基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)具有低能耗、低成本、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),在物聯(lián)網(wǎng)、智能醫(yī)療等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。該標(biāo)準(zhǔn)定義超幀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)低占空比技術(shù)與混合CSMA/TDMA技術(shù)的有效結(jié)合;定義簇樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),易于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法和MAC協(xié)議設(shè)計(jì)方面,現(xiàn)有的研究成果大多關(guān)于實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)任意節(jié)點(diǎn)間的路由構(gòu)建和數(shù)據(jù)傳輸,而新科技的發(fā)展對(duì)其提出新的要求,許多應(yīng)用場(chǎng)景需要匯聚節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)來(lái)集中處理。為滿足這種需求,本文為可移動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出基于鄰居表的簇樹路由算法,即NT-CTR路由算法,以及基于共享時(shí)隙的MAC協(xié)議,即SS-MAC。NT-CTR算法借鑒ZBR(ZigBee Routing)、Cluster-Tree兩種典型簇樹路由算法優(yōu)點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行較大地改進(jìn)和創(chuàng)新:將節(jié)點(diǎn)分為匯聚節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)和成員節(jié)點(diǎn)三類,以執(zhí)行不同的路由功能;考慮節(jié)點(diǎn)間的距離和移動(dòng)性,且對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行特殊設(shè)置,以減小網(wǎng)絡(luò)最大深度和數(shù)據(jù)幀端到端時(shí)延;采用分步式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?以減小控制開銷。算法重點(diǎn)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)地址分...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
        1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及應(yīng)用
        1.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要技術(shù)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 路由協(xié)議研究
        1.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層MAC協(xié)議的研究
        1.3.3 跨層協(xié)議的研究
        1.3.4 性能分析及其優(yōu)化的研究
        1.3.5 能效協(xié)議的研究
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 論文章節(jié)安排
第2章 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)
    2.1 標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
    2.2 MAC層功能與機(jī)制
第3章 路由算法設(shè)計(jì)與性能分析
    3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述
    3.2 簇樹路由協(xié)議
    3.3 NT-CTR路由算法設(shè)計(jì)
        3.3.1 算法設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)和目標(biāo)
        3.3.2 地址分配策略
        3.3.3 NT-CTR路由算法流程
    3.4 仿真
        3.4.1 分組投遞率
        3.4.2 分組平均跳數(shù)
        3.4.3 路由控制開銷
    3.5 本章小結(jié)
第4章 MAC協(xié)議設(shè)計(jì)與性能分析
    4.1 網(wǎng)絡(luò)周期規(guī)劃
    4.2 起始階段設(shè)計(jì)
    4.3 穩(wěn)定階段設(shè)計(jì)
        4.3.1 共享時(shí)隙
        4.3.2 傳輸機(jī)制
    4.4 協(xié)議性能及參數(shù)分析
        4.4.1 共享時(shí)隙參數(shù)分析
        4.4.2 簇內(nèi)數(shù)據(jù)收集模型
        4.4.3 能耗分析
    4.5 實(shí)驗(yàn)仿真
        4.5.1 分組平均等待時(shí)間
        4.5.2 能耗
        4.5.3 SS-MAC協(xié)議與IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的性能對(duì)比
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1.總結(jié)
    2.展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄 B 參與導(dǎo)師主持的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3862650