无线传感器网络中一种基于标记的能量平衡路由.pdf

《无线传感器网络中一种基于标记的能量平衡路由.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、116传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第7期无线传感器网络中一种基于标记的能量平衡路由侯贵升，吴晓蓓，黄成，徐志良(南京理工大学自动化学院。江苏南京210094)摘要：为实现数据的高效传输和网络生命期的最大化，提出了一种基于标记的能量平衡(LBEB)路由。该路由先向网络中嵌入多棵独立最短路径树，以构建一个虚拟树型标记系统，然后基于此标记系统设计针对不同数据类型的转发策略：紧急数据使用贪婪策略转发以保障其时延要求；而平常数据则综合考虑

2、邻居节点的负载和剩余能量情况使用平衡策略转发以缓解拥塞并均衡节点能耗。2种策略相辅相成，共同完成预期目标。仿真结果表明：LBEB能以适量开销获得较好的路由性能，并且能在满足数据时延要求的同时均衡网络能耗从而使网络生命期最大化。关键词：无线传感器网络；标记系统；贪婪转发；负载平衡；能量平衡中图分类号：rP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)07-0116-03Alabel—basedenergy-balancedroutingforWSNsHOUGui—sheng，WUXiao-bei

3、，HUANGCheng，XUZhi—liang(SchoolofAutomation，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Inordertorealizehighefficientdatatransmissionandmaximizationofnetworklifetime，proposealabel—basedenergy—balanced(LBEB)routing．Firstofall，therout

4、ingembedsmultipleindependentshortestpathtreesintothenetworktoconstructavirtualtree·labelsystem，then，basedonthelabelsystem，differentforwardingstrategiesaimingatdifferentdatatypesaredesigned：emergencydataadoptsgreedystrategyforwardingtoguaranteeitstime—delay

5、requirement；andcommondatasusebalancestrategyforwarding，consideringloadsofneighbornodesandresidualenergy，toalleviatecongestionsituationandbalanceenergyconsumptionofnodes．Twostrategiescomplementeachother，andaccomplishdesiredgoalstogether．Simulationresultssho

6、wthatLBEBcangetgoodroutingperformancewithsuitableamountofoverhead，andguaranteetime—delayrequirementofdataatthesametimebalancethenetworkenergyconsumptiontomaximizethenetworklifetime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；labelsystem；greedy—forwarding；loadbMa

7、nce；energy—balanced0引言易形成局部“热点”，不仅造成网络拥塞影响紧急数据的传近年来，随着数据中心存储、分布式数据库等应用的兴输，还会导致“热点”区域内的节点因过载“早死”而使网络起j，适于无线传感器网络(wirelesssensornetworks，生命期大为缩短。所以，对于平常数据的传输，需要兼顾转WSNs)的点对点路由越来越受到关注。不同于传统数发节点的负载和剩余能量情况，以均衡链路的使用和节点据会聚路由，点对点路由允许任意节点间自由通信，不仅能能耗，从而避免“热点”的形成。实现数据

8、会聚，还能为分布式存储与查询、非固定用户访问已有的研究中，文献[3]提出了一种基于邻居信息量等多源多中心的应用模式提供支持。化的能量平衡路由，较好地解决了贪婪地理路由过分使用WSNs以数据为中心，根据时延要求和流量特性可将最短路径的问题。文献[4]和文献[5]各自通过构建一个网络中的数据分为紧急和平常两大类。紧急数据流多产生反映节点间相对位置关系并能指导数据路由的虚拟标记系于紧急任务执行或控制消息传输，其单次任务