基于多簇點簡化的K容錯能量均衡拓撲控制方案

從圖1可以看出，隨著網(wǎng)絡規(guī)模增大，未進行拓撲控制的網(wǎng)絡節(jié)點平均度數(shù)由11．4增加到23．37，且增長速度很快。采用三種拓撲控制算法均將節(jié)點的度數(shù)進行了有效的控制，將平均度數(shù)減小到了16以下，這三種算法中，本文提出的K-MST算法將節(jié)點平均度數(shù)保證在2．8～2．94之間，比其他兩種算法更多地減少了路徑的冗余，較小的網(wǎng)絡冗余減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)沖突耗，可延長能量有限的無線傳感器網(wǎng)絡工作壽命，又可較好地保證網(wǎng)絡的連通性。
采用YG6,3算法、FLSS3算法以及3-MST算法分別進行50次仿真，將生成拓撲結構中平均鏈路長度和未進行拓撲控制的平均鏈路長度進行比較，如圖2所示。

從圖2可以看出，由于網(wǎng)絡規(guī)模增大，采用三種拓撲控制算法所得的網(wǎng)絡平均鏈路長度均呈下降趨勢，采用3-MST算法得到的平均鏈路長度最小。這意味著在采用3-MST算法生成拓撲的路徑上進行數(shù)據(jù)傳輸，比另外兩種算法可以消耗更少的能量，從而延長網(wǎng)絡壽命。

4 結論
針對異構監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡結構，設計了一個優(yōu)化的拓撲控制方案，在減少網(wǎng)絡冗余的同時兼顧了網(wǎng)絡的容錯性，并且保證生成拓撲可以有效延長網(wǎng)絡生存周期。該拓撲控制方案在保證傳感器網(wǎng)絡K連通的前提下，可以最大限度減少傳感器網(wǎng)絡中的冗余路徑，可以較好地均衡無線傳感器網(wǎng)絡能耗，延長網(wǎng)絡生命周期。