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无线传感器网络的分簇拓扑控制算法研究 被引量：1
1
作者 刘华军 《信息技术与信息化》 2024年第4期150-153,共4页
在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,... 在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,使能量水平较高的节点选择基站附近能量高的节点进行数据转发,以最大程度节省网络能量、延长网络生命期。仿真实验表明,相比于其他算法而言,分簇拓扑控制算法的节点簇拓扑稳定性、能耗均衡性更加优秀。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇拓扑控制算法 多跳路由 能量均衡控制
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无人机集群联合拓扑控制的智能路由规划方法 被引量：1
2
作者 颜志 易正伦 +1 位作者 欧阳博 王耀南 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期137-149,共13页
针对现有无人机集群路由协议拓扑适变能力弱,易产生包重传、能量空洞和高时延,严重恶化了数据路由性能的问题,针对无人机集群中集群拓扑与路由的耦合特性,提出了一种联合拓扑控制的智能路由规划(IRPJTC)方法。该方法由基于虚拟力的自适... 针对现有无人机集群路由协议拓扑适变能力弱,易产生包重传、能量空洞和高时延,严重恶化了数据路由性能的问题,针对无人机集群中集群拓扑与路由的耦合特性,提出了一种联合拓扑控制的智能路由规划(IRPJTC)方法。该方法由基于虚拟力的自适应拓扑控制(VFATC)和基于近端策略优化的地理路由规划(PPO-GRP)组成。其中,VFATC使各无人机根据邻居运动状态信息自适应调整与邻居的距离,保证集群中链路的稳定连接;进一步,PPO-GRP引入VFATC中的链路稳定性指标,并结合端到端时延与能耗指标,设计多目标奖励函数,采用深度强化学习中的近端策略优化算法训练路由策略。仿真实验结果表明,IRPJTC相比于现有路由方法,能在保证分组传输成功率的同时,使端到端时延降低12.11%,无人机集群能耗降低4.56%,且具备更强的能耗均衡能力。 展开更多
关键词 无人机集群 路由协议 拓扑控制 近端策略优化 深度强化学习
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面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制 被引量：1
3
作者 徐晓帆 章跃跃 +3 位作者 曹馨悦 缪馨 燕锋 杜平 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1-9,共9页
针对巨型星座单星任务的时变性以及由此产生的负载过重、单节点脆弱性以及网络控制平面的高可靠性需求,研究面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制,提出了一种基于北斗网格位置码的多层多域拓扑描述模型。首先给出了域、层、片、元相... 针对巨型星座单星任务的时变性以及由此产生的负载过重、单节点脆弱性以及网络控制平面的高可靠性需求,研究面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制,提出了一种基于北斗网格位置码的多层多域拓扑描述模型。首先给出了域、层、片、元相关概念及其定义,以实现对卫星节点和星间链路的拓扑特征的统一表征,刻画卫星节点的连通状态以及整个星座的网络拓扑结构;然后设计了一套以在轨控制器为核心、以地面网络控制为辅助的拓扑控制架构,用于提供常态化运行服务保障;最后通过仿真平台对巨型星座子域划分和统一表征进行了验证分析。仿真结果表明,所提拓扑描述模型能够提高巨型星座卫星网络拓扑控制过程的实时性与准确率。 展开更多
关键词 巨型星座 多层多域 北斗网格位置码 网络拓扑控制
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无线传感器网络的自适应网络拓扑控制技术研究 被引量：1
4
作者 徐倩 《信息记录材料》 2024年第8期153-155,共3页
无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)大规模、自组织、随机部署、节点资源有限和网络拓扑动态变化等特点决定了拓扑控制技术在其中的关键作用。本研究针对自适应网络拓扑控制技术进行了深入研究,以优化WSN的整体性能为目的,... 无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)大规模、自组织、随机部署、节点资源有限和网络拓扑动态变化等特点决定了拓扑控制技术在其中的关键作用。本研究针对自适应网络拓扑控制技术进行了深入研究,以优化WSN的整体性能为目的,综合考虑了节点的剩余能量、通信需求,提出了基于分布式算法的自适应网络拓扑控制方法,以最大限度地减少节点能耗,延长网络生命周期,为未来WSN的设计和优化提供了一定的研究思路和参考价值。 展开更多
