基于樹(shù)狀拓?fù)涞闹悄芙煌▊鞲芯W(wǎng)調(diào)度算法

1智能交通傳感網(wǎng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的普遍提高，整個(gè)社會(huì)對(duì)運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求不斷增加，運(yùn)輸對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用在不同程度上是普遍適用于不同國(guó)家和地區(qū)的。解決交通擁擠和封鎖的問(wèn)題幾乎是國(guó)家政府最難解決的問(wèn)題之一。通過(guò)增加技術(shù)含量的方法提高現(xiàn)有道路的利用率、道路交通的安全程度以及道路使用的舒適程度成為目前研究熱點(diǎn),智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystems,ITS)應(yīng)運(yùn)而生,并且已成為公認(rèn)的有效地解決交通運(yùn)輸領(lǐng)域問(wèn)題,特別是交通擁擠、交通阻塞、交通事故和交通污染問(wèn)題的最佳途徑。ITS主要由信息采集、數(shù)據(jù)中心和信息分析處理三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。其中,信息采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)、傳輸原始交通數(shù)據(jù),并且對(duì)原始交通數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)處理后提供給數(shù)據(jù)中心,為整個(gè)智能交通系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持;數(shù)據(jù)中心對(duì)實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行不同類(lèi)型的存儲(chǔ),并為信息分析處理子系統(tǒng)提供查詢(xún)支持和Web服務(wù);信息分析處理子系統(tǒng)對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、顯示,提供交通狀況信息及出行指導(dǎo)信息。目前國(guó)內(nèi)外智能交通系統(tǒng)中多采用地埋式感應(yīng)線圈進(jìn)行交通信息的采集,以有線通信的方式傳輸至管理中心,設(shè)備成本高昂、需人工維護(hù)、易磨損、受氣候和光線條件影響大,不易維護(hù)。隨著傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及低功耗無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,集信息采集、處理和傳輸功能于一身的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。采用圖像傳感器的智能交通傳感網(wǎng)無(wú)需地面施工、布局成本低、無(wú)需電纜聯(lián)接、維護(hù)費(fèi)用低,成為智能交通的發(fā)展趨勢(shì)。如圖1所示,智能交通傳感網(wǎng)由圖像傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和控制中心組成。圖像傳感器節(jié)點(diǎn)散布在指定的感知區(qū)域內(nèi),獲取車(chē)輛數(shù)目、車(chē)位占用率等交通數(shù)據(jù);自組樹(shù)形網(wǎng)無(wú)線多跳傳輸至SINK匯聚節(jié)點(diǎn),最后通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)或通信衛(wèi)星到達(dá)控制中心。用戶通過(guò)控制中心對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路交通情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控、獲取停車(chē)位推薦以及最佳行車(chē)路線推薦等。智能交通傳感網(wǎng)引入了信息量豐富的圖像媒體,要能夠?qū)崟r(shí)同步的處理大量傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量大并且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高。如文獻(xiàn)中指出傳感器節(jié)點(diǎn)的采樣頻率至少要為100Hz,數(shù)據(jù)采集速率高達(dá)2kbps。因而相比一般的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,用于ITS的傳感網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)量非常龐大;除了對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高,還有高吞吐量的要求。對(duì)于智能交通傳感網(wǎng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)對(duì)吞吐量的要求為幾百到幾千個(gè)kbps的實(shí)時(shí)處理。而無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的資源受限,因而需要高吞吐量、低時(shí)延的智能交通傳感網(wǎng)為WSN提出了新的挑戰(zhàn)。2基于tdma/fda調(diào)度的無(wú)線傳感技術(shù)介質(zhì)訪問(wèn)控制(MediumAccessControl,MAC)協(xié)議在節(jié)點(diǎn)間分配有限的無(wú)線信道資源,是保證網(wǎng)絡(luò)高效通信的關(guān)鍵協(xié)議之一。