[發明專利]基于部分k連通的無線傳感網絡完全k連通實現方法

無效

• 申請號: 200810238984.1
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN101437306A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 蒲菊華;張艷青;韓志成;張碩;熊璋
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W24/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種無線傳感網絡完全k連通實現方法，更特別的說，是一種基于部分k連通方法的無線傳感網絡完全k連通實現方法。?

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Network，簡稱WSN)是由部署在監測區域內大量微型傳感器節點組成，通過無線通信的方式形成一個多跳的自組織網絡系統，其目的是協作地實時監測、感知和采集網絡監測區域內的各種環境或被監測對象的信息，并將信息發送給使用者。?

一個傳感器節點一般由一個嵌入式處理單元、低功耗射頻模塊和一個或多個傳感部件組成，并由電池供電。其節點結構決定了其處理能力、通訊能力、感知能力和供電能力都非常有限。因此，一般地，在大量分布的無線傳感器節點所夠成的多跳自組織的無線傳感器網絡中，單個節點很難直接將數據發送給基站(Sink)節點，而需要多個節點之間相互協作來進行數據采集和路由，其中，數據路由被認為是傳感器節點最耗能的工作之一。?

正是因為節點的多方面能力都非常有限，因此，傳感器節點很容易失效。此外，在很多無線傳感器網絡應用中，傳感器節點多部署在危險或惡劣環境下、或者部署在人不方便到達的地方來采集相關的數據完成監測工作，一方面這些惡劣環境增加了很多節點失效的不可控因素，另一方面使得更換節點電池或更換失效的節點幾乎不可能。傳感器網絡的自組織工作方式決定了一個節點可能成為其它節點傳遞數據的路由設施，因此，如果一個節點失效，不但它本身不能完成檢測工作，更可能帶來其它正常工作節點的數據不能正常路由傳遞到Sink節點的可能，從而出現部分節點失效卻導致整個網絡失效的情況。?

因此，如何提供有效方式來延長整個傳感器網絡的生命周期就顯得非常迫切。一個簡單而有效的方式就是部署一定冗余量的節點，使得節點之間有多條路徑相連，即所謂的多連通。當節點之間有多條路徑相連時，如果一條路徑上有節點失效，其它的路徑還可以完成數據路由，從而提高了無線傳感網絡的可靠性。

傳感器網絡的k連通節點部署就是用多連通思想來提高網絡可靠性的方法。所謂k連通是指無線傳感網絡中任意兩個節點之間都有k條獨立的路徑相互可達。k條獨立的路徑是指至少存在k條路徑，這些路徑中彼此沒有重復的節點。k連通意味著無線傳感器網絡中有k-1個節點失效后，至少保證還有一條路徑連通。?

^G，ω^G)的所有邊根據權值集合中各權值從大到小的順序排列，將排序后的降序邊序列記為E_↓^G＝(E_↓G1，E_↓G2，...，E_↓gl)，則有邊權值關系ωE↓G1≥ωE↓G2≥...≥ωE↓Gl,]]>

[00?[0008]?從此方法的步驟可以看出，它需要在同一個物理位置放置多個傳感器節點，這種方法在一定程度上增加了網絡的可靠性，但是效果卻是有限的。比如，傳感器節點的失效可以分為兩大類，一類是因為節點電池耗盡或其它硬件故障等節點內部原因導致的節點失效，另一類是因為諸如地震、臺風或動物踐踏等外部環境因素所造成的節點失效，對于第一類失效，在一個物理位置上放置多個節點能達到一定的冗余，但是對于第二類失效問題，外部環境使得同一個物理位置的節點同時失效的可能性較大，因此，在這種情況下，在同一個物理位置部署多個節點，就很難真正達到冗余的目的。?