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异构分簇的无线传感器网络拓扑控制

应用科学学报 2011年第1期29卷 39-43页

作者：张雪凡上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072

在拓扑结构变化较小的无线传感器网络中,为了减小分簇算法在簇头选择过程中的能量损耗,该文提出一种分簇拓扑控制算法.该算法以功能较强的异构簇头为中心,将一个簇分为内外两层,外层再进一步分成可以并行工作的多个子区,既保留了以簇头... 详细信息

在拓扑结构变化较小的无线传感器网络中,为了减小分簇算法在簇头选择过程中的能量损耗,该文提出一种分簇拓扑控制算法.该算法以功能较强的异构簇头为中心,将一个簇分为内外两层,外层再进一步分成可以并行工作的多个子区,既保留了以簇头为中心的控制方式的高效性,又兼有多跳的灵活性.仿真分析与实验证明,以该算法构成的系统具有以下优点:减小了节点的平均发送半径,均衡了能耗;有效降低了簇间干扰;提高了系统的吞吐量.

关键词：无线传感器网拓扑控制异构簇簇间干扰

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一种Ad Hoc网络拓扑控制算法

高技术通讯 2008年第10期18卷 1023-1028页

作者：叶宁李喆刘军东北大学信息科学与工程学院通信与信息系统研究所沈阳110004

分析了 Ad Hoc 网络的性能与拓扑结构的密切相关性和网络特点,提出了一种适用于 Ad Hoc 网络的基于计算几何方法和功率控制技术的分布式拓扑控制算法。该算法利用天线判断邻居节点方向,构建局部网络拓扑;采用计算几何法减少邻居数,简化... 详细信息

分析了 Ad Hoc 网络的性能与拓扑结构的密切相关性和网络特点,提出了一种适用于 Ad Hoc 网络的基于计算几何方法和功率控制技术的分布式拓扑控制算法。该算法利用天线判断邻居节点方向,构建局部网络拓扑;采用计算几何法减少邻居数,简化拓扑结构;使用对称机制保障节点间的双向连通,兼顾网络连通性;通过调整功率实现具有健壮性的网络拓扑优化控制。仿真结果表明,该算法在满足网络覆盖度和连通性的前提下,形成了优化的拓扑结构,能够节约能量,延长节点寿命,减少相互干扰,提高信道利用率,降低传输时延,增加吞吐量,改善了网络整体性能。

关键词： ad hoc网络拓扑控制计算几何法功率控制

WSNs中基于能量代价的最小权和支配集拓扑控制算法

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电子与信息学报 2010年第4期32卷 857-863页

作者：孙超尹荣荣郝晓辰刘彬燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004

该文针对无线传感器网络中最小连通支配集拓扑并非网络耗能最小拓扑的问题,定义由节点剩余能量,邻居个数和通信代价构建的能量代价函数综合反映支配节点的能量效率以及对降低网络整体能耗的贡献,进而以其作为拓扑权值,提出一种基于能量... 详细信息

该文针对无线传感器网络中最小连通支配集拓扑并非网络耗能最小拓扑的问题,定义由节点剩余能量,邻居个数和通信代价构建的能量代价函数综合反映支配节点的能量效率以及对降低网络整体能耗的贡献,进而以其作为拓扑权值,提出一种基于能量代价的最小权和连通支配集拓扑控制算法。算法选取局部最小权值节点担负支配任务,搭建整体权和最小的支配集,最小化网络整体能耗。实验结果表明,算法不仅具有节能的特点,还确保了通信链路的可靠性,有效延长了网络生命周期。

关键词：无线传感器网络拓扑控制能量代价最小权和连通支配集

无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法

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西安电子科技大学学报 2006年第3期33卷 341-346,351页

作者：沈中常义林崔灿张新西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术国家重点实验室陕西西安710071

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络.仿真研究表明... 详细信息

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络.仿真研究表明,提出的算法在平均节点度和传输功率的效率方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法.

关键词：无线Ad Hoe网络拓扑控制最小能量路径最小能量特性

一种基于势博弈的无线传感器网络拓扑控制算法

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物理学报 2016年第2期65卷 342-351页

作者：李小龙冯东磊彭鹏程桂林电子科技大学计算机科学与工程学院桂林541004 桂林电子科技大学广西可信软件重点实验室桂林541004

在实际的应用中,无线传感器网络常常由大量电池资源有限的传感器节点组成.如何降低网络功耗,最大化网络生存时间,是传感器网络拓扑控制技术的重要研究目标.随着传感节点的运行,节点的能量分布可能越来越不均衡,需要在考虑该因素的情况下... 详细信息

在实际的应用中,无线传感器网络常常由大量电池资源有限的传感器节点组成.如何降低网络功耗,最大化网络生存时间,是传感器网络拓扑控制技术的重要研究目标.随着传感节点的运行,节点的能量分布可能越来越不均衡,需要在考虑该因素的情况下,动态地调整节点的网络负载以均衡节点的能耗,达到延长网络生存时间的目的.该文引入博弈理论和势博弈的概念,综合考虑节点的剩余能量和节点发射功率等因素,设计了一种基于势博弈的拓扑控制模型,并证明了该模型纳什均衡的存在性.通过构造兼顾节点连通性和能耗均衡性的收益函数,以确保降低节点功耗的同时维持网络的连通性.通过提高邻居节点的平均剩余能量值以实现将剩余能量多的节点选择作为自身的邻居节点,提高节点能耗的均衡性.在此基础上,提出了一种分布式的能耗均衡拓扑控制算法.理论分析证明了该算法能保持网络的连通性.与现有基于博弈理论的DIA算法和MLPT算法相比,本算法形成的拓扑负载较重、剩余能量较小的瓶颈节点数量较少,节点剩余能量的方差较小,网络生存时间更长.

