导读:本文包含了虚拟骨干网论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:骨干网,概率,算法,传感器,网络,斯坦,无线网络。
虚拟骨干网论文文献综述
易梦,梁家荣,覃斌[1]（2019）在《叁维异质无线网络中的最小虚拟骨干网》一文中研究指出在无线传感器网络中,连接控制集(CDS)作为无线传感器网络的虚拟骨干,在支持数据通信、降低路由开销、提高网络可扩展性等方面发挥着重要作用。均质无线网络一般被模型化为单位圆盘图(UDG)和单位球图(UBG)。本文将叁维异质无线传感器网络建模为具有双向链路的球图(BGB),并结合无线传感器网络的可调半径特性,提出了如何在异质无线传感器网络中构建一个基于能量选择的连通控制集近似算法(ESA)。理论分析表明:算法ESA的性能比为(K+1+ln(K-1)),K=0.779 63(2k+1)~2,k=r_(max)/r_(min)表示最大传输半径和最小传输半径之比。(本文来源于《广西大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
张步硕,李凡[2]（2019）在《航空集群网络虚拟骨干网分布式构建算法》一文中研究指出航空集群网络对集群作战任务执行效能的影响愈发深远,通过构建虚拟骨干网,能够降低路由开销、互联子网和实时管理网络,使航空集群作战更加高效。结合连通支配集理论,提出一种面向航空集群网络的分布式骨干网构建算法——DCAASN算法,设计权值函数刻画节点可用带宽和连通度,并采用分布式思想构建连通支配集以完成骨干网的构建。理论分析和仿真结果表明,相较于Wu、Wan和DCDS算法,该算法构建的骨干网中节点平均权值更大,骨干网的生命周期更长,并且骨干网的规模更小;在时间开销、消息开销方面,相较于Wu、Wan算法有较大提高,与DCDS算法在同一量级。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2019年09期）
刘嫚嫚[3]（2019）在《无结构网络中的虚拟骨干网构造算法设计与分析》一文中研究指出与有线网络相比,无线网络具有灵活性、易扩展性和抗毁性强等特点,被广泛应用于搜索、救援、军事、农业以及工业等诸多领域。然而,由于无线网络无基础设施,固有的扁平结构等特点,使得网络管理以及广播等问题凸显,为提高资源利用率,优化网络性能,构造一个虚拟骨干网(Virtual Backbone Network,VBN)以担当网络中的基础设施是有必要的。VBN构造在图论中等同于求解图的最小连通支配集(Minimum Connected Dominating Set,MCDS)。MCDS的求解在图论中已被证明是NP-hard问题,因此,大量的MCDS近似算法已经被提出。但是在已有的文献中所采用的通信模型一般假设节点具有足够的网络知识,强大的通信能力并且忽略节点之间发送消息产生的碰撞问题。这对于设计一个简单有效的CDS算法是相对容易的,但难以在实际中应用。另外,在无线电网络(Cognitive Radio Networks,CRNs)中,由于主要用户(Primary Users,PUs)随机活动,使得认知用户(Cognitive Users,CUs)机会地使用授权给主要用户的频谱(信道),造成链路使用的不连续性。因此,在CRNs中,具有最大寿命的CDS明显比具有更小规模CDS更受欢迎,而在传统的算法中目的为构造具有较小规模的CDS。针对上述问题,本文在匿名无线网络以及CRNs中分别提出关于MCDS的求解方案。工作内容与贡献如下:在匿名无线网络中,将网络模型化为单位圆盘图,分别提出一个分布式最小DS和局部式MCDS算法。与现存算法不同的是在构造DS和CDS的过程中本文考虑了节点之间的冲突问题。通过设置jitter,使得节点的发送时刻尽可能不同,借助节点的载波侦听能力达到减少冲突发生的目的。对于算法的设计,本文首先提出计算节点一跳邻居算法,其时间复杂度为O(log N),其中N表示网络规模的上界。