26、广播协议的范围调整：节能与效率优化探索

广播协议的范围调整：节能与效率优化探索

1. 广播协议的能量模型

在无线自组网广播中，能量消耗是一个关键问题。为了更准确地描述能量消耗，需要考虑信号处理开销和成功接收所需的最小能量。一般能量消耗模型可表示为：
[e(u) = E_{tm} * r(u)^{\alpha} + C]
其中，(E_{tm}) 是与传输相关的系数，(r(u)) 是节点 (u) 的传输范围，(\alpha) 是路径损耗模型系数，(C) 是常数。

2. 固定范围广播

在传输范围不可调的无线自组网中，优化能量消耗的关键在于减少重传次数。常见的广播技术可分为以下几类：
- 邻居消除方案（NES） ：这是一种简单的观望技术。当节点收到新的广播消息时，会为该广播生成一个尚未收到此消息的邻居列表。收到消息副本后，节点会从列表中消除估计已收到副本的邻居。给定超时时间后，如果列表不为空，节点将重传消息。该技术能显著减少网络中的重传次数。
- 基于覆盖的广播协议 ：重点是为节点集 (V) 计算一个小的连通支配集（CDS）(S)。(V) 中的每个节点要么在 (S) 中，要么是 (S) 中某个节点的邻居，且 (S) 应是连通的。广播规则为：首次收到广播消息时，支配节点（即 CDS 中的节点）会转发消息，而非支配节点则不进行转发操作。
- 基于转发的广播协议 ：与基于覆盖的广播协议不同，其广播结构依赖于源节点。
- 多点中继（MPR） ：每个节点计算其 1 跳邻居集的一个子集（MPR 集），该子集覆盖其整个 2 跳邻