【正文】 t packet。 對于 i 個節(jié)點 : 1. 如果 : (接受構(gòu)造包 ) 2. { Wi 個單位 。 2. 設(shè)置 : 傳輸功率 Pmin=0。然后 ,他們每個人都重播了構(gòu)建包使用相同的最小功率電平 Pmin = 0 到他們的鄰居提供必要的參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)包 ,等待時間的 Ti單位在（ 2）中得到： (2) 第 i 個節(jié)點的當前的能量級為 Ei， β i 是一個非常小的隨機數(shù)，比 如 β i . 圖 3. 構(gòu)造數(shù)據(jù)包的格式 為了避免密集網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)包碰撞，我們建議接收器還等待 Ti單位后廣播構(gòu)造包，然后進入信息階段 節(jié)中所述。圖 3 所示的構(gòu)造數(shù)據(jù)包格式和數(shù)據(jù)包的參數(shù)初始化為： SID = Sink’s ID, PGID = Sink’s ID, NEL 為接收的功率級 , LHC = 0,GHC = 0, PGPL = 0. 接收器節(jié)點通常接收數(shù)據(jù)，則其 PGPL 分配給 0，這是不同的網(wǎng)絡(luò)的其他父網(wǎng)關(guān)。根據(jù)我們協(xié)議的每個系統(tǒng)模型，由于每個組的節(jié)點之間存在的連接孔，我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)可能會斷開連接，如果他們使用低傳輸功率級與另一個節(jié)點的一組之間，并且可能會消耗更多的精力，如果他們使用最大傳輸功率級進行通信。然而 ,對于其它組中的父網(wǎng)關(guān) , Pmin PGPL Pmax,這可能值在 1 和 3 之間 ,按我們的假設(shè)。 ? 節(jié)點能級 (NEL）：當前節(jié)點的能量級別稱為 NEL。 圖 2. 父和子網(wǎng)關(guān)的不同組的節(jié)點 ? 子網(wǎng)關(guān)： 連接到父網(wǎng)關(guān)下游組的節(jié)點稱為子網(wǎng)關(guān)。 在我們的協(xié)議，因為接收器節(jié)點啟動建設(shè)階段，即在 G1， GHC 的 G1 在圖 2 中，所有節(jié)點的值是 0 和如果 數(shù)據(jù)包從 G1 轉(zhuǎn)發(fā)到像 G2 或 G4 的任何其他組， GHC數(shù)據(jù)包中的值是按 1 遞增。 GHC 的值是唯一的特定組中的所有節(jié)點，它會增加 1，如果包傳遞給另一組。 LHC 的控制數(shù)據(jù)包的值初 始化為 0 和的數(shù)據(jù)包在同一組內(nèi)的每個后續(xù)跳躍 1 遞增。 例如在圖 1中的組 G1 包含接收器節(jié)點被認為是上游組組 G G G4，相對于控件作為數(shù)據(jù)包是最初廣播從組包含到其他組網(wǎng)絡(luò)的接收器。 177。根據(jù)我們 的實驗用云母塵 (21)和 RF頻率 866,表 1兆赫茲 ,0被視為最低 (Pmin)和 3為最高 (Pmax)傳輸功率電平之間的交流 ,我們認為這種價值節(jié)點在我們的文中中。它 認為水槽內(nèi)通信范圍至少一個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。本協(xié)議的系統(tǒng)模型 ,提出了第二節(jié)。因此 ,在我們的工作中 ,我們提出如何控制發(fā)射功率水平的每個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)來節(jié)約能源。 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中、通信是能量消耗的主要因素 [20]。分布式算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸功率控制 提出了 [19]。根據(jù)這一算法的基礎(chǔ)上 ,初步每個節(jié)點有它自己的組成部分。 [17]是跨省電種技術(shù) ,特設(shè)的無線 網(wǎng)絡(luò)無顯著降低能耗的能力或連接的網(wǎng)絡(luò)。 以 LEACH [15]為基礎(chǔ)的 算法，這些算法是 讓一些節(jié)點使用較高的發(fā)射功率幫助 鄰居傳輸 數(shù)據(jù)到了 BS。 因為節(jié)點是 異構(gòu)的 ,他們有不同的最大傳輸功率和廣播范圍 ,需要 可調(diào)整的功率控制的分布式天線 。計算理想的發(fā)射功率的反復(fù)改進和存儲當前的理想發(fā)射功率，為每個相鄰的節(jié)點。這樣的例子 ,也可應(yīng)用在這里 ,如報告的溫濕度的地方。有四種主要的報告模式的傳感器網(wǎng)絡(luò) :事件驅(qū)動、隊列驅(qū)動、期刊、查詢和混合的報告。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、音視頻信號處理系統(tǒng) ,使用更高的發(fā)射功率和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包相似的路徑是種主要消費傳感器的能量。除此之外 ,維護的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)由于能源短缺的節(jié)點也提出了協(xié)議。 外文出處 ： Prasan Kumar Sahoo 著 , Proc of Computing, and Communications Conference, 2020.