当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

基于四边形斯坦纳树的无线传感器网络连通恢复

发布时间:2018-10-15 17:41
【摘要】:在恶劣环境下无线传感器网络的节点和通信链路常常会失效,致使网络被分割为很多分离的分区,因此通过布置尽量少的中继节点实现高健壮性的连通恢复对于维持网络的正常运作必不可少.对于一个被分割的无线传感器网络,找到相应的位置布置最少中继节点恢复连通是一个NP难题,在实际应用中只能采用启发式算法.文中提出了一种新的基于四边形斯坦纳树的算法来恢复网络连通.此算法首先探测出各分区并确定各分区的代表节点及其位置,然后寻找合适的四边形连接分割的网络分区,确定这些四边形的斯坦纳点;对无法用四边形连接的各连接部分用三角形斯坦纳树或最小生成树的方法连接;最后沿着斯坦纳树的边在相应位置布置中继节点,实现网络连通的恢复.大量的仿真实验表明文中提出的方法能够减少所需中继节点的数量,恢复后的拓扑结构中节点的连通度更高,容错性更好.
[Abstract]:Nodes and communication links in wireless sensor networks often fail in harsh environments, resulting in the network being divided into many separate partitions. Therefore, it is essential to maintain the normal operation of the network by deploying as few relay nodes as possible to achieve high robust connectivity recovery. For a segmented wireless sensor network, it is a NP problem to find the least relay node in the corresponding location, and only a heuristic algorithm can be used in practical application. In this paper, a new algorithm based on quadrilateral Steiner tree is proposed to restore network connectivity. The algorithm first detects each partition and determines the representative node and its location of each partition, then finds suitable quadrilateral network partition to determine the Steiner points of these quadrilateral. The connection parts that can not be connected by quadrilateral are connected by the method of triangle Steiner tree or minimum spanning tree. Finally the relaying nodes are arranged along the edge of the Steiner tree to realize the restoration of network connectivity. A large number of simulation experiments show that the proposed method can reduce the number of relay nodes needed, and the nodes in the restored topology have higher connectivity and better fault tolerance.
【作者单位】: 华中科技大学计算机科学与技术学院;湖北科技学院计算机科学与技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(60933012) 国家教育部博士点基金(20110142110062)资助~~
【分类号】:TP212.9;TN929.5

【共引文献】

相关期刊论文 前2条

1 黄平;汪莹;林少锐;刘新展;仝晓明;;基于故障检测的WSAN分布式故障恢复策略[J];电信技术;2014年01期

2 吴赞红;黄远丰;熊刚;仝晓明;;DFFR:无线传感器网络故障恢复的数据填补方法[J];电信技术;2014年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 卞永钊;于海斌;曾鹏;;无线传感器网络中一种启发式最小连通支配集算法[J];信息与控制;2009年03期

2 张晋;刘大昕;徐悦竹;廉盟;;WSN关键区域覆盖启发式优化算法[J];计算机工程;2009年14期

3 潘旭武;杨东勇;;一种面向目标跟踪的无线传感器网络拓扑结构[J];计算机系统应用;2007年12期

4 陈凤超;李融林;;基于路由代价的无线传感器网络蚁群路由算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年05期

5 汤宝平;贺超;曹小佳;;面向机械振动监测的无线传感器网络结构[J];振动.测试与诊断;2010年04期

6 冯芳;程良伦;;一种高节能多跳分层路由协议[J];自动化仪表;2011年02期

7 吴选忠;宋执环;;无线传感器网络在周界防范系统中的应用[J];低压电器;2008年06期

8 陶桓齐;刘文琮;马双宝;;无线传感器网络在森林监测中的应用[J];测控技术;2010年02期

9 郭剑峰;陈潇君;柯佳;陈祖爵;;具有多维特征的WSN路由协议研究[J];计算机工程;2011年18期

10 陆明洲;沈明霞;孙玉文;熊迎军;刘龙申;林相泽;;农田无线传感器网络移动终端数据收集方案[J];农业工程学报;2011年08期

相关会议论文 前10条

1 肖德琴;王景利;罗锡文;;大规模农田传感器网络拓扑结构设计[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

2 杜建洪;;无线传感器网络结构与节点的研究[A];无线传感器网及网络信息处理技术——2006年通信理论与信号处理年会论文集[C];2006年

3 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年

4 徐久强;卢锁;赵海;崔行兵;刘大鹏;;基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的研究[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年

5 骆吉安;柴利;;无线传感器网络的滚动时域状态估计方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

6 曹芳菲;何文麟;陈红;;无线传感器网络中基于预测的Top-k监测(英文)[A];第二十五届中国数据库学术会议论文集(一)[C];2008年

7 龙昭华;李景中;蒋贵全;张林;;基于无线传感器网络的普适计算研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年

8 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

9 刘阳;杨晓春;王斌;于戈;李斌阳;;无线传感器网络中一种基于历史数据分组的感知查询技术[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年

10 马礼;唐长茂;;一种基于分簇的无线传感器网络数据存储管理系统[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年

2 中国电科院农电与配电研究院 孙军平;无线传感器网络WSN技术在电力系统中的应用[N];国家电网报;2008年

3 李铭;地质灾害监测利器[N];地质勘查导报;2009年

4 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年

5 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年

6 ;无线传感器网络供电获新援[N];计算机世界;2004年

7 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年

8 本报记者 姚传富;科学准确地认识物联网[N];人民邮电;2009年

9 沈建苗 编译;理智部署无线传感网[N];计算机世界;2010年

10 卞 辑;无线传感器网络观测平台投入应用[N];中国气象报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 谷雨;无线传感器网络中目标覆盖的研究[D];中国科学技术大学;2010年

2 周益明;基于无线传感器网络的温室群监测与控制系统的关键技术研究与实现[D];浙江大学;2009年

3 周伟;基于分簇的无线传感器网络关键技术研究[D];上海大学;2011年

4 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

5 姜宇;基于无线传感器网络的远程抄表关键技术研究[D];吉林大学;2011年

6 刘卓;无线传感器网络拓扑建立方法与应用技术研究[D];华中科技大学;2011年

7 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年

8 马永波;无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究[D];吉林大学;2010年

9 罗丹彦;无线传感器网络能量高效组建关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

10 毕嘉娜;无线传感器网络能量有效安全路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 朱t;基于无线传感器网络的长直线拓扑结构协议的研究[D];南京信息工程大学;2012年

2 孙继忠;无线传感器网络栅栏覆盖的研究[D];西南交通大学;2010年

3 王雪瑜;无线传感器网络虚拟骨干网的构造研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

4 于江龙;无线传感器网络容错性及拓扑控制问题研究[D];杭州电子科技大学;2011年

5 孙雷霸;基于无线传感器网络的水环境多参数监测系统的研究与实现[D];江苏大学;2009年

6 应玉梅;无线传感器网络高能效的多层分簇算法研究与设计[D];华中师范大学;2009年

7 杨凯盛;基于无线传感器网络的温室草莓园生态环境监控系统研究[D];浙江大学;2011年

8 林少钦;分簇无线传感器网络的能量有效性研究[D];上海交通大学;2012年

9 明光照;室内无线传感器网络的设计与实现[D];解放军信息工程大学;2009年

10 张庆波;无线传感器网络中的控制划分问题研究[D];曲阜师范大学;2012年



本文编号:2273308

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2273308.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户02892***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com