一种面向低功耗有损无线传感器网络的新型混合机会式可扩展节能路由设计
网络与互联网体系结构
2019-12-24 v1
摘要
机会式路由（OR）方案通过利用无线介质的广播特性，在存在有损无线射频链路时提升传输可靠性。然而，低功耗无线传感器网络（WSN）中的 OR 方案由于持续侦听、用于邻域管理（NM）的周期性信标，以及在数据传输前为附加按优先级排序的转发候选集（FCS）而导致包头长度增加，会造成受限传感器节点的能量耗尽。本工作的重点是提出一种面向大规模、低功耗且有损 WSN 的混合机会式节能路由设计。该设计避免了用于 NM 的周期性“hello”信标，限制了持续侦听与包头长度的增加。其有两种工作模式：i) 机会式；ii) 单播模式。发送节点对其初始数据包传输采用机会式转发，且并非预先计算 FCS，而是以完全分布式方式动态计算。作为 FCS 一部分的节点基于跨层多度量与模糊决策逻辑确定其优先级，以计算动态保持时延（DHD）从而实现有效的定时器协调。差异化退避实现与 DHD 使得接收到数据包的较高优先级候选者优先转发数据包，并促使其他节点在侦听时取消其定时器。发送节点在后续传输中切换至单播模式以实现节能，直至发生链路级传输错误。机会式模式被用作首要与最后手段以提升传输可靠性。NS2 中的仿真结果表明，与现有协议相比，分组投递率（PDR）显著提升，每节点平均能耗与每包归一化能耗（NEC）均下降。
引用
@article{arxiv.1912.10459,
title = {A Novel Hybrid Opportunistic Scalable Energy Efficient Routing Design For Low Power, Lossy Wireless Sensor Networks},
author = {Jayavignesh Thyagarajan and Suganthi K},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.10459},
year = {2019}
}