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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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减少使用自适应技术在传感器网络数据包碰撞

Gagandeep考尔1,Poonam Arora2
  1. PG学生,ECE称,Farid巴巴工程与技术学院,迪翁•(珀),印度
  2. 助理教授,ECE称,Farid巴巴工程与技术学院,迪翁•(珀),印度
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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

文摘

广泛的应用,如灾害管理、军事和安全注意研究这种类型的网络。无线传感器网络中有许多问题如电池消费、调度、集群、丢包等。有许多算法可以减少这些问题。在本文中,我们引入新技术是基于自适应技术来防止丢包问题。这个拟议的技术比现有技术。在本文中,我们提出了一种自适应技术,我们添加了确认方案。通过添加确认概念我们减少了数据包碰撞,提高网络吞吐量。它使用网络Simulator-2实现。

关键字
传感器网络、CSMA、电池消耗,包丢失,吞吐量

介绍
无线传感器网络由大量的节点分布在一个特定的地方我们要照顾的变化发生了[3]。传感器节点通常由传感器、执行器、内存、处理器和他们有沟通能力。允许所有的传感器节点通过无线通信媒介。无线电频率的无线介质可以,红外或任何其他媒介,当然,没有有线连接。这些节点被部署在一个随机的方式,他们可以完成他们之间的沟通自组网。如果节点不能通过直接联系交流,即它们的覆盖范围;可以发送数据到其他节点通过它们之间的节点。此属性称为种[4]。所有传感器节点协同工作服务请求。一般网络并不像有集中的一个点对点之间的通信节点。 So there is no requirement of prior established infrastructure to deploy the network [5]. WSN gives flexibility of adding nodes and removing the nodes as required. But this gives rise to many drastic changes to deal with in the network topology such as updating the path, or the network tree, etc.
在WSN节点收集的数据信息是指下沉。水槽可以通过互联网连接到外部世界的信息可以利用在时间的限制[6]。使用这些网络的众所周知的问题是有限的电池寿命。这是由于传感器节点的大小是小,这将导致限制电池组件即规模大小,处理器,内存存储数据,都需要小。所以任何优化这些网络应注重优化能源消耗。在WSN大量的感知数据和发送路由信息通常有时间限制,这样的信息可以利用任何事故发生之前,如工业监测、机械监测等。功耗要高得多的能量比内部处理的数据通信。所以节能方案需要解决。论文的其余部分组织如下。第二节简要讨论相关工作。第三节介绍了CSMA / CA。 In section IV explain the proposed modal. The result analyses are packet loss and throughput achieved by using adaptive modulation.

相关工作
卢卡斯·d·p·门德斯et al。[1],他们讨论了跨层的解决方案是结合广告传播方案来提高一个小槽迎宾基于无线传感器网络的吞吐量和一生。减少了传输开销相对于其他介质访问方法这个介质访问方法方案被选中,是因为它不添加协议信息传输数据位。结果表明,跨层设计和广告的结合方案已被证明增加网络吞吐量超过10%,双网络生命周期相比,没有广告的割缝迎宾无线传感器网络。
Ossama尤尼斯和索尼娅Fahmy[2],提出了一种分布式聚类方法对长寿的特别的传感器网络。建议的方法不做任何假设的存在基础设施或对节点功能,除了多个功率传感器节点的可用性。他们提出了一个协议,注意(混合动力节能分布式集群),定期根据混合选择簇头节点的剩余能量和次要参数,如节点靠近邻国或节点的程度。注意在O(1)的迭代终止,开销低的信息,达到相当均匀的簇头分布在整个网络。
Dahlila p . Dahnil et al。[6],提出了一种比较研究集群的集群技术和质量的一个标准集群头选举和集群形成无线传感器网络。注意,模拟浸出和能源LEACH协议及其性能比较产生的簇头的数量而言,集群规模、簇头分布、可伸缩性和覆盖率。提出了这些协议的结果显示集群形成有助于延长网络的生命周期。我们调查的可伸缩性方面的先进网络中的节点及其对网络的影响。我们提出调查一个谨慎和AE-LEACH协议、集群头选举的新方法,提高网络生命周期的高级节点。仿真表明,有一部分先进的网络中节点给显著提高网络的生命周期。

