一种基于冗余基数的无线网络新型节能 MAC 协议

在本文中，我们首先提出了一种基于冗余基数的数字（RBN）表示法，用于对无线网络中待传输的数据进行编码。该 RBN 编码为每个待传输的数字位使用三个可能的值——0、1 和 $\bar 1$。随后，我们提出使用静默期（零能量传输）来传输由此得到的 RBN 编码数据中的 0。这与大多数利用基于能量的传输方案的常规通信策略形成对比，后者在传输 0 和 1 比特值时均会发生能量消耗。本文提出的二进制到 RBN 转换算法显著减少了所得 RBN 编码数据中非零位的数量。因此，它提供了一种利用静默期传输 0 的高能效数据传输技术。我们在理想无线电设备特性以及多种商用无线电设备参数下对所提技术进行了仿真。在多种基准测试套件上的实验结果表明，在理想及部分商用设备特性下，与基于能量的传输方案相比，我们提出的传输方案平均可节省 69% 的能量。这使其非常适用于设备能量高度受限的应用场景。最后，基于该传输策略，我们设计了一种支持此类 RBN 编码数据帧通信的 MAC 协议。