基于Fermat點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性修復(fù)算法.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是一個(gè)由功率受限的傳感器所組成的以無線多跳的方式進(jìn)行感知和通信的自組織網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事行動、環(huán)境控制、智能家居、醫(yī)療保障及其它商業(yè)方面具有廣泛應(yīng)用，從而備受不少研究者的矚目。在執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的時(shí)候，維持無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通性至關(guān)重要，因?yàn)楦鱾€(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)必須相互通信才能對所檢測到的事件迅速做出最理想的反應(yīng)。然而，傳感器節(jié)點(diǎn)的失效可能會使它與其它傳感器節(jié)點(diǎn)失

2、去聯(lián)系甚至造成網(wǎng)絡(luò)分離現(xiàn)象，這樣會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無法正常運(yùn)行。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過修復(fù)連通性維持著網(wǎng)絡(luò)連通的狀態(tài)，從而保障了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
　　本文在分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主流的連通性修復(fù)算法的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)基于Fermat點(diǎn)的分布式連通性修復(fù)算法 CRFP(Connectivity Restoration based on Fermat Points)來解決來傳感器節(jié)點(diǎn)失效導(dǎo)致的連通性問題。CRFP算法預(yù)先基于連通支配集CDS(C

3、onnected Dominating Set)判斷失效節(jié)點(diǎn)是否是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，并且通過把失效節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)移動至最合適的Fermat點(diǎn)位置的方式來修復(fù)連通性。CRFP算法追求的是傳感器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化重組，并且實(shí)現(xiàn)以較小的開銷修復(fù)連通性的目的。由于CRFP算法只能處理單節(jié)點(diǎn)失效的情形，因此我們在此基礎(chǔ)上提出在多節(jié)點(diǎn)失效情形下的連通性修復(fù)算法MCRFP(Multiple CRFP)，用于處理在出現(xiàn)多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)失效情況的連通性修復(fù)問題。