ZigBee通信协议的仿真与优化研究毕业论文设计.docVIP

目 录 摘要 1 Abstract 1 1 引言 2 1.1 选题背景及研究意义 2 1.2 ZigBee无线技术的简单介绍 2 1.2.1 ZigBee概述 2 1.2.2 ZigBee协议层 2 1.2.3 ZigBee的网络结构 3 2 ZigBee技术及其应用 3 2.1 ZigBee技术的特点 3 2.2 ZigBee技术的优势 4 2.3 ZigBee技术的应用 5 3 MAC层属性 6 3.1 MAC层 6 3.2 帧结构 7 3.3 MAC层属性 10 3.3.1 超帧 10 3.3.2 CSMA/CA算法 10 3.3.3 MAC层信道利用效率分析： 12 4 OPNET网络仿真 15 4.1 OPNET简介 15 4.2 OPNET仿真步骤 15 4.3 OPNET通信仿真机制 15 4.4 OPNET仿真建模方法 16 5 仿真实验过程 17 5.1 创建CSMA模型 17 5.1.1 创建发射机进程模型 17 5.1.2 创建发射机节点模型 20 5.1.3 创建接收机进程模型 23 5.1.4 创建接收机节点模型 26 5.2 创建链路模型 27 5.3 创建网络模型 27 5.4 分析CSMA仿真结果 29 5.4.1 执行仿真 29 5.4.2 分析CSMA仿真结果 29 6 结论 30 参考文献 31 致谢 32 附录 33 ZigBee通信协议的仿真与优化研究 摘要： ZigBee技术是一种新兴的无线通信技术，IEEE802.15.4标准定义了一个可以实现传感器网络的低速率无线个人局域网。它通过信标来同步全网，使用带时隙的CSMA/CA协议信道通信，以低速率、低功耗、短距离而著称，是目前研究的热门技术，在家庭智能化、工业、农业、医药等领域有着广泛的应用前景。本文介绍了ZigBee技术体系结构与特点，并将其与其他几种常见短距离无线通信协议进行了比较，重点对ZigBee网络的MAC层属性进行深入了解和研究，对信道利用效率、接入概率和延迟进行了分析，并提出了一些优化方案。另外，本文采用OPNET软件对ZigBee网络的MAC层作出性能分析，重点对CSMA/CA算法作出性能仿真，通过延迟、吞吐量及信道利用率的分析，获取最佳性能的参数设置，以提高ZigBee网络的实际应用价值。 关键词：ZigBee技术；IEEE802.15.4； MAC层；OPNET ZigBee protocol simulation and optimization of research Specialty: Electronic information science and technology Candidate:Wan mingjing Supervisor:Zhan jie Abstract: ZigBee technology is a new wireless communications technologies, IEEE802.15.4 standard defines a personal wireless LAN,which can achieve the low rate of the sensor network.It synchronizes the entire network through the beacon, and communicates with the CSMA/CA protocol channel which use slot, it it known for low rate,low power consumption and short-distance. ZigBee is a hot technology at present, have a wide application in Family intellectualization, industry, agriculture, medicine and other fields0. This paper introduces the architecture and characteristics of ZigBee technology,and compares with several other usual short-distance wireless communication protocols, makes a deep research on the MAC layer. Make analysis on the channel utilization, the probability of acess and the delay, as well as makes a number