無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究論文

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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究畢業(yè)論文目錄前言I第1章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)21.1引言21.2無(wú)線局域網(wǎng)的組成及工作原理21.2.1無(wú)線網(wǎng)卡21.2.2無(wú)線接入點(diǎn)21.3無(wú)線局域網(wǎng)的主要特征21.3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21.3.2傳輸媒質(zhì)及傳輸方式2第2章無(wú)線局域網(wǎng)的分析與發(fā)展32.1引言32.2無(wú)線局域網(wǎng)的現(xiàn)狀32.4無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展前景4第3章無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析53.1引言63.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介73.3無(wú)線傳感器路由協(xié)議的特點(diǎn)103.3無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類173.3.1基于梯度的路由協(xié)議123.3.2基于等級(jí)的路由協(xié)議143.3.3基于平

2、面的路由協(xié)議23.3.4基于位置的路由協(xié)議2第4章無(wú)線傳感器路由協(xié)議比較研究與趨勢(shì)15354.1引言164.2路由協(xié)議的比較研究174.2.1泛洪方式【Flooding】124.2.2集群方式(Clustering)144.2.3地理信息方式(Geographic)24.3.1基于服務(wù)質(zhì)量方式124.3無(wú)線傳感器路由協(xié)議的發(fā)展方向17注釋26致謝27參考文獻(xiàn)28附錄一30附錄二3135前言目前，人們工作、生活已經(jīng)離不開互聯(lián)網(wǎng)，上網(wǎng)也成為人們工作、生活中的必需。在解決了辦公室的上網(wǎng)問題以后，人們又在考慮如何在出行的時(shí)候也能方便地上網(wǎng)。無(wú)線局域網(wǎng)滿足

3、了人們的這種需求，這個(gè)領(lǐng)域也正在成為發(fā)展非常迅猛的市場(chǎng)之一。無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN，WirelessIDca1AreaNetworks)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無(wú)線電通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是在有線局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。與有線局域網(wǎng)相比，無(wú)線局域網(wǎng)采用的是無(wú)線鏈路(Cable-freelink)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化和銀行等金融系統(tǒng)，并且符合隊(duì)、公安部門等其它特殊場(chǎng)合的要求。具有很大的發(fā)展?jié)摿?。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，南于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在了一

4、起，改變了人類與自然界的交互方式，因而它具有了廣泛的應(yīng)用前景。美國(guó)商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評(píng)論在預(yù)測(cè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展的報(bào)告中，分別將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為2l世紀(jì)最有影響的技術(shù)和改變世界的技術(shù)之一。本文介紹了無(wú)線局域網(wǎng)的技術(shù)，并且設(shè)想了一下它的發(fā)展趨勢(shì)。也詳細(xì)的分析了影響路由協(xié)議性能的一些因素，最后對(duì)主要的路由協(xié)議進(jìn)行了分析和闡述。第一章無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)1.1引言目前，人們工作、生活已經(jīng)離不開互聯(lián)網(wǎng)，上網(wǎng)也成為人們工作、生活中的必需。在解決了辦公室的上網(wǎng)問題以后，人們又在考慮如何在出行的時(shí)候也能方便地上網(wǎng)。無(wú)線局域網(wǎng)滿足了人們的這種需求，這個(gè)領(lǐng)域也正在成為發(fā)展

5、非常迅猛的市場(chǎng)之一。1.2無(wú)線局域網(wǎng)的組成及工作原理1.2.1無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線網(wǎng)卡是在無(wú)線局域網(wǎng)的覆蓋下，通過(guò)無(wú)線連接網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)所使用的無(wú)線終端設(shè)備。無(wú)線網(wǎng)卡一般由網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC)、擴(kuò)頻調(diào)制及解擴(kuò)解調(diào)單元及微波收發(fā)信機(jī)單元等三部分組成，如圖l所示。其中：NIC為網(wǎng)絡(luò)接口控制單元；BBP35是基帶處理單元；IF是中頻調(diào)制解調(diào)器；RF是射頻單元。圖1無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)卡的組成NIC可以實(shí)現(xiàn)IEEES02．I1的協(xié)議規(guī)范的MAC層功能，主要負(fù)責(zé)接入控制，在移動(dòng)主機(jī)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，NIC負(fù)責(zé)接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并按照一定的格式封裝成幀，然后根據(jù)多址接入?yún)f(xié)議(

6、在WLAN中為IEEE802．11協(xié)議)把數(shù)據(jù)幀發(fā)送到信道中去。當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，NIC根據(jù)接收幀中的目的地址，判別是否是發(fā)往本機(jī)的數(shù)據(jù)，如果是則接收該幀信息，并進(jìn)行CRC校驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，NIC還需要完成發(fā)送和接收緩存的管理，通過(guò)計(jì)算機(jī)總線進(jìn)行DMA操作和I／O操作，與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)后面三個(gè)單元組成一個(gè)通信機(jī)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)物理層功能，并與NIC進(jìn)行必要的信息交換。由于寬帶無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)中的通信業(yè)務(wù)具有寬帶、突發(fā)的特點(diǎn)，因此對(duì)通信機(jī)提出了更高的要求。BBP在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，IF處理器把基帶數(shù)據(jù)調(diào)制到中頻載波上去，再由RF單元進(jìn)行上變頻，把中

7、頻信號(hào)變換到射頻上發(fā)射。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，先由RF單元把射頻信號(hào)變換到中頻上，然后由IF進(jìn)行中頻處理，得到基帶接收信號(hào)。BBP對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理，恢復(fù)位定時(shí)信息，把最后獲得的數(shù)據(jù)交給NIC處理。事實(shí)上，在物理實(shí)現(xiàn)上可以將不同的功能單元組合到一起。例如NIC與BBP處理器都工作在基帶，可以將兩者集成到一起；IF可以全數(shù)字化，它與BBP結(jié)合在一起可以更方便地實(shí)現(xiàn)一些功能。無(wú)線網(wǎng)卡的軟件主要包括基于MAC控制芯片的固件和主機(jī)操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序。固件是網(wǎng)卡上最基本的控制系統(tǒng)，主要基于MAC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)卡的控制和管理。在固件中完成了最底層、最復(fù)雜的

8、傳輸／K35送模塊功能，并向下提供與物理層的接I21，向上提供一個(gè)程序開發(fā)接口，為程序開發(fā)人員開發(fā)附加的移動(dòng)主機(jī)應(yīng)用功能提供支持。1.2