802.15.4规范的增强型保障时隙通信协议的研究_图文(精)

1、4 * 0 at a Z 1 一 44 Xt 第. UXWM ynww .Al *!RWfcWMiM純料 Mutr mis4AU：MeAnw“ wMHVMAW首 IK管翁IB4Ktm ti miJUU9 -Ru 一srtMIQg $ tn : I u n n 跖角 n wi .iifluan ru w乂片能側乂角!I Mil* ! toUUl* Ul 1 Q zyx x WMaivtur uABtn.o i WAA %Rr* 舒rtnWABRQa：e.MO,HitRKw IJ .MB/.11 尽6 良* *Mntt4uft*BU 114c iwr KM Itasr/W xB xH I tAM?

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9、粘 P *巧 j i *11. I nI - JBI. 心+11 *rf G ., + f *h 斤曲尾 1141*；*J is：I - 4 J -k Ij _ iIRHi4_J 4 s 曹*uI M1. ! iir 押 iLI刼甘11*”inw屮！K TF” 口门-?崛乜臥沾圆园员园 年愿月第圆园卷第愿期缘援圆摇仿真结果 通信时延： 原有规范和改进研究的平均传输时延的理论数值在默认参数设置下根据公式（猿）和公圆愿援 远源皂泽，仿真统计次数为 员园园园次。考虑到帧间隔 和 保护时隙等因素影响， 仿真结果和理论分析基本 吻合。选取不同的杂韵值，得 到的两种机制下的理论 （郧）越愿圆援怨源皂泽、阅

10、泽蚤皂（耘郧）越愿 愿皂泽，仿真结果为 阅泽蚤皂 式（缘）分别计算得 阅（郧）越愿园援 远源皂 泽、阅（耘郧）越圆远援和仿真结果对照图如图 缘所示，横坐标为 杂韵，纵 坐标为传输时延，单位为皂泽。郧栽杂鄄悦葬造糟 表示原规范的 杂蚤皂表示增 强型郧栽杂的仿真统计值。理论计算值，郧栽杂鄄杂蚤皂 表示原规范的仿 真统 计值；耘郧栽杂鄄悦葬造糟 表示增强型 郧栽杂的理论计算值， 耘郧栽杂鄄 图 苑摇传输时延对比 仿真结果图中横坐标为语音服务请求到达平均 间隔，纵坐标分 别为数据成功传输率和平均传输时 延。综合图 远和图苑可以看出，当服务请求 间隔达 到或超过 缘泽时，原有郧栽杂 规范的网络性能基本满

11、足 达到理想的网络 性能。网络开销匝燥杂需求。而对应的耘郧栽杂方案在所有情况下均可考虑网 络中有皂越圆对设备之间通信，根据仿 真参数的默认设置可计算得 杂云越员高技术通讯摇J13 nt MI4JJ-n- * 4rijgii，远圆，选取不同的 维护周期 澡栽澡则，得到维护帧数 噪的不同取值，相应可 图缘摇耘郧栽杂方案和原 郧栽杂方案的理论和 仿真传输时延对比 获得控制开销 增加百分比n,仿真结果如图 愿所示。从图中可以看出，控制开销的增加基本 和维护帧的 频率成正比，在节点故障不是非常大的情况下，开销的增加完全可以接受。系统容量 务请求到达，平均应用到达间隔为 入，譬如设皂越猿，通过 仿真中对比

12、郧栽杂与耘郧栽杂 的性能，对比结 考虑皂个设备对通信按照泊松过 程的应用服观察两种实现机制对不同的入，统计数据成功传输率和平均时延。果 如图远和图苑所示。图愿摇控制开销增加示意图 远摇结论星型拓扑下暂不支 持直接的端对端通信以及未利用 图远摇传输成功率对比一愿园愿一本文针对现 有陨耘耘耘愿园圆援 员缘援 源鄄圆园园远 标准规范在 信道资源导致可分配的 郧 栽杂数目较少从而限制了 系统容量的不足，设计了增强型的郧栽杂方案 耘郧栽 杂，姚道远等：愿园圆援员缘援源规范的增强型保障时隙通信协议的研究 其内 容主要包括该方案的分配算法和维护算法，可支持从低数据流量到较高数据流量的不同应用需 求。并在现有

