IEEE802．15．4MAC协议分析与仿真评估

分析论述IEEE802．15．4MAC层协议，运用ns2仿真软件详细分析对等网、星型网及簇树网的网络性能，重点分析节点的能量损耗问题．并对簇树网中节点的平均剩余能量分布加以详细分析。     

IEEE802.15.4无线传感器网络仿真与性能评估

IEEE802.15.4标准是为满足低速率、低能耗、低成本需求而制定的无线个人区域网（LR_WPAN）规范。通过用网络仿真软件NS2对基于IEEE802.15.4的无线传感器网络的主要性能指标进行分析,较为详实地论述了IEEE802.15.4MAC层基于时槽的CSMA/CA机制,最后给出仿真环境及其结果,并进行度量分析和阐述各指标间的依赖关系。     

增强安全性的IEEE802.15.4协议研究

IEEE 802.15.4标准因其低速率、低成本、低功耗、高质量,被认为是无线传感器网络和无线个人域网络的理想实现技术。简要介绍了无线传感器网络及其主要特点和问题,及无线传感器网络的安全需求。提出了增强安全性的IEEE802.15.4协议SE-IEEE802.15.4研究,其中使用公钥加密算法ECC来实现IEEE802.15.4协议的数字签名。最后采用NS-2平台对其进行仿真,并进行了性能和安全性的分析。     

IEEE 802.15.4 MAC 的分析与性能评估

本文针对无线传感网络中如何提高网络的传输性能的问题,提出了对不同的网络拓扑结构采用不同的传输方式。在分析了网络中两种不同的网络结构:"树形"结构及"网形"结构的基础上,运用NS2网络仿真软件,重点分析了在信标使能和非信标使能两种不同的传输方式下,通过改变发包速率来仿真两种不同网络结构中的分组投递率(丢包率)、平均端到端延时和路由开销等网络性能参数。实验结果表明,对不同的网络拓扑结构,有针对性地采用不同的传输方式确实可以提高其传输性能。     

基于IEEE 802.15.4协议的物联网节点通信编程

在基于物联网的高校后勤数字化建设项目中,对点到点节点的无线数据传输进行了设计。设计包括协议选取,硬件设计、软件设计、具体设计及最终的编程实现。完成了TinyOS系统中的程序编写,实现了项目建设中的点到点节点无线数据传输的设计要求。     

IEEE802.15.4动态自适应CSMA/CA算法设计与仿真

在无线传感器网络中,节点的业务负载是随网络节点的位置和网络运行的时间不断变化的,又由于每一个节点能量有限,功耗是无线传感器网络性能的重要参数之一。针对无线传感器网络的这些特点,对IEEE802.15.4MAC层协议的关键技术进行了阐述,讨论了CSMA/CA信道访问机制在动态自适应方面的不足,进而设计提出了一种基于动态自适应的低功耗退避算法-DA-CSMA/CA算法,最后对该算法进行了仿真分析。仿真结果表明,该算法在网络拓扑相对固定的环境中能在低功耗的前提下很好地适应网络流量的变化。     

基于IEEE 802.15.6的无线体域网自适应MAC协议

针对无线体域网MAC协议自适应性不高且能效低的问题,提出一种基于IEEE 802.15.6的无线体域网自适应MAC协议（A-MAC）。对IEEE 802.15.6的超帧结构进行改进,竞争接入阶段和非竞争接入阶段的长度根据产生各优先级数据的节点所占的比例进行调整。竞争接入阶段又被划分为三个子阶段,子阶段的长度根据数据优先级情况进行动态调整。所有节点在竞争接入阶段按照信道接入策略竞争接入信道。最后仿真结果表明,在吞吐量、能耗和网络时延方面,使用A-MAC协议的网络性能明显优于使用IEEE 802.15.6 MAC和CA-MAC协议的网络性能。     

无线体域网MAC层IEEE802.15.6协议研究

在无线体域网中,IEEE 802.15.6协议可以满足不同的体域网应用要求。控制无线信道和能量消耗的MAC层协议在保障高服务质量,低功耗和高数据传输率方面有更好的保障。通过与IEEE 802.15.4协议进行实验对比,表明区分业务优先级的IEEE 802.15.6协议在低能耗的前提下,保证了高优先级业务传输的可靠性,具备更低的数据丢包率,适用于各种要求高数据传输率,高服务质量和高安全性的医疗和非医疗应用。     

IEEE 802.15.4协议在GAINS-Z节点上的移植

本文基于CHIPCON公司提供的基于IEEE 802.15.4的MAC层和PHY层代码对中国科学院（宁波所）研发的GAINS-Z节点硬件进行了软件移植。并组建一星型拓扑无线传感器网络，实现网络协调器（PAN Coordinator）和设备节点（Device）之间的数据传输，验证了移植的正确性。     

基于IEEE802.15.4无线传感器网络的IPv6协议栈

基于IPv6overIEEE802.15.4的无线传感器网络是目前研究的一个热点。其中,设计适合传感器节点的嵌入式IPv6协议栈是一个关键。本文在分析了IEEE802.15.4和无线传感器网络的特点后,针对这些特点提出一种嵌入式IPv6协议栈的设计方案;并在本文的最后,总结了设计时要考虑的关键因素。     

