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《山东大学》 2010年
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异构无线传感器网络覆盖问题研究

李继荣  
【摘要】: 无线传感器网络覆盖问题包括连通和覆盖两个方面。连通是指在无线传感器网络中任意两个节点间都能够直接或间接的通信,这是节点自组织成多跳网络的一个充分条件。覆盖是指通过部署网络中的节点使其能够对整个监测区域实现有效地覆盖,实现信息采集的目的。覆盖问题不仅决定着一个无线传感器网络能否正常有效地工作,而且在很大程度上决定了网络的性能、生存时间等,是无线传感器网络的一个基本问题。 在无线传感器网络中,节点布置方式在很大程度上影响了无线传感器网络的性能和效率。由于无线传感器网络通过部署大量的冗余节点实现网络的全覆盖,为了节约能量,采用动态轮换节点工作状态的方式是一种行之有效的方法。无线传感器网络的覆盖问题研究大多是针对同构的网络,而对于异构网络关注甚少,到目前为止仍缺少高效的解决办法。采用概率覆盖模型是一种比较贴近实际的方法,能够得到比较准确的数据。本文在分析以往研究的一种能量消耗比模型的基础上,结合节点概率覆盖模型,设计了参与度覆盖控制模型,较好地解决了异构传感器网络覆盖问题。接下来,在参与度覆盖模型的基础上又提出HSPC算法,对EACCP算法进行了有效的改进,分析了算法的设计原则,研究目标和研究方法,并给出了具体的算法描述以及算法流程图。之后利用OMNET++实验工具对算法进行了实验仿真。 通过实验结果看出,HSPC算法相对EACCP算法具有更好的性能和效率,具体体现在平均能耗、覆盖率、节点使用率以及网络寿命等方面。本文所建立的参与度模型更加适合异构传感器网络,模型中不仅考虑了节点即时能量和初始能量的能量消耗比,而且还考虑了异构节点本身的物理特性以及节点覆盖概率,实验数据显示,参与度模型对能量消耗比模型进行了有效的改进。同样,采用了覆盖度模型的HSPC算法在各项实验指标上都较EACCP更有效,充分体现了本文所做工作的理论价值。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.9;TN929.5

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【参考文献】
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