為解決移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中存在的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量不高、網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬較低等不足,提出了基于節(jié)點(diǎn)-鏈路評(píng)估模型的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定算法。考慮節(jié)點(diǎn)移動(dòng)特性,設(shè)計(jì)了一種新的基于節(jié)點(diǎn)-鏈路評(píng)估模型,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程的多維度評(píng)估。隨后,根據(jù)節(jié)點(diǎn)-鏈路評(píng)估模型,提出了數(shù)據(jù)傳輸依序度、中繼鏈路控制度、傳輸能量可控度3個(gè)指標(biāo);并通過(guò)匹配節(jié)點(diǎn)的傳輸功率,設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)傳輸依序度的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)鏈路穩(wěn)定方法,采用泊松分布模型來(lái)構(gòu)建基于中繼鏈路控制度的節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定方法,并通過(guò)預(yù)估節(jié)點(diǎn)受限性能,提出了基于傳輸能量可控度的節(jié)點(diǎn)失效態(tài)傳輸節(jié)能方案,分別從節(jié)點(diǎn)、鏈路、能量3個(gè)層次優(yōu)化了移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸性能,有效提高較網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆�(wěn)定性。仿真實(shí)驗(yàn)表明,與基于似然估計(jì)補(bǔ)償機(jī)制的移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)控制同步傳輸算法和基于預(yù)發(fā)射-精度提升機(jī)制的LTE-5G數(shù)據(jù)傳輸算法相比,所提算法具有更低的網(wǎng)絡(luò)擁塞水平和節(jié)點(diǎn)受限概率,以及更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。 

【文章來(lái)源】：電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2020,34(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)部署

為測(cè)試移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)間,首先將本文算法(情形1、情形2、情形3)、DCST-LEC算法和PPI算法的移動(dòng)速度均設(shè)置為固定模式,按移動(dòng)速度為2和20 m/s分兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,本文算法在情形1、情形2、情形3三種情況下,網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)間均要顯著低于DCST-LEC算法和PPI算法,這是由于本文算法充分考慮了對(duì)端信號(hào)衰減損耗、噪聲干擾衰減損耗、鏈路傳輸衰減損耗等因素,通過(guò)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)傳輸依序度、中繼鏈路控制度、傳輸能量可控度等方式用于控制傳輸衰減因素,因此具有較好的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制性能。DCST-LEC算法雖然能夠針對(duì)sink-區(qū)域節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)-區(qū)域節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)-子節(jié)點(diǎn)3個(gè)層次強(qiáng)化對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控粒度,且能夠通過(guò)更高精度的控制信息同步機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸鏈路的抖動(dòng)進(jìn)行控制,然而該算法并未充分考慮通過(guò)能量控制及中繼鏈路控制方面進(jìn)行穩(wěn)定傳輸,因此網(wǎng)絡(luò)擁塞控制時(shí)間要顯著高于本文方案。PPI算法采取立體發(fā)射結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒃诙嗦凡l(fā)的情況下將不同頻率的子信號(hào)分割為若干處于不同層次的投影矢量,并通過(guò)精度裁決方式對(duì)預(yù)發(fā)射子信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化傳輸,提高了信號(hào)在復(fù)雜信道條件下的傳輸質(zhì)量。然而該算法僅從信號(hào)層面對(duì)噪聲干擾衰減損耗進(jìn)行抑制,針對(duì)傳輸受限因素考慮不充分,使其網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)間亦要高于本文方案。3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬測(cè)試

為測(cè)試移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,參照節(jié)3.1節(jié)將本文算法(情形1、情形2、情形3)、DCST-LEC算法和PPI算法的移動(dòng)速度均設(shè)置為固定模式,按移動(dòng)速度為2和20 m/s分兩組進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,本文算法在情形1、情形2、情形3三種情況下,網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬均要顯著高于DCST-LEC算法和PPI算法,說(shuō)明本文算法針對(duì)端信號(hào)衰減損耗、噪聲干擾衰減損耗、鏈路傳輸衰減損耗等因素,所設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)傳輸依序度的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)鏈路穩(wěn)定方法、基于傳輸能量可控度的節(jié)點(diǎn)失效態(tài)傳輸節(jié)能方案和基于中繼鏈路控制度的節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定方法,分別從鏈路穩(wěn)定、節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定、能量穩(wěn)定3個(gè)維度對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了優(yōu)化,因此具有較好的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬性能。DCST-LEC算法主要針對(duì)傳輸鏈路進(jìn)行了區(qū)域優(yōu)化,并未考慮通過(guò)能量?jī)?yōu)化及節(jié)點(diǎn)優(yōu)化方式進(jìn)行穩(wěn)定傳輸,因此該算法的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能要顯著低于本文方案,具有較低的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。PPI算法主要從信號(hào)層實(shí)現(xiàn)對(duì)端信號(hào)衰減損耗進(jìn)行控制,節(jié)點(diǎn)處于能量受限時(shí)將會(huì)導(dǎo)致鏈路出現(xiàn)嚴(yán)重抖動(dòng)現(xiàn)象,因此網(wǎng)絡(luò)擁塞控制能力較差,使得該算法的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬亦要低于本文方案。3.3 節(jié)點(diǎn)受限次數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3107502