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无线传感器网络动态重传算法 张三1 袁二1 于四2 东莞理工学院，东莞 523808; 2. 中国科学院深圳先进技术研究院，深圳 518055) 摘要：无线传感器网络路由协议通过点到点的重传来提高数据传输的可靠性，其重传机制没有考虑不同业务数据的可靠性需求差异，统一设定一个静态的最大重传次数。本文提出了一种动态重传算法，为每种业务分别根据其可靠性需求动态设定最大重传次数。对于较低可靠性需求的业务，相比于传统重传机制减少了重传次数。仿真表明动态重传算法能有效降低网络能耗。 关键词：无线传感器网络、路由协议、重传算法 A dynamic retransmission algorithm for wireless sensor networks ZHANG San 1, YUAN Er 1, YU Si 2 (1 Engineering Technology Institute, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China; 2 Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518055, China) Abstract: Routing protocols for wireless sensor networks increase the transmission reliability through point-to-point packet retransmission mechanism. The mechanism doesn’t take into account differences of reliability requirements of different types of tasks, and the network sets a static maximum number of retransmissions. This paper presents a dynamic retransmission algorithm. It sets the maximum number of retransmissions for each task according to its reliability requirement. For lower reliability requirement task, comparing to the traditional retransmission mechanism, the dynamic mechanism reduces the number of retransmissions. Simulation results show that the dynamic algorithm can effectively reduce network energy consumption. Key words: Wireless sensor networks, routing protocol, retransmission algorithm 无线传感器网络数据收集路由协议[1-3]包括两部分功能：组网与数据转发。组网是将传感器节点组织成一定的拓扑结构，使得网络中的每个节点都有通往基站的路径。数据转发主要包括获取下一跳地址、缓存队列管理、数据重传等。在数据转发过程中，路由协议要为数据获取下一跳地址信息，并提供一定的可靠性服务。 用户的可靠性需求是一个统计量。这种可靠性是针对某种业务的采样数据集合而不是针对单个数据包。比如对周期性上报数据的可靠性需求为90%，那么是指在一段时间内，其数据传输统计的可靠性在90%上下波动都是可以接受的。可靠性与低能耗是相互矛盾的，高可靠性往往需要高能耗，无线传感器网络能量极度受限，所以在能耗与可靠性之间需要达到某种折中。目前有多种方法用来实现数据传输的可靠性。在Internet中，TCP是一种面向连接的传输层协议[4]，通过端到端的重传来确保数据的可靠性。但在无线传感器网络中，这种方法能耗太大。拥塞控制与多路径路由也可以用来提高数据的可靠性，这两种方法都已有相关的研究成果[5-8]。 现有的无线传感器网络路由协议通过点到点的重传机制来提高数据传输的可靠性，设定一个最大的静态重传次数，例如MintRoute[3]及CTP[4]在节点编程时设定最大重传次数，我们称这种机制为静态重传。该机制没有考虑不同业务数据的可靠性需求的差异。例如，在环境监测应用中[9-10]，用户对报警数据需要非常高的可靠性，对于周期性上报的数据可以接受一个