基于改进HCPP的共存IEEE 802.15.4网络建模与分析

发布时间：2024-02-17 19:23

　　IEEE 802.15.4通信网络拥有低功率、低能耗的优点。但也恰恰由于这一点,导致了共存无线传感网络在拥挤的ISM(Industrial Scientific Medical)频带上极易相互干扰,造成传输中断或者网络根本无法接入信道的现象。目前,针对于大量共存的IEEE 802.15.4网络的随机接入算法存在以下不足之处:网络的分布式接入导致信道侦听周期较长,功耗较高;同时处于侦听状态的网络无法获取彼此的信道选择信息,导致超帧重叠,传输碰撞情况严重。因此,针对大量共存的IEEE802.15.4网络,设计合理的随机接入框架,对提高网络频谱效率极具意义。本文提出一种更新CSMA自准入接入算法提高大量共存IEEE 802.15.4网络随机接入的频谱效率。提出空时硬核点过程TS-HCPP(Time Space-Hard Core Point Process)建模大量共存IEEE 802.15.4网络的自准入接入过程,并通过模拟实验验证TS-HCPP模型的准确性。研究了网络的中断概率、传输容量以及最佳载波侦听阈值。探究了异质业务下的最佳接入参数组合,验证更新CSMA(Carrier Sense...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 共存网络的研究
        1.2.2 随机接入算法的研究
        1.2.3 硬核点过程的研究
    1.3 论文的主要内容与结构
第2章 IEEE802.15.4协议和HCPP概述
    2.1 IEEE802.15.4协议概述
        2.1.1 IEEE802.15.4网络特点
        2.1.2 网络组成及拓扑
        2.1.3 MAC子层功能
        2.1.4 数据传输模式
    2.2 IEEE802.15.4时隙CSMA/CA机制
    2.3 HCPP概述
        2.3.1 HCPP模型
        2.3.2 HCPP的分类
        2.3.3 HCPP低估问题分析
    2.4 本章小结
第3章 基于TS-HCPP模型的自准入接入框架研究
    3.1 系统模型
        3.1.1 网络模型
        3.1.2 信道模型
    3.2 共存IEEE802.15.4网络的自准入接入框架
        3.2.1 更新CSMA自准入接入机制
        3.2.2 TS-HCPP模型
        3.2.3 模拟实验算法
    3.3 仿真分析
        3.3.1 PPP密度和载波侦听阈值对并发网络节点密度的影响
        3.3.2 同质业务下自准入概率的影响因素
    3.4 本章小结
第4章 异质业务的接入性能分析
    4.1 中断概率
    4.2 传输容量的求解
    4.3 异质业务的最佳接入参数
    4.4 仿真分析
        4.4.1 中断概率性能分析
        4.4.2 传输容量性能分析
        4.4.3 接入参数范围
        4.4.4 算法验证
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简介及在攻读硕士期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3901241