无线传感器网络覆盖技术的研究

admin · 发表于 2022-9-26 14:42:46

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雅宝题库解析：
覆盖是无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）重要的支撑技术之一，是网络正常收集、传输信息的必要前提，也是衡量网络服务质量（Quality of Service，QoS）的重要指标。网络寿命是体现覆盖性能的最重要的参数。基于现有的能耗均衡性研究过于理想化和实用性差的缺点，本文研究了综合路由的WSN能耗均衡性和网络寿命的内在关系，并在上述研究的基础上提出了一种能耗均衡的分布式WSN覆盖控制算法。本文首先采用覆盖调度的方法，利用目前公认为理论上最好的WSN集中式覆盖算法MCLC（Most-Constrained Least-Constraining），结合目前最常用的802.11 MAC协议以及最具代表性路由协议DD（Directed Diffusion）和LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy），基于最小剩余能量调度覆盖集，研究不同的覆盖集调度策略对网络生存期和能耗均衡性的影响，研究能耗均衡性和网络生存期的关系，进而提出一般性能耗均衡的方法，最大化网络寿命。仿真结果表明，网络寿命不仅取决于网络中总能量消耗的多少，还与节点能耗的均衡性有关，为设计覆盖控制算法提供理论指导。基于上述研究成果，提出了一种新的能耗均衡的分布式WSN覆盖控制算法（An Energy-Balance Coverage Configuration Protocol，EBCCP），算法首先通过改进的ECCP（Enhanced Coverage Configuration Protocol）冗余节点判断算法来对节点进行冗余判断，在考虑节点剩余能量的基础上，构造最小节点覆盖集。其次，为了使全网节点能耗尽可能均衡，最小节点覆盖集中的节点根据预测的能耗速率值的大小来激活额外节点，构成非最小节点覆盖集。在此基础上，结合著名的DD路由协议对算法进行性能仿真。仿真结果显示，提出的覆盖控制算法具有较好的性能，能明显地延长网络生存期。

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