具有高集聚系数的能量均衡加权网络模型.pdf

《具有高集聚系数的能量均衡加权网络模型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３８卷第２期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ２２０１７年２月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＦｅｂ．２０１７具有高集聚系数的能量均衡加权网络模型１，２１，２２，３１，２１，２刘彬，邓玉静，王倩悦，韩丽，尹荣荣（１．燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛０６６００４；２．河北省特种光纤与光纤传感重点实验室秦皇岛０６６００４；３．燕山大学电气工程学院秦皇岛０６６００４）摘要：针对现实中许多网络具有大聚类的特点和无线传感器网络具有节点能量有限的问题，提出一种具有高集聚系数的能量均衡的加权无标度网络模型。该模型建立了节点能量

2、与点权之间的关系，在模型演化机制中，新边的建立以概率ｐ进行权重优先连接，以概率１－ｐ在旧节点中进行三角连接。择优概率中能量因子的引入均衡了网络能耗；三角连接增大了网络集聚系数。理论推出网络节点度和点权的幂律分布规律，仿真分析表明，所提出模型具有较高的集聚系数、好的容错性及均衡的网络能耗，最终实验验证了模型的能耗均衡性。关键词：无线传感器网络；加权；集聚系数；能耗均衡＋中图分类号：ＴＰ３９３ＴＨ１６５．３文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．５０Ｗｅｉｇｈｔｅｄｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｗｉｔｈｈｉｇｈｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｎｄｂａｌａｎｃｉｎｇｅｎ

3、ｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ１，２１，２２，３１，２１，２ＬｉｕＢｉｎ，ＤｅｎｇＹｕｊｉｎｇ，ＷａｎｇＱｉａｎｙｕｅ，ＨａｎＬｉ，ＹｉｎＲｏｎｇｒｏｎｇ（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｐｅｃｉａｌＦｉｂｅｒａｎｄＦｉｂｅｒＳｅｎｓｏｒｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４

4、，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，ａｗｅｉｇｈｔｅｄｓｃａｌｅｆｒｅｅｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｓｏｅｄｗｉｔｈｈｉｇｈｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｎｄｂａｌａｎｃｅｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉ

5、ｐｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｎｏｄｅｗｅｉｇｈｔｓｉｓｍｏｄｅｌｅｄ．Ｉｎｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｅｗｅｄｇｅｗｅｉｇｈｔｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｒｉａｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｗｅｉｇｈｔｐｒｉｏｒｉｔｙｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｆａｃｔｏｒｂａｌａｎｃｅｓｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅ

6、ｔｒｉａｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ，ａｎｄｔｈｅｎｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｆａｕｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｒｏｏｆｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｄｅｗｅｉｇｈｔａｎｄｔｈｅｎｏｄｅｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋａｌｌｏｂｅｙｔｈｅｐｏｗｅｒｌａｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｈａｓａｈｉｇｈｃｌｕｓｔｅ

7、ｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｇｒｅａｔｆａｕｌｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｂａｌａｎｃｅｄｎｅｔｗｏｒｋｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｂａｌａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｒｅａｌｔｅｓｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＮｓ）；ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ；ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｂａｌａｎｃｅｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ［３］能。复杂网络中最知名的是ＥＲ（ＥｒｄｓＲéｎｙｉ）随

8、机图、［４］１引言ＷＳ（ＷａｔｔｓＳｔｒｏｇａｔｚ）小世界和ＢＡ（ＢａｒａｂáｓｉＡｌｂｅｒｔ