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隐身或者不在线

发表时间:2019-2-10 12:19

受蛙鸣启发:让数据传输更高效



zyesheng 发表在 参考文摘 华声论坛 http://bbs.voc.com.cn/forum-49-1.html


  夏夜宿营池塘边,最影响睡眠的恐怕就是喧嚣的蛙声。然而,日本科学家近日却从这片恼人的青蛙叫声中发现“宝藏”,找到有利于无线数据传输的新模式。

  来自大阪大学和巩波大学的研究人员捕捉了3只树蛙并将其分别“关押”在不同的笼子里,通过观察其鸣叫规律后发现:3只树蛙总是会抓住同伴鸣叫的空隙发出自己的声音,不会与同伴使用同一节奏或频率,最大限度地避免相互之间“抢风头”,确保自己的声音被同伴听到。另外,它们还会在某一时刻同时停止鸣叫休息,然后又几乎在同一时刻按上述“彼此穿插”的原则开始鸣叫。

  在这一基础上,研究人员建立数学模型,结果发现,青蛙们的鸣叫规律对建立网络数据传输新模式非常有帮助。团队中一名成员称,“相邻的两只树蛙总会避免使用同一节奏或频率鸣叫,这能帮助它们为自己的声音建立一条没有干扰的传递通道。同理,在传感器网络中,如果两个相邻的节点采用不同的数据传输节奏,那么数据包在传递过程中就不会发生碰撞,传递速度和效率从而得到提高。”

  试验中还观察到青蛙群一种有趣的集体动作:它们会在某一时间集体沉默,下一刻则开始集体鸣叫。开始和休息的时间是随机的,但开始鸣叫后,青蛙个体之间、群与群之间总会在一种微妙感应下,避免进入相同的频率或节奏,以达到互不干扰的目的。一位研究员说,“据此,我们建立了一个‘鸣叫-休息’模型,用来分析数据传输过程中的接收与发送,结果发现青蛙们无意识的‘鸣叫-休息’模式对设计具备自动分发功能的通信系统非常有帮助。”

  研究人员称,无线网络中的数据传输管理可借鉴青蛙们的“鸣叫-休息”模式,即利用分布在各处的传感器节点自动探测传输环境的特点和状态,然后做出接收或发送、活动或休息的判断,并向网络内的其他节点发出协调请求,最终为系统内待分发数据建立最理想的通道和传送时间。

  该研究小组在研究报告中指出,借鉴青蛙或青蛙群的鸣叫模式建立起无线网络内的数据传输新模式,短期内可以有效避免数据包在传输过程中相互干扰、碰撞,提高数据传输速度,长期看,则可节省网络能量消耗,提高网络传输效率。

  中国国防报




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