基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，通過分析節(jié)點的鄰居關系尋找網絡的控制集DS，連通DS中的節(jié)點，獲得連通控制集CDS；通過啟發(fā)式的裁剪規(guī)則對前面得到的CDS進行裁剪，完成最小連通控制集MCDS的整個構造；對全網進行失效節(jié)點的查詢，在失效節(jié)點的局部范圍內重復MCDS構造，局部修復后最終得到當前網絡最小連通控制集MCDS’。仿真實驗表明，在大部分情況下該發(fā)明都能快速地產生網絡的一個接近最優(yōu)的MCDS。該發(fā)明僅依靠節(jié)點的鄰居信息快速地構造一個新的MCDS’，很好地解決了由于節(jié)點失效所造成的網絡拓撲改變的問題，不僅能夠恢復網絡拓撲的連通性，還有效地解決延長WSN生命期的問題。
【專利說明】基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法。
【背景技術】
[0002]無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork, WSN)大多處于環(huán)境惡劣區(qū)域，節(jié)點缺乏持續(xù)的能量供給，因此WSN的首要設計目標是通過均衡高效的能耗方式延長網絡生命期。WSN生命期的定義是目前WSN研究領域尚存爭議的問題之一。從WSN系統(tǒng)的完備性出發(fā)，部分國內外研究機構定義WSN生命期為在傳感器網絡系統(tǒng)中，最先因電池能量耗盡而失效的節(jié)點生命期。
[0003]然而，WSN往往處于惡劣環(huán)境以實現(xiàn)對珍貴數(shù)據的采集，因能量或外界因素造成的單點失效未必會使剩余網絡的連通性遭受完全破壞，其他節(jié)點所采集的區(qū)域數(shù)據仍有可能傳達至匯聚節(jié)點，所以單點失效后即終止WSN的運作顯然無法最大化WSN的部署價值。因此，從WSN的實際應用角度，部分學者認為WSN生命期應包括網絡局部失效后剩余節(jié)點仍可采集傳輸數(shù)據的WSN運作時間，即網絡由啟動開始直至無法提供有用信息為止的持續(xù)時間。本發(fā)明正是基于第二種WSN定義，研究了節(jié)點失效后拓撲的恢復，以保障剩余網絡的正常運作。
[0004]在滿足區(qū)域覆蓋性和節(jié)點連通性的基礎上，選擇最小數(shù)量的工作節(jié)點可降低能耗，延長網絡的生存時間。網絡對應圖的一個連通控制集(Connected Dominating Set,⑶S)通常被用作該網絡的虛擬骨干網，在路由等方面起著重要的作用。由CDS構造的一個虛擬骨干網極大地減少了路由開銷，負責路由的節(jié)點被限制在骨干網中的節(jié)點上。由于CDS中節(jié)點的工作負載較大，盡量減小CDS的規(guī)?？蓸O大地減小傳輸干擾和控制信息量。構造一個最小的⑶S問題已證明是屬于NP-難的。
[0005]局部的求解CDS的協(xié)議可分為基于刪減的和基于增加的。
[0006]基于刪減的CDS協(xié)議以網絡中所有節(jié)點的集合開始，然后系統(tǒng)地刪除節(jié)點以獲得網絡的⑶S。這一類中最顯著的是Wu和Dai的裁剪方法。
[0007]基于增加的CDS協(xié)議開始于一個節(jié)點的子集，通常這個子集是不連通的，然后通過增加額外的節(jié)點連通這個子集，從而形成一個CDS。由于這個初始子集的不同，基于增加的⑶S協(xié)議可進一步劃分為基于最大獨立集MIS和基于Tree。
[0008]基于增加的協(xié)議一般比基于刪減的協(xié)議生成的CDS的規(guī)模更小,基于樹的協(xié)議產生更少的信息開銷。然而基于樹的構造CDS協(xié)議通常通過定時器生成樹，當網絡規(guī)模較大時，基于樹的CDS協(xié)議在構造CDS時需要較多的時間。
【發(fā)明內容】
[0009]本發(fā)明旨在尋找一種協(xié)議，能夠快速的構造CDS同時又具有基于樹的CDS協(xié)議的優(yōu)點。采用基于增加的協(xié)議構造網絡的一個CDS，首先尋找網絡的一個控制集(DominatingSet7DS),然后通過基于樹的方法來連通DS中的所有節(jié)點。通過構造并動態(tài)更新最小連通控制集，提出一種無線傳感網絡的局部修復算法，用以有效解決恢復網絡拓撲連通性和延長WSN生命期的問題。
