無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功率控制算法的改進(jìn)研究.pdf

1、無線傳感器節(jié)點(diǎn)一般使用能量有限的電池供電，且體積微小，組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)傳感器在目標(biāo)區(qū)域中進(jìn)行高密度部署以進(jìn)行可靠的任務(wù)監(jiān)測(cè)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在商用和軍用方面均具有廣闊的應(yīng)用潛力。由于應(yīng)用環(huán)境的限制，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電源更替實(shí)現(xiàn)起來非常不易甚至不可取。所以提高傳感器節(jié)點(diǎn)能量的利用率，降低花費(fèi)，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間是此方向的關(guān)鍵所在。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)能量消費(fèi)的主要因素是節(jié)點(diǎn)間的相互通信，而節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理所消耗的能量相對(duì)較少，合理地調(diào)整

2、節(jié)點(diǎn)的傳輸功率來對(duì)拓?fù)溥M(jìn)行控制，不但可以有效提升網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，還可以提升網(wǎng)絡(luò)性能。
　　通過參考已有的功率控制方法和層次拓?fù)淇刂品椒?，總結(jié)前人的研究成果，本文提出一種基于功率控制的改進(jìn)算法，主要分為相互聯(lián)系三個(gè)部分，首先是網(wǎng)絡(luò)組建階段，此階段初始由sink發(fā)起，使用最小發(fā)射功率來發(fā)現(xiàn)一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，在假設(shè)網(wǎng)絡(luò)存在間隙的條件下，網(wǎng)絡(luò)組建階段會(huì)建成初始組;然后，進(jìn)入組間拓?fù)鋽U(kuò)建階段，之前建成的組內(nèi)成員使用最大傳輸功率發(fā)現(xiàn)間隙外的節(jié)點(diǎn)，

3、然后根據(jù)文中算法使用不同的有效功率等級(jí)建立層次拓?fù)洌@兩個(gè)階段相互交替進(jìn)行，會(huì)組建一個(gè)完整的有層次的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?此外，在拓?fù)浣M建階段和建成后，會(huì)有相應(yīng)的維護(hù)算法，保證網(wǎng)絡(luò)組建以及運(yùn)行能夠順利進(jìn)行;算法中通過調(diào)整匯聚節(jié)點(diǎn)在構(gòu)建拓?fù)鋾r(shí)的發(fā)射功率等級(jí)，增加網(wǎng)絡(luò)中到達(dá)到匯聚節(jié)點(diǎn)的骨干鏈路，從而分擔(dān)各組網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)任務(wù)，同時(shí)對(duì)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的選舉規(guī)則進(jìn)行調(diào)整，有效避免了網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)過早因能量耗盡而失效。仿真試驗(yàn)后表明，論文提出的算法在性能上有很大的改