无线传感器网络(WSN)中涌现了许多新兴的应用程序,从而使网络服务质量倍受关注。此,有趣的是检查传输的延迟和网络的累积延迟。络计算提供了一种使用到达和服务曲线概念来确定数据包规划的最坏情况限制的方法。用网络计算和基于TDMA的访问控制协议的数学模型本文研究了具有特定QoS要求的应用程序的最大延迟和积压限制。WSN已成为一种新兴技术,可通过与周围环境进行交互并依靠大量低成本设备来从远程站点收集数据。常,WSN包括大量的微小节点,这些微小节点的资源有限,无法用于检测,计算和无线通信[1]。WSN中,节点使用相同的ad hoc通信参数,每个节点配备一个或多个传感器以检测物理现象,执行本地计算并将结果发送到一个或多个接收器。点传感器可以是对服务质量和订阅有不同要求的不同应用程序的一部分。某些特定情况下,例如灾难响应,资源节点上关键数据的优先级非常重要[2,3]。些关键数据的传输需要能够管理QoS要求的网络管理,以确保有效使用节点传感器资源和有效访问收集的指标。于无线传感器网络算法的研究很多,但是针对特定应用的无线传感器网络中服务质量的提供仍然需要研究。异构传感器应用程序的这种环境中,满足性能要求的一种方法是基于特定于应用程序的优先级进行资源预留。络计算是适用于确定性通信网络中排队系统的一种新的系统理论[4]。络计算的基本思想是,对于给定的流,当它从网络中的一个点移动到另一个点时,可以量化其特征。本文中,我们使用网络演算和TDMA的网络访问控制(MAC)数学模型来研究边界条件的统计极限,例如通信延迟和积压,使用一组到达和服务曲线。文使用基于集群的TDMA协议,MAC协议用于基于集群的网络,其操作单元为车床。个回合包括群集和数据传输阶段。群集建立阶段,从活动节点中选择一组新的群集头(CH),其余节点成为群集的成员。旦将节点组织到群集层次结构中,并且已为每个CH建立了下一跳链接,数据传输阶段(由多个TDMA帧组成)将保持可操作状态,直到群集结构进行重组。个TDMA超帧被分为三个主要部分:保留时段,预定访问时段和发送时段。络演算是一种新的搜索工具,它基于通信网络中确定性队列系统的最小加法代数。管网络计算最初是为传统通信网络提出的,但仍可以扩展到WSN应用程序[5]。

极端情况下(最严重的情况下)测量系统的行为一直是协议设计者的主要关注点,他们必须确保不会丢失或及时传送数据,恒温阀芯以便消息的估计时间以及对“重要” [6]的要求。过根据诸如到达率和服务率之类的参数考虑到达和服务曲线,网络计算可以为给定网络建立分析模型。
后使用计算结果创建一个真实的网络,以在最坏的情况下支持流量。络计算框架提供了一种估计最坏情况限制的方法。节中的一些基本定义和符号可以在[7]中找到。本节中,将使用基于WSN的群集拓扑来得出其服务曲线和到达曲线。个CH包含m个传感器节点,每个节点正好连接到一个CH。于传感器产生的通量,假设每个传感器i的输入流量Ri受曲线αi(t)约束。CH的总输入是成员节点的输出之和加上CH本身的输入Ri。式(3)-(5)可以观察到,如果到达曲线和服务曲线已知,则可以计算每次跳跃的延迟和积压。据上一节中给出的到达曲线的定义,此处的目的是选择一条数据,该数据可用于表示功能最简单的每个节点上的输入。文使用仿射曲线,该仿射曲线使用最大感知来导出给定传感器节点的感知输入范围[8]。Γr,b表示仿射函数,斜率r是平均到达率,截距y是突发的大小。节将说明,可以在本文档中提出的框架中选择倾斜的倾斜功能作为服务曲线。量曲线很好地描述了传感器节点的唤醒和唤醒特性:在每个节点(例如基于群集的TDMA)仅在短时间内处于活动状态的环境中,延迟曲线流量不能反映真实的输出。Tf为TDMA超帧的持续时间:可以推论该节点仅在短时间段TD内处于活动状态,也就是说,该节点分配的数据用于将收集到的数据传输到间隔CH的TDMA数据传输时间。设当前被分配了TDMA帧的时隙保持不变,则可以使用倾斜度函数对传感器节点的行为进行建模。理:在一个周期性的TDMA系统中,一个节点的睡眠时间为TS,时间ΔTD的数据传输速率为R,精确服务曲线是步骤Bstair(t)的函数,该曲线近似服务由延迟,借方给出。于TS,速率为RS。明:考虑具有以下属性的节点:在周期S内,其输入缓冲区不为空,并且该节点发送B·s的二进制数据。R和R *分别为节点的输入和输出。给定的时刻t,令t0为直到那时为止最后一个周期的开始时间。R *(t)≥R(t)β(t)表示β(t)= B,t是节点的服务曲线。TDMA系统使用类似的参数。τs为有效期的开始,τe为有效期的结束。意味着对于单个AMRT超帧,传感器节点的持续时间为活动ΔTD=τe-τs,空闲状态的持续时间为Tf-(τe-τs)。于此处的关注点是节点为数据流提供的最小服务曲线,因此最繁忙的情况将在繁忙时段从t0 =τe开始时发生。
这种情况下,节点将休眠TS = Tf-ΔTD。此,Bstair(t)是服务曲线。RS连续速率由每个Tf中节点处理的平均数据量近似得出,恒温阀芯即RS = R·ΔT/ Tf。以看出,具有TS延迟和RS比的速率曲线也是一条服务曲线。斜的俯仰曲线现在已形式化。
以使用本节中的适当公式来计算单跳群集模型的传感器节点和群集头的延迟和延迟要求的数值结果。虑到传感器节点在实际环境中生成的数据流量具有低优先级和高优先级,因此对于具有特定QoS要求的应用程序,也可以评估网络的最大延迟和积压限制。用网络计算和基于TDMA支持访问控制协议的数学模型,本文对系统进行了集群建模,并提出了到达曲线和服务曲线。

虑到TDMA系统中传感器节点的操作特性,提出了两个服务曲线模型(精确的阶跃函数和近似恒定速率函数)。用服务曲线和到达曲线,可以计算具有不同优先级流的延迟和积压限制。持服务质量,结果在选择实际需求时非常有用。
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