WSN中基于拓撲控制的AHM-GAF算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感器、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù),在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力,受到越來越多的重視和研究。然而,其不同于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的Ad-Hoc無線網(wǎng)絡(luò)的諸多特點,決定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在許多需要解決的新問題,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)富有動態(tài)變化性和能量有限性的特點決定了其拓撲控制的設(shè)計是其中一項重要的內(nèi)容。
　　 拓撲控制的研究包括功率控制和睡眠調(diào)度機制兩個方面,其中功率控制方面的有LMA、LMN、CBT

2、C和XTC等算法；睡眠調(diào)度方面的有SPAN、CCP、HEED和GAF等算法。根據(jù)具體項目的要求,為了使整個網(wǎng)絡(luò)更加節(jié)能高效,本文選用GAF算法進行拓撲控制。
　　 在拓撲控制領(lǐng)域的研究中,層次型結(jié)構(gòu)拓撲控制的GAF(geographic adaptivefidelity)算法得到廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)實際項目的需要,對GAF算法進行分析之后,在算法的區(qū)域劃分、簇頭選舉、簇頭功率確定和虛擬區(qū)域的重新劃分四個方面進行了改進。在區(qū)域劃分

3、上用正六邊形代替原來的正方形,使在同樣發(fā)射功率的情況下,只需要更少的節(jié)點就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連通；在簇頭選舉上加入了節(jié)點剩余能量和在單元區(qū)域內(nèi)位置的考慮,使選舉出的簇頭節(jié)點剩余能量較多并且靠近單元區(qū)域中心；在簇頭功率的確定上結(jié)合具體應(yīng)用確定適合的發(fā)射功率,得出一般情況下,簇頭的發(fā)射半徑在區(qū)域邊長2倍至3倍之間比較合理；在區(qū)域重新劃分上采用一種平移的方式實現(xiàn),通過區(qū)域的重新劃分,使整個網(wǎng)絡(luò)的能量的均衡消耗,從而延長整個網(wǎng)絡(luò)的生命期。