WSN中一种基于博弈论的拓扑控制算法

针对无线传感器网络的特点,提出了分簇无线传感器网络中一种基于博弈论的拓扑控制算法.以节点度和节点的剩余能量为参数建立收益函数,以各节点的发射功率作为代价函数,在保证网络连通性前提下,各节点通过调整发射功率达到各自效用的最大化.理论分析和仿真结果表明,所提算法存在纳什均衡,能够根据节点的剩余能量,自动调整各自的发射功率,...     

适于异类传感器网络的分簇拓扑控制算法

提出一种基于异类传感器网络的分簇拓扑控制算法.该算法通过在成簇的过程中计算各个超节点的覆盖密度,控制节点的覆盖密度在合适的范围,使得各个簇的覆盖范围大致均衡.最后通过实例与传统的LEACH算法进行比较.结果表明,该算法在覆盖密度方差值和平均链路长度这2个性能指标上具有更好的优越性,可以更好地节约能耗和延长网络的生存周期.     

基于能量、节点密度的LEACH-TYC拓扑控制算法的研究

网络拓扑控制是无线传感器网络研究和应用中的一个关键问题。针对LEACH算法及基于LEACH改进DBCP算法存在的问题,文章提出了一种新的改进拓扑控制算法：LEACH-TYC。该算法采用与LEACH算法相同的前提假设,借鉴DBCP算法的优点,进行了如下改进：一是允许担任过簇首节点的还可以继续当选,但是必须满足限定在一定的次数和剩余能量达到一定的值的基础之上。二是利用节点密度改进簇首的选举阀值。三是非簇首节点加入簇时综合考虑节点间剩余能量和节点间距离。仿真结果表明,LEACH-TYC算法使得簇规模更均衡、网络生存时间更长、节点能耗更少。     

无线传感网层次型拓扑控制算法研究

拓扑控制是无线传感网络的关键技术之一.良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率,为数据融合,时间同步和目标定位提供基础,有利于延长网络的生存时间.针对大规模部署的传感网络,提出了层次型拓扑控制机制.本文对其中的典型算法进行分析比较,指出进一步研究方向.     

SDWSN中基于非合作博弈的拓扑控制算法

为了节省无线传感器网络中节点的能耗,延长网络的生命周期,提出一种在软件定义无线传感器网络中基于非合作博弈的拓扑控制算法.首先,基于软件定义架构设置网络模型.然后,提出一种非合作博弈拓扑控制算法,该算法由控制器基于全局信息为每个节点与其他节点进行博弈,博弈过程中综合考虑节点的剩余能量、传输功率和链路跳数,使每个节点都能找到最利于自己的发射功率,从而在保证网络连通的前提下延长网络寿命.仿真结果表明,所提算法与其他基于博弈论拓扑控制算法相比,各节点能耗更加均衡,延长了网络生命周期.     

一种基于备份节点的无线传感器网络拓扑控制算法

无线传感器网络的特征是自组织和能量有限,为确保网络可靠的工作,组网的策略是影响网络生命周期的一个重要因素,而过于复杂的拓扑控制算法和路由算法本身又会加重网络负担。对于此问题,提出了一种基于备份节点策略的实用无线传感器组网拓扑控制算法,此算法在传统树形拓扑上通过添加备份节点和隐含连接的方式实现了快速且可靠的在拓扑形成。由于拓扑结构中的激活连接类似于传统的树形结构,故通过HRP(Hierarchical Routing Protocol)的路由方式,在拓扑建立的同时生成路由信息,减少了维护路由信息带来的额外的网络负载。此算法生成的备份节点特性具有一种可继承的自愈特性,在出现节点失效时,网络局部可根据上下层节点信息进行自动的修复,确保网络的连通性。     

无线Mesh网络中基于人工免疫的容错拓扑控制

免疫克隆选择算法主要是用来解决抗原初次入侵时,免疫系统产生抗体,做出免疫反应,但是现有方案往往没有给出当相同的抗原或相似的抗原再次入侵的解决方案。针对无线Mesh网络中各种故障频繁发生的情况,提出的算法能利用抗原的相似性来解决拓扑控制中近似的错误容忍问题。利用改进后的克隆免疫算法,在对无线Mesh网络进行拓扑控制时,求解网络的较优功率分配,使整个网络既满足Mesh客户端节点到Mesh路由器节点的k连通,而且整个网络的性能也能达到较优。通过对实验结果的分析发现,在保证网络容错的前提下,网络各方面的性能达到较优。     

无线传感器网络拓扑控制算法的改进

由于传感器节点能量有限,需要设计一个高效的拓扑控制算法来节约能量,延长整个网络生命周期。LEACH算法是典型的层次型拓扑控制算法,在深入分析LEACH算法的基础上,基于其存在的缺点,提出一种改进算法,通过计算节点综合性能权值来选举簇头,性能越好的节点越容易成为簇头;同时,当簇头节点剩余能量小于规定阈值时,才进行簇头的更新;簇头更新采用簇内局部更新的策略,以减少簇头选举带来的头开销。通过仿真分析和比较,改进算法所构建的拓扑结构在总体性能上更优于LEACH算法。     

互联网络容错性与图的拓扑不变量

用图的拓扑不变量连通度来分析交换网络中的容错性与图的拓扑结构之间的内在关系,从而可得出分组交换网络中的重要结果.     

一种稳定的不相交多路径蚂蚁路由算法

提出一种稳定的不相交多路径蚂蚁路由算法(SDMAR). 基于稳定性模型和能量模型,该算法主要依靠节点能量和生命周期的联合参数进行概率转发,并提供了多条到目的节点的冗余路径. 这些路径基于路径信息分成不同等级,当最优路径断开时,它们即被使用. 模拟结果表明,与动态源路由算法和Ad hoc按需多路径距离矢量路由算法相比,SDMAR的数据包投递率约高出8%,路由负载约降低25%,能量消耗节约15%.     

