【摘要】：無線傳感器網絡的固有通信特征會引發(fā)能耗不均衡現(xiàn)象,進而產生能量空洞問題;混合數據傳輸是新近提出的一種能量空洞避免策略,其能量均衡性能主要取決于各節(jié)點的傳輸概率.然而,傳輸概率的設置還缺乏相關理論模型的指導,而且在節(jié)點傳輸距離受限的條件下能否通過混合傳輸策略實現(xiàn)全網能量均衡,還有待進一步研究.將一維網絡中混合傳輸策略的能量均衡問題轉化為傳輸概率的優(yōu)化分配問題,通過相應的形式化模型,推導傳輸概率的精確表達.研究中發(fā)現(xiàn):傳輸概率主要取決于節(jié)點的位置,但當網絡片段的個數超過某一閾值時,傳輸概率的取值非法,無法應用混合傳輸策略均衡網絡能耗.在此基礎上,從理論上給出了全網能量均衡的條件,證明僅當網絡片段數不超過n0時全網能量均衡才能實現(xiàn),n0僅取決于一個文中新發(fā)現(xiàn)的系數α,α是通信系統(tǒng)的能耗溢價率.還分析了傳輸距離設置對能量均衡的影響,給出了一般情況下混合傳輸策略的能量均衡上限.通過仿真實驗對所給出的能量均衡條件進行了驗證,實驗結果與理論分析表明:該條件下,基于所提方法設置傳輸概率,能夠均衡所有節(jié)點的能耗.
[Abstract]:The inherent communication characteristics of wireless sensor networks will lead to uneven energy consumption, which will lead to the problem of energy voids. Hybrid data transmission is a newly proposed energy hole avoidance strategy, and its energy equilibrium performance mainly depends on the transmission probability of each node. However, the setting of transmission probability still lacks the guidance of the relevant theoretical model, and it needs to be further studied whether the energy balance of the whole network can be achieved through the hybrid transmission strategy under the condition that the transmission distance of the nodes is limited. The energy balance problem of hybrid transmission strategy in one-dimensional network is transformed into the optimal allocation problem of transmission probability. The exact expression of transmission probability is deduced through the corresponding formal model. It is found that the transmission probability mainly depends on the location of the nodes, but when the number of network segments exceeds a certain threshold, the value of the transmission probability is illegal, and the network energy consumption can not be equalized by using the hybrid transmission strategy. On this basis, the energy equalization conditions of the whole network are given theoretically. It is proved that the energy equilibrium of the whole network can be achieved only if the number of network segments does not exceed n _ 0, and that n _ 0 only depends on the newly discovered coefficient 偽 in one paper. A is the energy consumption premium rate of communication system. The influence of transmission distance setting on energy balance is also analyzed, and the upper limit of energy balance of hybrid transmission strategy is given. The experimental results and theoretical analysis show that the energy consumption of all nodes can be balanced by setting the transmission probability based on the proposed method.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學計算機學院;
【基金】：國家重大科技專項(2012ZX03005007) 陜西省自然科學基金(2013JQ8041) 西北工業(yè)大學基礎研究基金(JC20110268)
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：2474085