無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中異步MAC和仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，提高網(wǎng)絡(luò)的能量有效性成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和研究的關(guān)鍵，MAC協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)能量有效性有重要影響。網(wǎng)絡(luò)仿真作為一種實(shí)驗(yàn)手段，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、節(jié)點(diǎn)功能、部署環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等因素不能滿足研究課題所需的條件時(shí)，仿真能為我們提供強(qiáng)有力的幫助和研究支撐。本文主要從基于異步通信模式的MAC協(xié)議和仿真系統(tǒng)的開發(fā)展開研究，主要工作如下： 一、以低功耗異步通信模塊硬件構(gòu)架的可行性為

2、基礎(chǔ)，提出異步通信模式的概念。針對(duì)異步模式可能帶來的對(duì)于傳感器網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議及整體性能的影響，設(shè)計(jì)了一種采用周期性喚醒/睡眠、局部時(shí)鐘同步、交互確認(rèn)ACK等機(jī)制的異步MAC協(xié)議。其中根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的相關(guān)性和實(shí)際網(wǎng)絡(luò)需求，設(shè)計(jì)了順序喚醒和交錯(cuò)喚醒兩種不同的機(jī)制。通過系統(tǒng)仿真，驗(yàn)證該協(xié)議能在低速率網(wǎng)絡(luò)場景中獲取高能量有效性。 二、結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特需求，設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)以c++為底層語言，增