ieee802.15.4mac層保障時(shí)隙機(jī)制研究

1、分類號(hào)T N 9 2 9 ．5 密級(jí) 公開重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目 I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 M A C 層保障時(shí)隙機(jī)制研究英文題目 R e s e a r c ho f t h e G u a r a n t e e dT i m e S I o t碩士研究指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)M e c h a n i s m O f M A C L a y e r i nI E E E 8 0 2 ．1 5 ．4通信與信息系統(tǒng)

2、論文提交日期 2 0 1 3 ．5 ．2 1 論文答辯日期 2 0 1 3 ．5 ．2 5論文評(píng)閱人 豎堡塾垂聾答辯委員會(huì)2 0 1 3 年5 月2 1 日摘要摘要Z i g B e e 是一種低速率短距離傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)。在現(xiàn)今的生活中，Z i g B e e技術(shù)在家庭、醫(yī)療及工業(yè)控制等領(lǐng)域應(yīng)用越來越多，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性傳輸、低時(shí)延、低能耗及需要特定數(shù)據(jù)帶寬的應(yīng)用，其物理層和M A C 層所采用的標(biāo)準(zhǔn)是I E E E 8 0 2 ．1

3、 5 ．4 協(xié)議。I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 M A C 協(xié)議中使用一種超幀結(jié)構(gòu)，對(duì)G T S 分配采用先來先服務(wù)算法，然而，在現(xiàn)實(shí)中( 如醫(yī)療、制造業(yè)) 很難滿足它們對(duì)實(shí)時(shí)性傳輸?shù)囊?，且在一個(gè)周期里，分配的G T S 數(shù)目最多只有7 個(gè)，這樣限制了使用G T S 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)目，另一方面，G T S 中時(shí)隙長(zhǎng)度是固定的，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸僅僅需要比較小的時(shí)隙長(zhǎng)度時(shí)，就會(huì)造成大部分G T S 浪費(fèi)，G T S 不能夠得

4、到充分利用，不適合具有小負(fù)載、低平均數(shù)據(jù)包到達(dá)率或需要最小的專用的帶寬的網(wǎng)絡(luò)中。針對(duì)上述問題，本文從以下幾方面進(jìn)行研究。通過對(duì)超幀結(jié)構(gòu)中的G T S 機(jī)制進(jìn)行了深入研究，提出了一種新的時(shí)隙機(jī)制，在一個(gè)周期里，把標(biāo)準(zhǔn)中7 個(gè)時(shí)隙分成等長(zhǎng)的3 2 個(gè)時(shí)隙，即原來最多只能分配7個(gè)G T S 提高到可以分配3 2 個(gè)，提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。新機(jī)制的實(shí)現(xiàn)沒有破壞原機(jī)制中的結(jié)構(gòu)，只通過修改設(shè)備與協(xié)調(diào)器之間的算法來實(shí)現(xiàn)。接著分析了新機(jī)制的有效負(fù)載和新機(jī)

5、制時(shí)延、幀序號(hào)及突發(fā)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，證明了其實(shí)用性。通過分析G T S 機(jī)制的幾種經(jīng)典的分配算法和機(jī)制中最大時(shí)延與負(fù)載之間的關(guān)系，提出了一種關(guān)于時(shí)延與負(fù)載的新分配算法，新的分配算法根據(jù)時(shí)延期限為設(shè)備分配最近的G T S ，能夠很好的滿足網(wǎng)絡(luò)中時(shí)延性。最后在L i n u x 的操作系統(tǒng)上，通過N S ．2 的仿真，把本文新的時(shí)隙機(jī)制和分配算法進(jìn)行了仿真，新的時(shí)隙機(jī)制和分配算法提高了G T S 的利用率，改善了網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。關(guān)鍵詞：I E