無線代理傳感器網絡的小世界效應(文件)
【正文】 到了在網絡中所有簇的所有節(jié)點的平均最短路徑。碎片組成的系統(tǒng)無論如何總能夠重新整合完整，或者通過小世界捷徑的合并而變得更具活力。5．小世界逼近傳統(tǒng)的模型將空間表示為點陣，目標對象只能存在于格點（或交點）上。通常情況下傳感器的傳播半徑并不相等，因此兩個傳感器接收彼此間信息的能力并不對稱，這意味著這種圖表示方法要求使用定向弧。我們將用兩種方法――增加邊和破壞邊來對圖進行修改，以驗證不同的影響。利用這些網絡的模型除了具有短程影響外還具有長程影響。圖8展示了這種效果，我們在這節(jié)的后面進行討論。我們觀察到，當移除圖中足夠多的邊時將產生傳感器簇――簇內部能進行交流但簇之間不能交流。它們之間Dijkstra距離很大，分開的距離由于門戶P點的影響而顯著縮短。上面的曲線是沒有光纖捷徑時的所有節(jié)點對距離，下面的曲線是放置一條兩端各有一個正常節(jié)點的半對角線式光纖后的效果圖7表示了只添加一個這樣的捷徑時的變化。情況通常是這樣的，因為短距離通訊設備的生產量大或者設備耗能少，所以短距離通訊就便宜。左邊的圖表示只分布在二四象限的節(jié)點群，右邊的圖表示在對角線兩端正常節(jié)點間加入了一條光纖。圖8ⅱ）展示了在兩個簇的核心節(jié)點間連上一條光纖后產生的情況。大量的節(jié)點處于孤立狀態(tài)。有兩個問題很有趣：長程捷徑設備的各種合并方式和什么是最優(yōu)化的布置模式。一般情況下設備的通訊距離越長所消耗的能量越大――能量的消耗一般與距離的平方成正比。這是為了防止敵人的監(jiān)聽者破解出加密的系統(tǒng)屬性。圖9：將捷徑節(jié)點對加入由1000個移動設備的節(jié)點組成的系統(tǒng)后所產生的影響圖10：單位面積中1000個隨即分布的發(fā)射傳感器組成的系統(tǒng)，沒有捷徑節(jié)點對的極限情況和有40個捷徑節(jié)點對的情況圖9表示的是將M捷徑節(jié)點對加入系統(tǒng)后所產生的影響，系統(tǒng)是由1000個移動設備隨機分布在單位面積中構成。在每種應用領域中我們都假設設備能夠在它們自己和鄰居之間中轉信息以保證信息的傳播。每種情況下我們都希望設備或代理器是高度移動并且有很高的移動頻率。電池的利用必須認真對待，以免無意中中斷了網絡。設計這樣一個網絡時，大量的無線接入點將嵌入公司的基礎設施中。無線接入點就像移動設備間的中轉站以進行簇內部交流。理想的做法是將那些有“捷徑”的節(jié)點放在這個區(qū)域的中央，在這個位置移動設備可用來減少只進行簇內部交流而不需進行轉移的信息數(shù)量。捷徑采取的形式是在接近散射網絡的地方放置額外的傳感器；它們可以將散射網絡所積累的任何信息中轉給網絡中的剩余節(jié)點。這也會降低不完全連通系統(tǒng)中孤立簇的數(shù)量。最近的工作描述了用橢圓形代替圓形時產生的“碎片打包”效應。我們現(xiàn)在就在研究這些不對稱效應――這與不同的天線構造相一致。最后，我們相信混合的分析方法比如移動代理器軟件能使代理器（它們只具有不完整的信息）在全局空間中處理任務時盡可能好的利用本地信息。橢圓的離心率可有效地描述設備x軸和y軸的交流范圍的差異，它是第一變量；第二個變量是橢圓的相對方向。當考慮用于保存連通路徑信息的所需內存和較少的用于傳送信息的計算資源（因此使傳感器進行數(shù)據處理和設備的長壽命成為可能）時，成本是可測量的。它所產生的局部影響是：可減少在儲存并轉發(fā)模型中的每條信息的內部儲存空間；可減少必須用于處理其它信息而消耗的傳感器平均能量；可減少系統(tǒng)中出現(xiàn)中轉瓶頸的幾率。如廣告中所說這些設備大量生產的成本很低，但電池壽命很短。接入點彼此間應該放置的足夠近以保證完全覆蓋，但又不能太緊以防信號干擾。移動設備或移動設備中的代理器能夠在它們自己之間和基站之間中轉信息來進行簇內部交流。在流量很大時，充當捷徑的設備可通過轉移控制信息給系統(tǒng)中的其它節(jié)點以防止崩潰。這些情況下利用“領導”選舉法則選擇一個單位作為較小的團簇之間以及剩余節(jié)點之間的橋梁；這些簇中其它所有節(jié)點將通過選出的“捷徑”設備來中轉它們的信息或請求。另外，“捷徑”的應用既可能加重也可能減輕長程交流體系的負擔。系統(tǒng)中所有節(jié)點對平均距離的最大值顯著下降，但它的R*位置并沒有改變。我們一概假設配置長程的交流節(jié)點比正常的短程節(jié)點昂貴得多。交流量越大消耗的能量也就越多，或許這是合理的，然而有些情況并不需要如此。長程設備和短程設備的比例完全可以通過小世界參量p來標記。圖中這些捷徑節(jié)點連接了隨機節(jié)點。圖8ⅲ）畫出了節(jié)點在二四象限的另一種結構。ⅳ）群聚在二四象限的100個節(jié)點，包含10個長程節(jié)點對圖8?。┲划嫵隽斯?jié)點在二四象限的結構。專用的遠距離通訊設備易受到攻擊――雖然有幾個，但它們的損失對整個系統(tǒng)連通性的影響相對短距離通訊
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