关键词 无线传感器网络 自适应拓扑控制 能量感知 分布式算法 网络优化
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基于节点移动性的水下动态拓扑控制方法
5
作者 郝琨 薛旭峰 +2 位作者 刘永磊 李志圣 赵晓芳 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期542-550,共9页
针对水下传感器节点随洋流移动导致的网络覆盖率和连通率较低的问题,提出一种新的水下动态拓扑控制方法。节点部署阶段,利用模拟退火算法计算节点的期望部署位置,并采用蜿蜒洋流移动模型预测节点的实际部署位置,节点无须消耗额外能量调... 针对水下传感器节点随洋流移动导致的网络覆盖率和连通率较低的问题,提出一种新的水下动态拓扑控制方法。节点部署阶段,利用模拟退火算法计算节点的期望部署位置,并采用蜿蜒洋流移动模型预测节点的实际部署位置,节点无须消耗额外能量调节自身位置即可保持网络的全连通和高覆盖率;拓扑优化阶段,以最大化延长网络寿命为目标,自主水下航行器根据节点实时情况执行高效的拓扑优化策略。仿真结果表明,与现有的CDA、SLO及随机部署方案相比,提出的新方法在保持全连通性的前提下具有更好的覆盖率和平均节点度;节点存活率和数据包传输成功率分别提升了11.6%和11.53%,有效提高了网络寿命。 展开更多
关键词 拓扑控制 节点移动性 模拟退火算法 自主水下航行器
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WSNs中基于梯度场拓扑控制算法的维护更新 被引量：6
6
作者 阎新芳 王志龙 +1 位作者 闫新生 张汉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第8期56-58,61,共4页
在无线传感器网络(W SNs)中,为了能有效降低生成簇的簇树高度,需要设计可以限制节点到基站最小跳数的分簇算法,介绍了一种基于梯度场的拓扑控制算法(ETBG),并针对该算法中由新节点加入或节点死亡引起的拓扑结构变化的情况,给出其维护和... 在无线传感器网络(W SNs)中,为了能有效降低生成簇的簇树高度,需要设计可以限制节点到基站最小跳数的分簇算法,介绍了一种基于梯度场的拓扑控制算法(ETBG),并针对该算法中由新节点加入或节点死亡引起的拓扑结构变化的情况,给出其维护和更新算法,使该算法具有更好的可扩展性和自恢复能力,最后通过M atlab仿真验证算法的有效性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 梯度场 拓扑控制 基于梯度场的拓扑控制算法
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一种基于TopDisc的WSNs拓扑控制算法 被引量：2
7
作者 王慧娇 张华成 黄廷磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第10期115-117,共3页
针对无线传感器网络(WSNs)中无线信号动态波动变化时引起网络链路不稳定和覆盖范围变小的问题,提出了一种基于TopDisc的WSNs拓扑控制算法。该算法通过引入拓扑控制参数控制网络拓扑优化以适应无线信号变化,给出了拓扑创建过程,对算法进... 针对无线传感器网络(WSNs)中无线信号动态波动变化时引起网络链路不稳定和覆盖范围变小的问题,提出了一种基于TopDisc的WSNs拓扑控制算法。该算法通过引入拓扑控制参数控制网络拓扑优化以适应无线信号变化,给出了拓扑创建过程,对算法进行了仿真实验。仿真结果表明:改进的拓扑控制算法能够提升WSNs对复杂无线电环境的适应能力,提高了资源利用率和链路可靠性。 展开更多
关键词 TopDisc算法 无线传感器网络 拓扑控制 拓扑控制参数
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无线传感器网络的拓扑控制 被引量：100
8
作者 张学 陆桑璐 +2 位作者 陈贵海 陈道蓄 谢立 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期943-954,共12页
拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一.拓扑控制对于延长网络的生存时间、减小通信干扰、提高MAC(media access control)协议和路由协议的效率等具有重要意义.全面阐述了拓扑控制技术的研究进展,首先明确了拓扑控制研究的问题... 拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一.拓扑控制对于延长网络的生存时间、减小通信干扰、提高MAC(media access control)协议和路由协议的效率等具有重要意义.全面阐述了拓扑控制技术的研究进展,首先明确了拓扑控制研究的问题和设计目标,然后分别从功率控制和睡眠调度两个方面介绍代表性的研究工作,并加以分析和比较,同时指出了这些工作存在的不足.最后分析和总结了研究现状中存在的问题、需要进一步研究的内容以及拓扑控制研究的发展趋势. 展开更多