关键词：无线传感器网络拓扑控制势博弈

基于可连Cell的无线传感器网络拓扑控制算法

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计算机研究与发展 2008年第2期45卷 217-226页

作者：金鑫熊焰李旻岳丽华中国科学技术大学计算机科学与技术系合肥230027

在无线传感器网络的拓扑控制(TC)中,基于Cell的TC算法被认为是一类可以节省传感器节点能量并延长网络生命周期的方法,但是其需要较多的骨干网节点并且无法保证连通性.通过分析现今算法的内在局限性,提出了一种1-Con思想:当一个Cell的头... 详细信息

在无线传感器网络的拓扑控制(TC)中,基于Cell的TC算法被认为是一类可以节省传感器节点能量并延长网络生命周期的方法,但是其需要较多的骨干网节点并且无法保证连通性.通过分析现今算法的内在局限性,提出了一种1-Con思想:当一个Cell的头节点被加入当前骨干网时,所有其可以连接的Cell使用该节点连入拓扑结构,然后此新骨干网递归地继续扩大.基于此思想,设计了一种基于可连Cell的拓扑控制算法(CCTC),并从理论上证明:1)CCTC可以保证其所形成的拓扑结构维持网络连通;2)每一轮用于形成骨干网的工作节点非常少.CCTC的计算复杂度是线性的,空间复杂度和信息交换量都是常数量级.仿真实验同样显示,CCTC可以在提供良好鲁棒性和较少的消息交换的情况下,更有效地节省节点能耗并延长网络生命周期.

关键词：拓扑控制 CCTC Cell 1-Con 连通性

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能量有效的无线传感器网络安全拓扑控制协议

武汉大学学报（信息科学版） 2008年第10期33卷 1042-1045,1050页

作者：王新胜詹永照王良民江苏大学计算机科学与通信工程学院镇江市212013 东南大学计算机科学与工程学院南京市210018

节能和安全是无线传感器网络应用中的一对矛盾需求,为调和这对矛盾,提出了一种能量有效的无线传感器网络安全拓扑控制协议(energy-efficient secure topology control protocol,ESTCP)。ESTCP首先根据节点地理位置形成结构化的网格拓扑... 详细信息

节能和安全是无线传感器网络应用中的一对矛盾需求,为调和这对矛盾,提出了一种能量有效的无线传感器网络安全拓扑控制协议(energy-efficient secure topology control protocol,ESTCP)。ESTCP首先根据节点地理位置形成结构化的网格拓扑;其次,通过单向哈希密钥链技术和对称密钥认证技术控制新节点在不同情形下的安全加入,通过新节点间形成临时簇减少因认证新节点带来的能量损耗。分析和仿真表明,ES-TCP在较少的资源开销下有效保证了拓扑控制的安全性。

关键词：传感器网络拓扑控制安全

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矿井巷道无线传感器网络分层拓扑控制策略

煤炭学报 2010年第2期35卷 333-337页

作者：周公博朱真才陈光柱周丽娟中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221008 Department of Electrical and Computer Engineering University of Wisconsin-Madison Madison WJ53706 USA

根据矿井巷道的特点,以井下人员定位系统为背景,介绍了一种层次型无线传感器网络模型,提出了一种基于静态节点且可控部署的拓扑控制方法,并给出了网络节点布置的具体算法。在此基础上,研究了此网络模型的连通覆盖性,给出了满足人员定位... 详细信息

根据矿井巷道的特点,以井下人员定位系统为背景,介绍了一种层次型无线传感器网络模型,提出了一种基于静态节点且可控部署的拓扑控制方法,并给出了网络节点布置的具体算法。在此基础上,研究了此网络模型的连通覆盖性,给出了满足人员定位系统连通覆盖性要求的约束条件,最后分析了此网络模型的能耗与路由跳数(hops)问题。结果表明,在一个被测节点通过监测区域的过程中,层次型无线传感器网络的系统总能耗与能耗方差约为节点均匀分布的单层链状网络的25%和33%,信息传递的路由跳数约为节点均匀分布的单层链状网络的1/3。

关键词：无线传感器网络拓扑控制层次型连通覆盖性能耗

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一种最小化无线自组网干扰的拓扑控制算法

四川大学学报（工程科学版） 2010年第6期42卷 151-157页

作者：李晓鸿张大方蔡小莉王东湖南大学计算机与通信学院湖南长沙410082 湖南大学软件学院湖南长沙410082

针对无线自组网中,如何准确度量干扰并构建干扰最小化的网络结构的问题,根据无线通信的特点和网络协议的机制,设计了一种基于协议的网络干扰模型度量方法,并提出了一种启发式的干扰最小化拓扑控制算法,该分布式算法能保证网络连通,并使... 详细信息

针对无线自组网中,如何准确度量干扰并构建干扰最小化的网络结构的问题,根据无线通信的特点和网络协议的机制,设计了一种基于协议的网络干扰模型度量方法,并提出了一种启发式的干扰最小化拓扑控制算法,该分布式算法能保证网络连通,并使整个网络中节点间的路径干扰最小化。仿真结果验证了新算法降低了网络冲突,更好地改善了网络性能。

关键词：自组网拓扑控制干扰吞吐量