无线传感网MAC协议自适应优化策略研究

发布时间：2017-07-01 19:23

  本文关键词：无线传感网MAC协议自适应优化策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为最适用于无线传感器网络的近距离无线通信技术标准之一,IEEE 802.15.4协议及其性能已被广泛研究。但由于其竞争接入期的CSMA/CA机制采用固定接入参数进行信道接入,因此在网络负载较大时产生严重丢包现象及过度能耗问题,且在动态网络环境中不能始终达到应用层要求。本论文针对此问题,对IEEE 802.15.4信道接入参数自适应优化策略进行研究。首先,深入分析了信道接入参数：最小退避指数、最大退避次数及重传次数对分组递交率和能量效率的影响,为提出自适应优化策略提供参考。其次,详细介绍了知名优化策略ADAPT,并针对其缺陷提出了基于IEEE 802.15.4应答模式的FADAPT策略。仿真结果表明,FADAPT能根据网络流量负载变化及时调整信道接入参数,满足应用层对传输可靠性要求的同时降低能耗,并与ADAPT相比具有更佳的性能收敛性及稳定性。最后,提出了基于IEEE 802.15.4无应答模式的B-FADAPT优化策略。与ADPAT及FADAPT相比,B-FADAPT无法直接根据应答得知数据是否遭遇冲突而丢失,而是通过信道检测信息估计冲突概率,进而自适应调整信道接入参数以达到可靠性要求。
【关键词】：无线传感器网络 IEEE 802.15.4 自适应参数调整 分组递交率 能量效率
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 缩略语表7-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 主要无线传感网MAC协议研究现状10-11
• 1.2.2 IEEE 802.15.4 MAC协议研究现状11-12
• 1.3 本文研究内容12-13
• 1.4 本文内容结构安排13-14
• 2 IEEE 802.15.4 MAC协议概述14-22
• 2.1 引言14-15
• 2.2 设备类型和拓扑结构15-16
• 2.3 超帧结构16-18
• 2.4 数据传输模型18-19
• 2.5 CSMA/CA和重传机制19-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 IEEE 802.15.4分组递交率及能量效率仿真与分析22-29
• 3.1 引言22
• 3.2 性能指标定义及参数设置22-23
• 3.3 分组递交率仿真与分析23-25
• 3.4 能量效率的仿真和分析25-28
• 3.5 本章小结28-29
• 4 FADAPT认机制下跨层快速自适应优化策略29-50
• 4.1 引言29-30
• 4.2 ADAPT策略介绍及其缺陷分析30-32
• 4.2.1 ADAPT策略30-32
• 4.2.2 缺陷分析32
• 4.3 FADAPT策略32-37
• 4.3.1 设计思路33-34
• 4.3.2 接入成功概率控制算法34-36
• 4.3.3 传输成功概率控制算法36-37
• 4.4 静态网络FADAPT策略性能仿真与分析37-44
• 4.4.1 性能指标定义及优化参数设置38-39
• 4.4.2 不同节点数下FADAPT仿真与分析39-41
• 4.4.3 不同发包速率下FADAPT策略的仿真与分析41-44
• 4.5 动态网络FADAPT策略性能仿真与分析44-49
• 4.6 本章小结49-50
• 5 B-FADAPT—确认机制下跨层快速自适应优化策略50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 碰撞概率估计方法50-51
• 5.3 B-FADAPT策略51-52
• 5.4 无确认机制网络中B-FADAPT策略仿真与分析52-58
• 5.4.1 性能指标定义及优化参数设置53-54
• 5.4.2 静态网络B-FADAPT策略性能仿真与分析54-57
• 5.4.3 动态网络B-FADAPT策略性能仿真与分析57-58
• 5.5 本章小结58-59
• 6 总结与展望59-60
• 6.1 本文工作总结59
• 6.2 今后工作展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 朱仲英;;传感网与物联网的进展与趋势[J];微型电脑应用;2010年01期

  本文关键词：无线传感网MAC协议自适应优化策略研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：507183