基于Q学习的多Sink节点无线传感网路由机制研究.pdf

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1、第24卷第10期传感技术学报V01．24No．102011年10月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS0ct．20llQ-Learning-BasedaoutingMechanismforMulti-SinkWirelessSensorNetworksZHOUShuli，ZHAGNYun，CHENZhi。HULuoquan，YUE4，r1．CollegeofCompeer，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanfing210003，China；、I

2、2．StateKeyLaboratoryforNovelSoftwareTechnology，NanjingUniversity，Nanjing210093，China；ll3．JiangsuHighTechnologyResearchKeyLaboratoryforWirelessSensorNetworks，Nanfing210003，China；fI4．KeyLabofBroadbandWirelessCommunicationandSensorNetworkTechnology，Min~tryofEducation，Nanfing2

3、10003，China；J．SuzhouEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau，SuzhouJiangsu215104，China／Abstract：Thetraditionalsingle-Sinksensornetworkshavesomedisadvantages，suchasconsumingenergyofthenodesonthekeypathtooquick，thesinglenessofroutingalgorithm，theinvalidationoftheSinknode，etc．

4、Whilemulti—SinkWSNscalsolvetheseproblemseficiently，protocolsofmulti．SinkWSNsayestudiedandanewroutingmechanismbasedonQ—learningispresented．ByusingQ—learning，nodestakevariouskindsofconditionsintoaccount，studyperiodicallyandachievetheiroptimalrouting．Finallythesourcenodechoos

5、estheoptimalpathtosendsignalsaccordingtotheQvalue．Casestudyshowsthatthismechanismsavesthenodeenergy．prolongsthelifeofsensornetworks．Keywords：Q．-learning；wirelesssensornetworks；multi-Sinknode；routingmechanismEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．10．022基于Q学习的多Sink节点无线

6、传感网路由机制研究周淑俐，章韵，陈志，扈罗全，岳文静4，，1．南京邮电大学计算机学院，南京210003；l2．南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京210093；I3．江苏省无线传感网高技术研究重点实验室，南京210003；I4．宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室，南京210003；5．苏州出入境检验检疫局，江苏苏州215104摘要：单Sink节点无线传感网存在部分关键区域节点能量消耗过快、路由选择算法单一及Sink节点失效的问题。多Sink节点无线传感网能有效解决上述问题，研究多Sink节点传感网的路由协议及其存在的不足，提出

7、了一种基于Q学习的路由选择机制。利用该学习方法节点综合考虑各种环境因素，进行周期性的学习训练，优化路径选择，最后按照计算得到的Q评估值选择最优的路径进行数据传送。实例分析表明，基于Q学习的路由机制能有效延长网络的使用寿命。关键词：Q学习；无线传感网；多Sink节点；路由机制中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)10-1479-05无线传感网节点一般能量供应、计算和通信能力统的单Sink传感网中存在许多问题，比如靠近Sink有限，在部署节点和设计各种协议时要考虑有效利用节点或者关键路径上的节点能量消耗过快

8、，会引起节各种资源⋯。在无线传感网中，传感器节点采集环境点的能量消耗不均衡；单Sink节点的失效会引起整变量并将它们传送给Sink节点(网关节点或汇聚节个无线传感网的通信中断，当