第5章-拓撲控制(編輯修改稿)
2024-09-12 00:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 交換 HELLO 消息建立路由表 ，所有可達節(jié)點都是路由表中的表項。COMPOW 選擇最小的發(fā)射功率 ，使得 與 具有相同數(shù)量的表項，其中， 是最大發(fā)射功率。于是，整個網(wǎng)絡(luò)都使用公共的發(fā)射功率 。在節(jié)點分布均勻的情況下， COMPOW具有較好的性能。但是，一個相對孤立的節(jié)點會導(dǎo)致所有的節(jié)點使用很大的發(fā)射功率，所以在節(jié)點分布不均的情況下，它的缺陷是明顯的。 Kawadia 和 Kumar 提出的 CLUSTERPOW[25]是對COMPOW 的改進。當轉(zhuǎn)發(fā)一個包到目的節(jié)點 d 時， CLUSERPOW選擇出現(xiàn)d 的最低層次的路由表，設(shè)為 ，然后，以功率 而不是 將其發(fā)送到下一跳節(jié)點。在 CLUSTERPOW中，分簇是隱含的，且不需要任何簇頭節(jié)點，分簇通過給定功率層的可達性來實現(xiàn)，分簇的層次由功率的層次數(shù)來決定，分簇是動態(tài)的、分布的。 CLUSTERPOW 的主要缺陷是開銷太大。 iPiPRT PP RTmaxPRTmaxPminPRTminPiPminP P第五章 拓撲控制 （ 2）基于節(jié)點度的功率控制 具有代表性的基于節(jié)點度算法有柏林工業(yè)大學(xué)的 Kubisch 等人提出的 LMA 和 LMN[26]等?；诠?jié)點度算法的基本思想是：給定節(jié)點度的上限和下限，每個節(jié)點動態(tài)地調(diào)整自己的發(fā)射功率，使得節(jié)點的度數(shù)落在上限和下限之間。但是，基于節(jié)點度數(shù)的算法一般難以保證網(wǎng)絡(luò)的連通性。 （ 3）基于方向的功率控制 微軟亞洲研究院的 Wattenhofer 和康奈爾大學(xué)的 Li 等人提出了一種能夠保證網(wǎng)絡(luò)連通性的基于方向的 CBTC 算法 [27]。其基本思想是：節(jié)點 選擇最小功率 ，使得在任何以為 中心的角度為 的錐形區(qū)域內(nèi)至少有一個鄰居。作者證明了當時 ，可以保證網(wǎng)絡(luò)的連通性。麻省理工學(xué)院的Bahramgiri等人又將其推廣到三維空間，提出了容錯的 CBTC[28]?；诜较虻乃惴ㄐ枰煽康姆较蛐畔?，因而需要很好地解決到達角度問題，節(jié)點需要配備多個有向天線，因而對傳感器節(jié)點提出了較高的要求。 u,P?uu ?5 /6???第五章 拓撲控制 （ 4）基于鄰近圖的功率控制 伊利諾斯大學(xué)的 Li 和 Hou 提出的 DRNG 和 DLMST[29]是兩個具有代表性的基于鄰近圖理論的算法?；卩徑鼒D的功率控制算法的基本思想是：設(shè)所有節(jié)點都使用最大發(fā)射功率發(fā)射時形成的拓撲圖是 G，按照一定的鄰居判別條件求出該圖的鄰近圖 ，每個節(jié)點以自己所鄰接的最遠節(jié)點來確定發(fā)射功率。經(jīng)典的鄰近圖模型有 RNG(relative neighborhood graph)， GG(Gabriel graph)， DG(Delaunay graph)， YG(Yao graph)和 MST(minimum spanning tree)等。 DRNG 是基于有向 RNG 的， DLMST 是基于有向局部 MST 的。DRNG 和 DLMST 能夠保證網(wǎng)絡(luò)的連通性，在平均功率和節(jié)點度等方面具有較好的性能?；卩徑鼒D的功率控制一般需要精確的位置信息。 此外，微軟亞洲研究院的 Wattenhofer等人提出的 XTC[30]算法對傳感器節(jié)點沒有太高的要求，對部署環(huán)境也沒有過強的假設(shè)，提供了一個面向簡單、實用的研究方向。因為 XTC 代表了功率控制的發(fā)展趨勢，本章將詳細加以介紹。 G39。第五章 拓撲控制 2．睡眠調(diào)度 功率控制通過降低節(jié)點的發(fā)射功率來延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間，但卻沒有考慮空閑偵聽時的能量消耗和覆蓋冗余。事實上，無線通信模塊在空閑偵聽時的能量消耗與收發(fā)狀態(tài)時相當，覆蓋冗余也造成了很大的能量浪費。所以，只有使節(jié)點進入睡眠狀態(tài)，才能大幅度地降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。這對于節(jié)點密集型和事件驅(qū)動型的網(wǎng)絡(luò)十分有效。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點都具有相同的功能，扮演相同的角色，就稱網(wǎng)絡(luò)是非層次的或平面的，否則就稱為是層次型的。層次型網(wǎng)絡(luò)通常又稱為基于簇的網(wǎng)絡(luò)。下面分別介紹非層次網(wǎng)絡(luò)和層次型網(wǎng)絡(luò)的具有代表性的睡眠調(diào)度算法。 第五章 拓撲控制 （ 1）非層次型網(wǎng)絡(luò)的睡眠調(diào)度算法
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