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牟第期
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
基于提前选择策略的传感器网络的分层路由协议
孙辉,章韵
南京邮电大学计算机学院,南京
摘要:能量的有限性严重限制了无线传感器网络的发展,而数据冗余问题在分层路由协议中
广泛存在, 网络的密度越高,数据冗余问题越严重。现介绍一种新的方法来解决这个问题。在
群建立之前从网络中选取一些已分配的节点,而这些操作类似于群首节点的选取过程,这些被
选取的节点将用来完成整个网络的数据融合过程。仿真结果分析表明采用了这种策略之后网络
生存期延长了很多。
关键词:传感器网络;分层路由协议;网络生存时间;提前选择;阀值
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引言基站。群的形成过程对于整个路由协议的性能起着
世纪年代以来,随着嵌入式系统,无线通关键性的作用。如果选举的群首能够在网络中均匀
信,网络及等技术的发展,具有感知、计算和分布,群之间的干扰就会很小,且负载会均衡,节约
无线网络通信能力的传感器以及由其构成的无线传了能量。而往往要使得群首分布均匀,群形成过程
感器网络引起了人们的极大关注。传感器就会比较复杂,引起的额外开销就会很大。此外,节
网络的节点计算能力有限,通信半径小,携带的能源点与基站通信方法的设计也是当前一个具有挑战性
有限,网络运行中无能源供给,电源能耗是整个网络的工作。
寿命的关键;所以为实现能量消耗最小化、网在这些分层路由协议中,数据冗余问题普遍存
络节点生命周期最大化、网络能量负载均衡化以及在,这是因为传感器节点一般分布比较集中,很多节
网络通信能力最优化的目标,目前国内外已经提出点会采集同一数据信息,这样造成了资源极大的浪
了大量的解决方案,包括:能量有效的路由协费。为了解决这一问题,出现了大量的节点管理策
议】,链路层协议,节点管理等。略,它们限制了每次参与数据采集的节点数目。
分层路由协议是传感器网络中一种非常典型的
路由协议,节点按照层次结构来进行组织,在采集完收稿日期:——
作者简介:孙辉一, ,南京邮电大学硕::研究生,研究方向
数据后先由本地的群首节点处理完后再送往远方的为计机通信与嘲问联
一一
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本文中,针对分层路由协议中的这些典型问题, 来分析群形成阶段的设计方法。
提出了两个策略。基本思想如下:①让不必要工作是一个典型的分布式路由协议,群首
的节点尽可能进入休眠状态;②尽可能降低群形成完全按照随机的方法来选择。其最大的缺点在于按
过程引起的额外的开销。照这种随机的方式来选择每次产生的群首数目很少
网络模型和无线通信模型能够达到设定的最佳值,而且群首分布也很不规则。
的提出使得这一问题得到缓解,在选择群首
简单地介绍本文使用的网络模型和无线通信模
时通过限制每个群的半径,并且采用循环多次选举
型,详细模型可参见文献。
的方法来获得分布规则的群首。但是,这会造成每
. 网络模型
个节点都得处于工作状态直到循环结束后才能加入
假设网络具有如下特点:
对应的群,这意味着到每一次循