无线传感器网络多路径传输时延优化调度算法研究

作者:赵晶;虞志刚;冯旭;陆洲; 刊名:中国电子科学研究院学报 上传者:张晓瑜

【摘要】多路径传输是无线传感器网络中应对链路质量差的重要技术。采用时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)协议结合信道跳频技术的传感器网络需通过资源调度算法进行时隙和信道等通信资源的分配。多路径传输资源调度算法需为多条路径中的每条路径分配通信资源,会造成大量的浪费,因此调度算法需要进行优化。基于多路径传输模式,本文讨论了两种路由容错机制——复制机制和重传机制,并基于不同容错机制给出了两种多路径传输资源优化调度方案。调度方案在保证数据成功传输的情况下,尽量使用更少的通信资源完成数据传输以降低传输时延。本文通过仿真实验论证采用不同容错机制的调度算法性能。

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第 3 期 2018 年 6 月 Journal of CAEIT Vol.13 No.3 Jun. 2018 檵檵檵檵檵檵檵檵 檵檵 檵檵 殝 殝 殝 工程应用 doi: 10. 3969/j. issn. 1673-5692. 2018. 03. 006 收稿日期:2018-02-01 修订日期:2018-04-28 基金项目: 国家重点研发计划基金资助项目( 2016YFB0800305) 无线传感器网络多路径传输时延优化调度算法研究 赵 晶,虞志刚,冯 旭,陆 洲 ( 中国电子科学研究院,北京 100041) 摘 要: 多路径传输是无线传感器网络中应对链路质量差的重要技术。采用时分多址( Time Divi-sion Multiple Access,TDMA) 协议结合信道跳频技术的传感器网络需通过资源调度算法进行时隙和信道等通信资源的分配。多路径传输资源调度算法需为多条路径中的每条路径分配通信资源,会造成大量的浪费,因此调度算法需要进行优化。基于多路径传输模式,本文讨论了两种路由容错机制———复制机制和重传机制,并基于不同容错机制给出了两种多路径传输资源优化调度方案。调度方案在保证数据成功传输的情况下,尽量使用更少的通信资源完成数据传输以降低传输时延。本文通过仿真实验论证采用不同容错机制的调度算法性能。 关键词: 无线传感器网络; 多路径传输; 容错机制; TDMA 调度 中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号:1673-5692( 2018) 03-264-08 Time-Efficient Scheduling for Multi-path Routing in WSNs ZHAO Jing,YU Zhi-gang,FENG Xu,LU Zhou ( China Academy of Electronics and Information Technology,Beijing 100041,China) Abstract: Multi-path routing is essential to overcome the high loss rates in Wireless Sensor Networks ( WSNs) . WSNs based TDMA and channel hopping should allocate timeslot and channel by scheduling algorithms. Scheduling algorithms for multi-path routing should allocate communication resource for each path along multiple paths and a lot of communication resource will be wasted. Therefore,the scheduling for multi-routing should be optimized to reduce allocated resource. In this paper,we discuss two routing fault mechanisms categorized into replication mechanism and retransmission mechanism. Then we develop two scheduling algorithms for different fault mechanisms

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