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無線傳感器傳輸調度算法的分類

發布時間:2017-12-21  發布者:利坤電子

   無線傳感器傳輸調度方法存在多種分類方式。根據可分配信道的數量,分為共享信道傳輸調度和多信道傳輸調度;根據對網絡拓撲的依賴程度,分為拓撲相關和拓撲透明傳輸調度;根據被調度對象,分為節點、鏈路和混合傳輸調度;根據調度者,分為集中式傳輸調度、分布式傳輸調度和集中/分布混合式傳輸調度;根據接收者信息是否已知,分為廣播傳輸調度和單播傳輸調度。下面對各種分類方式予以介紹。
   1)共享信道和多信道傳輸調度
   共享信道傳輸調度針對網絡中所有節點共享一條信道的情況,主要完成時隙分配,通常包括節點的時隙分配和節點內部任務的時隙分配2項工作,且這2項工作通常需要聯合考慮。然而,將存在沖突關系的節點分配到不同信道傳輸可以很大程度降低干擾,提高網絡的吞吐量。因此,目前大多數網絡的研究集中于對多信道情況下各種技術的探索。傳輸調度方法進而由共享信道傳輸調度衍生為多信道傳輸調度。多信道傳輸調度主要完成信道的調度以及信道和時隙二維通信資源的調度,同樣也包括節點的分配以及節點內部任務的分配2項工作,且這2項工作通常需要聯合考慮。
   2)拓撲相關和拓撲透明傳輸調度
   拓撲相關傳輸調度算法依賴網絡的拓撲信息,需要準確掌握網絡的拓撲結構信息;而拓撲透明的傳輸調度算法僅依賴于節點數和節點可能的   大鄰居數2個全局參數,與特定的拓撲結構無關,且不受節點移動性的影響。2類傳輸調度方法相比,拓撲相關傳輸調度方法帶寬,調度結果逼近   優值,但收集網絡信息的開銷較大,且方法受網絡拓撲結構的影響較大,僅適合于靜態網絡;拓撲透明的傳輸調度方法降低了傳輸調度重新計算和重新分配的代價,適合動態性較強的網絡,但帶寬利用率低于拓撲相關的傳輸調度方法,且網絡較大。
   3)節點、鏈路和混合傳輸調度
   節點傳輸調度是指為網絡中的節點分配通信所需時隙和信道等,適合于高負載的廣播和組播通信;鏈路是指為網絡中的每條鏈路分配通信所需資源,適合于低負載的單播通信;混合是指為網絡中的節點和鏈路都分配資源,適合于既有廣播通信,也有單播通信的網絡。根據網絡的通信方式,3類傳輸調度方法適用于不同的網絡環境。
   4)集中式、分布式和集中汾布混合式傳輸調度
   集中式傳輸調度是指網絡中的中心管理節點負責生成各個節點的調度方案,并將生成的調度結果分發給每個節點。分布式傳輸調度是指網絡中的各個節點根據局部信息(如兩跳或者三跳范圍內的鄰居節點),分布式生成調度決策,或者通過協商生成調度決策。集中/分布混合式傳輸調度是由網絡中的部分節點根據局部信息生成調度方案。集中式的傳輸調度的調度結果可以逼近   優結果,但是網絡信息的收集和調度結果的分發過程會帶來比較大的時間和控制開銷;分布式傳輸調度的決策,但相比集中式傳輸調度   優性較差;集中/分布混合式傳輸調度綜合了集中式和分布式傳輸調度的優點。
   5)廣播傳輸調度和單播傳輸調度
    從接收者信息是否已知的角度分類,無線傳感器傳輸調度算法分為廣播傳輸調度和單播傳輸調度。廣播傳輸調度是指不需要知道接收者的信息,采用廣播的方式發送數據;單播傳輸調度是指已知接收者的信息,為每個源一目的節點對分配通信所需資源。從實現的功能看,廣播傳輸調度和單播傳輸調度分別對應于節點的傳輸調度和鏈路的傳輸調度,同樣對應于不同的通信方式。

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