無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中連通性覆蓋問(wèn)題的研究.pdf

1、覆蓋和連通是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)正常工作的兩個(gè)基本前提。覆蓋問(wèn)題解決的是如何保證網(wǎng)絡(luò)中所有工作節(jié)點(diǎn)形成的覆蓋范圍能夠滿足應(yīng)用要求；連通問(wèn)題指的是如何保證網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)能夠相互通信。連通性覆蓋問(wèn)題是兩者的綜合,它兼顧網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力和連通性,解決的是網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍能夠滿足應(yīng)用要求,同時(shí),網(wǎng)絡(luò)能夠連通的問(wèn)題。本文較為深入地研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通性覆蓋問(wèn)題,主要工作如下:
　　 (1)分析了隨機(jī)部署方式下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性,認(rèn)為傳感器節(jié)

2、點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域中的分布是一個(gè)泊松點(diǎn)過(guò)程,與連續(xù)滲流理論中泊松布爾模型的隨機(jī)幾何結(jié)構(gòu)特征相吻合,通過(guò)構(gòu)造覆蓋滲流模型來(lái)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)完全覆蓋整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的概率與部署節(jié)點(diǎn)密度之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通性覆蓋滲流模型來(lái)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性覆蓋概率與部署節(jié)點(diǎn)密度之間的關(guān)系。為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)部署提供了依據(jù)。
　　 (2)針對(duì)隨機(jī)部署無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性,分析了在已知節(jié)點(diǎn)通信范圍和感知范圍的情況下,滿足網(wǎng)絡(luò)

3、連通性覆蓋要求所需的節(jié)點(diǎn)密度。根據(jù)分析結(jié)果,提出了一種位置無(wú)關(guān)的節(jié)點(diǎn)自調(diào)度連通性覆蓋算法(LISCCA)。LISCCA算法按輪次運(yùn)行,每輪算法重新選擇工作節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)按照某一概率成為工作節(jié)點(diǎn),概率的大小由鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量和傳感器節(jié)點(diǎn)自身及其鄰居節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量決定,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過(guò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度,LISCCA算法不但有效地控制了工作節(jié)點(diǎn)數(shù)量,而且均衡了網(wǎng)絡(luò)能量消耗,達(dá)到了高效地使用網(wǎng)絡(luò)能量的目的,從而延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了