无线传感器网络移动数据收集

《无线传感器网络移动数据收集》阐述了无线传感器网络移动数据收集的基础理论、关键技术和近期新研究成果，详细介绍了将多用户多输入多输出 (multiple-input multiple-output，MIMO)技术、空分多路复用(space division multiple access，SDMA）技术、并发数据上传技术等现代通信技术应用到无线传感器网络的移动数据收集，深入讨论了在网络连通或不连通、低传输延迟、收集代价最小、有界中继跳数等情况下的无线传感器网络移动数据收集。
本书可作为高校信息学科专业的本科生、研究生教材或教师及研究机构科研工作者的参考书。

第1章绪论1
1.1无线传感器概述1
1.1.1无线传感器网络体系的结构1
1.1.2无线传感器网络的特点2
1.1.3无线传感器网络的研究热点3
1.2无线传感器网络的数据收集4
1.2.1数据收集模式及收集方法分类4
1.2.2数据收集中存在的问题与挑战5
1.3移动数据收集6
1.3.1移动数据收集的背景6
1.3.2移动汇聚型无线传感器网络7
1.4本书的架构10
参考文献12
第2章连通及不连通WSN的移动数据收集机制15
2.1引言15
2.2相关工作17
2.3连通WSN的移动数据收集18
2.3.1负载平衡19
2.3.2运动路径：确定拐点21
2.3.3沿着运动路径的分段进行分簇23
2.3.4寻找移动路径：分而治之24
2.3.5Sencar移动环的确定26
2.3.6感知现场的障碍避免26
2.4不连通WSN的移动数据收集27
2.4.1不连通网络的分簇27
2.4.2簇间的运动路径规划28
2.5性能评价30
2.5.1在一个有障碍的区域内寻找移动路径31
2.5.2网络寿命32
2.5.3与TSP解的比较33
2.5.4不连通网络移动环的确定34
2.6本章小结35
参考文献35
第3章WSN中移动数据收集的路径规划37
3.1引言37
3.2预备知识40
3.3单跳数据收集42
3.4单跳数据收集问题的启发式算法44
3.5带多个移动收集器的数据收集46
3.6性能评价49
3.6.1单个数据收集器的路径长度49
3.6.2网络寿命52
3.6.3多个移动收集器的数据收集53
3.7本章小结55
参考文献55
第4章基于有界中继跳数的移动数据收集58
4.1引言58
4.2基于有界中继跳数的移动数据收集问题62
4.2.1问题概述62
4.2.2问题刻画63
4.3BRH-MDG问题的集中式算法66
4.4BRH-MDG问题的分布式算法70
4.5性能评估73
4.5.1与*优解的比较73
4.5.2SPT-DGA和PB-PSA的性能比较75
4.6本章小结80
参考文献80
第5章基于多用户MIMO技术的移动数据收集83
5.1引言83
5.2基于多用户MIMO技术的无线传感器网络84
5.3基于MIMO技术的移动数据采集86
5.3.1原理及架构概述87
5.3.2传感器层：负载均衡分簇89
5.3.3簇头层：簇头组之间的连通性95
5.3.4Sencar层：移动路径规划98
5.4性能评价101
5.4.1传感器节点数变化对网络性能的影响102
5.4.2传感器节点距离变化对性能的影响103
5.5本章小结105
参考文献105
第6章基于空分多路复用的有效移动数据收集107
6.1引言107
6.2SDMA：线性去相关器策略111
6.3带单一Sencar与SDMA技术的移动数据收集113
6.3.1MDG-SDMA问题描述113
6.3.2MDG-SDMA问题的公式化116
6.4MDG-SDMA问题的启发式算法118
6.4.1*大匹配对算法118
6.4.2*小覆盖生成树算法121
6.5带多个Sencar和SDMA技术的数据收集126
6.5.1MDG-MS问题描述127
6.5.2区域划分和路径规划算法128
6.6性能评价132
6.6.1MDG-SDMA的算法评价132
6.6.2MDG-MS算法的评价137
6.7本章小结139
参考文献139
第7章基于优化的分布式移动数据收集算法143
7.1引言143
7.2系统模型和问题形式化146
7.2.1系统模型146
7.2.2NUM-FT问题公式化148
7.2.3NUM-VT问题公式化149
7.3NUM-FT问题的分布式算法150
7.3.1Lagrange函数及其对偶问题150
7.3.2速率控制子问题151
7.3.3路由子问题155
7.3.4Lagrange乘子更新156
7.3.5原问题的解156
7.4NUM-VT问题的分布式算法157
7.4.1NUM-VT问题的分解157
7.4.2低层*优化158
7.4.3高层*优化160
7.5性能评价162
7.5.1网络配置及参数设置162
7.5.2收敛性163
7.5.3NUM-FT和NUM-VT的性能比较167
7.5.4与其他策略的性能比较168
7.6本章小结170
参考文献170
第8章基于代价*小化的移动数据收集算法173
8.1引言173
8.2系统模型和问题公式化175
8.3问题分解和基于代价的算法178
8.4Sensor处的局部代价*小化184
8.5性能评价187
8.5.1收敛性187
8.5.2网络代价190
8.6本章小结192
参考文献192
第9章基于并发数据上传的移动数据收集架构195
9.1引言195
9.2系统模型和问题公式化197
9.2.1网络模型和假设197
9.2.2数据流量守恒约束199
9.2.3能量约束200
9.2.4链路容量约束200
9.2.5兼容性约束201
9.2.6跨层*优化模型202
9.3DaGCM问题的*优化算法204
9.3.1拉格朗日对偶分解204
9.3.2数据控制子算法206
9.3.3路由子算法207
9.3.4功率控制和兼容性子算法208
9.3.5逗留时间分配子算法210
9.3.6数据分割子算法210
9.4性能评估213
9.4.1收敛性和性能分析213
9.4.2性能比较217
9.4.3在NS-2中的仿真结果219
9.5本章小结221
参考文献221
第10章基于SINR的低延迟数据收集算法225
10.1引言225
10.2系统模型和问题刻画228
10.2.1网络模型与定义228
10.2.2数据收集与链路调度约束229
10.2.3SINR约束230
10.2.4问题刻画231
10.2.5NP难问题233
10.3启发式算法233
10.3.1基于功率的增强干扰图234
10.3.2数据收集树的构造234
10.3.3链路调度与功率分配236
10.4性能评价240
10.5本章小结243
参考文献243