基于多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化的K容錯(cuò)能量均衡拓?fù)淇刂品桨?/h1>
步驟2:簡(jiǎn)化路徑,減化過(guò)程分為兩個(gè)步驟。
(1)保留N個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的所有路徑;
(2)當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)ni和簇節(jié)點(diǎn)nj間只存在一條路徑ni→nj(N+1≤j≤N+M),令nroot=nj且;當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)ni和多個(gè)簇節(jié)點(diǎn)間存在路徑時(shí),為了保證網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小,則保留該節(jié)點(diǎn)到簇節(jié)點(diǎn)的最小路徑min(cost(ni,nj)),且使該簇節(jié)點(diǎn)變?yōu)閚root。
在簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與簇節(jié)點(diǎn)路徑時(shí),若監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)簇節(jié)點(diǎn)間存在路徑時(shí),則保留監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)到簇節(jié)點(diǎn)的最小路徑。由此可見(jiàn),如果網(wǎng)絡(luò)原是K連通的,則簡(jiǎn)化后的能量消耗最小的單簇點(diǎn)控制算法
K-MST拓?fù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制">控制算法中,有如下定義:
定義1:定義節(jié)點(diǎn)ni的鄰居節(jié)點(diǎn)為{nj|nj∈V,j≠i);
定義2:規(guī)定網(wǎng)絡(luò)中的邊有惟一權(quán)值。給定兩條邊(u1,v1)∈E和(u2,v2)∈E,dist(·,·)表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的歐氏距離,則邊的權(quán)值函數(shù)w:E→R滿足:
id(u1)表示節(jié)點(diǎn)u的序號(hào),可以取其ID號(hào)或者M(jìn)AC地址。這樣可以保證在圖Gr中的權(quán)值惟一,即使是權(quán)值相同的邊(u,v)和(v,u)。
在異構(gòu)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)圖中,任意監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與簇節(jié)點(diǎn)間生成K條不相交路徑的算法分四步進(jìn)行。
步驟1:將多簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為單簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),即。
步驟2:求網(wǎng)絡(luò)的最小生成樹(shù),生成各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)至簇節(jié)點(diǎn)的能量消耗最小路徑,將這些路徑作為網(wǎng)絡(luò)信息采集和傳輸?shù)闹髀窂?,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小。
步驟3:將主路徑斷開(kāi),在條路徑中求最小生成樹(shù)可保證節(jié)點(diǎn)有兩條路徑和簇點(diǎn)連通。
步驟4:重復(fù)步驟3,生成直至網(wǎng)絡(luò)K連通,則保證網(wǎng)絡(luò)的K連通子圖為。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和性能分析
構(gòu)建1 000 m×1 000 m無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真區(qū)域,網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)布置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)70~140個(gè)不等,令網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)最大發(fā)射半徑為400 m,取簇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)N=3,首先對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化,然后分別采用YG6,3算法、FLSS3算法以及本文提出的K-MST算法(K=3)進(jìn)行保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)至簇節(jié)點(diǎn)有3條不相關(guān)路徑的拓?fù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制">控制,對(duì)每種算法分別進(jìn)行50次仿真,將所得的節(jié)點(diǎn)平均度數(shù)和未進(jìn)行拓?fù)淇刂乒?jié)點(diǎn)平均度數(shù)進(jìn)行比較,如圖1所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161468.htm
步驟2:簡(jiǎn)化路徑,減化過(guò)程分為兩個(gè)步驟。
(1)保留N個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的所有路徑;
(2)當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)ni和簇節(jié)點(diǎn)nj間只存在一條路徑ni→nj(N+1≤j≤N+M),令nroot=nj且;當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)ni和多個(gè)簇節(jié)點(diǎn)間存在路徑時(shí),為了保證網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小,則保留該節(jié)點(diǎn)到簇節(jié)點(diǎn)的最小路徑min(cost(ni,nj)),且使該簇節(jié)點(diǎn)變?yōu)閚root。
在簡(jiǎn)化監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與簇節(jié)點(diǎn)路徑時(shí),若監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)簇節(jié)點(diǎn)間存在路徑時(shí),則保留監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)到簇節(jié)點(diǎn)的最小路徑。由此可見(jiàn),如果網(wǎng)絡(luò)原是K連通的,則簡(jiǎn)化后的能量消耗最小的單簇點(diǎn)控制算法
K-MST拓?fù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制">控制算法中,有如下定義:
定義1:定義節(jié)點(diǎn)ni的鄰居節(jié)點(diǎn)為{nj|nj∈V,j≠i);
定義2:規(guī)定網(wǎng)絡(luò)中的邊有惟一權(quán)值。給定兩條邊(u1,v1)∈E和(u2,v2)∈E,dist(·,·)表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的歐氏距離,則邊的權(quán)值函數(shù)w:E→R滿足:
id(u1)表示節(jié)點(diǎn)u的序號(hào),可以取其ID號(hào)或者M(jìn)AC地址。這樣可以保證在圖Gr中的權(quán)值惟一,即使是權(quán)值相同的邊(u,v)和(v,u)。
在異構(gòu)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)圖中,任意監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與簇節(jié)點(diǎn)間生成K條不相交路徑的算法分四步進(jìn)行。
步驟1:將多簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化為單簇點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),即。
步驟2:求網(wǎng)絡(luò)的最小生成樹(shù),生成各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)至簇節(jié)點(diǎn)的能量消耗最小路徑,將這些路徑作為網(wǎng)絡(luò)信息采集和傳輸?shù)闹髀窂?,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小。
步驟3:將主路徑斷開(kāi),在條路徑中求最小生成樹(shù)可保證節(jié)點(diǎn)有兩條路徑和簇點(diǎn)連通。
步驟4:重復(fù)步驟3,生成直至網(wǎng)絡(luò)K連通,則保證網(wǎng)絡(luò)的K連通子圖為。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和性能分析
構(gòu)建1 000 m×1 000 m無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真區(qū)域,網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)布置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)70~140個(gè)不等,令網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)最大發(fā)射半徑為400 m,取簇節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)N=3,首先對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多簇點(diǎn)簡(jiǎn)化,然后分別采用YG6,3算法、FLSS3算法以及本文提出的K-MST算法(K=3)進(jìn)行保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)至簇節(jié)點(diǎn)有3條不相關(guān)路徑的拓?fù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制">控制,對(duì)每種算法分別進(jìn)行50次仿真,將所得的節(jié)點(diǎn)平均度數(shù)和未進(jìn)行拓?fù)淇刂乒?jié)點(diǎn)平均度數(shù)進(jìn)行比較,如圖1所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161468.htm
評(píng)論