一种无线传感器网络可靠拓扑的生成算法.pdf

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1、140传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)02-0140-03一种无线传感器网络可靠拓扑的生成算法和鹏，毕红军(北京交通大学通信与信息系统北京市重点实验室。北京100044)摘要：在无线传感器网络(WSNs)的应用中，网络中的节点需要将采集到的数据信息传送到汇聚节点，其信息传输的可靠性是十分重要的。然而，由于无线通信信道容易受到干扰和噪音的影响，极限情况时甚至可能造成数据传输失败，这对无线传感器网络的正常工作提出了

2、极大挑战。针对上述问题，提出一种可靠拓扑的生成算法，通过该算法设计了一组可靠的路由拓扑，并通过仿真验证了其可靠性。关键词：无线传感器网络；路由拓扑；可靠性中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)02-0140-03AreliabletopologygenerationalgorithmforwirelesssensornetworksHEPeng，BIHong-jun(KeyLaboratoryofCommunicationandInformationSystemsofBeijing，MunicipalCommis

3、sionofEducation，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Inapplicationsofwirelesssensornetworks(WSNs)，node~areneededtotransmitcollecte~ldatainformationtosinknodes．SOreliabilityofinformationtransmissionisaveryimportantiSSLIe．However．wirelesscommunicationchannelissu

4、bjecttobeaffectedbyinterferenceandnoise，inlimitsituation，itcanresultinfailureofdatatransmissions．Aimingatthisproblem，areliabletopologygenerationalgorithmisproposedanddesignasetofreliableroutingtopology，itsreliabilityisprovedbysimulation．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；rou

5、tingtopology；reliability0引言无线传感器网络可以描述成一个在二维欧几里得宅问无线传感器网络(WSNs)是由部署在监测区域内大量中，由Ⅳ个节点组成的集合。假定所有节点的传输距离的、简单的传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个为，当且仅当两个节点的欧几里得距离小于等于时才多跳的自组织的网络系统，其被广泛应用于医疗卫生、环境能相互通信，这种相互通信的能力用相应节点之问的边来保护、军事侦察等领域。这些应用都需要节点将采集到的描述。由此，图G=(V，E)是网络的物理拓扑，其中，G为数据信息传送到汇聚节点，汇聚节点将数据融合后再进行一

6、个UDG图。由于网络中的节点处于不断变化的环境中，合适的操作，然而，无线通信信道容易受到干扰和噪声的影节点的状态也在相应地发生变化，加之无线通信信道的不响，为确保数据信息传送到汇聚节点，可靠性是一个很重要稳定性，因此，G也在不断地调整变化。拓扑生成问题就是的问题。定义给定物理拓扑的子图，随之数据包路由就会形成。因现在已有许多关于拓扑生成算法的研究，这些研究在此，本文将这种物理拓扑的子图称为路由拓扑。优化节点度和路径长度n]，端到端延迟和数据包丢失]，本文对路由拓扑的可靠性问题进行研究，采用构建可能量消耗等方面做了很多工作。例如：文献[7]提出，靠的网

7、络拓扑，提供替代路由传递重要信息的方法来提高当0>I1T时，一个2盯／日边连通拓扑，被称作无线传感器网可靠性。首先给出一个可以用于任何支撑结构的边连通络的物理拓扑。在文献[8]中，基于最小生成树的边连拓扑结构，并为此提出一个通用的算法。根据研究需要，考通拓扑，被称为LTRT。然而，以上研究都没有在链路连接虑从最小生成树(MST)、最短路径树(SPT)、度受限的最短失败时提供替代路由。路径树(DCSPT)和Gabriel图(GG)等基本支撑拓扑构建收稿日期：2014--07-04基金项目：铁四院科技研究开发计划资助项目(2011K97一1)第2期和鹏，

8、等：一种无线传感器网络可靠拓扑的生成算法141边连通拓扑。仿真实验对不同拓扑的可靠性进行了探究。B。亦即A和