一种无线传感器网络的传输路径规划算法

针对层次不多的树型拓扑结构无线传感器网络,介绍了一种根据ID格式选择传输路径的路径规划算法,该算法可使无线传感器网络中各节点到达sink节点的路径最优。经在温度传感器中应用,证明该算法切实可行。     

无线传感器网络启发式分簇拓扑控制方法研究

传统启发式分簇拓扑控制方法通信开销大、负载均衡性差,忽略剩余节点能量,导致拓扑结构连通性和骨干网健壮性差,无线传感网络生命周期短。为此,提出一种新的无线传感器网络启发式分簇拓扑控制方法。给出无线传感网络模型。利用粒子完成分簇,对簇内负载与簇间负载进行分析,保证负载均衡性。引入一种描述节点间能耗及鲁棒性的行向量,以全面分析骨干节点通信开销与剩余能量对簇头挑选的影响。将最小生成树作为网络的基础结构,引入表示网络连接状态的列向量,以描述网络通信开销情况,获取目标函数。通过粒子群法求最优解,实现簇头选择。通过簇头组成骨干网,实现无线传感器网络拓扑控制。实验结果表明,所提方法能够保证拓扑结构的连通性与骨干网健壮性,延长网络生命周期。     

多约束最短链路不相交路径的启发式算法

为求解多约束最短链路不相交路径（MCSDP(k)）问题,提出了一种启发式的整数规划方法：FHABIP,并给出了算法搜索方案。根据问题的整数线性约束集合具有的结构特点,利用拉格朗日乘子把整数线性约束集合中的复杂约束引入到目标函数中,导出具有约束系数矩阵是全幺模矩阵特点的整数线性规划问题,从而使这类问题能用单纯形法容易求解。MCSDP(k)在求解线性规划问题的迭代过程中很容易地被求出。算法实验结果表明该算法快速有效。     

基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法

为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能.     

最宽不相交多路径均衡路由算法的改进及其分析

针对最宽不相交路径(WDP)算法计算每个可行路径工作量大而且非常耗时——计算n条路径需要耗费O(n3)次迭代的问题,为了减少算法的复杂度和缩短计算候选路径的时间,提出了一种通过减少可行路径集的数量和限制计算迭代次数的改进算法,该算法使用具有可用带宽的可行路径集的子集代替所有可行路径来计算候选路径。性能分析表明:改进后的算法和最初的WDP算法相比具有较快的收敛速度和较低的计算复杂度,对于给定的通信流量能够提升网络性能。     

空间拓扑相交关系计算算法并行化研究

研究空间拓扑相交关系计算的并行化,可以缩短处理大规模地理空间数据的时间,对于高效地应用GIS空间数据有着重要的现实意义.本文以开源软件GRASS GIS为实验平台,在集群环境下引入MPI并行库,采用不同的数据划分策略对空间拓扑相交关系计算算法进行并行研究与实现.首先分析了串行算法的特点及数据结构,验证了基于几何对象的数据划分策略在该算法上的可行性;其次针对基于几何对象的数据划分策略存在的问题,即较少考虑空间几何实体对象的数据量均衡性,提出基于弧段的数据划分策略;最后通过加速比指标,对两种策略划分方式进行对比分析,验证基于弧段的划分策略的正确性和高效性.经过实验可知,相比基于几何对象的数据划分,基于弧段的数据划分能得到更好的加速比.     

Hilbert空间上连续算子值框架的不相交性

引入Hilbert空间连续算子值框架的不相交性、强不相交性、强补框架的定义,讨论它们的性质;引入保不相交算子、强保不相交算子,证明了酉算子可逆算子是强保不相交算子,下有界算子余等距算子是保不相交算子.     

基于拓扑感知的TSP快速求解算法

为了适应无线传感器网络环境的特点,提出了一种基于拓扑感知的旅行商问题(TSP)启发式快速求解算法.通过分析无线传感器网络拓扑与TSP解之间的关系,提出了基于最大公共同构子图的拓扑距离,并用于度量拓扑之间的相似度.然后,以拓扑距离为标准,对输入拓扑进行聚类分析,继而映射得出该输入拓扑的TSP解.该算法设置了合适的剪枝条件以提高运行速度,通过加入阈值参数来平衡类内拓扑间的相似度和聚类类别数目.仿真结果表明,在节点数为90和70的TSP环境下,这种拓扑感知算法的运行时间分别为0.615和0.508 s,约为Lin-Kernighan算法和蚁群算法的3%~4%,且其精确度介于这两种算法之间.     

Ad Hoc网络的干扰优化拓扑控制算法研究

干扰是严重影响Ad Hoc网络吞吐率的主要原因之一.总结和分析了Ad Hoc网络领域已有的拓扑控制算法方面的研究成果,通过仿真实验比较几种典型干扰优化拓扑控制算法特性,指出现有干扰优化拓扑控制算法的不足,阐述如何从拓扑控制角度来控制网络瓶颈节点数目,同时权衡稀疏化与瓶颈节点数的必要性.研究表明,通过稀疏化优化节点对之间的干扰和通过瓶颈节点控制并降低网络中瓶颈节点数目,不仅可以优化网络干扰,而且从一定程度上提升现有的路由算法效率.     

不分明拓扑群的某些性质

1979年Foster首先引入了不分明拓扑群的概念。随后方锦暄、马骥良与于纯海等分别又给出了不分明拓扑群的几种新定义,本文将在文献[2]中给出的不分明拓扑群新定义的框架下研究不分明拓扑群的某些性质,如不分明拓扑群的连通性、子群与商群、以及局部性质等。