移动自组织网络中一种有效的广播技术

基于最小连通支配集（MCDS）的广播路由方法是一个很好的路由方法，它将路由过程简化到MCDS生成的较小的子网中。然而这一方法没有考虑网络中的节点的多样性和复杂性。针对实际情况中移动自组织网络中节点的复杂性问题，该文提出了一种基于极大权的最小连通支配集（MWMCDS）的有效广播途径。仿真结果表明，它能确保性能强的节点担任网关节点的角色，能更好地协调管理网络中其他的节点，从而保持MCDS的相对稳固性并为全网中的广播路由操作提供一个高效的通信基础。该算法能在保证生成权和极大的连通支配集的同时也确保它的极小性，因此是一种有效的广播路由算法。     

基于拓扑特性的分布式虚拟骨干网算法

由于在任意连通网络中搜索最小连通支配集(minimum connected domination set,简称MCDS)是NP完全问题,提出了一种拓扑感知的MCDS启发式算法——TACDS(topology-aware connected domination set),并证明了其正确性.通过利用节点的拓扑特性,减小了支配节点选择的盲目性.该算法能够根据2跳内的局部拓扑信息构造出较小的CDS(connected domination set),从而得到基于该支配集的虚拟骨干网.仿真结果表明,该算法优于其他分布式CDS算法,可以更好地近似MCDS.     

一种新的自组网极小连通支配集生成算法

自组网通过节点的自组织,构造成一种不需要任何基础设施的新型无线网络,基于连通支配集算法的虚拟主干网技术对于自组网的路由优化、能量保护和资源分配具有重要的作用。针对现有的连通支配集法存在的不足,基于图着色思想提出一种新的极小连通支配集构造算法CB-MCDS(Coloring Based-Minimum Connected Dominating Set)。CB-MCDS算法仅需要一跳邻居节点的拓扑信息,就能快速地构造出虚拟主干网,理论分析表明整个算法的时间和消息复杂度分别为O(△)和O(n△),该性能明显优于已有的算法。     

一种新的自组网极小连通支配集生成算法

自组网通过节点的自组织，构造成一种不需要任何基础设施的新型无线网络，基于连通支配集算法的虚拟主干网技术对于自组网的路由优化、能量保护和资源分配具有重要的作用。针对现有的连通支配集法存在的不足，基于图着色思想提出一种新的极小连通支配集构造算法CB-MCDS（Coloring Based—Minimum Connected Dominating Set）。CB-MCDS算法仅需要一跳邻居节点的拓扑信息，就能快速地构造出虚拟主干网，理论分析表明整个算法的时间和消息复杂度分别为O（A）和O（n△），该性能明显优于已有的算法.     

自组织网络分布式最小连通支配集创建算法*

针对无线自组织分组（Ad hoc）网络中最小连通支配集（MCDS）创建NP难问题,提出了一种分布式的最小连通集创建算法DMCA。DMCA基于最大独立集（MIS）的构建,只需要周围一跳邻居的信息,在不超过三跳距离的一对支配节点之间找出一条最短路径。对DMCA算法的性能分析表明,DMCA具有常数的近似比、线性的时间和消息复杂度。详细的仿真实验以及与其他创建最小连通支配集算法的比较表明,提出的DMCA算法在节点数量与节点传输范围变化时创建的最小连通集更小。     

基于节点邻居关系的MCDS构造算法

针对连通控制集在无线传感器网络中的重要作用,提出一种基于节点邻居关系的最小连通控制集(MCDS)的构造算法,该算法时间和信息复杂度分别为O(nlogn)和O(n),且针对由于节点电池的耗尽等原因造成的网络拓扑改变的情况,提出一种局部的修复算法以得到新网络的一个MCDS。理论分析和仿真实验都表明了算法的正确性以及执行性能。     

无线传感器网络中的连通支配集求解算法

连通支配集在无线传感器网络中有着重要的作用,通过对连通支配集的深入分析得到了关于连通支配集的一个新特性,即最小连通支配集是图的一棵包含最多叶子节点的生成树中的非叶子节点的集合。根据这个结论设计了一种全新的连通支配集求解算法,即通过建立一棵含叶子节点较多的生成树来寻找一个较小的连通支配集。仿真实验表明,新算法较前人的算法有明显的改进。     

求解圆盘图中最小连通支配集的近似算法

针对无线传感器网络常用的拓扑模型单位圆盘图,提出了基于分布式贪心策略的近似算法DDT,在算法执行的每一轮中,根据一跳邻域范围内的权值和邻居的状态信息,选举出节点并和已确定的节点连接,逐步构造出网络图中的一个支配树。用概率方法研究了支配树中的节点度的性质,通过对极大独立集和最小连通支配集之间关系的分析,得到单位圆盘图中最小连通支配集问题一个新的近似比。计算结果表明,和相关的分布式算法相比,DDT产生的连通支配集在规模上更优。     

基于分享度的最小连通支配集求解算法

以节点分享度作为选择分配点的优先级,提出一种最小连通支配集(CDS)求解算法.从根节点开始,将具有局部最大分享度的节点作为支配点,选择连接点与已确定的支配点连通,逐步构造网络的支配树,分析支配树的直径,计算支配树的平均跳数距离(AHD),从而评价网络的通信成本.实验结果表明,与CDS-BD-C2算法相比,该算法得到的CDS规模较小,且支配树的AHD平均减少12％.     