关键词 传感器网络 无线网络 拓扑控制 功率控制 睡眠调度
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一种能量感知的无线传感网拓扑控制算法 被引量：28
9
作者 陈志 骆平 +4 位作者 岳文静 扈罗全 黄洵松 曹壹 毛博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期382-387,共6页
为不平衡能量分布的异构无线传感网构建一种拓扑控制算法EADCA。在该算法中,每个节点根据自己的剩余能量和邻居节点的平均剩余能量计算簇头声明报文发送的理论时刻;在该理论时刻,没收到任何簇头声明报文的节点成为簇头,该簇头广播簇头... 为不平衡能量分布的异构无线传感网构建一种拓扑控制算法EADCA。在该算法中,每个节点根据自己的剩余能量和邻居节点的平均剩余能量计算簇头声明报文发送的理论时刻;在该理论时刻,没收到任何簇头声明报文的节点成为簇头,该簇头广播簇头声明报文;收到簇头声明报文的节点成为普通节点并放弃发送簇头声明报文。同时,该算法在簇头竞争过程中使用经验数据,并对孤立节点和能量过低节点进行休眠。仿真结果表明,EADCA能够延长网络生命周期,有效控制簇头分布密度。 展开更多
关键词 无线传感网 拓扑控制 能量感知 分簇
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平均度约束的无线传感器网络拓扑控制 被引量：23
10
作者 陈力军 毛莺池 +1 位作者 陈道蓄 谢立 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1544-1550,共7页
拓扑控制是无线传感器网络中最重要的技术之一.大规模随机部署的无线传感器网络节点,在满足无线传感器网络拓扑连通性的前提下,如何保证网络结构的稀疏性是一个亟待解决的问题,目前已有的研究结果表明当节点密度较大时,得到的网络拓扑复... 拓扑控制是无线传感器网络中最重要的技术之一.大规模随机部署的无线传感器网络节点,在满足无线传感器网络拓扑连通性的前提下,如何保证网络结构的稀疏性是一个亟待解决的问题,目前已有的研究结果表明当节点密度较大时,得到的网络拓扑复杂,计算路由将严重消耗节点资源.文中提出了一种平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,通过增加节点通信半径,约束节点的平均度来解决网络的连通性与网络拓扑的稀疏性之间的矛盾.数值模拟表明:通过平均度约束的无线传感器网络拓扑控制,可减少网络中选出的工作节点数,保证了网络的稀疏性,简化了路由的复杂度,从而延长了网络的生存周期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 随机图 平均度 约束 拓扑控制
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Ad Hoc网络中基于方向性天线的分布式拓扑控制算法 被引量：18
11
作者 贺鹏 李建东 +1 位作者 陈彦辉 陈亮 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1308-1318,共11页
提出了一种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法,可以同时通过调整网络中各节点的发射功率和改变节点天线的方向来对网络的拓扑进行控制,每个节点逐渐增大它的发射功率直到该节点在其方向性天线的每个扇区内找到足够数量的邻节点为止.... 提出了一种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法,可以同时通过调整网络中各节点的发射功率和改变节点天线的方向来对网络的拓扑进行控制,每个节点逐渐增大它的发射功率直到该节点在其方向性天线的每个扇区内找到足够数量的邻节点为止.在这种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法的基础上又使用了两种不同的拓扑平面化优化算法,进一步删除了拓扑图中多余的交织边,使得网络最终的结构为一幅平坦图.由于每个节点使用了较低的发射功率以及算法形成的网络拓扑图中的平均节点度数较小,从而提高了整个网络的使用寿命,减少了节点间的干扰.仿真结果充分说明了算法的有效性. 展开更多
关键词 拓扑控制 方向性天线 平面图 无线AD HOC网络
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矿井巷道无线传感器网络分层拓扑控制策略 被引量：19
12
作者 周公博 朱真才 +1 位作者 陈光柱 周丽娟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期333-337,共5页
