一种改进的无线传感器网络EEMCDS算法

针对无线传感器网络中的有效路由,提出了一种改进的,基于最小连通支配集的能量有效算法IEEMCDS(Improved Energy-Efficient Minimum Connected Dominating Set).路由搜索主要集中在连通支配集内,通信量小.该算法是一个能量有效的分布式算法,在维护最小连通支配集时,充分考虑了节点的能量问题,优先选择高能量的节点充当连通支配集节点,提出了支配节点能量最小阈值调整法,可以有效地延长网络寿命.实例仿真表明在改进算法的连通支配集中,高能量的节点在支配集中一直占有较高的比例,从而有效地延长了网络寿命.     

无线传感器网络中d-Hop 2-连通容错支配集的分布式构造算法

无线传感器网络随节点移动组成自我维持的自组织系统,采用连通支配集的虚拟骨干技术可使平面网络系统层次化而简化节点路由、管理和维护。但大规模无线传感器网络的连通支配集节点数目依然庞大,d-hop连通支配集可以大大减小支配集节点数目。另外,由于存在节点失效、链路断裂等无线特性,虚拟骨干网需要具备一定的容错性。在单位圆盘图网络模型中为构建精简且具有容错能力的虚拟骨干网,提出d-hop 2-连通支配集的分布式构造算法,先构造d-hop独立支配集后再连通形成d-hop 2-连通支配集。并从理论和仿真上对算法的复杂度、近似比和算法性能作了进一步探讨和验证。     

能量有效的最小连通支配集近似算法

针对无线自组传感器网络中有效路由提出的一种能量有效的最小连通支配集近似算法EEMCDS(Energy-Efficient minimum connected dominating set),路由搜索主要集中在连通支配集内.本文提出一个能量有效的简洁有效的分布式算法,该算法根据各节点所具有的能量不同,优先选择高能量的节点作为连通支配集节点,可以有效地延长网络寿命.实例仿真表明在连通支配集节点数量较少的情况下,高能量的节点在支配集中所占的比例也是较高的.     

基于参考能量的无线传感器网络连通支配集算法研究

无线传感器网络中通常利用连通支配集形成虚拟骨干网以进行分层次的路由.现有算法所得到的连通支配集或者只适用于图的连通度比较大的情况,或者没有考虑支配节点的能量等特性.本文设计了一种基于参考能量的连通支配集构造算法,在考虑支配节点的剩余能量的基础上生成连通支配集,使获得的连通支配集不仅适合于各种连通度的拓扑情况,而且具有更好的能量性能.     

无线传感器网络基于权值的极小支配集路由算法

在无线传感器网络设计中,为节约系统能量、延长网络寿命,提出了基于权值极小支配集路由算法(Minimal dominating set with weight,WMDS).该算法的路由搜索主要集中在生成的支配集及网关节点内.当网络中少数节点发生变化时,只需个别相关节点更新它们的状态,不需要网络中所有节点重新计算支配集.考虑到网络内传感器节点能量分布均衡,各节点可以轮换充当支配点,支配点的数据融合可以减少传输信息包的数量.仿真实验表明,WMDS算法能得到较小的支配集,从而有效减少网络广播过程中的转发节点数,节省了网络资源.路由算法明显减少了信息包传输的数量,均衡了各节点的能量消耗,有效地延长了网络的寿命.     

基于相邻矩阵快速构建虚拟主干网的近似算法

在无线Ad-hoc网络中,基于极小连通支配集的虚拟主干网技术对资源分配和路由优化具有重要的作用。首先证明了相邻矩阵理论的一个有关结论,然后利用此结论以及极大独立集和极小支配集的关系,提出了一种基于相邻矩阵快速构建无线Ad-hoc网络最小连通支配集的近似算法,并给出了算法的正确性证明、复杂性分析和近似比分析。仿真试验结果表明,利用该算法可以快速高效地构建Ad-hoc网络的虚拟主干网。     

能量均衡的最小2-连通2-支配集的分布式算法

在无线传感器网络中,一般通过构造连通支配集形成虚拟骨干网来分层路由。现有算法通常只考虑如何获得规模较小的支配集,忽略网络自身的不稳定性,使得节点失效或链路失败经常发生。针对连通支配集的容错能力,结合节点度与能量因素,提出一种能量均衡的最小2-连通2-支配集的分布式算法（DA-EBM）。 Omnet仿真实验表明, DA-EBM算法构造的容错连通支配集能有效均衡能量消耗,延长网络生命周期。     

