无线传感器网络周期休眠侦听MAC协议设计

无线传感器网络是一种新型的、无基础设施的、自组织的网络系统。随着传感器技术的进步,无线传感器网络发展迅猛,在理论研究和产业上都备受关注。它具有广泛的应用前景,可用于军事、医疗、环境检测、灾难救助、紧急搜索等方面。由于无线传感器网络的传感器节点能量有限,需要有效的可休眠MAC协议来保持能量的高效利用,因此周期休眠侦听MAC协议成为无线传感器网络研究的重要方向之一。

适用于周期休眠MAC协议的分簇时间同步算法

无线传感器网络中节点能量有限,常采用周期休眠的方式工作,而周期性休眠机制的实现依赖于节点间的时间同步方法.基于竞争的周期性休眠MAC协议的典型代表是S-MAC,在S-MAC协议的时间同步算法基础上,通过引入簇控制和边界节点控制方法提出一种分簇时间同步算法,该算法适用于周期性休眠的MAC协议.仿真和物理实验表明,分簇时间同步相比S-MAC时间同步方法能够有效控制网络中的簇数和边界节点数,减少时间同步开销和端到端传输时延,从而节省能耗,延长网络生存周期.

无线传感器网络节点周期性休眠时间同步研究

为了实现无线传感器网络节点的有效时间同步,采用了OMNeT++仿真工具,并改进了TPSN算法,提出了一种无线传感器网络节点周期性休眠时间同步算法。算法分为发现及收集子节点信息和节点同步两个阶段,实现了对无线传感器网络节点的实时精确时间同步。仿真结果表明,该时间同步算法能实现对网络节点十分准确的同步。

基于自适应控制休眠周期的LTE DRX机制研究

针对LTE系统的动态不连续接收机制,系统分析了动态控制LTE DRX周期算法的引入背景,提出了一种基于自适应控制休眠周期的LTEDRX机制,并通过仿真平台对其性能进行了仿真验证。仿真结果表明该算法在能耗和时延2方面均具有良好的性能,可以实现两者之间的有效折衷与权衡。

不同贮藏条件下龙葵种子的季节性休眠特性

龙葵是农田恶性杂草。为明确龙葵种子休眠与季节温度的关系,研究了室内和室外不同贮藏条件下其种子萌发对温度的响应规律。结果表明,室外贮藏条件下的龙葵种子萌发呈季节性变化,从10月到翌年5月,龙葵种子萌发率均在95%以上,随着夏季温度的升高,萌发率从6月开始下降,9月达到最低值(25.4%),由此进行年际间休眠和非休眠周期的循环。夏季6月-9月的高温可诱导龙葵种子进入休眠状态,而秋冬季的相对低温有利于解除种子休眠,使种子恢复萌发状态。龙葵种子休眠和非休眠状态之间的切换受季节性温度变化的影响。室内贮藏的种子,由于环境温度较为稳定,其萌发率年际变化较小,在20%~50%之间。本文明确了龙葵种子休眠的周期性变化规律,有助于精准预测其出苗时间,研究结果可为阐明龙葵种子休眠萌发机制和制订基于萌发调控的绿色防控策略提供依据。

基于部分可测马尔科夫决策过程业务感知的微基站休眠时长确定策略

针对密集组网场景中业务不确定性引起的基站休眠周期难以确定的问题,该文提出一种基于部分可测马尔可夫决策过程(Partially Observed Markov Decision Process,POMDP)业务感知的微基站休眠时长确定策略。该策略将周期分为长周期和短周期,每个周期由轻度和深度两个阶段构成。通过POMDP感知到达基站的业务状态,动态调整周期时长,进而选取适合当前周期的时长。仿真结果表明,该策略可以根据业务感知提前确定微基站关断时长,与基于业务门限值的基站关断机制相比节能效果更好。

考虑阴影衰落的无线网络拓扑离散优化算法

阴影衰落会增加无线网络的丢包率和误码率,导致无线网络出现链路中断的现象。为了提升无线网络的抗干扰性能,提出基于离散变量的无线网络拓扑优化算法。针对阴影衰落问题,在节点逻辑距离的基础上建立路径障碍移除模型,考虑节点剩余能量对无线网络拓扑展开初步优化。将无线网络生命周期和链路开销作为无线网络拓扑优化过程中的离散变量,通过设计周期休眠机制延长网络生命周期,利用链路开销函数调整节点在网络中的剩余能量,实现资源均衡,完成无线网络拓扑优化。仿真结果表明,所提算法的冗余链路数量少、网络干扰小、网络覆盖性强。

适用于大规模超低占空比WSN的时间同步协议

时间同步是无线传感器网络的重要组成部分。在超低占空比休眠机制的无线传感器网络时间同步中,迫切需要解决节点间的时钟漂移问题。目前,仅有少数解决超低占空比无线传感器网络时钟漂移问题的协议。引入同步子层思想,提出一种类根节点协同时间同步协议(TPCRC),采用首先实现同步子层的时间同步,然后实现同步子层间的时间同步,最后达到整个网络时间同步的方式,能有效解决时钟偏差(clock skew)校正后的时钟漂移问题。仿真实验表明,TPCRC能有效解决大规模超低占空比无线传感器网络时间同步中的时钟漂移问题。

簇头节点分配的低能量最小平均距离算法

提出一种簇头节点分配的低能量最小平均距离算法。该算法按照最小平均距离的方法来选择簇头以延长无线传感器网络寿命,从而达到用最低的能量消耗来监控更大区域的目的。此外,将休眠周期引入到该算法,可以通过周期性的睡眠来进一步控制能量消耗。仿真实验证明了其有效性。

无线传感器网络S-MAC协议的分析与改进

无线传感器网络是一项新兴的技术,能广泛应用于环境监测、智能空间、医疗系统和机器人开发等领域,媒体接入控制协议(MAC)是保证该网络高效运行的关键协议之一。分析一种经典的MAC协议:S-MAC协议,对该协议存在的问题进行了探讨并提出一些改进的措施。

基于休眠和扇区的传感器网络拓扑控制算法

拓扑控制算法对节省无线传感器网络节点能量、延长网络寿命具有重要意义。无线传感器网络节省节点能量有两种方法:层次型拓扑结构控制和功率控制;但目前还没有算法将以上两种方法相结合。文中是结合周期性休眠和拓扑控制的一种新型拓扑控制策略:基于休眠和扇区的无线传感器网络拓扑控制算法,将拓扑控制算法和节点的休眠结合起来。仿真结果表明:算法在不降低网络吞吐量条件下节省了网络能量消耗,有效延长网络寿命。