计算机 外文翻译 外文文献 英文文献 基于拓扑结构的分布式无线传感器网络的功率控制.doc

外文出处：Prasan Kumar Sahoo, Proc of Computing, and Communications Conference, 2005.[C] 出版社： IEEE，2005年 附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文　  基于拓扑结构的分布式无线传感器网络的功率控制 摘要 无线传感器网络由大量的传感器节点电池供电,限制在一定区域内的随机部署的几个应用。由于传感器能量资源的有限,他们中的每一个都应该减少能源消耗,延长网络的生命周期。在这篇文章中,一种分布式算法的基础上,提出了无线传感器网络的构建一种高效率能源树结构,而无需定位信息的节点。节点的能量守恒是由传输功率控制完成的。除此之外,维护的网络拓扑结构由于能源短缺的节点也提出了协议。仿真结果表明,我们的分布式协议可以达到类似集中算法的理想水平的能量守恒，可以延长网络的生命周期比其他没有任何功率控制的分布式算法。 关键词：无线网络传感器，分布式算法，功率控制，拓扑结构 1.引言 近年来在硬件和软件的无线网络技术的发展,使小尺寸、低功耗、低成本、多功能传感器节点[1]的基础上,由传感、数据处理及无线通信组件组成。这些低能量节点的电池,部署在数百到成千上万的无线传感器网络。在无线传感器网络系统、音视频信号处理系统,使用更高的发射功率和转发数据包相似的路径是种主要消费传感器的能量。除此之外,补充能量的电池更换和充电几百节点上的传感器网络应用的大部分地区,特别是在严酷的环境是非常困难的,有时不可行。因此,节能[2],[3],[4]的传感器节点是一个关键问题,如传感器网络的生命周期的完全取决于耐久性的电池。 传感器节点一般都是自组织建立了无线传感器网络,监察活动的目标和报告的事件或信息多跳中的基站。有四种主要的报告模式的传感器网络:事件驱动、队列驱动、期刊、查询和混合的报告。在事件驱动模型, 节点报告接收器,同时报告遥感一些事件,例如火灾或水灾而敲响了警钟。定期报告中,节点模型的数据收集和可聚合所需资料,成为集,然后定期的发送到上游。资料相结合的方法,称为数据融合[5],[6],[7]和[8],从而降低了数量的传输数据。这样的例子,也可应用在这里,如报告的温湿度的地方。所以, 集合到一个单一的类似数据包的数据融合的遥感数据的传送到接收器的多级跳环境中，从而保存能源也是在传感器网络中的重要研究问题。 在[9]的基础上, 对传感器节点的每个单元的电源消耗比较进行分析，它观察耗能接收的电源和空闲状态几乎相同，CPU 的功耗是很低。在文献[10]的基础上, 在作者建议中的理想的发射功率评估通过节点互动与信号衰减节点的无线传感器网络 MAC 协议的传输功率控制。计算理想的发射功率的反复改进和存储当前的理想发射功率，为每个相邻的节点。在[11], 作者介绍了拓扑控制的无线传感器网络，于一体的有效子网和短跃点方法来达到节能降耗的两级策略。分析是在非对称无线链接并不罕见，具有不同的最大传输范围，在异构无线设备的网络拓扑控制的问题。详细分析了在[12]。因为节点是异构的,他们有不同的最大传输功率和广播范围,需要可调整的功率控制的分布式天线。作者在[13]中的采取一套主动节点和节点的传播范围，建议尽量减少总功率消耗的无线传感器网络的最小电源配置方法。 在[14],作者提出了一个分析路由协议的范围的可变传动方案。从他们的分析研究表明,该算法可以提高可变传动范围全面的网络性能。以LEACH [15]为基础的算法，这些算法是让一些节点使用较高的发射功率帮助邻居传输数据到了 BS。然而, LEACH需要全球的传感器网络的知识，并且假定每个节点接近BS。在[16]中,两个局部拓扑结构的控制算法,并提出了异构多跳无线网络的非均匀传输范围。虽然这个协议保护网络的连接和谈论如何控制的拓扑结构,它不谈网络拓扑结构和能耗的密度较大的问题,如无线传感器网络节点。[17]是跨省电种技术,特设的无线网络无显著降低能耗的能力或连接的网络。这是一个分布式的随机算法,为了节省功率最大对电池进行关闭。但是它使用固定传输功率范围,该算法适用于低密度等IEEE 802.11无线通信网络的节点。 在[18],提出了构建集中算法进行了静态的无线网络的拓扑结构。根据这一算法的基础上,初步每个节点有它自己的组成部分。然后,它通过合并交互连通到一个整体上。毕竟,部件连接环和优化的后处理解除功耗的网络。虽然该算法[18]是专为无线网络拓扑结构的优化,它是一个集中并不能改变发射功率动态。分布式算法在无线传感器网络的传输功率控制提出了[19]。他们指派一个任意选择的传输功率级传感器节点在可能分裂的网络中。同样,他们提出了全球性的解决方案与不同的传输功率算法, 拓扑结构创造了一个连接的网络和设定不同