論文學(xué)習(xí)交流(編輯修改稿)
2024-08-28 14:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2. 流量可適應(yīng)性； Introduction ? 本文關(guān)注 MAC層，我們實(shí)現(xiàn)了第二點(diǎn)的“流量可適應(yīng)性”。 SMAC協(xié)議采用周期性的偵聽 /睡眠調(diào)度， ACMAC引入了自適應(yīng)的工作周期來適應(yīng)于流量負(fù)載。 SMAC犧牲了其他重要的指標(biāo)如吞吐率、時(shí)延等來達(dá)到節(jié)能效果，而改善的協(xié)議 ACMAC在節(jié)能、吞吐率和時(shí)延之間取得平衡。 ACMAC Protocol Design ? 動(dòng)機(jī)： SMAC的不足 ? SMAC引入固定周期的偵聽 /睡眠機(jī)制來減少能耗，在活動(dòng)偵聽時(shí)期用 RTS/CTS機(jī)制來啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸 . ? 但 SMAC的 duty cycle是固定的，偵聽 /睡眠周期固定，需要在具體應(yīng)用之前仔細(xì)地設(shè)定這些參數(shù)，否則網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)無法忍受的大延時(shí)和很低的吞吐率。 ? SMAC的設(shè)計(jì)者引入了自適應(yīng)偵聽機(jī)制，在每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸完畢后不立即睡眠，而是再偵聽一小段時(shí)間，以捕捉即時(shí)的突發(fā)傳輸，來減少時(shí)延。但 SMAC固有的結(jié)構(gòu)限制了它的更大的靈活性。 ? 因此，以 SMAC作為基礎(chǔ)， ACMAC提供流量自適應(yīng)的機(jī)制。 ACMAC Protocol Design ? 同步和虛簇： ? SMAC的偵聽期間，包括 SYNC和 RTS/CTS部分。前者是用于同步的，后者才是協(xié)商連接通信。見下式。 ? 這樣的 SYNC同步形成了一個(gè)所謂的“虛擬簇”，即由 SYNC協(xié)調(diào)到的具有同一調(diào)度周期的節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)簇，而不用全網(wǎng)達(dá)到同一調(diào)度。 ACMAC Protocol Design ? 自適應(yīng)的工作周期（ duty cycle） ? 動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)工作周期是 ACMAC關(guān)鍵的策略，以適應(yīng)流量負(fù)載。前提是它不干擾節(jié)點(diǎn)間已經(jīng)建立的偵聽 /睡眠調(diào)度，因?yàn)檫_(dá)到這個(gè)同步需要在初始化的時(shí)候付出很大的代價(jià)。 ACMAC使用在 MAC層隊(duì)列的數(shù)據(jù)包來指示流量負(fù)載。根據(jù)這個(gè)流量信息， ACMAC可以為一個(gè)基本的 SMAC周期通信提供一個(gè)可適應(yīng)的機(jī)會。 ACMAC的適應(yīng)性工作周期策略見下圖： ACMAC Protocol Design ? 多少工作周期需要填充到以前基本的工作周期當(dāng)中，這個(gè)決定初始是由單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)按照下面的方法計(jì)算的： ? 對于一個(gè)節(jié)點(diǎn) i，隊(duì)列在 MAC層的數(shù)據(jù)包為 Ni，可以映射到一個(gè)數(shù)值 Ri=f(Ni)，其中 f(.)是一個(gè)跟具體應(yīng)用有關(guān)的方程，它表示有多少節(jié)點(diǎn)需要傳輸數(shù)據(jù)。每個(gè)插入的工作周期包含一個(gè)固定的 RTS/CTS時(shí)間和一個(gè)根據(jù) Ri變化的睡眠時(shí)間。這樣，我們知道 Ri，那插入的工作周期就可以如下計(jì)算： ACMAC Protocol Design ? Ri的值的范圍受一個(gè)工作周期時(shí)間的限制?？梢姡钚〉?Ri應(yīng)該為 1，使 ACMAC保持跟 SMAC一樣的過程。對于大的 Ri，隨著 Ri增大，睡眠周期相應(yīng)減少，因?yàn)?RTS/CTS時(shí)間是固定的。 ? 如果在一個(gè)工作周期數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間小于等于 Tdata，那最大的 Ri可以由下式導(dǎo)出： ACMAC Protocol Design ? 為了保持 SMAC基本的調(diào)度， Ri只能在每個(gè)工作周期開始時(shí)改變。然后，節(jié)點(diǎn)會通過 RTS/CTS數(shù)據(jù)包告訴鄰居節(jié)點(diǎn)。 ? 當(dāng)節(jié)點(diǎn) i獲得機(jī)會發(fā)送 RTS數(shù)據(jù)包時(shí)，它會把 Ri值附加到 RTS包中，因此單跳之內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)都學(xué)習(xí)到 Ri。對于目標(biāo)接收節(jié)點(diǎn)，當(dāng)它接收到 RTS包后，會把 Ri附加到 CTS包，來傳播單跳之內(nèi)的新的工作周期。 ? 必須注意的是在一個(gè)基本的工作周期內(nèi)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)只能接收一個(gè) R值。這樣，所有節(jié)點(diǎn)可以跟從一個(gè)同一的新的工作周期了。因此，可適應(yīng)的工作周期算法是在每個(gè)基本的工作周期的基礎(chǔ)上插入的。 Simulation Study ? 仿真中對比了 ACMAC和 SMAC和 MAC。 ? 在最新版的 NS2平臺中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 SMAC和 MAC協(xié)議。本文在這個(gè)基礎(chǔ)上拓展了 ACMAC協(xié)議進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ? 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪且粋€(gè) 11個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的線性網(wǎng)絡(luò)。 ? Fig 4表明平均的點(diǎn)對點(diǎn)時(shí)延，ACMAC表現(xiàn)比 SMAC好。 Simulation Study ? Fig 5表明，對于點(diǎn)對點(diǎn)吞吐量 ,ACMAC比 SMAC大。 ? Fig 6表明，對于能耗，ACMAC與 SMA
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