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，隨著網絡規模增大，未進行拓撲控制的網絡節點平均度數由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點的度數進行了有效的控制，將平均度數減小到了16以下，這三種算法中，本文提出的K-MST算法將節點平均度數保證在2．8～2．94之間，比其他兩種算法更多地減少了路徑的冗余，較小的網絡冗余減少了數據傳輸過程中的數據沖突耗，可延長能量有限的無線傳感器網絡工作壽命，又可較好地保證網絡的連通性。
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，由于網絡規模增大，采用三種拓撲控制算法所得的網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據傳輸，比另外兩種算法可以消耗更少的能量，從而延長網絡壽命。

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