無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議分析與實(shí)現(xiàn)

目錄
前言
章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議概述 1
節(jié) 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 1
一、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 1
二、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性 2
三、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用 4
第二節(jié) 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議簡(jiǎn)介 5
一、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)原則 6
二、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究現(xiàn)狀 7
第二章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議基本輪詢(xún)系統(tǒng)模型 16
節(jié) 基本輪詢(xún)系統(tǒng)模型 16
第二節(jié) 門(mén)限服務(wù)系統(tǒng) 17
一、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng) 18
二、平均查詢(xún)周期 18
三、平均等待時(shí)間 18
第三節(jié) 完全服務(wù)系統(tǒng) 19
一、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng) 19
二、平均查詢(xún)周期 19
三、平均等待時(shí)間 20
第四節(jié) 限定(k=1)服務(wù)系統(tǒng) 20
一、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng) 20
二、平均查詢(xún)周期 21
三、平均等待時(shí)間 21
第五節(jié) 三種基本的輪詢(xún)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(xún)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(xún)系統(tǒng)模型 24
一、系統(tǒng)模型分析 24
二、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng) 27
三、平均查詢(xún)周期 27
四、平均等待時(shí)間 28
五、數(shù)值理論分析及實(shí)驗(yàn)分析 29
六、改進(jìn)后模型與單一門(mén)限服務(wù)的比較 38
第二節(jié) 區(qū)分忙/閑節(jié)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢(xún)控制機(jī)制研究 43
一、幀的設(shè)計(jì) 44
二、接入控制過(guò)程描述 45
三、區(qū)分忙/閑環(huán)的并行調(diào)度輪詢(xún)控制的調(diào)度機(jī)制 48
四、實(shí)驗(yàn)分析 50
五、模型的電池?fù)p耗節(jié)能分析 56
本章小結(jié) 58
第四章 非對(duì)稱(chēng)完全輪詢(xún)服務(wù)系統(tǒng)研究 59
節(jié) 非對(duì)稱(chēng)完全輪詢(xún)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(shí)驗(yàn)分析 63
第二節(jié) 兩級(jí)優(yōu)先級(jí)非對(duì)稱(chēng)輪詢(xún)服務(wù)系統(tǒng)研究 71
一、兩級(jí)優(yōu)先級(jí)非對(duì)稱(chēng)輪詢(xún)數(shù)學(xué)模型 72
二、仿真實(shí)驗(yàn)及性能分析 80
第三節(jié) 非對(duì)稱(chēng)及區(qū)分優(yōu)先級(jí)非對(duì)稱(chēng)輪詢(xún)系統(tǒng)研究 87
第四節(jié) 基于輪詢(xún)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方案 99
一、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的形式 99
二、輪詢(xún)系統(tǒng)實(shí)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(jí)的雙隊(duì)列多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)系統(tǒng)研究 105
節(jié) 經(jīng)典排隊(duì)模型分析 105
一、經(jīng)典排隊(duì)論概述 105
二、兩個(gè)重要分布 109
三、Little定理 109
四、Markov鏈 110
五、幾種常見(jiàn)的排隊(duì)模型 111
第二節(jié) 具有兩種會(huì)話(huà)類(lèi)型的多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)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(huì)話(huà)類(lèi)型的平均用戶(hù)數(shù)和阻塞率 119
五、仿真實(shí)驗(yàn)分析 121
第三節(jié) 區(qū)分優(yōu)先級(jí)的雙隊(duì)列排隊(duì)系統(tǒng)分析 123
一、區(qū)分優(yōu)先級(jí)的雙隊(duì)列單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型分析 123
二、區(qū)分優(yōu)先級(jí)的雙隊(duì)列雙服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型分析 128
三、區(qū)分優(yōu)先級(jí)的雙隊(duì)列多服務(wù)臺(tái)排隊(duì)模型分析 134
本章小結(jié) 143
第六章 基于TinyOS的無(wú)線(xiàn)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(diǎn) 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(jì) 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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)輪詢(xún)控制功能設(shè)計(jì) 156
第三節(jié) 基于TinyOS的輪詢(xún)控制MAC協(xié)議實(shí)施 159
一、傳感器節(jié)點(diǎn)的選擇與結(jié)構(gòu) 160
二、Cortex-M3處理器簡(jiǎn)介 163
三、CC2538內(nèi)部及外圍電路 164
第四節(jié) 基于TinyOS的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn) 166
一、message_t消息結(jié)構(gòu)體 166
二、CC2538射頻通信實(shí)現(xiàn) 168
三、基于TinyOS的輪詢(xún)控制功能實(shí)現(xiàn) 171
第五節(jié) 三類(lèi)輪詢(xún)控制系統(tǒng)實(shí)施研究 178
一、實(shí)施系統(tǒng)工作條件 178
二、三類(lèi)輪詢(xún)控制系統(tǒng)實(shí)施結(jié)果分析 179
第六節(jié) 基于TinyOS的區(qū)分優(yōu)先級(jí)輪詢(xún)控制系統(tǒng)模型研究 180
一、系統(tǒng)模型 180
二、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)分析 183
三、平均時(shí)延分析 185
四、區(qū)分優(yōu)先級(jí)的輪詢(xún)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究 185
本章小結(jié) 192
第七章 基于FPGA的區(qū)分優(yōu)先級(jí)混合服務(wù)兩級(jí)輪詢(xún)系統(tǒng)分析研究 193
節(jié) 區(qū)分優(yōu)先級(jí)的混合服務(wù)兩級(jí)輪詢(xún)系統(tǒng)模型 193
一、系統(tǒng)模型 193
二、平均排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)分析 195
三、平均時(shí)延分析 196
第二節(jié) 基于FPGA的區(qū)分優(yōu)先級(jí)混合服務(wù)兩級(jí)輪詢(xún)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 197
一、信源模塊 197
二、站點(diǎn)模塊 197
三、控制模塊 198
四、接收模塊 199
五、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及仿真分析 199
本章小結(jié) 201
參考文獻(xiàn) 202