[0010]下面為該發(fā)明中用到的一些術語與定義:
[0011]Ni[j]:網絡中一個節(jié)點i的一跳鄰居以及其本身構成的集合，即Ni[j]=N(i) U {1}，其中叭1)為節(jié)點i的一跳鄰居構成的集合。將Ni[j]定義為節(jié)點i的閉鄰居。
[0012]Q:—個非遞增的有序隊列，其中存儲了在所有的Ni[j]中出現(xiàn)的節(jié)點并按出現(xiàn)的次數(shù)非遞增的順序排列，則Q中的第一個元素為在由Ni[j]構成的集合中出現(xiàn)次數(shù)最多的節(jié)點。在Q上執(zhí)行的一個出列操作是指取出Q中的第一個元素。
[0013]DS:第一階段構造的網絡的一個控制集DS，初始時DS為()。
[0014]⑶S:在網絡控制集DS的基礎上通過基于樹的方法來連通DS中的所有節(jié)點，得到網絡對應的一個連通控制集⑶S。
[0015]MCDS:通過一種啟發(fā)式的裁剪規(guī)則對前面得到的CDS進行裁剪，最終完成的最小連通控制集MCDS。
[0016]MCDSj:節(jié)點失效情況下，局部修復后最終得到的當前網絡最小連通控制集MCDS’。
[0017]本發(fā)明的技術解決方案是:
[0018]一種基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，
[0019]通過分析節(jié)點的鄰居關系尋找網絡的控制集DS，連通DS中的節(jié)點，獲得連通控制集 CDS ；
[0020]通過啟發(fā)式的裁剪規(guī)則對前面得到的CDS進行裁剪，完成最小連通控制集MCDS的整個構造；
[0021]不斷對全網進行失效節(jié)點的查詢，在失效節(jié)點的局部范圍內重復MCDS構造，局部修復后最終得到當前網絡最小連通控制集MCDS’。
[0022]進一步地，構造DS的具體步驟為:
[0023]步驟1:傳感器網絡在剛剛部署時，網絡中各節(jié)點以一定的功率廣播信息，發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點，并和鄰居節(jié)點形成雙向連接，形成網絡初始拓撲圖，每個節(jié)點擁有一個全網唯一ID ；
[0024]步驟2:網絡中的節(jié)點i獲取與每個鄰居節(jié)點的鏈路狀態(tài)，其中包括鄰接信息和對應鏈路的權值，形成自己的原始鄰接表Ni [j]并在鄰居間交換Ni [j]；
[0025]步驟3:此時匯聚節(jié)點得到了全網的鄰接狀態(tài)，對所有節(jié)點的Ni[j]進行遍歷，找出在Ni[j]中出現(xiàn)的節(jié)點，并按節(jié)點出現(xiàn)次數(shù)的非遞增順序存放在隊列Q中；
[0026]步驟4:開始時，對Q執(zhí)行出列操作，假設取出的節(jié)點為U，則將u染為黑色，將Nu[j]中的所有節(jié)點(除了 u)染為灰色，則有DS — {u}；
[0027]步驟5:繼續(xù)對隊列Q中的白色節(jié)點執(zhí)行出列操作，假設取出的節(jié)點為V，則將V染為黑色，將Nv[j]中的白色節(jié)點染為灰色，則有DS = DS U M ；
[0028]步驟6:迭代執(zhí)行步驟4，直到網絡中不存在白色節(jié)點；
[0029]步驟7:黑色節(jié)點集即為整個網絡的控制集DS。
[0030]進一步地，構造⑶S的具體步驟為:
[0031]步驟8:選擇|Ni [j] I最大的節(jié)點k為樹的領導節(jié)點，即為leader ；
[0032]步驟9:按照|Ni [j] I非遞增的順序檢查DS中除leader外的節(jié)點是否與leader之間存在一條路徑，該路徑僅由黑色節(jié)點構成；
[0033]步驟10:若沒有，則選擇一條包含最少灰色節(jié)點且不能形成回路的路徑，將該路徑中的灰色節(jié)點染為黑色加入到DS中；
[0034]步驟11:若有，則返回步驟9 ;
