RID: Detektion von Funkinterferenzen in drahtlosen Sensornetzwerken

In drahtlosen Sensornetzwerken gehen viele Protokolle davon aus, dass, wenn Knoten A in der Lage ist, den Empfang von Paketen von Knoten B zu stören, Knoten B sich innerhalb der Kommunikationsreichweite von Knoten A befindet. Es wird auch angenommen, dass, wenn sich Knoten B innerhalb der Kommunikationsreichweite von Knoten A befindet, Knoten A in der Lage ist, den Empfang von Paketen von Knoten B von jedem Sender zu stören. Während diese Annahmen nützlich für das Protokolldesign sein können, sind sie laut den realen Experimenten, die wir auf der MICA2-Plattform durchgeführt haben, nicht gültig. Für eine starke Verbindung, die eine hohe Paketlieferquote hat, ist der Interferenzbereich kleiner als der Kommunikationsbereich, während für eine schwache Verbindung, die eine niedrige Paketlieferquote hat, der Interferenzbereich größer ist als der Kommunikationsbereich. Daher reicht die alleinige Verwendung der Informationen über die Kommunikationsreichweite nicht aus, um echte kollisionfreie Medienzugriffssteuerungsprotokolle zu entwerfen. Dieses Papier präsentiert ein Protokoll zur Detektion von Funkinterferenzen (RID) und seine Variante (RID-B), um Laufzeitbeziehungen von Funkinterferenzen zwischen Knoten zu erkennen. Die Ergebnisse der Interferenzdetektion werden verwendet, um echte kollisionfreie TDMA-Protokolle zu entwerfen. Mit umfangreichen Simulationen in GlomoSim und mit Anwendungsszenarien von Sensornetzwerken beobachten wir, dass das TDMA, das die Ergebnisse der Interferenzdetektion verwendet, eine 100%ige Paketlieferquote aufweist, während das traditionelle TDMA bei hoher Last eine Paketverlustrate von bis zu 60% hat. Neben den planungsbasierten TDMA-Protokollen untersuchen wir auch die Anwendung der Interferenzdetektion auf konfliktbasierte MAC-Protokolle.