基于多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化的K容錯能量均衡拓撲控制方案

從圖1可以看出，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模增大，未進(jìn)行拓撲控制的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)平均度數由11．4增加到23．37，且增長(cháng)速度很快。采用三種拓撲控制算法均將節點(diǎn)的度數進(jìn)行了有效的控制，將平均度數減小到了16以下，這三種算法中，本文提出的K-MST算法將節點(diǎn)平均度數保證在2．8～2．94之間，比其他兩種算法更多地減少了路徑的冗余，較小的網(wǎng)絡(luò )冗余減少了數據傳輸過(guò)程中的數據沖突耗，可延長(cháng)能量有限的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )工作壽命，又可較好地保證網(wǎng)絡(luò )的連通性。
采用YG6,3算法、FLSS3算法以及3-MST算法分別進(jìn)行50次仿真，將生成拓撲結構中平均鏈路長(cháng)度和未進(jìn)行拓撲控制的平均鏈路長(cháng)度進(jìn)行比較，如圖2所示。

從圖2可以看出，由于網(wǎng)絡(luò )規模增大，采用三種拓撲控制算法所得的網(wǎng)絡(luò )平均鏈路長(cháng)度均呈下降趨勢，采用3-MST算法得到的平均鏈路長(cháng)度最小。這意味著(zhù)在采用3-MST算法生成拓撲的路徑上進(jìn)行數據傳輸，比另外兩種算法可以消耗更少的能量，從而延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )壽命。

4 結論
針對異構監測傳感器網(wǎng)絡(luò )結構，設計了一個(gè)優(yōu)化的拓撲控制方案，在減少網(wǎng)絡(luò )冗余的同時(shí)兼顧了網(wǎng)絡(luò )的容錯性，并且保證生成拓撲可以有效延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )生存周期。該拓撲控制方案在保證傳感器網(wǎng)絡(luò )K連通的前提下，可以最大限度減少傳感器網(wǎng)絡(luò )中的冗余路徑，可以較好地均衡無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )能耗，延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )生命周期。