随后将节点的度转化为?log N???位的二进制串,从高到低逐位传输。寻找局部具有最大度的节点作为leader,得到最小DS。对于CDS的构造,本文提出一个基于分层的L-MCDS算法。首先,选取一个源节点(一般为簇头或sink节点)作为第0层,以此层为基础,逐层迭代,将网络划分为不同的层。然后,分别在各层上选择leader,各层leader的并集即为所求CDS。在CRNs中,本文基于删除策略提出具有最大寿命的CDS构造算法。算法分为四个阶段:首先,删除网络中寿命较小的链路;然后,通过设置标志变量计算网络中连通分量的数目;接着,选取网络中具有最大寿命的链路加入到网络中,使得网络是连通的;最后,通过设置规则,在保证CDS有效的前提下,删除网络中冗余节点,以得到规模尽可能小的CDS。仿真结果表明,本文提出算法得到CDS确实比传统CDS算法(WanPJCDS,GuhaCDS,WuLiCDS以及StojmenovicCDS)得到CDS具有更好的寿命。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2019-04-01）
林城[4]（2018）在《基于TDMA机制的MANET网络中虚拟骨干网构建方法研究》一文中研究指出无线移动自组网(Mobile Ad-hoc Networks,MANET)由多个带有无线收发装置的移动设备组成,是一个多跳的、临时性自治系统,具有无中心性、多跳性、自组织性以及不依赖基础设施等特点。自组网的网络特点使其在军用和民用上都具有非常广阔的市场。在时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)系统中,有限的时隙资源将会限制无线自组网的大规模部署。在基于TDMA机制的MANET网络中建立虚拟骨干网能够很大程度的克服上述问题。本文研究重点是在基于TDMA机制的MANET网络上构建虚拟骨干网,设计出能够适应以指挥中心为核心的大用户数场景的虚拟骨干网构建算法。针对网络场景以及TDMA机制的特点,本文制定了时隙的帧结构,并依据该帧结构提出了基于TDMA的连通支配集构造算法(TDMA-CDS)。该算法主要完成了网络节点的接入过程和骨干节点选拔过程,并且解决了骨干节点冗余问题以及拓扑变化链路实时优化问题。本文通过仿真分析了建网所需时隙数k、静态和动态场景下网络节点密度和节点归一化覆盖面积对网络的连通率的影响、网络的抗毁能力、链路的稳定性。计算机仿真结果表明,本文提出的算法所构建的虚拟骨干网具有较强的稳定性和抗毁能力,能够适应以指挥中心为核心的静态及动态的网络场景,并且有效的平衡了网络中的时隙资源和增强了链路的可靠性。最后,本文在Xilinx硬件平台上实现了 TDMA-CDS算法的相关模块,介绍了模块的数据结构、接口原语以及消息事件。对实现的模块进行了功能性软件测试,验证结果表明,该实现模块能够达到设计要求。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
郭龙,冯勇,杨心,郭磊[5]（2018）在《基于一种虚拟骨干网环境下的移动能量补充策略》一文中研究指出在无线传感器网络中,骨干网可方便地实现数据聚合,有利于达到能量高效的数据收集,但是其面临着骨干节点能量消耗过快,易出现因节点能量耗尽而导致骨干网连接中断的问题。为了保证网络能够持续高效的运行,一种基于虚拟骨干网的移动能量补充策略VBMERS(Mobile Energy Replenishment Strategy with Virtual Backbone)被提出来解决网络中骨干节点的能耗过快问题,同时也兼顾对非骨干节点的能量补充。VBMERS策略根据待充电传感器节点当前的通信量计算其优先级,始终选择优先级最大的节点作为充电候选节点以尽量给负载大的节点优先充电,从而避免节点快速进入能量饥饿状态。仿真结果显示,VBMERS策略能有效的解决节点的能量饥饿问题,降低了节点的失效率,进而延长了传感器网络的生存周期。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年05期）
