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异步移动边缘计算网络中的联合任务调度与计算资源分配优化策略
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作者 王汝言 杨安琪 +2 位作者 吴大鹏 唐桐 祝志远 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期470-479,共10页
移动边缘计算(MEC)通过将密集型任务从传感器卸载到附近边缘服务器,来增强本地的计算能力,延长其电池寿命。然而,在面向无线传感器网等时变环境中,任务之间的异构性可能会导致通信低效率、高时延等问题。为此,该文提出一种异步移动边缘... 移动边缘计算(MEC)通过将密集型任务从传感器卸载到附近边缘服务器,来增强本地的计算能力,延长其电池寿命。然而,在面向无线传感器网等时变环境中,任务之间的异构性可能会导致通信低效率、高时延等问题。为此,该文提出一种异步移动边缘计算网络中的联合任务调度与计算资源分配优化策略,该策略实时感知任务信息年龄和能耗,将异步边缘卸载问题数学建模为NP难(NP-hard problem)的混合整数规划问题,并提出基于混合动作优势演员-评论家(HA2C)强化学习算法的任务调度和计算资源分配方案解决该问题。仿真结果表明,该文方法能显著降低异步卸载网络的平均信息年龄和能耗,满足无线传感器网络对任务时效性的要求。 展开更多
关键词 异步移动边缘计算 无线传感器网络 平均信息年龄 平均能耗 混合动作强化学习
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梯度化路由算法在无线传感器网络中的应用分析 被引量:1
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作者 谢惠琴 《数字技术与应用》 2024年第8期191-193,共3页
无线传感器网作为一种全新的信息获取和处理技术,是当今社会研究与应用的热点。当移动目标到传感器所在的区域时,监控到目标与无线传感器网络连接,并将目标的位置传输给用户,这一过程一直是无线传感网中经典且最值得研究的问题。路由技... 无线传感器网作为一种全新的信息获取和处理技术,是当今社会研究与应用的热点。当移动目标到传感器所在的区域时,监控到目标与无线传感器网络连接,并将目标的位置传输给用户,这一过程一直是无线传感网中经典且最值得研究的问题。路由技术协同节点跟踪,参照并结合贝叶斯理论,选择网格的序列贝叶斯滤波法,利用Matlab平台,在其上创设建立网格序列贝叶斯低通滤波器仿真,并得到了最终的路由仿真模型图,促进了动态簇网格贝叶斯滤波法的定位。 展开更多
关键词 无线传感器网络 贝叶斯理论 贝叶斯滤波 移动目标 无线传感网 信息获取 动态簇 低通滤波器
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基于网络编码的延迟容忍移动传感器网络低时延广播传输机制 被引量:17
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作者 杨奎武 郭渊博 +1 位作者 马骏 郑康锋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期1239-1245,共7页
针对延迟容忍移动传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Networks,DTMSN)提出一种基于网络编码的广播传输机制(Netcoding-based Broadcast Transmission scheme,NBT)。NBT中,基站(Base Station,BS)将原始数据分批进行传输,每个批次... 针对延迟容忍移动传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Networks,DTMSN)提出一种基于网络编码的广播传输机制(Netcoding-based Broadcast Transmission scheme,NBT)。NBT中,基站(Base Station,BS)将原始数据分批进行传输,每个批次包含的原始数据包的数量一定;BS将同一批次数据包以单播方式传输给不同传感器节点时采用的编码向量互不相关,传感器节点之间采用泛洪的机制交换彼此缺少的编码数据包。由于BS对原始数据包进行了编码,因此传感器节点具有相同编码数据包的可能性大大降低,从而减小了节点间的数据相关度,有效降低了广播时延。在随机路点移动模型(Random WayPoint,RWP)下的仿真结果表明,与目前广播时延最小的泛洪机制相比,NBT能够在通信开销基本相同的情况下有效降低广播传输时延。 展开更多
关键词 延迟容忍移动传感器网络 网络编码 广播 随机移动模型
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利用移动内点来修复传感器网络空洞的算法 被引量:16
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作者 杨凯 刘全 +2 位作者 张书奎 李瑾 翁东良 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期116-124,共9页
