基于协作通信和拓扑调控的Ad Hoc网络生存期延长方法研究

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Ad Hoc网络的节点一般使用电池供电,其生存期短是一个突出问题,如何有效延长其生存期一直都是研究的热点。拓扑调控技术通过调节网路节点的传输功率,使节点间以多跳的方式进行通信来减少能耗,从而延长网络的生存期。协作通信技术通过利用节点资源共享,此技术可以使拓扑调控适用于初始化不连通的网络,扩大了拓扑调控技术应用范围。现有Ad Hoc网络生存期延长方法通过构建最小总能耗拓扑子图,从局部能耗优化入手达到全局优化的目的,但总能耗的优化并不完全等价于网络生存期的优化,本文通过构建网络生存期评估模型,利用协作通信与拓扑调控来研究Ad Hoc网络生存期延长技术,主要工作有:综合考虑网络生存期评估模型下网络维持所需总能量损耗和节点剩余能量,提出了一种基于协作通信与拓扑调控技术的适用于同构Ad Hoc网络生存期可延长的方法ALSC(an adjustable lifetime-extended structure for cooperative Ad hoc networks)。通过仿真实验表明,ALSC方法在不同的Pelec(电路损耗)下,可以构建保留任意节点对之间的最长生存期路径的最小功率拓扑子图,并且可以自适应于不同网卡的能量损耗。与Cooperative Bridg方法和CCPA方法相比,ALSC可以有效延长网络生存期。基于ALSC,提出了一种适用于异构Ad Hoc网络(传感器网络)的生存期可延长的方法ALSCH(an adjustable lifetime-extended structure for cooperative Ad hoc networks Heterogeneous)。与ALSC方法相比,ALSCH所采用的能耗模型更为真实,更具一般性。仿真实验表明,与ALSC类似,在不同的PR0(损耗参数)下,ALSCH方法自适应于不同网卡的能量损耗,能够有效延长网络生存期。
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