CSMA / CA
CSMA / CA(载波监听多路访问/冲突避免)是802.11的协议为载体传输网络。与CSMA / CD(载波监听多路访问/冲突检测)处理传输碰撞发生后,CSMA / CA行为,防止碰撞发生之前。在CSMA / CA,当一个节点接收到一个数据包发送,检查通道一定清楚(当时没有其他节点传输)。如果通道是清楚的,那么数据包发送。如果频道不清楚,节点等待一个随机选择一段时间,然后再检查看看频道是显而易见的。这段时间被称为补偿因子,并计算了补偿[7]。如果通道是明确倒扣计数器达到零,节点传输数据包。如果通道不清楚当倒扣计数器达到零,再次设置补偿因子,不断重复。与防撞载波监听多路访问(CSMA / CA)在计算机网络中,是一个载体传感网络中的多个访问方法,但节点试图避免碰撞只传输通道时感觉到“闲置”[8]。CSMA / CD背后的基本想法是,车站必须能够接收发射来检测冲突”时。 When there is no collision, the station receives one signal: its own signal. When there is a collision, the station receives two signals: its own signal and the signal transmitted by a second station [9]. To distinguish between these two cases, the received signals in these two cases must be significantly different. In a wired network, the received signal has almost the same energy as the sent signal because either the length of the cable is short or there are repeaters that amplify the energy between the sender and the receiver. This means that in a collision, the detected energy almost doubles. In a wireless network much of the sent energy is lost in transmission. The received signal has very little energy. Therefore, a collision may add only 5 to 10 percent additional energy. This is not useful for effective collision detection. We need to avoid collisions on wireless networks because they cannot be detected. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) was invented for this network. Collisions are avoided through the use of CSMA/CA's three strategies: the inter-frame space, the contention window, and acknowledgments [10]. In controlled access, the stations consult one another to find which station has the right to send. A station cannot send unless it has been authorized by other stations. Three popular controlled-access methods: First reservation method, second Polling method and third one Token passing. CSMA/CA performance is based largely upon the modulation technique used to transmit the data between nodes. Studies show that under ideal propagation conditions (simulations), Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) provides the highest throughput for all nodes on a network when used in conjunction with CSMA/CA and the IEEE 802.11 RTS/CTS exchange under light network load conditions. Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) follows distantly behind DSSS with regard to throughput with a greater throughput once network load becomes substantially heavy. However, the throughput is generally the same under real world conditions due to radio propagation factors.

提出了模态和假设
建立从源到目的地的路线与主动和被动路由协议。主动路由协议是那些存储路由矩阵和使用这些矩阵的源和目标之间建立可靠的途径。马奈,很难保持这种矩阵由于其自然自我配置。在这样的情况下另一种类型的路由协议,.i.e。反应式路由协议用于建立的路线。在被动路由协议路由只在需要时建立源和目的地之间。AODV和安全域是两个最常见的类型的协议是用于建立的路线。在AODV路由协议dijkstra算法被使用,相比安全域是单源算法和更夫的福特算法用于路由建立。了协议,也就是说,AODV和安全域使用洪水的方法建立的路线。路由请求消息涌入网络,和中间节点有目的地的路径将应答的路线返回应答包。 The source selects the best path on the basis of Hop count and sequence number. In the approach of flooding, the network resources like bandwidth, node energy will get wasted. To overcome the problem of flooding approach will be replaced with the multicasting approach. In this work, we mainly focus on to embed the approach of multicasting in AODV protocol for route establishment between source and destination.
一个20个传感器节点组成的网络。传感器网络中的所有节点可以分割成小群体被称为集群。在每个集群的集群头和其他节点的集群成员。集群需要分组节点到集群和定期选举簇头,这样一个集群成员可以与集群通信正面和这些集群正面收到其成员聚合数据发送到基站。还有四个集群在每个场景与水槽。水槽集群存在的中心。使用自适应技术。在自适应技术,如图1所示,我们使用自适应包请求和自适应包响应通道访问。如果任何集群通道访问比它首先将自适应包请求发送到水槽。如果水槽可用,它发送自适应包集群响应头。 It also sends response packets to all other cluster head that time sink is busy with this particular cluster head. Now the main problem occurs when there is collision between Adaptive requests of one cluster with Adaptive response of other cluster. At this situation, packets of two clusters collide with each other and packet loss problem begins. That problem solve when cluster head receive response it sends acknowledgment to the sink that it has received response successfully. If acknowledgement is not receives by the sink than it send again response to the cluster head in threshold time. By doing so, packet loss problem is overcome using CSMA/CA solution.
图像