针对目标区域中存在感知空洞问题,提出了一种空洞修复准则。在此基础上,设计了基于移动节点无需地理信息的修复算法SOI,该算法通过计算空洞边缘可移动的最佳内点,使该边缘节点到达新的位置,实现减少目标区域中空洞面积的目的。分析与仿... 针对目标区域中存在感知空洞问题,提出了一种空洞修复准则。在此基础上,设计了基于移动节点无需地理信息的修复算法SOI,该算法通过计算空洞边缘可移动的最佳内点,使该边缘节点到达新的位置,实现减少目标区域中空洞面积的目的。分析与仿真实验表明,与VHR算法相比,SOI算法在部署密集的传感网络中需要移动的总距离更少。 展开更多
关键词 传感器网络 覆盖空洞 空洞修复 移动内点
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基于移动sink的无线传感器网络数据采集方案 被引量:17
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作者 郭剑 孙力娟 +2 位作者 许文君 王汝传 肖甫 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期176-184,共9页
对无线传感器网络的数据采集问题进行了研究,提出了一种基于可移动sink节点的数据采集方案DCSR。DCSR包括2个阶段,第1个阶段根据传感器节点的分布情况确定一批采集点,第2个阶段使用量子遗传算法求解出经过采集点的最短回路。计算完之后,... 对无线传感器网络的数据采集问题进行了研究,提出了一种基于可移动sink节点的数据采集方案DCSR。DCSR包括2个阶段,第1个阶段根据传感器节点的分布情况确定一批采集点,第2个阶段使用量子遗传算法求解出经过采集点的最短回路。计算完之后,sink沿着这条回路运动,周期性进行数据采集。理论分析和仿真实验表明,DCSR的性能较好,采集的数据量也更多。 展开更多
关键词 数据采集 无线传感器网络 移动SINK 量子遗传算法
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基于移动节点的无线传感器网络覆盖洞修复方法 被引量:34
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作者 王良民 李菲 秦颖 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期1-8,共8页
针对静态无线传感器网络中常常出现的覆盖洞问题,采用了移动节点进行修复的思路,提出了三角形贴片式的逐步增加移动节点方法。该方法利用覆盖洞边缘节点提供的辅助信息,指导移动节点移动到"最佳"位置。首先从几何理论上分析... 针对静态无线传感器网络中常常出现的覆盖洞问题,采用了移动节点进行修复的思路,提出了三角形贴片式的逐步增加移动节点方法。该方法利用覆盖洞边缘节点提供的辅助信息,指导移动节点移动到"最佳"位置。首先从几何理论上分析了最佳位置的存在条件,随后证明了在相关位置部署移动节点可以保证最低覆盖率大于90%,最后以仿真实验验证并分析了该算法的覆盖度、稳定性、冗余度等指标,并从移动节点覆盖能力利用率的角度,与相关工作进行了对比实验分析。 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 覆盖洞
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一种基于移动基站的无线传感器网络数据收集方法 被引量:14
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作者 陈涛 郭得科 +1 位作者 罗雪山 陈洪辉 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期49-53,共5页
针对传统的无线传感器网络数据收集协议大多受制于发生在基站周围的热点问题,提出了一种使用移动基站的数据收集方法。将数据收集问题转化为支配集构造和旅行商问题,并提出了一种分布式的支配集构建算法,结合旅行商问题的近似算法生成... 针对传统的无线传感器网络数据收集协议大多受制于发生在基站周围的热点问题,提出了一种使用移动基站的数据收集方法。将数据收集问题转化为支配集构造和旅行商问题,并提出了一种分布式的支配集构建算法,结合旅行商问题的近似算法生成基站的移动路线。仿真结果表明,所提出的方法减少了通信消耗,且能使负载均衡地分布。 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据收集 移动基站 支配集
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信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位 被引量:10
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作者 李东岳 王英龙 +3 位作者 魏诺 刘颖慧 于伟 郭强 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B02期221-224,共4页