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... 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。 展开更多
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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基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法 被引量：13
13
作者 刘军 孙茜 +1 位作者 李少华 郑重 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1257-1260,共4页
为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构... 为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能. 展开更多
关键词 无线自组网 拓扑控制 定向天线 异构 NS2
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基于分层自治域空间信息网络模型与拓扑控制算法 被引量：11
14
作者 张威 张更新 +2 位作者 边东明 苟亮 谢智东 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期94-105,共12页
针对空间信息网络结构复杂、拓扑动态变化以及空间尺度大等特点,提出一种面向空间信息网的分层自治域模型。该模型根据节点属性、链路能力、任务特点、分布区域等不同,将整个网络划分为不同的自治域和子自治域,各域内可采用相对独立的... 针对空间信息网络结构复杂、拓扑动态变化以及空间尺度大等特点,提出一种面向空间信息网的分层自治域模型。该模型根据节点属性、链路能力、任务特点、分布区域等不同,将整个网络划分为不同的自治域和子自治域,各域内可采用相对独立的控制策略,从而将子网间各动态因素解耦合。然后,基于该分层自治域模型,提出了一种最小化时延的拓扑控制算法。与现有的集中式和分布式拓扑控制方法不同,该算法采用混合式方法,将控制信息约束在相邻子自治域范围内,既保证了网络的连通性,又减少了控制信息的开销。理论分析表明,若网络的物理拓扑是k连通的,则该算法得到的拓扑控制结果一定是k连通的。仿真结果验证了理论分析和所提出算法的有效性。 展开更多
关键词 空间信息网 网络模型 自治域 拓扑控制
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一种建立可自维护且具有最小能量特性的无线网络的分布式拓扑控制算法 被引量：11
15
作者 沈中 常义林 +1 位作者 崔灿 张新 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期569-578,共10页
由节点的位置和传输范围确定的无线网络拓扑结构对网络的性能有着重大的影响.拓扑控制通过调节节点的传输功率能够优化网络的性能,减少节点的功率消耗,延长网络的生存时间.文中提出一个分布式的拓扑控制算法,由该算法产生的拓扑结构具... 由节点的位置和传输范围确定的无线网络拓扑结构对网络的性能有着重大的影响.拓扑控制通过调节节点的传输功率能够优化网络的性能,减少节点的功率消耗,延长网络的生存时间.文中提出一个分布式的拓扑控制算法,由该算法产生的拓扑结构具有最小能量特性,并且在网络的组成发生动态变化时,算法可以以响应的方式维护全网的连通性和全局的最小能量特性.该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,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、传输功率的效率以及响应拓扑变化的平均节点数等方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法. 展开更多
关键词 无线AD HOC网络 拓扑控制 拓扑维护 最小能量路径 最小能量特性
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IMECN：一种新的无线传感器网络拓扑控制算法 被引量：13
16
作者 李云 周娴 +1 位作者 尤肖虎 刘占军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期48-53,共6页
