無線代理傳感器網絡的小世界效應-資料下載頁
2025-06-20 05:49本頁面
【正文】 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。圖10進一步表明了沒有捷徑節(jié)點對和有40個捷徑節(jié)點對的差異。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。6．小世界網絡中的代理器對adhoc網絡的研究引導我們考慮將它應用于其它幾個不同的領域。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。我們還假設整個網絡中包含一些較小的簇，這些簇是一些設備因交流需要而形成的。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。第一種應用情形可通過步兵班，大量的PDA用戶或移動代理器來解釋。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。我們默認沒有哪個設備具有比其它設備更高的傳播能量（或者更多的電池容量）；這可以在傳感器網絡中或PDA用戶群以及軍隊下級組織中發(fā)現(xiàn)這種情況。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。軍隊中的情況我們沒有考慮安全和加密法則。電池的利用必須認真對待，以免無意中中斷了網絡。為了使代理器或設備利用最少的傳送能量中轉信息，我們提出“領導選舉”法則應該使用基于位置決定的方式。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。第二種應用情形是關于典型的公司無線網絡。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。這些固定的接入口就像無線和有線設備間的捷徑。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。接入點位置選定有一定的彈性。無線接入點就像移動設備間的中轉站以進行簇內部交流。因為它們通常一直與電源相連，所以基站可以根據(jù)要求改變電量的傳送。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。當移動設備從多個接入點接收到信號時，它們既可以選擇信號最強的節(jié)點也可以選擇離信息目的地最近的節(jié)點。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。最后一個應用領域是adhoc網絡，它是由可自由移動的設備組成的散射網絡產生的，就像現(xiàn)在開發(fā)的應用于醫(yī)學的設備。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。另外，它們一旦布置好了就不能移動，由于這個原因它們必須布置成很高的密度模式，以便在設備與團簇之間提供較多的交流路徑。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。在所有的應用場合中，我們發(fā)現(xiàn)捷徑可有效地減少設備或代理器的平均路徑距離。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。7．結論與討論在組成網絡的傳感器中增加少量隨機連接能明顯減少全連通系統(tǒng)的所有節(jié)點對平均距離。這也會降低不完全連通系統(tǒng)中孤立簇的數(shù)量。因此我們可以使高能量的（遠程）傳感器或移動代理器網絡從較便宜的短程設備網絡中獲益。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(jù)處理和設備的長壽命成為可能）時，成本是可測量的。網絡中的捷徑允許我們連接其它不同的簇――通過我們在論文中討論的兩種機制中的任意一種――特殊的長程節(jié)點或類似光纖的基礎設施。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。當確定橢圓形交流模式的移動節(jié)點的位置時，就會產生另外兩個變量。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。如果橢圓隨機生成，人們會本能地認為打包現(xiàn)象比圓形模式更難處理。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。這里描述的關于圖的分析技巧既可以用在形象化的連通性問題也可用在定量提高傳感器或移動設備系統(tǒng)性價比的分析策略中。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。8．致謝作者衷心感謝Massey大學和Allan Wilson中心提供的Helix超級計算機對論文中模型構建和數(shù)據(jù)處理的支持。
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