6LoWPAN節(jié)能機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)

【摘要】： 基于IEEE802.15.4的低速無線個(gè)域網(wǎng)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、配置靈活、功能多樣的無線通信網(wǎng)絡(luò),將IPv6與低速無線個(gè)域網(wǎng)結(jié)合,構(gòu)建6LoWPAN成為無線個(gè)域網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一,具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。6LoWPAN中的節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電,長(zhǎng)期工作在無人關(guān)注的狀態(tài)下,因此,有效的節(jié)能機(jī)制是6LoWPAN必不可少的研究?jī)?nèi)容。 本論文是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“可信傳感器網(wǎng)絡(luò)路由交換理論與關(guān)鍵技術(shù)”的重要組成部分。 論文首先闡述了6LoWPAN的研究背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,在深入分析6LoWPAN系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了6LoWPAN的能量控制技術(shù)。針對(duì)6LoWPAN節(jié)能機(jī)制的需求,充分考慮了網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模、低功耗、低速率等特點(diǎn),對(duì)軟件協(xié)議棧進(jìn)行了節(jié)能系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì),提出了包括網(wǎng)絡(luò)接口層、適配層、路由層和網(wǎng)絡(luò)層在內(nèi)的跨層節(jié)能策略,并根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的作用,設(shè)計(jì)了跨層節(jié)能系統(tǒng)的具體執(zhí)行流程。 考慮到休眠機(jī)制是減少能量消耗的重要手段,論文重點(diǎn)分析了IEEE802.15.4在信標(biāo)使能模式下提供的超幀結(jié)構(gòu),通過對(duì)超幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提出并設(shè)計(jì)適用于分簇網(wǎng)絡(luò)的MAC層分級(jí)式休眠方案,針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的角色,設(shè)計(jì)不同的超幀結(jié)構(gòu),并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者完成整體的休眠調(diào)度。通過具體編碼實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行、測(cè)試,并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與評(píng)估,驗(yàn)證了方案的可行性和有效性。最后,對(duì)論文所做工作進(jìn)行總結(jié),并對(duì)下一步工作提出展望。 【關(guān)鍵詞】：IPv6 IEEE802.15.4 IPv6低功耗無線個(gè)域網(wǎng) 節(jié)能機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 選題意義11-12
• 1.4 主要工作及論文結(jié)構(gòu)12-14
• 2 6LOWPAN 技術(shù)研究14-26
• 2.1 IEEE802.15.4 原理分析14-19
• 2.1.1 基本描述14-15
• 2.1.2 物理層標(biāo)準(zhǔn)15-17
• 2.1.3 MAC 層標(biāo)準(zhǔn)17-19
• 2.2 6LOWPAN 技術(shù)分析19-25
• 2.2.1 基本描述19-20
• 2.2.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)20-21
• 2.2.3 關(guān)鍵技術(shù)分析21-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 6LOWPAN 節(jié)能機(jī)制研究與設(shè)計(jì)26-36
• 3.1 模塊化能耗分析26-27
• 3.2 整體化節(jié)能方法分析27-29
• 3.3 6LOWPAN 節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-35
• 3.3.1 設(shè)計(jì)思想29
• 3.3.2 設(shè)計(jì)方案29-33
• 3.3.3 執(zhí)行流程33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 MAC 層節(jié)能機(jī)制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-55
• 4.1 MAC 層節(jié)能機(jī)制研究36-39
• 4.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能MAC 研究36-38
• 4.1.2 IEEE802.15.4 信標(biāo)使能模式研究38-39
• 4.2 MAC 層節(jié)能機(jī)制設(shè)計(jì)39-46
• 4.2.1 設(shè)計(jì)思想39-41
• 4.2.2 設(shè)計(jì)方案41-46
• 4.3 MAC 層節(jié)能機(jī)制實(shí)現(xiàn)46-53
• 4.3.1 信標(biāo)幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)46-48
• 4.3.2 信標(biāo)處理流程48-52
• 4.3.3 延時(shí)處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)52
• 4.3.4 延時(shí)處理流程52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 實(shí)驗(yàn)與性能分析55-64
• 5.1 調(diào)試與運(yùn)行55-57
• 5.1.1 編譯及調(diào)試方法55
• 5.1.2 運(yùn)行結(jié)果演示55-57
• 5.2 測(cè)試及結(jié)果分析57-63
• 5.2.1 測(cè)試方式57
• 5.2.2 數(shù)據(jù)分析57-63
• 5.2.3 性能評(píng)估63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 6 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 作者簡(jiǎn)歷68-69

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