目前廣泛應(yīng)用的MAC協(xié)議可以分成:隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)和固定資源分配類(lèi)。隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)MAC協(xié)議如CSMA,S-MAC,T-MAC,節(jié)點(diǎn)在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)使用無(wú)線信道。固定資源分配類(lèi)MAC協(xié)議如DMAC和LEACH,將無(wú)線信道資源分為多個(gè)子單元,節(jié)點(diǎn)在通信時(shí)使用固定的子單元,有效地避免碰撞沖突。固定資源分配類(lèi)MAC協(xié)議主要有基于TDMA(時(shí)分復(fù)用)類(lèi)和基于綜合TDMA/FDMA(時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用)類(lèi)。固定資源分配類(lèi)的MAC協(xié)議保證節(jié)點(diǎn)在空閑時(shí)隙及時(shí)地進(jìn)入睡眠狀態(tài),避免碰撞并且減少空閑偵聽(tīng),相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)MAC協(xié)議能耗更低,更適用于實(shí)際智能交通傳感網(wǎng)。基于TDMA的MAC協(xié)議給每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)分配固定的無(wú)線信道使用時(shí)隙,從而避免節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾。與此同時(shí),采用CC2420射頻芯片的硬件節(jié)點(diǎn)如MICAZ、TMOTE都支持多信道傳輸,IEEE802.15.4將2.4G-2.48GHz頻段的無(wú)線信道資源劃分為16個(gè)信道。因而基于綜合TDMA/FDMA調(diào)度的MAC協(xié)議,對(duì)有限的無(wú)線信道資源進(jìn)行時(shí)間和頻率的兩維分配,通過(guò)引入多個(gè)信道的并行傳輸,充分利用多信道資源,能提供更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,更適用于智能交通傳感網(wǎng)。大量基于綜合TDMA/FDMA調(diào)度的通信協(xié)議被提出,但是這些協(xié)議均假定硬件節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)工作在多個(gè)信道上。而每個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)僅配備有一個(gè)射頻收發(fā)模塊,不能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收和發(fā),也不能同時(shí)工作在多個(gè)信道上。所以上述協(xié)議不適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。GangZhou提出來(lái)的MMSN協(xié)議,針對(duì)僅配備有一個(gè)射頻收發(fā)模塊的傳感器網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)綜合TDMA/FDMA調(diào)度,充分利用多信道資源,達(dá)到高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。MMSN提出了4個(gè)信道分配算法,針對(duì)不同情況,在兩跳內(nèi)的節(jié)點(diǎn)間均勻地分配多信道資源。第一種“獨(dú)占信道資源分配”算法保證兩跳內(nèi)的節(jié)點(diǎn)都被分配到不同的信道,但是此算法基于“可用信道數(shù)大于兩跳內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)”的前提。第二種“隱性共識(shí)”算法也要求充足的可用信道,而實(shí)際無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線信道資源有限,如IEEE802.15.4將2.4G-2.48GHz的無(wú)線信道資源劃分為16個(gè)信道,所以難以滿足該算法的前提要求。第三種“均勻選擇”和第四種“偷聽(tīng)”算法,適用于可用信道數(shù)小于兩跳內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)的情況,在兩跳內(nèi)節(jié)點(diǎn)間盡可能均勻地分配有限的多信道資源,但是都不保證無(wú)沖突通信。MMSN通過(guò)四種信道分配算法和基于TDMA的時(shí)隙分配,充分利用多信道資源,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。但是MMSN將信道分配和時(shí)隙分配完全獨(dú)立開(kāi)來(lái),并沒(méi)有利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征的節(jié)點(diǎn)間關(guān)系,將信道分配和時(shí)隙分配結(jié)合起來(lái),從而可以為兩跳內(nèi)節(jié)點(diǎn)分配相同的時(shí)隙和信道,同時(shí)保證數(shù)據(jù)的無(wú)沖突傳輸,進(jìn)一步增強(qiáng)并行傳輸,真正做到最大化信道資源的利用率。3基于綜合tdma/fda接入方式針對(duì)上文分析的已有MAC協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn),和智能交通傳感網(wǎng)高吞吐量、低時(shí)延的應(yīng)用需求,本文基于MMSN協(xié)議,提出了改進(jìn)的FT-Sch調(diào)度算法。