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A Weighted Voronoi Diagram-Based Self-Deployment Algorithm for Heterogeneous Directional Mobile Sensor Networks in Three-Dimensional Space XNUMX차원 공간의 이종 방향 모바일 센서 네트워크를 위한 가중 보로노이 다이어그램 기반 자체 배포 알고리즘

Li TAN, Xiaojiang TANG, Anbar HUSSAIN, Haoyu WANG

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요약 :

3차원 공간에서 이종 방향성 무선 센서 네트워크의 자가 전개 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 3차원 공간에서 가중치 보로노이 다이어그램 기반 자가 전개 알고리즘(3DV-HDDA)을 제안한다. 3DV-HDDA 알고리즘은 모니터링 영역의 네트워크 커버리지 비율을 향상시키기 위해 가중 보로노이 다이어그램을 사용하여 센서 노드를 이동하고 가상 경계 토크를 도입하여 센서 노드를 회전시켜 센서 노드가 최적의 위치에 도달할 수 있도록 합니다. 이 작업에는 중앙 집중식 센서 노드의 위치를 ​​기반으로 한 개선 알고리즘(3DV-HDDA-I)도 포함됩니다. 3DV-HDDA와 3DV-HDDA-I 알고리즘의 차이점은 후자의 경우 노드의 움직임이 가중 보로노이 그래프와 가상 힘에 의해 결정된다는 것입니다. 시뮬레이션 결과, 가상 힘 알고리즘과 비가중 보로노이 그래프 기반 알고리즘에 비해 3DV-HDDA 및 3DV-HDDA-I 알고리즘이 모니터링 영역의 네트워크 커버리지 비율을 효과적으로 향상시키는 것으로 나타났습니다. 가상 힘 알고리즘과 비교하여 3DV-HDDA 알고리즘은 커버리지를 75.93%에서 91.46%로 증가시키고, 3DV-HDDA-I 알고리즘은 커버리지를 76.27%에서 91.31%로 증가시킵니다. 비가중 보로노이 그래프 기반 알고리즘과 비교했을 때, 3DV-HDDA 알고리즘은 커버리지를 80.19%에서 91.46%로 향상시켰고, 3DV-HDDA-I 알고리즘은 커버리지를 72.25%에서 91.31%로 향상시켰습니다. 또한, 제안된 알고리즘의 60회 반복 후 에너지 소비는 가상 힘 알고리즘을 사용한 에너지 소비보다 적다. 실험 결과는 3DV-HDDA 및 3DV-HDDA-I 알고리즘의 정확성과 효율성을 보여줍니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E103-B No.5 pp.545-558
발행일
2020/05/01
공개일
2019/11/21
온라인 ISSN
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2019EBP3111
원고의 종류
PAPER
범주
네트워크

작성자

Li TAN
  Beijing Technology and Business University
Xiaojiang TANG
  Beijing Technology and Business University
Anbar HUSSAIN
  Beijing Technology and Business University
Haoyu WANG
  Beijing Technology and Business University

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