無線傳感網(wǎng)絡中強連通支配集的構造研究
發(fā)布時間:2017-04-03 13:05
本文關鍵詞:無線傳感網(wǎng)絡中強連通支配集的構造研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)是隨機的撒播于預定區(qū)域內(一般環(huán)境較差)的數(shù)量巨大的傳感器節(jié)點形成的一種大規(guī)模的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng),其中的節(jié)點通過無線通信和自組織的方式將收集到的信息進行以多跳的方式傳遞到基站。該網(wǎng)絡系統(tǒng)被廣泛應用于軍事、智慧城市、智能家居等眾多領域。WSNs由于在各領域的應用前景,成為了眾多研究者的熱門研究對象。然而,無線傳感網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點在具有體積小、處理和儲存能力低及能量低等缺陷,加上WSNs部署的環(huán)境條件通常較為惡劣,這樣的網(wǎng)絡特性從而決定了設計無線傳感器網(wǎng)絡的設計的目標應該是盡可能的均衡的利用節(jié)點能量,從而有效使用片上受限資源(能量、內存和處理能力)來保持較長的網(wǎng)絡生命周期。因此無線傳感器網(wǎng)絡的路由研究應該為其研究的重點,通過虛擬骨干網(wǎng)來進行路由管理效率尤其突出,而無線網(wǎng)絡將圖論中的連通支配集(Connected Dominating Set,CDS)廣泛應用來構成虛擬骨干網(wǎng)。因此,對于連通支配集的研究也就具有了非常重要的意義。關于無線傳感器網(wǎng)絡,在其實際的網(wǎng)絡情況中,大多數(shù)網(wǎng)絡鏈路是不對稱的,因此,我們不能簡單地將研究無線傳感網(wǎng)絡的問題直接抽象為研究簡單無向圖中連通支配集問題。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡鏈路不對稱、節(jié)點資源有限等特性,提出一種無線傳感器網(wǎng)絡中基于有向圖、分布式強連通支配集的構造方法(DsCDS,Distributed constructing of strongly Connected Dominating Set)。首先綜合分析影響網(wǎng)絡生命周期的各個因素(包括剩余能量、RSSI、節(jié)點度及鄰居性能)之間的關系,通過權值公式構造一個更能代表節(jié)點質量的權值,然后依次通過貪婪策略選取權值較大的節(jié)點進行分布式地構造強連通支配集,最終獲得一個綜合性能較好的強連通支配集。通過算法的仿真實驗及相關性能對比分析表明,DsCDS算法通過構造合理的權值及每次選取最大權值的最好節(jié)點,使得最終產(chǎn)生一個能量均衡、生命周期較長的強連通支配集。
【關鍵詞】:無線傳感器網(wǎng)絡 能量均衡 分布式算法 強連通支配集
【學位授予單位】:南昌航空大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN929.5;TP212.9
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-22
- 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡8-12
- 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡體系結構8-10
- 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡特點10
- 1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡應用10-12
- 1.2 網(wǎng)絡的拓撲結構12
- 1.3 網(wǎng)絡的路由協(xié)議12-18
- 1.3.1 平面路由協(xié)議13-15
- 1.3.2 層次路由協(xié)議15-18
- 1.4 課題研究意義18-19
- 1.5 本文研究的主要內容19-21
- 1.6 本文的結構安排21-22
- 第2章 連通支配集的研究現(xiàn)狀22-30
- 2.1 連通支配集網(wǎng)絡模型22-24
- 2.2 國內外研究概況24-26
- 2.3 集中式連通支配集構造26-27
- 2.3.1 S.Guha和S.Khuller算法26-27
- 2.3.2 MST-CDS算法27
- 2.4 分布式連通支配集構造27-29
- 2.4.1 基于最大獨立集的算法27-28
- 2.4.2 基于剪枝的算法28-29
- 2.5 本章小結29-30
- 第3章 基于有向圖的強連通支配集的分布式構造算法(DsCDS)30-39
- 3.1 算法思想30-31
- 3.2 DsCDS算法31-37
- 3.2.1 問題描述31
- 3.2.2 符號說明31
- 3.2.3 相關概念31-32
- 3.2.4 節(jié)點權值構造32-33
- 3.2.5 構造CDS算法描述33-35
- 3.2.6 算法的圖例說明35-36
- 3.2.7 連通支配集的維護36-37
- 3.3 本章小結37-39
- 第4章 算法仿真實驗39-47
- 4.1 實驗參數(shù)39-40
- 4.2 支配集規(guī)模的對比分析40-41
- 4.3 高權值分布對比分析41-44
- 4.4 網(wǎng)絡周期的對比分析44-46
- 4.5 本章小結46-47
- 第5章 總結與展望47-50
- 5.1 全文總結47-48
- 5.2 展望48-50
- 參考文獻50-55
- 發(fā)表論文和參加科研情況說明55-56
- 致謝56-57
【相似文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 馬婭婕;田翔川;;網(wǎng)絡拓撲聚合的帶寬加權支配集算法研究[J];小型微型計算機系統(tǒng);2007年04期
2 張e
本文編號:284345
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/284345.html
最近更新
教材專著