无线传感网络中能量均衡的连通支配集算法.pdf

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1、第23卷第8期传感技术学报Vo1．23No．82010年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2010AnEnergy-BalanceConnectedDominatingSetAlgorithminWirelessSensorNetworksFUYongsheng，LIShanping，ZHOUBo(CollegeofComputerScience，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：ConnectedDominatingSet(CDS)isanimport

2、anttechniquetoconstructthevirtualbackbonenetworkinwirelesssensornetworks．Sincethedominatingnodesconsumemoreenergythannon．dominatingnodes，thelifetimeofvirtualbackbonenetworkdependsonthedominatingnodeswithlessleftenergy．TheexistingCDSalgorithmsfo-eusonfindingminimumsizeCDSandignorethedo

3、minatingnodeswithfastspeedofenergyconsumptioninrealscenarios．AnEnergy—BalanceConnectedDominatingSet(EB-CDS)algorithmisproposedinthispaper．EB—CDSconstructsCDSbasedontheleftenergyandconnectivitydegree．Thedominatingnodewithfastenergyconsumptionspeedselectsdominatorcandidatesandsplitsther

4、outingload．ThesimulationresultsshowthatEB—CDSkeepstheenergybalancewithsmallmessageoverheadandeffectivelyprolongsthenetworklifetime．Keywords：wirelesssensornetworks；connecteddominatingset；connectivitydegree；energybalanceEEACC：6150P：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．08．020无线传感网络中能量均衡

5、的连通支配集算法术付永生，李善平，周波(浙江大学计算机学院，杭州310027)摘要：连通支配集是无线传感器网络中构建虚拟骨干网络的重要手段。由于支配集中节点的能耗相对其他节点要多，支配集中剩余能量较小的节点决定了虚拟骨干网的生命周期。现有算法或者只是关注构造较小的支配集，或者没有考虑调整能耗极快的支配节点。提出了一种能量均衡的连通支配集算法，基于节点剩余能量和连通度构造支配集，在网络运行过程中根据耗能速度，提前选择候选支配节点，分流负载过重的支配节点。仿真结果表明，新算法能以较小消息开销，有效延长网络寿命。关键词：无线传感网络；连通支配集；连通度；能量均衡中图分类

6、号：TP212；TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)08—1142—04无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)他节点的中继转发才能实现。在较大规模的无线传在民用和军用方面具有极高的价值，可以在大范围内感网络中，为了提高路由效率，连通支配集(Connect—用于收集、处理和发布复杂的环境数据。无线传感edDominatingSet，CDS)被广泛应用于形成虚拟骨干器网络中的节点一般采用电池供电，可以使用的电量网(VirtualBackbone)J。支配集中节点越少，路由效有限，然而无线传感器网络的生存时间却要

7、求很长。率更高，然而构造最小连通支配集(MinimumCDS，因此，如何在不影响功能的前提下，节约无线传感器网MCDS)被证明是NP完全问题，理论应用中通常采络的电池寿命成为当前无线传感器网络软硬件设计中用近似求解算法。然而在实际场景中，承担路由功能的核心问题，也是当前国内外研究机构关注焦点J。的支配节点能量消耗过快，需要动态调整能量较少的在无线传感器网络中，节点间通信耗费了节点绝支配节点，否则削弱虚拟骨干网的寿命。大部分能量_]J。长距离无线通信非常耗能，因而一般传统支配集算法【大部分关注如何在不同场景采用多跳(hops)通信，传输给远距离节点必须通过其下构造较

8、小的连通支