基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法

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1、基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法刘海冯勇張彬高恩才昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室红云红河集团红河卷烟厂在概率性无线传感器网络模型中，提出了一种基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法（EVBP-RCDS）。在删除网络中低于节点递交概率阈值的连接基础上，通过递减节点递交概率和对比节点递交概率有效度（EDDP）之和构建出所提出的可靠连通支配集;非支配节点选取与其相邻的拥有最高递交概率的支配节点传输数据。仿真实验表明：与现有文献中的两种算法相比，EVBP-RCDS算法能高效扩展网络生存时间和降低网络延迟。关键

2、词：递交概率;递交概率阈值;递交概率有效度;可靠连通支配集;基金：国家自然科学基金资助项FI（61262081,61662042）AlgorithmforconstructingefficientvirtualbackbonenetworkbasedonreliableconnecteddominatingsetsLIUHaiFT：NGYongZHANGBinGAOEn_caiYunnanKeyLaboratoryofComputerTechnologyApplication,KunmingUniversityofScienc

3、eandTechnology;HongheCigaretteFactory,HongyunHongheTobaccoGroup;Abstract：Inprobabilisticwirelesssensornetworksmodel(PNM)，analgorithmforconstructingefficientvirtualbackbonesnetworkbasedonreliabilityconnecteddominatingsets(RVBP-RCDS)isproposed.Onthebasisofdeletingthel

4、inkswhosedeliveryprobabilityarclowerthanthedeliveryprobabilitythreshold,thereliabilityconnecteddominatingsetsareconstructedbyprogressivelydecreasingthedeliveryprobabilityandcomparingthesumoftheeffectivedegreeofdeliveryprobability(EDDP).Last,eachdominateeselectsthene

5、ighbordominatorswiththemaximumdeliveryprobabilitytotransferdata.Throughsimulations,theEVBP-RCDScanefficientlyprolongthenetworklifetimecomparedwithexistingalgorithmsinliteraturesandRMCDS-GAalgorithm.Keyword：deliveryprobability;deliveryprobabilitythreshold;effectivede

6、greeofdeliveryprobability;reliabilityconnecteddominatingsets;0引言虚拟骨干网可以使无线传感器网络获得较好的节能效果和较高的路由效率。处于活跃状态的节点称为支配（骨干）节点，负责转发节点之间的数据。处于休眠状态的节点称为非支配（非骨干）节点，负责发送本节点监测数据。在减少网络吞吐率和通信干扰的情况下，虚拟骨干网亦保证了网络的连通性和覆盖性。目前，国内外一些经典的无线传感器网络虚拟骨干网构建算法所釆用的网络模型均基于确定性的网络模型（deterministicnetwo

7、rkmodel,DNM）,即网络中的任何两个节点或者处于连接状态，或者处于断开状态。但其忽略了现实环境（例如建筑物，植物）以及发散的信号强度对无线传输的影响m。因此，更现实的网络模型应该是概率性网络模型(probabilisticnetworkmodel,PNM),在这种网络模型下，每一对节点间均存在着一个递交概率(丫u)。由于节点间递交概率的存在，因此，保证网络的可靠性己经成为概率性无线传感器网络虚拟骨干网构建的首要问题。文献［6~9］研究屮，网络可靠性低，在保证概率性无线传感器网络可靠性方面，尤其是保证作为网络主要数据传输

8、通道的支配节点之间的可靠性方而，并没有予以论证。木文提出了一种基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法(efficientvirtualbackbonesnetworkbasedonreliabilityconnecteddominatingsets,EVBP-RCDS)。