考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略.docx

2016年第35卷第10期传感器与微系统（TransducerandMicrosystemTechnologies）123

DOI：10.13873/J.1000—9787(2016)10—0123—04

考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略

马桂真1，2，于平1

（1.北京联合大学北京市信息服务工程重点实验室，北京100106；

2.北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京100876）

摘要：布置在战场、搜救现场的无线传感器网络往往会遭受大面积破坏，从而将无线传感器网络分割成多个不连通的分区，对网络性能造成很大影响。在这种人工很难干预的场景，无线传感器网络的自主恢复非常重要。提出一种考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略（OCRS），利用可移动的无线传感器节点（MDCs）在分区之间移动（收集网络数据）形成暂时的连通线路，在节点移动过程中，考虑路径上障碍。首先构建分区的基于障碍避免的最小生成树，然后优化移动节点的移动路径，最小化移动节点的最大移动距离和总的移动距离。仿真实验结果证实了OCRS的有效性。

关键词：无线传感器网络；连通性恢复；障碍

中图分类号：TP212.9;TN929.5文献标识码：A文章编号：1000—9787(2016)10—0123—04

Obstacle-awareconnectivityrestorationstrategyforWSNs

MAGui-zhen1,2,YUPing1

（1.BeijingKeyLaboratoryofInformationServiceEngineering，BeijingUnionUniversity，Beijing100106，China；

2.StateKeyLaboratoryofNetworkingandSwitchingTechnology，BeijingUniversity

ofPostsandTelecommunications,Beijing100876，China）

Abstract：Wirelesssensornetworks（WSNs）inbattlefield，searchandrescuesceneareatincreasedriskoflargescaledamagesandnetworksarepartitionedintodisjointsegments.Self-restoringofWSNsinsuchacaseiscrucial.Presentanobstacle-awareconnectivityrestorationstrategy（OCRS），whichplacesmobilenodesactingasmobiledatacollectors（MDCs）amongsegmentstoprovideintermittentcommunicationlinks.DuringMDCstraveling，obstaclesaretakenintoaccount.Constructobstacle-avoidingminimumspanningtreeofsegments，andoptimizemobilenodetravelrouters.Minimizethemaximummovingdistanceandtotalmovingdistanceofmovingnode.EffectivenessofOCRSisvalidatedthroughsimulationexperiments.

Keywords：wirelesssensornetworks（WSNs）；connectivityrestoration；obstacle

0引言

在许多应用中，无线传感器网络都布置在条件艰苦、无人值守的环境，比如战场、生命搜救现场等。在这些场景中，无线传感器网络极易受到大面积破坏，使得网络被分割成多个不连通的分区。不同分区之间的节点无法协作，会大大影响无线传感器网络的性能，甚至无法完成