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1、西安邮电大学（计算机学院）课内实验报告实验名称：无线个域网仿真（一 ）-IEEE802.15.4协议专业：网络工程班级： 姓名：学号：指导教日期：201.实验目的理解IEEE 802.15.4协议的工作机制。二. 实验环境VirtualBox + Ubuntu + NS2三. 实验内容1. ZBR协议ZBR为无线ZigBee网络的网络层协议，实现了低成本、低功耗、可靠性高等设计 目标。2. 仿真拓扑实验网络拓扑结构含21个节点，节点编号从0到20连续编码。0o 四. 实验过程及分析1. 阅读并解释仿真代码(WPAN_MAC.tcl)，描述仿真设置;Phy/WirelessPhy set C5T
2、hresh_ 8.54570e-&7 Phy/Wtrele&sPhy set RXThresh_ 8.S4579e-&7 Mac/a02_15_4 pwCnd verbose on Mac/802_15_4 wpanNan nanStatus on模块参数设置为802.15.4setappTinel7.0setappline?7*1appTtne37.2setdppline47.3setappTineS7-4商appltne67,5setstopTine100inintnintntninsecondssecondssecondssecondssecondssecondsseconds设置一个时
3、间点，进行协调器与协调节点通信进行控制。fflntttaltze Global Variables set nsnew StFiuLatorset tracefdopen WPAM_MAC.tr w$ns trdce-all Jtracef-dif $val(nan)r = ,rWPAN_MAC.nan,r set nantrace open ,/$val(nam) w$ns nontrace-oil-wireless Snamtrace $val(x) $val(y)$ns puts-nan -1raceall # nain4wparh # set toponew Iopography$to
4、po Load flatgricI $val( k) $val( y) set god_ create- god $val( rm) set chan_l_ new $val(chan)初始化数据#Corfigure Node$ns node-config -adhocRouting $val(rp) -llType $val(U) -oacType Svalf nac) -tfqType $val(tfq) -tfqLen Sval(tfqlen) -antType $val(ant) -propType $val(prDp) -phyType $val(netif) -topoInstan
5、ce $topo -agentTrace OFF -routerTrace OFF -macTrace ON -movem&ntTrats OFF -channel $chan_l_Generating Nodes for set i 0 $i $val(nn) incr 1) set node_($t) $ns node $nDde_(random-motion 0协调器与协调节点分别进行配置If=言11|Uson11) (puts hniraffie; $v*l(trdffU)puts format s, Ac knowledgerent for %sH Mg/802_15_4 w 闻 ”
6、5d ack4data$ns at SppTlmtl *(;/92_15_4 wpanNsm PlaybackRate &,5hsp$ns at expr appTtnel +*Jla/eci2_15_4 annam PlaybackRite 1.5ms$val(trafflc)trdffU & 1如ppTtfJL$vaI(traffte)trafftc 3 fl &,e $3ppTW5$vi 1(trafftc)traffic 日 5 XppTines$ns atsappTtnel$natrace-annotate(at(ippTiflel)raffle)traffic$ns atSripp
7、TtmeJ*$natrace-annetate(atiippTlfle)$valtraffic)traffic$ns atsappitnes$natrace-an notate(atiippTifleS*)$val( traffic)trafficf ron f ron f EEnode 0 to node 1* node 3 to node node 旧 to nodeMdc/02_i5_4 wpanHan Mac/孙2二15二4 wpanMam Mac/s235Z w pan Ham If SSalltrafftc) set pktlype ebr else set pktrype exp
8、 Ma时日睨_15_4 wj?anHammm用睨_1S_4 wpanHamFUwdr -p QDV -c tana toFlwClr -p ARP -c greenFlwClr -p mac -s 9 -d -1 -c navy m ebr ) (Flwclr -pSpktTyp-sa-d1-cblueFlowclr -pSpktTjrp-s3-d6-cgreensFUwClr -pSpktTjrp-s0-d5-ccyanJ将节点在不同时刻，用不一样的颜色显示2. 运行仿真脚本;1)创建7个节点IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
9、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII2)协调器(PANCoord)节点(0)开始广播控制消息，以协调节点16的数据传输。如图正在发送控制信息。EDlmeITlillllllllI州咖伽咖州州州伽咖叩咖触俪咖州帅州I3)节点0与节点1建立TCP/FTP连接，并开始数据传输3）节点0与节点3建立TCP/FTP连接，并开始数据传输;4）节点0与节点5建立TCP/FTP连接，并开始数据传输。在数据传输前，节点0需要通过RREQ/RREP建立与节点1、3、5的路由I皿I帅I倾I顾11顺11顾I倾I倾I顺111颗I烦I倾I顾11顺3. 利用NAM动画观察并解释
10、实验过程，理解IEEE 802.15.4工作过程。IEEE 802.15.4 工作过程：a）协调器（PANCoord）节点开始广播控制消息向其他协调节点；b）协调器与协调节点建立TCP/FTP连接，并开始数据传输；c）协调器与其他协调节点建立TCP/FTP连接，并开始数据传输;。在数据传 输前，节点0需要通过RREQ/RREP建立与有关节点的路由。五. 问题回答1. IEEE 802.15.4协议具有什么的特性？a）大规模网络b）自组织网络c）动态性网络d）可靠的网络e）应用相关性的网络f）以数据为中心的网络2. IEEE 802.15.4协议存在哪些问题？如何解决？问题：1. 由于环境影响和能源的销毁，节点更容易出现故障；2. 环境干扰和节点故障容易造成网络拓扑图的变化；解决方法：解决具有自主性；六. 总结对设计及调试过程的心得体会。通过这是的实验，清楚了 IEEE 802.15.4的工作过程，明白的协调器和协调节点在工 作中扮演的设计角色。
