低占空比无线传感器网络跨层协同传输关键技术研究

基本信息
批准号:61472217
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:曹志超
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:毛续飞,吴晓培,党凡,姜永航,顾维玺,熊曦,陈茜,张兰
关键词:
低占空比无线传感器网络跨层协同动态路由时空关联性链路估计
结项摘要

In large scale low duty-cycle wireless sensor networks, the network lifetime and the delivery reliability are two of the most important issues during data collection. To improve both lifetime and reliability simultaneously, by comprehensively considering the temporal-spatial characteristics of media access, link estimation and routing scheme under low duty-cycle context, we develop several key techniques of cross-layer forwarding, then propose practical and effective protocol. With experiment measurements, technical methods, theoretical analysis and experiment evaluation, we prepare to develop the cross-layer forwarding in down-to-up approach. According to several observations of experiment measurements, we first develop light-weight efficient low duty-cycle media access model. Then based on the new media access model, we construct temporal dependent link model and estimation methods. Further, we formulize the dynamic routing scheme as an optimization problem and analyze the time and space complexity of the algorithm. At last, we evaluate these key techniques on real testbeds. This project provides an alternative way for data forwarding in low duty-cycle wireless sensor networks. It provides the theoretical and technical foundation to find the most reliable route with the least energy consumption. This project has significant value on both theory and application.

本研究针对大规模低占空比无线传感器网络数据收集过程中既要降低能量开销延长网络寿命,又要求提高收数率保证网络可靠性的迫切需求,综合考虑介质访问层,链路估计层和路由层在低占空比无线传感器网络中的时空特性,对跨层协同传输的关键技术进行深入的探索并计划提出实用高效的传输协议。本研究拟从实验测量,技术方法,理论分析和实验验证四个方面,自底向上协同优化低占空比无线传感器网络各层传输技术。根据实验测量验证现有协议性能缺陷,提出轻量级可靠高效低功耗侦听介质访问模型,在此介质访问模型上建立时空关联性链路估计模型,以此为基础建立动态路由优化问题并对其时间空间复杂度进行分析,通过实际无线传感网实验平台进行验证。本项目将为传统低占空比无线传感器网络数据传输技术研究提供新途径,为实现以最低能耗开销达到最可靠路由性能提供理论基础和技术支撑,具有显著的理论意义和应用价值。

项目摘要

本项目针对大规模低占空比无线传感器网络数据收集过程中既要降低能量开销延长网络寿命,又要求提高收数率保证网络可靠性的迫切需求,综合考虑介质访问层,链路.估计层和路由层在低占空比无线传感器网络中的时空特性,对跨层协同传输的关键技术进行深入的探索并提出实用高效的传输协议。本项目围绕高效率低功耗监听介质访问协议;功耗监听介质访问下连路模型;低占空比网络多样化路由策略三项内容展开工作,共发表高质量论文11篇(其中CCF A类期刊论文3篇,B类期刊1篇;CCF A类会议论文1篇,B类会议论文5篇),申报专利1项,培养博士后2名,博士研究生和硕士研究生4名。本项目为传统低占空比无线传感器网络数据传输技术研究提供新途径,为实现以最低能耗开销达到最可靠路由性能提供理论基础和技术支撑,具有显著的理论意义和应用价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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