多信道无线传感器网络容量分析模型研究.doc

·· 通信学报 第29卷
第11期 王明飞等：多信道无线传感器网络容量分析模型研究 ··

第29卷第11期 通信学报 Vol.29No.11
2008年11月 JournalonCommunications November2008

多信道无线传感器网络容量分析模型研究
王明飞1,3，慈林林1,2，詹平2，徐勇军3
(1.北京理工大学计算机科学技术学院，北京100081；2.北京信息高技术研究所，北京100085；3.中国科学院计算技术研究所，北京100190)
摘要：利用理想的数据包流水作业调度方案建立了单用户多信道网络的路径容量分析模型；基于多信道无线网络资源竞争的本质，构建了节点竞争域的资源竞争约束模型，进而利用数学规划建立了多用户多信道网络的容量分析模型，并给出了模型的集中式和分布式求解方法与应用。仿真结果表明，模型可以准确地描述多信道无线传感器网络中的路径容量、网络容量以及数据流的竞争关系。模型建立复杂度低，对网络部署和协议设计具有一定的指导意义。
关键词：无线传感器网络；多信道；容量模型；流水作业；数学规划
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)11-0050-12
Studyoncapacityanalyticalmodelformulti-channelwirelesssensornetworks
WANGMing-fei1,3,CILin-lin1,2,ZHANPing2,XUYong-jun3
(1.SchoolofComputerScienceandTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China;2.BeijingInstituteofInformationTechnology,Beijing100085,China;3.InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofScience,Beijing100190,China)
Abstract:Anidealpacketspipelineoperationschemewasusedtosetupthepath-orientedcapacityanalyticalmodelinsingleusermulti-channelnetwork.Then,throughanalyzingtheessenceofresourcecompetitioninmulti-channelnetworks,theresourceconstraintmodelofnodecontentiondomainwasconstructed.Furthermore,thenetworkcapacityanalyticalmodelinmulti-usermulti-channelnetworkwassetupbasedonmathematicalprogramming.Thecentralizedanddistributedcomputingmethodsandapplicationsarestudied.Themodelcandescribethepathcapacity,thenetworkcapacity,andthecontentionrelationoftheflowsinmulti-hopmulti-channelnetwork.Themodelissimple,anditcandirectthenetworkdeploymentandthedesignofnetworkprotocols.
Keywords:wirelesssensornetworks;multi-channel;capacitymodel;pipelineoperation;mathematicalprogramming

1引言
收稿日期：2008-06-10；修回日期：2008-10-28
基金项目：国家部委预研基金资助项目（513160303）；国家部委预研重点基金资助项目（9140A16020106DZ2501）；国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目（2006AA01Z223、2006AA01Z225）；国家自然科学基金资助项目（60772070）FoundationItems:TheNationalMinistryAdvanceResearchProgramofChina(513160303)；TheNationalMinistryAdvanceResearchKeyFoundationofChina(9140A16020106DZ2501)；TheNationalHighTechnologyResearchandDeve