SAR2:针对无线传感器网络丢包的自适应修复与调整策略

计算机工程与科学 ›› 2010, Vol. 32 ›› Issue (11): 52-54.

SAR2:针对无线传感器网络丢包的自适应修复与调整策略

莫路锋1，郭振格2，惠维3，刘卓4

（1.浙江农林大学信息工程学院,浙江临安 311300;2.燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛 066004; 3.西安交通大学电信学院，陕西西安 710049;4.香港科技大学计算机科学与工程系，香港）

收稿日期:2010-07-13 修回日期:2010-09-10 出版日期:2010-11-25 发布日期:2010-11-25
通讯作者: 莫路锋
作者简介:莫路锋(1979),男,浙江诸暨人，硕士，讲师，研究方向为计算机网络；郭振格，硕士生，研究方向为无线传感器网络；惠维，博士生，研究方向为AdHoc 网络、无线传感网络；刘卓，研究助理，研究方向为传感器网络数据管理。
基金资助:
浙江省科技厅项目(2451005044);浙江农林大学青年创新基金资助项目(2332009311)

SAR2:Mitigating the Packet Lossin Wireless Sensor Networks with Self Adaptive Repair and Regulation

MO Lu feng1,GUO Zhen ge2,XI Wei3,LIU Zhuo4

（1.School of Information Engineering,Zhejiang Agriculture and Forestry University,Lin’an 311300; 2.School of Information Technology and Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004; 3.School of Computer Science and Technology,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049; 4.Department of Computer Science and Engineering,The Hong Kong University of Science and Technology,Hong Kong,China)

Received:2010-07-13 Revised:2010-09-10 Online:2010-11-25 Published:2010-11-25

摘要/Abstract

摘要： 网络传输丢包是无线传感器网络中的一种常见现象,频繁非受控的丢包严重降低了网络性能。导致丢包的原因复杂多样，而已有的针对这一问题的解决方案通常趋于复杂和低效。本文通过对大规模无线传感器网络系统GreenOrbs的观察发现，RSSI(接收信号强度指数)是网络丢包的重要指标。当数据包在接收端的RSSI接近接收端的灵敏度下限（即灰度区域）时，丢包现象就会显著发生。基于这样的观察结论，本文提出了一个轻量级自适应修复与调整策略（SAR2）：基于节点间的RSSI，把丢包原因进行对应分类，并相应地采取调节发包速度、调节发送能级和切换路由等策略以缓解网络丢包。基于TelosB节点实现了SAR2，实验结果表明，SAR2可以有效降低丢包率，提高网络性能。

关键词: 无线传感器网络, 数据包丢失, RSSI

Abstract: Packet loss is observed to be a familiar phenomenon with transmissions of wireless sensor networks (WSNs). Frequent undesired packet loss seriously degrades the network performance. Since the causes of packet loss include a variety of factors, the existing designs to resolve the packet loss problem appear to be either complicated or inefficient. The realworld observations in GreenOrbs, a longterm largescale WSN system in the forest, reveal that RSSI (Received Signal Strength Indication) is a significant indicator of packet loss. Packets with RSSI near the noise floor (called gray region in this paper) suffer remarkable loss at the receiving node. Based on such observations, we propose a lightweight selfadaptive approach called SAR2 to mitigate packet loss, which include transmission rate regulation, transmission power regulation, and dynamic parent switch, respectively. We have implemented SAR2 on the TelosB motes. The experimental results demonstrate that SAR2 mitigates packet loss and enhances the network throughput.

Key words: wireless sensor network, packet loss, RSSI

莫路锋1, 郭振格2, 惠维3, 刘卓4. SAR2:针对无线传感器网络丢包的自适应修复与调整策略[J]. 计算机工程与科学, 2010, 32(11): 52-54.

MO Lu feng1, GUO Zhen ge2, XI Wei3, LIU Zhuo4. SAR2:Mitigating the Packet Lossin Wireless Sensor Networks with Self Adaptive Repair and Regulation[J]. Computer Engineering & Science, 2010, 32(11): 52-54.

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