[0035]步驟12:所有黑色節(jié)點的集合DS構成了整個圖的一個連通控制集⑶S。
[0036]進一步地，構造MCDS的具體步驟為:
[0037]步驟13:檢查由黑色節(jié)點形成的控制集⑶S的葉子節(jié)點i，是否存在僅由i控制的灰色節(jié)點；
[0038]步驟14:若不存在這樣的灰色節(jié)點，則從⑶S中刪除i ;
[0039]步驟15:若存在，則返回步驟13 ;
[0040]步驟16:檢查完所有葉子節(jié)點后，該過程結束，得到的所有黑色節(jié)點構成了整個圖的一個最小連通控制集MCDS。
[0041 ] 進一步地，進行路徑規(guī)劃
[0042]步驟17:匯聚節(jié)點由全網原始的鄰接狀態(tài)，選擇權值最小的一條路徑到達當前MCDS的leader ;網絡中所有灰色節(jié)點選取權值最短的路徑到達leader。
[0043]進一步地，失效節(jié)點的查詢具體步驟為:
[0044]步驟18:對于網絡中的所有節(jié)點每隔random(kl)時間，周期性的向匯聚節(jié)點發(fā)送報文。
[0045]步驟19:若匯聚節(jié)點在random(k2)時間內收到網絡中節(jié)點的報文,貝U表示該節(jié)點有效，不作處理。
[0046]步驟20:若匯聚節(jié)點在等待random(k2)時間后尚未收到某節(jié)點報文,則確定該節(jié)點失效。
[0047]進一步地，局部修復具體為:
[0048]步驟21:若失效節(jié)點為灰色節(jié)點U，則去除該節(jié)點u，MCDS不受影響，返回步驟18。
[0049]步驟22:若失效節(jié)點為黑色節(jié)點V，則由Nv[j]和Nv[j]中的MCDS中節(jié)點的鄰居構成集合V’，在V’上保持原有MCDS節(jié)點不變的情況下重復步驟I至步驟16，得到的MCDS以及原有MCDS的并集構成網絡的新MCDS。
[0050]步驟23:對于構成的當前新M⑶S，再次對其進行裁剪重復步驟13至步驟16，得到網絡的最終MCDS’，返回步驟17。
[0051]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出一種構造最小連通控制集的有效算法MCDS，仿真實驗表明，該發(fā)明在大部分情況下都能快速地產生網絡的一個接近最優(yōu)的MCDS。該發(fā)明的局部修復方法僅依靠節(jié)點的鄰居信息快速地構造一個新的MCDS’，很好地解決了由于節(jié)點失效所造成的網絡拓撲改變的問題。本發(fā)明不僅能夠恢復網絡拓撲的連通性，還能有效地解決延長WSN生命期的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]圖1是網絡原始圖；
[0053]圖2是網絡對應的DS圖；
[0054]圖3是網絡對應的⑶S圖；[0055]圖4是網絡對應的MCDS圖；
[0056]圖5是網絡的路徑規(guī)劃圖；
[0057]圖6是網絡中節(jié)點7失效圖；
[0058]圖7是網絡中節(jié)點2失效圖；
[0059]圖8是局部修復原始圖；
[0060]圖9是局部修復對應的DS圖；
[0061]圖10是局部修復對應的⑶S圖；
[0062]圖11是局部修復對應的MCDS圖；
[0063]圖12是修復后網絡的MCDS’圖；
[0064]圖13是修復后網絡的路徑規(guī)劃圖。
【具體實施方式】
[0065]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0066]針對無線傳感器網絡，在滿足區(qū)域覆蓋性和節(jié)點連通性的基礎上，實施例選擇最小數(shù)量的工作節(jié)點可降低能耗，延長網絡的生存時間。實施例采用無向帶權連通圖G=(V, E)表示一個無線傳感器網絡，其中鏈路的權值與距離成正比。采用單位圓盤圖(Uni tDi skGraph，UDG)作為網絡模型，V是網絡中節(jié)點的集合，E表示網絡中的所有鏈路，當且僅當任意兩個節(jié)點的歐幾里德距離最多為I時，這兩個節(jié)點是相連的，即它們在彼此的傳輸范圍內。一個控制集(DominatingSet，DS)是一個子集V’(V’ GV)，使得V-V’中的每個節(jié)點與V’中某個節(jié)點相連。網絡對應圖的一個連通控制集(ConnectedDominatingSet,CDS)是一個控制集，且也是一個連通子圖。CDS中的節(jié)點叫作控制節(jié)點，其他節(jié)點稱為被控制節(jié)點。CDS通常被用作該網絡的虛擬骨干網，在路由等方面起著重要的作用。由CDS構造的一個虛擬骨干網極大地減少了路由開銷，負責路由的節(jié)點被限制在骨干網中的節(jié)點上。
