无线传感器网络中虚拟骨干网的分布式构造方法技术

本发明专利技术涉及一种无线传感器网络中虚拟骨干网的分布式构造方法，为有效减小骨干网的规模，简化路由协议的复杂性，提高系统的工作效率，分两个阶段实现分布式的基于最小连通支配集的虚拟骨干网。在第一个阶段，通过分簇算法构建最大独立集，将整个节点集合划分为簇首以及普通节点两个集合；在第二个阶段，寻找网关节点将簇首连接起来，形成一个连通支配集，通过去除骨干网中所有的三角形回路，有效减少骨干网中节点的数目。本发明专利技术的方法具有线性的时间复杂性、消息复杂性和简单易实现的特点，所生成的虚拟骨干网由少数经过构造算法挑选出来的节点组成，不仅能够承担路由功能，而且能够实现网络的流量控制和连接性管理。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种无线传感器网络中虚拟骨干网的分布式构造方法，其特征在于包括如下具体步骤：１）网络中每个节点的初始状态都是候选节点，当一个候选节点发现与所有邻居节点相比，自己的标识最小，则将状态改为簇首，并广播簇首状态消息通知其相邻节点； ２）当一个候选节点收到簇首状态消息，表示已经有邻居成为簇首，则改变自己的状态为普通节点，并广播普通节点状态消息通知相邻节点；３）当网络内所有候选节点确定自己的状态以后，整个节点集合就被划分为簇首和普通节点两个集合；每一个簇首和普通节 点生成存储相邻簇首信息的链表结构，链表记录包括所有相邻簇首的标识，以及到达这些相邻簇首所经过的中间普通节点；４）当一个簇首通过查找链表，获知自己与所有相邻簇首相比拥有最小标识时，将所有相邻簇首设为目标簇首，并发起连接请求，该请求消息 中包含这个节点链表结构的所有记录项；５）当一个普通节点接收到连接请求消息，首先检查自己是否出现在请求消息的记录项里，如果不在则丢弃该消息，如果在，将自己的状态变为网关节点，并按照自己链表结构中的信息，更新该请求消息记录项中目标簇首所 对应的中间普通节点；更新过程完成之后转发该消息；６）当一个普通节点接收到转发消息，检查自己是否作为中间普通节点出现在该消息的记录项中，如果不在则丢弃该消息；如果在，将节点状态改为网关节点，并继续转发这个消息；７）当一个簇首接 收到转发的消息，首先检查自己是否作为目标簇首，如果不是则丢弃该消息，如果是，则将接收到的消息与自身链表中的信息相对照，移除所有相同的记录，即对被移除的相应的簇首不再发起连接请求；当所有比自己标识小的相邻簇首都完成连接请求之后，该簇首检查自己的链表结构，当链表内容中依然存在与相邻簇首有关的记录项，则将这些相邻簇首设为目标簇首，并发起连接请求；当链表内容中不存在与相邻簇首有关的记录项，则不再发起连接请求；８）当所有簇首节点不再发起连接请求时，所有簇首节点和网关节点形成虚拟 骨干网，完成路由及管理功能。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何晨，曹涌涛，蒋铃鸽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]