多跳無線網(wǎng)絡(luò)，可提供大型和非常規(guī)的硬線地區(qū)的數(shù)據(jù)訪問，但由于路由的復(fù)雜性，次優(yōu)路徑管理，以及由于多跳中繼所造成的延誤，他們在可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量方面長期面臨著重大限制。

現(xiàn)在，來自北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種更高效的數(shù)據(jù)傳輸方式，稱為核心為基礎(chǔ)的功率控制，它可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

來自北卡羅來納州的計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授Rudra Dutta博士說：“我們的方法，對于隨機(jī)放置節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來說，可以至少平均增加20%的網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量 -如果節(jié)點(diǎn)在集群網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行定位的話，可以增加高達(dá)80%。”

如果節(jié)點(diǎn)是采用電池供電的話，這種方法也使得網(wǎng)絡(luò)更節(jié)能，可以延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。

多跳無線網(wǎng)絡(luò)使用節(jié)點(diǎn)來傳播到各個(gè)空間，這些節(jié)點(diǎn)不僅可以捕捉和傳播數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以作為其他節(jié)點(diǎn)的中轉(zhuǎn)站。但這些網(wǎng)絡(luò)都有“熱點(diǎn)” - 在網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)無線傳輸?shù)牡胤娇梢曰ハ喔蓴_，這使如何快速的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)了容量上限。節(jié)點(diǎn)必須在這些造成延誤的擁堵點(diǎn)輪流傳輸數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)上，有兩種方式來處理這個(gè)問題。在短距離內(nèi)，可以采用低功率傳輸數(shù)據(jù)，這限制了與其他節(jié)點(diǎn)的干擾程度。但在這種情況下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭_(dá)其最終目的地之前，可能要經(jīng)過許多節(jié)點(diǎn)。另一種方法是采用高功率傳輸數(shù)據(jù)，這意味著數(shù)據(jù)可以發(fā)送到更遠(yuǎn)并且傳送更迅速。美中不足的是，強(qiáng)大的傳輸可能會(huì)干擾與許多其他節(jié)點(diǎn)的傳輸。

北卡羅來納州的研究人員杜塔和Ph.D.的學(xué)生Parth Pathak創(chuàng)造了他們所謂的核心為基礎(chǔ)的功率控制，用來解決這個(gè)問題。它采用一種運(yùn)算法則，這種算法可以指導(dǎo)著網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在每一次數(shù)據(jù)傳輸中可以使用多少的功率，這主要是根據(jù)其傳輸?shù)淖罱K目的地來進(jìn)行確定的。這種運(yùn)算法則決定了何時(shí)值得使用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，并增加信號(hào)的中斷，以及何時(shí)需要使用不那么強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸。結(jié)果是在系統(tǒng)效率方面出現(xiàn)了整體性的跳躍提升。

計(jì)算機(jī)通信雜志在網(wǎng)上發(fā)布了一篇題為“在多跳無線網(wǎng)絡(luò)中使用以核心為基礎(chǔ)的功率控制來實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)緩解”的文章，其中詳細(xì)介紹了如何能更好地減輕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的熱點(diǎn)問題：

在使用啟發(fā)式的核心概念的基礎(chǔ)上，我們表明，如果我們只增加節(jié)點(diǎn)的功率水平，預(yù)計(jì)會(huì)有更多的數(shù)據(jù)包出現(xiàn)中繼，即使使用最短的路徑路由，也可以實(shí)現(xiàn)重要的中繼負(fù)載均衡。與發(fā)散式的路由模式不同的是，這樣的負(fù)載均衡策略適用于任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量模式。憑借豐富的模擬，我們表明，核心為基礎(chǔ)的功率控制可以大幅提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)壽命。我們與其他發(fā)散式的路由模式和多個(gè)電池級分配策略​​進(jìn)行性能對比。此外，它表明，核心為基礎(chǔ)的功率控制在許多不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，可以獲得更好地吞吐能力。

這項(xiàng)研究在有些方面得到了美國陸軍研究辦公室的支持。