第5章-拓撲控制-資料下載頁
2025-08-16 00:32本頁面
【正文】 Delaunay邊，具有最大化最小角、惟一性 (任意四點不能共圓 )等特性。 第五章 拓撲控制 拓撲控制算法 1．平面網(wǎng)絡(luò)中的拓撲控制 — 功率控制 在平面網(wǎng)絡(luò)中，所有的節(jié)點都是同構(gòu)的，具有同樣的硬件、同樣的能力，完成同樣的任務(wù)。在平面網(wǎng)絡(luò)中拓撲控制最基本的方法是控制與一個節(jié)點通信的鄰節(jié)點集。而這個問題與控制節(jié)點的發(fā)射功率有著密切的關(guān)系，所以一般稱為功率控制。 目前，對平面網(wǎng)絡(luò)的拓撲控制研究方法主要分為兩類： a)概率分析的方法，在節(jié)點按照某種概率密度分布的情況下，計算使拓撲滿足某些性質(zhì) (一般是連通性、覆蓋率 )所需要的最小發(fā)射功率和最小鄰節(jié)點個數(shù)； b)計算幾何方法，以某些幾何結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲，以滿足某些性質(zhì)。 第五章 拓撲控制 （ 1）概率分析方法 一種基于幾何隨機圖的類似算法； k連通問題； 將鄰節(jié)點數(shù)控制在一定數(shù)量內(nèi)的分布式算法； 關(guān)于節(jié)點有不同最大發(fā)射范圍的問題； 功率控制和移動性的關(guān)系。 （ 2）計算幾何方法 最小生成樹 (MST)； Gabriel圖 (Gabriel graph, GG)； 相關(guān)鄰近圖 (relative neighbor graph, RNG)； DRNG和 DLMST是兩個具有代表性的基于鄰近圖理論的算法； 分布式公共功率協(xié)議 COMPOW[61]， KNEIGH協(xié)議 [62]、 XTC、 CCP和SPAN等。 第五章 拓撲控制 2．層次型網(wǎng)絡(luò)中的拓撲控制結(jié)構(gòu) 研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的另一種方法是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中形成一種層次關(guān)系，構(gòu)成一個層次型的網(wǎng)絡(luò)。目前主要有兩種研究手段，即采用支配集的層次型網(wǎng)絡(luò)和采用分簇結(jié)構(gòu)的層次型網(wǎng)絡(luò)。 （ 1）采用支配集的層次型網(wǎng)絡(luò) 文獻 [66]介紹了兩種集中式的例子。 a)生成樹結(jié)構(gòu)； b)先構(gòu)造一個不一定連通的支配集，然后在下一個階段，把集合內(nèi)的所有節(jié)點連接在一起。 TopDisc算法中提出了兩種具體的節(jié)點狀態(tài)標(biāo)記辦法，分別稱為三色算法和四色算法。 （ 2）采用簇結(jié)構(gòu)的層次型結(jié)構(gòu) LEACH( low energy adaptive clustering hierarchy) [69]算法； GAF算法； HEED算法。 第五章 拓撲控制 3．層次型拓撲結(jié)構(gòu)與功率控制相結(jié)合 層次型方法 (骨干網(wǎng)節(jié)點控制、成簇控制 )和平面網(wǎng)絡(luò)中功率控制都是影響無線網(wǎng)絡(luò)拓撲的有效方法?，F(xiàn)在的一個研究方向就是將這兩種機制結(jié)合在一起。 （ 1）基于引導(dǎo)信號的功率控制 [73] （ 2） Ad hoc網(wǎng)絡(luò)設(shè)計算法 （ 3） CLUSTERPOW 4．其他一些啟發(fā)式算法 （ 1）基于地理位置的拓撲算法 (GAF) （ 2） STEM算法 （ 3）可變的自適應(yīng)拓撲算法 (ASCENT) （ 4）在傳感器覆蓋率的基礎(chǔ)上關(guān)閉節(jié)點 第五章 拓撲控制 小結(jié) 本章綜述了 WSN拓撲控制的研究現(xiàn)狀。從目前的研究現(xiàn)狀來看，拓撲控制研究已經(jīng)形成了功率控制和睡眠調(diào)度兩個主流方向。在功率控制方面，已經(jīng)提出了 CLUSTERPOW等與路由協(xié)議結(jié)合的算法、 LMA等基于節(jié)點度數(shù)的算法、 CBTC等基于方向的算法、 DRNG等基于鄰近圖的算法以及 XTC等追求簡單實用的算法。在睡眠調(diào)度方面，已經(jīng)提出了 CCP， SPAN， RIS等非層次型睡眠調(diào)度算法和 HEED， GAF， TopDisc等層次型睡眠調(diào)度算法。 第五章 拓撲控制 但是，目前的研究還普遍存在著模型過于理想化、對網(wǎng)絡(luò)性能的綜合考慮較少、研究結(jié)果沒有足夠的說服力等問題。這也是需要進一步研究的內(nèi)容。 1．模型過于理想化，沒有考慮實際應(yīng)用中的諸多困難。 2．對拓撲控制問題缺乏明確的定義和實用的算法。 3．對網(wǎng)絡(luò)性能缺乏有效的度量。 4．拓撲控制在協(xié)議棧中的位置尚難明確。 5．研究結(jié)果沒有足夠的說服力。 總之，拓撲控制已經(jīng)取得了初步的研究成果，但是大多數(shù)的拓撲控制算法還只停留在理論研究階段，沒有考慮實際應(yīng)用的諸多困難。拓撲控制還有許多問題需要進一步研究，特別是需要探索更加實用的拓撲控制技術(shù)。以實際應(yīng)用為背景、多種機制相結(jié)合、綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能將是拓撲控制研究的發(fā)展趨勢。
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1