白鑫[6]（2018）在《异构无线自组织网络中虚拟骨干网构建算法研究》一文中研究指出近年来,无线自组织网络(Wireless ad hoc network)以其低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知与交互的一场变革,并在智能交通、环境监测、灾难预警与救援、智慧医疗、战场监控、移动会议等领域有着广泛的应用前景。然而,由于无线节点的电池能量有限,无线自组织网络中节点的计算能力与通信开销仍然受到了较大的限制。为了解决这一问题,在无线自组织网络中通常需要构建虚拟骨干网来支持节点之间的相互通信。简单来讲,虚拟骨干网(Virtual backbone)是无线自组织网络中节点的一个子集,网络的路由功能被限制在虚拟骨干网中的节点上,非虚拟骨干网中的节点平时可以处于休眠状态。虚拟骨干网不仅可以节能,还能够降低网络的通信开销,避免通信过程中信号干扰、信道竞争等问题。目前,连通支配集(Connected dominating set)是用于构建无线自组织网络的虚拟骨干网的主要方法。由于较小的虚拟骨干网能够更好的增进网络的通信效率,因此,主流的虚拟骨干网的构建算法都以较小的虚拟骨干网为目标,这可以抽象为计算图的最小连通支配集(Minimum connected dominating set)的问题。由于最小连通支配集的计算是一个NP难的问题,所以一般采用近似算法来计算网络的最小连通支配集。现有的关于连通支配集工作大多关注于同构无线自组织网络,但现实中的很多无线自组织网络具有异构性。因此,本文研究异构无线自组织网络中连通支配集的构建问题。本文从以下叁个方面的异构性对无线网络进行建模,并进行了相应的最小连通支配集的近似算法设计:(1)通信延迟。除了虚拟骨干网的节点数量,通信延迟也是自组织网络中虚拟骨干网构建的重要因素,这一问题在高延迟的无线自组织网络中更为关键。以水下自组织网络为例,由于电磁波在水下环境中衰减很快,因此水下自组织网络通常采用声纳进行水声通信。但是,声波在水中的传输速度(1.5*10~3米/秒)相比于电磁波(3*10~8米/秒)很慢,因此,在水下自组织网络中,不能像基于电磁波通信的陆上自组织网络一样以“跳数”为标准来衡量节点间的延迟。为了解决这一问题,本文将具有较高点对点延迟的无线自组织网络抽象为边带权的图,并设计了叁个近似算法(CDS-LO-1,CDS-LO-2,CDS-LO-3),在优化连通支配集大小的同时,优化网络的通信延迟。通常使用两个参数来评价网络的通信延迟:半径(Diameter,指网络中最长的最短路)和路由开销(Routing cost,指网络中任意两点间的最短路)。CDS-LO-1对连通支配集的半径具有2的近似度,但对连通支配集的大小不具有常数近似度;CDS-LO-2对连通支配集的大小具有140的近似度,对路由开销具有6的近似度;CDS-LO-3对连通支配集的大小具有10.197的近似度,对连通支配集的半径具有12的近似度。(2)通信范围。在灾难营救等需要快速反应、通信基础设施可能受损的场景中,无线自组织网络由于灵活部署、易于组网的特性具有很大的优势。然而,受到客观条件(如反应时间、设备成本)的限制,无线节点通信能力各异,直接体现在通信范围可能各不相同。对于节点通信范围异构的无线自组织网络,现有工作未能得到较低近似度的连通支配集构建算法。本文基于经典数学问题“圆包装”(Circle packing)、“球包装”(Sphere packing)、和“球编码”(Spherical code),给出了对于节点通信范围异构的无线自组织网络常数近似度的最小连通支配集算法。