802.15.4协议栈的研究与实现

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随着传感器与无线网络技术的迅速发展,无线传感器网络(WSN)已经逐渐成为当前网络界最热门的研究领域之一。1998年3月成立了IEEE 802.15工作组,它主要完成了WPAN网络的PHY和MAC层的标准化工作。主要的目的是在个人操作空间(POS)内为相互通信的设备提供通信标准。其中的任务组4制定了IEEE 802.15.4标准,针对低速无线个人区域网络。主要目标是低速、低功耗、低成本,为个人或者家庭范围内的不同设备之间提供低速互联提供标准。本论文的主要工作是深入研究IEEE802.15.4规范文档,开发平台相关的MC9S08GT60,MC13192芯片文档,具体实现了基于HCS08 CPU和MC13192射频芯片的802.15.4协议栈。论文首先简单的介绍了802.15.4协议栈物理层,MAC层的系统结构和工作原理,同时还简单的介绍了开发平台的基本框架。随后分别详细阐述了协议栈所包括的硬件服务平台,物理层和MAC层三大模块。硬件服务平台提供了与平台无关的基本系统服务,为上层的协议栈搭建提供了良好的基础,也为今后的平台的移植提供了便利。物理层实现了基于MC13912芯片的802.15.4物理层所有功能,今后更换其它射频芯片只需要修改物理层即可。MAC层实现了802.15.4MAC层的部分功能。由于无线传感网络对硬件和节能方面的苛刻要求,协议栈要做得越简单越小越好。因此本论文提出了按照Beacon和NO Beacon的方式对协议栈进行裁减。本论文主要讨论实现其中的No Beacon模式下的协议栈。最后本论文还对该协议栈进行了简单的测试和分析,列出了测试环境,测试方案和测试结果。
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