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1、34傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第10期基于網(wǎng)絡(luò)微積分的WSNs屬性界限研究李翠，巨永鋒(1．長安大學(xué)電子與控制工程學(xué)院，陜西西安710064；2．江西贛粵高速公路股份有限公司，江西南昌330025)摘要：研究表明：傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)屬性界限過于寬松。為此，基于網(wǎng)絡(luò)微積分，改進(jìn)了流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流輸出函數(shù)上界，并推導(dǎo)出更精確的WSNs屬性界限，包括節(jié)點(diǎn)延遲上界、節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)容量下界以及節(jié)點(diǎn)服務(wù)速率下界等。數(shù)值分析結(jié)果表明：網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)越多、節(jié)點(diǎn)梯度越小，則傳統(tǒng)屬性界限與屬性界限差異越大。
2、這說明網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，按屬性界限進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置能節(jié)約更多資源。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)微積分；延遲上界；緩沖區(qū)容量；服務(wù)速率中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2012)10-0034-04ResearchonpropertyboundsofWSNsbasedonnetworkcalculusLICui一，JUYong．feng(1．SchoolofElectronicandControlEngineering，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China；2．JiangxiGanyueExpresswayCoLt
3、d，Nanchang330025，China)Abstract：Researchshowsthattraditionalpropertyboundsofwirelesssensornetworks(WSNs)aretooloose．Basedonnetworkcalculus，outputboundofdataflowtraversingnodeisimproved，andmoreaccuratepropertyboundsofWSNsisderived，includingnodetransferdelayupperbound，nodebufferingrequireme
4、ntslowerboundandnodeserviceratelowerbound．Numericalanalysisresultsillustratethatthemorenetworkhopsnumbersandthesmallernodedepthare，thebiggerdifferencebetweentraditionalpropertyboundsandthispaper’Sprope~yboundsis．Itmeansthatthelargernetworkscaleis，themoreresourcescanbesavedinWSNsconfigurat
5、ionaccordingtothispaper’Spropertybounds．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；networkcalculus；delayupperbound；buffercapacity；servicerate0引言行網(wǎng)絡(luò)配置～。文獻(xiàn)[6]結(jié)合鏈路吞吐量模型對(duì)無線自由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)的通信半徑有限，不能覆蓋整個(gè)組網(wǎng)的端到端延遲上界進(jìn)行了研究，但其結(jié)論僅適用于只網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過多跳轉(zhuǎn)發(fā)才能抵達(dá)基站。這使在源節(jié)點(diǎn)有輸入數(shù)據(jù)流的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[7]利用網(wǎng)得WSNs的屬性界限變得復(fù)雜。WSNs屬性界限包括數(shù)據(jù)
6、絡(luò)微積分建立了一個(gè)通用分析模式，用于求解WSNs屬性傳輸端到端延遲上界、節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)容量下界以及節(jié)點(diǎn)服務(wù)界限。該文獻(xiàn)最大的貢獻(xiàn)在于得出父節(jié)點(diǎn)到達(dá)曲線為各子速率(即通信帶寬)下界等。這些屬性界限是配置WSNs相節(jié)點(diǎn)到達(dá)曲線的函數(shù)這一結(jié)論。文獻(xiàn)[8]將文獻(xiàn)[7]的分關(guān)功能參數(shù)(比如：節(jié)點(diǎn)分布密度、通信半徑、緩沖區(qū)大小析模式分別拓展到不同拓?fù)錀l件下的網(wǎng)絡(luò)，如不確定性拓以及通信帶寬等)的重要依據(jù)和提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要撲、多匯聚點(diǎn)拓?fù)湟约皹錉盥酚赏負(fù)涞取Ｎ墨I(xiàn)[9]面向前內(nèi)容。饋(feed—forward)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)流經(jīng)同一節(jié)點(diǎn)不同數(shù)據(jù)流的服務(wù)目前，關(guān)于WSNs屬性界限方面的研究主要有
7、2個(gè)研曲線進(jìn)行區(qū)別化分配，以求解更精確的延遲上界。究方向：一個(gè)側(cè)重于路由算法的設(shè)計(jì)，研究如何減小網(wǎng)基于網(wǎng)絡(luò)微積分，本文修正了流經(jīng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流絡(luò)時(shí)延，并尋找統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的時(shí)延界限；另一個(gè)則側(cè)重于輸出上界，推導(dǎo)出更精確的WSNs屬性界限，并通過數(shù)值分利用網(wǎng)絡(luò)微積分計(jì)算WSNs屬性界限，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)析對(duì)屬性界限進(jìn)行比較．．收稿日期：2012-08-20第10期李翠，等：基于網(wǎng)絡(luò)微積分的WSNs屬性界限研究351網(wǎng)絡(luò)微積分相關(guān)概念定理4假設(shè)系統(tǒng)S和s提供的服務(wù)曲線分別為網(wǎng)絡(luò)微積分基于最小加代數(shù)理論，是一種新的可用于盧和，系統(tǒng)S和系
