تخصیص توان در شبکه های حسگر بی سیم به صورت مشارکتی

در سال های اخیر، شبکه های حسگر بی سیم توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. شبکه حسگر بی سیم، یک سیستم توزیع شده و متشکل از ادوات بی سیم ناهمگن با منابع محدودی مانند باتری های تأمین کننده توان و پردازشگرهای با فرکانس کم می باشند. برای آنکه به موقع انجام پذیرفتن یک عمل بلادرنگ در این شبکه ها تضمین شود، سیستم بایستی منابع کافی به همه گره های مشارکت کننده در انجام آن عمل، و نیز کانال مخابراتی در زمان اجرای آن عمل را تخصیص دهد. اما در یک شبکه حسگر بی سیم ممکن است منابع روی وسایل و کانال های مخابراتی در همه زمان ها به صورت ثابت در دسترس نباشند. بنابراین یک الگوریتم تخصیص منابع در یک شبکه حسگر بی سیم، بایستی خود را با چنین تغییراتی وفق دهد تا بتواند تخصیص منابع را به درستی انجام دهد. از آنجایی که شبکه حسگر دارای ظرفیت شبکه ای و قابلیت های محاسباتی محدودی است، پس تخصیص بهینه منابع یک امر حیاتی است؛ خصوصاً آنکه بهینه سازی سریع و پیوسته منابع به هنگام وقوع یک رخداد یک امر ضروری است. این مسأله زمانی بحرانی تر می شود که تعدادی حسگر درون هر سلول پخش شده اند اما تنها زیرمجموعه کوچکی از آنها بر محیط نظارت می کنند و بقیه بر حسب نیاز فعال می شوند. الگوریتم های مدیریت منابع مرسوم، فرض می کنند که منابع در دسترس در یک سیستم در همه زمان ها ثابت است و بنابراین عمل تخصیص یا تخصیص مجدد منابع را به هنگام تغییر بار کاری سیستم، انجام می دهند. تخصیص منابع در شبکه های حسگر بی سیم نه تنها باید با تغییر بار کاری سیستم تطبیق یابد بلکه باید با تغییر منابع موجود در سیستم نیز تطبیق یابد. تعداد زیاد گره ها در یک شبکه و محدودیت انرژی، شبکه های حسگر بی سیم را به به یک زمینه مهم کاربردی برای دایورسیتی مشارکتی تبدیل کرده است. مشارکت گره ها، دایورسیتی فضایی کانال های بی سیم را افزایش می دهد و به این ترتیب توان ارسالی را کم می کند. با وجود همه مزایای به دست آمده از یک ارتباط مشارکتی، اما پیچیدگی یک الگوریتم مشارکتی، خود مسأله ای است که کاربرد آن را در شبکه های حسگر بی سیم که دارای محدودیت در منابع می باشند، دچار این تردید می نماید که آیا کاربرد آن در این نوع از شبکه ها مقرون به صرفه است یا خیر و همچنین کاربرد آن تا چه میزان بهره وری انرژی را نسبت به یک ارتباط غیرمشارکتی افزایش می دهد. در این تحقیق، پس از بررسی اصول مخابرات مشارکتی، چندین روش تخصیص توان با روش های مشارکتی در شبکه های حسگر بی سیم بررسی و از دیدگاه پیچیدگی با یکدیگر مقایسه شده اند. همچنین الگوریتمی جدید پیشنهاد شده است که در آن نشان داده شده است که استفاده از دو گره شریک به جای یک گره، در برخی از مکان های گره شریک و نه در حالت کلی می تواند کارآیی سیستم را افزایش دهد اما این موجب افزایش پیچیدگی الگوریتم می گردد.