多节点共享保障时隙分配策略.pdf

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1、第27卷第7期传感技术学报V01．27No．7CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJuly20142014年7月GuaranteedTimeSlotsAllocationinMlllti．NodeWirelessSensorNetworksFANShurui，YANShen，GAOMeng(SchoolofInformationEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China)Abstract：Withuniquechara

2、cteristicsoflowpowerconsumptionandlowcost．IEEE802．15．4standardiSwidelyusedinthemodernindustrialwirelessnetworks．Itcanprovidethelowest0．006％ofdutyratiotoreducepowerconsumption，andofferreal—timeserviceforthenodethroughtheguaranteetimeslots(GTS)mechanism．However，IEEE80

3、2．15．4canonlyprovidereal-timeguaranteesserviceforcertainnodes，whichislackofflexibilityforlarge—scalenetworks．Asharedsecuritytimeslotallocationpolicybymulti—nodeispresentforovercometheshortingofspecialGTSallocationmethod，takingintoaccountthetrafficspecificationsandth

4、edelayrequirementsoftheflows．ThepolicyenablestheuseofaGTSbymultiplenodes，andstillensuredelayandbandwidthrequirements．Numericalanalysisclearlyshowedthat，comparedwiththetraditionalmethod，theimprovementofallocationpolicycaneffectivelyimprovethebandwidthutilization．Keyw

5、ords：industrialwirelessnetwork；GTSallocation：real—timeservice；bandwidthutilizationEEACC：6250doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．07．021多节点共享保障时隙分配策略术范书瑞，闫伸，高蒙(河~t_Y-业大学信息工程学院，天津300401)摘要：在现代工业无线网络中，IEEE802．15．4标准以其独特的低功耗、低成本特点被广泛应用。IEEE802．15．4可以提供最低0．006％的占空比，最大限度降低功耗

6、，同时提供的保障时隙GTS机制为节点提供了实时服务保障。然而，在为大规模节点提供保障时，IEEE802．15．4提供的GTS机制缺乏灵活性，只能为有限节点提供实时保障服务。本文针对这一问题提出一种多节点共享保障时隙分配策略，允许多个数据流在满足延迟需求前提下，共享同一个GTS减少带宽浪费。分析表明，多节点共享的保障时隙分配策略与普通分配方法相比，可有效提高带宽利用率。关键词：_丁业无线网络；保障时隙分配；实时服务；带宽利用率中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)07—0976—06近年来，

7、无线网络技术快速发展，在实时性和可能耗损耗的同时，确保了网络性能。文献[5]针对能靠性方面取得进步，为其在工业的应用提供了可能。量敏感问题设计了模型预测控制，确保WSN鲁棒性。在传感层采用无线措施是实现工业环境下物联网的这些也都证明IEEE802．15．4适用于现代工业网络控关键，现在主流的工业无线网络技术主要解决现场通制系统。信问题。目前由IECTC65推出的WirelessHART⋯、IEEE802．15．4可以提供最低0．006％(1／2)美国仪表系统与自动化协会ISA推出的ISA100．的占空比，最大限度降低功耗，同时

8、提供的GTS机11a和我国自主研发的WIA．PA标准形成三足鼎制为节点提供了一种实时服务保障，满足对时间敏立的局面。IEEE802．15．4标准则以其技术的合理性感场合的应用，可预测每个应用节点的最糟糕性能。和先进性的统一，被广泛应用于以上3个工业标准信标使能模式下，PAN协