基于本文的结果,在二维无线网络中,当通信范围比(网络中最大节点通信范围与最小节点通信范围之比)为(1,1.152],(1.152,1.307],…时,本文给出近似度为9.9459,11.0794,…的连通支配集算法,这一结果大幅改进了现有算法中19.708的近似度;在叁维网络中,当通信范围比为(1,1.023],(1.023,1.055],…时,本文首次给出了近似度为16.02,17.02,…的具有常数近似度的连通支配集算法。(3)剩余能量。对于基于虚拟骨干网通信的自组织网络,非骨干节点在没有通信任务时可以进入睡眠状态,从而节约能量。因此,骨干节点作为中继节点要负担更多的通信任务,具有更高的能耗。骨干节点与非骨干节点能耗的不同导致网络中节点剩余能量的不同。如果使用一个固定的虚拟骨干网,那么骨干节点的能量就会较快耗尽而失效,从而导致整个网络的失效。为了解决这一问题,本文提出了两个算法(CDS-LL和E-CDS-LL)来实现节点的负载均衡,进而提高网络的生存时间。CDS-LL选择剩余能量较多的节点作为骨干节点,从而增加网络的生存时间。实验表明CDS-LL可以提高约6倍的网络的生存时间。E-CDS-LL是CDS-LL的扩展,它通过在网络运行过程中动态构建连通支配集来进一步延长网络的生存时间。相比于CDS-LL,E-CDS-LL可以提高约66%的网络生存时间。综上所述,基于具有不同的节点间通信延迟、不同的节点通信范围以及不同的节点剩余能量等异构无线自组织网络模型,本文对连通支配集的构建算法进行了研究。在理论价值上,本文在边带权图、非单位圆盘图、非单位球体图上推动了对于图论中最小连通支配集近似算法这一基本数学问题的研究;在实用价值上,除了连通支配集的大小,本文还对网络的通信延迟、生存时间等进行了优化,并通过实验证明了本文算法的有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
张凯诗[7]（2018）在《面向物联网的WSN虚拟骨干网构造问题研究》一文中研究指出近年来,物联网已广泛应用于诸多领域,成为国内外热烈讨论和重点研究的问题之一,并且很多国家已经将物联网上升为国家战略的高度。作为物联网底层网络的重要技术形式,无线传感器网络(Wirless Sensor Networks WSNs)承担着链接传统网络的重任,众多的传感器节点是WSNs的组成部分。由于传感器节点一旦失效或突发意外将造成信息传输失败,网络抗毁性较差。为提高网络抗毁性保证信息有效传输,通常在WSNs中构建一个虚拟骨干网(Virtual Backbone Network VBN)。已有的研究工作没有考虑网络寿命和虚拟骨干网规模。因此,本文着重从减少通信开销、延长网络寿命、最小化虚拟骨干网规模叁方面出发构造虚拟骨干网。针对部分具有中心管理节点的WSNs能够掌握全局网络的拓扑信息,本文基于网络平均能量指标,以延长网络寿命为宗旨,在D-MCDS算法的基础上提出了一种基于节点权值的集中式最小连通支配集构建算法。算法首先选取权值较大的节点构建一个初始连通支配集,然后在保证VBN连通的条件下,按照一定的规则去除冗余节点构建最小连通支配集。仿真结果表明,该算法与经典的集中式、分布式算法相比,可以得到近似最优解;相比D-MCDS算法,节点平均能量更高,网络寿命延长了近10.3%。针对集中式构造算法需要获取全局网络信息、过程复杂、开销较大的问题,提出了一种基于节点转发因子和能耗的分布式最小连通支配集构建算法。算法首先任意选择一个节点为初始骨干节点,然后采用染色法构建极大独立集;其次根据节点设置的定时器判定节点优先级,选出权值较大的节点作为连接节点,构成连通支配集;最后采用一个小的循环修剪算法去除冗余,最小化VBN的规模。仿真结果表明,该算法与典型的分布式算法相比,不仅能延长网络寿命、近似于最小连通支配集,而且随着网络节点数的增加,发送的消息数虽呈上升趋势,但增加的幅度越来越小,进一步说明该算法适用于规模更大的网络。在算法的执行过程中,只需获取网络的局部节点信息,因此具有较强的分布性。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2018-06-01）
