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无线传感网中一种基于即时信息的TDMA方案

2021-05-31 00:20

本文摘要:新闻媒体密钥管理(MAC)协议对无线网络传感网的特性具有最重要危害。依据无线网络传感网在互联网特性层面的回绝,对于目前无线网络传感网协议在节点耗能和延迟层面的匮乏,明确指出了一种IM-TDMA计划方案,依据节点总流量的转变,动态性地调整帧宽,提高无线信道使用率;另外应用电子计数器管理方法及续传优先选择的调度方法,改动了调度复杂性,降低了节点耗能。模型结果显示:IM-TDMA计划方案能合理地节省耗能。 降低延迟,可应用于具体无线网络传感网的MAC协议计划方案中。

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新闻媒体密钥管理(MAC)协议对无线网络传感网的特性具有最重要危害。依据无线网络传感网在互联网特性层面的回绝,对于目前无线网络传感网协议在节点耗能和延迟层面的匮乏,明确指出了一种IM-TDMA计划方案,依据节点总流量的转变,动态性地调整帧宽,提高无线信道使用率;另外应用电子计数器管理方法及续传优先选择的调度方法,改动了调度复杂性,降低了节点耗能。模型结果显示:IM-TDMA计划方案能合理地节省耗能。

降低延迟,可应用于具体无线网络传感网的MAC协议计划方案中。  0章节目录  无线网络感测器互联网(WirelessSensorNetwork)是由很多在室内空间中产自的保护装置组成的一种无线通讯互联网,这种设备用以感应器监管各有不同方向的物理学或自然环境情况(例如溫度。响声。

震动。工作压力。健身运动或空气污染物),并相互配合,共享信息内容。

无线网络感测器互联网最开始来源于竞技场检测等国防运用于,现被运用于许多 民用型行业,如自然环境与绿色生态检测。身心健康监测。家居家具自动化技术及其交通出行操控等。

其运用于使用价值,已引起全球多个国家国防单位。工业领域和学界的广泛瞩目。

  无线网络传感网有TDMA和CSMA二种基础的MAC协议计划方案。在其中根据TDMA的MAC协议搭建无线信道分派的体制比较简单成熟,它没CSMA激励机制的碰撞和重新传输难题,只是为传感器网络中每一个节点分派独立国家的时隙作为数据信息发送至或对接,数据传输时不务必过多的操控信息内容,且节点在空余时必须立即转到睡眠质量中情况。因此在节点无挪动且互联网布署状况不明的情景,应用TDMA方法进行通讯,可防止无线信道矛盾及其矛盾引起的丢包率和动能耗损;保证 数据传输的实用性和可信性;令其节点不在工作中期内转到睡眠质量中情况,以存留动能。这种特性很适合无线网络传感网中的节约资源回绝。

近些年,有很多根据TDMA的改进计划方案,像LEACH.BCMAC等。这种新的计划方案尽管在資源节省。特性提高下拥有一些改进,却不会有调度方法简易。

延迟过大。无线信道使用率较低。資源消耗等可接受性。因而谋取新的计划方案以改进不存在的不足,仍然是业内应对的迫切每日任务。

  1难题描述  目前无线网络传感网中,根据TDMA的MAC协议大多数是与簇的组网方案方法融合。将互联网区别为数个簇,每一个簇总统选举一个簇头节点作为集中化于基准点,对簇内组员进行TDMA调度,各簇内组员在其分派的时隙内传送数据。  典型性的有LEACH协议,该协议以2组企业规律性执行簇的重新构建全过程。

如图所示1下图,每场分为簇的组成环节和簇的稳定环节。簇的组成环节,关键顺利完成簇头节点的随意选择。

广播节目。建立和调度体制的溶解。

簇的稳定环节,分为调度环节和数据传输环节。调度环节,簇头依据收集来的簇内节点的信息内容,将数据传输环节分派为n个长短超过的帧,每一个帧内的时隙又同样分派给簇内的组员,每场只调度分派一次。数据传输环节,依据调度結果,每一个簇内组员在每帧中的同样时隙内进行数据传输。

每场数据传输环节以后进行下一轮的簇重新构建全过程。这类根据簇的TDMA协议,应用规律性的总统选举簇头的方式,促使各簇头节点的动能得到 均衡,减少了互联网的工作中使用寿命;可是在每一轮中只进行一次调度,且n个帧的长短超过,各节点在帧内的时隙同样。如图所示1下图,假定在一个帧内仅有第一.5.m三个节点有数据信息务必传送(图上的黑影时隙,即答复有数据传输),则无数据传输节点所闲置不用的同样时隙就不容易被消耗,进而导致了无线信道使用率消沉,延迟扩大。另外因为簇头起着的是发送短信的作用,因此在全部帧内,簇头都务必保持监视情况,消耗了簇头的动能。

  图1LEACH调度协议  类似的也有BCMAC协议,如图2下图,该协议与LEACH协议在簇的组成环节相仿。在稳定环节对TDMA协议进行了一些改进,即在每帧刚开始时,由这些有数据传输的节点向簇头推送来申报人,簇头节点依据申报人状况来分派时隙,并向簇内节点广播节目调度方式,每一个务必传送数据的节点获得一个确定的发送至時间,没数据信息务必发送至的节点则正处在睡眠质量中情况,并在下一帧刚开始时清醒。假定仅有三个节点有数据传输,则簇头节点将节点信息内容收集一起进行时隙分派。因为簇头必须在全部帧宽内保持监听且无数据传输的节点能够正处在睡眠质量中情况,因此节省了很多的动能。

另外因为应用了同样帧宽,仍然不容易有时隙被消耗,因此没提高无线信道使用率,延迟依然非常大。该计划方案中,簇头务必广播节目每个节点的ID号及调度计划方案,降低了调度开支,降低了卡路里消耗。文中明确指出的IM-TDMA计划方案是在目前TDMA协议的基本上,根据增大帧宽来适应能力数据流量转变,提高无线信道使用率,降低延迟;并根据电子计数器管理方式来进行TDMA调度,降低调度多元性,提升调度开支,降低耗能;另外选择合适的时隙尺寸,更进一步优化网络特性。


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