基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略.pdf

第３２卷第２期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．２ ２０１５年２ 月　 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｆｅｂ．２０１５ 基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略 董　婷 （湖南科技职业学院 电子信息工程与技术系，长沙 ４１０００４） 摘　要：针对由移动传感器节点组成的移动传感器网络数据转发能耗高、有效性低等问题，提出了基于消息冗余 度动态测算的数据机会转发策略。该策略结合节点与ｓｉｎｋ 间位置关系、运动模式、剩余能耗等局部信息构建三维 特征向量来描述节点转发消息的能力，并利用预期的消息成功传输到ｓｉｎｋ 的概率和节点当前的机会概率动态调整 消息冗余度，使转发消息的机会概率越低转发冗余度越高，反之亦然，以此在提高消息成功传输率的同时控制消息 副本数，进而降低网络平均能耗。与直接传输和原路返回机会数据转发相比，新策略传输有效性高、能耗低，更适 合移动传感网，符合移动传感网对数据转发策略高有效性、低能耗、延时容忍的要求。 关键词：移动传感器网络；延迟容忍；机会转发；余弦相似度；消息冗余 中图分类号：ＴＰ３９３０４　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１５）０２０５８９０４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１５．０２．０６０ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｍｅｓｓａｇｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ＤＯＮＧＴｉｎｇ （Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００４， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔ ａｎｄｌｏｗｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｉｎｔｈｅ ｍｏｂｉｌｅ ｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆｍｏ ｂｉｌｅ ｓｅｎｓｏｒ ｎｏｄｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｒｏｕｔｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｙ，ｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｌｉｎｋ ｂｅｔｗｅｅｎ ａ ｎｏｄｅ ａｎｄ ｓｉｎｋ，ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｓｐｅｅｄａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｓｔｏｆａｎｏｄｅ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｉｔｃｒｅａｔｅｄｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｅａ ｔｕｒｅ ｖｅｃｔｏｒｓｂｙｔｈｅｌｏｃａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｎｔｉｏｎｅｄａｂｏｖｅｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｏｄｅｓｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｍｅｓｓａｇｅｐａｃｋａｇｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｉｔ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｍｅｓｓａｇｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｂｙｅｘｐｅｃｔｅｄｍｅｓｓａｇｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ ａｎｄｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅ ｆｏｒｅ ｌｅｓｓｔｈｅ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｗａｓｍｏｒｅ ｔｈｅ ｍｅｓｓａｇｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ，ａｎｄｖｉｃｅ ｖｅｒｓａ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ ｗａｓｒａｉｓｅｄ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔｗａｓｌｏｗｅｒｅｄｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅｓｓａｇｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ａｔｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｔｈａｔ， ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