發(fā)布時間：2024-03-29 23:20

　　特種移動通信網(wǎng)與公用蜂窩移動通信網(wǎng)的重要差別在于:通信模式主要是采用非蜂窩的無線Ad Hoc;通信對象主要是物與物之間的通信(即傳感器通信);通信拓撲主要是三維(3D)的立體拓撲,而不是傳統(tǒng)的二維(2D)平面拓撲。拓撲控制(TC)是節(jié)能的無線Ad Hoc和無線傳感器聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。無線網(wǎng)絡(luò)拓撲控制技術(shù)已進行了大量的研究,但是,大多數(shù)研究都是假設(shè)無線節(jié)點分布在一個二維平面(2D),如公用通信網(wǎng)。然而,實際上,特種通信網(wǎng)的無線節(jié)點通常部署在一個三維空間(3D),如多層建筑、空中、水下或地下。許多研究表明:當(dāng)前的2D的拓撲控制算法不能直接用于3D網(wǎng)絡(luò),或者需要更復(fù)雜的計算才能用于3D網(wǎng)絡(luò)。本文在分析了拓撲控制的動機、概念、分類技術(shù)及協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,陳述了研究最多的四種將2D拓撲擴展到3D的情況,討論了用于3D網(wǎng)絡(luò)的某些拓撲控制協(xié)議,也證明了某些特性。

【文章頁數(shù)】：16 頁

【部分圖文】：

圖1：無線覆蓋(a)1D,(b)2D,(c)3D

給定一個網(wǎng)絡(luò)Md=(V,L),Md的范圍分配是函數(shù)RA，它為V的每一個元u分配一個值RA(u)∈(0,rmax]，表示它的傳輸范圍。參數(shù)rmax稱最大傳輸范圍，取決于節(jié)點裝備的無線收發(fā)器的特性。通常假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點裝備具有相似特性的無線收發(fā)器，故網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的rmax相同。如果網(wǎng)....

圖3：沖突的無線傳輸（圓形代表發(fā)送功率P的無線覆蓋范圍）

與有線點到點的信道相反，無線通信使用一個共享媒質(zhì)，即無線信道。使用一個共享的通信媒質(zhì)意味著必須付出特別的代價，以避免并發(fā)無線傳輸?shù)南嗷テ茐摹D3中，描述了一個典型的沖突場景。節(jié)點u使用某一發(fā)送功率P傳輸一個數(shù)據(jù)包到節(jié)點v,同時，節(jié)點w使用相同的發(fā)送功率P傳輸一個數(shù)據(jù)包到節(jié)點z。由....

圖4：多跳通信情況從網(wǎng)絡(luò)容量觀點來看是更可取的

假設(shè)節(jié)點u必須將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)焦?jié)點v，距離是d。此外，u和v間有中間節(jié)點w1，···，wk，且‖u,w1‖=‖w1,w2‖=···=‖wk,v‖=d/k+1，如圖4所示。從網(wǎng)絡(luò)容量觀點來看，直接傳輸或經(jīng)多跳路徑傳輸，哪一個更可��？通過考慮兩種情況中的干擾區(qū)，可以找到答案。在直接傳輸....

圖5：拓樸控制技術(shù)的分類

拓樸控制技術(shù)的分類，如圖5所示。首先，拓樸控制可分為同構(gòu)(Homogeneous)和異構(gòu)(Nonhomogeneous)的拓撲控制。在前者情況中，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點使用相同的傳輸范圍r，拓撲控制問題簡化成確定r的最小值，這樣可以滿足某些網(wǎng)絡(luò)屬性。該r值就是臨界傳輸范圍(CTR)，因為....

本文編號：3941453