一种自适应的混合型无线传感器网络拓扑控制算法.pdfVIP

第23卷 第3期 传 感 技 术 学 报 Vo1．23 No．3 2010年 3月 CHJNESE JOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Mar．2010 AnAdaptiveHybridTopologyControlforW SN LIShaochun，CHENGLianglun (Networks＆SysteaResearchInstitute，FacultyofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China) Abstract：Hybridtopologycontrolalgorithm forspecificapplicationsisoneofthehotissuesinthefieldofWSNto- pologycontro1．Onthebasisofthestudyofclassical—orientedevent—drivennetworktopoloyg controlalgorithm—AS— CENT，anadaptivehybridtopologycontrolalgorithm—AHTCisproposed．TheproblemsofASCNETaresolvedwhen applyingtonetworkscenesoflarge—scaledriven—event．Theproblemssuch asfailureadaptioninlargescalenet- work，noderesidualenergyandhighrateofnetworkpacketlossarelessconsidesed．Simulationresultsshow that theimprovedalgorithm hasbettereneryg efficiencyandstability． Keywords：WSN；topologycontrol；adaptivehybrid；ASCENT；AHTC EEACC16150P 一 种 自适应的混合型无线传感器网络拓扑控制算法术 李少春，程 良伦 (广东工业大学 自动化学院控制网络与系统研究所，广州 510006) 摘 要 ：针对特定应用场合的混合型拓扑控制算法是WSN拓扑控制领域的研究热点之一。在研究经典的面向事件驱动型 网络拓扑控制算法一AsCENT基础上 ，提出了一种 自适应的混合型拓扑控制算法一AHTc算法。针对大规模事件驱动型网络 场景应用，解决了ASCNET算法不能适应于大规模网络、未考虑节点剩余能量、网络丢包率高等问题。仿真结果表明，改进的 算法有更好的节能性和稳定性。 关键词：无线传感器网络；拓扑控制；自适应；混合型；ASCENT；AHTC 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1004—1699(2010)O3—0428—06 无线传感器网络的首要设计 目标之一是降低全 器是一种面向实际应用的多样性网络。在随机部署 网能耗 。而拓扑控制是实现这一 目标的重要支撑基 的大规模密集型网络中，经典的拓扑控制机制无法 础。拓扑控制从研究方向上分可以分为：节点功率 适应其特殊要求。尤其是对于大规模事件驱动型网 控制、层次型拓扑控制、网内节点协同启发机制--。 络。功率控制 由于缺乏休眠机制而无法适应大规模 节点功率控制机制调节网络 中每个节点的发射功 密集型网络。层次型拓扑可以近似的用于大规模网 率，目的是在保证全网连通性的情况下，均衡节点一 络但是缺乏本地功率优化和 自适应性。而协同启发 跳距 离 的邻 居 数 目。经 典 算 法 有：LMA 、 机制的缺点在于局部的自适应性而不能很好的扩展 DRNG_j、LMST 等；层次型拓扑控制是选择网络 到大规模网络。且大多数算法都没有考虑节点剩余 中的一些节点成为骨干节点，构架起包转发的骨干 能量和负载均衡问题。 网络，其他非骨