无线传感器网络的d-hop 2-连通容错支配集分布式算法

"这篇2012年的论文探讨了无线传感器网络中构建容错的dmHop 2-连通支配集的分布式算法。无线传感器网络由移动的节点组成，通过连通支配集来构建虚拟骨干网，以简化路由、管理和维护。d-hop连通支配集在减少支配节点数量方面比传统的连通支配集更有效。鉴于无线网络中的节点失效和链路断裂问题，论文提出了在单位圆盘图网络模型中构建具有容错能力的d-hop 2-连通支配集的方法，即首先构建d-hop独立支配集，然后将其连通以形成d-hop 2-连通支配集。论文还分析了该算法的理论复杂度和仿真结果。" 无线传感器网络（WSN）是一种自组织的通信系统，其中传感器节点通过无线通信协作完成各种监测任务。为了优化网络结构和提高效率，通常会利用连通支配集（CDS）构建虚拟骨干网。CDS是网络中的一部分节点集合，它们能覆盖整个网络并且相互之间也是连通的。然而，在大规模的WSN中，CDS节点的数量可能过多，这增加了网络的开销和复杂性。 d-hop连通支配集是CDS的一种扩展，它通过扩大每个节点的覆盖范围来减少支配节点的数量。d-hop表示每个节点最多需要与其d跳之内的其他节点通信，从而减少了支配集的大小，降低了网络的能量消耗和通信复杂性。 论文关注的问题是，如何在节点失效或链路断裂的情况下，保持虚拟骨干网的稳定性和连通性。为此，作者提出了一种分布式算法，用于构建d-hop 2-连通支配集。这里的“2-连通”意味着即使去掉一个节点，支配集仍然保持连通，从而增强了网络的容错能力。该算法分为两步：首先构造d-hop独立支配集，确保每个节点都在d-hop范围内被至少一个支配节点覆盖；然后通过特定策略将这些独立的支配节点连通，以达到2-连通性。 理论上，这样的构造方法可以显著降低因节点故障导致的网络瘫痪风险，同时保持网络的高效运行。论文通过理论分析和仿真验证了该算法的性能，包括计算复杂度和实际效果。这种方法对于优化大规模无线传感器网络的结构和提升其在恶劣环境下的生存能力具有重要意义。 这篇论文提供了一种实用的解决方案，旨在解决WSN中大规模支配集带来的问题，并通过引入容错机制，提高了网络的可靠性和效率。这对于未来无线传感器网络的设计与应用具有重要的参考价值。