基于NS2的Ad hoc网络MAC层协议仿真与分析

NS2是流行的网络仿真软件,已广泛用于Adhoc网络分析和研究。针对如何在NS2下进行Adhoc网络MAC层协议仿真的问题,本文研究了NS2仿真的基本机制,结合IEEE802.11的仿真实现,研究了Adhoc网络MAC层仿真的关键技术,最后分析了MAC层能量问题仿真。     

面向IEEE802.15.4协议的跳频信道接入方法

IEEE802.15.4协议中2.4 GHz频段的信道极易受Wi-Fi等信号干扰,且其规定节点丢失信标帧数量超过aMaxLost?Beacons 就判定为孤立节点,需要重新扫描信道进行重新同步,这必将导致较大吞吐量降低和时间消耗。本文分析IEEE802.15.4和IEEE802.11在2.4 GHz频段中信道重叠规律,提出一种利用信标帧的周期性作为跳频函数输入变量生成的跳频序列,以此快速选择未受干扰的信道,该方法不需增加信标帧负荷和开销,且简单易实现。Wi-Fi干扰源测试结果表明,平均吞吐量最低能提高约16%,平均传输延迟由25.86 ms降低到9.07 ms。     

基于IEEE802.15.4的GTS调度算法优化

针对实时无线传感器网络(WSNs)系统对时延敏感的特点,对目前典型的IEEE802.15.4标准中保障时隙(GTS)调度算法进行了改进,提出一种基于时延优先级的GTS分配算法.根据网络微积分原理评估时延约束条件及GTS分配数目,按照优先级顺序响应GTS请求,并动态调整GTS中的时隙数量,确保实时传输和带宽利用率.通过在...     

IEEE 802.15.4实时通信调度算法研究

IEEE 802.15.4是低功耗无线通信媒体接入控制协议,目前已广泛应用于医疗健康、工业控制和楼宇自动化等物联网领域。为满足不同应用需求,研究者提出了多种适用于IEEE 802.15.4协议的实时通信算法。根据带宽利用率、延时约束和能效性等特征,对这些实时通信调度算法进行分类、比较和性能分析,以助于在实际应用中合理部署。另外,对未来的研究工作进行了展望。     

基于NS2的无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

针对LEACH协议中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,通过对经典分簇路由协议LEACH的分析,采取改变簇首产生方式和簇首与基站之间的通信方式的方法 ,缩短了簇首的建立时间和通信距离,均衡了节点的能耗。仿真结果表明,该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长网络存活时间,提高传统LEACH算法的性能。     

基于NS2的IEEE 802.16 Mesh模式的功能模型与仿真*

IEEE 802.16定义了无线城域网物理层（PHY）和媒质接入控制层（MAC）标准,其MAC支持点到多点和Mesh两种模式。为了满足Mesh模式网络研究中可扩展仿真平台的需要,根据IEEE 802.16—2004标准提出了基于NS2的Mesh模式功能仿真模型。该模型将Mesh模式的物理层和媒质接入控制层的必要功能分成相对独立的几个功能模块,每个模块都可以在NS2仿真中用面向对象的C++类实现其功能,具有很好的可扩展性。基于该模型,扩展了NS2,实现了Mesh模式的协调分布式调度功能和算法。通过建立仿真环     

基于CC2520的ZigBee／IEEE.802.15.4的收发器电路

采用CC2520构成的IEEE802.15.4无线收发电路,工作在2.4GHz ISM频段,接收灵敏度为-98dBm,可编程输出功率达＋5dBm,适应DSSS基带,支持IEEE802.154、ZigBee协议。介绍了CC2520的基本特性和由其构成的应用电路,以及射频电路部分的PCB设计。     

IEEE 802.15.4对WLAN抗干扰性能的实验研究

针对2.4 GHz频段内的IEEE 802.15.4,研究其与无线局域网共存时的抗干扰性。实验设定了多种场景并测试了实际应用环境中IEEE 802.15.4的通信质量。实验数据表明,WLAN干扰可使IEEE 802.15.4数据丢包率高达94%。通过实验数据分析得到了IEEE 802.15.4通信节点丢包率与WLAN信道、节点发送功率以及RSSI的相关性,为研究WSN的同频抗干扰技术提供了有价值的实验依据。     

基于NS2的网络仿真实验教学研究

随着网络技术的日新月异,"计算机网络"课程的教学内容也需及时更新,为此引入一款优秀的开源网络仿真软件—NS2,并将它应用于计算机网络教学中,可仿真计算机网络中的大部分原理和协议,而且可以仿真网络的最新技术和进展。在对NS2进行研究的基础上,给出一个具体的网络仿真实例。实践表明,利用NS2进行演示教学,课堂教学气氛活跃,教学效果好,学生对网络原理、协议的理解也更加深刻。     

IEEE802.15.4的CC2530无线数据收发设计

基于TI公司的CC2530实现了IEEE 802.15.4(ZigBee)的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)协议;在分析CSMA-CA算法的基础上,重点讨论了片内集成的命令选通/CSMA-CA处理器的工作机制,同时组建了一个小型星状网络.测试结果表明,在节点通信范围内,节点收发的...