基于部分k连通的无线传感网络完全k连通实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于部分k连通的无线传感网络完全k连通实现方法，是利用 图论的方式和部分k连通方法来实现无线传感器网络的完全k连通。该连通实现方法 以部分k机制为基础，采用循环控制策略，达到传感器网络的完全k连通。对于任意 一个传感器网络，首先利用单位圆盘图来抽象其中的每一个节点，形成一个无线传感 器网络模型图；其次求解该网络模型图的加权完全图，并利用贪婪算法求解加权完全 图的k连通子图；然后利用部分k连通机制增加新的节点，从而形成一个新的无线传 感器网络模型图；最后以所形成的新的无线传感器网络模型图进行循环处理，直到达 到完全k连通为止。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线传感网络完全/c连通实现方法，更特别的说，是一种基于部 分^连通方法的无线传感网络完全A连通实现方法。
技术介绍
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由部署在监测区 域内大量微型传感器节点组成，通过无线通信的方式形成一个多跳的自组织网络系 统，其目的是协作地实时监测、感知和采集网络监测区域内的各种环境或被监测对象 的信息，并将信息发送给使用者。一个传感器节点一般由一个嵌入式处理单元、低功耗射频模块和一个或多个传感 部件组成，并由电池供电。其节点结构决定了其处理能力、通讯能力、感知能力和供 电能力都非常有限。因此， 一般地，在大量分布的无线传感器节点所够成的多跳自组 织的无线传感器网络中，单个节点很难直接将数据发送给基站(Sink)节点，而需 要多个节点之间相互协作来进行数据采集和路由，其中，数据路由被认为是传感器节 点最耗能的工作之一。正是因为节点的多方面能力都非常有限，因此，传感器节点很容易失效。此外， 在很多无线传感器网络应用中，传感器节点多部署在危险或恶劣环境下、或者部署在 人不方便到达的地方来采集相关的数据完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于部分ｋ连通的无线传感网络完全ｋ连通实现方法，其特征在于包括有下列五个处理步骤：　步骤一：构建无线传感网络模型图Ｓ（Ｖ↑［Ｓ］，Ｅ↑［Ｓ］）　根据传感器节点Ｖ、节点间的通信半径Ｒ和节点间的距离ｄ构建无线传感网络模型图Ｓ（Ｖ↑［Ｓ］，Ｅ↑［Ｓ］），Ｖ↑［Ｓ］表示无线传感网络模型图Ｓ（Ｖ↑［Ｓ］，Ｅ↑［Ｓ］）的顶点集合，Ｅ↑［Ｓ］表示无线传感网络模型图Ｓ（Ｖ↑［Ｓ］，Ｅ↑［Ｓ］）的边集合；　步骤二：构建加权完全图Ｋ（Ｖ↑［Ｋ］，Ｅ↑［Ｋ］，ω↑［Ｋ］）采用执行模式一对步骤一获得的第一网络图Ｓ（Ｖ↑［Ｓ］，Ｅ↑［Ｓ］）进行处理，获得加权完全图Ｋ（Ｖ↑［Ｋ］，Ｅ↑［Ｋ］，ω↑［Ｋ］），Ｖ↑［Ｋ］...

【技术特征摘要】
1、一种基于部分k连通的无线传感网络完全k连通实现方法，其特征在于包括有下列五个处理步骤步骤一构建无线传感网络模型图S(VS，ES)根据传感器节点V、节点间的通信半径R和节点间的距离d构建无线传感网络模型图S(VS，ES)，VS表示无线传感网络模型图S(VS，ES)的顶点集合，ES表示无线传感网络模型图S(VS，ES)的边集合；步骤二构建加权完全图K(VK，EK，ωK)采用执行模式一对步骤一获得的第一网络图S(VS，ES)进行处理，获得加权完全图K(VK，EK，ωK)，VK表示加权完全图K(VK，EK，ωK)的顶点集合，EK表示加权完全图K(VK，EK，ωK)的边集合，ωK表示加权完全图K(VK，EK，ωK)的权值集合；所述执行模式一的处理步骤为执行步骤21求解加权完全图K(VK，EK，ωK)的第二顶点集合VK初始时，设第二顶点集合VK为一个空集合，然后将第一网络图S(VS，ES)中的所有顶点都加入到第二顶点集合VK中；执行步骤22求解加权完全图K(VK，EK，ωK)的第二边集合EK初始时，设第二边集合EK为一个空集合，然后遍历第二顶点集合VK中的任意两个不同顶点构建一条边加入到第二边集合EK中；执行步骤23求解加权完全图K(VK，EK，ωK)的第二权值集合ωK根据第二边集合EK中的每一条边EKm的长度计算该条边所对应的权值且其中D(EKm)表示边EKm的长度，表示对*上取整。步骤三获得k连通子图G(VG，EG，ωG)根据步骤二所构建的加权完全图K(VK，EK，ωK)和所要求的连通度k，利用贪婪方法，构建一个k连通子图G(VG，EG，ωG)，VG表示k连通子图G(VG，EG，ωG)的顶点集合，EG表示k连通子图G(VG，EG，ωG)的边集合，ωG表示k连通子图G(VG，EG，ωG)的权值集合；所述贪婪求解方法构建k连通子图G(VG，EG，ωG)的处理步骤为执行步骤31根据图论构建一个预成型连通图G*(VG*，EG*)，其中，VG*＝VK，EG*＝Φ，Φ表示空集合；VG*表示预成型连通图G*(VG*，EG*)中的顶点集合，EG*表示预成型连通图G*(VG*，E*)中的边集合；执行步骤32将加权完全图K(VK，EK，ωK)中的所有边根据第二权值集合ωK中各边权值从小到大的顺序排列，将排序后的升序边序列记为E↑K＝(E↑K1，E↑K2，……，E↑Km)，则有边权值关系则有边距离关系D(E↑K1)≤D(E↑K2)≤……≤D(E↑Km)；E↑K1表示加权完全图K(VK，EK，ωK)中依据边的权值进行从小到大排列后长度最小的边，简称升序长度最小边，E↑K2表示加权完全图K(VK，EK，ωK)中继升序长度最小边的下一个边，简称升序长度依次边，E↑Km表示加权完全图K(VK，EK，ωK)中依据边的权值进行从小到大排列后长度最长的边，简称升序长度最长边，表示升序长度最小边的权值，表示升序长度依次边的权值，表示升序长度最长边的权值，D(E↑K1)表示升序长度最小边的距离，D(E↑K2)表示升序长度依次边的距离，D(E↑Km)表示升序长度最长边的距离，执行步骤33从左向右取升序边序列E↑K中的第一个元素E↑K1，并将E↑K1添加到预成型连通图G*(VG*，EG*)的边集合EG*中；执行步骤34判断预成型连通图G*(VG*，EG*)是否为k连通图，若是，则修改预成型连通图G(VG，EG，ωG)中的顶点集合、边集合，然后执行执行步骤35；否则，顺次取E↑K中的下一个元素，并将该元素添加到预成型连通图G*(VG*，EG*)的边集合EG*中，继续执行执行步骤34；执行步骤35计算k连通子图G(VG，EG，ωG)中每条边所对应的权值，并将k连通子图G(...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲菊华，张艳青，韩志成，张硕，熊璋，
申请(专利权)人：蒲菊华，张艳青，韩志成，张硕，熊璋，
类型：发明
国别省市：11