拓扑控制策略对减小无线传感器网络中节点的能量消耗,延长网络的生命期具有重要意义.在已有的拓扑控制算法中,有代表性的是SMECN.本文在分析SMECN拓扑控制算法的缺点的基础上,提出了一种新的拓扑控制算法—IMECN.IMECN利用极坐标中的极... 拓扑控制策略对减小无线传感器网络中节点的能量消耗,延长网络的生命期具有重要意义.在已有的拓扑控制算法中,有代表性的是SMECN.本文在分析SMECN拓扑控制算法的缺点的基础上,提出了一种新的拓扑控制算法—IMECN.IMECN利用极坐标中的极角,巧妙地将区域覆盖问题转化为角度叠加问题,通过判断多个圆心角的叠加和是否等于2π,判断节点的无线传输范围是否覆盖其直接传输区域.最后,我们理论分析了IMECN的计算复杂度,仿真分析了IMECN的节能特性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 拓扑控制 最小能量特性 直接传输范围
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无线自组网的拓扑控制策略研究进展 被引量：13
17
作者 王方伟 张运凯 +1 位作者 丁振国 马建峰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第10期70-73,共4页
拓扑控制是无线自组网中最重要的技术之一,主要用来降低能量消耗和无线干扰,其目标是在降低能量消耗和无线干扰的前提下,控制网络节点问的通信串路和节点的传输范围,以提高全网的生命周期和效率,如连通性和对称性等。本文首先介绍了拓... 拓扑控制是无线自组网中最重要的技术之一,主要用来降低能量消耗和无线干扰,其目标是在降低能量消耗和无线干扰的前提下,控制网络节点问的通信串路和节点的传输范围,以提高全网的生命周期和效率,如连通性和对称性等。本文首先介绍了拓扑控制模型;然后给出了拓扑控制策略的分类,回顾了无线自组网拓扑控制策略的研究进展,并对有关策略进行了分析;最后给出了该领域的一些研究方向。 展开更多
关键词 无线自组网 拓扑控制 能量消耗 网络管理
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无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法 被引量：10
18
作者 沈中 常义林 +1 位作者 崔灿 张新 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期341-346,351,共7页
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. 展开更多
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
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具有路径能耗优化特性的WSN无标度容错拓扑控制算法 被引量：10
19
作者 刘浩然 韩涛 +1 位作者 李雅倩 尹荣荣 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期64-72,共9页
针对数据传输型的大规模无线传感网络中路径能量损耗问题,建立在多跳模式下的网络路径能耗优化模型,得出可以使网络通信能耗最小的节点度取值规律。依据节点度的最优取值,通过控制网络平均节点度的适应度模型来构建网络拓扑,提出一种具... 针对数据传输型的大规模无线传感网络中路径能量损耗问题,建立在多跳模式下的网络路径能耗优化模型,得出可以使网络通信能耗最小的节点度取值规律。依据节点度的最优取值,通过控制网络平均节点度的适应度模型来构建网络拓扑,提出一种具有路径能耗优化特性的无标度容错拓扑控制算法EETA(energy efficiency topology algorithm)。动态性能分析表明,由该算法生成的网络拓扑,其节点的度分布服从幂律,具有无标度拓扑的强容错能力。仿真实验结果显示,该算法同时也降低了网络路径能量消耗,具有路径节能性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 拓扑控制 容错 无标度结构 路径能量消耗
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自组网容错拓扑控制的研究 被引量：7
20
作者 时锐 刘宏伟 +1 位作者 董剑 杨孝宗 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1978-1982,共5页
为省能而提出的拓扑控制若未考虑容错易造成自组网无法面对节点和无线信道失效.本文针对一般的原始平面图G0提出了保持两点之间最大限度K点、K边和K路径容错连通能力的概念.设计了一种基于K条内部节点互不相交路径的分布式拓扑控制算法L... 为省能而提出的拓扑控制若未考虑容错易造成自组网无法面对节点和无线信道失效.本文针对一般的原始平面图G0提出了保持两点之间最大限度K点、K边和K路径容错连通能力的概念.设计了一种基于K条内部节点互不相交路径的分布式拓扑控制算法LKINDP,能够保持G0内任意两点之间最大限度K连通容错能力,并给出了证明.仿真结果表明,LKINDP能够显著减小平均电台半径,简化网络拓扑结构,并且能够通过改变K值来调整网络的容错能力. 展开更多
关键词 容错 拓扑控制 省能 自组网
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