无线个人区域网中支持QoS保证和无缝连接的分布式协调者选举模式
Distributed Coordinator Election Scheme for QoS Support and Seamless Connectivity in WPANs
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摘要: 1 研究动机
无线个人区域网（WPANs）构建于相对较小的区域，其中的集中式控制设备作为协调者在微型网的操作和组织方面扮演了相当重要的角色。典型的WPANs包括家庭自动化系统，安全系统和健康监控系统。在这些系统中，如何保证无缝连接是非常重要的。当协调者失效时，往往容易导致通信的无法进行。因此，在有异常的情况下，必须尽快选举一个新的协调者。为此，本文提出了一个分布式协调者选举模式（DCES）。该模式不仅考虑了QoS，同时也考虑了网络连接性，以避免网络分块。实验结果表明所提出的选举模式能够选举一个新的协调者，同时能够在一段时间内保证QoS和连通性。
2 方法描述
3 结论
本文提出了解决协调者失效问题的分布式协调者选举模式（DCES），以保证QoS需求和无缝连接性。在协调者很重要的网络中，如网络控制和数据中继。当协调者失效时，例如突然的断电，将无法满足中继敏感系统的QoS需求。考虑到这种情况，本文提出了一个四方选举机制，以保证协调者选举的效率。为了选举出一个最合适的设备作为协调者，在考虑GTS保证率和连接程度的基础上，本文提出了一个优先二阶段退避方法。从而，在当前的协调者意外失效时，所提出的DCES是有效的。该模式可以用于无线个人区域网络中，以提供时间关键服务。
4 贡献和重要性
本文提出了四方选举机制以保证协调者选举的效率。为了选举一个合适的设备作为新的协调者，在考虑GTS保证率和连接程度的基础上，本文提出了一个优先二阶段退避方法。从而，在当前的协调者意外失效时，所提出的DCES是有效的。该模式可以在无线个人区域网络中提供时间关键服务。Abstract: Wireless personal area networks (WPANs) are formed in a relatively small area, and coordinator that serves as a central control device plays an important role in the operation and organization of a piconet. Typical applications of WPANs include home automation systems, security systems and health monitoring systems. In these types of systems, guaranteeing seamless connectivity is very important, and communications cannot take place when the coordinator malfunctions. Thus, in the case of a breakdown, it is necessary to elect a new coordinator as soon as possible. For this reason, a distributed coordinator election scheme (DCES) is proposed that considers not only QoS support but also network connectivity in an effort to avoid possible network partition. Simulation results show that the proposed scheme can elect a new coordinator while maintaining QoS and guaranteeing connectivity for a limited period.
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