【摘 要】
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随着无线通信软硬件技术的飞速发展,具有廉价、低能耗、自组织等特点的无线传感器网络(WSN)应运而生。无线传感网络是由大量部署在检测区域内的节点协同工作形成的一个多跳自
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随着无线通信软硬件技术的飞速发展,具有廉价、低能耗、自组织等特点的无线传感器网络(WSN)应运而生。无线传感网络是由大量部署在检测区域内的节点协同工作形成的一个多跳自组织网络。在环境检测、医疗护理、军事领域、目标追踪等领域都有着日渐广泛的应用。由于节点的移动性,无线传感器网络经历了从传统的静态网络向动态网络的发展。针对不同特点的网络,研究的主要问题也不尽相同。能耗控制、网络覆盖、数据融合等问题成为了静态无线传感网络研究的主要领域。相比之下,由于节点的移动性,网络连通性、转发机制、节点移动模型等问题成为了动态无线传感网络研究的主要方向。本文主要是针对于机会网络中关键节点预测的研究。机会网络[24]是一种不需要源节点和目的节点之间存在完整路径,利用节点移动带来的相遇机会实现网络通信的自组织网络。机会网络中的关键节点是指那些因缺失而导致网络拓扑结构分割的节点。本文对国内外无线传感网络关键节点判断算法进行了分类,同时对各类算法的优劣进行了对比。鉴于已有关键节点判断算法的研究基础,设计了一种基于历史连接数据预测机会网络关键节点的算法(HDPA)。考虑到节点间连接时长与频率对连通概率的影响,提出了一种连通概率的计算方法。将研究时间切分成若干个周期,利用历史连接数据对各周期的连通概率进行计算。将所得时序周期的连通概率进行趋势分析,根据其走势应用相应的指数平滑法预测未来周期内的连通概率,从而得到一个概率连通图。将疑似节点从图中删除,计算概率连通子图的连通概率即可得到该节点成为关键节点的概率。最终将关键节点概率大于0.5的节点预测为关键节点。为了验证方案的可靠性,进行了移动网络仿真实验。从仿真结果可以看出,该算法确实可以较为准确的预测出机会网络中的关键节点。
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