12、无线传感器网络分布式频率分配算法与 IP 演进 UMTS 架构快速切换支持研究

无线传感器网络分布式频率分配算法与 IP 演进 UMTS 架构快速切换支持研究

1. 无线传感器网络频率分配算法

在无线传感器网络中，由于传感器节点能量有限，降低网络运营能耗是主要关注点。聚类是解决该问题的潜在方案，但为避免簇间干扰，相邻簇需分配不同频率。

1.1 相关工作

频率分配是 NP 难组合问题，可形式化为图着色问题。在无线传感器网络中，频率分配有集中式和分布式两种方式。集中式方法由根节点（如基站）进行频率分配，但存在可扩展性问题。分布式方法将问题分配给传感器节点本地求解。相关研究提出了多种分布式约束满足问题算法，如异步回溯、异步弱承诺和分布式突破算法等，但部分算法因需要全局同步，不适用于传感器网络。

分配方式	特点	问题
集中式	根节点进行频率分配并分发结果	节点位置需已知，存在可扩展性问题
分布式	将问题分配给传感器节点本地求解	部分算法需全局同步，不适用于传感器网络

1.2 异步分布式算法

• 问题表述 ：给定由 n 个节点组成的无线网络及其拓扑图，为每个节点分配频率，要求相邻节点不能分配相同频率，且每个节点仅分配一个频率。