低成本涵盖下的通讯策略优化

参考文献（Tian and Georganas，2002）提出了一种针对异步传感器网络的局部覆盖保持节点调度算法。该算法可保证感知区域的完全覆盖。当且仅当节点的感知区域被其主动邻居感知区域并集完全覆盖时，节点决定转入休眠模式。人们提出了一种随机回退方案，用于确定节点关闭决策时间。关闭决策公告给邻居。当接收到公告后，回退时间较长的邻近节点将从主动邻居列表中删除发送方信息。因此，休眠邻居（在决策时刻）将不在感知覆盖考虑范围之内。参考文献（Jiang and Dou，2004）通过增加一轮位置信息交换，并采用周长覆盖标准，对该算法进行了扩展。

参考文献（Gallais et al.，2008）提出了几种针对异构传感器网络的局部同步传感器区域覆盖协议。每个传感器拥有自己的SR和通信半径（Gallais et al.，2008）。可使用定理3-1中提出的覆盖标准高效地确定某个感知区域是否被邻近传感器完全覆盖。不需要邻居发现。当接收到来自于邻居的行为决策消息时，节点等待一个随机暂停时间。可以对最大暂停时间进行调整，以优先选择前几轮中未被选择的传感器，以及具有较多剩余能量的传感器。每个传感器估计其覆盖范围以及与主动邻居的连通性，以确定当节点的暂停时间期满后，是否处于激活状态。主动传感器通知邻居，而转入休眠状态的决策可能或不进行公告（通过撤销消息）。当做出处于激活状态的决策后，节点可以监听来自于更多主动邻居的信息，然后其感知区域变成完全覆盖。之后，这些节点通过向其邻居发送后退消息，来改变决策。根据是否传送了撤销消息和后退消息，参考文献（Gallais et al.，2008）提出了协议的4个变形。

在行为、撤销和后退（Activity，Withdrawal and Retreat，AWR）变形中，例如，如果某条消息对应条件得到满足，则传输该消息。在图3-7所示的实例中，CR=SR，且每个节点选择一个随机暂停时间，等待来自于邻居的消息。假定

图3-7 传感器区域覆盖算法的行为、撤销和后退（AWR）变形(www.xing528.com)

当节点1、2、3的暂停时间期满后，由于其感知区域未被完全覆盖，因而这3个节点决定处于激活状态。它们向其邻居发送激活消息。在图3-7a中，灰色区域被激活节点1、2、3所覆盖。然后，节点4决定处于激活状态，并向节点1、3、5和6发送一条激活消息。由于节点5接收到来自于节点1、2、4的激活消息，它决定转入休眠状态，并向节点1、2、4发送一条撤销消息。后来，节点6决定处于激活状态。当接收到来自于节点6的激活消息后，节点4发现其感知区域被节点1、3、6完全覆盖（图3-7b）。因此，节点4改变决策，转入休眠状态，并向节点1、3、5和6发送一条后退消息。最后，节点1、2、3、6处于激活状态，而节点4、5决定转入休眠状态。

针对理想媒体接入控制（MAC）层的实验结果表明，当所选主动传感器数目类似时，与局部协议（Tian and Georganas，2002；Jiang and Dou，2004）相比，4种方法（Gallais et al.，2008）能够大大减少用于确定状态的消息数。而在局部协议中，节点在转入休眠状态之前，先发送“问候”消息，后发送后退消息。同时，这种方法也考虑了由存在着碰撞现象的MAC层和真实物理层导致的消息丢失，表明针对密集网络的现有对比方法（Tian and Georganas，2002；Jiang and Dou，2004）无法使用主动节点的连通集，合理地覆盖区域（由于未接收到后退消息，产生覆盖空洞和连通性丢失问题，因而节点可以确定转入休眠状态）。虽然方法（Gallais et al.，2008）存在着消息衰耗，但是在高区域覆盖、主动节点数目合理性和连通性保持方面，该方法仍然是鲁棒的。

参考文献（Gallais and Carle，2008）提出了一种基于参考文献（Adjih et al.，2005）中骨干网概念的表面覆盖中继协议。每个传感器节点A首先决定其覆盖中继感知邻居。它根据距离降序来排列感知邻居，并将这些邻居依次看做是可能存在的中继。因此，节点A最远的感知邻居是其中继。如果候选邻居覆盖了节点A未被先前中继覆盖的一部分感知区域，则候选邻居成为中继节点。当接收到来自于每个传感器的用于确定其感知邻居的“问候”消息后，可以构建每个传感器的中继集。假定CR与SR相等，也可采用该“问候”消息和MPR-DS算法（Adjih et al.，2005）来构建连通支配集（我们已经在第2章进行了描述）。这保证两跳通信邻居也是感知邻居。为构建主动传感器用于区域覆盖，也可采用参考文献（Adjih et al.，2005）提出的同一规则。在所有（通信）邻居中键值最低的传感器，或者属于具有最低键值的邻居中继集的传感器，也必须处于激活状态。主动节点集的覆盖区域与所有传感器节点的覆盖区域同样大（Gallais and Carle，2008）。