毕业设计-ieee 802.11与ieee 802.15.4链路层数据帧转换器设计.doc

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1、本科毕业设计说明书（论文）（2013届）论文题目IEEE802.11与IEEE802.15.4链路层数据帧转换器设计摘要随着物联网技术的高速发展，无线传感器网络的应用已渗透到生活生产的方方面面。人们利用无线传感器网络能够更加广泛、有效地采集信息并通过无线局域网将信息方便、快捷地传输至数据处理服务器，以此来提高决策质量。因此如何高效连接无线传感器网络和无线局域网成为一大热点问题。本文着眼于设计一个IEEE802.15.4无线传感器网络和IEEE802.11无线局域网数据帧转换器，并设计了基于能耗和吞吐量的数据帧长度算法来降低能耗和提高吞吐量。通过对IEEE80

2、2.11与IEEE802.15.4标准的学习，本文初步设计了IEEE802.11与IEEE802.15.4数据帧转换器的物理结构，提出了数据帧转换的软件结构和基本流程。根据本文所描述的设计方案，可以实现IEEE802.11和IEEE802.15.4之间数据帧的转换。为了提高网络性能，本文提出了两个优化算法，用以调整数据帧的长度。其中一个算法从能耗角度出发，目的在于降低单位有效数据的能耗，以提高无线传感器节点的工作寿命；另一个算法从有效吞吐量角度出发，目的在于提高网络的有效吞吐量，使数据能高效传输。NS2仿真结果表明，面向有效吞吐量的算法能够提高网络的吞吐量。

3、关键词：无线传感器网络，无线局域网，IEEE802.11标准，IEEE802.15.4标准，MAC帧转换器IIAbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkingtechnology,applicationofwirelesssensornetworkhaspenetratedintoeveryaspectoflifeandproduction.Usingwirelesssensornetworks,peoplecangatherinformationmorewidelyandeffectively.Whatismore,t

4、heycanimprovethequalityofdecisionmakingbytransmittinginformationtothedataprocessingserverthroughwirelessLAN.So,efficientconnectionofwirelesssensornetworksandwirelesslocalareanetworkbecomesahotissue.ThispaperfocusondesigningaframeconverterfromIEEE802.15.4wirelesssensornetworkstoIEEE

5、802.11wirelessLANs.Algorithmsbasedonenergyconsumptionandthroughputsarealsodesignedtocalculatethelengthofdataframe,whichwillreduceenergyconsumptionandincreasetheefficiencyofthroughput.ThroughstudyingIEEE802.11andIEEE802.15.4standard,thispaperputsforwardthephysicalstructureoftheconve

6、rter.Softwarearchitectureandbasicprocessesofdataframeconversionaredesignedaswell.Accordingtothedesignofthisthesis,frameconversioncanbeachievedbetweentheIEEE802.11andIEEE802.15.4.Toimprovenetworkperformance,thispapergivestwooptimizationalgorithmstoadjustthelengthofthedataframe.Fromt

7、heperspectiveofenergyconsumption,onealgorithmfocusesonreducingunitenergyconsumptionofvaliddataandextendingtheworkinglifeofthewirelesssensornodes.Fromtheperspectiveofeffectivethroughput,anotheralgorithm’sobjectiveistoimprovethroughputofthenetwork,sothatdatatransmissioncanbeefficient

8、ly.SimulationresultsofNetw