面向物聯(lián)網(wǎng)的WLAN能耗研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們的生活中起到了越來(lái)越重要的作用。人們的生活水平不斷提高，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)的需求。在此背景下，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為社會(huì)生活的信息化有著重要的推動(dòng)功能，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)起到了舉足輕重的作用。
　　無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)布局方便、成本低廉，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足，在人們的衣、食、住、行以及醫(yī)療、辦公、甚至軍事方面都展現(xiàn)出了巨大的潛力和廣闊的

2、前景。然而，比起有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)起步較晚，在組網(wǎng)技術(shù)、節(jié)約能耗等方面還遠(yuǎn)未成熟。
　　低頻段低功耗無(wú)線局域網(wǎng)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)，旨在提供大范圍覆蓋，大容量無(wú)線接入技術(shù)，以及低能耗傳輸技術(shù)。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ah的制定趨于尾聲。支持基于relay組網(wǎng)是區(qū)別于傳統(tǒng)WLAN標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)之一。relay功能可以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，節(jié)省節(jié)點(diǎn)發(fā)送能耗，本文主要研究relay組網(wǎng)的能耗以及

3、基于NS仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)relay組網(wǎng)等問(wèn)題。本文首先研究了NS2仿真軟件的整體框架，對(duì)802.11MAC協(xié)議的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入分析。NS2中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的休眠機(jī)制，從而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)能耗統(tǒng)計(jì)與真實(shí)情況不符。本文設(shè)計(jì)了基于NS2實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)休眠的機(jī)制，并基于現(xiàn)有NS2版本實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)制，給出了實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。本文分析了relay組網(wǎng)對(duì)于能耗性能的提升，基于NS2實(shí)現(xiàn)了relay組網(wǎng)的配置、路由、以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，基于NS2給出仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4、　　隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展，NS3正在被科研界作為WLAN的主流仿真軟件。相比NS2，NS3提供了更趨向于真實(shí)實(shí)現(xiàn)的WLAN協(xié)議體系架構(gòu)，模擬了更為真實(shí)的 WIFI網(wǎng)絡(luò)。鑒于此，本文深入研究和分析了 NS3的體系架構(gòu)，對(duì)NS3的架構(gòu)以及關(guān)鍵原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并整理并說(shuō)明了NS3機(jī)制下數(shù)據(jù)包在802.11協(xié)議下進(jìn)行傳輸?shù)牧鞒蹋攸c(diǎn)介紹了 MAC層及以下協(xié)議層中數(shù)據(jù)的傳輸細(xì)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)在NS3底層文件中添加代碼，增添了新