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基于鄰近圖的接近開關功率控制介紹
 
更新時間:2015.02.27 瀏覽次數:
 

  伊利諾伊大學的li和hou提出的drng和dlmst是兩個具有代表性的基于臨近圖理論的功率控制算法。接近開關傳感器基于臨近圖的功率控制算法的基本思想是:設所有節點都使用最大發射功率發射時形成的拓撲圖G,按照一定的鄰居判別條件Q求出該圖的臨近圖G,最后G中的每個節點以自己所臨近的最遠通信結點來確定發射功率。這是一種解決接近開關功率分配問題的近似解法,考慮到無線傳感器網絡中兩個節點形成的邊是有向的,為了避免形成單向邊,一般運用基于臨近圖的功率控制算法形成網絡拓撲以后,還要進行節點之間的增冊,以使最后得到的網絡拓撲是雙向連通的。在無線傳感器網絡中,基于臨近圖功率控制算法的作用是使節點確定自己的鄰居集合,調整適當的發射功率,從而在建立起一個連通網絡的同時使得能量消耗最低。經典的臨近圖模形有RNG、CG、DC、YC和MST等。DRNC是基于有向RNC的,DLMST是基于有向局部MST的。DRNC和DLMST能夠保證網絡的連通性,在接近開關平均功率和節點度等方面具有較好的性能。基于臨近圖的功率控制一般需要精確地位置信息,下面簡單介紹DRNC算法和DLSS算法。

  光電開關傳感器的DRNC算法和DLSS算法是兩種從臨近圖觀點考慮拓撲問題的算法,是一種提出比較早的功率控制算法,兩者均以經典的臨近圖RNC和LMST等理論為基礎,全面考慮了連通性和雙向連通性問題。

  在DLSS算法中,假設節點U及其可達鄰居集合G,將P到所有可達鄰居節點的邊以權重為標準按升序排列;依次取出這些邊,直到U與所有可達鄰居節點相連通或者通過其他節連通;最后,與U直接連通的節點構成U的鄰居集合,從接近開關圖論的觀點看,DLSS算法等價于G基礎上的本地最小生成樹的計算。經過DRNG或DLSS算法后,節點U確定了自己的鄰居集合,然后將發射半徑調整為最遠鄰居節點的距離,進一步通過對拓撲圖的邊進行增刪,使得網絡達到雙向連通。

  DRNG算法和DLSS算法著重考慮了網絡的連通性,充分利用了鄰居圖理論,是無線傳感器網絡中的經典算法,以原始網絡拓撲雙向連通為前提,保證優化后的拓撲也是雙向連通的。

  此外,微軟亞洲研究院的wattenhofer等人提出了XTC算法對接近開關傳感器節點沒有太高的要求,對部署環境也沒有過強的假設,提供了一個面向簡單、使用的研究方向。XTC代表了功率控制的發展趨勢。

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