دانلود مقاله ترجمه شده یک الگوریتم ایجاد توپولوژی انرژی-کارآمد برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم

چکیده

شماهای مدیریت توپولوژی به عنوان رویکردهای امیدوار کننده‌ای برای طولانی نمودن طول عمر شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) به وجود آمدند. مفهوم مجموعه‌ی غالب متصل (CDS) نیز به عنوان محبوب ترین روش برای کنترل توپولوژی انرژی-کارآمد در شبکه‌های حسگر بی سیم پدید آمد.  توپولوژی شبکه ی مبتنی بر CDSِ پراکنده (sparse)، بسیار مستعد پارتیشن بندی یا تقسیم بندی کردن است، در حالی که یکCDS  متراکم به دلیل همپوشانی مناطق دریافت (sensing area) منجر به مصرف بیش از حد انرژی می‌شود.  بنابراین، یافتن CDS  ای با اندازه ی بهینه، به همراه تعاملی خوب بین طول عمر شبکه و پوشش شبکه، می تواند یک مسئله ی بسیار مهم در کنترل توپولوژی مبتنی بر CDS  ایجاد کند. در این مقاله، یک نسخه ی درجه - محدودِ حداقل-وزن از مسئله ی  CDS، در جستجوی توپولوژی شبکه ی با بار متعادل با حداکثر انرژی، به منظور مدل سازی مسئله ی کنترل توپولوژی انرژی-کارآمد در شبکه های حسگر بی سیم (WSNها) ارائه می شود. یک یادگیریِ هوشمندانه یِ مبتنی بر اتوماتا برای پیدا کردن یک راه حلِ نزدیک به بهینه برای مسئله ی CDS  با حداقل-وزنِ درجه-محدودِ معادل با پروکسی در شبکه ی حسگر بی سیم پیشنهاد می شود.  یک برهان قدرتمند برای نمایش همگرایی الگوریتم پیشنهادی ارائه می شود. برتریِ الگوریتم کنترل توپولوژیِ پیشنهادی بر روش های برجسته موجود از طریق آزمایش های شبیه سازی از نظر تعداد گره های فعال (اندازه ی توپولوژی شبکه)، کنترل سربار پیام، میزان انرژی باقی مانده، و طول عمر شبکه نشان داده می شود.

1-مقدمه

کنترل توپولوژی یک رویکرد امیدوار کننده برای دستیابی به حفاظت از انرژی و افزایش طول عمر شبکه ی حسگر بی سیم بدون تنزل عملکرد مهم شبکه از قبیل پوشش، اتصال، و توان عملیاتی می باشد [1,2]. حفظ انرژی نگرانی اصلی پروتکل های کنترل توپولوژی باقی می ماند.  به طور کلی، فرآیند کنترل توپولوژی از دو فاز اصلی تشکیل شده است: ایجاد توپولوژی و نگهداری از توپولوژی.  هدف از ایجاد توپولوژی ساختن یک توپولوژی برای اتصال گره های شبکه بر اساس یک ویژگی توپولوژیکی مورد نظر می باشد...