基于多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化的K容錯能量均衡拓撲控制方案
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步驟2：簡(jiǎn)化路徑
，減化過(guò)程分為兩個(gè)步驟。(1)保留N個(gè)監測節點(diǎn)之間的所有路徑；
(2)當監測節點(diǎn)ni和簇節點(diǎn)nj間只存在一條路徑ni→nj(N+1≤j≤N+M)，令nroot=nj且
；當監測節點(diǎn)ni和多個(gè)簇節點(diǎn)間存在路徑時(shí)，為了保證網(wǎng)絡(luò )能量消耗最小，則保留該節點(diǎn)到簇節點(diǎn)的最小路徑min(cost(ni，nj))，且使該簇節點(diǎn)變?yōu)閚root。在簡(jiǎn)化監測節點(diǎn)與簇節點(diǎn)路徑時(shí)，若監測節點(diǎn)和多個(gè)簇節點(diǎn)間存在路徑時(shí)，則保留監測節點(diǎn)到簇節點(diǎn)的最小路徑。由此可見(jiàn)，如果網(wǎng)絡(luò )原拓撲
是K連通的，則簡(jiǎn)化后的拓撲仍為K連通且是能量消耗最小的單簇點(diǎn)拓撲結構。2．2 K-MST拓撲控制算法
K-MST拓撲控制算法中，有如下定義：
定義1：定義節點(diǎn)ni的鄰居節點(diǎn)為{nj|nj∈V，j≠i)；
定義2：規定網(wǎng)絡(luò )中的邊有惟一權值。給定兩條邊(u1，v1)∈E和(u2，v2)∈E，dist(·，·)表示兩個(gè)節點(diǎn)間的歐氏距離，則邊的權值函數w：E→R滿(mǎn)足：
id(u1)表示節點(diǎn)u的序號，可以取其ID號或者M(jìn)AC地址。這樣可以保證在圖Gr中的權值惟一，即使是權值相同的邊(u，v)和(v，u)。
在異構監測無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )圖
中，任意監測節點(diǎn)與簇節點(diǎn)間生成K條不相交路徑的算法分四步進(jìn)行。步驟1：將多簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)化為單簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )，即
。步驟2：求網(wǎng)絡(luò )
的最小生成樹(shù)
，生成各監測節點(diǎn)至簇節點(diǎn)的能量消耗最小路徑，將這些路徑作為網(wǎng)絡(luò )信息采集和傳輸的主路徑，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )能量消耗最小。步驟3：將主路徑斷開(kāi)，在
條路徑中求最小生成樹(shù)
可保證節點(diǎn)有兩條路徑和簇點(diǎn)連通。步驟4：重復步驟3，生成
直至網(wǎng)絡(luò )K連通，則保證網(wǎng)絡(luò )的K連通子圖為
。3 實(shí)驗結果和性能分析
構建1 000 m×1 000 m無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )仿真區域，網(wǎng)絡(luò )中隨機布置監測節點(diǎn)70～140個(gè)不等，令網(wǎng)絡(luò )中監測節點(diǎn)最大發(fā)射半徑為400 m，取簇節點(diǎn)個(gè)數N=3，首先對該網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化，然后分別采用YG6,3算法、FLSS3算法以及本文提出的K-MST算法(K=3)進(jìn)行保證每個(gè)節點(diǎn)至簇節點(diǎn)有3條不相關(guān)路徑的拓撲控制，對每種算法分別進(jìn)行50次仿真，將所得的節點(diǎn)平均度數和未進(jìn)行拓撲控制節點(diǎn)平均度數進(jìn)行比較，如圖1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161468.htm
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