无线传感器网络一般部署在环境恶劣的区域,常会因为能量耗尽、硬件故障或人为入侵等原因导致节点失效,从而造成网络的连通性下降,甚至出现网络瘫痪的现象。因此,网络抗毁性的研究对无线传感器网络的发展和应用具有非常重要的意义。小世界网络的本质特征是具有较大的集聚系数和较小的平均路径长度。利用小世界理论来研究无线传感器网络,可以有效地改善网络连通性,提高网络抗毁性。本文基于小世界特性对无线传感器网络的抗毁性问题进行了研究,提出了两种网络拓扑优化策略:(1)网络中传感器节点部署密集,当其随机分布时,网络可能会产生大量冲突和堵塞,从而增加时延,降低能量效率。针对此类情况,本文提出了一种新的具有小世界特性的无线传感器网络构建模型。首先基于对集聚系数的分析,该模型有选择性地去除一些多余的边,使网络的簇结构更加明显。然后在此基础上,选择每个簇中介数最大的节点,在这些节点之间建立搜索区域,在搜索区域中寻找符合条件的节点,并建立捷径。删边可以优化集聚系数,添加捷径可以优化平均路径长度,然而在优化一个特性的同时往往会弱化另一个特性。因此,为了使两个特性都达到最优,采用两部分交替的方法来进行优化。仿真结果表明,此方法可以简化网络拓扑结构,有效地优化两个小世界特性,同时可以确保网络在具有较低冗余度的条件下,具有良好的抗毁性。(2)由于网络中少量关键节点的失效易导致网络出现瘫痪现象,因此,为了提高网络的抗毁性,可以通过采取相对弱化关键节点重要性的方法来尽量避免这些节点的失效。基于这一思想,本文将介数中心度作为评价节点重要性的指标,提出了一种基于小世界特性的无线传感器网络抗毁性提升算法。该算法首先随机选取一个节点,基于节点的集聚系数搜索符合条件的节点,重复搜索,对网络的节点进行分簇。然后选取每个簇中介数中心度最小的节点,在这些节点之间基于Sink节点添加捷径。仿真结果表明,该算法不仅可以均匀化网络中节点的介数中心度,还可以大幅度改善网络连通性,有效提升网络效率和网络抗毁性。