郭龙[8]（2018）在《基于虚拟骨干网的无线传感器网络移动能量补充策略研究》一文中研究指出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)因其独特的信息获取与处理方式而受到了各行各业的广泛关注。在无线传感器网络中,传感器节点由本身携带的电池供电,能量受限且补充困难。因此能量补充成为其首要解决问题。无线充电技术的迅猛发展为节点能量受限问题提供了相应的解决方案。近年来,研究者们在无线充电技术的基础上提出了许多能量补充方案。目前主要存在两种形式的能量补充方式,一种是离线充电方式,即根据事先规划好的充电路径进行能量补充;另一种则是根据传感器节点的剩余能量来选择充电目标。它是一种基于动态充电路径规划的在线充电方式。然而,它们都是基于平面结构的能量补充策略,其关键在于充电路径的规划问题。但是它们都存在一个共同的问题,不能解决网络中的能量饥饿问题。本文针对目前能量补充方案存在的不足,提出了基于虚拟骨干网的移动能量补充方案。骨干网是一种典型的层次结构,包含了骨干节点层和普通节点层。本文提出的方案就是基于该层次结构下的能量补充问题。在无线传感器网络中,骨干网可方便地实现数据聚合,有利于达到能量高效的数据收集,但是其面临着骨干节点能量消耗过快,易出现因节点能量耗尽而导致骨干网连接中断的问题。本文通过结合骨干网技术与无线充电技术来解决网络中骨干节点能量消耗过快的问题,从而实现高效的数据收集。本文的主要贡献包括以下方面:1.本文提出了一种无线可充电传感器网络中虚拟骨干网的构建算法,并分析了当前构建的虚拟骨干网对移动能量补充策略(VBMERS)的影响。该算法的主要目标就是构建一个合理的连同支配集来减少传感器节点在信息传递过程的能量消耗,在构建骨干网的过程中,首先寻找网络中的最大独立集(MIS),然后根据最大独立集构建初始连通支配集(O-CDS),最后根据裁剪规则对初始连通支配集进行裁剪并最终构建骨干网。仿真实验表明,本文构建的骨干网具有较好的节能效果,进一步延长了网络生命周期。2.本文提出了基于一种虚拟骨干网层次结构下的移动能量补充策略(VAMERS),该策略利用移动能量补充技术来解决无线传感器网络中骨干节点的能耗过快问题,同时也兼顾对非骨干节点的能量补充。VAMERS策略根据待充电传感器节点当前的通信量计算其优先级,始终选择优先级最大的节点作为充电候选节点以尽量给负载大的节点优先充电,从而避免节点快速进入能量饥饿状态。仿真结果显示,VAMERS策略能有效的解决节点的能量饥饿问题,降低了节点的失效率和充电成本,进而延长了传感器网络的生存周期。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2018-03-01）
刘海,冯勇,张彬,高恩才[9]（2017）在《基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法》一文中研究指出在概率性无线传感器网络模型中,提出了一种基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法(EVBP-RCDS)。在删除网络中低于节点递交概率阈值的连接基础上,通过递减节点递交概率和对比节点递交概率有效度(EDDP)之和构建出所提出的可靠连通支配集;非支配节点选取与其相邻的拥有最高递交概率的支配节点传输数据。仿真实验表明:与现有文献中的两种算法相比,EVBP-RCDS算法能高效扩展网络生存时间和降低网络延迟。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2017年12期）
