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国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

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主动源路由(PSR)快捷键树的无线网络

美国Shabnam1,T.Mohanraj2
  1. 主机,Dept of CSE, Karpagam University, Coimbatore, India
  2. Karpagam大学助理教授,部门CSE印度哥印拜陀
相关文章Pubmed,谷歌学者

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国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

文摘

快捷键树的路由的主要思想是计算剩余啤酒花从源到目标任意使用无线个域网的分层解决方案,和每个源或中间节点转发数据包到邻居节点的最小剩余啤酒花的邻居表。快捷键树的路由是完全分布式和兼容无线个域网标准,因为它只利用解决方案和规范的邻居表没有任何变化。快捷键树路由(STR)协议提供了接近最优路由路径的优点以及维护无线个域网树路由等低内存消耗。有可能延迟高、交货率低。在本文中,我们提出一种轻量级主动源路由(PSR)协议,可以维护网络拓扑信息比距离向量路由(DV)促进源路由。它增加了交货率,减少延误。使用计算机仿真在网络模拟器测试2 (ns-2)表明,PSR的延迟是只有一小部分的延迟STR协议,和PSR收益率比STR协议更好的数据传输性能。

关键字
无线个域网,WSN, PSR

介绍
更现代的网络是双向的,也使传感器的控制活动。无线传感器网络的发展是出于军事应用如战场监视;今天这样的网络被用于许多工业和消费者应用程序中,如工业过程监测和控制,机械健康监测。“节点”的基础上构建——从几个到数百甚至数千,其中每个节点连接到一个(或有时几个)传感器。每个这样的传感器网络节点通常几部分:一个无线电收发机内部天线或连接到一个外部天线、单片机、电子电路与传感器和一种能源,通常一个电池或嵌入式形式的能量收获。传感器节点可能大小不同于一个鞋盒大小的一粒尘埃,虽然功能“微粒”真正的微观维度尚未创建。传感器节点的成本同样是变量,从几个到数百美元,取决于单个传感器节点的复杂性。大小和成本限制等传感器节点导致相应的限制资源能源、记忆、计算速度和通信带宽。网络拓扑的变化从一个简单的星形网络,一个先进的种无线网状网络的无线传感器网络(WSN)是收集数据越来越多地设想,如物理或环境属性,从感兴趣的地理区域。网络是由大量低成本的传感器节点,采用便携式电源,如电池。
在许多网络监测的应用,跟踪移动目标(例如,一个人或车辆)的一个主要目标。与检测研究离散检测事件的目标跟踪系统通常需要确保持续的监控,即。,总是存在节点可以检测目标沿着它的轨迹(例如,检测延迟或高覆盖率较低级别)。因为节点通常运行在电池,一般很难充电一旦部署,能源效率是一个关键特性的网络延长网络生命周期的目的。但是,如果提高能源效率,目标跟踪的服务质量(QoS)极有可能是负面的影响。例如,迫使节点睡眠可能会导致错过了通过目标和降低了跟踪报道。因此,节能目标跟踪应该提高能源效率之间的权衡和跟踪性能,通过提高能源效率相对较小的损失为代价的跟踪性能。
作为跟踪性能损失的赔偿责任造成的自行车和睡眠调度,主动唤醒了觉醒节点主动准备接近目标。然而,大多数现有的努力对主动唤醒唤醒所有邻居节点在该地区,预计到达目标,没有任何区别。事实上,它有时是不必要的唤醒所有的邻居节点。准确地睡眠时间节点,以减少能源消耗的主动唤醒。例如,如果节点知道确切的路线的目标,这将是足以唤醒那些覆盖的节点路由时目标预计将导线感应区域。

相关工作
在[1]的作者提出了应用程序领域的家庭自动化,楼宇自动化,电力抄表代表大量的部署无线传感器网络设备。当前主要是无线适应现有应用程序的部署。最初的动力使用无线技术改造市场,降低安装成本比传统的有线系统。越来越多的商业用户的无线传感器网络正在利用技术提供服务和功能是不可能的或过去成本太高。预见性维护空调和照明系统和先进的能源管理的效用米是这一趋势的好例子。[2]无处不在的家庭网络已经被广泛关注由于其无缝集成到日常生活。这一创新系统透明地结合各种家电,智能传感器和能源技术。智能能源市场需要两种类型的无线个域网网络设备控制和能源管理。作者提出的设计multi-sensing、供暖和空调系统和驱动应用程序的家庭用户:一个传感器网络的智能家居智能灯光控制系统和能源控制生产。作者设计的智能家居设备描述和标准实践需求响应和负载管理“智能能源”应用程序需要在一个智能能源建立住宅和商业环境。 In [3] authors develop practical ZigBee deployment guideline under the interference of WLAN.We identify the “Safe Distance” and “Safe Offset Frequency” using a comprehensive approach including theoretical analysis, software simulation, and empirical measurement. In addition, they proposed a frequency agility-based interference avoidance algorithm.
该算法可以检测干扰和自适应节点切换到“安全”通道动态避免WLAN干扰小的延迟和小的能源消耗。该方案是实现Meshnetics ZigBit开发工具包及其性能方面的经验评估thepacket错误率(每)使用无线个域网和wi - fi共存试验台。结果表明,实证结果与分析结果一致。在[4]作者提供一个可靠的传输协议基于任何路由无线病人监控。计划自动选择最接近的数据接收方的任何快速组作为一个目的地来减少传输延迟以及控制开销。新协议还缩短路径的延迟复苏由中间路由器启动路由恢复原来的路径。可靠的传输方案的基础上,实现了一个无线个域网设备监控,检测于一体的下降,室内定位,和心电图监测。当设备的三轴加速度计检测到一个秋天,病人的当前位置是通过无线个域网网络传输到紧急中心。[5]突出问题,最近的空间相关性模型的传感器节点的数据不适合测量相关性在复杂的环境中。此外,代表数据时不准确而真实的数据。 Thus, we propose the data density correlation degree, which is necessary to resolve this problem. The proposed correlation degree is a spatial correlation measurement that measures the correlation between a sensor node’s data and its neighboring sensor nodes’ data. Based on this correlation degree, a data density correlation degree (DDCD) clustering method is presented in detail so that the representative data have a low distortion on their correlated data in a WSN. Moreover, the shape of clusters obtained by DDCD clustering method can be ad Smart grid is an intelligent power generation, distribution and control system. ZigBee, as a wireless mesh networking scheme low in cost, power, data rate, and complexity, is ideal for smart grid applications, e.g., realtime system monitoring, load control, and building automation. Unfortunately, almost all ZigBee channels overlap with wireless local area network(WLAN) channels, resulting in severe performance degradation due to interference.