[C] 出版社： IEEE， 2020 年 附件： 文資料翻譯譯文； 基于拓撲結(jié)構(gòu)的分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功率控制 摘要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的傳感器節(jié)點電池供電 ,限制在一定區(qū)域內(nèi)的隨機部署的幾個應(yīng)用。節(jié)點的能量守恒是由傳輸功率控制完成的。這些低能量節(jié)點的電池 ,部署在數(shù)百到成千 上萬的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 傳感器節(jié)點一般都是自組織建立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ,監(jiān)察活動的目標和報告的事件或信息多跳中的基站。資料相結(jié)合的方 法 ,稱為數(shù)據(jù)融合 [5],[6],[7]和 [8],從而降低了數(shù)量的傳輸數(shù)據(jù)。 在文獻 [10]的基礎(chǔ)上 , 在作者建議中的理想的發(fā)射功率評估通過節(jié)點互動與信號衰減節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) MAC 協(xié)議的傳輸功率控制 。 詳細分析了在 [12]。從他們的分析研究表明 ,該算法可以提高可變傳動范圍全面的網(wǎng)絡(luò)性能。雖然這個協(xié)議保護網(wǎng)絡(luò)的連接和談?wù)撊绾慰刂频耐負浣Y(jié)構(gòu) ,它不談網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和能耗的密度較大的問題 ,如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 在 [18],提出了構(gòu)建集中算法進行了靜態(tài)的無線網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。雖然該算法 [18]是專為無線網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 ,它是一個集中并不能改變發(fā)射功率動態(tài)。所以 ,他們的工作能耗的節(jié)點可能更多 ,因為在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點是相鄰的。收集數(shù)據(jù) ,感覺到最重要的信息可能包含一些要求 ,提供一種連接網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是非常必要的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 接下來的文章是有組織的如下。 讓我們考慮一種單一的多跳的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ,傳感器和部署在某些隨機地理區(qū)域 ,這樣小的連通性存在不同組的節(jié)點 ,如圖 1。這個固定傳輸功率電平可以被假定為最高 (Pmax)或最小值和最大值的權(quán)力之間的水平。 177。 如果兩個組 Gi 和 Gj， i ≠ j，以致控制數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的 Gi的任何節(jié)點到 Gj，然后 Gi 被稱作為上游組于 Gj , Gj 是下游組對應(yīng) Gi。 ? 本地躍點計數(shù) (LHC)： 這是表示的控制數(shù)據(jù)包遍歷本地一的組內(nèi)時它發(fā)送到另一個節(jié)點的躍點數(shù)的計數(shù)器。 ? 組躍點計數(shù) （ GHC）： 這是表示的控制數(shù)據(jù)包傳遞到其他傳輸從一個組時的躍點數(shù)的計數(shù)器。 如果 GHC 值 = p，gi G, 然后 ， GHC 值 = q，其中 p ≠ q，作為 G，不同組的節(jié)點。 節(jié)點的每個組中存在只有一個父網(wǎng)關(guān)。 圖 2，組 G1 的 A,B 節(jié)點分別為 D,C 節(jié)點的子網(wǎng)關(guān)。自從接收器始終是父網(wǎng)關(guān)的組里，它PGPL 分配為 0。 我們假設(shè)在網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點具有一個唯一的 ID，他們每個人都知道在拓撲結(jié)構(gòu)之前鄰居的 ID。 一旦所有的節(jié)點部署在網(wǎng)絡(luò)中 , 就通過廣播最小發(fā)射功率的構(gòu)造數(shù)據(jù)包啟動施工階段 (Pmin = 0) 以與鄰居直接連接如圖 4 (a) 所示。讓 Ni作為第 i 節(jié)點的鄰居代號在網(wǎng)絡(luò)中的 N 個節(jié)點，自收到構(gòu)建包中 , 第 i 個節(jié)點的等待時間可以被看作是 : (1) 在α i 是一個小的隨機數(shù)兼容 CSMACA 機制 (22)。 表 2 接收器與網(wǎng)絡(luò)的任何節(jié)點施工階段算法 算法 1: 施工階段 For the Sink: ：參數(shù)與本地跳數(shù) (LHC) = 0。 5. 進入信息階段 。 6. 設(shè)置 : Pmin=0。 10. 進入信息階段 。 ： 所有參數(shù)的信息包 。 For any Receiver(j): : (接收信息包 ) 2.{ 3. 等待隨機兼容 CSMACA機制 。 : PGID 有自己的 ID。 