無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議分析與實現(xiàn)

目錄
前言
章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議概述 1
節(jié) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介 1
一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 1
二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性 2
三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用 4
第二節(jié) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議簡介 5
一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計原則 6
二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究現(xiàn)狀 7
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議基本輪詢系統(tǒng)模型 16
節(jié) 基本輪詢系統(tǒng)模型 16
第二節(jié) 門限服務(wù)系統(tǒng) 17
一、平均排隊隊長 18
二、平均查詢周期 18
三、平均等待時間 18
第三節(jié) 完全服務(wù)系統(tǒng) 19
一、平均排隊隊長 19
二、平均查詢周期 19
三、平均等待時間 20
第四節(jié) 限定(k=1)服務(wù)系統(tǒng) 20
一、平均排隊隊長 20
二、平均查詢周期 21
三、平均等待時間 21
第五節(jié) 三種基本的輪詢服務(wù)系統(tǒng)性能的分析和比較 21
本章小結(jié) 23
第三章 區(qū)分忙/閑環(huán)的并行調(diào)度輪詢系統(tǒng)分析研究 24
節(jié) 區(qū)分忙/閑環(huán)的并行調(diào)度輪詢系統(tǒng)模型 24
一、系統(tǒng)模型分析 24
二、平均排隊隊長 27
三、平均查詢周期 27
四、平均等待時間 28
五、數(shù)值理論分析及實驗分析 29
六、改進后模型與單一門限服務(wù)的比較 38
第二節(jié) 區(qū)分忙/閑節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢控制機制研究 43
一、幀的設(shè)計 44
二、接入控制過程描述 45
三、區(qū)分忙/閑環(huán)的并行調(diào)度輪詢控制的調(diào)度機制 48
四、實驗分析 50
五、模型的電池損耗節(jié)能分析 56
本章小結(jié) 58
第四章 非對稱完全輪詢服務(wù)系統(tǒng)研究 59
節(jié) 非對稱完全輪詢服務(wù)系統(tǒng)模型 59
一、數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建 59
二、仿真及實驗分析 63
第二節(jié) 兩級優(yōu)先級非對稱輪詢服務(wù)系統(tǒng)研究 71
一、兩級優(yōu)先級非對稱輪詢數(shù)學(xué)模型 72
二、仿真實驗及性能分析 80
第三節(jié) 非對稱及區(qū)分優(yōu)先級非對稱輪詢系統(tǒng)研究 87
第四節(jié) 基于輪詢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案 99
一、點對點通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的形式 99
二、輪詢系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 102
本章小結(jié) 104
第五章 區(qū)分優(yōu)先級的雙隊列多服務(wù)臺排隊系統(tǒng)研究 105
節(jié) 經(jīng)典排隊模型分析 105
一、經(jīng)典排隊論概述 105
二、兩個重要分布 109
三、Little定理 109
四、Markov鏈 110
五、幾種常見的排隊模型 111
第二節(jié) 具有兩種會話類型的多服務(wù)臺排隊系統(tǒng)分析 115
一、系統(tǒng)模型描述 116
二、模型分析 117
三、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)方程 118
四、不同會話類型的平均用戶數(shù)和阻塞率 119
五、仿真實驗分析 121
第三節(jié) 區(qū)分優(yōu)先級的雙隊列排隊系統(tǒng)分析 123
一、區(qū)分優(yōu)先級的雙隊列單服務(wù)臺排隊模型分析 123
二、區(qū)分優(yōu)先級的雙隊列雙服務(wù)臺排隊模型分析 128
三、區(qū)分優(yōu)先級的雙隊列多服務(wù)臺排隊模型分析 134
本章小結(jié) 143
第六章 基于TinyOS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議分析研究 144
節(jié) TinyOS系統(tǒng)概述 144
一、TinyOS的特點 144
二、TinyOS體系結(jié)構(gòu) 147
第二節(jié) 基于TinyOS的MAC協(xié)議設(shè)計 147
一、MAC協(xié)議及文件組織結(jié)構(gòu) 148
二、超幀結(jié)構(gòu) 150
三、MAC層幀結(jié)構(gòu) 151
四、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢控制功能設(shè)計 156
第三節(jié) 基于TinyOS的輪詢控制MAC協(xié)議實施 159
一、傳感器節(jié)點的選擇與結(jié)構(gòu) 160
二、Cortex-M3處理器簡介 163
三、CC2538內(nèi)部及外圍電路 164
第四節(jié) 基于TinyOS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議實現(xiàn) 166
一、message_t消息結(jié)構(gòu)體 166
二、CC2538射頻通信實現(xiàn) 168
三、基于TinyOS的輪詢控制功能實現(xiàn) 171
第五節(jié) 三類輪詢控制系統(tǒng)實施研究 178
一、實施系統(tǒng)工作條件 178
二、三類輪詢控制系統(tǒng)實施結(jié)果分析 179
第六節(jié) 基于TinyOS的區(qū)分優(yōu)先級輪詢控制系統(tǒng)模型研究 180
一、系統(tǒng)模型 180
二、平均排隊隊長分析 183
三、平均時延分析 185
四、區(qū)分優(yōu)先級的輪詢控制系統(tǒng)設(shè)計研究 185
本章小結(jié) 192
第七章 基于FPGA的區(qū)分優(yōu)先級混合服務(wù)兩級輪詢系統(tǒng)分析研究 193
節(jié) 區(qū)分優(yōu)先級的混合服務(wù)兩級輪詢系統(tǒng)模型 193
一、系統(tǒng)模型 193
二、平均排隊隊長分析 195
三、平均時延分析 196
第二節(jié) 基于FPGA的區(qū)分優(yōu)先級混合服務(wù)兩級輪詢系統(tǒng)實現(xiàn) 197
一、信源模塊 197
二、站點模塊 197
三、控制模塊 198
四、接收模塊 199
五、系統(tǒng)實現(xiàn)及仿真分析 199
本章小結(jié) 201
參考文獻 202