无线多媒体传感网络中基于方向角度的路由空洞优化算法

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1、无线多媒体传感网络中基于方向角度的路由空洞优化算法摘要：TPGF作为无线多媒体传感网络（WMSN）的一种纯地理位置路由贪婪算法，其核心是在邻居节点集中选择距离目的节点最近的节点作为下一跳节点（下一跳节点可以比本节点距离目的节点要远），同时进行编号进而精简优化来解决空洞问题并满足服务质量（QoS）的需求。针对选取下一跳时距离比自己距离目的节点更远这一策略，提出DAGF算法，引入角度变量来进行优化处理，目的是在遇到路由空洞时，更加合理地选择回跳的节点，而不只是单纯地考虑距离因素。仿真结果表明，DAGF算法在能量利用率和端到端时延上较TPGF均有改善，在解决空洞问

2、题上也有显著效果。关键词：无线多媒体传感网络；方向角度；路由算法；空洞处理；服务质量0引言无线多媒体传感器网络（WirelessMultimediaSensorNetwork，WMSN）是由一组多媒体传感器节点形成的自组织分布式无线网络，作为传感器网络的高级形式，已成为一个崭新的研究领域，同样伴随着新的挑战。服务质量（Qualityof5Service，QoS）的需求是WMSN区别于传统WSN的一个重要标志，WSN通常以牺牲QoS换取节点的能量最大化为目的，而WMSN更多考虑地是实时性、可靠性、带宽等服务质量[1]。WMSN的路由协议以QoS保障为首要目标，

3、同时考虑能量最优策略。其中，SAR（SequentialAssignmentRouting）协议[2]是第一个考虑QoS保障的WSN路由协议，SAR首先反向建立多条路径，再根据能量等参数选择最优路径。SPEED协议[3]是一个基于地理位置信息的无状态实时路由协议，根据选择速率大于中继速率的邻居节点来提供软实时的QoS保障。WMSN的路由协议随着定位算法的不断演进，其中的地理位置路由得到广泛应用，特别是距离贪婪算法因其极少的跳数更能满足WMSN的QoS需求。但贪婪算法在建立路径过程中会存在路由空洞问题，即无法找到邻居节点中比自己距离目的节点还要近的节点。目前针

4、对路由空洞问题存在很多种解决策略，而TPGF（TwoPhaseGeographicGreedyForwarding）算法[4]简约高效，极其适用于WMSN。本文提出一种新的基于方向角度的空洞改进DAGF（DirectionAngleGreedyForwarding）算法来解决路由空洞问题。4结语5本文针对路由空洞问题，改进了采用回跳选取下一跳的策略，引入了角度变量，提出了一种新的解决空洞问题的算法DAGF，较TPGF算法提高了能量利用率，同时减少了路径节点个数，降低了时延参数。仿真结果表明，DAGF在解决空洞问题上效果明显。参考文献：[1]LIF，LIH，L

5、IUX.SurveyonarchitectureandQoSforwirelessmultimediasensornetworks[J].ComputerScience，2009，36（6）：19-25.（李方敏，李�，刘新华.无线多媒体传感器网络体系结构及QoS保障机制[J].计算机科学，2009，36（6）：19-25.）[2]SOHRABIK，GAOJ，AILAWADHIV，etal.Protocolsforselforganizationofawirelesssensornetwork[J].IEEEPersonalCommunications，20

6、00，7（5）：16-27.[3]HET，STANKOVICJA，LUC，etal.SPEED：astatelessprotocolforrealtimecommunicationinsensornetworks[C]//Proceedingsofthe200323rdInternationalConferenceonDistributedComputingSystems.Washington，DC：IEEEComputerSociety，2003：46-55.[4]SHUL，ZHANGY，YANGLT，etal.Geographicroutinginwir

7、elessmultimediasensornetworks[C]//FGCN08：ProceedingsoftheSecondInternationalConferenceonFutureGenerationCommunicationand5Networking.NewYork：IEEECommunicationSociety，2008：68-73.[5]KRANAKISE，SINGHH，URRUTIAJ.Compassroutingongeometricnetworks[C]//CCCG1999：Proceedingsofthe11thCanadianCo

8、nferenceonComputationGeome