基于能量均衡的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯?pdf

1、隨著綠色計(jì)算的提出，越來(lái)越多的研究者開始關(guān)注綠色網(wǎng)絡(luò)通信，努力營(yíng)造綠色節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)能需求也越來(lái)越得到廣泛重視與發(fā)展。由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的能量是有限的，因此研究能量的有效性是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)一個(gè)非常重要的工作。拓?fù)淇刂剖侵冈跐M足網(wǎng)絡(luò)連通性和覆蓋性的前提下，通過(guò)功率控制選擇路由節(jié)點(diǎn)，刪除節(jié)點(diǎn)之間冗余通信鏈路，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一種控制技術(shù)。在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，拓?fù)淇刂萍夹g(shù)對(duì)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)性能有很大

2、的影響，“好”的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠節(jié)省網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的生命周期，從而延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　 在拓?fù)淇刂蒲芯款I(lǐng)域中，基于能量有效性的技術(shù)實(shí)現(xiàn)策略主要集中在如何有效地降低節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的功率耗能，提出的大多數(shù)拓?fù)淇刂扑惴ㄖ饕P(guān)注功率控制調(diào)度方案，忽略了節(jié)點(diǎn)剩余能量對(duì)網(wǎng)絡(luò)生命周期的影響。節(jié)點(diǎn)剩余能量反應(yīng)了該節(jié)點(diǎn)能量的供應(yīng)水平。在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)由于承擔(dān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)量不同導(dǎo)致消耗能量的速度也不同，為了盡可能避免

3、死亡節(jié)點(diǎn)的提前產(chǎn)生，需要均衡每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗速度。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了一種基于能量均衡的.Ad hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴‥BBTC(energy-balanced-based toplogy control algorithm)。該算法以均衡耗能速度為目標(biāo)，將節(jié)點(diǎn)的能量供應(yīng)水平融入到能量有效性的度量策略中，在構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)綜合考慮節(jié)點(diǎn)間的通信能耗和節(jié)點(diǎn)的剩余能量；此外，在EBBTC算法中設(shè)置了一個(gè)平衡因子λ，用來(lái)反映傳輸功率和剩余能

4、量承擔(dān)節(jié)點(diǎn)鏈接任務(wù)的權(quán)重比值，均衡度量的結(jié)果由功率控制和剩余能量的平衡因子決定的，它能夠適宜地評(píng)估處于不同任務(wù)量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)加權(quán)函數(shù)使其能量消耗水平得到平衡，達(dá)到所有節(jié)點(diǎn)的生命周期趨于一致的目的。
　　 模擬實(shí)驗(yàn)將最大功率算法Maxpower和LMST算法與EBBTC算法進(jìn)行比較，仿真結(jié)果表明，EBBTC算法在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期和提高吞吐量性能方面有一定的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，對(duì)EBBTC算法的平衡因子λ進(jìn)行了初步的取值估測(cè)，證明當(dāng)λ=0