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延迟时间分析和短程无线事务系统的能耗问题

Kamani Krunalkumar C。1,Kathiriya Dhaval R。2
  1. 助理教授,计算机科学部门,阿南德•农业大学Anand,印度古吉拉特邦
  2. 董事(it) &院长,河中的小岛学院农业大学Anand,印度古吉拉特邦
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文摘

蓝牙是一种很有前途的短程无线个人区域网络技术和即将被无所不在地部署在一个广泛的设备。蓝牙网络的基本单元是一个集中的主从拓扑结构,即一个微微网,可以很容易地扩展到一种特定的网络称为散。散增加蓝牙的可用性等多重的许多应用程序可能是建立在他们释放蓝牙的潜力。当超过7设备被连接在一个蓝牙散,桥设备是用来连接两个微微网成散。应对可能的不同的微微网之间的数据传输,设备必须经常切换不同的大师的桥梁。这可能导致网络流量。我们的工作试图探索不那么受欢迎,但强大的蓝牙应用程序可以帮助扩展蓝牙通信的范围,并提供一个免费的通信基础设施,找到蓝牙网络的事务延迟。我们的方法是设计一个交易系统,可以用来模拟和测试的路径选择的路径可以从源到目的地。同时这帮助用户选择最优路径。由于这种创新的方法; in transaction system it cause less traffic and it resultant in to less delay. Our work also analyzes the end-to-end packet delays, cumulative delay for both intra- and inter-piconet traffic and energy consumption, in a Bluetooth scatternet. Finally, we conduct simulations by using eclipse and NS-2 to demonstrate the efficiency and effectiveness of the proposed transaction system.

关键字

微微网、Sactternet、个人区域网络(锅),特定的网络,延迟时间,能源消耗。

介绍

最近,都花费了大量的精力来研究和开发的个人区域网络(PAN)。这些网络是由个人设备,如手机、掌上电脑和笔记本电脑,在靠近对方。蓝牙是一个新兴的技术,使便携式设备连接和沟通通过短程无线自组网[1],[2]自1998年春末宣布;蓝牙技术吸引了大量的研究。然而,在蓝牙网络容量分配问题已经很少了。此外,大多数的研究关于网络协议已经通过模拟[3]。在本文中,我们制定短期交易系统模型和延迟分析和交易系统的能耗问题。
蓝牙;有前途的无线个人区域网络技术提供一种低功耗、低成本、全球统一的无线接口之间的任何两个设备与蓝牙支持。今天,蓝牙的边缘被无所不在地部署在一个广泛的设备。
然而,一个特设网络基于蓝牙带来了新的挑战。有特定的蓝牙限制不存在其他无线网络。例如,一个蓝牙微微网组成的网络。每个微微网包含一个主和7奴隶。微微网可以连接成一个更大的散通过共享奴隶(图1)。如图所示,米et al .[9]和zurb开发[10],散的配置有很大的影响网络的性能。例如,当散网包含更多的微微网,数据包碰撞的速度增加。之前我们可以有效利用蓝牙特设网络,我们必须首先制定一个有效的模型来形成一个散网从孤立的蓝牙设备。[8]
在本文中,我们分析了延迟时间分析和能耗问题对我们提出的短程无线交易系统。
研究这个问题散网形成的情况并不是另一个的范围内的设备。通信范围至少是根据当前的蓝牙规范10米。这意味着我们的形成模型应该在任何两个设备之间的最大距离是10米以上。
我们采用一层方法这一问题。首先,我们研究如何组织成散这些设备。我们设计和评估一个新的散网形成模型的性能。第二,形成模型的子例程,我们研究的设备如何能有效地发现彼此并生成节点间的最优路径。(11、12)
本文组织如下:在第二部分,我们将讨论我们的研究的背景,以获得更好的理解如何制定我们的模型。在第三节,我们讨论我们的近距离无线交易系统。在第四节,我们介绍动态最优路径选择。第5部分中延迟时间分析使用eclipse模拟器)。我们目前的分析和使用NS2仿真结果我们的模型在第六节。在第七节我们提到的结论对于我们的研究工作。
散增加蓝牙的可用性多重的和开放的许多新领域,为用户提供卓越的增值服务。许多应用程序可能建立在他们释放蓝牙的潜力。scatternet-based应用程序的主要成分包括拓扑形成、模型设计和路由算法,它本身是许多类型的蓝牙规范没有定义任何特定的人。每个实现这些应用程序需要的实现这些算法之一,因此大部分时间做一个重新发明轮子。这需要一个标准的模型框架无缝集成的所有应用程序和算法,模块化和可重用的时尚。
建立一个高度灵活和健壮的模型部署各种scatternet-based蓝牙应用程序,我们已经确定了以下要求:
答:平台无关的
任何希望被部署的应用程序/蓝牙应该力争便携式/广泛的平台。上需要这个平台独立性两个账户:

1。堆栈独立性:

蓝牙的到来,栈的盈余,同时兼顾开源软件和收费。一个基本的蓝牙堆栈跨越至少四层OSI网络模型的物理传输。大多数这些层都在上面运行的应用程序直接访问。每个栈都有它自己的API和规范,移植应用程序在每个栈带来了一项特别的任务。所以之间的想法是提供一个标准API的应用程序和应用程序栈,这样符合这个标准API变得独立于底层实现。

2。设备独立性:

