Page 165 - 《软件学报》2021年第8期

郭镇北 等:一种基于功率调控的 WiFi Direct 节能优化机制 2447

两个意愿决策值,寻找到了 NP-Hard 的局部解来解决问题 1.
B. 组主切换机制
组员切换中,没有 10min 的限制,组员的切换是实时的.组员通过切换到一个较近的组主,更近的通信距离有
效地降低了组主和组员的发射功率,从而降低了功率消耗.然而,如果组员感知到更近的组主就进行切换,频繁
的切换会极大地影响网络性能.此外,因为每个组主所连接的设备数量有限,这种行为也会导致其他设备不得不
选择更远的设备,导致更高的能耗.
如图 7 所示,在切换之后,组员 12、组员 6 和组主 1 距离较近,加入了组主 1,从而导致组员 2 和组员 4 不得
不选择较远的组主.因此,在本文中提出了一个切换概率 P switch 来控制组主节点是否切换到另外一个可用的网
络.P switch 有 4 个参数,如式(9)所示.
d 1
P switch = (9)
dN α
0
其中,d 是两个节点之间的实际距离,d 0 是最大切换距离,N 是当前组的设备数量,α是指数控制因子.在本文中,所
有的节点分布在半径为 100m 的圆形区域内,因此将 d 0 设置为 100m.当两个节点的距离大于 100m 后,当前节点
应当切换选择到一个更近的可用网络,此时概率 P switch 公式如下:
⎧ ⎪ d 1 ,≤ 100
d
P switch = ⎨ 100 N α (10)
⎪
⎩ 1, Otherwise
本文在仿真实验中采用不同的指数控制因子α,并根据能耗以及吞吐量选择最佳的指数控制因子α.

Fig.7 Uncontrolled switching
图 7 无控制的切换
3.4 调度算法

本文中一共使用了 4 种调度算法,其中,第 1 种算法(算法 1)负责调度其他 3 种算法.第 1 种算法初始化以后,
循环激活提出的节能机制,如算法 1 所示.
算法 1. 循环激活节能机制.
输入:GONodeSet;GMNodeSet;Runtime.
初始化:TempTime←RunTime;
delayTime←1;
CurrentTime←GetSeconds(⋅);
nodeArray←new Node[⋅].
BEGIN
1. IF CurrentTime−TempTime≥600 then