FT-Sch基于綜合TDMA/FDMA接入方式。與MMSN不同,FT-Sch利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征的節(jié)點(diǎn)關(guān)系對(duì)時(shí)隙和信道同時(shí)進(jìn)行調(diào)度,指出只要滿足下文提出的2條調(diào)度準(zhǔn)則,便能夠保證節(jié)點(diǎn)無(wú)沖突地使用信道,而不需要給兩跳內(nèi)節(jié)點(diǎn)都分配不同的時(shí)頻二維資源單元(t,f)。其中t表示節(jié)點(diǎn)被分配到的時(shí)隙號(hào),f表示節(jié)點(diǎn)被分配到的信道號(hào)。FT-Sch通過(guò)最大化并行傳輸,支持更大節(jié)點(diǎn)密度下的無(wú)沖突傳輸。同MMSN和單信道TDMA相比,FT-Sch能提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量、并且降低時(shí)延。3.1基于數(shù)據(jù)采集樹(shù)的分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲悄芙煌▊鞲芯W(wǎng)的圖像傳感器節(jié)點(diǎn)分布在持續(xù)變化的交通環(huán)境中,所以FT-Sch的設(shè)計(jì)基于自組織更新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在智能交通傳感網(wǎng)中,安置大量互連的微型傳感器節(jié)點(diǎn),自組樹(shù)形多跳網(wǎng),對(duì)交通信息進(jìn)行不間斷的高速率數(shù)據(jù)采集。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的ITS,也是數(shù)據(jù)采集類(lèi)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用;這類(lèi)應(yīng)用都基于數(shù)據(jù)采集樹(shù)的通信模型,即:傳感器節(jié)點(diǎn)自組樹(shù)形網(wǎng);多個(gè)終端源節(jié)點(diǎn)向一個(gè)SINK節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。如圖2所示,FT-Sch算法基于數(shù)據(jù)采集樹(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。各圖像傳感器源節(jié)點(diǎn)獨(dú)立地完成數(shù)據(jù)采集,選擇距匯聚節(jié)點(diǎn)(SINK)最近的鄰居節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn),通過(guò)多跳中繼的方式將數(shù)據(jù)傳送至SINK節(jié)點(diǎn),形成一個(gè)樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)涑跏蓟欠植际降耐負(fù)鋵W(xué)習(xí)過(guò)程。依照廣度優(yōu)先的遍歷方式,從SINK開(kāi)始,節(jié)點(diǎn)被依次觸發(fā),廣播包含網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖疃葏?shù)的HELLO數(shù)據(jù)包,并且根據(jù)收到的HELLO數(shù)據(jù)包建立一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)列表,同時(shí)選擇最靠近SINK的鄰居節(jié)點(diǎn)為父節(jié)點(diǎn)。拓?fù)涞母戮S護(hù)通過(guò)節(jié)點(diǎn)持續(xù)周期性地廣播HELLO數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在以下兩種情況下更新:①新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò);②原節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于第一種情況,新加入的節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)一段時(shí)間網(wǎng)絡(luò),收集鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)出的HELLO數(shù)據(jù)包,選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖疃茸钚〉泥従庸?jié)點(diǎn)為父節(jié)點(diǎn),由父節(jié)點(diǎn)按照下文提出的調(diào)度算法分配無(wú)線信道資源。對(duì)于第二種情況,設(shè)定退出網(wǎng)絡(luò)為父節(jié)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自此節(jié)點(diǎn)的HELLO數(shù)據(jù)包。父節(jié)點(diǎn)釋放其資源空間,其子節(jié)點(diǎn)選擇新的父節(jié)點(diǎn),重新被分配無(wú)線信道資源。3.2ft-sch調(diào)度算法網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑跏蓟瓿芍?進(jìn)行無(wú)線信道資源的時(shí)隙和信道二維調(diào)度。本文提出一個(gè)分布式的時(shí)頻二維資源調(diào)度算法FT-Sch。