[发明专利]一种基于斯坦纳树和凸多边形的WSN分区双连通恢复方法

摘要

本发明涉及一种基于斯坦纳树和凸多边形的WSN分区双连通恢复方法，属于传感器网络连通领域。本发明先确定分区信息，再构造四边形斯坦纳边进行中继节点部署，对未实现连通的剩余分区利用三角形斯坦纳树的方法进行连通，第一轮连通实现后利用格雷厄姆凸壳算法找出分区的所有凸壳顶点，然后将这些顶点连接起来形成凸多边形，并在其构成的路径上部署中继节点实现第二轮连通。第二轮连通路径上的节点在初期不工作，并把第一轮连通中的节点首次无法完成通信作为触发事件，然后进入工作后，仍保持概率p的节点处于休眠状态。本发明减少了中继节点的数量并延长了网络生命周期。

主权项

1.一种基于斯坦纳树和凸多边形的WSN分区双连通方法，其特征在于：具体步骤如下：Step1确定传感器节点的通信半径R，根据通信半径R让被破换的无线网络中能够进行通信的多个节点构成相应的分区，并获取各分区的位置信息；Step2将位于各分区外的单独节点通过现有节点的移动连接归入合适的分区内；Step3将步骤Step2形成的分区抽象为节点，利用枚举法枚举出所有的非退化型四边形，然后将这些四边形按照周长从小到大的顺序存放在数组p中；Step4将数组p中的四边形按照从前到后的顺序依次构造四边形斯坦纳点，然后将两个斯坦纳点和四边形的四个点连接起来构造斯坦纳边，部署中继节点使得该四边形连接的四个分区实现连通；Step5将实现连通之后的四个分区继续抽象为一个新的节点，加入无线网络中所有分区抽象的节点中，继续构造非退化型四边形，然后对数组p中的顺序进行实时更新；Step6将所有可以进行构造四边形斯坦纳边的分区进行连通之后，剩下未实现连通的分区，利用构造三角形斯坦纳边的方法继续实现无线网络的全局连通；Step7利用格雷厄姆凸壳算法找出步骤Step2形成的分区的所有凸壳顶点，将它们连接起来形成凸多边形并进行第二轮中继节点的部署实现无线网络通过第二条路径连通即双连通；Step8当Step6完成后形成的首轮连通无法正常工作时，Step7中完成的第二轮连通进入工作状态，并将凸多边形上的中继节点以概率q进行休眠，并且假设这些处于工作状态的中继节点随机均匀分布在第二条路径上。