隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求的推動(dòng),對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究日益活躍,特別是IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后,由于其低功耗、低速率的特性特別適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求,該標(biāo)準(zhǔn)迅速成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)。本文依托與企業(yè)合作項(xiàng)目,該項(xiàng)目需要在Contiki/Cooja平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)IEEE802.15.4-2006協(xié)議信標(biāo)模式并作為底層協(xié)議為后續(xù)的研究提供協(xié)議支持。本文首先對(duì)IEEE 802.15.4-2006協(xié)議進(jìn)行了詳盡分析,深入理解了該協(xié)議的特性、功能架構(gòu)和協(xié)議流程。同時(shí),本文研究開源平臺(tái)Contiki/Cooja,掌握了該平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、進(jìn)程模型、事件調(diào)度機(jī)制以及系統(tǒng)協(xié)議棧。最后,本文將項(xiàng)目需求中涉及的功能模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn),包括了PAN網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)掃描和設(shè)備發(fā)現(xiàn)、CSMA/CA信道接入算法、關(guān)聯(lián)與同步以及報(bào)文緩存與收發(fā)等功能。隨后,本文選擇主流仿真平臺(tái)NS2中標(biāo)準(zhǔn)的典型實(shí)現(xiàn)作為對(duì)比版本,并選取端到端時(shí)延、丟包率和吞吐量三個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為驗(yàn)證本文實(shí)現(xiàn)的版本正確性的評(píng)判依據(jù)。仿真結(jié)果表明,本文實(shí)現(xiàn)的版本與參考版本在上述網(wǎng)絡(luò)性能方面在近似的仿真場景中都具有一致性,同時(shí)...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
    1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的內(nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 IEEE 802.15.4 協(xié)議分析
    2.1 IEEE 802.15.4-2006網(wǎng)絡(luò)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.2 IEEE 802.15.4-2006協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
    2.3 IEEE 802.15.4-2006網(wǎng)絡(luò)特性分析
        2.3.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式
        2.3.2 超幀結(jié)構(gòu)
        2.3.3 傳輸模式
        2.3.4 CSMA/CA算法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Contiki/Cooja平臺(tái)
    3.1 Contiki/Cooja平臺(tái)概述
    3.2 Contiki/Cooja平臺(tái)分析
        3.2.1 Contiki/Cooja目錄結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 進(jìn)程模型分析
        3.2.3 事件與調(diào)度機(jī)制
        3.2.4 定時(shí)器分析
    3.3 Contiki/Cooja平臺(tái)協(xié)議棧分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Contiki/Cooja平臺(tái)中IEEE802.15.4 的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證
    4.1 Contiki/Cooja平臺(tái)中協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與思路
        4.1.1 平臺(tái)中協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
        4.1.2 平臺(tái)中協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)思路
    4.2 MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)詳細(xì)描述
        4.2.1 常量、通用變量和通用函數(shù)說明
        4.2.2 幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 CSMA/CA信道接入
        4.2.4 PAN啟動(dòng)與管理
        4.2.5 掃描
        4.2.6 關(guān)聯(lián)
        4.2.7 同步
        4.2.8 直接傳輸模式下數(shù)據(jù)緩存機(jī)制
        4.2.9 間接傳輸模式下數(shù)據(jù)緩存機(jī)制
    4.3 PHY協(xié)議詳細(xì)描述
        4.3.1 常量、通用變量和通用函數(shù)說明
        4.3.2 數(shù)據(jù)收發(fā)
        4.3.3 空閑信道評(píng)估
        4.3.4 能量檢測
        4.3.5 參數(shù)獲取與設(shè)置
        4.3.6 無線通信模塊管理
    4.4 IEEE 802.15.4 的正確性驗(yàn)證
        4.4.1 驗(yàn)證的總體思路
        4.4.2 驗(yàn)證與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Contiki/Cooja平臺(tái)中IEEE 802.15.4 的改進(jìn)
    5.1 問題的提出與分析
        5.1.1 問題的提出
        5.1.2 802.15.4 協(xié)議的不足
    5.2 改進(jìn)算法
        5.2.1 改進(jìn)算法的前提條件
        5.2.2 改進(jìn)算法的機(jī)制
        5.2.3 改進(jìn)算法的流程
        5.2.4 改進(jìn)算法的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.3 仿真與分析
        5.3.1 單跳仿真場景與分析
        5.3.2 多跳仿真場景與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3951202