基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统技术方案

本发明专利技术属于无线传感器技术领域，具体涉及一种基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统。首先，采用基于截深度优先算法判断网络连通性是否可被破坏；其次，基于移动代价构建最小生成树，实现故障节点的最佳邻居节点选取；在此基础上，通过级联移动算法，将最佳邻居节点移动到故障节点并选择最小生成树的节点进行下一步级联移动。采用基于最小生成树的故障恢复方法，能有效的减少节点移动的单程距离和移动节点的总距离，从而节省了恢复网络连通性的时间和有效地保证网络的安全性。

Minimum Spanning Tree Based Fault Recovery System for Wireless Sensor Networks

The invention belongs to the field of wireless sensor technology, in particular to a wireless sensor network fault recovery system based on minimum spanning tree. Firstly, the truncation depth-first algorithm is used to determine whether the network connectivity can be destroyed; secondly, the minimum spanning tree is constructed based on the mobile cost to select the best neighbor node of the fault node; on this basis, the optimal neighbor node is moved to the fault node by cascade mobility algorithm and the node of the minimum spanning tree is selected for the next cascade movement. The fault recovery method based on minimum spanning tree can effectively reduce the one-way distance and the total distance of mobile nodes, thus saving the time of restoring network connectivity and effectively ensuring network security.

【技术实现步骤摘要】
基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统
本专利技术属于无线传感器
，具体涉及一种基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统。
技术介绍
无线传感器网络是由大量传感器节点以自组织方式构成的无线通信网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域感知对象的信息并对这些信息进行处理，使需要这些信息的用户获取大量详实而可靠的信息。由于工作在恶劣环境下，例如在战场，火灾等等，节点发生故障的概率就会相对更高。而发生故障的网络应该及时进行恢复工作才能确保正常的通信质量。单个节点的故障恢复技术有基于邻居节点替换故障节点的方法，该方法包括：S1.为整个网络构建强连通集CDS,并将该集合广播给所有节点；S2.根据CDS判断故障节点是否造成了网络连通性的破坏；S3.选取故障节点中距离最近的叶子节点或者强连通集中拥有最近叶子邻居节点的节点进行替换；还有在故障节点本身采取措施的技术：1.在网络监控端设置服务端，服务器端启动后，开启监听进程监听故障报警信息；2.节点启动后，向服务端发送启动消息；3.服务端根据所述节点发送的启动消息，维护节点信息表；4.节点判断自身是否发生故障，如果发生故障，节点判断故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统，其特征在于，所述系统包括：网络联通性判断模块、故障恢复实施模块；所述网络联通性判断模块用于基于网络联通性判断是否触发故障恢复，其在节点故障产生后，先判断当前网络是否发生连通性被破坏的问题，然后再根据判断结果触发故障恢复；所述故障恢复实施模块用于基于最小生成树实施故障恢复，其为解决节点故障造成的网络连通性问题，指定故障的一个邻居节点移动到故障节点位置从而达到恢复网络连通性的目的。

【技术特征摘要】
1.一种基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统，其特征在于，所述系统包括：网络联通性判断模块、故障恢复实施模块；所述网络联通性判断模块用于基于网络联通性判断是否触发故障恢复，其在节点故障产生后，先判断当前网络是否发生连通性被破坏的问题，然后再根据判断结果触发故障恢复；所述故障恢复实施模块用于基于最小生成树实施故障恢复，其为解决节点故障造成的网络连通性问题，指定故障的一个邻居节点移动到故障节点位置从而达到恢复网络连通性的目的。2.如权利要求1所述的基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统，其特征在于，所述网络联通性判断模块包括：网络联通性判断单元、故障恢复触发单元；所述网络联通性判断单元用于基于深度优先算法判断网络连通性，该单元选取故障节点的某一个邻居节点作为根节点，依次遍历搜索根节点的邻居节点，如果遍历过程遇到没有遍历过的节点，继续进行深度搜索；当某一个节点的所有邻居节点都被遍历，则返回到该节点的父节点进行再次深度搜索。在遍历过程中，如果遍历过的节点集合等于故障节点的邻居节点集合则停止深度搜索，否则深度遍历到从源节点可达的所有节点为止；搜索结束后，当故障节点的所有邻居节点都能被遍历到，则认为网络连通性没有受到破坏；所述故障恢复触发单元用于根据网络连通性触发故障恢复，该单元网络的连通性是否受到破坏的判断结果，决定是否触发故障恢复；如果当前节点的故障不造成网络联通性破坏问题，则不采取故障恢复，反之则触发故障恢复。3.如权利要求1所述的基于最小生成树的无线传感器网络故障恢复系统，其特征在于，所述故障恢复实施模块包括：最小生成树构建单元、最佳替代邻居节点选择单元、故障节点替换单元；所述最小生成树构建单元用于计算相邻节点的移动代价，根据邻居节点的移动代价构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：高娟，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12