无线传感器网络的定位是近年来无线传感器网络研究的重要课题.本文首先介绍了无线传感器网络的来源、重要性以及无线传感器网络定位的分类.然后提出了一种全新定位算法,信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位,简称SSMV... 无线传感器网络的定位是近年来无线传感器网络研究的重要课题.本文首先介绍了无线传感器网络的来源、重要性以及无线传感器网络定位的分类.然后提出了一种全新定位算法,信号强度和运动向量结合的无线传感器网络移动节点定位,简称SSMV算法,在外围布置四个锚节点,得用信号强度和未知节点在运动中向量的变化,对锚节点在内的未知节点进行定位,并对该算法进行了仿真和总结.通过与凸规划法进行比较,仿真结果表明,该算法有更高的定位精度. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 定位
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基于移动模型的水下传感器网络时间同步算法 被引量:8
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作者 王慧强 温秀秀 +2 位作者 林俊宇 冯光升 吕宏武 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-9,共9页
水下传感器网络具有高时延、移动性的特点。现有时间同步算法在网络移动性方面考虑不足,时间同步参数计算精度不高。针对该问题,首先分析网络移动性对时间同步参数计算的影响,建立节点移动模型,并在此基础上推导出时间同步参数计算方程... 水下传感器网络具有高时延、移动性的特点。现有时间同步算法在网络移动性方面考虑不足,时间同步参数计算精度不高。针对该问题,首先分析网络移动性对时间同步参数计算的影响,建立节点移动模型,并在此基础上推导出时间同步参数计算方程;进而提出一种能够应用于水下高时延网络的时间同步算法MM-sync。实验结果表明,与现有算法相比,MM-sync能够在通信量较小的基础上达到较高的精确度,适用于高密度快速运动的水下传感器网络。 展开更多
关键词 传感器网络 水下环境 高时延网络 时间同步 移动模型
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最大化最小能耗概率的移动Sink无线传感器网络数据收集方法 被引量:11
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作者 徐佳 冯鑫 +2 位作者 杨富贵 王传平 王汝传 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2470-2475,共6页
在基于移动sink传感器网络中,传感器节点能量受限,数据收集的能耗问题一直是研究的热点.通过建立最大化最小能耗概率模型,提出一种最大化最小能耗概率(Maximizing Minimum Probability of Energy Consumption,MMPEC)数据收集方法.MMPEC... 在基于移动sink传感器网络中,传感器节点能量受限,数据收集的能耗问题一直是研究的热点.通过建立最大化最小能耗概率模型,提出一种最大化最小能耗概率(Maximizing Minimum Probability of Energy Consumption,MMPEC)数据收集方法.MMPEC对网络中子节点与汇聚节点之间的路径长度进行分布式优化,使得整个网络的能耗达到最低的概率最大化.仿真结果表明,MMPEC在能耗方面优于同类基于移动sink的WSN分层数据收集方法. 展开更多
关键词 传感器网络 移动SINK 数据收集 能量消耗
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无线传感器网络中移动节点的分布优化问题 被引量:14
11
作者 张石 鲍喜荣 +1 位作者 陈剑 贾英华 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期489-492,共4页
为了降低无线传感器网络的总体能耗,保证信息的有效采集,针对无线传感器网络节点的分布优化问题进行了研究.给出了无线传感器网络覆盖控制模型的精确数学定义,并利用节点的移动性,提出了一种基于遗传算法的分布优化机制.仿真结果表明,... 为了降低无线传感器网络的总体能耗,保证信息的有效采集,针对无线传感器网络节点的分布优化问题进行了研究.给出了无线传感器网络覆盖控制模型的精确数学定义,并利用节点的移动性,提出了一种基于遗传算法的分布优化机制.仿真结果表明,该方法能够在目标区域内以相对较小的代价完成传感器网络节点的分布优化,降低网络的能耗,提高网络的整体覆盖率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 网络覆盖率 网络拓扑控制 遗传算法
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基于移动节点的无线传感器网络覆盖优化 被引量:11
12
作者 黄月 吴成东 +1 位作者 张云洲 司鹏举 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期165-168,共4页