依照廣度優(yōu)先的遍歷順序,從SINK開(kāi)始,利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征的節(jié)點(diǎn)間關(guān)系,父節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)分配無(wú)沖突的時(shí)隙和信道組合(t,f)。節(jié)點(diǎn)在被分配的時(shí)隙t醒來(lái),跳轉(zhuǎn)到被分配的信道f,發(fā)送數(shù)據(jù)包。本文提出兩條調(diào)度準(zhǔn)則。遵照這兩條準(zhǔn)則進(jìn)行資源調(diào)度,可以真正做到充分利用多信道資源,最大化并行傳輸,并且用最少的時(shí)隙數(shù)來(lái)保證多信道的無(wú)沖突通信。調(diào)度準(zhǔn)則如下:1)節(jié)點(diǎn)不能與父節(jié)點(diǎn)和兄弟節(jié)點(diǎn)被分配到同一個(gè)時(shí)隙t里。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)只有一個(gè)射頻芯片,無(wú)法同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收和發(fā)。2)節(jié)點(diǎn)不能與父節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)被分配到同一個(gè)時(shí)頻二維資源單元(t,f)里。否則若節(jié)點(diǎn)和父節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),將在父節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生碰撞,父節(jié)點(diǎn)將無(wú)法正確解析來(lái)自子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包。圖3舉例說(shuō)明FT-Sch調(diào)度算法,圖中的數(shù)據(jù)采集樹(shù)表征一個(gè)由7個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的樹(shù)狀傳感網(wǎng)。SINK節(jié)點(diǎn)一跳可達(dá)節(jié)點(diǎn)A,B和C;節(jié)點(diǎn)A為D與E的父節(jié)點(diǎn);F為B的子節(jié)點(diǎn)。按照提出的FT-Sch調(diào)度算法,節(jié)點(diǎn)按照廣度優(yōu)先的順序,同時(shí)進(jìn)行信道和時(shí)隙資源的調(diào)度。D不是B的鄰居節(jié)點(diǎn),根據(jù)上文提出的兩條調(diào)度準(zhǔn)則,D和F都可以被分配(1,2)這個(gè)時(shí)隙信道二維單元,而不引發(fā)任何沖突。而MMSN協(xié)議將信道分配與TDMA完全分開(kāi),盡可能為兩跳內(nèi)節(jié)點(diǎn)分配不同的信道,然后再基于TDMA為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)隙分配,以做到利用多信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所以,按照MMSN,節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)F均為E的鄰居節(jié)點(diǎn),D和F應(yīng)該被分配不同的信道f,然后再基于TDMA進(jìn)行時(shí)隙分配,進(jìn)行多信道傳輸。同MMSN相比,FT-Sch在低能耗的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)時(shí)更新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行多信道資源調(diào)度;利用了某些鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的不同時(shí)性,使得兩跳之內(nèi)某些節(jié)點(diǎn)可以共享同一個(gè)時(shí)頻單元,從而減少了所需的時(shí)頻單元數(shù)目,增加并行發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)數(shù)目,最大化多信道資源的利用率,通過(guò)增強(qiáng)并行傳輸,因而提高了吞吐量,更適用于要求實(shí)時(shí)傳輸大量圖像數(shù)據(jù)的智能交通傳感網(wǎng)。3.3基于ft-sch算法的時(shí)隙單元調(diào)度算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如圖4所示。父節(jié)點(diǎn)為子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)頻二維資源調(diào)度時(shí),首先為子節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙單元,然后為子節(jié)點(diǎn)分配信道。與MMSN將信道分配與TDMA完全分開(kāi)不同,本算法利用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征的節(jié)點(diǎn)間關(guān)系,基于TDMA的時(shí)隙分配進(jìn)行信道分配。定義一幀為各源節(jié)點(diǎn)采集的一組數(shù)據(jù)全部傳輸至SINK所需的時(shí)間。一個(gè)時(shí)隙為最大比特?cái)?shù)的數(shù)據(jù)包完成一跳傳輸所需的時(shí)間。每幀包含的時(shí)隙數(shù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布密度、可用信道數(shù)的不同是可調(diào)的。