13、标准的基础上实现了该方案的 酝粤悦扎蚤灶早 悦杂酝 粤葬灶凿蚤贼泽葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶泽 贼燥憎蚤则藻造藻泽泽 泽藻灶泽燥 则灶藻贼憎燥则噪泽援 （远）：员园源愿鄄员园缘苑 陨耘耘耘栽则葬灶泽杂藻 造藻糟贼藻凿 粤则藻葬泽蚤灶悦燥皂皂灶蚤糟葬贼蚤燥灶泽，圆园园源 ，圆圆 陨耘耘耘愿园圆援员缘援源枣燥则则藻葬造鄄贼蚤皂藻 憎蚤则藻造藻泽泽 泽藻 灶泽燥则 灶藻贼憎燥则噪泽援 陨灶：协议，通过理论分析和仿真结果， 显示增 强型郧栽杂方案的系统容量和传输时延比陨耘耘耘愿园圆援员缘援源鄄圆园园 远备均可以直接 孕圆孕通信的前提下，系统容量扩展了规范的郧栽杂方案均有 较大的改善。在所有通信设 的员辕猿

14、。实现耘郧栽杂 方案的酝粤悦协议已在 圆园园愿 年组织采纳为 酝粤悦 关键技术之一。将来的工作包括 愿源 运燥怎遭葬葬粤，粤造增藻泽酝，栽燥增葬则耘援郧栽杂葬造造燥糟葬贼蚤燥 灶葬灶葬造赠泽蚤泽蚤灶贼藻凿砸藻葬造鄄栽蚤皂藻杂赠泽贼藻皂泽，郧则藻 藻糟藻，圆园园远援 员鄄员园宰蚤则藻造藻泽泽 晕藻贼憎燥则噪泽，圆园园 苑，员源（源）：缘源猿鄄缘远愿 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣贼澡藻圆园 贼澡悦燥灶枣藻则藻灶糟藻 燥枣孕葬则葬造造藻造 葬灶凿阅蚤泽贼则蚤遭怎鄄 燥枣葬灶陨耘耘耘 愿园圆援员缘援源泽藻灶泽燥则 灶藻贼憎燥则噪憎蚤贼澡 葬泽贼葬则 贼燥责燥造燥早赠援 圆晕倍（晕为可用数据信道数），时

15、延减少 到原规范缘杂蚤灶早澡 悦运，运怎皂葬则 粤，粤皂藻藻则 孕酝援孕藻则 枣燥则皂葬灶糟藻 藻增葬造怎葬贼蚤燥灶 远悦葬早造藻赠 砸耘，酝糟晕葬 造造赠杂粤，宰蚤葬贼贼 酝砸援阅赠灶葬皂蚤糟 糟澡葬灶灶藻造 葬造造燥糟葬 贼蚤燥灶 枣燥则凿赠灶葬皂蚤糟 泽责藻糟贼则怎皂 怎泽藻蚤灶憎蚤则藻造藻泽 泽泽藻灶泽燥则 灶藻贼鄄憎燥则噪泽援陨灶：孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣酝 蚤造蚤贼葬则赠悦燥皂皂怎灶蚤糟葬贼蚤燥灶泽悦燥灶枣藻则鄄泽怎则增藻赠援 悦燥皂责怎贼藻则 晕藻贼憎燥则噪泽，圆园园愿，缘圆（员圆）：圆圆怨圆 鄄圆猿猿园藻灶糟藻，宰葬泽澡蚤灶早贼燥灶 阅悦，哉杂粤，圆园园远援员鄄缘 员员月份

16、被无线个域网 陨耘耘耘愿园圆援 员缘援源藻国际标准化 深入研究解决 悦粤孕阶段的突发数据帧增多以及冲虑网络规模扩展后如何保障多跳通信的匝燥 杂问题。参考文献员陨耘耘耘 愿园圆援员缘援 源杂贼葬灶凿葬则凿鄄圆 园园远援 宰蚤则藻造藻泽泽 酝粤悦葬灶凿孕匀再圆悦怎藻增葬泽 粤，悦怎 藻增葬泽砸，哉则怎藻灶葬 酝，藻贼葬造援粤责则燥责燥泽葬造 枣燥则扎蚤早 鄄（蕴砸鄄宰孕粤晕泽） 援哉杂粤，圆园园远援 源远鄄圆圆缘 泽责藻糟蚤枣蚤 糟葬贼蚤燥灶枣燥则蕴燥憎鄄砸葬贼藻 宰蚤则藻造藻泽泽 孕藻则泽燥灶葬造 粤 则藻葬晕藻贼憎燥则噪泽突加剧导致网络性能下降的问题，同时还需要考苑再蚤糟噪允，酝怎噪澡藻则躁藻

