能量与路径约束的无线传感网络路由优化

发布时间：2024-03-15 04:35

　　为了克服传统无线传感器网络路由算法频繁使用单一路径而导致的能量受限问题,提出一种能量与路径约束的无线传感网络路由优化算法。综合无线传感器网络的负载均衡性与能源有效性两个因素,引入飞行可行域的概念以实现数据高效传输,并添加能量因子与距离因子,进一步保证各网络节点之间具有均匀合理的能量分布,从而满足无线传感器网络低功耗、高能效的功能需求。实验结果表明,所提算法能够有效地提高网络负载均衡,避免部分节点能量过早枯竭造成的网络分割现象,可增加网络的寿命长度。

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【部分图文】：

图1果蝇飞行可行域示意图

在无线传感网络应用中，源节点及汇聚节点的数据和位置信息在大多数情况下往往需要预先指出。目前无线传感网络中通常根据以下标准来选择下一跳节点：(1)基于最大节点剩余能量的选择法；(2)最邻近选择法；(3)最接近目的节点选择法。然而，这3种路由方法在网络部署节点稀疏且有路由空洞的情况下....

图2节点数与平均跳数对比图

实验中传输时延根据每一轮从源节点向目的节点传送数据时所经过的跳数来反映。鉴于节点具有较小的通信半径，在极短的时间内即可完成数据传输，每一跳所需时间几乎相等，因此，可只考虑每轮跳数对传输时延的影响。两者呈正比关系，跳数过大则会导致过高的传输时延。这里，平均时延=目标节点收到所有数据....

图3节点数与平均时延关系图

图2节点数与平均跳数对比图与传统的地理路由算法（GPSR）、能量路由算法（GEAR）和基于距离与角度优化算法（GPSR-AN）相比，提出的DLW-FOA算法在生存时间方面得到了很大程度的提升，大幅度地延迟了节点死亡的时间。这主要是因为DLW-FOA算法中添加了节点剩余能量因子，....

图4节点总耗能对比图（节点规模1000)

其中，将各节点剩余能量表示为ei，网络内所有节点平均能量值表示为Ee,N为节点总数。图5节点剩余能量均差图（节点规模1000)

本文编号：3928569