ieee802.15.4mac層保障時隙機制研究

1、分類號T N 9 2 9 ．5 密級 公開重慶郵電大學碩士學位論文論文題目 I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 M A C 層保障時隙機制研究英文題目 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碩士研究指導教師學科專業(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論文評閱人 豎堡塾垂聾答辯委員會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。在現(xiàn)今的生活中，Z i g B e e技術在家庭、醫(yī)療及工業(yè)控制等領域應用越來越多，為了實現(xiàn)實時性傳輸、低時延、低能耗及需要特定數(shù)據(jù)帶寬的應用，其物理層和M A C 層所采用的標準是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構，對G T S 分配采用先來先服務算法，然而，在現(xiàn)實中( 如醫(yī)療、制造業(yè)) 很難滿足它們對實時性傳輸?shù)囊?，且在一個周期里，分配的G T S 數(shù)目最多只有7 個，這樣限制了使用G T S 進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點數(shù)目，另一方面，G T S 中時隙長度是固定的，當數(shù)據(jù)傳輸僅僅需要比較小的時隙長度時，就會造成大部分G T S 浪費，G T S 不能夠得

4、到充分利用，不適合具有小負載、低平均數(shù)據(jù)包到達率或需要最小的專用的帶寬的網(wǎng)絡中。針對上述問題，本文從以下幾方面進行研究。通過對超幀結構中的G T S 機制進行了深入研究，提出了一種新的時隙機制，在一個周期里，把標準中7 個時隙分成等長的3 2 個時隙，即原來最多只能分配7個G T S 提高到可以分配3 2 個，提高了網(wǎng)絡的吞吐量。新機制的實現(xiàn)沒有破壞原機制中的結構，只通過修改設備與協(xié)調(diào)器之間的算法來實現(xiàn)。接著分析了新機制的有效負載和新機

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