無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?/H1>

發(fā)布時(shí)間：2020-04-12 08:55

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)作感知,采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)各種監(jiān)測對象的信息,并對這些信息進(jìn)行處理,最終傳送到用戶端,在新一代網(wǎng)絡(luò)中具有關(guān)鍵性作用。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量受限,為延長網(wǎng)絡(luò)生存周期,拓?fù)淇刂扑惴ǔ蔀榻陙頍o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)。這類算法的作用是通過種種手段對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行改造,減小節(jié)點(diǎn)的能耗,延長網(wǎng)絡(luò)的生存周期。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的另一特點(diǎn)是沒有基站一類的基礎(chǔ)設(shè)施,眾多節(jié)點(diǎn)在軟硬件上同構(gòu),通過自組織而形成網(wǎng)絡(luò)。分布式算法非常適合這一特點(diǎn)。因此,本文重點(diǎn)研究基于本地信息的分布式拓?fù)淇刂扑惴�。我們稱基于常數(shù)跳內(nèi)收集到的信息而運(yùn)行的算法為本地化算法。 拓?fù)淇刂扑惴ǜ脑炀W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆绞街饕袃纱箢悾阂环N是通過調(diào)整節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率來減小節(jié)點(diǎn)能耗,降低通信干擾。另一種是通過構(gòu)造骨干網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)分層,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)輪流負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),均衡節(jié)點(diǎn)間能量消耗,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。前一類算法形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫瞧矫娴?后一類算法構(gòu)造了層次型的拓?fù)洹?通過研究拓?fù)湫螒B(tài)對拓?fù)淇刂扑惴ㄔ诰W(wǎng)絡(luò)生存周期內(nèi)的能耗的影響,我們發(fā)現(xiàn)層次型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使得算法的能耗更優(yōu),進(jìn)一步的分析表明,樹型結(jié)構(gòu)的骨干網(wǎng)不能實(shí)現(xiàn)本地化維護(hù),能耗較差。以這兩個(gè)結(jié)論為依據(jù),我們提出了構(gòu)建網(wǎng)狀的連通控制集作為骨干網(wǎng)的Meshed CDS算法,它在大多數(shù)情況下能夠?qū)崿F(xiàn)本地化拓?fù)渚S護(hù),算法運(yùn)行的能耗較低。 考慮到骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)能耗高于其它節(jié)點(diǎn),減小骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量也是延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的必要手段。我們提出的網(wǎng)狀連通控制集MESH-CDS算法,不但能夠?qū)崿F(xiàn)完全的本地化拓?fù)渚S護(hù),而且骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的連通控制集Meshed CDS算法大大減小。更有價(jià)值的是,該算法不需要節(jié)點(diǎn)在之間同步運(yùn)行,這非常適合節(jié)點(diǎn)能量動態(tài)變化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 最后我們提出節(jié)點(diǎn)數(shù)量縮減的網(wǎng)狀連通控制集DMESH-CDS算法,它優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)度數(shù)更大的節(jié)點(diǎn)成為骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn),在網(wǎng)狀連通控制集MESH-CDS算法基礎(chǔ)上對骨干網(wǎng)的大小做了進(jìn)一步的削減。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TN929.5;TP212.9

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 沈少偉;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)及能耗一致性研究[J];傳感器世界;2012年07期

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本文編號：2624528

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