17、藻 月，郧澡燥泽葬造 阅援宰蚤则藻造藻 泽泽泽藻灶泽燥则 灶藻贼憎燥则噪愿杂燥灶早 允，杂澡蚤灶 运，再怎酝， 藻贼葬造援 晕粤悦粤：粤 灶藻憎 葬凿葬责贼蚤增藻 悦杂鄄 酝粤辕悦粤葬造早 燥则蚤贼澡皂 燥枣陨耘耘耘愿园圆援员缘援源蚤灶遭藻葬糟燥灶鄄藻灶葬遭造 藻凿藻灶糟藻 燥灶粤凿增葬灶糟藻凿悦燥皂皂怎灶蚤糟葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶 燥造燥早赠，郧葬灶早憎燥灶鄄 怨悦澡藻灶 云，宰葬灶早 晕，郧藻则皂葬 灶砸援孕藻则枣燥则皂葬灶糟藻 藻增葬造怎葬贼蚤燥灶燥枣阅燥运燥则藻葬， 圆园园苑援 圆远远鄄圆远怨 陨耘耘耘愿园圆援 员缘援源蕴砸鄄宰孕粤晕 枣燥则 蚤灶凿怎泽贼则蚤葬造葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶

18、泽援陨灶：燥灶阅藻皂葬灶凿晕藻贼憎燥则噪 杂赠泽贼藻皂泽 葬灶凿杂藻则增蚤糟藻泽， 郧葬则皂蚤泽糟澡鄄 灶藻贼憎燥则噪泽援陨灶：孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽燥枣贼澡藻怨贼澡陨灶贼 藻则灶葬贼蚤燥灶葬造悦燥灶枣藻则鄄遭藻藻糟造怎泽贼藻则泽蚤灶贼藻则糟燥 灶灶藻糟贼蚤燥灶遭葬泽藻凿燥灶在蚤早遭藻藻藻曾贼藻灶泽蚤燥灶凿藻鄄杂 责葬蚤灶，圆园园苑援 圆圆苑鄄圆猿愿贼蚤燥灶葬造 云藻凿藻则葬贼蚤燥灶 枣 燥则陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 孕则燥糟藻泽泽蚤灶早， 粤造遭葬糟藻贼藻，增蚤 糟藻泽援陨灶：孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣贼澡藻圆猿则凿悦燥灶枣藻则藻 灶糟藻 燥枣陨灶贼藻则灶葬鄄 孕则燥糟藻藻凿蚤灶早泽 燥枣贼

19、澡藻 缘贼澡陨耘 耘耘辕陨云陨孕 悦燥灶枣藻则藻灶糟藻 燥灶宰蚤则藻造藻泽泽 孕葬则贼藻灶噪 蚤则糟澡藻灶，郧藻则皂葬灶赠，圆园园愿援 愿怨鄄怨远猿栽葬赠 再悦，允葬皂蚤藻泽燥灶 运，月葬造葬噪则蚤泽澡灶葬灶 匀援悦燥造造蚤泽蚤燥灶 皂蚤 灶蚤皂蚤鄄 粤灶藻灶澡葬灶糟藻凿 早怎葬则葬灶贼藻藻凿 贼蚤皂藻 泽造燥贼 责 则燥贼燥糟燥造 遭葬泽藻凿 燥灶愿园圆援员缘援源泽贼葬灶凿葬则凿（陨灶泽 贼蚤贼怎贼藻燥枣酝蚤糟则燥鄄泽赠泽贼藻皂葬灶凿陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶燥造燥早赠，悦澡蚤灶藻泽藻粤糟葬凿藻皂赠燥枣杂糟蚤藻灶糟藻 泽，杂澡葬灶早澡葬蚤 圆园园园缘园）早怎葬则葬灶贼藻藻凿 贼蚤皂藻

20、 泽造燥 贼（郧栽杂）葬造造燥糟葬贼蚤燥灶，贼澡藻 责葬责藻则责则燥责燥泽藻泽 葬灶 藻灶澡葬灶糟藻凿 郧栽杂（耘郧栽杂）泽糟澡藻皂藻援 栽澡藻耘郧栽杂 泽糟澡 藻皂藻泽蚤早灶泽 葬郧栽杂糟燥灶泽藻则增葬贼蚤燥灶 葬造早燥则蚤贼澡皂 贼 燥蚤灶糟则藻葬泽藻贼澡藻泽赠泽贼藻皂则藻造蚤葬遭蚤造蚤贼赠援栽澡藻则 藻泽怎造贼泽 燥枣贼澡藻燥则藻贼蚤糟葬造 葬灶葬造赠泽蚤泽 葬灶凿泽蚤皂怎 造葬鄄灶藻造泽）贼蚤皂藻泽 憎蚤贼澡葬糟糟藻责贼葬遭造藻 蚤灶糟则藻皂藻灶 贼葬造燥增藻则澡藻葬凿泽援 藻灶凿凿藻增蚤糟藻泽，遭怎贼 葬造泽燥 怎贼蚤 造蚤扎藻泽葬增葬蚤造葬遭造藻皂怎造贼蚤鄄糟澡葬灶灶藻造则藻泽燥怎

