ieee802.15.4基于動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的節(jié)能mac協(xié)議設(shè)計(jì)與仿真

1、蘇州大學(xué)碩士學(xué)位論文IEEE 802.15.4基于動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的節(jié)能MAC協(xié)議設(shè)計(jì)與仿真姓名：蔣子峰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：陸建德20100401A b s t r a c t D e s i g na n dS i m u l a t i o no f I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4D y n a m i c A d a p t i v ea n dE n e r g y - e f f i c i

2、e n tM A C P r o t o c o l- ———————●_ ●_ - ●_ _ - _ _ ●_ _ _ - - - ●_ _ - —_ _ —●- - _ _ - _ ●一一，_ - - ●_ - ●_ - ●_ - —_ - —_ - - _ _ - _ _ _ _ _ - ●- I _ - —●- —_ ———————- - - - _ _ - - _ —_ - _ - _ ●_ _ _ _ - _ _ - - _

3、 _ _ _ _ _ _ _ _ - ●_ _ _ _ _ ————_ _ 一D e s i g na n d S i m u l a t i o n o f l E E E 8 0 2 ．1 5 ．4D y n a m i c A d a p t i v ea n dE n e r g y —e f f i c i e n tM A C P r o t o c o lA b s t r a c tI E E E8 0 2 ．1 5 ．

4、4 s t a n d a r d t a r g e t s s h o r t - r a n g e w i r e l e s s c o m m u n i c a t i o nf o r l o w - r a t e ，l o w - p o w e ra n dl o w —c o s td e v i c e s ，a n dd e f i n e sM A C a n d P H Y s p e c i f i c

5、 a t i o n sf o rl o w - r a t eW S N ( W i r e l e s s S e n o rN e t w o r k ) ．A f t e rd e e p l y s t u d y i n g o nt h i s s t a n d a r d ，t h i s t h e s i sa n a l y z e ds o m es h o r t c o m i n g si na d a

6、p t a t i o nt ol o a d ·c h a n g i n ge n v i r o n m e n tw h i l ek e e p i n gl o w - p o w e rc o n s u m p t i o nf o r e x i s t i n gW S N M A C p r o t o c o l ，p r o p o s e di m p r o v e dt h e m eo fM

7、A C p r o t o c o lb a s e do n d y n a m i ca d a p t i v e n e s sf o ra d j u s t i n gd u t y c y c l eo fs u p e r - f r a m ea n db a c k ．o f fe x p o n e n t , a n dd e s i g n e dt h ec o r r e s p o n d i n gs

8、i m u l a t i o np r o g r a m ．S i m u l a t i o n t e s t sh a v ep r o v e di t s f e a s i b i l i t y ．T h ec o m p a r a t i v er e s u l t si n d i c a t e t h a t t h et h e m eh a st h eb e t t e rp e r f o r m

9、a n c e i n l o a d —c h a n g i n g e n v i r o n m e n t ．T h e c o m p l e t e d s p e c i f i c r e s e a r c h a n di m p l e m e n t a t i o n o f t h i st h e s i sa r el i s t e da st h ef o l l o w i n g ：R e s

10、e a r c ho nt h ec o r e m e c h a n i s mo fm a i n s t r e a mW S N M A C p r o t o c o l s ，a n a l y s i st ot h e i r c h a r a c t e r i s t i c s ，a d v a n t a g e s a n dd i s a d v a n t a g e sa r e c o n d u

11、c t e d ．T h em a i ni n f l u e n c ef a c t o r st o e n e r g y - c o n s u m p t i o nf o rW S N M A C p r o t o c o l sa r ed i s c u s s e d ．T h e s i m u l a t i o nt e s t s a n dr e s u l t sa n a l y s i s a r

12、 em a d ef o r I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 M A C p r o t o c o l o nN Sn e t w o r kp l a t f o r m ．T oa i ma t i m p r o v i n gn o n - a d a p t a t i o nb e t w e e n t h ef i x e dd u t yc y c l ea n dt h ec h a n g i n g

13、t r a f f i cl o a d ，a n dh e r e f r o m t h ec o n t r a d i c t i o nb e t w e e n p a c k e td e l a ya n de n e r g yc o n s u m p t i o ni nt r a d i t i o n a lI E E E8 0 2 ．1 5 ．4M A C p r o t o c o l ，b yf i n

14、d i n gt h eb e s tr e l a t i o n s h i pb e t w e e n d u t yc y c l e a n d t h e n e t w o r kt r a f f i c ，t h e p a p e rp r o p o s e d a n a d a p t i v e m e c h a n i s m t h a t C a nd y n a m i c a l l y a d

15、 j u s tt h e d u t y c y c l eo fs u p e r - f r a m e b a s e d o nt h e c u r r e n tn e t w o r k l o a dc o n d i t i o n ．T h e n o d eo p t i m a ld u t y c y c l e i so b t a i n e d b y r e p e a t e ds i m u l

16、a t i o n t e s t si na v a r i e t yo fl o a d c o n d i t i o n s ．I n ar e l a t i v e l y f i x e d t o p o l o g y ，t h i s m e c h a n i s m c a l l i m p r o v e t h ep e r f o r m a n c e o f s e n s o r n e t w

17、o r k s b y f i n d i n g t h e b e s t c o m p r o m i s e b e t w e e n e n e r g yc o n s u m p t i o n a n d p a c k e t d e l a y ．F o rt h e s h o r t c o m i n g i na d a p t a t i o n t o l o a dc h a n g i n g i

18、 n I E E E8 0 2 ．1 5 ．4 C S M A ／C Aa l g o r i t h m s ，t h e t h e s i sa n a l y s e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n t r a f f i cl o a da n d b a c k —o f f e x p o n e n t( h e r e f r o mt h es e l f - a