發(fā)布時間：2017-05-28 05:06

  本文關(guān)鍵詞：傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于前綴包編碼的低功耗MAC協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡(luò)的能耗問題越來越重要,因為能量是影響傳感網(wǎng)在現(xiàn)實場景中能否應(yīng)用的重要因素。射頻通信是無線傳感節(jié)點中最耗能的部分,過去幾年,為了提升射頻通信的能耗效率提出了很多低功耗MAC協(xié)議。在這些低功耗MAC協(xié)議中,前綴包大部分是用來喚醒接收端節(jié)點的,然而,這些前綴包的數(shù)據(jù)傳輸能力并沒有被利用起來。本文中,我們提出了COPE,通過對前綴包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼,充分利用了前綴包的數(shù)據(jù)傳輸能力。COPE有兩個重要的特點,首先,被動接收端集合選擇的方式不會帶來任何多余的通訊開銷,而且可以決定是否接收串聽到的數(shù)據(jù)包；其次,COPE支持多種路由原語,比如單播或者廣播,它在低功耗鏈路層(第2層)與網(wǎng)絡(luò)層(第3層)之間,相當(dāng)于位于第2.5層。本文主要貢獻(xiàn)包括如下三個部分：(1)在無線低功耗網(wǎng)絡(luò)中首次研究并充分利用了前綴包來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在前綴包檢測接收端節(jié)點的同時傳輸數(shù)據(jù)包。與傳統(tǒng)的方法相比,減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間,從而提高了系統(tǒng)的能量利用效率。(2)本文提出了一種新型的前綴包編碼設(shè)計,COPE。COPE有兩個重要特征：①對于系統(tǒng)來說,沒有多余的通訊開銷；②COPE是一個通用的2.5層協(xié)議,支持三種常見的路由原語。(3)本文實現(xiàn)了COPE,并在無線低功耗網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來測試COPE的性能。然后進(jìn)一步提出了分析模型來幫助分析COPE的性能。結(jié)果顯示,相對基于前綴包的傳統(tǒng)低能耗方法,COPE顯著的提高了能量的利用效率。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng) 前綴包編碼 MAC協(xié)議 COPE
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 研究動機(jī)及意義12-13
• 1.3 研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第2章 相關(guān)工作16-22
• 2.1 傳感網(wǎng)中現(xiàn)有MAC協(xié)議16-18
• 2.2 傳感網(wǎng)中現(xiàn)有路由協(xié)議18-19
• 2.3 傳感網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)編碼19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 面向單播的設(shè)計與實現(xiàn)22-33
• 3.1 概述22
• 3.2 面向單播的設(shè)計22-27
• 3.2.1 現(xiàn)有MAC協(xié)議的單播性能分析23-24
• 3.2.2 面向單播的設(shè)計24-27
• 3.3 面向單播的實現(xiàn)27-32
• 3.3.1 傳感器節(jié)點類型27-28
• 3.3.2 TinyOS編程模型28-29
• 3.3.3 單播的實現(xiàn)29-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 面向廣播的設(shè)計與實現(xiàn)33-39
• 4.1 概述33
• 4.2 面向廣播的設(shè)計33-36
• 4.2.1 現(xiàn)有MAC協(xié)議廣播性能分析33-35
• 4.2.2 面向廣播的設(shè)計35-36
• 4.3 面向廣播的實現(xiàn)36-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第5章 性能分析模型與實驗結(jié)果39-51
• 5.1 概述39-40
• 5.2 單播與廣播性能建模分析40-44
• 5.2.1 單播性能建模分析40-43
• 5.2.2 廣播性能建模分析43-44
• 5.3 模型分析結(jié)果44-47
• 5.4 測試平臺實驗及實驗結(jié)果47-50
• 5.4.1 實現(xiàn)及通訊開銷47
• 5.4.2 小型網(wǎng)絡(luò)實驗47-49
• 5.4.3 系統(tǒng)集成實驗49-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 第6章 總結(jié)和展望51-53
• 6.1 全文工作總結(jié)51
• 6.2 未來工作51-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果58-59
• 致謝59

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