能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著制造技術(shù)的發(fā)展和成熟，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，但是傳統(tǒng)的傳感器節(jié)點(diǎn)通常由電池供電，電池的能量?jī)?chǔ)備極大地限制了網(wǎng)絡(luò)的生存周期而造成不便，因此，能量收集技術(shù)是解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量供應(yīng)問(wèn)題的有效途徑。對(duì)于能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，為了提高網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)連通性是值得研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　在能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于與環(huán)境因素直接緊密相關(guān)，在一段時(shí)間內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的能量是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，這種能量的隨機(jī)性導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)可

2、否工作也具有隨機(jī)性。再者，出于節(jié)約能量的考慮，傳感器節(jié)點(diǎn)一般采用Duty-Cycle的調(diào)度策略，只有當(dāng)兩節(jié)點(diǎn)同時(shí)處于激活狀態(tài)時(shí)才可能建立鏈路，因而在能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)間可否建立鏈路也具有概率性。基于以上特性和能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信半徑的約束，本論文采用ER隨機(jī)圖的思想建立EW隨機(jī)圖模型，然后基于該模型分析實(shí)際應(yīng)用中最普遍的以sink節(jié)點(diǎn)為中心的能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而根據(jù)EW隨機(jī)圖模型建立了基于概率的網(wǎng)絡(luò)連通性模型

3、，在該模型中以節(jié)點(diǎn)連通概率最小值、平均值和最大值以及網(wǎng)絡(luò)最大連通比例作為網(wǎng)絡(luò)連通性的衡量指標(biāo)，然后提出了三種方法計(jì)算節(jié)點(diǎn)連通概率，分別是基于隨機(jī)完全圖的子圖概率法、基于隨機(jī)完全圖的路徑概率法和基于概率的仿真統(tǒng)計(jì)法。論文基于EW隨機(jī)圖模型，以仿真實(shí)驗(yàn)的手段分析了網(wǎng)絡(luò)連通性與節(jié)點(diǎn)密度、節(jié)點(diǎn)可工作概率、鏈路可建立概率、節(jié)點(diǎn)通信半徑和sink節(jié)點(diǎn)位置之間的關(guān)系并針對(duì)各個(gè)因素提出了網(wǎng)絡(luò)連通性的優(yōu)化策略。
　　在論文最后，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能量收集無(wú)