)解決方案
3 實(shí)際ZigBee-Wi-Fi共存環(huán)境預(yù)分析
3.1 Wi-Fi實(shí)際流量測(cè)量及建模
3.1.1 Wi-Fi流量分析
3.1.2 Wi-Fi流量建模
3.2 數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率分析
4 共存方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1.1 信道空閑狀態(tài)指標(biāo)
4.1.2 機(jī)器學(xué)習(xí)確定閾值
4.2 自適應(yīng)發(fā)包策略
5 實(shí)驗(yàn)與評(píng)估
5.1 實(shí)驗(yàn)介紹
5.1.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景布置
5.1.2 構(gòu)建自適應(yīng)發(fā)包策略模型
5.2 性能評(píng)估
5.2.1 吞吐量
5.2.2 數(shù)據(jù)包接收率
5.2.3 能耗效率
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3861917
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景
1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議
1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景
1.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究
1.2.1 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作
1.2.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間干擾
1.3 本文研究意義和主要工作
2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存研究
2.1 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存研究背景
2.2 異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存主要問(wèn)題
2.2.1 頻域共存沖突
2.2.2 時(shí)域共存沖突
2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.3.1 沖突恢復(fù)類(lèi)解決方案
2.3.2 沖突避免類(lèi)解決方案
3 實(shí)際ZigBee-Wi-Fi共存環(huán)境預(yù)分析
3.1 Wi-Fi實(shí)際流量測(cè)量及建模
3.1.1 Wi-Fi流量分析
3.1.2 Wi-Fi流量建模
3.2 數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤率分析
4 共存方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1.1 信道空閑狀態(tài)指標(biāo)
4.1.2 機(jī)器學(xué)習(xí)確定閾值
4.2 自適應(yīng)發(fā)包策略
5 實(shí)驗(yàn)與評(píng)估
5.1 實(shí)驗(yàn)介紹
5.1.1 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景布置
5.1.2 構(gòu)建自適應(yīng)發(fā)包策略模型
5.2 性能評(píng)估
5.2.1 吞吐量
5.2.2 數(shù)據(jù)包接收率
5.2.3 能耗效率
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3861917
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3861917.html
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