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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：为避免无线传感器网络中广播风暴，提高信息传输效率，虚拟骨干网VirtualBackboneNetwork，VBN被广泛引入到网络信息传输中。在异构传输范围的无线传感器网络中，为了提高虚拟骨干网的鲁棒性和容错性，本发明引入了GOC‑CDS构建策略和αMOC‑SCDAS构建策略，并设计了基于两个策略的虚拟骨干网构建近似算法。经过理论分析，该算法可以求得72ρ2+24ρ+m+12ρ+12倍的近似最优解，其中ρ＝rmaxrmin；对比实验验证，该算法可以维持网络较小的路由路径长度和较好的骨干网容错性，同时能够保证骨干网规模尽可能小。

主权项：1.一种面向异构无线传感器网络中高效可靠的虚拟骨干网构建方法本发明针对异构无线传感器网络，首次提出了同时考虑路由路径长度和网络容错性的虚拟骨干网构建问题，并提出了一种设计骨干网构建近似算法来解决该问题的策略。传感器因功率和传输介质等影响造成传输范围的差异，从而形成的网络称为异构无线传感器网络，在异构无线传感器网络中构建虚拟骨干网可以转化为图论中强连通支配吸收集stronglyconnecteddominatingandabsorbingset，SCDAS的构造问题。通常以平均骨干路径长度theaveragebackbonepathlength，ABPL来衡量网络中节点之间传输路径的长度，以此来间接反映网络中消息传输的成本或能耗。然而研究发现使用虚拟骨干网的网络的平均骨干路径长度往往会远大于原始路径长度，大大增加了通信时延和路由开销。为了在基于虚拟骨干网的通信路由中使得任意两点间的路由路径尽可能短，因此研究者提出了具有路由约束的虚拟骨干网。通过增加部分骨干节点，保证网络中任意一对节点之间的路由路径长度不超过原网络中最短路径长度的常数倍α，降低能耗和传输时延。由于传感器网络经常部署在恶劣或敌对的环境中，多种内外因素导致节点失效的情况频繁出现，因此，合理的骨干结构理应保留部分冗余，应对可能出现的信道和节点失效情况，即具有一定的容错性，提高网络的健壮性、鲁棒性和可用性。因此，容错虚拟骨干的研究引起了众多关注。在图论中此问题可通过构建k，m-连通支配集来解决，即要求非骨干节点至少被m个骨干节点所支配，且骨干节点集合的导出子图的连通度至少为k，即任意骨干节点对之间存在至少k条不相交的路径。因此，本发明提出的研究问题就是针对在异构无线传感器中，同时对路由路径长度和骨干容错性这两个方面进行优化。

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百度查询： 南京航空航天大学 一种面向异构无线传感器网络中高效可靠的虚拟骨干网构建方法