[0067]實施例提供一種基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，針對由于節(jié)點電池的耗盡等原因造成的網絡拓撲改變的情況，考慮到連通控制集在無線傳感網絡中的重要作用，通過構造并動態(tài)更新最小連通控制集(MinimumConnected DominatingSet, MCDS),提出一種無線傳感網絡的局部修復算法。實施例不僅能夠恢復網絡拓撲的連通性，還能有效地解決延長WSN生命期的問題。
[0068]實施例主要分為3個階段:MCDS的構造，失效節(jié)點的查詢和局部的修復。具體為:首先通過分析節(jié)點的鄰居關系尋找網絡的一個控制集DS，然后連通DS中的節(jié)點，從而獲得一個連通控制集CDS。最后通過一種啟發(fā)式的裁剪規(guī)則對前面得到的CDS進行裁剪，完成最小連通控制集MCDS的整個構造。然后不斷對全網進行失效節(jié)點的查詢，在失效節(jié)點的局部范圍內重復MCDS構造，得到當前網絡下的MCDS’。原始網絡圖如圖1所示。
[0069]第一階段:MCDS的構造
[0070](I)構造 DS
[0071]步驟1:傳感器網絡在剛剛部署時，網絡中各節(jié)點以一定的功率廣播信息，發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點，并和鄰居節(jié)點形成雙向連接，形成網絡初始拓撲圖，每個節(jié)點擁有一個全網唯一ID0
[0072]步驟2:網絡中的節(jié)點i獲取與每個鄰居節(jié)點的鏈路狀態(tài)，其中包括鄰接信息和對應鏈路的權值，形成自己的原始鄰接表Ni [j]并在鄰居間交換Ni [j]。
[0073]步驟3:此時匯聚節(jié)點得到了全網的鄰接狀態(tài)，對所有節(jié)點的NiU]進行遍歷，找出在NiU]中出現(xiàn)的節(jié)點，并按節(jié)點出現(xiàn)次數(shù)的非遞增順序存放在隊列Q中。
[0074]步驟4:開始時，對Q執(zhí)行出列操作。假設取出的節(jié)點為U，則將u染為黑色，將Nu[j]中的所有節(jié)點(除了 u)染為灰色，則有DS — {u}。
[0075]步驟5:繼續(xù)對隊列Q中的白色節(jié)點執(zhí)行出列操作。假設取出的節(jié)點為V，則將V染為黑色，將Nv[j]中的白色節(jié)點染為灰色，則有DS = DS U M0
[0076]步驟6:迭代執(zhí)行步驟4，直到網絡中不存在白色節(jié)點。
[0077]步驟7:黑色節(jié)點集即為整個網絡的控制集DS。如圖2所示。
[0078](2)構造 CDS
[0079]步驟8:選擇I NiU] I最大的節(jié)點k為樹的領導節(jié)點，即為leader。
[0080]步驟9:按照INi [j] I非遞增的順序檢查DS中的節(jié)點(除了 leader)是否與leader之間存在一條路徑，該路徑僅由黑色節(jié)點構成。
[0081]步驟10:若沒有，則選擇一條包含最少灰色節(jié)點且不能形成回路的路徑，將該路徑中的灰色節(jié)點染為黑色加入到DS中。
[0082]步驟11:若有，則返回步驟9。
[0083]步驟12:所有黑色節(jié)點的集合DS構成了整個圖的一個連通控制集⑶S。如圖3所
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[0084](3)構造 MCDS
[0085]步驟13:檢查由黑色節(jié)點形成的控制集⑶S的葉子節(jié)點i，是否存在僅由i控制的灰色節(jié)點。
