مقاله EEDF-MAC: پروتکل MAC موثر از نظر انرژی برای شبکه های حسگر بی سیم (2013 آی تریپل ای)

1. مقدمه

2. اصطلاحات و فرض ها

3. پروتکل EEDF-MAC

A. مرحله آغاز به کار شبکه

B. مرحله انتشار زمان بندی

C. مرحله ارسال داده

D. مرحله همگام سازی

4. نتایج شبیه سازی

5. محدودیت کمتر بر صرفه جویی در انرژی

A. مورد 1: CSMA/CA

B. مورد 2: EEDF-MAC

6. نتیجه گیری

Recent advances in wireless technology have brought us closer to the vision of pervasive wireless sensor networks. In sensor networks, the nodes have limited energy resources and the applications generally demand timely delivery of the packets. Therefore, high energy efficiency and reduced latency are of paramount importance. The medium access control layer plays a crucial role in managing the energy spent on communication and keeping the latency in check. In this paper, a real time wireless media access control protocol based on earliest deadline first scheduling scheme is proposed. Unlike its predecessors, this new protocol is applicable to both event-driven and clock-driven nodes with salient features being high energy efficiency and priority based latency. We establish the improved latency performance over carrier sense multiple access protocol, through simulation of wireless sensor network in network simulator-3. Then, we present a mathematical model to obtain the lower bound on the fraction of energy saved by the use of the proposed protocol as opposed to existing protocols. This improvement in latency performance facilitates an increase in cluster size and energy efficient communication ensures increased lifetime of the sensor network, which makes our protocol a promising choice for the future wireless sensor networks.

پیشرفت های اخیر در فناوری بی سیم ما را به دیدگاه شبکه های فراگیر حسگر بی سیم نزدیک تر کرده است. شبکه های حسگر، نودها دارای منابع محدود انرژی هستند و کاربردها به طور کلی نیازمند تحویل وقت گیر پکت ها هستند. بنابراین، راندمان بالای انرژی و کاهش تاخیر از اهمیت بالایی برخوردار هستند. لایه کنترل دسترسی به رسانه (MAC) نقش مهمی را در مدیریت انرژی مصرفی در ارتباطات و حفظ تاخیر ایفا می کند. در این مقاله یک لایه کنترل دسترسی به رسانه بی سیم و آنی بر مبنای اولین روش زمان بندی اولین مهلت پیشنهاد داده شده است. این پروتکل جدید برخلاف پروتکل های قبلی به نودهای رخداد محور و نودهای ساعت محور که دارای خصوصیات برجسته ای هستند و راندمان بالای انرژی و تاخیر مبتنی بر اولویت دارند، به کار گرفته می شود. ما عملکرد بهبود یافته تاخیر را بر بستر پروتکل دسترسی چندگانه حامل از طریق شبیه سازی شبکه حسگر بی سیم در شبیه ساز-3 شبکه ایجاد می کنیم. سپس، یک مدل ریاضی برای دستیابی به کران پایین تر در بخشی از انرژی ذخیره شده با استفاده از پروتکل پیشنهادی برخلاف پروتکل های فعلی ارائه می دهیم. این بهبود در عملکرد تاخیر سبب تسهیل افزایش اندازه کلاستر می شود و ارتباط موثر از نظر انرژی سبب تضمین افزایش طول عمر شبکه حسگر می شود که پروتکل پیشنهادی را به انتخاب مناسبی برای شبکه های آتی حسگر بی سیم تبدیل می کند.