一种用于集成 Wi-SUN FAN 与基于 TSCH 网络的可自配置分组方法
网络与互联网体系结构
2021-08-10 v1
摘要
大规模无线网状网络 (WSN) 的近期应用，例如高级量测基础设施 (AMI) 场景，期望支持具有更高吞吐量的扩展节点数量，而当前的 WSN 协议无法充分支持这一点。两种先前的协议，Wi-SUN 现场区域网络 和 IETF 6TiSCH 标准，被广泛使用，它们分别基于异步载波侦听多路访问/冲突避免 (CSMA/CA) 和 IEEE 802.15.4 时间调度信道跳频 (TSCH)。然而，采用 CSMA/CA 的前者容易受到隐藏节点问题 (HNP) 的影响，导致可靠性下降，而采用 TSCH 的后者通过使用同步调度避免了 HNP，但需要大量的控制信令，从而降低了吞吐量的上限。因此，本文解决了如何在不损失可靠性的情况下提高吞吐量上限的挑战。为此，我们首先通过系统级仿真对两种现有标准之间的可靠性和吞吐量进行了深入评估。然后，我们提出了一种可自配置分组 (SCG) 方法，该方法在不使用每个节点位置信息的情况下对节点进行聚类。这种 SCG 方法消除了 CSMA/CA 中约 99\% 的 HNP，从而在保持相对较高吞吐量上限的同时大大提高了其可靠性。我们的结果表明，在流量繁重的场景中，与 6TiSCH 和 Wi-SUN FAN 相比，SCG 方法几乎使网络吞吐量翻倍，同时提供了超过 99.999\% 的极高可靠性。
引用
@article{arxiv.2108.04089,
title = {A Self-Configurable Grouping Method for Integrated Wi-SUN FAN and TSCH-based Networks},
author = {Xinyu Ni and Michael Baddeley and Nan Jiang and Yichao Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.04089},
year = {2021}
}