无线传感器网络移动sinks路由算法研究

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传统无线传感器网络中的sink是静态的,这使得距离sink较近的节点由于要承担大量的数据转发工作,能量消耗较快。由于传感器节点通常部署在环境恶劣的区域,且节点使用电池供电的方式,这使得对WSNs中能量耗尽的节点充电变得非常困难,从而导致整个网络的过早死亡。移动sink由于可以在网络中向数据源节点移动,缩短数据转发的距离,从而节省了大量的网络能量,延长网络的寿命,因此近年来人们开始研究移动sink路由,并提出了多种算法。基于地理位置的路由算法由于不使用全局的拓扑结构,且具有高效、简便和可扩展性强的优点,成为了最具吸引力的方法之一。本文所研究的课题正是基于地理位置的路由算法。位置收敛算法由于移动sink不需要直接向源节点更新当前位置,因此节省了大量的网络能量。但是位置收敛算法在源节点发包率低,移动sink速度较快时,会造成数据发送时延较大和发送成功率较低的问题。针对位置收敛算法的上述缺点,提出了一种基于sink节点代理的路由算法——ABR算法。该算法利用sink节点的代理以提高数据发送的成功率,同时通过混合的位置更新机制,很好的平衡了网络能耗与传输时延的矛盾,有效的解决了位置收敛算法的缺点。仿真结果表明ABR在提高网络性能方面有很大的优势。当多个sink以群组的方式向目标移动时,现有的向群组发送数据的路由算法由于频繁的在群组范围内广播信息,会造成过多的能量消耗。为了解决这种问题,提出一种适合向群组传输数据的路由算法。算法中利用群组组头负责与源节点进行通信,从而减少了位置更新的路由负载;而群组内数据广播的对象只限制为sink节点,从而节省了网络能量,延长了网络的寿命。仿真结果表明,该算法和RBDD协议相比,能有效的降低网络能耗,延长网络寿命。
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