结果和讨论
使用NS2仿真平台。NS模拟器是一个离散事件,提前的时间取决于事件发生的时间,这是由调度器。NS模拟器是基于两种语言:c++, OTcl(面向对象的工具命令语言)命令解释器用于执行用户脚本。

1)。仿真分析:
分析并减少数据包碰撞通过使用自适应技术,提高网络吞吐量。传感器节点分布在800 x800地区。
图像

2)。仿真结果:
模拟的结果显示在图2,图3显示了在传感器网络丢包和吞吐量

2.1)。包丢失:
包丢失数据包的总数下降了在模拟。包丢失是区别数量的数据包发送和数字数据包的接收。也能减少患包丢失网络提出的新技术。红线显示新包丢失和绿线显示旧的包丢失。
图像

2.2)。吞吐量:
吞吐量的平均利率成功消息传递的通信通道。图3显示了网络吞吐量的增加与现有方法相比,方法。下面的图3中红线代表新吞吐量图和绿线代表旧的吞吐量图。
图像

结论
本研究论文的主要目的是讨论各种挑战和技术的基础。我们也关注自适应技术及其过程。我们相信,提出本文中讨论的算法将有利于各种研究学者。其实验结果表明,提出的方法给出更好的结果具有更好的吞吐量和更少包丢失现有技术的比较。

引用
  1. 卢卡斯·d·p·门德斯,乔尔·j·p·c·罗德里格斯∗Athanasios诉Vasilakos,梁和周的“生命周期分析开槽ALOHA-based无线传感器网络使用跨层帧速率适应计划”IEEE国际商会2011年
  2. Ossama尤尼斯和索尼娅·法米”注意:混合、节能,为特别的传感器网络分布式聚类方法”计算机科学系的,普渡大学卷3期,第379 - 366页,2004年IEEE。
  3. Sudhanshu喘气,乃文Chauhan”有效的无线传感器网络中基于缓存的策略:一项调查“国际期刊《计算机应用(0975 - 8887)卷11 - 10号,2010年12月
  4. F.J. Atero, J.J. Vinagre e . Morgado核磁共振Wilby“低能量和自适应体系结构有效的无线传感器网络路由和强劲的流动性管理”,页。172 -181,IEEE 2011。
  5. Bilal哭诉,Leszek Lilie曾“能源消耗和传感器网络生命周期的定量比较浸出和LEACH-SM”国际会议在分布式计算系统研讨会,IEEE 2011。
  6. Dahlila p . Dahnil Yaswant p·辛格,下巴Kuan Ho”在异构无线传感器网络节能集群的形成:比较研究”ICACT, 2011年2月。
  7. basili Mamalis,达Gavalas, Charalampos Konstantopoulos和Grammati Pantziou“无线传感器网络集群”RFID和传感器网络,页。323年,2009年6月。
  8. 叮,w . Marchionini, g . 1997视频浏览策略研究。技术报告。马里兰大学学院公园。
  9. Frohlich, b和盘子,j . 2000。立方鼠标:三维输入的新设备。在学报SIGCHI会议在计算系统的人为因素
  10. Ossama尤尼斯,Marwan Krunz Srinivasan Ramasubramanian”在无线传感器网络节点集群:最近的事态发展和部署挑战”,20卷,问题3,IEEE。20 - 25, 2006页。
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