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至顶网网络频道无线传感器网络中地理能量感知路由的改进(2)

无线传感器网络中地理能量感知路由的改进(2)

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 无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量廉价的微型传感器节点,通过无线通信的方式形成的一个多跳自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理覆盖区域内的事件信息,并发送给观察者。由于节点能量有限且补充困难,无线传感器网络的首要设计目标是能量[6]的高效利用。本文在原有GEAR[1]路由协议基础上提出改进方法,从而在路由协议[4]上节省无线传感器节点有限的能量,并提高整个网络的生存周期。

来源:论坛整理 2009年2月16日

关键字: 路由 路由器 路由交换

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  图2最大允许跳数对算法性能的影响

  图2结果表明,最大允许跳数(即查询从Sink节点到目的节点经由的最大节点数,若超过这个最大数,则认为查询失败)对各算法的影响不是很敏感。若最大允许跳数小于15,GPEAR算法的成功查询次数将大大下降,每次成功查询的平均能耗也大大增加,这个是因为GPEAR算法的本质是通过缩短每次通信半径以降低总的查询能耗,而这样会增加中间经由节点的数量,显然若最大允许跳数太小,将会使失败次数大大增加。另外GEAHAR算法要求最大允许跳数不能太大,否则会使失败查询消耗过多的能量,相对这种能耗过大更优的方法是重新发送查询信息。

  综合图1和图2表明,对于每次成功查询平均消耗的能量:

  (1)GEAHAR算法比GEAR算法约降低5%;

  (2)当衰减指数为4、最大允许跳数为25时,GPEAR算法比AGEAR算法降低约60%。

  

  图3 GEAHAR算法中β参数的影响

  图3结果表明,β值在0.3~0.7时,GEAHAR算法性能基本是稳定的,而β过小或者过大则对算法性能影响较大。

  图4结果表明,参数y对GPEAR算法的性能有一定影响,参数y需要根据具体应用环境选择,根据区域内的节点密度和衰减指数有关。

  

  图4 GPEAR算法中参数y的影响

  结语

  本文在GEAR路由的基础上,以节约网络节点能耗和延长网络生存周期为目标,提出了GEAHAR和GPEAR路由算法。仿真结果表明新的算法显著提高了网络成功查询次数,降低了每次查询消耗的平均能量,从而达到了提高能量利用效率的效果。

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