[0086]步驟14:若不存在這樣的灰色節(jié)點，則從⑶S中刪除i。
[0087]步驟15:若存在，則返回步驟13。
[0088]步驟16:檢查完所有葉子節(jié)點后，該過程結束。得到的所有黑色節(jié)點構成了整個圖的一個最小連通控制集MCDS。如圖4所示。
[0089](4)路徑規(guī)劃
[0090]步驟17:匯聚節(jié)點由全網原始的鄰接狀態(tài)，選擇權值最小的一條路徑到達當前MCDS的leader ;網絡中所有灰色節(jié)點選取權值最短的路徑到達leader。如圖5所示。
[0091]第二階段:失效節(jié)點的查詢
[0092]步驟18:對于網絡中的所有節(jié)點每隔randomGO時間，周期性的向匯聚節(jié)點發(fā)送報文。
[0093]步驟19:若匯聚節(jié)點在random(k2)時間內收到網絡中節(jié)點的報文,貝U表示該節(jié)點有效，不作處理。
[0094]步驟20:若匯聚節(jié)點在等待random(k2)時間后尚未收到某節(jié)點報文,則確定該節(jié)點失效。如圖6、圖7所示。
[0095]第三階段:局部的修復，圖8為局部修復的原始圖。
[0096]步驟21:若失效節(jié)點為灰色節(jié)點U，則去除該節(jié)點u，MCDS不受影響，返回步驟18。
[0097]步驟22:若失效節(jié)點為黑色節(jié)點V，則由Nv[j]和隊[」_]中的MCDS中節(jié)點的鄰居構成集合V’，在V’上保持原有MCDS節(jié)點不變的情況下重復步驟I至步驟16，如圖9、圖10、圖11，得到的MCDS以及原有MCDS的并集構成網絡的新MCDS。
[0098]步驟23:對于構成的當前新M⑶S，再次對其進行裁剪重復步驟13至步驟16，得到網絡的最終MCDS’，如圖12、圖13，返回步驟17。
[0099]實施例的正確性及技術優(yōu)勢分析如下:
[0100]首先，MCDS算法分為3個階段，通過第I階段的操作得到了網絡的一個控制集DS，即網絡中的所有節(jié)點都被DS中的節(jié)點所控制。然后連通DS中的所有節(jié)點，形成了網絡的一個連通控制集CDS。盡管在第三階段對這個CDS進行了裁剪，但在裁剪的時候我們保證每個灰色節(jié)點至少有一個黑色鄰居節(jié)點，因此，這一步沒有破壞連通和控制的特性，即算法結束時，網絡中的所有節(jié)點被一個較小的CDS所控制。故MCDS算法是正確的。
[0101]其次，每個節(jié)點由于受電池能量的限制其狀態(tài)始終在發(fā)生變化，因此，會造成網絡拓撲的改變。為了處理拓撲改變，重新構造一個新的最小的連通控制集需要花費大量的時間和能量。本發(fā)明使用一種只基于節(jié)點鄰居信息的修復算法。如果失效的節(jié)點是一個普通節(jié)點，則MCDS不受影響。如果失效節(jié)點是一個控制節(jié)點，則MCDS將被改變，需要修復此改變，生成新網絡的一個MCDS’。
【權利要求】
1.一種基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于: 通過分析節(jié)點的鄰居關系尋找網絡的控制集DS，連通DS中的節(jié)點，獲得連通控制集CDS ； 通過啟發(fā)式的裁剪規(guī)則對前面得到的CDS進行裁剪，完成最小連通控制集MCDS的整個構造； 不斷對全網進行失效節(jié)點的查詢，在失效節(jié)點的局部范圍內重復MCDS構造，局部修復后最終得到當前網絡最小連通控制集MCDS’。