一种新型的Ad Hoc网络虚拟主干网构造技术

基于连通支配集算法的虚拟主干网技术对于无线自组网的路由优化、能量保护和资源分配都具有重要的作用。本文对现存基于连通支配集算法的提出背景和应用环境作了简单介绍,由于在无线自组网中搜索主干节点和群首类似于图论中的最小连通支配集和最小支配集问题的求解,在此基础上提出了一种性能较好的虚拟主干网的构造技术--基于图着色思想提出的一种极小连通支配集的构造算法,并从理论上证明了该算法的正确性和高效性,通过分析,算法的时间和消息复杂度明显优于其他已知算法。     

克隆选择的无线传感器网络拓扑优化方法

为提高无线传感器网络能量利用率,建立连通支配集的无线传感器网络数学模型,将完全连通下最少工作节点个数问题转化为最小连通支配集的求解问题;通过改进的克隆选择算法求解能耗最优的无线传感器网络拓扑结构;Matlab仿真表明,改进克隆选择算法可优化无线传感器网络拓扑结构,较克隆选择算法有更好的运算效率和收敛速度;文章既为无线传感器网络拓扑提供一种可行的优化方法,也为无线传感器的实际应用提供参考。     

基于多层极小支配集聚类的WSN算法仿真与分析

在无线传感器网络技术中,多层极小支配集聚类算法是对随机聚类算法的改进,本文讨论了图论中的极小支配集算法,并根据实际需要提出了一种改进的简化近极小支配集的算法,大大降低了计算极小支配集的复杂程度,然后讨论了极小支配集应用在无线传感器网络的聚类的实现.最后用仿真程序验证了该算法在节能性方面的突出改进.     

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。     

能量限制的连通支配集分布式构造

在无线传感器网络中,通常采用连通支配集来构成一个虚拟骨干网以进行分层路由。在支配集中的节点的耗能相对其它节点要多,虚拟骨干网的生存周期由剩余能量最小的传感器节点决定。提出了一个有能量门限限制的连通支配集分布式构造算法,算法的主要思路是从任一节点开始,采用邻域深度优先搜索,当一个方向搜索结束时再回朔搜索其它方向来形成连通支配集;若某一支配点的邻域中的节点能量小于门限值,则回朔搜索其它方向来形成支配集。     

Ad hoc网络中基于权值的连通支配集算法

移动Ad hoe网络是一种多跳,自组织网络,在该网络中可以通过构建虚拟骨干网来减少参与路由计算的节点数量,虚拟骨干网可以由近似的最小连接主节点集(MCDS)组成.提出了一种考虑节点权值的分布式近似MCDS查找算法,在网络拓扑结构发生变化时对MCDS进行维护.与几种经典的分布式近似MCDS查找算法相比较,结果表明,该算法具有更好的性能.     

基于连通支配集的虚拟骨干网构造算法

针对无线传感器网络中缺少骨干网络的问题,提出一种基于连通支配集的虚拟骨干网构造算法。该算法利用图论中的极大独立集和连通支配集构造一个虚拟骨干网络,运用修剪规则去除冗余节点,通过优先选择能量多、距离近的节点使网络寿命更长、延迟更小。实验结果表明,该算法在单位圆图中产生的连通支配集至多为7.6opt+1.4,消息复杂度和时间复杂度为O(n)。     

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。     

能量高效的传感器网络虚拟骨干网构造算法

提出一种新的可用于无线自组传感器网络路由中的能量高效的虚拟骨干网构造算法。该算法将网络中的节点按照地理距离最近的原则划分为若干簇，簇头与簇成员的距离为k-hop，增大了簇的规模，减少了通信开销；利用最小连通支配集理论优化簇内结构，选择新的参数作为权值，在保证骨干网规模的同时，优先选择剩余能量高的节点担任骨干节点，均衡了网络的能量消耗，从而延长了网络寿命。仿真结果表明,该算法构造的虚拟骨干网规模较小，对降低路由复杂度、延长传感器网络寿命有较好的效果。     

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。