改进的极小连通支配集SLAM数据关联方法

地图的极小连通支配集（MCDS）方法解决了机器人同时定位与地图创建（SLAM）过程中数据关联的规模随地图的不断增长而增加的问题。为了进一步优化MCDS方法的性能,对它进行了两处改进：一是延迟建立极小连通支配集;二是自适应地搜索极小连通支配集。K时刻的极小连通支配集子图延迟一个时间步而在K+1时刻建立,根据环境特征的疏密,搜索与K时刻接近的N个时间步内获得的地图数据,同时应用联合相容检验准则和分支定界搜索算法进行数据关联。仿真结果表明,改进的极小连通支配集方法的数据关联结果是可信的,大大降低了算法计算复杂度。     

无线自组网络中的消息最优的连通控制集

在无线自组网中,提出了一种虚拟骨干网连通控制集(connected dominating set)。然而,寻找最小连通控制集(minimum connected dominating set)是一个NP困难的问题。在很多文献中已经提出了计算最小连通控制集的近似算法,这些算法大都存在近似比很差、时间复杂度和消息复杂度高等问题。近年来,提出了一些新的构造连通控制集的分布式启发式算法。这些新的启发式算法基于生成树的构造,这使得在迁移和拓扑更改的情况下维护连通控制集的通信开销非常昂贵,会对整个网络的性能及生存时间产生影响。因此消息最优的连通控制集也就被提出。在保证构建消息最优的连通控制集的情况下,通过建立一种新的求解极大独立集的模型,考虑到圆不能密铺会造成一定的误差,通过使用正六边形来代替R为0.5的圆,从而求得了一个更为精确的三跳内极大独立集,改善了文献[16]中的结果,得到了更小的连通控集近似比,其值为143opt+33。     

异构Ad hoc网络骨干网络的建立与性能分析

目前针对虚拟骨干网的研究都是基于最小连通支配集(MCDS)的方式,其目的是最小化骨干网中的节点个数,但没有考虑到骨干节点的实际通讯能力。这样,在异构Adhoc网络中一些低性能骨干网节点可能成为整个网络的性能瓶颈。充分考虑到Adhoc网络的节点异构性问题,提出了基于高性能节点的最小连通支配集算法(MCDS-HNP),同时给出了算法的逼近度证明,并通过仿真试验表明在与MCDS算法相似的骨干节点个数的情况下,MCDS-HNP算法能获得更好的骨干网性能。     

无线传感器网络极小连通支配集算法的改进

无线传感器网络中,基于极小连通支配集的虚拟骨干网的构建使得路由搜索空间集中在支配节点之间,能够有效节省网络资源,减少冗余转发节点。首先提出连通支配集的数学模型。基于WL算法,提出改进的极小连通支配集分布式算法。仿真结果表明,改进算法求得的连通支配集较小,可为无线传感器网络中的路由协议提供通讯基础。     

基于能量控制的无线传感网络最优化算法研究

无线传感网络是当前无线网络研究的热点领域.控制节点能量、提高网络生存时间是实现在无线传感网络中传输高效业务的关键.本文首先使用基于泊松点过程的布尔传感模型确定了覆盖率与单位面积内传感器节点密度的函数关系,进而求得达到区域覆盖要求的节点数量;然后利用基于Prim算法的贪心策略,找到具有最大权值的生成树,构造一个最小连通支...     

基于GSO算法的最小连通支配集问题求解

经典的最小连通支配集(MCDS)计算是NP难问题。为此,提出一种利用萤火虫优化算法求解该难题的新方法。把网络中的每个节点当作一个萤火虫个体,以节点度为基础构成荧光素,通过概率选择和荧光素调节机制,使个体被吸引向邻接的高亮度个体,从而由所选出的个体组成网络的支配集。经连接和修剪处理后,得到MCDS的近似解。在无线传感器网络模型的单位圆盘图上进行模拟实验,结果表明,该算法得到的连通支配集规模较小,更接近集中式算法的结果。     

一个新的分布式最小连通支配集近似算法

在计算机网络中广泛使用广播来解决一些网络问题,设计有效的广播算法是一项重要的课题。文中提出一种分布地计算网络最小连通支配集的近似算法并给出了它的正确性证明。它只需要网络节点具有局部的网络状态信息,可伸缩性强。通过此算法可以在网络中自动形成一个虚拟骨干网,从而可为网络中的广播和路由操作提供一个有效的通信基础。模拟结果表明,文中提出的算法求得的连通支配集小,能较好地应用于一般网络以及移动自组网络中。     

能量均衡的最小连通支配集分布式算法

在无线传感器网络路由协议中,最小连通支配集构成的虚拟骨干网是缓解广播风暴的有效方法。现有算法在构造连通支配集时,通常只考虑支配集的规模,虽然获得了较小的支配集,但也造成虚拟骨干网生命周期较短等问题。为了有效解决该问题,提出了一种能量均衡的最小连通支配集分布式算法(EB-MCDS)。仿真实验结果表明,与现有算法相比,EB-MCDS算法有效的均衡了网络能量,延长了网络生命周期20%左右。     

Ad hoc网络中基于MCDS构建延迟定界组播转发结构*

根据无线信号传播方式的特殊性,重新定义了无线组播路由中的代价和时延函数,基于图论中最小连通支配集（MCDS）理论,提出的基于图论中点着色思想的时延定界组播转发结构的构建方法,通过求解MCDS来实现构建最小代价组播路由结构的目的,提出了组播路由时延定界的概念,并在该约束下构建MCDS。理论推导证明了该算法的正确性,与同类算法相比,较低的近似比证明了该算法的有效性,同时具有O(n)的时间复杂度和O(n)的消息复杂度,进一步证明了其高效性,具有适应于灵活多变的Ad hoc网络的优势。