为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题.在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果.通过计算节点的联... 为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题.在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果.通过计算节点的联合探测概率寻找覆盖空洞,提出了基于最佳概率的移动节点优化策略.仿真结果表明:所提方法能够有效探测覆盖空洞,并利用移动节点对其进行修复;在移动节点数量有限的情况下,以较小的平均移动距离提高了网络覆盖率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 覆盖优化 误警率 概率探测
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用于未知环境的移动传感器网络自部署算法 被引量:9
13
作者 宋光明 庄伟 +1 位作者 魏志刚 宋爱国 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期26-30,共5页
针对具有可控机动能力的无线传感器网络的自部署问题,提出了一种用于未知环境的移动传感器网络自部署算法.该算法结合人工势场法与确定度网格方法,用确定度来对障碍物进行抽象的表达,通过活动窗口单元的虚拟排斥力来迫使网络扩展.仿真... 针对具有可控机动能力的无线传感器网络的自部署问题,提出了一种用于未知环境的移动传感器网络自部署算法.该算法结合人工势场法与确定度网格方法,用确定度来对障碍物进行抽象的表达,通过活动窗口单元的虚拟排斥力来迫使网络扩展.仿真实验结果表明,该算法可以有效地用于移动传感器网络的自部署,网络覆盖面积在部署完成时会有显著的增长. 展开更多
关键词 移动传感器网络 自部署 人工势场 确定度网格
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基于数据采集量均衡的移动无线传感器网络节能机制 被引量:7
14
作者 郜帅 霍宏伟 +1 位作者 张宏科 张思东 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期109-116,共8页
针对sink点移动轨迹固定的密集型无线传感器网络,提出了一种基于数据量均衡的重叠通信时间分配机制,设计了相应的通信协议,通过扩散数据量均衡信息实现了对数据采集量的有效控制。仿真实验结果表明,与现有方案比较,本方案在数据量均匀... 针对sink点移动轨迹固定的密集型无线传感器网络,提出了一种基于数据量均衡的重叠通信时间分配机制,设计了相应的通信协议,通过扩散数据量均衡信息实现了对数据采集量的有效控制。仿真实验结果表明,与现有方案比较,本方案在数据量均匀度、网络生存时间等方面表现出明显的性能优势。 展开更多
关键词 移动传感器网络 数据量均衡 节能
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一种适用于无线传感器网络的低能耗移动代理路由算法 被引量:8
15
作者 曹涌涛 何晨 +1 位作者 王珺 武文权 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期520-523,共4页
研究了无线传感器网络中移动代理的路由选择问题.根据相邻节点所产生的数据具有强相关性的特点,将多跳网络环境下的路由问题建模成为一个顶点加权的游客问题,并且证明了这是一个NP完全问题.在此基础之上,提出了一种降低能耗的近似算法.... 研究了无线传感器网络中移动代理的路由选择问题.根据相邻节点所产生的数据具有强相关性的特点,将多跳网络环境下的路由问题建模成为一个顶点加权的游客问题,并且证明了这是一个NP完全问题.在此基础之上,提出了一种降低能耗的近似算法.仿真结果表明,该算法在节省能耗方面具有更好的性能. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动代理 路由问题 NP完全问题
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时延受限传感器网络移动Sink路径选择方法研究 被引量:24
16
作者 郜帅 张宏科 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期742-747,共6页
已有研究表明sink移动方案能有效提升无线传感器网络的能耗效率,但sink点移动速度的限制通常会带来较大的数据收集时延,与某些实时性要求较高的应用产生矛盾.为解决该问题,本文以满足时延要求和最小化网络整体能耗为优化目标,提出了一... 已有研究表明sink移动方案能有效提升无线传感器网络的能耗效率,但sink点移动速度的限制通常会带来较大的数据收集时延,与某些实时性要求较高的应用产生矛盾.为解决该问题,本文以满足时延要求和最小化网络整体能耗为优化目标,提出了一种基于虚拟点优先级的移动sink路径优化选择方法.仿真试验结果表明,与基准算法相比,该方法在牺牲少量能耗的前提下能显著降低算法时间复杂度,具有良好的规模可扩展性. 展开更多
关键词 时延受限 传感器网络 移动SINK 路径选择
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移动传感器网络非均匀事件区域节点部署优化 被引量:6
17