21、则糟藻 泽泽责藻糟蚤枣蚤藻凿蚤灶贼澡藻责澡赠泽蚤糟葬造造葬赠藻则泽责藻糟蚤枣 蚤糟葬贼蚤燥灶 葬灶凿 凿藻鄄灶燥贼 燥灶造赠凿藻泽蚤早灶泽 葬灶藻憎 郧栽杂 葬造造燥糟葬贼蚤燥灶葬造早燥则蚤贼澡皂贼燥泽怎责责燥则贼贼澡藻责藻藻 则贼燥责藻藻则糟燥皂皂怎灶蚤糟葬贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 贼憎燥 葬凿躁葬 糟藻灶贼 陨灶糟燥灶泽蚤凿藻则葬贼蚤燥灶 燥枣贼澡藻陨耘耘耘 愿园圆援员缘 援源鄄圆园园远 泽澡燥则贼葬早藻泽 燥枣造燥憎泽赠泽贼藻皂 糟葬责葬糟蚤贼 赠葬灶凿造燥灶早凿藻造蚤增藻则赠造葬贼藻灶糟赠蚤灶粤遭泽贼则葬糟贼再 葬燥阅葬燥赠怎葬灶，阅藻灶早匀葬灶造蚤灶，匀怎葬灶早 匀藻择蚤灶早，杂澡

22、藻灶允蚤藻，蕴蚤怎 匀葬蚤贼葬燥 贼蚤燥灶泽澡燥憎贼澡葬贼憎澡藻灶怎泽蚤 灶早贼澡藻 耘郧栽杂贼澡藻糟燥皂皂怎灶蚤糟葬贼蚤燥灶 造葬贼藻灶糟赠 遭藻 贼憎藻藻灶 贼憎燥葬凿躁葬糟藻灶贼 藻灶凿 凿藻增蚤糟藻泽 糟葬灶遭藻凿藻糟 则藻葬泽藻凿 贼燥燥灶藻贼澡蚤则凿 燥枣贼澡藻枣燥则皂藻则 泽责藻糟蚤枣蚤 糟葬贼蚤燥灶 葬灶凿贼澡藻糟葬责葬糟蚤贼赠 糟葬灶遭藻藻曾责藻灶凿藻凿 圆 晕（晕蚤泽贼澡藻灶怎皂遭藻则 燥枣泽赠泽贼藻皂 凿葬贼葬 糟澡葬灶鄄 贼蚤 燥灶，泽赠泽贼藻皂 糟葬责葬糟蚤贼赠 运藻赠憎燥则凿泽：愿园圆援 员缘援 源，早怎葬则葬灶贼藻藻凿 贼蚤皂藻 泽造燥贼（郧栽杂），责藻藻则 贼燥

23、责藻 藻则糟燥皂皂怎灶蚤糟葬贼蚤燥灶，造葬贼藻灶糟赠 燥枣糟燥皂皂怎灶蚤糟葬鄄 愿园怨一802.15.4 规范的增强型保障时隙通信协议的研究作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷（期：姚道远，邓瀚林，黄河清，沈杰，刘海涛，YaoDaoyua n, Deng Ha nlin， Hua ng Heqi ng, She n Jie, Liu Haitao 中国科学院上海微 系统与信息技术研究所，上海,200050 高技术通讯 CHINESE HIGH TECHNOLOGY LETTERS2010,20（8 参考文献（9 条 1.Koubaa A;Alves M;Tovar E GTS allocat

24、ion analysis in IEEE802.15.4 for real-time wireless sensor networks 外 文会议2006 2.Tay Y C;JamiesonK;Balakrishnan H Collision minimizing CSMA and its applications to wireless sen sor networks 2004（06 3.Cuevas A;Cuevas R;Urue na M A proposal for zigbee clustersinterconnection based on Zigbee extension device 外文会议20