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改良的WSNs路由協(xié)議

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改良的WSNs路由協(xié)議

本文作者:王坤赤鄭月節(jié)徐晨周暉慶棟良作者單位:南通大學(xué)電子信息學(xué)院

0引言

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks,wsns)已在軍事、醫(yī)療、交通、環(huán)保、工業(yè)等多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是,WSNs中的感知節(jié)點(diǎn)攜帶能量有限,且無法補(bǔ)充,當(dāng)感知節(jié)點(diǎn)因能量耗盡而無法正常工作時(shí),將會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)性能,使得用戶無法獲得完整的感知信息。因此,如何設(shè)計(jì)一個(gè)有效的路由協(xié)議,節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量消耗、最大程度利用感知節(jié)點(diǎn)的能量,最大化網(wǎng)絡(luò)功能,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為WSNs的研究重點(diǎn)[1]。路由協(xié)議是WSNs的關(guān)鍵技術(shù)之一,它負(fù)責(zé)將傳感器節(jié)點(diǎn)的感知信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn),主要包括2個(gè)方面的功能:尋找源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化路徑,將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)[2]。根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同可以將路由協(xié)議分為:平面路由協(xié)議和層次路由協(xié)議。平面路由協(xié)議具有結(jié)構(gòu)簡單、網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)快、維護(hù)開銷小、適合中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn),典型的代表有Flooding,Gossiping,DirectedDiffusion,Rumor等協(xié)議;層次型路由協(xié)議具有路由擴(kuò)展性好、能耗低、網(wǎng)絡(luò)延遲小、適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn),典型代表有LEACH,PEGASIS,TEEN等協(xié)議[3]。最小跳數(shù)路由(MHR)協(xié)議[4]是對(duì)DirectedDiffusion協(xié)議的改進(jìn),提出了最小跳數(shù)梯度場的概念。由于MHR協(xié)議簡單、可以自動(dòng)趨向于最短路徑和時(shí)延最小等優(yōu)點(diǎn),倍受研究者關(guān)注,但是在研究的過程中發(fā)現(xiàn)該協(xié)議對(duì)能量的控制、路徑選擇等方面仍存在不足之處,需要進(jìn)一步改進(jìn)完善。

1最小跳數(shù)路由協(xié)議及其研究

1.1MHR協(xié)議描述

MHR協(xié)議工作過程分為2個(gè)階段,即最小跳數(shù)梯度場的建立和基于最小跳數(shù)場的數(shù)據(jù)傳輸,具體描述如下:1)梯度場的建立階段

a.初始化時(shí),Sink節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)設(shè)置為0,感知節(jié)點(diǎn)跳數(shù)設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)不可到達(dá)的跳數(shù),如255。b.Sink節(jié)點(diǎn)采用Flooding方式向傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)查詢分組,查詢分組包中含有Sink節(jié)點(diǎn)ID、最小跳數(shù)值HC、任務(wù)類型等。c.Sink節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)收到該信息后,將分組中的最小跳數(shù)值HC+1作為新HC值與自身儲(chǔ)存的HC值比較,若新的HC值小于原來節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的HC值,用新的值代替原存儲(chǔ)值,并將分組中的HC值替換成新HC值、原發(fā)送節(jié)點(diǎn)ID換成本節(jié)點(diǎn)ID,然后將修改后的查詢分組同樣以Flooding方式向其鄰居節(jié)點(diǎn)廣播;若新HC值大于原存儲(chǔ)值,則丟棄查詢分組,不作其他任何處理。d.其他節(jié)點(diǎn)收到查詢分組后,重復(fù)第(3)步的處理。

2)數(shù)據(jù)傳輸階段

在數(shù)據(jù)傳輸階段,感知節(jié)點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)后,數(shù)據(jù)以受控Flooding方式沿Sink節(jié)點(diǎn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),即按照已經(jīng)建立的最小跳數(shù)梯度場以每跳HC值減1為約束,以此使源節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)沿著最小跳數(shù)值遞減的方向向Sink節(jié)點(diǎn)傳送。

1.2協(xié)議研究

雖然MHR協(xié)議具有許多優(yōu)點(diǎn),但其網(wǎng)絡(luò)中感知節(jié)點(diǎn)一般都會(huì)有多個(gè)父節(jié)點(diǎn),這些父節(jié)點(diǎn)又會(huì)有自己的多個(gè)父節(jié)點(diǎn),由于算法并未對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文進(jìn)行記錄,使得多個(gè)相同數(shù)據(jù)被多次重復(fù)傳送,造成了一定的資源消耗與數(shù)據(jù)碰撞等?;贛HR協(xié)議,研究者作了相關(guān)研究與改進(jìn)。文獻(xiàn)[5]中針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中終端節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)采用不同的休眠與喚醒機(jī)制,以此來降低網(wǎng)絡(luò)的能耗,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。文獻(xiàn)[6]中通過引入元數(shù)據(jù)概念、延遲轉(zhuǎn)發(fā)和閾值的設(shè)置等措施來降低網(wǎng)絡(luò)中能量的消耗。針對(duì)最小跳數(shù)路由協(xié)議最小梯度場穩(wěn)定周期短,導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收不可靠的情況,文獻(xiàn)[7]提出了一種基于鏈路可靠性的最小跳數(shù)路由協(xié)議,該協(xié)議在最小跳數(shù)梯度場建立階段,控制其梯度場層次寬度,以此來提高通信鏈路的可靠性和延長最小梯度場的穩(wěn)定周期。文獻(xiàn)[8]中就最小跳數(shù)路由協(xié)議只考慮最大限度利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信覆蓋能力,而不考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量和負(fù)載的情況,提出了最優(yōu)跳數(shù)路由協(xié)議。該協(xié)議的主要思想是構(gòu)建一個(gè)基于跳數(shù)、能量、負(fù)載的三維決策函數(shù),在數(shù)據(jù)傳輸階段利用決策函數(shù)來確定轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能量消耗、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。文獻(xiàn)[9]通過對(duì)最小跳數(shù)WSNs的行為特征分析,提出了一種控制數(shù)據(jù)包冗余度的解決策略。

