本發(fā)明公開了一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒?。提供了一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒ǎǎ簶?gòu)造了一種以容錯傳感器節(jié)點(diǎn)為六邊形頂點(diǎn)的正六邊形分簇機(jī)制(RHCS)，通過Markov分析了RHCS的隨機(jī)失效概率以及能量故障概率，得出綜合故障概率；將綜合故障概率引入無標(biāo)度拓?fù)錁?gòu)建規(guī)則中，形成一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼Ｐ停辉O(shè)置隨機(jī)故障節(jié)點(diǎn)，計算網(wǎng)絡(luò)最大連通子圖節(jié)點(diǎn)個數(shù)，評估容錯性能。本發(fā)明的有益效果：一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒?SFTEM)。不同于傳統(tǒng)的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?，該模型首先提出了一個正六邊形的分簇機(jī)制(RHCS)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)拓?fù)溲莼I(lǐng)域，具體涉及一種基于 Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒ā?/p>

背景技術(shù)

拓?fù)渥鳛閃SN節(jié)點(diǎn)的組織結(jié)構(gòu)，可以直接通信的兩個節(jié)點(diǎn)存在一條拓?fù)?邊，如果沒有拓?fù)溲莼Ｐ?，所有?jié)點(diǎn)都會以最大功率傳輸形成無組織的網(wǎng)絡(luò)， 從而造成節(jié)點(diǎn)能量快速耗盡，網(wǎng)絡(luò)路由負(fù)載高，生命周期短等問題。在傳感器 網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域拓?fù)溲莼夹g(shù)作為近年較為深入研究的問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的 特點(diǎn)及嚴(yán)格的約束條件使得該問題的研究更具有挑戰(zhàn)性。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 中拓?fù)溲莼瘑栴}，目前已有很多種方法，基于能量感知、基于隨機(jī)行走、基于 適應(yīng)度以及基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的方法。此外，按照傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)拓?fù)溲?化又可以分為集中式的和分布式的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒?，不同于傳統(tǒng)的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?，該模型首?提出了一個正六邊形的分簇機(jī)制(RHCS)，通過Markov模型分析該機(jī)制至少 滿足1-容錯，SFTEM將RHCS的可靠性與無標(biāo)度特性相結(jié)合，形成了一個魯 棒的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，它利用了可靠的分簇方案和拓?fù)溲莼g的協(xié)同作用， 能夠容忍隨機(jī)故障和能量故障等綜合故障。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼椒ǎǎ?/p>

構(gòu)造了一種以容錯傳感器節(jié)點(diǎn)為六邊形頂點(diǎn)的正六邊形分簇機(jī)制(RHCS)， 通過Markov分析了RHCS的隨機(jī)失效概率以及能量故障概率，得出綜合故障 概率；

將綜合故障概率引入無標(biāo)度拓?fù)錁?gòu)建規(guī)則中，形成一種基于Markov和無 標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼Ｐ停?/p>

設(shè)置隨機(jī)故障節(jié)點(diǎn)，計算網(wǎng)絡(luò)最大連通子圖節(jié)點(diǎn)個數(shù)，評估容錯性能。

在其中一個實(shí)施例中，“構(gòu)造了一種以容錯傳感器節(jié)點(diǎn)為六邊形頂點(diǎn)的正六 邊形分簇機(jī)制(RHCS)，通過Markov分析了RHCS的隨機(jī)失效概率以及能量故 障概率，得出綜合故障概率；”具體包括：

將雙工傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)為容錯傳感器節(jié)點(diǎn)，把容錯傳感器節(jié)點(diǎn)放置為正六邊 形結(jié)構(gòu)形成基本的分簇機(jī)制RHCS；

通過Markov分析RHCS的隨機(jī)失效率(RFP)；

采用經(jīng)典的一階無線通信能量消耗模型，分析RHCS的能量故障率(EFP)；

結(jié)合RFP和EFP，建立RHCS的綜合故障概率(JFP)。

在其中一個實(shí)施例中，“將綜合故障概率引入無標(biāo)度拓?fù)錁?gòu)建規(guī)則中，形成 一種基于Markov和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯拓?fù)溲莼Ｐ停弧敝校?錯拓?fù)溲莼Ｐ途唧w包括：

網(wǎng)絡(luò)中的大部分節(jié)點(diǎn)只和很少節(jié)點(diǎn)連接，而有極少的節(jié)點(diǎn)與非常多的節(jié)點(diǎn) 連接，其經(jīng)典的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建算法：