基于小世界理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）首先起源于軍事領(lǐng)域，發(fā)展十分迅速，其在醫(yī)療儀器、工業(yè)自動化控制、環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測等領(lǐng)域有廣泛的運用。
　　將大量傳感器節(jié)點部署到監(jiān)測區(qū)域后，為了更好的讓這些傳感器節(jié)點完成信息的采集、處理和傳送任務(wù)，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的構(gòu)建顯得尤為重要，形成良好的拓撲結(jié)構(gòu)能使得傳感器節(jié)點之間的通信更加高效有序，完成一次信息的發(fā)送消耗更少的能量，從而達到提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期的目的。同時，良好的拓撲結(jié)構(gòu)為編寫高效的拓撲控制

2、協(xié)議打下了堅實的基礎(chǔ)，特別是通信資源有限的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，帶寬資源和能耗收到嚴格限制，穩(wěn)定高效的拓撲控制算法顯得更加重要。
　　本文主要的研究內(nèi)容是利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出一種基于小世界理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法。為了提高監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的生存周期，本文結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)中平面型拓撲控制和層次型拓撲控制的優(yōu)勢，并設(shè)法將小世界理論引入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出一種適用于WSN的拓撲控制算法(TLWA)。此外，在TLWA拓撲控制算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計一

3、種與之相適應(yīng)的路由算法(RALT)。論文主要研究成果如下：
　　提出了一種新的基于小世界理論的拓撲控制算法(TLWA)，該算法利用小世界理論較高的聚集系數(shù)和較短的平均路徑長度的特點，在網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建了高級節(jié)點層和普通節(jié)點層的層次拓撲結(jié)構(gòu)，高級節(jié)點之間構(gòu)成高級節(jié)點網(wǎng)，承擔主要的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)，高級節(jié)點之間存在一些長程鏈接，該鏈接相當于信息傳遞的捷徑，利用這些長程鏈接轉(zhuǎn)發(fā)信息能大大減少節(jié)點的能耗，普通節(jié)點承擔少量的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)，且加入離自己

4、最近的高級節(jié)點，形成普通節(jié)點簇，在普通節(jié)點簇的通信中采用一種改進的負載均衡算法，使其適用于TLWA算法，最大可能的提高網(wǎng)絡(luò)的生存周期；
　　設(shè)計了一種依賴于 TLWA算法的拓撲結(jié)構(gòu)的路由算法(RALT)，RALT算法的核心思想是利用 TLWA拓撲結(jié)構(gòu)中的長程鏈接，信息通過高級節(jié)點來傳遞，通過高級節(jié)點網(wǎng)中的長程鏈接來大大縮短信息路由所需的跳數(shù)，從而減少普通節(jié)點的能耗且路由效率更加高效。
　　針對以上提出的適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的