802.15.4收發(fā)器時間窗口同步協(xié)議的研究與實現(xiàn)

1、華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文802.15.4收發(fā)器時間窗口同步協(xié)議的研究與實現(xiàn)姓名：虞航申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)教師：王能20070901I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4i sa ni n d u s t r i a ls t a n d a r dw i d e l yu s e d f o r i n t e r c o n n e c t i o n b yd a t a c o m m u n i c a

2、 t i o n d e v i c e s u s i n g l o w d a t a r a t e ，l o w p o w e r a n d l o wc o m p l e x i t y , s h o r t —r a n g e r a d i o f r e q u e n c y ( R F ) t r a n s m i s s i o n s i n a w i r e l e s sp e r s o n

3、 a la r e an e t w o r k f W P A N ) ．T h en o n - b e a c o nm o d eo f8 0 2 ．1 5 ．4 s u p p o r t sm e s h t o p o l o g y ．H o w e v e r , t h e r a d i o o n e v e r yc o o r d i n a t o r i n n o n —b e a c o nn e t

4、 w o r k h a s t o r e m a i n a c t i v e t o e n s u r e c o n n e c t i v i t y , w h i c h c o n s u m e sc o n s i d e r a b l ea m o u n to fp o w e r ．G i v e nt h ef a c tt h a td a t a r a t e i s I o wi n s u c

5、 hn e t w o r k ．i ti sd e s i r e dt h a te v e r y r a d i o o n t h e c o o r d i n a t o ri nt h e w h o l e n e t w o r k i sa c t i v ei n t h es a m et i m ew i n d o w a n ds t a y s i n a c t i v ef o r t h er e

6、 s to ft h et i m et os a v ep o w e r ．T h i sp a p e rp r o p o s e dap r o t o c o lt oa c h i e v es y n c h r o n i z a t i o na n dm a i n t a i nt i m ew i n d o w ．B a s e d o n t h e s t u d y o f 8 0 2 ．15 ．4 p

7、 r o t o c o l a n d t i m e s y n c h r o n i z a t i o nt e c h n i q u e ，at i m e s y n c h r o n i z a t i o n s c h e m ew a sp r o p o s e d ．T h es c h e m e i sb a s e do ns y n c h r o n i z a t i o n p a c k e

8、 tb r o a d c a s t ．W h e nb r o a d c a s t i n g ，M C U l o a da n d p a r a m e t e r s f o r C S M N C Aa l g o r i t h m a r e c o n t r o l l e d t o r e d u c e t h eu n c e r t a i n t y o f b r o a d c a s td e

9、 l a y ．L e a s t s q u a r e l i n e a r f i t t i n g i s a l s o u s e d t oa c h i e v e f u r t h e rs y n c h r o n i z a t i o n p r e c i s i o n ．T os y n c h r o n i z e t h ew h o l e n e t w o r k ，al o g i c

10、s y n c h r o n i z a t i o n t r e ei s u s e d ．N o d e s a r es y n c h r o n i z e da l o n e t h e e d g eo ft h e t r e e ．T h e t i m e w i n d o w s y n c h r o n i z a t i o n p r o t o c o l u s e s t h e p r o

11、 p o s e ds y n c h r o n i z a t i o n s c h e m e ．T h ep r o t o c o l i s a l s o a c c o m m o d a t e df o r p h y s i c a lt o p o l o g y c h a n g e ．T h e t i m e s y n c h r o n i z a t i o n s c h e m e w a s

12、 i m p l e m e n t e d o n F r e e s c a l e8 0 2 ．1 5 ．4 d e v e l o pk i t ．As y n c h r o n i z a t i o np r e c i s i o n t e s tw a s r u nf o r2 ．2 5h o u mw i t h a n 8 - l e v e l l o g i c s y n c h r o n i z a

13、t i o n t r e e ．T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h es y n c h r o n i z a t i o n p r e c i s i o nd e g e n e r a t i n ga st h e l e v e l o fl o g i c s y n c h r o n i z a t i o nt r e eg r o w i n g ．A t l e v

14、 e l8 ，t h ea v e r a g e s y n c h r o n i z a t i o np r e c i s i o n i s8 6 ．3 u sw h i l e9 8 ．7 ％o f t h e t i m e t h es y n c h r o n i z a t i o np r e c i s i o nI sw i t h i n3 2 0 u s ．T h e t i m ew i n d o

15、w s y n c h r o n i z a t i o np r o t o c 0 1w a s i m p l e m e n t e d o n t h e s a m ep l a 怕r m ．T h et e s t s h o w st h a t i t c a n m a i n t a i nt i m e w i n d o w f o r t h ew h o l en e t w o r k w h i l