自組網(wǎng)中基于能量優(yōu)化的路由算法研究.pdf

1、無線自組網(wǎng)是在沒有中心基礎設施情況下由一些移動用戶自組織形成的多跳無線移動網(wǎng)絡，是近年來國際上一個廣泛研究的熱點。由于移動終端設備依賴于電池供電，節(jié)省節(jié)點的能耗、延長網(wǎng)絡的生存時間具有重要的研究價值。能量的使用效率問題涉及到自組網(wǎng)的每一層，本文主要研究路由算法和拓撲控制的能量優(yōu)化問題。 本文首先結合網(wǎng)絡整體的能量資源動態(tài)使用情況，提出了節(jié)點能量估價方法PCF，反映了節(jié)點能量的使用情況。并且綜合考慮路徑的總能耗最小和能量瓶頸節(jié)點的

2、生存時間，提出了能量優(yōu)化的路由策略和相應的E-DSR、E-AODV路由協(xié)議，具有更好的能量效率，既延長了節(jié)點的使用壽命，又通過移動預測方法提高了數(shù)據(jù)包的到達率等網(wǎng)絡性能。 減少組播樹的總能耗和延長網(wǎng)絡的生存時間是自組網(wǎng)中兩個重要的研究課題，本文結合源組播樹的生存時間，考慮單個信息源節(jié)點對應多個接收節(jié)點的組播樹能量的優(yōu)化，提出一種用概率方法來提高組播樹能量效率的分布式算法R-REMiT。該算法利用節(jié)點與鄰居節(jié)點能量估價PCF的差值

3、，構造精簡節(jié)點能耗的概率，達到降低組播樹總能耗和提高組播樹生存時間的目的。這種整合方式較好地平衡了源組播樹的兩種能量屬性，付出很少的總能耗代價，提高了組播樹的生存時間。 基于共享樹的組播具有節(jié)點所需存儲狀態(tài)信息少，共享樹的總代價小的特點。本文結合節(jié)點能量估價方法PCF，考慮多個信息源對應多個接收節(jié)點的共享樹能量的優(yōu)化，提出一種基于共享樹的能量優(yōu)化的分布式組播路由算法D-REMiT。該算法在共享樹生存時間的引導下，由改變連接節(jié)點過

4、程中能耗發(fā)生變化的多個節(jié)點共同決定精簡共享樹能耗的概率。提高了共享樹的生存時間，減少因節(jié)點能量迅速耗盡對組播服務造成的影響。 網(wǎng)絡的拓撲結構控制可以優(yōu)化節(jié)點的功率，減少節(jié)點能量的消耗，優(yōu)化網(wǎng)絡的性能。本文采用可變扇區(qū)和優(yōu)先刪除最遠節(jié)點的邏輯鄰居節(jié)點選取策略，在GG圖的基礎上，提出一種基于能量優(yōu)化的拓撲控制算法VCGG。該算法采用分布式方法建立一個度有界、平面、干擾小的t-支撐圖，優(yōu)化了節(jié)點的傳輸功率，降低了通信鄰居節(jié)點的數(shù)目，減