基于k連通的WSN拓撲控制算法研究與改進.pdf

1、隨著信息技術的飛速發(fā)展，使得將計算、通信、網絡與傳感等功能都集成在一個設備成為可能，無線傳感器網絡就是這些技術緊密結合的產物。集成有傳感部件、微處理器和通信模塊的微型傳感器節(jié)點，通過自組織的方式構成無線傳感器網絡，完成對環(huán)境的數據采集和監(jiān)測。無線傳感器網絡已逐漸成為工業(yè)界及學術界的一個研究熱點，在軍事和民用領域有著非常廣闊的應用前景。由于無線傳感器網絡具有高度的自組織性、動態(tài)性，因此維護網絡在復雜環(huán)境下的節(jié)點間的連通性，是一個非常重要而

2、基礎的問題。為了保證節(jié)點間的連通性，一些學者提出了基于k連通的方法，使網絡中任意兩節(jié)點之間k-1條路徑失效的情況下，仍保持連通。但是在構建k連通圖時，需要增大節(jié)點發(fā)射半徑，因此增大了網絡節(jié)點之間的干擾，減小了網絡容量。而如何平衡他們之間的關系成為一個重要的問題。網絡節(jié)點主要采用電池供電，因此節(jié)約能量，延長網絡生存時間非常地重要。在構建k連通圖的同時，而如何考慮節(jié)點的剩余能量，使網絡節(jié)點達到能量均衡，延長網絡的壽命這也成為另一個重要問題。

3、
　　 本文基于網絡連通度與網絡容量和節(jié)點能量均衡與網絡生存時間這兩對對立問題的平衡最優(yōu)解而設計了GKETA算法和LKETA算法。作者首先通過二元二次非線形回歸法找到網絡節(jié)點個數N，節(jié)點發(fā)射半徑R，和連通度k之間的關系，通過最大發(fā)射功率構建初始k連通圖。然后根據圖的邊權重值刪除生存時間最小的冗余邊，重新調整節(jié)點的發(fā)射功率，減小節(jié)點冗余度數，從而減小節(jié)點間干擾。同時在邊權重取值時充分考慮了每個節(jié)點的剩余能量，使網絡中每個節(jié)點能量消