作者 刘军 程良伦 +1 位作者 王建华 王涛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2402-2407,共6页
针对移动传感器网络中热点事件监测场景,研究传感器节点的快速优化部署策略.首先假定事件随机产生,针对事件优先模型及节点感知误差函数推导基于Voronoi剖分时感知误差最小,然后定义节点有效覆盖权值,证明了当所有节点有效覆盖权值一致... 针对移动传感器网络中热点事件监测场景,研究传感器节点的快速优化部署策略.首先假定事件随机产生,针对事件优先模型及节点感知误差函数推导基于Voronoi剖分时感知误差最小,然后定义节点有效覆盖权值,证明了当所有节点有效覆盖权值一致时,整个网络覆盖效能将达到最大.结合虚拟力及节点有效覆盖权提出一种分布式优化部署算法SDOA(Sparse Deployment Optimization Algorithm),其在保证覆盖能效最大化时保证网络连通性.最后仿真比较了本文提出部署策略能够快速有效实现对热点区域部署,并保证较高的覆盖效能. 展开更多
关键词 移动传感器网络 事件区域 稀疏部署 覆盖权值
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面向移动目标的传感器网络覆盖质量度量与优化 被引量:5
18
作者 申兴发 陈积明 +1 位作者 王智 戴国骏 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期246-252,共7页
以移动目标跟踪为应用背景,进行无线传感器网络覆盖质量度量与优化方法研究。面向移动目标栅栏覆盖,基于离散化网格划分思想,以曝光度为性能指标,提出基于图论的最小曝光路径搜索方法;基于最小曝光路径,提出递增式多步栅栏覆盖优化算法... 以移动目标跟踪为应用背景,进行无线传感器网络覆盖质量度量与优化方法研究。面向移动目标栅栏覆盖,基于离散化网格划分思想,以曝光度为性能指标,提出基于图论的最小曝光路径搜索方法;基于最小曝光路径,提出递增式多步栅栏覆盖优化算法;并对覆盖度量与优化方法的性能进行仿真分析。实验结果表明,该方法适用于任意的节点分布、感知模型、网络特征及目标移动路径,降低了为满足特定覆盖质量要求而部署的节点数量,从而显著降低网络成本。 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动目标跟踪 覆盖 曝光 优化
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基于萤火虫算法的无线传感器网络移动sink节点路径规划方法 被引量:10
19
作者 俸皓 罗蕾 +1 位作者 王勇 董荣胜 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第5期47-51,共5页
为了解决通信范围建模为圆形区域且存在相互重叠的无线传感器网络中移动sink路径规划这一NP难问题,提出了一种新的基于萤火虫群的路径规划方法.首先依据问题的特性对可行解空间进行了压缩;然后为提高算法在高维解空间的搜索效率,对离群... 为了解决通信范围建模为圆形区域且存在相互重叠的无线传感器网络中移动sink路径规划这一NP难问题,提出了一种新的基于萤火虫群的路径规划方法.首先依据问题的特性对可行解空间进行了压缩;然后为提高算法在高维解空间的搜索效率,对离群萤火虫粒子设计了变异操作并设计了个体逐维移动的方式,提高了算法的求解精度并加快了算法的收敛速度.通过仿真实验分析及与其他算法的对比,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动SINK TSPN 萤火虫优化算法 进化算法
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移动基站无线传感器网络参数的选取优化 被引量:4
20
作者 刘安丰 贺辉 +1 位作者 吴贤佑 陈志刚 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1336-1344,共9页
针对已有研究只讨论r<<R(即发射半径远小于网络半径)且节点发射功率固定的网络,推广到一般的网络:即r与R可以是任意关系,且节点的发射功率可变,其最大发射半径是最小能量发射半径r的k倍的传感器网络。采用更精确的分析方法,给出... 针对已有研究只讨论r<<R(即发射半径远小于网络半径)且节点发射功率固定的网络,推广到一般的网络:即r与R可以是任意关系,且节点的发射功率可变,其最大发射半径是最小能量发射半径r的k倍的传感器网络。采用更精确的分析方法,给出使得网络总能量消耗最小,网络寿命最长时的缓冲区位置与能量发射级别参数的选取方法。研究结果表明:传感器节点的能量发射级别可变时,通过选择优化的发射功率,与采用固定功率发射方法相比能够提高网络寿命5倍以上;当采用单跳网络时,缓冲区中心到圆心的距离L=2/3R,网络总能量消耗最小,当L=1/2R时,网络的寿命最长,证明以往研究认为多跳传感器网络最优的缓冲区位置位于L=2^(1/2)/2R处是不准确的,该位置与多个因素相关;综合优化缓冲区位置与节点能量发射功率的方法,可提高网络能量利用效益1个数量级以上。本文的研究结论对优化传感器网络具有较好的指导作用。 展开更多
关键词 传感器网络 移动基站 网络优化 能量消耗均衡 网络寿命
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