GT-TSCH：面向低功耗物联网网络的博弈论分布式 TSCH 调度器
网络与互联网体系结构
2023-06-23 v1
摘要
时隙跳频（Time-Slotted Channel Hopping, TSCH）是 IEEE 802.15.4e 标准的一种同步介质访问模式，旨在提供低延迟与高可靠性的端到端通信。TSCH 通过结合频率信道跳频与时分多址（TDMA）来构建通信调度。近年来，IETF 制定了若干标准以定义 TSCH 实现的一般机制。然而，依据无线链路质量与节点流量负载变化来更新 TSCH 调度的问题尚待解决。本文中，我们利用非合作博弈论提出 GT-TSCH，一种为低功耗物联网应用设计的分布式 TSCH 调度器。通过考虑节点在数据包转发中的自私行为，GT-TSCH 以分布式方式、低控制开销地更新 TSCH 调度，其监测队列长度、节点在有向无环图（DAG）拓扑中的位置、无线链路质量以及数据包生成速率。我们证明了博弈模型中纳什均衡的存在性与唯一性，并找到了用于更新 TSCH 时帧的最优 TSCH 发送时隙数。为检验我们所提方法的性能，我们在 Zolertia Firefly IoT 节点与 Contiki-NG 操作系统（OS）上实现了 GT-TSCH。评估结果表明，相较于最先进的方法，GT-TSCH 在吞吐量与端到端延迟方面均有性能提升。
引用
@article{arxiv.2306.13039,
title = {GT-TSCH: Game-Theoretic Distributed TSCH Scheduler for Low-Power IoT Networks},
author = {Omid Tavallaie and Seid Miad Zandavi and Hamed Haddadi and Albert Y. Zomaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13039},
year = {2023}
}
备注
43rd IEEE International Conference on Distributed Computing Systems