本文關(guān)鍵詞：基于Z-Stack協(xié)議棧休眠策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《內(nèi)蒙古大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： Z-Stack 時(shí)鐘漂移 TPSN+時(shí)間同步 時(shí)分多址休眠

【摘要】：ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)中的終端節(jié)點(diǎn)通常數(shù)量比較多,在與協(xié)調(diào)器的通信過程中如果不進(jìn)行傳輸控制很容易發(fā)生數(shù)據(jù)沖突,導(dǎo)致數(shù)據(jù)重傳。采用時(shí)分多址休眠能夠使ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,從而提升了網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步是保證ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)時(shí)分多址休眠的基礎(chǔ),研究合適的時(shí)間同步算法以及實(shí)現(xiàn)時(shí)分多址休眠調(diào)度對ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)沖突的避免具有重要意義。本文闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間同步的重要性,比較了 RBS、DMTS、TPSN三種時(shí)間同步算法,分析三種算法的能耗和精度,確定了采用TPSN算法實(shí)現(xiàn)同步。由于TPSN算法沒有考慮到時(shí)鐘漂移因素,本文對時(shí)間同步TPSN算法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的TPSN+算法增加了時(shí)鐘漂移的因素,能夠?qū)崿F(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器的時(shí)間同步。接著分析研究了時(shí)分多址無線通信協(xié)議的原理,在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用Z-Stack協(xié)議棧,由協(xié)調(diào)器統(tǒng)一廣播時(shí)隙分配表,終端節(jié)點(diǎn)按照時(shí)隙分配表規(guī)定的時(shí)隙設(shè)置定時(shí)器中斷進(jìn)行休眠和喚醒,實(shí)現(xiàn)了ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步與時(shí)分多址休眠。最后,本文組建了一個(gè)ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng),測量了時(shí)鐘漂移,進(jìn)行了時(shí)間同步設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了時(shí)分多址休眠功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用改進(jìn)的TPSN+算法和時(shí)分多址休眠策略,各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)能夠在時(shí)間同步的基礎(chǔ)上交替進(jìn)行休眠與喚醒,達(dá)到了預(yù)期的效果。
[Abstract]:The number of terminal nodes in the ZigBee star network is usually large, and it is easy to conflict data if there is no transmission control in the communication process with the coordinator. Time division multiple access (TDMA) sleep enables the ZigBee star network to transmit data with only one terminal node and coordinator in a time period. Thus, the network communication quality is improved. The time synchronization of each terminal node is the basis to ensure the realization of time division multiple access (TDMA) sleep in ZigBee star networks. It is very important to study the appropriate time synchronization algorithm and to realize time division multiple access (TDMA) sleep scheduling to avoid collision in ZigBee star networks. In this paper, the importance of time synchronization in wireless sensor networks is expounded. In this paper, three time synchronization algorithms are compared, and the energy consumption and accuracy of the three algorithms are analyzed. The TPSN algorithm is used to realize synchronization. Because the TPSN algorithm does not take the clock drift into account, the TPSN algorithm of time synchronization is improved in this paper. The improved TPSN algorithm adds the factor of clock drift, and can realize the time synchronization between terminal node and coordinator. Then, the principle of TDMA wireless communication protocol is analyzed and studied. In ZigBee network, Z-Stack protocol stack is applied to broadcast slot allocation table uniformly by coordinator. The terminal node sets timer interrupt according to slot allocation table to sleep and wake up. The time synchronization and time division multiple access (TDMA) sleep of ZigBee star network are realized. Finally, a temperature and humidity monitoring system of ZigBee star network is constructed, and the clock drift is measured. The time synchronization setting is carried out and the time division multiple access (TDMA) sleep function is realized. The experimental results show that the improved TPSN algorithm and the TDMA hibernation strategy are adopted. Each terminal node can sleep and wake up alternately on the basis of time synchronization, which achieves the desired effect.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN92

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李宗揚(yáng);張蔭柏;劉洪琴;;激光時(shí)間同步[J];宇航計(jì)測技術(shù);1987年01期

2 周書民,劉玲;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的時(shí)間同步[J];計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化;2003年02期

3 謝毅;時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)[J];現(xiàn)代電信科技;2004年11期

4 趙小文;張小津;;紫蜂網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步[J];中國新通信;2007年17期

5 孫玉青;;有條件的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建[J];電信快報(bào);2009年05期

