基于满Steiner树问题的水下无线传感器网络拓扑愈合算法研究

基于满Steiner树问题的水下无线传感器网络拓扑愈合算法研究摘要：水下无线传感器网络是海洋物理、生物学、环境学等领域研究的热点。由于海洋环境的复杂性，传感器节点的布置存在各种限制和不可预知因素，常常

Steiner 基于满树问题的水下无线传感器网络拓扑愈 合算法研究 摘要： 水下无线传感器网络是海洋物理、生物学、环境学等领域研究的热 点。由于海洋环境的复杂性，传感器节点的布置存在各种限制和不可预 知因素，常常出现网络拓扑断裂的情况。针对这一问题，本文提出了一 Steiner 种基于满树的拓扑愈合算法。通过建立原始网络和合并后网络的 Steiner 满树，额外插入若干虚拟节点，构建新的拓扑结构，成功实现了 网络愈合目标。实验结果表明，该算法能够有效地恢复网络拓扑结构， 并提高网络性能。 Steiner 关键词：水下无线传感器网络；拓扑愈合；满树；虚拟节点 引言： 随着水下科学和技术的不断进步，水下无线传感器网络已成为海洋 物理、生物学、环境学等领域研究的热点。网络拓扑结构的配置对于网 络性能、能耗和寿命有着重要的影响。但是，由于海洋环境的复杂性和 不可预测性，节点之间的距离、信道状况、能量消耗等都存在一定的不 确定性，使得节点布置常常受到限制，导致网络拓扑结构出现断裂的情 况。 传统的水下无线传感器网络拓扑愈合算法通常基于网络剪枝、网络 加压等方法，但这些方法在实际操作中存在很多缺陷或难以执行。本文 Steiner 提出了一种基于满树的拓扑愈合算法，实现了网络拓扑结构的恢 复和网络性能的提高。 一、研究内容 SteinerSteiner 满树是一种特殊的树，其包含原始网络中的全部节 点，并且额外添加若干虚拟节点，使得满足任意节点对之间的距离都小