直到一個節(jié)點不會收到任何構(gòu)造包進一步與第一個樹拓撲構(gòu)造一個的組的節(jié)點之間如根和其他節(jié)點為它最小傳動功率級中其他節(jié)點的接收器與圖 4 (b) 所示，此過程會繼續(xù)進行。在一個組中一些節(jié)點也可能是其他的鄰居節(jié)點已收到相同的構(gòu)造數(shù)據(jù)包。 通知數(shù)據(jù)包的格式如圖 5 所示。此外， GHC構(gòu)造數(shù)據(jù)包中的值是加 1，然后添加到通知數(shù)據(jù)包的相應(yīng)字段。 (3) Pr=ξ( dγ)Pt, 其中 Pt 是一個節(jié)點使用廣 播通知數(shù)據(jù)包的發(fā)射功率。 有效的發(fā)射功率 (PTx)，依據(jù)它可以上游組中的發(fā)送方可以通信可以有如下估計： (4) 將發(fā)件人廣播告知數(shù)據(jù)包的一組。 因此，每個節(jié)點使用式 (6) 來找到最短的距離，即 {Dij} = min({dij})，具有本身 (接收 ) 組的所有節(jié)點 （發(fā)送） 之間。 因此，在我們的協(xié)議里，有效功率級別 PTx(ij) 可能是 1 或 2。 GHC 的值從通知包復(fù)制到各自領(lǐng)域的構(gòu)造包。 Power control。 177。 4. Wait for Ti units。 5. Get connected with the sender whose LHC has least value。 9. Wait for Ti units。 4. Increment: Value of GHC by 1。 8. } 9. Else: Go to Maintenance Phase, as described in Section (C)。 6. Set: Value of PTx(ij) as PGPL in the Construct packet。 10. } 11. Else: Go to Maintenance Phase, as described in Section (C). Upon receiving the construct packets, the nodes scan all parameters in it and consider the node having least LHC as its source. The receiver nodes wait for Wi units, get connected with its source and then follow the same procedure, as described above. This process continues till a node does not receive any construct packet further and the first tree topology is constructed among the nodes of a group, as shown in Fig. 4(b) with sink as the root and other nodes within minimum transmission power level to it as the children of the sink. Since, we assume that there are connectivity holes among different group of nodes or some nodes are unable to construct link using Pmin, the construction phase is terminated after a finite interval of time. The next group of tree topology is formed after the information phase is executed. It is to be noted that the construct packet is always transmitted using minimum transmission power level and each time LHC is incremented by 1, when it hops from one node to another. In a group, it could be possible that some nodes might have received the same construct packets from other neighbors, too. Then, how a node decides its own source node? We have discussed this part of the problem in the maintenance phase, as described in Section (A). Fig. 4. (a) Randomly distributed sensor nodes over an area. (b) Construction of the first tree topology. . Information phase The purpose of this phase is to construct a distributed tree topology in the whole work, using most effective power level among different group of nodes. It is acplished by broadcasting the inform packets using maximum transmission power level (Pmax = 3). The format of the in