异构无线传感器网络中基于CDS树的拓扑控制方法.pdf

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1、第27卷第6期传感技术学报VoI．27No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2014年6月June2014on皿STreeinI-IeteMAChenming，WANGWanliang，HONGZhen(1．CollegeofInformationEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China；2．CollegeComputerScienceandTechnology，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou3100

2、23，China：3．FacultyofMechanicalEngineeringandAutomation，ZhejiangSci—TechUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：TopologyControlisakeystrategytosaveenergyandextendthelifetimeofwirelesssensornetworks．Inviewoftheproblemthatexistingtopologycontrolmethodsmainlyfocusonthehomogeneousnetworktores

3、earchontopologyconstructionortopologymaintenanceseparately，adistributedtopologycontrolalgorithmA3Minthehetero．geneousnetworkispresentedthatcontainsbothprocess．TopologyconstructionisbasedontheMinimumConnectedDominatingSetconcepttoconstructthevirtualbackbonetree，whichturnsofredundantnodesto

4、saveenergywhileensuringthenetworkconnectivity．Topologymaintenanceisrelatedwiththeevaluationoftheperformanceofthenetwork，andchangesthetopologytomaintainthestableoperationofthenetworkwhentheexistingnetworkperformancedegradessignificantly．Theoreticalanalysisandsimulationexperimentsconfirmtha

5、touralgorithmcanreducetheenergyconsumptionoftopologyconstructionandextendthenetworklifetimewithlowtimeandmessagecomplexity．Keywords：heterogeneouswirelesssensornetwork；topologycontrol；A3Malgorithm；topologyconstruction；topologymaintenance；minimumconnecteddominatingsetEEACC：6150Pdoi：10．3969／

6、j．issn．1004—1699．2014．06．020异构无线传感器网络中基于CDS树的拓扑控制方法爿：马晨明，王万良，洪榛。(1．浙江工业大学信息工程学院，杭州310023；2．浙江工业大学计算机科学与技术学院，杭州310023；3．浙江理工大学机械与自动控制学院，杭州310018)摘要：拓扑控制是无线传感器网络中节约能量、延长网络生命的关键技术。针对现有拓扑控制方法主要集中在同构网络中作为拓扑构建或拓扑维护单独研究的问题，提出了包含两个过程的异构网络分布式拓扑控制算法A3M。拓扑构建基于最小连通支配集构建虚拟骨干树，在保证连通性的同时关闭网络冗余节点以降低能耗；拓扑

7、维护对网络性能进行评估，当现有网络性能严重下降时，改变拓扑以保障网络的稳定运行。理论分析和仿真实验证实算法能够以较小的时间和消息代价减少拓扑构建能耗并延长网络时间。关键词：异构无线传感器网络；拓扑控制；A3M算法；拓扑构建；拓扑维护；最小连通支配集中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)06—0814—07无线传感器网络由传感器节点自组织形成⋯，节点之间的链路通信；拓扑维护用于优化网络拓扑节点能量受限且通常不易补充，因此如何节省能量平衡节点之间的能耗。当前研究使用最小连通支配成为研究无线传感