一种可自维护的无线传感器网络拓扑控制算法

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1、NetworkandCommunication：i：一种可自维护的无线传感器网络拓扑控制算法王艳丽，侯宪春，王志林，王东方，宋可凡(佳木斯大学理学院，黑龙江佳木斯154007)摘要：在温室、救灾等环境监测过程中，无线传感器网络会因频繁发生自然故障和遭受恶意攻击而引起网络可生存性问题，针对这一问题提出了一种可自维护的具有抗毁性的拓扑控制算法。仿真结果表明，该算法能够简单有效地构建并维护容错拓扑结构，在节点失效时保证网络拓扑容错抗毁，使得无线传感器网络具有可生存的能力。关键词：无线传感器网络；容错；拓扑控制中图分类号：TP212．9；TN929．5文献标识码：A文

2、章编号：1674—7720(2012)07—0058—03Aself-maintainabletopologycontrolalgorithmforwirelesssensornetworksWangYanli，HouXianchun，WangZhilin，WangDongfang，SongKefa“(CollegeofScience，JiamusiUniversity，Jiamusi154007，China)Abstract：Duringenvironmentmonitoringsuchasgreenhouseanddisasterrelief，thenat

3、uralfaultandthemaliciousattackoccurfrequentlyinthewirelesssensornetwork．Itisgoingtoraisesomeproblemsofnetworksurvivability．Tosolvethisproblem，aself-maintainabletopoiogycontrolalgorithmwithinvulnerabilityisproposed．Thesimulationresultsshowthatthealgorithmissimple，andcaneffectivelycon

4、structandmaintainthefaulttoleranttopology．Whennodefailureappears，thisalgorithmensuresthefaulttoleranceandtheinvulnerabilityofnetworktopology．Itmakeswirelesssensornetworkshavethesurvivableability．Keywords：wirelesssensornetworks；fault—tolerant；topologycontrol无线传感器网络具有灵活部署的特点，非常适合应需要设计

5、专门的可生存机制适应网络结构的快速变化，用于环境监洲、救灾和军事领域I。。。无线传感器网络一以便通信能正常进行。因此利用拓扑控制技术设计容错般具有规模大、白组织、随机部署、环境复杂和节点资源的拓扑结构是一个非常重要的网络可生存研究课题13l。彳丁限等特点，这决定了拓扑控制在无线传感器网络研究1无线传感器网络拓扑控制算法现状具有十分重要的作用。首先，拓扑控制能够保证网络大量无线传感器网络的拓扑控制算法已经被提出，的覆盖质量和连通质量；其次，拓扑控制能够降低通信参考文献『41提出LNT／LU和LMN／LMA等基于节点”：扰，提高MAC(MediaAccessCon

6、tro1)协议的效率，为度的算法，该算法给定了节点度的上限和下限需求，周数据融合和路山协议提供良好的拓扑基础；此外，拓扑期性动态调整节点的发射功率。参考文献I51提出了-控制能够提高网络的可靠性和可扩展性等其他性能因种分布式计算RNG图的算法。CBTC算法根据节点的方此，对无线传感器网络拓扑控制的研究具有十分重要的向性信号获得本地信息构造拓扑161。参考文献【7】提出了意义特别是当rH于温室、救灾等环境监测时，节点的随LMA算法，其基本思想是：给定邻居节点个数的L限和时歼机和荚机、无线装置发送功率的变化、无线信道问下限，动态凋整节点的发射功率，使得该：点的度数

7、落的相互下扰以及自然故障和遭恶意攻击引起的节点失在上限和下限内，其指出，如果每个节点的邻居个数在效、链路故障频繁发生，网络拓扑随时间频繁变化。这就范围内就可以保证整个网络的连通性。参考文献f81在纂金项卜{：佳术斯大学大学生科技创新项目(Dz2011—036)：佳木斯大学LMA的基础上，提出了K—Neigh算法．该算法对邻居个科学技术研究项日(12008—055)数的范尉进行了研究，得到邻居个数K值与网络连通的58《微型机与应用》2012年第31卷第7期NetworkandCommunication关系。其进行了大量仿真实验，当节点数n在50—500之2．4拓

8、扑维护间时，当最少邻居个数K为9，则网