基于小世界理論的無線傳感器網絡拓撲控制.pdf

1、無線傳感器網絡（WSN）首先起源于軍事領域，發(fā)展十分迅速，其在醫(yī)療儀器、工業(yè)自動化控制、環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測等領域有廣泛的運用。
　　將大量傳感器節(jié)點部署到監(jiān)測區(qū)域后，為了更好的讓這些傳感器節(jié)點完成信息的采集、處理和傳送任務，對無線傳感器網絡拓撲結構的構建顯得尤為重要，形成良好的拓撲結構能使得傳感器節(jié)點之間的通信更加高效有序，完成一次信息的發(fā)送消耗更少的能量，從而達到提高傳感器網絡的生存周期的目的。同時，良好的拓撲結構為編寫高效的拓撲控制

2、協議打下了堅實的基礎，特別是通信資源有限的傳感器網絡中，帶寬資源和能耗收到嚴格限制，穩(wěn)定高效的拓撲控制算法顯得更加重要。
　　本文主要的研究內容是利用無線傳感器網絡，提出一種基于小世界理論的無線傳感器網絡拓撲控制算法。為了提高監(jiān)測網絡的生存周期，本文結合傳感器網絡中平面型拓撲控制和層次型拓撲控制的優(yōu)勢，并設法將小世界理論引入無線傳感器網絡，提出一種適用于WSN的拓撲控制算法(TLWA)。此外，在TLWA拓撲控制算法的基礎上，設計一

3、種與之相適應的路由算法(RALT)。論文主要研究成果如下：
　　提出了一種新的基于小世界理論的拓撲控制算法(TLWA)，該算法利用小世界理論較高的聚集系數和較短的平均路徑長度的特點，在網絡中構建了高級節(jié)點層和普通節(jié)點層的層次拓撲結構，高級節(jié)點之間構成高級節(jié)點網，承擔主要的數據發(fā)送任務，高級節(jié)點之間存在一些長程鏈接，該鏈接相當于信息傳遞的捷徑，利用這些長程鏈接轉發(fā)信息能大大減少節(jié)點的能耗，普通節(jié)點承擔少量的數據發(fā)送任務，且加入離自己

4、最近的高級節(jié)點，形成普通節(jié)點簇，在普通節(jié)點簇的通信中采用一種改進的負載均衡算法，使其適用于TLWA算法，最大可能的提高網絡的生存周期；
　　設計了一種依賴于 TLWA算法的拓撲結構的路由算法(RALT)，RALT算法的核心思想是利用 TLWA拓撲結構中的長程鏈接，信息通過高級節(jié)點來傳遞，通過高級節(jié)點網中的長程鏈接來大大縮短信息路由所需的跳數，從而減少普通節(jié)點的能耗且路由效率更加高效。
　　針對以上提出的適用于無線傳感器網絡的