基于三维胞元空间的MA双向并行路由算法.pdf

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1、2015年第34卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)137DOI：10．13873／J．1000--9787(2015)07-0137--04基于三维胞元空间的MA双向并行路由算法黄光群，孙晖，路扬，詹亚曙(浙江大学电气工程学院。浙江杭州310027)摘要：针对传统移动代理(MA)在监测无线传感器网络(WSNs)的感兴趣信息时产生的延迟较大和能耗较多问题，提出了基于三维胞元空间的MA双向并行(3D—BPMA)路由算法。3D—BPMA将MA与传统的客户／服务器(C／S)模式相结合，在胞元内利用C／S模式搜集信息，在单层胞元系

2、统和路由器与路由器之间采用MA双向并行的策略进行传输。仿真结果表明：3D—BPMA与LCF，DSG—MIP算法相比减少了平均响应时间和网络平均能耗，提高了MA发送率。关键词：无线传感器网络；三维胞元空间；移动代理；双向并行路由；单层胞元系统中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2015)07-0137-04BidirectionalparallelMAroutingalgorithmbasedon3DcellspaceHUANGGuang·qun，SUNHui，LUYang，ZHANYa—shu(SchoolofElectricalEngineering，

3、ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Ithasbeenknownthattraditionalmobileagents(MA)causeproblemsoflargedelaytimeandhighenergyconsumption，whenmonitoringtheinterestedinformationinwirelesssensornetworks(WSNs)．Consideringaboveproblems，bidirectionalparallelmobileagentroutingalgorithmbased

4、on3Dcellspace(3D—BPMA)ispresented．ItcombinesMAandthetraditionalClient／Server(C／S)mode，whichcollectsinformationin3DcellspacebyusingC／Smodeandtransmitmessagesinsingle-layercellsystemandamongroutersbyusingbidirectionalparallelstrategy．SimulationresultsshowthatcomparedwithLCFandDSG-MIPalgorithms，3D

5、—BPMAreducesaverageresponsetime，averageenergyconsumptionofnetworksandimprovesdeliveryrateofMA．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；3Dcellspace；mobileagent(MA)；bidirectionalparallelrouting；single—layercellsystem0引言一MA，具有更好的性能，但未考虑节点剩余能量。无线传感器网络(WSNs)是由具有能够感知监测区域上述算法研究主要应用于平面路由模式下，本文受到感兴趣信息能力、无线

6、数据传输能力和处理信息能力的传DSG-MIP算法的启示，在三维胞元模型_7的基础上提出了感器节点组成的自组织网络⋯。如何提高节点能量的利MA双向并行(3D—BPMA)路由算法。该算法根据三维胞元用率成为WSNs路由研究的热点问题。传统的客户／服系统的特点，将整个三维空间按纵向和横向分别划分为不务器(C／S)模式在WSNs中没有利用数据的相关性进行融同的集合，不同集合间通过并行克隆的方式产生MA，提高合，容易造成较高能耗，而且，若干源节点与基站进行数了整个网络的访问速度。据交换时对于流量宽带较窄的WSNs容易造成路径损1相关模型耗。1．1三维胞元空间模型针对上述问题，文献[5]提出基于

7、移动代理(mobilea．以参考点0为坐标原点建立三维坐标系如图1所gent，MA)的LCF和GCF算法，其能压缩数据，减少网络宽示，其中，节点i的坐标为(，Y，)，其所在的胞元坐标带的需求，但该算法通过节点地理位置决定MA路线，网络为(，y，，)，R是节点最大通信半径，在三维胞元空间分布复杂时其性能很差。文献[6]提出DSG-MIP算法，将内规定胞子只能与本胞元内节点进行通信，不能与邻居胞网络划分为若干区域，派出若干MA访问相应区域，相比单元内的节点通信