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上传人:wxc6688 2020/11/8 文件大小:36 KB

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文档介绍

文档介绍:1  问题假设
本文根据Ad Hoc 网络中的区域划分和资源分配问题的一些要求,为了达到简化模型的目的,除问题中已给出的假设外,仅以可不作出以下假设
(1)本文考虑在指定区域1000×1000的范围内,假设均放置等大小的圆,并且使其在区域范围内对称(仅对无湖的情况考虑对称)。
(2)假设两圆相切不相交时不属于相邻的情况
(3)假设在一个节点有多个信道的情况下,多信道可以同时工作。
(4)假设转发也可以看作是一次接收和一次发射。
 注:部分问题涉及到的假设,在相应问题中给出。
2  参数说明
R:一跳覆盖区圆的半径;
:相邻两圆公共面积所确定弦长对应的圆心角;
W:单个节点的发射功率;
h:单个节点的最大传输距离;
n:正方形区域内的节点总数;
M:整个网络通信中,数据包丢失的几率
 
3  问题分析
对于问题一的分析
(1) 对覆盖整个网络所用最少圆的问题分析,要考虑一个实际问题,即对称性。通过分析,必须保证网络的覆盖对称,这样才能保证所用的圆的数量最少。还要满足任意两个相交的圆的面积要大于5%,通过后面的定量计算,使得任意一个圆都和周围的六个圆相交,才能符合。
(2) 对信道选择的理解为,任意两个相邻的圆均要拥有不同的频率,并且要选择最少的频率来填充。此问题类似于用最少的颜色来填充地图问题,属于离散数学方面的问题。
(3) 对于网络抗毁性的理解
随机抽掉一定比例的节点后,只考虑剩余的节点是否任意两个都可以通信,即为连通即可。故当任意一个节点周围均匀分布的所有节点都被抽掉时,网络会有一个节点无法与外界通信,这也就是网络抗毁性研究的临界情况。
对问题二的分析
由于半径是可变化的,可先考虑无湖情况下,采用什么样的一跳覆盖区可以使得全部圆半径之和最小。在此基础上,考虑有湖情况下,改进现有方案。
对问题三的分析
采用基于节点的划分方式,可以将实际问题抽象为,在1000 1000的正方
形区域内,用半径为75-100的圆将节点全部覆盖(允许在没有节点的区域内不进行覆盖)。这样的模型要满足这样的条件,任意相交的两个圆的重叠部分的面积要大于其中的大圆面积的5%,并且使得这样的所有大小不等的圆的半径之和最小。
对问题四的分析
    基于问题三的模型,利用节点的划分方式以及概率的计算方法,进行定量的计算并比较。考虑节点移动的时候,其所覆盖的区域的半径也在变化(参考问题三的模型与算法),这样当其走出最大可能半径范围而又未进入其他覆盖区,则此时其发生通信中断。计算这个最大半径的值与问题三的模型进行比较,得出结果。
对问题五的分析
本问题所要解决的目标是节能,并使第一个退出网络的节点的时间尽量长。则根据题设,半径越小,则越能节省能源,使得网络的周期延长。基于此思想,可以列出能量相等的公式,得出所要求的模型中圆的半径与题设中给的半径100的比值关系,这样就能确定最优答案。
电池的总能量是可看作固定常量,题中假设覆盖半径为100发送状态下的工作总时间是400个时间单位,可看作半径100时正常工作400t电池能量耗尽。现要求工作1200t,则可以求出满足条件的临界覆盖半径。
对问题六的分析
对问题五中