蓝牙打算就部署在任何无线设备可能永远存在。实现设备独立性,应用程序应该用编程语言编写,在大多数的便携式设备。Java是一个自然的选择。Java 2平台微版(J2ME),其连接有限设备配置(CLDC)增强移动信息设备概要文件(MIDP)是最广泛部署版本的Java和跨越了几乎每一个无线设备,拥有能够连接到网络。
为了满足上述要求,堆栈独立和设备独立性,我们需要一个标准API和应用程序之间的堆栈和java。

3所示。或者

散网形成和路由算法负责定义一个散的特点。散网可以提供更好的性能,如果这些算法是面向应用的特定类型的应用程序。通过算法之间的切换用户可以很容易地决定什么最适合他们。允许在运行时选择的算法,我们已将它们整合成架构或者核心的方式。在这种方式中,用户也可以下载并运行算法模块可以独立开发,但按照架构。
基于以上;我们设计一个新的数据事务为短程通信系统,提出了一个解决方案来找到最优路径模型。相同的工作发表(14、15)。

近距离无线事务系统设计

我们已经开发出一种近距离无线交易系统可以帮助扩展蓝牙通信的范围,并提供一个免费的通信基础设施使用eclipse和J2ME。架构如图2所示。(11、12)
在这个特定的事务模型设备C1 (piconet-1)可以将消息发送给设备新(piconet-2),这不是C1 (piconet-1)的范围内,通过设备C3,短的范围内。同样X (piconet-3)在新范围;这不是C1尽管事务系统的范围。
在图3中,C1, C2和C3是在一个微微网,意味着他们彼此直接以及间接连接。新节点在第二个微微网,直接与C3。节点X是在第三个微微网。与节点直接相连。
图- 4显示了节点排列在eclipse中模拟器如图3中提到的。[14]

动态最优路径选择

在这个新的设计,我们评估扩展可能性派生两个多希望在网络和探索不同的路由路径/链接进行交流沟通。
后成功实现如图- 4以上架构设计;我们的下一个任务工作上面的最短路径路由机制的网络设计如图5所示。[13]
为了显示动态最优路径在我们的模型中使用*符号与路径。当两条路径一样平等跳我们首先考虑的路径发现网络的最优路径。同样如图6所示。[7]

延迟时间分析

发现端到端延迟,累积延迟;我们已经在eclipse中首先模拟模型。
答:(End2End延迟
End2End延迟=时间(以秒为单位)其他节点接收到数据包时——时间(以秒为单位)当当前节点发送的数据包。在我们的短程无线网络计算从源发送的数据包跟踪级别和接收目的地跟踪级别。在源和目标节点跟踪等级可以从列表中选择。[4]
当数据从源(C1)传播到目的地(X),它从不同的中间节点。延迟是由于数据包接收和数据包转发。如下图所示。延迟的新节点。
b .累积延迟:
平均接收数据包的节点数量=数量的总和所有中间节点(节点源和目的节点之间)接收数据包发送的所有源节点收到的数据包数量/目的地节点。[6]
平均节点转发数据包的数量=所有中间节点的数量之和(源和目标节点)之间的节点转发数据包发送的所有源节点收到的数据包数量/目的地节点。
总或累积延迟即发送方和接收方之间的延迟是如下图所示。累积延迟只不过是数据包的总时间在每一个中间节点。下面的图显示了X总延迟时间节点。
c .交通延误:
我们模拟了通过填充节点网络模型。由于我们国家,当数量的中间节点更延迟时间是越来越少的节点的数量更少的延迟。除此之外我们还模拟两个节点之间的数据传输时直接或间接相互连接。从结果我们可以直接连接节点的状态花费更少的时间和间接连接节点更多的时间因为在中间节点的延迟。直接和间接连接节点的时间。(4、5)
在我们的例子中直接连接C1和C2时需要15女士(图9)。当我们从C1 C3通过C2传输数据需要更多的延迟时间。在我们的例子中需要46(图10)。

使用NS2仿真

为了评估数据包生成和数据包大小随着延迟时间的分析和能源消耗我们使用NS2模拟相同的交易系统。在NS2首先我们设置拓扑如图11所示。
图12提供了网络信息的模型。节点0 1 4第一个微微网,节点2,3,7在第二个微微网和节点3,5、6第三微微网。节点7是中间节点通过节点0和节点6可以能够与eachohter交流。
我们还研究了节点的能耗使用NS2在我们的模型中。为每个节点初始能量我们假设1000焦耳如图13所示,结果最后的仿真如图14所示在我们的例子中能量是991.864574焦耳和相同的图形生成使用xgraph如图15所示。
在分析我们发现散网形成过程中,有很多设备要连接在同一时间,所以调查和页面流程会发生。我们称之为传播范围的设备发现当一组设备相互联系。在下面,我们将讨论我们的方法和现在使用xgraph仿真结果。
图显示,一开始传播或设备发现和连接建立之后它需要更多的能量和它表示节点消耗的能量。

结论

这项工作提供了多个路径分析的工具和动态最优路径分析。它给几乎真实的行为路径传输节点的移动性。通过这项工作,一旦所有可能的路径从源和目的地发现,节点的链路稳定性观察,根据这些参数,显示的路径与数字,这些数字显示源和目的地之间的中间跳数。更少的源和目的地之间的数量是更优的路径。
此外,我们提出了端到端延迟,累积延迟和交通延迟分析NS2模拟器使用eclipse和能源消耗问题。

数据乍一看

图 图 图 图 图
图1 图2 图3 图4 图5
图 图 图 图 图
图6 图7 图8 图9 图10
图 图 图 图 图
图11 图12 图13 图14 图15

引用