無線傳感器網(wǎng)絡中基于Voronoi圖的覆蓋與連通綜合管理協(xié)議.pdf

1、近年來，隨著微機電系統(tǒng)和無線通信技術的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks)得到了越來越廣泛的關注和研究。覆蓋和連通問題是無線傳感器網(wǎng)絡中的兩個基本問題。 在無線傳感器網(wǎng)絡中，覆蓋協(xié)議要解決的問題是在無線傳感器節(jié)點被部署到任務要求的給定區(qū)域后保證該區(qū)域能夠被無線傳感器節(jié)點有效監(jiān)控。對于無線傳感器網(wǎng)絡而言，其要真正完成給定的任務，除了要保證網(wǎng)絡對目標區(qū)域的有效覆蓋外，還必須保證網(wǎng)絡的連通。只有連通

2、的網(wǎng)絡才能使傳感器節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)傳送到匯聚節(jié)點，并最終傳送到用戶端。 本論文分析了現(xiàn)有的覆蓋和連通解決方案，并且著重研究無線傳感器網(wǎng)絡隨機部署下的覆蓋和連通問題的解決方案。本論文不僅研究了通信半徑R<,c>與感應半徑R<,s>之比大于等于2時的解決方案，還研究了當無線傳感器節(jié)點的通信半徑R<,c>與感應半徑R<,s>之比小于2時的解決方案。本論文提出了無線傳感器網(wǎng)絡中一個基于Voronoi圖的覆蓋連通綜合管理協(xié)議(VIP)。

3、該協(xié)議采用了一種分布式節(jié)點冗余判斷算法以判斷無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的冗余性，并讓節(jié)點據(jù)此來對自身進行相應的職能調度。該協(xié)議能夠在R<,c>/R<,s>為任意值時保證網(wǎng)絡的覆蓋和連通性能。本論文還將該協(xié)議進行了推廣，使得該協(xié)議能夠滿足覆蓋度和連通度動態(tài)變化的要求，保證網(wǎng)絡的κ-度覆蓋和κ-度連通。 目前業(yè)已提出的同時解決無線傳感器網(wǎng)絡隨機部署下的覆蓋問題和連通問題的協(xié)議較少。本論文提出的VIP協(xié)議不僅能夠解決無線傳感器網(wǎng)絡隨機部署下