刘海[10]（2017）在《概率性无线传感器网络中的虚拟骨干网构建研究》一文中研究指出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)由大量廉价、低功耗传感器节点组成,传感器节点使用电池供电,能量有限不易补充。无线传感器网络通常工作于缺乏通信基础设施的恶劣环境,为实现有效的数据收集,现有的路由机制容易引起广播风暴,导致大量消耗节点能量。因此,如何有效的延长节点及整个网络的生存时间,提高网络的路由效率已经成为无线传感器网络一个热门的研究领域。通过在无线传感器网络中构建虚拟骨干网可以较好的延长网络的生存时间和提高网络的路由效率。大部分传统的虚拟骨干网构建算法都是基于确定性的无线传感器网络模型,即网络中的任意两个节点,或者处于连接状态,或者处于断开状态。然而在实际中,更现实的网络模型是概率性无线传感器网络模型,即网络中的任意两个节点间都存在着一个递交概率。因此,如何在更贴近现实的概率性网络模型下构建可靠的虚拟骨干网络是一个新的热点研究问题。本文对概率性无线传感器网络模型以及近年来提出的虚拟骨干网构建算法进行了系统和全面的分析与总结,在此基础上,深入研究了概率性无线传感器网络可靠性虚拟骨干网构建算法,取得了一些创新和研究成果。本文的主要贡献包括以下方面:1.提出了一种基于度数优先的可靠性虚拟骨干网构建算法RVBP-CDS。RVBP-CDS首先通过设置节点递交概率阈值,删除部分低于节点递交概率阈值的连接,确定一部分非支配节点;其次结合节点递交概率有效度和节点递交概率,通过改进的连通支配集构建方法来确定支配节点和剩余的非支配节点;最后非支配节点选取与其连接的拥有最大递交概率的支配节点传输数据。仿真实验结果表明RVBP-CDS算法在网络各项性能指标上达到了预期的目标。2.提出了一种基于概率优先的可靠性虚拟骨干网构建算法EVBP-CDS。EVBP-CDS主要通过递减节点递交概率和节点递交概率有效度之和构建出所提出的可靠连通支配集,从而确定支配节点和剩余的非支配节点。仿真实验结果表明EVBP-CDS算法在网络各项性能指标上达到了预期的目标。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-03-01）
虚拟骨干网论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
航空集群网络对集群作战任务执行效能的影响愈发深远,通过构建虚拟骨干网,能够降低路由开销、互联子网和实时管理网络,使航空集群作战更加高效。结合连通支配集理论,提出一种面向航空集群网络的分布式骨干网构建算法——DCAASN算法,设计权值函数刻画节点可用带宽和连通度,并采用分布式思想构建连通支配集以完成骨干网的构建。理论分析和仿真结果表明,相较于Wu、Wan和DCDS算法,该算法构建的骨干网中节点平均权值更大,骨干网的生命周期更长,并且骨干网的规模更小;在时间开销、消息开销方面,相较于Wu、Wan算法有较大提高,与DCDS算法在同一量级。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
虚拟骨干网论文参考文献
[1].易梦,梁家荣,覃斌.叁维异质无线网络中的最小虚拟骨干网[J].广西大学学报(自然科学版).2019
[2].张步硕,李凡.航空集群网络虚拟骨干网分布式构建算法[J].火力与指挥控制.2019
[3].刘嫚嫚.无结构网络中的虚拟骨干网构造算法设计与分析[D].曲阜师范大学.2019
[4].林城.基于TDMA机制的MANET网络中虚拟骨干网构建方法研究[D].厦门大学.2018
[5].郭龙,冯勇,杨心,郭磊.基于一种虚拟骨干网环境下的移动能量补充策略[J].传感技术学报.2018
[6].白鑫.异构无线自组织网络中虚拟骨干网构建算法研究[D].吉林大学.2018
[7].张凯诗.面向物联网的WSN虚拟骨干网构造问题研究[D].石家庄铁道大学.2018
[8].郭龙.基于虚拟骨干网的无线传感器网络移动能量补充策略研究[D].昆明理工大学.2018
[9].刘海,冯勇,张彬,高恩才.基于可靠连通支配集的高效虚拟骨干网构建算法[J].传感器与微系统.2017
[10].刘海.概率性无线传感器网络中的虚拟骨干网构建研究[D].昆明理工大学.2017
论文知识图
