无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真

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无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真

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毕业论文范文题目：无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真，论文范文关键词：无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真
无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：无线传感器网络作为一种新型的通信网络,实现了现实世界和人类世界自由联通,成为人们认知和监控物理世界的桥梁,又由于其单一节点通信距离、计算能力和能量供应有限,众多节点以随机投放、自组织形式联接构成网络等不同于以往任何一种网络的特点,成为当今网络通信技术研究的热点。无线传感器网络应用的范围非常广,可以用于智能家居、智能电网、医疗监护、安全高铁等方面。独有的特点和广泛的应用范围导致难以对其形成一个统一合理的标准规范,增加了研究的难度。从上个世纪开始至今,无论是硬件平台应用还是各层协议开发,业界对无线传感器网络的研究从未停止。通信网络中的各层协议是决定（本文此处忽略..）数据处理方式和保障可靠传输的关键,而介质访问控制(MediaAccessControl,MAC)协议位于无线传感器网络体系结构的第二层,负责控制节点使用无线介质的接入方式,成为支撑整个网络实现互通互联的基础。针对不同的应用,为满足不同的需求设计合适的协议,对MAC协议的研究和性能优化成为推动无线传感器网络进一步发展的关键。随着技术的不断进步和研究的深入,许多新的思想和协议加入到了无线传感器网络中,但是由于各种MAC协议对网络性能,优化指标,应用需求的不同侧重点,各种协议存在不同程度的局限和千差万别的效果,一直以来没有一个统一的协议模型和合适的解决方（此处忽略..）法,对其的研究任重而道远。现在无线传感器网络MAC协议的研究主要分为基于竞争、调度及混合型三种机制。轮询方式作为一类重要的基于调度的信道接入方式早在工业革命时期就已经开始对其进行深入的研究,并且由于其控制方式在公平性、实时性、可靠性等方面的优良性能,使其在工业自动化控制、计算机时分复用、网络通信协议,尤其是通信网络中MAC协议研究等领域得到了广泛的应用。IEEE802.11中的点协调机制(PointCoordinateFunction,PCF)就是其在网络通信MAC协议方面的典型应用,为语音、视频等实时性要求较高的数据业务提供更优质的服务和性能。但由于其以往（略..）的应用并不是很关注能量耗散问题,所以无法将PCF直接应用在无线传感器网络中。本文对IEEE802.11PCF进行改进,在为节点加入了休眠机制,提出了基于轮询机制的MAC层仿真实验模型S-PCF,并进行了系统建模和网络仿真,仿真结果证明S-PCF大大减小了PCF轮询机制的能量消耗,提高了节点的生命周期。对轮询理论的研究前人已经做了大量的工作和努力,基本上可以分为门限服务、限定(K=1)服务和完全服务三种基本类型,S-PCF是基于轮询控制策略的接入机制,本文对S-PCF建立了数学模型,以嵌入式马尔可夫链和概率母函数为数学工具对协议进行了精确定义和解析,系统模型采用（此处忽略..）限定(K=1)服务,由一个中心服务器和N个节点组成,其控制过程主要包括三个：节点中信息分组的到达过程、中心服务器的服务过程、节点间的查询转换过程和节点休眠过程。同时计算其一阶特性和二阶特性,得到了系统平均排队队长和平均等待时延等理论结果。之后,利用OPNET仿真平台对仿真实验模型S-PCF进行网络仿真,在网络时延、能量消耗和网络吞吐量三个方面对比分析传统PCF和S-PCF.可以得出引入休眠机制的S-PCF在节能方面明显优于传统PCF,同时由于休眠带来的网络时延很小,两者的网络吞吐量和网络时延基本一致。

以上为本篇毕业论文范文无线传感器网络轮询控制协议分析及OPNET仿真的介绍部分。

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