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2.3.3 数据传输模式 13
3 CSMA/CA信道接入算法 15
3.1 主要参数 15
3.2 接入流程 15
3.2.1 时隙CSMA/CA算法 15
3.2.2 非时隙CSMA/CA算法 16
3.3 多包接收机制的影响 17
4 仿真工具NS-2 18
4.1 NS-2的简介 18
4.2 NS2原理概述 18
4.2.1 NS2本质 18
4.2.2 NS2开发语言 19
4.2.3 NS2软件构成 19
4.2.4 NS2的功能模块 19
4.3 NS的体系结构仿真过程 20
4.3.1 NS2应用层次 20
4.3.2 NS2仿真过程 20
4.3.3 NS2仿真结果分析 20
5 仿真实验与分析 22
5.1 仿真平台的搭建 22
5.2 仿真环境设置 22
5.2.1 拓扑结构 22
5.2.2 信道设置与创建 22
5.2.3 MPR的设置 23
5.3 仿真结果与分析 24
5.3.1 退避次数 24
5.3.2 重传次数 25
5.3.3 时间延迟 26
5.3.4 吞吐率 27
5.3.5 丢包率 28
5.3.6 能量消耗 28
5.4 本章小结 29
总结与展望 31
致 谢 32
参考文献 33
1 绪论
1.1 无线个域网
随着通信技术发展，在一些应用场景下，小范围的无线通信方式由于简洁方便的特点越来越受到人们的青睐，近年来的智能可穿戴设备的火热更是让这种通信方式走入了人们的眼帘，这种通信技术就是无线个人区域网。
1.1.1 无线个域网概述
无线个人区域网(Wireless Personal Area Network，WPAN，简称无线个域网) 是一种与无线广域网（WWAN）、无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）并列的无线通信技术，与它们相比，无线个域网更加适用于小范围无线连接、微小网自主组网。其主要特点是适用范围小（一般为10米以为）、设备价格便宜、能耗小、占用体积小、实时监测性高，已经在军事、环境科学、空间探索、城市交通、智能家居和健康医疗等领域得到了应用。
在1998年，IEEE联盟针对无线个域网成立了IEEE 802.15工作组，专门开发短距离范围的WPAN标准。2003年，针对低速率的无线个域网发布了IEEE 802.15.4协议标准，该协议包含物理层、网络层、介质访问层等，符合国际标准组织的OSI参考模型。IEEE 802.15.4协议把低能耗、低速率传输、低成本作为自己的主要目标，主要为个人、家庭以及小范围的工业自组织网络服务，在家居智能设备、仓库自动化控制和环境、安全、保健情况的监视等方面应用广泛。
WPAN的网络节点具有移动性，所以其最重要的特征是采用动态拓扑来适应这种特性，其优点是容错力强、按需建网以及连接不受限制。随着互联网技术的发展和多媒体形式的丰富，人们对于更简便的无线通信的需求也随之增加；而随着近几年智能家居和可穿戴智能设备的兴起，人们也将更多的目光投向了无线个域网。
1.1.2 无线个域网分类
IEEE 802.15工作组根据传输速率、功耗以及不同应用的场合分为四个任务组，对应不同的分类。低速无线个域网（LR-WPAN），该标准主要目标为低能耗、低速率、低成本，主要为个人设备和家庭设备之间的低速互联提供保证，现有的应用包括工业监控和组网、无线传感器网络、库存管理以及人机接口装置等，LR-WPAN的支持协议IEEE 802.15.4也是本论文研究的重点；基于IEEE 802.14.3协议的高速无线个域网，传输速率可高达55Mbit/s，这种高速网络主要研究高传输速率无线个域网，可连接新一代的消费者电器，可传送高质量的声像语音、音乐和图像文档，在多媒体方面的应用广泛；超高速无线个域网，这一标准主要研究高速WPAN所无法满足的需求，人们对更高速率传输的网络需求随着通信装置的增长而增加，对此IEEE协会在高速无线个域网的基础上专门成立了IEEE 802.15.3a工作组，来研究超高速WPAN。
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