传感网络中基于agent的数据汇集多径路由策略

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1、传感网络中基于Agent的数据汇集多径路由策略摘要提出了一种传感X络中基于Agent的数据汇集多径路由算法，其基本思想是X络中的每个节点利用模糊逻辑控制器的输出将节点的剩余能量和接收到的数据类型进行比较和关联来做出决策是退回还是转发数据包。仿真结果表明，该算法显著降低了数据传输时的退包率，且没有增加能量消耗和寻路时间。关键字传感器X络；模糊逻辑控制器；节能；以数据为中心的多径路由1引言传感X络通常由成千上万个传感器协同工作，分布比较绸密。传感X络的资源如计算能力、存储空间和能量都很有限，为平衡这些受限资源，传感X络根据感兴趣的数据建立由数据源到sink节点的路径[1]。其中定向扩散(

2、DirectedDiffusion，DD)算法[2]是一种以数据为中心的路由机制，体现了根据数据内容建立优化路经的思想[3]，但DD算法在路由建立时需要进行flooding传播，为此造成大量的能量消耗和时间开销；同时没考虑发送的数据类型。在分布式的具有动态特性的以完成特定任务为目的的传感X络中，并非所有节点都传输相同种类的数据，有的节点可传输视频，有的只可传输音频（这是根据其与音频传感的接近度来定义的），有的节点甚至不能转发邻点的数据类型[4]。例如，一个节点根据其剩余的能量，只可处理或转发音频数据，这时若转发已感知到的大的视频则将阻碍数据包的接收，并导致“X络分裂”状态。因此，在路

3、由发现期间，节点的模糊控制结构根据接收到的兴趣、被感知的数据类型及对能量的估计做出决策是退回还是处理这个数据包。为了路由失效节点周围的区域，文献[2]通过周期性的兴趣扩散、梯度建立以及路径加强来限制重路由受限的节点，避免失效的路由缩短了X络的生命期。针对这个问题，文献[5]提出了多径路由的算法，提高了移动节点的健壮性；还提出了两节点间建立多径路由的方法：一种是节点不相交的多重路径，指备选路径互不相交也不相交于主路径，失效的节点集不影响其它的路径；另一种是有部分节点相交的多重路径，部分节点相交的路径避免了定向传播的不足。另外，多径路由有差别的资源分配，文献[6]使用了模糊逻辑的策略，考

4、虑了以提高带有多重过程流量为目标的流量性能和X络状态。文献[7]将各种QoS需求表示为模糊优化。本文主要研究发送的数据类型与剩余能量之间的关系。2预备知识主要是确定传感器节点和sink节点之间的多重路径，并在多重路径中建立节能的路由。这样，路由与传输的数据类型有关。作假设如下。1)X络假设传感器节点监视和捕获由sink节点生成的兴趣的类型决定的数据[2]。使用传统的flooding机制来确定多重路径[5]，但仅认为其中能支持和处理其传输数据类型的是合适的。假定整个X络是低能量传感器X络，即分布在传感器X络节点中的能量较低。2)能量消耗在传感器X络中，节点的总能量或能量的使用速率对其生

5、存时间很重要。文献[5]通过确定传感节点和sink节点之间的多重路径来建立一条节能的路由，避免传输失效。本算法通过考虑传感器节点和sink节点之间传输的数据类型来分析搜索节能路径的问题。节点所剩能量（remainingenergy）可表示为：。其中，CE是消耗的能量，r表示消耗的速率，Total是剩余的可用能量。因此，节能很重要。3路由发现Flooding形成了路由发现的一般机制[4]。传感器节点用一组属性值来命名它所生成的数据。由sink节点命名的数据将感知任务（或其子任务）分布在传感器X络中，还包括sink节点要传感器节点监视和捕获的数据类型[2]。兴趣是确定所需消息类型的清晰数

6、据，每个接收路由请求的中间节点将兴趣转换为详细描述所需数据类型的模糊消息。从假设可知，传感X络节点都是低能量的，因此，使用速率很重要。为了节能，中间节点根据接收到的数据类型和剩余的能量做出决策是退回还是转发数据包。传输过程按照指定的重绘（dra/s到10m/s的速度移向目的点。节点到达位置后的状态为固定状态，再选择另一位置，重复这个过程。X络带宽为2Mb/s，测量节点对随机指定的能量值的敏感度，或测量与其邻点相关的节点的流量率。当低能量节点不能有效转发它邻点的数据时，这个方法尤为适用。在多径路由发现期间，根据退回给产生兴趣的节点（可能是节点本身，也可能是它的前一跳节点）的数据包，测量

7、其退包率。若退包率高，可能能量太低，也可能是在节点区域内传输的数据类型太大，使得节点无法支持。假定源节点总是在主路径上以时隔T传播事件和发送触发事件（Event-Triggered，ET）到不相交或相交的备选路径上，每条备选路径接收的流量相同。维护备选路径需要的能量与备选路径的平均长度（跳数）成比例，文献[5]给出了粗略计算维护总开销的方法：，La是备选路径的平均长度，Lp是主路径的平均长度。只有在源点和sink节点之间要根据剩余能量和可支持的数据类型来选