The invention belongs to the wireless sensor network technology field, and discloses an energy-saving scheduling method based on the optimal life cycle of the directed acyclic graph DAG. The amount of data in WSN is often dynamic and unpredictable. The invention constructs the only transmission schedule directly based on the DAG structure with the best life period, avoiding the decomposition of the DAG structure into multiple routing trees and constructing the communication and storage costs for each tree to construct the routing table for the sensor nodes. The timetable divides the conflicting wireless transmission into different time slices and arranges as many transmissions as possible in the same time slice to reduce the time delay of data collection. In the process of data collection, each intermediate node can flexibly select different parent nodes for different packets. In each sampling period, the data traffic on each link is very close to the optimal DAG structure of the given life period, saving the node energy to the maximum and prolonging the lifetime of the network.
【技术实现步骤摘要】
一种基于生命期最优DAG的节能调度方法
本专利技术属于无线传感器网络
,尤其涉及一种基于生命期最优有向非循环图DAG(DirectedAcyclicGraph)的节能的调度方法。
技术介绍
无线传感器网络由密集部署的无线传感器节点构成,无线传感器网络通常被安置在自然区域中,通过节点之间的互相协作,对目标环境中物理量的变化进行监测。无线传感器网络通常由一个基站和众多的传感器节点构成。传感器节点由电池供电,节点间通过无线通信的方式,自组织为一个网络。在每个采样周期,传感器节点将采集到的数据需要发送到中心节点,方便用户对数据进行进一步的处理。在网络运行的过程中,一旦网络中某个节点消耗掉所有的电能,整个网络将不再连通。在连续数据收集中延长网络的生命期非常重要。由于无线通信的特点,网络中同时进行的传输很可能会进行碰撞,通过载波侦听的方法无法解决隐藏终端带来的碰撞,也无法避免暴露终端所带来的不必要的时延。如图2(a)展示了无线网络中隐藏终端所带来的碰撞问题。节点A希望传送数据给节点B。A首先载波侦听,由于信号传播的距离有限,在A处无法获知节点C的传输,A无法知道此时节点C的信号已经覆盖到节点B。载波侦听的结果是A发现信道空闲,于是A发送数据包给B。而B节点接收到的信号来自A和C信号的混叠,B无法正确的解析出来自A的消息。图2(b)中,节点B正在传送数据给节点A。于此同时,节点C希望传送数据给节点D。C首先侦听信道,由于B,C距离较近,节点C接收到了来自B的信号,C认为信道忙,于是延迟了自己对D的数据传输。实际上这样做是完全不必要的。因为同时存在的B节点的发送信号 ...
【技术保护点】
1.一种基于生命期最优DAG的节能调度方法,其特征在于,所述基于生命期最优DAG的节能调度方法构造传输表,父节点的选择,使得在每个采样周期每条边上的平均数据流量,非常接近于给出的DAG结构;每个节点发送给父节点的数据包,从分配给该链接的第一个时间片开始,至之后所有的时间片中,连续的排列;使得网络中每个父节点p,在对链接(i,p)进行一次空闲侦听之后,将在链接(i,p)之后的所有的时间片中,安全的切换到休眠模式以节省能量;在每个采样周期的数据收集的过程中,网络中每个父节点p,对每条链接(i,p)进行最多一次的空闲侦听。
【技术特征摘要】
1.一种基于生命期最优DAG的节能调度方法,其特征在于,所述基于生命期最优DAG的节能调度方法构造传输表,父节点的选择,使得在每个采样周期每条边上的平均数据流量,非常接近于给出的DAG结构;每个节点发送给父节点的数据包,从分配给该链接的第一个时间片开始,至之后所有的时间片中,连续的排列;使得网络中每个父节点p,在对链接(i,p)进行一次空闲侦听之后,将在链接(i,p)之后的所有的时间片中,安全的切换到休眠模式以节省能量;在每个采样周期的数据收集的过程中,网络中每个父节点p,对每条链接(i,p)进行最多一次的空闲侦听。2.如权利要求1所述的基于生命期最优DAG的节能调度方法,其特征在于,网络中的节点始终根据构造出的传输时间表进行数据的收发;无论网络中的数据量怎样的变化,在数据收集的过程中的任意采样周期,子节点u发给任意...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵闻博,许录平,戴浩,王光敏,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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