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文檔簡介
1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)是一種全新的信息獲取平臺,能夠利用各種各樣的傳感器,實時監(jiān)測和采集網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)的各種監(jiān)測對象的信息,并將這些信息通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到任務管理節(jié)點,以實現(xiàn)目標對象的監(jiān)視與跟蹤。無線傳感器網(wǎng)絡具有快速展開、大范圍監(jiān)測和抗毀性強等特點,已經(jīng)引起了各國政府與研究組織的興趣,構建虛擬骨干網(wǎng)是無線傳感器網(wǎng)絡一個熱門的研究領域。
由于無線傳感器網(wǎng)絡無基礎設施的特點,使得
2、網(wǎng)絡管理以及路由等問題凸顯,而傳感器節(jié)點資源又十分有限,因此,有必要構造一個虛擬骨干網(wǎng)充當基礎設施,提高資源利用率,優(yōu)化網(wǎng)絡性能。虛擬骨干網(wǎng)的構造在數(shù)學上等同于求圖的最小連通支配集,最小連通支配集的求取問題已經(jīng)被證明是NP完全問題,目前通用的方法是采用啟發(fā)式的方法求取一個最優(yōu)解。求取連通支配集(Connected Dominating Set,CDS)的算法被分為集中式算法和分布式算法,由于無線傳感器網(wǎng)絡拓撲的動態(tài)性特點,采用集中式算法
3、并不適合,因此多采用分布式的求取算法。本文提出了兩個分布式的CDS求取算法:FWCDS(A Forword set Based CDS Distributed Construction Algorithm)算法和LCDS(A Layer Based CDS Construction Alogrithm)算法。
FWCDS算法僅利用了1-hop的鄰節(jié)點信息,在每個節(jié)點上分布式的構造一個轉(zhuǎn)發(fā)集,然后采用一個廣播染色算法,從這些轉(zhuǎn)發(fā)
4、集中選擇一部分節(jié)點作為支配節(jié)點,構造一個連通支配集。FWCDS算法改進了OHDC算法[51]。仿真結果表明,F(xiàn)WCDS算法有約等于支配節(jié)點數(shù)的額外消息數(shù),同時有約等于網(wǎng)絡直徑的收斂時間,而且得到了一個較小的CDS。小的額外消息數(shù),快速的收斂以及較小的CDS,決定了FWCDS算法非常適合于動態(tài)性較強的無線傳感器網(wǎng)絡。
LCDS算法提出了一個分層模型,首先選取一個源節(jié)點(sink或簇頭節(jié)點),然后以此節(jié)點將網(wǎng)絡按跳數(shù)劃分成若干層。
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