為解決移動物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過程中存在的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量不高、網(wǎng)絡傳輸帶寬較低等不足,提出了基于節(jié)點-鏈路評估模型的移動物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定算法�？紤]節(jié)點移動特性,設計了一種新的基于節(jié)點-鏈路評估模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過程的多維度評估。隨后,根據(jù)節(jié)點-鏈路評估模型,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個指標;并通過匹配節(jié)點的傳輸功率,設計了基于數(shù)據(jù)傳輸依序度的移動物聯(lián)網(wǎng)鏈路穩(wěn)定方法,采用泊松分布模型來構建基于中繼鏈路控制度的節(jié)點穩(wěn)定方法,并通過預估節(jié)點受限性能,提出了基于傳輸能量可控度的節(jié)點失效態(tài)傳輸節(jié)能方案,分別從節(jié)點、鏈路、能量3個層次優(yōu)化了移動物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸性能,有效提高較網(wǎng)絡傳輸?shù)姆�(wěn)定性。仿真實驗表明,與基于似然估計補償機制的移動無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)控制同步傳輸算法和基于預發(fā)射-精度提升機制的LTE-5G數(shù)據(jù)傳輸算法相比,所提算法具有更低的網(wǎng)絡擁塞水平和節(jié)點受限概率,以及更高的網(wǎng)絡傳輸帶寬。 

【文章來源】：電子測量與儀器學報. 2020,34(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

移動物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點部署

為測試移動物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡擁塞時間,首先將本文算法(情形1、情形2、情形3)、DCST-LEC算法和PPI算法的移動速度均設置為固定模式,按移動速度為2和20 m/s分兩組進行實驗,結果如圖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)絡擁塞時間均要顯著低于DCST-LEC算法和PPI算法,這是由于本文算法充分考慮了對端信號衰減損耗、噪聲干擾衰減損耗、鏈路傳輸衰減損耗等因素,通過設計了數(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)絡擁塞控制性能。DCST-LEC算法雖然能夠針對sink-區(qū)域節(jié)點、區(qū)域節(jié)點-區(qū)域節(jié)點、區(qū)域節(jié)點-子節(jié)點3個層次強化對數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控粒度,且能夠通過更高精度的控制信息同步機制對數(shù)據(jù)傳輸鏈路的抖動進行控制,然而該算法并未充分考慮通過能量控制及中繼鏈路控制方面進行穩(wěn)定傳輸,因此網(wǎng)絡擁塞控制時間要顯著高于本文方案。PPI算法采取立體發(fā)射結構,能夠?qū)⒃诙嗦凡l(fā)的情況下將不同頻率的子信號分割為若干處于不同層次的投影矢量,并通過精度裁決方式對預發(fā)射子信號進行優(yōu)化傳輸,提高了信號在復雜信道條件下的傳輸質(zhì)量。然而該算法僅從信號層面對噪聲干擾衰減損耗進行抑制,針對傳輸受限因素考慮不充分,使其網(wǎng)絡擁塞時間亦要高于本文方案。3.2 網(wǎng)絡傳輸帶寬測試

為測試移動物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡傳輸帶寬,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算法的移動速度均設置為固定模式,按移動速度為2和20 m/s分兩組進行測試,結果如圖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)絡傳輸帶寬均要顯著高于DCST-LEC算法和PPI算法,說明本文算法針對端信號衰減損耗、噪聲干擾衰減損耗、鏈路傳輸衰減損耗等因素,所設計的基于數(shù)據(jù)傳輸依序度的移動物聯(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)點穩(wěn)定方法,分別從鏈路穩(wěn)定、節(jié)點穩(wěn)定、能量穩(wěn)定3個維度對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸進行了優(yōu)化,因此具有較好的網(wǎng)絡傳輸帶寬性能。DCST-LEC算法主要針對傳輸鏈路進行了區(qū)域優(yōu)化,并未考慮通過能量優(yōu)化及節(jié)點優(yōu)化方式進行穩(wěn)定傳輸,因此該算法的網(wǎng)絡傳輸性能要顯著低于本文方案,具有較低的網(wǎng)絡傳輸帶寬。PPI算法主要從信號層實現(xiàn)對端信號衰減損耗進行控制,節(jié)點處于能量受限時將會導致鏈路出現(xiàn)嚴重抖動現(xiàn)象,因此網(wǎng)絡擁塞控制能力較差,使得該算法的網(wǎng)絡傳輸帶寬亦要低于本文方案。3.3 節(jié)點受限次數(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3107502