而可用信道數(shù)是有上限的,IEEE802.15.4協(xié)議將2.4G-2.48GHz的無(wú)線信道資源劃分為16個(gè)信道。因此在FT-Sch算法中引入表征最大可用信道數(shù)的參數(shù)chan_num,并且設(shè)定chan_num最大不超過(guò)16。按照提出的兩條調(diào)度準(zhǔn)則,分配的時(shí)隙單元不能和父節(jié)點(diǎn)與兄弟節(jié)點(diǎn)相同;如果沖突,本算法采用時(shí)隙號(hào)自加1的方法來(lái)更改;更改時(shí)隙單元之后再判斷是否沖突。節(jié)點(diǎn)被分配到的時(shí)頻二維資源單元(t,f)如果和父節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)沖突,信道號(hào)自加1,判斷新的(t,f)單元是否沖突。如果信道自加到超過(guò)chan_num,將信道f重置為1,已安排的時(shí)隙號(hào)自加1,重新判別是否沖突。每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)列表和一個(gè)兄弟節(jié)點(diǎn)列表,列表包含節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙號(hào)t和信道號(hào)f的信息。在資源調(diào)度過(guò)程中,節(jié)點(diǎn)通過(guò)遍歷鄰居節(jié)點(diǎn)列表和兄弟節(jié)點(diǎn)列表來(lái)排除會(huì)引發(fā)沖突的時(shí)隙、信道。節(jié)點(diǎn)被調(diào)度完成之后,廣播包含其(t,f)信息的HELLO數(shù)據(jù)包,鄰居節(jié)點(diǎn)更新相應(yīng)信息。節(jié)點(diǎn)依照廣度優(yōu)先的順序依次被觸發(fā),完成時(shí)頻二維信道資源的調(diào)度。4節(jié)點(diǎn)密度對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的影響為了驗(yàn)證FT-Sch算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及時(shí)延的改進(jìn)效果,在MATLAB下實(shí)現(xiàn)了FT-Sch、MMSN以及單信道TDMA協(xié)議,并且用MATLAB模擬了智能交通傳感網(wǎng)環(huán)境,對(duì)FT-Sch、MMSN和單信道TDMA協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和傳輸時(shí)延等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較。模擬的智能交通傳感網(wǎng)感知區(qū)內(nèi)隨機(jī)地分布著一定數(shù)量的圖像傳感器節(jié)點(diǎn),整個(gè)模擬傳感網(wǎng)設(shè)有1個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn),隨機(jī)地設(shè)定網(wǎng)絡(luò)中30%的節(jié)點(diǎn)為采集交通信息數(shù)據(jù)的源節(jié)點(diǎn)。評(píng)價(jià)FT-Sch算法的性能指標(biāo)為網(wǎng)絡(luò)吞吐量和傳輸時(shí)延。吞吐量指網(wǎng)絡(luò)單位時(shí)間內(nèi)成功傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)量,本研究中采用每timeslot內(nèi)傳輸?shù)牟蓸訑?shù)據(jù)包個(gè)數(shù)為吞吐量的統(tǒng)計(jì)單位。傳輸時(shí)延指各源節(jié)點(diǎn)采集的一組數(shù)據(jù)包全部傳輸至SINK的耗時(shí),本研究中采用bittime為時(shí)延單位,即節(jié)點(diǎn)傳輸每bit數(shù)據(jù)所需時(shí)間。此外定義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度為每平方米范圍內(nèi)分布的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目。在不同的智能交通傳感網(wǎng)規(guī)模下,對(duì)不同可用信道數(shù)的FT-Sch、MMSN、以及單信道TDMA進(jìn)行了吞吐量、傳輸時(shí)延等參數(shù)統(tǒng)計(jì),并對(duì)三種調(diào)度方法進(jìn)行了性能比較。2FT-Sch、4FT-Sch、8FT-Sch、16FT-Sch分別表示有2個(gè)可用信道、4個(gè)可用信道、8個(gè)可用信道和16個(gè)可用信道的FT-Sch調(diào)度算法。圖5對(duì)比了采用不同可用信道數(shù)的FT-Sch算法時(shí),智能交通傳感網(wǎng)一幀所包含的時(shí)隙數(shù)隨網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度的變化。可用信道數(shù)越多,FT-Sch一幀所需的時(shí)隙數(shù)越小。證實(shí)多信道傳輸可以降低傳輸時(shí)延。同時(shí)可以看到,當(dāng)可用信道數(shù)由8增加到16時(shí),一幀包含的時(shí)隙數(shù)基本沒(méi)有變化,說(shuō)明FT-Sch算法引入的時(shí)頻二維資源調(diào)度算法,在節(jié)點(diǎn)密度小于等于80000個(gè)/平方千米時(shí),最多能用到8個(gè)信道。三種協(xié)議的時(shí)延和吞吐量統(tǒng)計(jì)量對(duì)比分別如圖6和圖7所示。仿真統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,采用單信道TDMA協(xié)議的智能交通傳感網(wǎng)的傳輸