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目前,无线传感器网络(WSN)技术发展迅速,并日渐成为世界各国关注的热点。它不仅是一项全新的网络技术,而且是传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术的多学科、多技术相互渗透融合的科学产物。该技术被美国《商业周刊》评为未来四大高技术产业之一,它的应用将对人们的生活方式产生深远的影响。但是,由于传统的无线局域网并未针对无线传感器网络数据传输提供有效的服务质量(QOS)保障。因此,设计改进更加高效和省电的无线协议一直是这一领域研究的重点。随着传感器网络应用领域的拓展,在WSN数据传输中的QoS保障成为了一个新的研究课题,具有非常广阔的应用前景。
本论文针对当前WSN的QoS保障问题进行了分析与探讨。论文的主要工作及研究成果包括以下几个方面：
(1)详细分析了MAC层--无线传输的五层协议栈结构(物理层、链路层、网络层、传输层、应用层)中数据链路层的媒体接入控制子层--无线通信协议,重点研究IEEE 802.11e MAC层协议的工作机制,以及其在无线传感器网络应用中的QoS表现。
(2)本文从理论和仿真两个角度,通过定义的吞吐率、延迟、抖动和丢包率等参数对IEEE 802.11e MAC层协议进行了分析。本文分析了传感器网络MAC层协议的特性,并通过理论分析推导和大量的实验数据结论,对IEEE 802.11e MAC层协议提出了有针对性的改进方案,使改进后的协议在WSN中实现低能耗、高效率的数据传输,并通过实验仿真方式得到了验证。
综上所述,本论文对于提高WSN的QoS性能进行了一定的研究和探讨,论文中所作的理论公式推导、建立的QoS评价体系和对协议所作的改进及其所得的实验数据结论对今后WSN技术的进一步研究作出了一定的贡献。
本文所使用的仿真环境是NS2,建模使用的语言包括C++和Otcl,测试使用的语言包括awk和gnuplot,所有工作都是在Windows环境下完成。