超低功耗约束下的广播吞吐量最大化
网络与互联网体系结构
2017-04-28 v2
摘要
无线目标追踪应用日益普及，并将很快利用新兴的超低功耗设备间通信。然而，严格的能量约束要求对能量使用的核算远比现有技术更为精细。特别是，可用能量、监听、接收和发射的不同功耗水平，以及有限的控制带宽都必须加以考虑。因此，我们形式化描述了在一组具有不同功耗水平的异构广播节点中最大化吞吐量的问题，每个节点都受限于严格的超低功耗预算。我们获得了理想吞吐量（即由全知者实现的最大吞吐量），并使用拉格朗日方法设计了 EconCast——一种简单的异步分布式协议，节点在其中在休眠、监听和发射状态之间转换，并动态改变转换速率。EconCast 可以运行在 groupput 或 anyput 模式下，以分别最大化两种不同的吞吐量度量。我们证明 EconCast 接近理想吞吐量。性能也通过数值计算和广泛的仿真进行了评估，结果表明，在现实假设下，EconCast 的性能优于现有技术 6 到 17 倍。此外，我们评估了 EconCast 的延迟性能，并考虑了在 groupput 和 anyput 模式下运行时的设计权衡。最后，我们使用 TI eZ430-RF2500-SEH 能量收集节点实现了 EconCast，并通过实验证明，在现实环境中，它获得了可达到吞吐量的 57% 到 77%。
引用
@article{arxiv.1610.04203,
title = {Maximizing Broadcast Throughput Under Ultra-Low-Power Constraints},
author = {Tingjun Chen and Javad Ghaderi and Dan Rubenstein and Gil Zussman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04203},
year = {2017}
}
备注
Partial and preliminary version appeared in ACM CoNEXT'16