無線自組織網(wǎng)絡中協(xié)作拓撲控制算法研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡中節(jié)點能量有限，如何有效地延長無線自組網(wǎng)的生命周期是一個具有挑戰(zhàn)性的工作。拓撲控制技術通過調整無線節(jié)點傳輸功率，在保證網(wǎng)絡連通前提下選擇合適的鄰居節(jié)點以減少節(jié)點能量消耗，達到延長網(wǎng)絡生命周期的目的。
　　 網(wǎng)絡的強連通是拓撲控制技術有效使用的前提。協(xié)作通信技術允許幫助節(jié)點與源節(jié)點協(xié)同向目的節(jié)點發(fā)送相同信息，可以擴大源節(jié)點的傳輸范圍，增強網(wǎng)絡連通性。采用基于協(xié)作通信的拓撲控制技術將可以適用于網(wǎng)絡不連通的場景。

2、　　 本文主要研究協(xié)作通信模型下的拓撲控制問題，分別針對二維和三維無線自組網(wǎng)，結合協(xié)作通信和拓撲控制技術，構建具有能量有效的網(wǎng)絡拓撲結構。
　　 論文主要工作包括:
　　 通過研究目前已有協(xié)作通信模型下拓撲控制算法，將其歸納為最小化節(jié)點能耗和最大化路徑能量有效的協(xié)作拓撲控制算法兩類，分析了兩類算法對網(wǎng)絡生存期的影響，并指出算法存在的問題與不足。
　　 考慮協(xié)作通信模型下維持鏈路所需的總能耗和節(jié)點當前的剩余能量，

3、分別提出了基于最小生成樹(MST)和基于最短路徑(SP)的協(xié)作拓撲控制算法MST-basedLDTCC(MST-based Lifetime-extended Dynamic Topology control with CooperativeCommunication)和SP-based LDTCC(SP-based Lifetime-extended Dynamic Topologycontrol with Cooperative C

4、ommunication)。仿真結果表明，MST-based LDTCC盡可能降低了節(jié)點傳輸能耗，SP-based LDTCC保證了路徑能量有效性，兩者均可有效延長網(wǎng)絡生存期。
　　 針對協(xié)作通信模型下如何增強三維網(wǎng)絡的連通性，以及多目標優(yōu)化下的協(xié)作能量伸展子圖問題，提出適用于三維網(wǎng)絡的能量有效協(xié)作拓撲控制算法CIETC(Connectivity-enhanced Interference-aware Energy-effici