低功耗無線傳感器網(wǎng)絡中延遲技術的研究.pdf

1、計算機網(wǎng)絡和無線通信技術的發(fā)展，推動了森林環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生和軍事監(jiān)控等無線傳感網(wǎng)絡應用的發(fā)展和普及。多數(shù)應用都對數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間，即數(shù)據(jù)從源節(jié)點發(fā)出到被根節(jié)點接收到之間的時間間隔提出了很高的要求。與此同時，多數(shù)應用也希望實現(xiàn)低功耗，從而引入了工作周期機制，在節(jié)點不工作時關閉無線通信模塊，使節(jié)點處于休眠狀態(tài)。但是這種低功耗機制會增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。
　　本文為了在實現(xiàn)低功耗的同時降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，提出了兩種不同路由策略下的延遲

2、解決方案。第一種策略是在傳統(tǒng)路由下引入多流水線機制，在此基礎上設計了一種新的時間片分配策略(MSF)，并提出了兩種最優(yōu)化算法。在該設計中，每個子節(jié)點擁有多個父節(jié)點，并能對父節(jié)點分配相應的時間片。為了進一步降低環(huán)境感知到數(shù)據(jù)接收的時間間隔，本文還考慮了從數(shù)據(jù)被感知到數(shù)據(jù)包生成之間的時間間隔。通過給網(wǎng)絡中的節(jié)點分配合適的喚醒時間，在網(wǎng)絡流量較大時以非常小的代價協(xié)調網(wǎng)絡中的多條路由路徑來最小化點對點平均延遲及最大延遲。第二種策略是在機會路由的

3、基礎上，提出基于機會路由的喚醒時間長度控制策略(D2CS)。在該策略中，網(wǎng)絡中的節(jié)點根據(jù)當前數(shù)據(jù)包的延遲動態(tài)調整接下來的喚醒時間長度，將網(wǎng)絡延遲控制在一定范圍內，并在具體傳輸延遲的要求下降低網(wǎng)絡的總體占空比，平衡網(wǎng)絡負載。最后，本文通過實驗，將所提出的MSF策略和D2CS策略分別與傳統(tǒng)的多流水線技術和機會路由技術進行了對比。實驗數(shù)據(jù)顯示，MSF策略能將網(wǎng)絡中的延遲控制在比較低的水平，特別是在網(wǎng)絡流量較大時，較傳統(tǒng)多流水線技術降低超過20