一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)式廣播傳輸模型

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)普遍采用低占空比的工作模式，該工作模式極大地減少了由于空閑偵聽所帶來(lái)的能量浪費(fèi)，但也給網(wǎng)絡(luò)中的廣播問(wèn)題帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。該文主要考慮如何解決低占空比傳感網(wǎng)中的高效廣播調(diào)度問(wèn)題。大多數(shù)現(xiàn)有工作通常采用低效的傳統(tǒng)廣播傳輸模型，即任意局部單跳廣播通過(guò)多次單播來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上文中發(fā)現(xiàn)即使對(duì)于低占空比網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線媒介的廣播屬性依然能夠?yàn)閺V播能效的提升提供潛在的機(jī)會(huì)。該文提岀了個(gè)新穎的機(jī)會(huì)式廣播傳輸模型，該模型能夠充分利用無(wú)線媒介固有的廣播屬性減少?gòu)V播的總能耗。在單跳情形下，該模型允許發(fā)送者向它的任意接收者發(fā)送一個(gè)較小的 beacon控制包，該 beacon控制包將會(huì)通知接收者推遲己的工作時(shí)隙去機(jī)會(huì)式地接收由發(fā)送者發(fā)送給其它節(jié)點(diǎn)的廣播消息。在多跳情形下，該模型采用了一個(gè)有效的預(yù)推遲機(jī)制。即允許任意轉(zhuǎn)發(fā)者在收到來(lái)自上游節(jié)點(diǎn)的 beacon控制包后就可以預(yù)先向下游節(jié)點(diǎn)發(fā)送 beacon控制包文中發(fā)現(xiàn)采用機(jī)會(huì)式廣播傳輸模型能夠減少?gòu)V播總能耗，但是可能會(huì)帶來(lái)平均端到端廣播延遲的増加。當(dāng)前的許多現(xiàn)有工作考慮了延遲約束下的廣播能耗優(yōu)化問(wèn)題，盡管如此，很多實(shí)際應(yīng)用通常并不需要廣播延遲一定要約束在一個(gè)限定的范圍內(nèi)，更多的廣播應(yīng)用關(guān)注的是能耗與延遲性能的權(quán)衡。該文定義了一個(gè)具有普適性的廣播代價(jià)函數(shù)，該函數(shù)能夠?qū)V播延遲和廣播能耗兩者的權(quán)衡關(guān)系提供一個(gè)自適應(yīng)的控制以刻畫各種不同的廣播性能需求，該文的目標(biāo)是在低占空比傳感網(wǎng)中基于機(jī)會(huì)式廣播傳輸模型找到一個(gè)有效的廣播調(diào)度，以最小化該廣播代價(jià)函數(shù)。首先，文中考慮了單跳情形下的目標(biāo)問(wèn)題，并且提岀了一個(gè)多項(xiàng)式時(shí)間復(fù)雜度的最優(yōu)解決方法。接著，文中將單跳情形下的解決方法擴(kuò)展到多跳情形下。具體地說(shuō)，我們先定乂了一個(gè)約束性最小代價(jià)單跳廣播問(wèn)題，并且證明了該問(wèn)題可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求岀最優(yōu)解，然后文中將其擴(kuò)展到多跳情形下的目標(biāo)問(wèn)題并且提出了一個(gè)高效的自底向上的解決方法。文中發(fā)現(xiàn)通過(guò)自適應(yīng)地調(diào)節(jié)廣播代價(jià)函數(shù)中權(quán)衡因子參數(shù)的值，文中的方法可以適用于各種廣播性能需求的應(yīng)用場(chǎng)景。進(jìn)一步地，該文還討論了如何將我們提出的解決方法擴(kuò)展到更加般化的情形下，即允許少部分相鄰節(jié)點(diǎn)具有相同的工作調(diào)度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在低占空比的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下·文中的解決方法相比較于其它方法而言總是能夠獲得較大的性能優(yōu)勢(shì)。