开题报告--ieee 802.11与ieee 802.15.4链路层数据帧转换器设计

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1、本科毕业设计开题报告论文题目IEEE802.11与IEEE802.15.4链路层数据帧转换器设计14IEEE802.11与IEEE802.15.4链路层数据帧转换器设计一、选题的背景与意义1.1研究开发的目的近年来，无线网络得到了快速的发展，在此过程中也出现了各种无线网络数据传输标准，诸如WiFiTM、WirelessUSB、BluetoothTM、Wibree，不同的协议标准对应不同的应用领域。例如，WiFiTM大量数据的传输，WirelessUSB主要用于视频数据的传输等[1]。现今，物联网技术也得到了高速的发展，与此相关的技术有

2、RFID、无线传感器网络。与此同时，各种无线传感器网络协议标准也日渐规范化，其中较为引人注目的是IEEE802.15.4标准。该标准主要针对无线低速网络，把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标，旨在为个人或者家庭范围内不同设备之间的低速互联提供统一的标准Error!Referencesourcenotfound.。其低能耗、低成本的特点使其能够很好的应用于环境数据监测、家庭自动化控制、工业自动化控制。但其低速率传输的特点又限制了其吞吐量。而以大吞吐量为设计目标的WiFiTM则能够很好的弥补802.15.4标准的缺陷，如果两者能够

3、有机结合将大有可为Error!Referencesourcenotfound.。因此，如何使802.15.4网络和802.11网络之间能够相互通信成为了我们首先需要考虑的问题。由于网络协议的分层设计，在数据链路层之上无线传感器网络和无线局域网均可采用TCP/IP协议栈进行通信，但在数据链路层，由于两者的帧格式不同，无法相互通信。本课题的目标就是设计一个合理的802.15.4和802.11链路层数据帧转换算法，使得两个网络之间能够可靠、高效地通信。1.2无线局域网的发展历程及其特点1)第一代无线局域网141985年，FCC颁布的电波法为

4、无线局域网的发展扫清了道路。它为无线局域网分配了两种频段：专用频段，用于蜂窝电话和个人通信服务的1~2GHz频段；免许可证频段，主要是ISM频段，902~928MHz和2.400~2.4835GHz。此后几年，许多无线局域网的产品如NCR的2.4GHz产品，RangeLAN的900MHz产品陆续上市Error!Referencesourcenotfound.，它们可以被认为第一代无线局域网产品。1)第二代无线局域网1997年6月26日，IEEE802.11标准制定完成，并与1997年11月26日发布。从1998年开始，许多厂商相继推出

5、基于IEEE802.11标准的无线局域网产品，它们属于第二代无线局域网设备。第二代无线局域网设备大都工作在2.400~2.4835GHz频段，传输速度为1~2Mb/s。2)第三、四代无线局域网1999年9月提出的IEEE802.11a和IEEE802.11b标准，传输速率分别可达54Mb/s和11Mb/s。2002年通过的IEEE802.11g标准，它允许通过的最大传输速率为54Mb/s，但仍工作于2.4GHz频段，与IEEE802.11b标准兼容。2009年通过了IEEE802.11n标准，可将传输速率提高到300Mb/s设置600

6、Mb/s。其中，符合IEEE802.11b标准的产品已经较为普及，可以将它归为第三代无线局域网产品；而将符合IEEE802.11a、IEEE802.11g标准的产品成为第四代无线局域网产品；符合IEEE802.11n标准的产品则是第四代和第五代之间的过渡产品。3)第五代无线局域网802.11ac的核心技术主要基于802.11a，继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性，但数据传输通道会大大扩充，在当前20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz，甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升，新标准的理论传输

7、速度最高有望达到1Gbps，是802.11n300Mbps的三倍多。无线局域网的特点1.无线局域网的优点1)移动性“无线”就意味着可移动，这一特性使得无线设备的通信范围不再受环境条件的限制，拓宽了网络传输的地理范围Error!Referencesourcenotfound.。2)灵活性安装简易，使用简便，组网灵活，这使得无线局域网可以部署到线缆无法连接的地方。组网方式灵活多样，可以通过基础结构接入骨干网，也可以自组网，还可以在不同网间移动。141)可伸缩性可以很方便的增减、移动和修改设备，通过放置接入点(AP)或扩展点（EP），就可以

8、满足扩展网的需要。2)经济性无线局域网可用于物理布线困难或者成本较大的地方，如古建筑、危险区等场合。不仅节省了缆线成本，也省去了布线的人员成本。对于临时需要网络，或者是频繁重新布线的场合，无线局域网的成本优势显然是巨大的