傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于能耗的K-鄰居節(jié)點(diǎn)連通算法.pdf

1、為了延長(zhǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期，一種常見的方式是通過睡眠/工作時(shí)序安排算法來動(dòng)態(tài)的規(guī)劃傳感器網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)或者是睡眠狀態(tài)的周期。K-鄰居節(jié)點(diǎn)連通算法(CKN)是一個(gè)有效的分布式睡眠/工作時(shí)序安排算法。該算法可以有效的減少網(wǎng)絡(luò)中處于工作狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的同時(shí)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處于連通狀態(tài)和需求的路徑延遲。
　　本文通過建立概率模型來分析CKN算法中節(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)的概率，以及網(wǎng)絡(luò)的能量消耗等問題。在概率模型的基礎(chǔ)上，本文通過計(jì)算得

2、出當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行CKN算法時(shí)時(shí)間間隙長(zhǎng)度的下限來保證CKN算法的運(yùn)行可以使得網(wǎng)絡(luò)處于節(jié)能的狀態(tài)。針對(duì)CKN算法在能量消耗方面存在的問題，本文提出了一種新型的睡眠/工作時(shí)序安排算法，基于能量消耗的睡眠/工作時(shí)間安排算法(EC-CKN算法)。 EC-CKN算法利用節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的剩余能量信息作為參數(shù)來決定節(jié)點(diǎn)是否進(jìn)入睡眠狀態(tài)。EC-CKN算法不僅可以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處于K鄰居節(jié)點(diǎn)連通狀態(tài)，同時(shí)還可以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)的K個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的剩余能量在所

3、有鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前剩余能量排序中為最大的K個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)。
　　本文最后通過在NetTopo上的仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)CKN算法以及EC-CKN算法的性能分析進(jìn)行比較。通過仿真實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)密度固定后，網(wǎng)絡(luò)中處于工作狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)的增加并不會(huì)一直導(dǎo)致多徑地理路由中平均路徑條數(shù)的增加，類似的，處于工作狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加也不會(huì)導(dǎo)致多徑地理路由中路徑的平均長(zhǎng)度的持續(xù)減少。通過對(duì)比CKN算法與EC-CKN算法的網(wǎng)絡(luò)生命周期可以發(fā)現(xiàn)，EC-CKN