面向地理路由的睡眠调度算法在移动传感器网络频宽比

文摘

新,地理路由的研究中心,一个有能力的路由方案在无线(移动)传感器网络(网络),改变了网络频宽比的方向传感器的睡眠计划减少能源消耗。然而,远离connected-k社区(CKN)睡眠调度算法和地理路由倾斜的睡眠调度(GSS)算法,几乎所有研究工作的地理路由网络dutycycled警报地理转发机制;此外,附近的大部分工作注意传感器可以移动的事实。在本文中,我们关注睡眠调度的地理路由网络频宽比与移动传感器和推荐两个geographic-distance-based related-k社区(GCKN)睡眠调度算法。第一个是geographic-distance-based connected-k-neighborhood第一路径(GCKNF)睡眠调度算法。第二个是geographic-distance-based connected-k-neighborhood所有路径(GCKNA)睡眠调度算法。通过抽象的分析和模拟,我们表达,当有移动传感器,地理路由可以实现较短的平均长度第一传输路径探索轮采用GCKNF睡眠调度和所有传输路径搜索相比,网络使用GCKNA睡眠调度与网络使用CKN和GSS睡眠调度。最后,我们评估不同的路由协议访问场景。

关键字

Connected-k社区(CKN)、频宽比、地理路由、无线(移动)传感器网络(网络)。

介绍

这项工作的主要区别从现有机会主义路由方案是考虑的实际问题责任骑自行车和提供了一个机会网络路由协议根据。主要叫醒邻居一个数据包转发的有效接收和提供路由目标的进展。效应,通过最小化的平均数字频宽比所需的端到端分组交付和大大提高能源效率,降低网络延迟单播路由相比。这实现了通过引入一个新的anycast路由度量,EDC(估计责任骑些),专注于能源能力和延迟,而不是高吞吐量。

睡眠调度困难责任骑了网络与移动节点(以下称为移动网络)采用地理路由。在这个工作提出两个geographic-distance-based connected-k社区(GCKN)睡眠调度算法。第一个是geographic-distance-based connectedneighborhood第一path1 (GCKNF)睡眠调度算法,意味着使用第一路径移动传感器网络的传输。第二个是geographic-distance-based connected-neighborhood所有paths2 (GCKNA)睡眠调度算法,它计算所有可能的路径地理最近的位置。模拟和性能评估的研究,当有移动传感器,地理路由可以完成更短的平均长度第一传输路径搜索在移动网络使用GCKNF睡眠调度和所有传输路径探索在移动网络使用GCKNA睡眠调度与移动网络使用连接k它毗邻或地理睡眠调度和路由协议的比较与系统提供的移动对象可以提供给附近的客户。另外,大概所有附近的工作大约在频宽比地理路由无线传感器网络试图改变地理转发方法紧凑的动态拓扑由各个节点被骑车或离开睡眠模式。例如,它是可选的预期的等待外部转发的继任者,并选择一个备份节点如果第一个方法失败。在传感器领域是切成一些k-reporting字段,然后有些不间断集团首脑选举从接近传感器收集数据,最后传输所有数据到水槽。除了connected-k社区(CKN)睡眠调度算法和面向地理路由的睡眠调度(GSS)算法提出,很少有研究解决了网络节点可访问性问题在频宽比不从睡眠调度的角度。本文解决了网络频宽比与移动节点睡眠调度困难采用地理路由。 We propose two geographic-distance-based connected k neighbor-hood (GCKN) sleep scheduling algorithms.

目标和范围

研究的目标是计划一个超低的责任周期调度协议大规模无线传感器网络,满足以下要求。

优化目标:

服务质量的设计应包括交通到达可移动的传感器节点在一个适当的方式。

能源效率计划应该努力扩大网络寿命,同时仍然坚持的服务质量(QOS)考虑。

可伸缩性的提出必须要精通可伸缩和任务安排任何规模的。

鲁棒性的提出应该确保全球性能方案不是个人感知设备故障。

睡眠调度

睡眠调度的基本方法是决定节点的一个子集醒着在一个给定的时期,其余节点的睡眠姿势,减少电力消耗,这样一般可以压缩能耗。现有的无线传感器网络通常的睡眠调度工作的中心集中在两个目标:点覆盖和节点覆盖。点覆盖,清醒的节点在每个时期涵盖每个部署的位置字段。

现有点覆盖面向算法的改变他们的睡眠调度目标:最小化能量消耗或减少正常事件检测延迟节点覆盖清醒节点指定组装相关的全球网络,这样每个睡眠节点是一个至少有一个清醒的直接邻居节点。然而,所有这些机制通常关注的介质访问层静态无线传感器网络与固定节点。

