針對自組織網(wǎng)絡區(qū)域覆蓋控制算法覆蓋效率低、能量消耗大以及傳輸可靠性差等問題,在分析自組織網(wǎng)絡模型特點基礎上,提出基于三角剖分的自組織網(wǎng)絡元胞遺傳區(qū)域覆蓋協(xié)作控制算法。該算法以節(jié)點覆蓋區(qū)域外部多邊形頂點結(jié)構為基準,通過三角剖分形式將網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域劃分為若干子域;基于染色方案將子域頂點處節(jié)點定義為掃頻節(jié)點,根據(jù)區(qū)域劃分后信號頻譜的不同確定集群范圍;在考慮通信能耗和空閑能耗基礎上,采用元胞遺傳思想解決自組織網(wǎng)絡節(jié)點功率控制方式。仿真結(jié)果表明,節(jié)點數(shù)量在100～500之間時,該算法相對于均衡速率區(qū)域覆蓋算法、最小節(jié)點強屏障的分區(qū)構造算法、覆蓋配置協(xié)議算法、多跳Ad Hoc無線網(wǎng)絡的節(jié)能技術算法,覆蓋效率至少提高3%,能量消耗至少減少2 J,平均端到端可靠度至少提高9. 5%. 

【文章來源】：兵工學報. 2020年06期 第1131-1139頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

Von Neumann鄰域關系

為了提高網(wǎng)絡節(jié)點的覆蓋效率，必須對節(jié)點進行合理部署，即對自組織網(wǎng)絡覆蓋范圍進行科學的區(qū)域劃分，為基于信號頻譜的集群確定選擇出合適的掃頻節(jié)點。因此協(xié)作控制算法的第一步是將覆蓋區(qū)域進行物理劃分，從而不僅可以降低拓撲控制的成本，還能通過最少的鏈路節(jié)點獲取最大的路由效率，是下一步算法實現(xiàn)的基礎。在確定覆蓋區(qū)域所需掃頻節(jié)點時，由于覆蓋區(qū)域可能較為復雜，可以將其分為若干子塊。每一塊由掃頻節(jié)點覆蓋。為了完成每一塊的分解，需要將區(qū)域內(nèi)若干頂點通過對角線連接起來，即一段開線段。這種開線段必須完全落在分塊區(qū)域內(nèi)。通過一組極大的互不相交的對角線，即可將覆蓋區(qū)域分解為多個三角形的集合，實現(xiàn)覆蓋區(qū)域的三角剖分。本文以節(jié)點覆蓋區(qū)域外部多邊形頂點結(jié)構為基準，通過三角剖分形式將網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域劃分為若干子域。網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域的外部多邊形結(jié)構即區(qū)域W如圖2所示。2.1.1 構建單調(diào)多邊形

將區(qū)域W劃分為w個單調(diào)多邊形，通過引入對角線來消除多邊形不規(guī)則情況下引起的拐點，如圖3所示。圖3中，點p為1個拐點，與其連接的2條多邊形的邊分別位于點p的左右兩側(cè)，此時需構造1條以p為起點、向上連接到點b的對角線，對角線pb將原多邊形分為兩部分，此時p不再屬于拐點，而屬于劃分后2個多邊形的1個公共頂點。基于此，即可完成區(qū)域C的單調(diào)劃分。由文獻[10]可知，在空間復雜度O(w)的存儲條件下，可在O(wlgw)的時間復雜度內(nèi)將包含多個頂點的任何簡單多邊形分解為多個單調(diào)的子塊多邊形。2.1.2 單調(diào)多邊形的三角剖分


本文編號：2907922