无线传感器网络路由协议研究毕业论文

目录

前言................................................................... I 第1章无线局域网技术. (2)

1.1 引言 (2)

1.2 无线局域网的组成及工作原理 (2)

1.2.1 无线网卡 (2)

1.2.2 无线接入点 (2)

1.3 无线局域网的主要特征 (2)

1.3.1 网络拓扑结构 (2)

1.3.2 传输媒质及传输方式 (2)

第2章无线局域网的分析与发展 (3)

2.1 引言 (3)

2.2 无线局域网的现状 (3)

2.4 无线局域网的发展前景 (4)

第3章无线传感器网络路由协议分析 (5)

3.1 引言 (6)

3.2 无线传感器网络简介 (7)

3.3 无线传感器路由协议的特点 (10)

3.3 无线传感器网络路由协议分类 (17)

3.3.1 基于梯度的路由协议 (12)

3.3.2 基于等级的路由协议 (14)

3.3.3 基于平面的路由协议 (2)

3.3.4基于位置的路由协议 (2)

第4章无线传感器路由协议比较研究与趋势 (15)

4.1 引言 (16)

4.2 路由协议的比较研究 (17)

4.2.1 泛洪方式【Flooding】 (12)

4.2.2 集群方式(Clustering) (14)

4.2.3 地理信息方式(Geographic) (2)

4.3.1 基于服务质量方式 (12)

4.3 无线传感器路由协议的发展方向 (17)

注释 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

附录一 (30)

附录二 (31)

前言

目前，人们工作、生活已经离不开互联网，上网也成为人们工作、生活中的必需。在解决了办公室的上网问题以后，人们又在考虑如何在出行的时候也能方便地上网。无线局域网满足了人们的这种需求，这个领域也正在成为发展非常迅猛的市场之一。无线局域网(WLAN，Wireless IDca1 Area Networks)是计算机网络技术与无线电通信技术结合的产物，是在有线局域网的基础上发展起来的。与有线局域网相比，无线局域网采用的是无线链路(Cable-free link)构成网络。局域网广泛应用于办公自动化、工业自动化和银行等金融系统，并且符合队、公安部门等其它特殊场合的要求。具有很大的发展潜力。无线传感器网络(WSN)是传感器技术、通信技术和计算机技术相结合的产物，南于无线传感器网络将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在了一起，改变了人类与自然界的交互方式，因而它具有了广泛的应用前景。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为2l世纪最有影响的技术和改变世界的技术之一。

本文介绍了无线局域网的技术，并且设想了一下它的发展趋势。也详细的分析了影响路由协议性能的一些因素，最后对主要的路由协议进行了分析和阐述。

第一章无线局域网技术

1.1 引言

目前，人们工作、生活已经离不开互联网，上网也成为人们工作、生活中的必需。在解决了办公室的上网问题以后，人们又在考虑如何在出行的时候也能方便地上网。无线局域网满足了人们的这种需求，这个领域也正在成为发展非常迅猛的市场之一。

1.2 无线局域网的组成及工作原理

1.2.1 无线网卡

无线网卡是在无线局域网的覆盖下，通过无线连接网络上网所使用的无线终端设备。无线网卡一般由网络接口控制器(NIC)、扩频调制及解扩解调单元及微波收发信机单元等三部分组成，如图l所示。其中：NIC为网络接口控制单元；BBP是基带处理单元；IF是中频调制解调器；RF是射频单元。

图1 无线局域网网卡的组成

NIC可以实现IEEES02．I1的协议规的MAC层功能，主要负责接入控制，在移动主机有数据要发送时，NIC负责接收主机发送的数据，并按照一定的格式封装成帧，然后根据多址接入协议(在WLAN中为IEEE802．11协议)把数据帧发送到信道中去。当接收数据时，NIC根据接收帧中的目的地址，判别是否是发往本机的数据，如果

是则接收该帧信息，并进行CRC校验。为了实现上述功能，NIC还需要完成发送和接收缓存的管理，通过计算机总线进行DMA操作和I／O操作，与计算机交换数据后面三个单元组成一个通信机，用来实现物理层功能，并与NIC进行必要的信息交换。由于宽带无线IP网络中的通信业务具有宽带、突发的特点，因此对通信机提出了更高的要求。BBP在发送数据时对数据进行调制，IF处理器把基带数据调制到中频载波上去，再由RF单元进行上变频，把中频信号变换到射频上发射。在接收数据时，先由RF单元把射频信号变换到中频上，然后由IF进行中频处理，得到基带接收信号。BBP对基带信号进行解调处理，恢复位定时信息，把最后获得的数据交给NIC 处理。事实上，在物理实现上可以将不同的功能单元组合到一起。例如NIC与BBP 处理器都工作在基带，可以将两者集成到一起；IF可以全数字化，它与BBP结合在一起可以更方便地实现一些功能。无线网卡的软件主要包括基于MAC控制芯片的固件和主机操作系统下的驱动程序。固件是网卡上最基本的控制系统，主要基于MA C 芯片来实现对整个网卡的控制和管理。在固件中完成了最底层、最复杂的传输／K 送模块功能，并向下提供与物理层的接I21，向上提供一个程序开发接口，为程序开发人员开发附加的移动主机应用功能提供支持。

1.2.2无线接入点(AP)

无线接入点作为移动终端与有线网络通信的接入点，其主要任务是协调多个移动终端对无线信道的访问，所以其功能主要对应于0sI模型中的MAC层。和有线以太网中的Hub类似可以实现。无线网络的帧格式(IEEDq02．11帧)与有线网络的帧式(IEEES02．3帧)之间的转换；负责本CELL的管理，包括终端的登陆、认证、散步和漫游的管理；具有简单网管功能。做到“操作透明性”和“性能透明性”。从逻辑上讲，AP由无线收发部分、有线收发部分、管理与软件部分及天线组成，如图2所示。