基于數(shù)據(jù)聚合的傳感器網(wǎng)絡拓撲推測算法研究.pdf

1、隨著傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用，如何獲得傳感器網(wǎng)絡的性能參數(shù)成為研究的重點。網(wǎng)絡拓撲是傳感器網(wǎng)絡的重要參數(shù)之一，也是測量其它一些性能參數(shù)的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡層析成像技術(shù)由于其無須網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點協(xié)作、不增加網(wǎng)絡負擔的特點而成為傳感器網(wǎng)絡拓撲推測的研究熱點。目前基于網(wǎng)絡層析成像技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡拓撲推測算法還存在已知條件和測量數(shù)據(jù)較多等問題，特別是在報文丟失率較低的網(wǎng)絡中，很難快速完成網(wǎng)絡的拓撲推測。
　　針對傳感器網(wǎng)絡能量有限的特點，本文研究了傳感器

2、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合技術(shù)和拓撲推測方法，分析了適用于傳感器網(wǎng)絡的拓撲模型和報文丟失模型，提出了一種基于數(shù)據(jù)聚合的傳感網(wǎng)絡拓撲推測算法（TIDA）。根據(jù)匯聚節(jié)點收集到的網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點報文丟失或接收情況信息，先利用數(shù)據(jù)聚合網(wǎng)絡特性篩除部分非父子關(guān)系節(jié)點對，再依據(jù)漢明距離推測出節(jié)點間的父子關(guān)系，經(jīng)過多輪數(shù)據(jù)收集、篩除、計算，最終推測出網(wǎng)絡的邏輯拓撲結(jié)構(gòu)。針對現(xiàn)有算法在網(wǎng)絡報文丟失率較低時無法快速推測出網(wǎng)絡拓撲的問題，提出了一種基于信息量的節(jié)點休眠拓撲推

3、測算法（NSTIIQ）。該算法通過計算網(wǎng)絡節(jié)點報文丟失情況的平均信息量，尋找平均信息量最大的報文丟失率，利用節(jié)點休眠增加虛擬報文丟失率的方法調(diào)整報文丟失率，減少拓撲推測所需數(shù)據(jù)收集輪數(shù)。
　　仿真結(jié)果表明，本文提出的TIDA算法比LTIHD算法用更少輪數(shù)的測量數(shù)據(jù)，就可以正確地推測出網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，且在未知節(jié)點層號條件下，算法依然適用。在網(wǎng)絡報文丟失率低的情況下，本文提出NSTIIQ算法也能快速推測出網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，甚至當報文丟失