实现能量均衡消耗的簇内路由仿真研究-计算机应用与软件.PDFVIP

第３１卷第２期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３１Ｎｏ．２ ２０１４年２月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｆｅｂ．２０１４ 实现能量均衡消耗的簇内路由仿真研究 尹祥荣　冯秀芳 （太原理工大学计算机科学与技术学院　山西太原０３００２４） 摘　要　　针对无线传感器网络中数据转发存在的高耗能以及传输延时等问题，提出一种新的路由算法。相对于传统的分层路由 协议在簇内采用直接数据转发，即一个簇内的成员节点直接向簇头结点转发数据。该算法结合排队理论，在综合考虑影响簇中能量 消耗和端到端延迟的因素的基础上指导节点采用直接数据转发或是间接数据转发方式进行数据发送。仿真实验表明，该算法具有 良好的效率和实用性。 关键词　　簇内路由　能量消耗　端到端延迟　数据转发 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０２．０３６ ＯＮＳＩＭＵＬＡＴＩＮＧＩＮＴＲＡＣＬＵＳＴＥＲＩＮＧＲＯＵＴＩＮＧＷＩＴＨＢＡＬＡＮＣＥＤ ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮＡＣＨＩＥＶＥＤ ＹｉｎＸｉａｎｇｒｏｎｇ　ＦｅｎｇＸｉｕｆａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　ＦｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｅｌａｙｉｎＷＳＮｓｃａｕｓｅｄｂｙｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ，ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａ ｎｅｗｒｏｕｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｒｏｕｔｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌｕｓｅｓｄｉｒｅｃｔｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｉｎｃｌｕｓｔｅｒ，ｔｈａｔｉｓ，ｔｈｅｍｅｍｂｅｒｓｏｆａｃｌｕｓｔｅｒｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅｄａｔａｔｏｃｌｕｓｔｅｒｈｅａｄｎｏｄｅｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏｔｈｉｓ，ｔｈｅｎｅｗｏｎｅｃｏｍｂｉｎｅｓｗｉｔｈｔｈｅｑｕｅｕｉｎｇｔｈｅｏｒｙａｎｄｇｕｉｄｅｓｔｈｅｎｏｄｅｔｏｔｒａｎｓｍｉｔｄａｔａ ｉｎｔｈｅｗａｙｏｆｄｉｒｅｃｔｌｙｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｏｒｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｉｍｐａｃｔｉｎｇｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｃｌｕｓｔｅｒａｎｄｔｈｅｅｎｄｔｏｅｎｄｄｅｌａｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｇｏｏｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｉｎｔｒａｃｌｕｓｔｅｒｒｏｕｔｉｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　Ｅｎｄｔｏｅｎｄｄｅｌａｙ　Ｄａｔａｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ 的目标是利用簇头结点转发数据给汇聚节点［３］。基于簇的路 ０　引　言 由协议，如ＬＥＡＣＨ和ＴＥＥＮ以及它们的改进算法，在无线传感 器网络中已经引起了广泛的关注，但是大多数路由协议没有考 近年来，随着传感器技术的飞速发展，无线传感器网络在社 虑到簇内路由［４］。 会的各个方面得到了广泛的应用［１］。作为无线传感器网络研 无线传感器网络中的数据转发是一个研究热点。在无线传 究的一个重要分支，路由协议的研究重点开始向分簇发展。每 感器网络中，传感器有限的资源（运算能力、带宽、内存、能量供 个簇包含一组传感器节点，这些传感器节点包括两种类型：簇成