無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)連通支配集的構(gòu)造研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-03 13:05
本文關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)連通支配集的構(gòu)造研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)是隨機(jī)的撒播于預(yù)定區(qū)域內(nèi)(一般環(huán)境較差)的數(shù)量巨大的傳感器節(jié)點(diǎn)形成的一種大規(guī)模的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中的節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信和自組織的方式將收集到的信息進(jìn)行以多跳的方式傳遞到基站。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于軍事、智慧城市、智能家居等眾多領(lǐng)域。WSNs由于在各領(lǐng)域的應(yīng)用前景,成為了眾多研究者的熱門研究對(duì)象。然而,無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)在具有體積小、處理和儲(chǔ)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(luò)特性從而決定了設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)的目標(biāo)應(yīng)該是盡可能的均衡的利用節(jié)點(diǎn)能量,從而有效使用片上受限資源(能量、內(nèi)存和處理能力)來(lái)保持較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)生命周期。因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由研究應(yīng)該為其研究的重點(diǎn),通過(guò)虛擬骨干網(wǎng)來(lái)進(jìn)行路由管理效率尤其突出,而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將圖論中的連通支配集(Connected Dominating Set,CDS)廣泛應(yīng)用來(lái)構(gòu)成虛擬骨干網(wǎng)。因此,對(duì)于連通支配集的研究也就具有了非常重要的意義。關(guān)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),在其實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)情況中,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)鏈路是不對(duì)稱的,因此,我們不能簡(jiǎn)單地將研究無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題直接抽象為研究簡(jiǎn)單無(wú)向圖中連通支配集問(wèn)題。本文針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路不對(duì)稱、節(jié)點(diǎn)資源有限等特性,提出一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于有向圖、分布式強(qiáng)連通支配集的構(gòu)造方法(DsCDS,Distributed constructing of strongly Connected Dominating Set)。首先綜合分析影響網(wǎng)絡(luò)生命周期的各個(gè)因素(包括剩余能量、RSSI、節(jié)點(diǎn)度及鄰居性能)之間的關(guān)系,通過(guò)權(quán)值公式構(gòu)造一個(gè)更能代表節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的權(quán)值,然后依次通過(guò)貪婪策略選取權(quán)值較大的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式地構(gòu)造強(qiáng)連通支配集,最終獲得一個(gè)綜合性能較好的強(qiáng)連通支配集。通過(guò)算法的仿真實(shí)驗(yàn)及相關(guān)性能對(duì)比分析表明,DsCDS算法通過(guò)構(gòu)造合理的權(quán)值及每次選取最大權(quán)值的最好節(jié)點(diǎn),使得最終產(chǎn)生一個(gè)能量均衡、生命周期較長(zhǎng)的強(qiáng)連通支配集。
【關(guān)鍵詞】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 能量均衡 分布式算法 強(qiáng)連通支配集
【學(xué)位授予單位】:南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN929.5;TP212.9
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-22
- 1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)8-12
- 1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)8-10
- 1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)10
- 1.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用10-12
- 1.2 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12
- 1.3 網(wǎng)絡(luò)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(nèi)容19-21
- 1.6 本文的結(jié)構(gòu)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(luò)模型22-24
- 2.2 國(guó)內(nèi)外研究概況24-26
- 2.3 集中式連通支配集構(gòu)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(gòu)造27-29
- 2.4.1 基于最大獨(dú)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(jié)29-30
- 第3章 基于有向圖的強(qiáng)連通支配集的分布式構(gòu)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(wèn)題描述31
- 3.2.2 符號(hào)說(shuō)明31
- 3.2.3 相關(guān)概念31-32
- 3.2.4 節(jié)點(diǎn)權(quán)值構(gòu)造32-33
- 3.2.5 構(gòu)造CDS算法描述33-35
- 3.2.6 算法的圖例說(shuō)明35-36
- 3.2.7 連通支配集的維護(hù)36-37
- 3.3 本章小結(jié)37-39
- 第4章 算法仿真實(shí)驗(yàn)39-47
- 4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)39-40
- 4.2 支配集規(guī)模的對(duì)比分析40-41
- 4.3 高權(quán)值分布對(duì)比分析41-44
- 4.4 網(wǎng)絡(luò)周期的對(duì)比分析44-46
- 4.5 本章小結(jié)46-47
- 第5章 總結(jié)與展望47-50
- 5.1 全文總結(jié)47-48
- 5.2 展望48-50
- 參考文獻(xiàn)50-55
- 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明55-56
- 致謝56-57
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 馬婭婕;田翔川;;網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚酆系膸捈訖?quán)支配集算法研究[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2007年04期
2 張e
本文編號(hào):284345
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