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Dk-hop:一个有向k跳无线干扰模型
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2012.6.15
  • 页码:1042-1050
  • 分类:TP[自动化与计算机技术]
  • 作者机构:[1]中国石油大学 (北京),北京102249, [2]中国科学院计算技术研究所,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(61003307,61173132),中国石油大学(北京)基金(KYJJ2012-05-15),国家科技重大专项(2014zx03006-003)资助
  • 相关项目:面向无线传感网络时间同步的脉冲耦合振荡器模型关键理论与技术研究
中文摘要:

无线网络分布式链路调度技术通过发掘无线传输间的复用达到提高吞吐量的目的.链路调度策略的形成需要节点间公平地交互含有如节点ID、队列长度等信息的短报文,并且这些短报文同步传输,导致信道拥挤.由于存在信道空闲侦听开销,在拥挤信道中频繁后退,以及隐藏终端和暴露终端的问题,传统的CSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance)协议传输性能低下,难以为分布式无线链路调度技术服务.针对链路调度策略形成期间报文短、信道拥挤以及公平性要求的挑战.提出了一个简单的随机MAC(Media access control)协议DLSOMAC(Distributed link scheduling oriented MAC).DLSOMAC协议没有信道侦听过程,以降低短报文的传输延迟开销;基于分布式息票收集算法,均匀分散传输时刻来降低冲撞概率和提高公平性,以满足分布式链路调度技术对MAC层的需求.用排队论分析了DLSOMAC的报文传输延迟性能.仿真实验表明,在短报文情况下,无论网络负载轻重与否,DLSOMAC协议的报文传输延迟明显优于CSMA/CA,并且报文越短,性能相对越好.即使在长报文的情况下,当网络负载很重时,DLOSMAC协议也稍优于CSMA/CA协议,适合于为自组织网络的分布式链路调度技术服务.

英文摘要:

The distributed link scheduling strategy can improve the performance of throughput notably by exploringmultiplexing among wireless transmissions. Conceptually, to form a link scheduling strategy, network nodes need fairlyexchange short packet embedded with information, such as node identity, queue length, etc. However, synchronoustransmissions of these short packets will result in serious channel collision. Due to the weakness of idle listening overhead,frequent back-off in busy channel, and the infamous hidden terminal and exposed terminal, the traditional CSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance) protocol cannot support distributed link scheduling effectively.To overcome these weaknesses, we propose a novel randomized MAC (Media access control) protocol called DLSOMAC(Distributed link scheduling oriented MAC) in this work. In DLSOMAC, the transmission delay is relatively small sinceDLSOMAC doesnR have idle listening. We use the distributed coupon collection algorithm to disperse transmissionsinto different slots uniformly. Thus the collision probability is decreased and fairness guaranteed. We also analyse thetransmission delay using queuing theory. Simulation results demonstrate that in short packet transmissions, the networkthroughput of DLSOMAC outperforms that of CSMA/CA notably under any network loads. Especially, the shorter thepacket is, the better the relative performance is. Even when the network load is heavy or the packet is long, the networkthroughput of DLSOMAC is still slightly greater than that of CSMA/CA. The DLSOMAC is a suitable MAC protocolfor ad hoc networks to support distributed link scheduling.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550