2.如權利要求1所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，構造DS的具體步驟為: 步驟1:傳感器網絡在剛剛部署時，網絡中各節(jié)點以一定的功率廣播信息，發(fā)現(xiàn)鄰居節(jié)點，并和鄰居節(jié)點形成雙向連接，形成網絡初始拓撲圖，每個節(jié)點擁有一個全網唯一 ID ；步驟2:網絡中的節(jié)點i獲取與每個鄰居節(jié)點的鏈路狀態(tài)，其中包括鄰接信息和對應鏈路的權值，形成自己的原始鄰接表Ni [j]并在鄰居間交換Ni [j]； 步驟3:此時匯聚節(jié)點得到了全網的鄰接狀態(tài)，對所有節(jié)點的Ni[j]進行遍歷，找出在Ni[j]中出現(xiàn)的節(jié)點，并按節(jié)點出現(xiàn)次數(shù)的非遞增順序存放在隊列Q中； 步驟4:開始時，對Q執(zhí)行出列操作，假設取出的節(jié)點為U，則將u染為黑色，將Nu[j]中的所有節(jié)點(除了 u)染為灰色，則有DS — {u}； 步驟5:繼續(xù)對隊列Q中的白色節(jié)點執(zhí)行出列操作，假設取出的節(jié)點為V，則將V染為黑色，將Nv[j]中的白色節(jié)點染為灰色，則有DS = DS U M ； 步驟6:迭代執(zhí)行步驟4，直到網絡中不存在白色節(jié)點； 步驟7:黑色節(jié)點集即為整個網絡的控制集DS。
3.如權利要求2所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，構造⑶S的具體步驟為: 步驟8:選擇|Ni [j] I最大的節(jié)點k為樹的領導節(jié)點，即為leader ； 步驟9:按照Ni [j] I非遞增的順序檢查DS中除leader外的節(jié)點是否與leader之間存在一條路徑，該路徑僅由黑色節(jié)點構成； 步驟10:若沒有，則選擇一條包含最少灰色節(jié)點且不能形成回路的路徑，將該路徑中的灰色節(jié)點染為黑色加入到DS中； 步驟11:若有，則返回步驟9 ; 步驟12:所有黑色節(jié)點的集合DS構成了整個圖的一個連通控制集CDS。
4.如權利要求1-3任一項所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，構造MCDS的具體步驟為: 步驟13:檢查由黑色節(jié)點形成的控制集CDS的葉子節(jié)點i，是否存在僅由i控制的灰色節(jié)點； 步驟14:若不存在這樣的灰色節(jié)點，則從CDS中刪除i ; 步驟15:若存在，則返回步驟13 ； 步驟16:檢查完所有葉子節(jié)點后，該過程結束，得到的所有黑色節(jié)點構成了整個圖的一個最小連通控制集MCDS。
5.如權利要求4所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，進行路徑規(guī)劃: 步驟17:匯聚節(jié)點由全網原始的鄰接狀態(tài)，選擇權值最小的一條路徑到達當前MCDS的leader ;網絡中所有灰色節(jié)點選取權值最短的路徑到達leader。
6.如權利要求5所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，失效節(jié)點的查詢具體步驟為: 步驟18:對于網絡中的所有節(jié)點每隔random(kl)時間，周期性的向匯聚節(jié)點發(fā)送報文。 步驟19:若匯聚節(jié)點在random(k2)時間內收到網絡中節(jié)點的報文，則表示該節(jié)點有效，不作處理。 步驟20:若匯聚節(jié)點在等待random(k2)時間后尚未收到某節(jié)點報文,則確定該節(jié)點失效。
7.如權利要求6所述的基于節(jié)點鄰居關系的無線傳感網絡拓撲自愈算法，其特征在于，局部修復具體為: 步驟21:若失效節(jié)點為灰色節(jié)點U，則去除該節(jié)點u，MCDS不受影響，返回步驟18。步驟22:若失效節(jié)點為黑色節(jié)點V，則由Nv [j]和Nv [j]中的MCDS中節(jié)點的鄰居構成集合V’，在V’上保持原有MCDS節(jié)點不變的情況下重復步驟I至步驟16，得到的MCDS以及原有MCDS的并集構 成網絡的新MCDS。 步驟23:對于構成的當前新MCDS，再次對其進行裁剪重復步驟13至步驟16，得到網絡的最終MCDS’，返回步驟17。
【文檔編號】H04W40/24GK104010342SQ201410191686
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】宋燕琪, 沙超, 李肖肖, 劉 文, 沈天呈, 王汝傳, 黃海平 申請人:南京郵電大學