提出技术

积极的源路由的设计
从本质上讲,PSR为每个节点提供了广度优先生成树(BFST)的整个网络的本身。为此,节点周期性地广播树结构在每个迭代中最好的知识。根据收集的信息从邻居在最近的迭代过程中,一个节点可以扩展和更新其知识的网络拓扑构建一个更深入、更近期BFST。这些知识将分发给邻国下一轮操作。另一方面,当一个邻居被认为是失去了,程序触发删除其相关信息从拓扑库维护的检测节点。直观地说,PSR有相同的通信开销DV-based协议。我们额外英里去减少通信开销的PSR路由代理。细节III-C节将讨论此开销减少。在描述PSR的细节之前,我们首先将回顾一些用术语。让我们模型网络的无向图G = (V, E),其中V是组节点(或顶点)的网络,和E是无线连接的集合(或边缘)。 Two nodes u and v are connected by edge e = (u, v) E if they are close to each other and can directly communicate with given reliability. Given node v, we use N(v) to denote its open neighborhood, i.e., {u ∈ V |(u, v) ∈ E}. Similarly, we use N[v] to denote its closed neighborhood, i.e., N(v) ∪ {v}(see [14] for other graphtheoretic notions).

路由更新
由于其积极的特性,PSR的更新操作是迭代和分布在网络中的所有节点。开始时,节点v只有意识到自己的存在;因此,只有BFST单个节点,根节点诉的交换的BFSTs邻居,它能够构造一个BFST内N [v],即。星图集中在v, Sv来标示。
全球之声= Sv U (Tu−v)。
邻居修剪
PSR的周期性地广播路由消息也双“hello”消息的节点来确定其他贡献网络连接应该删除,这个过程称为邻居修剪。考虑节点与邻居修剪过程触发在v邻居u通过下列情形:
1)没有收到路由更新或数据包从这个邻居对于一个给定的一段时间。
2)数据传输节点你已经失败了,据链路层。

流线型的微分更新
除了配音路由更新作为PSR你好消息,我们交错的“完整的转储”路由消息,如前所述,与“微分更新。“基本思想是把完整的更新消息经常低于短消息包含的当前和先前的知识之间的区别一个节点的路由模块。这种方法的好处和平衡这两种类型的消息之间在早些时候主动路由协议都已经被广泛地研究过了。在本文中,我们进一步简化路由更新两个新途径。首先,我们使用一个紧凑的树表示法full-dump和微分更新消息将这些消息的大小。第二,每个节点试图维持一个更新BFST随着网络的变化,使微分更新消息甚至更短。

仿真结果
PSR的仿真分析是使用网络仿真器NS2实现
仿真完成交货率,最终推迟的结果分别如图1和2所示。

结论和未来的工作
PSR协议应该提供更多的拓扑信息比德国焊接学会和STR但它大大减少了延迟和增加交货率比其他路由协议。增强的PSR计划。本文一直出于需要支持manet投机取巧的数据转发。概括ExOR的里程碑工作等功能在网络,我们需要一个PSR协议。这样的一个协议应该提供更多的拓扑信息比德国焊接学会但必须比LS路由协议的开销小得多;甚至在OLSR MPR技术还不够。因此,我们提出了一个基于树的路由协议,也就是说。PSR,灵感来自于PFA和WRP。首先,它只使用一种类型的信息,例如,the periodic route update, both to exchange routing information and as hello beacon messages. Second, rather than packaging a set of discrete tree edges in the routing messages, we package a converted binary tree to reduce the size of the payload by about a half. Third, we interleave full-dump messages with differential updates so that, in relatively stable networks, the differential updates are much shorter than the full-dump messages. To further reduce the size of the differential updates, when a node maintains its routing tree as the network changes, it tries to minimize alteration of the tree. As a result, the routing delay of PSR is only a fraction or less compared with DSDV, OLSR, and DSR, as evidenced by our experiments. Yet, it still has similar or better performance in transporting TCP and UDP data flows in mobile networks of different velocity rates and densities.

数据乍一看
图1 图2
图1 图2

引用










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