6 朱勤偉;;廣播電視時(shí)間同步組網(wǎng)方式的改進(jìn)[J];有線電視技術(shù);2010年05期

7 姜軍;張小寬;李洪兵;;利用共視比對解決雷達(dá)網(wǎng)時(shí)間同步的方法[J];現(xiàn)代雷達(dá);2009年03期

8 張坡;張方;;高精度時(shí)間對準(zhǔn)系統(tǒng)研究[J];艦船電子對抗;2012年03期

9 林昌華;;明線時(shí)統(tǒng)網(wǎng)時(shí)間同步不確定度的估計(jì)方法[J];宇航計(jì)測技術(shù);1982年03期

10 羅定昌，陳曉亭，程從玲;電視時(shí)間同步的可用性[J];陜西天文臺臺刊;1994年S1期

相關(guān)會議論文 前10條

1 謝毅;;時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)[A];企業(yè)計(jì)量測試與質(zhì)量管理——中國科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

2 原亮;溫日紅;王宏兵;劉成;顧青濤;;使用設(shè)備絕對時(shí)延進(jìn)行時(shí)間同步的偏差分析[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S07北斗/GNSS用戶終端技術(shù)[C];2012年

3 程會文;徐文超;;基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的兩種方法[A];中國計(jì)量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

4 韓柳燕;李晗;李允博;;組建高精度時(shí)間同步傳送網(wǎng)時(shí)間源探討[A];中國通信學(xué)會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2011年年會論文集（上冊）[C];2011年

5 李楠;趙景斐;孫海燕;張健鋌;;網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步應(yīng)用現(xiàn)狀研究[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S04原子鐘技術(shù)與時(shí)頻系統(tǒng)[C];2012年

6 馮保紅;文開章;李二鵬;馮保東;趙三軍;薛西民;馮蔚;;控制系統(tǒng)分散設(shè)備時(shí)間同步的方法研究[A];中國航空學(xué)會信號與信息處理專業(yè)全國第八屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

7 葉雪;孫燕;;一種低能耗的時(shí)間同步擴(kuò)散協(xié)議[A];2008'中國信息技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

8 向渝;華宇;董道鵬;張威;;基于電話授時(shí)技術(shù)的時(shí)間同步終端設(shè)計(jì)[A];第三屆全國虛擬儀器大會論文集[C];2008年

9 賀振華;張文強(qiáng);王龍;;干擾條件下時(shí)間同步的離散事件仿真[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集-S4 原子鐘技術(shù)與時(shí)頻系統(tǒng)[C];2013年

10 王明黔;王曉東;;一種基于時(shí)間同步的改進(jìn)算法的動態(tài)身份認(rèn)證應(yīng)用[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 重慶 袁華;慎開時(shí)間同步服務(wù)[N];電腦報(bào);2003年

2 中國移動通信研究院 李晗;高精度時(shí)間同步考驗(yàn)PTN質(zhì)量[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2010年

3 中國移動通信集團(tuán)公司研究院 徐榮;PTN仍需跨越時(shí)間同步門檻[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

4 烽火通信 張賓;OTN+PTN聯(lián)合組網(wǎng)六項(xiàng)注意[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2011年

5 魯聞戀;發(fā)揮班長在管裝中的作用[N];人民武警;2004年

6 記者　 鐘凌江;電信發(fā)展呼喚高質(zhì)量的同步支撐系統(tǒng)[N];人民郵電;2006年

7 通訊員 黃軒;黃石暢通民生通道[N];湖北日報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 陳珍萍;煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)感知層能量有效時(shí)間同步研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

2 伍瑞卿;電纜傳輸測井高速網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵問題的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

3 程善;網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)系統(tǒng)的有限時(shí)間同步及其相關(guān)問題的研究[D];上海大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張勛;基于Linux的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

2 陳戈;無線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步與空間定位優(yōu)化算法[D];上海交通大學(xué);2015年

3 龐泳;面向大規(guī)模自組網(wǎng)的輕量級時(shí)間同步方法研究[D];山東大學(xué);2015年

4 徐凱;時(shí)間同步方式及同步偏差對同步相量量測的影響研究[D];華北電力大學(xué);2015年

5 馬辛瑋;基于PTN的智能光收接入設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

6 楊華毅;時(shí)間同步設(shè)備主控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

7 陳蕾;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的優(yōu)化方案[D];南京郵電大學(xué);2015年

8 吳鵬;NTP授時(shí)服務(wù)性能監(jiān)測及狀態(tài)評估[D];中國科學(xué)院研究生院(國家授時(shí)中心);2016年

9 張茂興;超低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由和時(shí)間同步協(xié)議研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

10 熊洪樟;電力時(shí)間同步測試研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

，

本文編號：1439565