无线传感器网络中能量有效的调度策略研究

《无线传感器网络中能量有效的调度策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第11A期毛小矛等：无线传感器网络中能量有效的调度策略研究·61·无线传感器网络中能量有效的调度策略研究毛小矛，仇佩亮（浙江大学信息与通信工程研究所，浙江杭州310027）摘要：在周期性采集数据的无线传感器网络中，对能量有效的传输问题进行了建模和分析。通过比较无线多接入信道可达容量区和多处理器服务区拟阵多面体结构的相似性，将多处理器调度中的最小任务最快服务(shortertasksfaster)策略结合无线通信特点，应用于多接入信道传输调度中。仿真证明了这种调度策略相比于随机速率分配策略和固定速率

2、分配策略的优越性，可以最小化传送延迟，从而节省传感器节点的能量，延长传感器网络寿命。关键词：无线通信；传感器网络；调度；延迟；最小任务最快服务中图分类号：TN915文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)11A-0056-06ResearchonenergyefficientschedulingstrategyinwirelesssensornetworksMAOXiao-mao,QIUPei-liang(InstituteofInformationandCommunicationE

3、ngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Systemmodelofenergyefficienttransmissionprobleminperiodicallycollectingwirelesssensornetworkwasestablished.Throughtheanalysisofthestructuresimilaritybetweenthepolymatroidofmultipleaccesschann

4、elcapacityregionandmultiprocessorschedulingserviceregion,thecelebratedshortertaskfasterinmultiprocessorschedulingwasappliedtotransmissionschedulinginmultipleaccesschannel.Simulationresultsshowthat,comparedwiththefixedrateallocationandtherandomrateallo

5、cation,theshortertaskfasterbasedschedulingenhancesthesystemrobustnessandpromotesthesystemperformancesubstantially.Itdecreasestheaveragepacketcompletiontime,thussavestheenergyofsensornodesandprolongsthenetworklifetime.Keywords:wirelesscommunication;sen

6、sornetwork;scheduling;delay;shortertasksfaster第11A期毛小矛等：无线传感器网络中能量有效的调度策略研究·61·1引言收稿日期：2008-08-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（60772093）FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60772093)无线传感器网络，因其环境交互式的应用特点，从诞生之日起就受到了科学界的普遍关注。近些年，随着对嵌入式微处理器、无线通信、

7、微电机系统、传感器节点研究的深入、无线传感器网络被应用于环境监测、现场总线、智能农业等方向，解决了许多实际问题。然而，由于传感器节点计算能力、存储空间等条件受限，传感器网络的应用也面临许多困难。其中，能量问题尤为棘手。在大规模传感器网络中，传感节点成百上千随机部署，并且用电池供电。如果部分节点能量耗尽，退出网络，将会使整个网络性能下降。而人工更换电池时间长、费用高，在某些特定的应用场景下也是不可能的。这就要求我们对传感器节点的设计进行优化，对传感器网络的通信方式进行改进，最大限度地有效使用传感器节

8、点能量，延长传感器网络的寿命。第11A期毛小矛等：无线传感器网络中能量有效的调度策略研究·61·分簇协议下的传感器网络中，簇内节点的连接符合无线多接入信道模型。无线多接入信道的可达速率区拥有拟阵多面体结构[1]。在拟阵多面体的控制面上，用户的和速率达到最大值。控制面上的顶点所对应的用户速率数组的分配，可以通过在汇聚节点调节用户逐次译码顺序实现。通过对控制面上顶点的复用，可达到控制面上的任意一点，从而实现对用户通信的调度和用户可达速率的控制。多处理器可达服务区也拥有相似的拟阵多面体结