WSN中確保高效可靠通信的聯(lián)合優(yōu)化算法.pdf

1、如何保證傳輸可靠性的前提下延長網(wǎng)絡(luò)壽命是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究所必須面對的重要課題。首先，應(yīng)用提出了苛刻的端到端可靠性要求；其次，底層的無線通信鏈路受各種因素的影響極不可靠，而系統(tǒng)資源尤其是能量資源極其有限。這些都成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用所必須突破的問題。因此，如何滿足應(yīng)用提出的高可靠性需求，實(shí)現(xiàn)能量高效的數(shù)據(jù)傳輸，成為一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問題，也成為學(xué)術(shù)界新近研究的熱點(diǎn)。
　　 傳統(tǒng)Ad hoc的大量路由協(xié)議都是

2、針對于移動環(huán)境，不考慮節(jié)點(diǎn)能量受限的問題并基于最小跳數(shù)(hop count，Hops)設(shè)計(jì)，主要解決節(jié)點(diǎn)在移動環(huán)境下路由的健壯性及可擴(kuò)展性問題。而在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的應(yīng)用中，各節(jié)點(diǎn)靠電池供電，大量節(jié)點(diǎn)都保持靜止的狀態(tài)或很少移動，只有當(dāng)少量節(jié)點(diǎn)“失效”時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳艜l(fā)生緩慢變化。針對此類問題。本文提出了聯(lián)合優(yōu)化的方法，即：在路由層選擇有效的路由度量方法來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)可靠性的目的；并結(jié)合鏈路層的功率控制方法來延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。通過上下兩層的聯(lián)

3、合工作來達(dá)到保證可靠的前提下，延長網(wǎng)絡(luò)壽命的目的。
　　 本文首先綜述了功率控制的思想以及幾種典型路由度量方法；其次，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低層鏈路通信的不可靠性，非對稱性等特點(diǎn)；從理論上推導(dǎo)保證可靠性的前提下節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化發(fā)射功率。再次，結(jié)合本文功率控制思想和EETX路由度量方法提出了PCEETX聯(lián)合優(yōu)化方法；最后，將PCEETX方法運(yùn)用于AODV協(xié)議中并標(biāo)記為PCEETX-AODV。仿真結(jié)果表明，PCEETX-AODV在保