系统执行细节

主场景

创建主要scnario运行

运行选项

输入源和目的地选择,标本来源3和目的地分别为43。那么首先考虑andchoose路径根据确切位置的数据。首先发现的邻居和非whenvever邻居节点的邻居节点发现它的确切位置每个节点根据能级找到最小的路径。

图1.1显示了时间和吞吐量场景的吞吐量在kbps和时间在秒。最大吞吐量在HPR(高性能路由)和其他路由协议给各级性能是最大。通信系统的吞吐量会受到各种因素的影响,包括底层模拟物理媒介的局限性,处理能力的系统组件,终端用户的行为。当考虑到各种协议开销,有用的速率传输数据可以明显低于最大可以达到的吞吐量。

包/损失下降,Pd = Ps - Pa

Ps是发送的数据包数量和在哪里

爸爸收到的数据包的数量。

答:系统的功能图

流程图

包交货率

包交货率被定义为平均的比例每个接收机收到的数据包的源发送的数据包的数量从图描述HPR的比较,AODV和安全域

图1.2是清除的地理路由当比较不同路由协议的数据包交货率动态源路由协议是给非常少的性能和高性能路由协议提供高性能。在15秒DSR给45% AODV给60%,HPR给包95%以上。

交货率。表7.3中给出了在不同的时间间隔包交货率和比较这些协议假设当时25秒HPR给96%,AODV给76%,安全域为72%因此得出结论,高性能路由协议提供了高性能包交货率。

丢包

包丢失而发生一个或多个数据包记录旅行通过网络无法达到他们的目标。包丢失通常是由网络堵塞造成的。当内容到达一个常数段在给定的路由器或网络碎片率大于发送通过,很可能就没有其他选择比放弃包。如果某路由器或链接是约束的能力的总旅行路径或网络旅游在一般情况下,它被称为一个受限制的访问。包丢失可以计算帧损失率定义为框架的比例应该是转发的网络负载不转发由于缺乏资源。

包/损失下降,Pd = Ps - Pa

Ps是发送的数据包数量和在哪里

爸爸收到的数据包的数量。

表1.2丢包率的比较场景。

从表7.4的结论,当时间是5秒,10秒等然后比较不同路由协议丢包率wirth动态源路由(域)协议,特别的按需路由协议(AODV)和高性能路由(HPR)协议的工作表明高性能路由协议是最小丢包率。在5秒时间域损失6包,AODV损失3包和HPR损失2包分别平均。所以使用高perforamnce路由协议在移动传感器网络是非常有利的。

能源消耗

如表1.3所示HPR之间的比较,AODV和安全域能量计算和画出图表的形式。图完全显示praposed HPR绝对是节省网络中的一些能量。

从下表得出这样的结论:使用移动传感器网络在地理路由和使用不同的睡眠与高性能路由协议算法消耗能源和包交货率,这些参数给高吞吐量性能和延迟时间可以减少。

以上图表显示平均能源消耗与高性能与动态源路由协议和路由协议比较特别的按需距离矢量路由协议也比较的吞吐量。平均能量消耗HPR。

应用场景

移动无线传感器网络比静态的更多功能的传感器网络,因为他们可以部署在任何情况下与快速拓扑变化和改变他们的许多应用程序是相似的,如环境监测、监视。移动传感器网络的数量增加应用程序之外的静态无线静态网络使用。这项工作的优势更好的能源效率,提高覆盖率,提高目标跟踪和优越的通道容量传感器可用于监测环境由于技术的进步,网络通信、嵌入式系统设计和集成到传感器节点现在可以设备规模小得多的和成本有效的处理能力比以前虽然效率提高了,移动传感器可以监测各种环境条件,包括但不限于温度,湿度和闪电的情况。主应用程序的工作是找到地理接近路径和发送的数据,因为能源消耗和数据在任何地理区域将快速移动。本文工作是用于建筑物自动化、物流控制和监视测量和通讯工业供热验证和空调的设置。

结论

本文的工作是能够实现频宽比移动网络,并提出了两种基于地理空间的connected-k社区(GCKN)首先是GCKNF其次是GCKNA睡眠调度算法。GCKNF和GCKNA非常有效地缩短的长度的地理路由传输路径探索dutycycled移动网络。研究的范围是开发能源效率。研究涉及使用各种组合提供有效的睡眠调度和提高网络的生命周期,同时监控之间的权衡网络寿命和延迟增加,带宽和可靠性。高性能路由协议显示了有前途的性能平衡能量,延长网络寿命。

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