ieee802.15.4mac層性能分析及優(yōu)化

1、浙江大學信息科學與工程學院碩士學位論文IEEE 802.15.4 MAC層性能分析及優(yōu)化姓名：方帥申請學位級別：碩士專業(yè)：物理電子學指導教師：杜陽20080515浙江大學碩士學位論文A b s t r a c tI E E ES t d ．8 0 2 ．1 5 ．4 s p e c i f i e st h e p h y s i c a ll a y e r ( P H Y ) a n dm e d i u ma c c e s sc

2、 o n t r o ll a y e r ( M A C ) o f t h e l o w r a t ew i r e l e s sp e r s o n a l n e t w o r k s c h a r a c t e r i z e db yl o wc o s t ，l o w c o m p l e x i t y , l o w p o w e r c o n s u m p t i o n a n d c a

3、p a b i l i t yo f s e l f o r g a n i z a t i o n ．I nt h en e t w o r k s ，d e v i c e sa r em o s t l yp o w e r e d b yb a a e r y , c o n s e q u e n t l B t o r e d u c et o t a le n e r g yc o n s u m p t i o ni s

4、a p r i m a r y t a s ki nt h i sf i e l d ．I nI E E ES t d ．8 0 2 ．1 5 ．4 ，ac o u p l eo fp a r a m e t e r sa r ed e f i n e da l t e r n a t i v e l y , a n dt h e i rm u l t i p l ev a l u e sg r e a t l ya f f e c t

5、 t h ep e r f o r m a n c e ．T h r o u g h a l a r g ea m o u n to f n s - 2s i m u l a t i o n so n I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 ，w es u m m a r i z et h ei m p a c t so f s o m ep a r a m e t e r s ( e ．g ．B O ，B E ，C W ：e t

6、c ) o nt h ep e r f o r m a n c e ，i nt e r m so ft h r o u g h p u t , p a c k e tl o s s r a t e ，t r a n s m i s s i o nd e l a y , a n d a n a l y z eh i d d e nt e r m i n a lp r o b l e m ，a c k n o w l e d g em e

7、c h a n i s m ，d i f f e r e n tt r a n s m i s s i o nm o d e ，a n d e n e r g y c o n s u m p t i o n ．P r e v i o u s l y w h e np e o p l e s t u d i e dI E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 M A Ct h r o u g h t r a d i t i o n a lM

8、 a r k o vm o d e l i n g ，t h e yi n e v i t a b l yi g n o r e dc e r t a i nt y p i c a lc a s e s o rc r i t i c a l f a c t o r s ，s u c ha su n s a t u r a t e dt r a f f i c ，e x i s t e n c e o fd e l a yl i n e

9、，i m p a c to f r e t r a n s m i s s i o n ，a n df a i l u r ei n m a t c h i n gw e l lw i t hs i m u l a t i o n s ．S t a n d i n go nt h e i rs h o u l d e r s ，w em o d e lI E E E S t d ．8 0 2 ．1 5 ．4M A C i n t oM

10、a r k o v c h a i n m o d e l ．W i t h t h e h e l po f M ／G ／1q u e u i n gt h e o r ya n d c o n s i d e r i n gt h ee x i s t e n c eo f d e l a yl i n ea n d r e t r a n s m i s s i o n p h e n o m e n o n ，w e c a r

11、 e f u l l yp r o p o s e a n df o r m u l a t e a M a r k o v C h a i n m o d e l t a r g e t i n gI E E E 8 0 2 ．1 5 ．4u p l i n kC S M A ／C A a l g o r i t h m ．T h ef a c tt h a to u r f o r m u l a t i o nr e s u l

12、t sm a t c hw e l lw i t hn s 一2s i m u l a t i o nr e s u l t s r e f l e c t t h ev a l i d a t i o na n d a c c u r a c yo f o u r m o d e l ．D e p e n d i n go nt h ee s t a b l i s h e dm o d e l ，w ea n a l y z et

13、h ep e r f o r m a n c eo f e n e r g yc o n s u m p t i o n ．T or e d u c e t h el a r g ea m o u n to fo v e r h e a r i n ga n di d l e l i s t e n i n g ，w ep r o p o s e d ac o n d i t i o n a l b a c k o f fs l e e

14、 ps c h e m e ，a n d s t u d yi t c a r e f u l l y ．A f t e rt h i ss c h e m e i si n t r o d u c e d ，m o s t t i m e i ss p e n t i ns l e e p i n g ，i n s t e a d o f i d l el i s t e n i n g ．D u e t ot h ev e r yl

15、 o w o r d e ro f s l e e p i n gp o w e r a n d a v o i d a n c eo f o v e r h e a r i n gd u r i n ga d e v i c es l e e p s ，m o s t o fe n e r g y g e t sc o n s e r v e d ．T h e r e f o r e ，t h ec o n d i t i o n a