上述針對(duì)MHR路由協(xié)議的改進(jìn),并沒有從如何避免數(shù)據(jù)包的多路徑冗余傳輸、查詢分組的周期泛洪、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)能量消耗速率過快,以及如何提高組網(wǎng)速度與動(dòng)態(tài)適用性等角度考慮問題,本文將基于上述問題,提出一種改進(jìn)的WSNs最小跳數(shù)路由協(xié)議。

2改進(jìn)路由協(xié)議

2.1改進(jìn)思路

針對(duì)上述角度提出相應(yīng)的解決方案,具體思路為:1)利用偵聽機(jī)制,在全網(wǎng)建立單一傳輸路徑,以避免通過周期性泛洪查詢分組信息來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由建立、更新,數(shù)據(jù)包的多路徑冗余傳輸而造成的資源不必要消耗,并能提高組網(wǎng)速度和動(dòng)態(tài)適用性;2)引入ACK報(bào)文確認(rèn)機(jī)制,以避免從多路徑到單路經(jīng)數(shù)據(jù)包傳輸可靠性降低問題;3)提出一種Hello包插隊(duì)機(jī)制,以控制網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)能量消耗過快問題。具體方案詳述如下:

1)偵聽機(jī)制:在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,沒有路由的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)廣播RREQ(routingrequire)報(bào)文請(qǐng)求加入網(wǎng)絡(luò)。收到RREQ的節(jié)點(diǎn)不僅回復(fù)RREP(routingreply)報(bào)文以提供路由信息,而且還將該RREP報(bào)文設(shè)置為廣播型,使周圍鄰居節(jié)點(diǎn)也能偵聽到該路由信息,以便快速建立路由、及時(shí)更新路由,從而提高網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)速度和靈活性,避免MHR協(xié)議中數(shù)據(jù)包的多路徑傳輸。

2)ACK報(bào)文確認(rèn)機(jī)制:在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包到父節(jié)點(diǎn),等待父節(jié)點(diǎn)回復(fù)確認(rèn)接收ACK報(bào)文。若在一段時(shí)間內(nèi)收到ACK報(bào)文,則認(rèn)為本次數(shù)據(jù)包傳輸成功,并在等待一段隨機(jī)時(shí)間后發(fā)送緩沖區(qū)中下一個(gè)數(shù)據(jù)包。否則,該子節(jié)點(diǎn)等待一段隨機(jī)時(shí)間重發(fā)該數(shù)據(jù)包,并統(tǒng)計(jì)重發(fā)次數(shù),統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過一定閾值n時(shí),認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,丟棄該數(shù)據(jù)包。ACK報(bào)文確認(rèn)機(jī)制可以保證在單路經(jīng)下數(shù)據(jù)包的傳輸可靠性。

3)Hello包插隊(duì)機(jī)制:本文規(guī)定感知節(jié)點(diǎn)的能量消耗速率v為(公式略)。設(shè)定v的一個(gè)閾值am(根據(jù)實(shí)驗(yàn)仿真部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的能量消耗曲線估算得到,am的值隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同取值也不同,m為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量)。Hello包插隊(duì)機(jī)制的原理為:當(dāng)某節(jié)點(diǎn)A檢測到自身的v值大于所設(shè)定的閾值時(shí),就生成一個(gè)Hello報(bào)文,該報(bào)文包含節(jié)點(diǎn)跳數(shù)HC、節(jié)點(diǎn)ID、剩余能量、生成時(shí)間等信息。生成Hello包后,將該報(bào)文插入緩沖區(qū)隊(duì)列的頭部,廣播給鄰近節(jié)點(diǎn)。每個(gè)收到該Hello報(bào)文的節(jié)點(diǎn)首先對(duì)比節(jié)點(diǎn)ID與自身父節(jié)點(diǎn)ID,若相同則取消該鏈路,將自身HC值為255后等待RREP,并在接收到的RREP中尋找最優(yōu)的父節(jié)點(diǎn)建立新的路由,以降低節(jié)點(diǎn)A的能量消耗速率,均衡網(wǎng)路能量消耗;若節(jié)點(diǎn)ID與自身父節(jié)點(diǎn)ID不同,再判斷本節(jié)點(diǎn)跳數(shù)HC是否等于或小于發(fā)Hello包節(jié)點(diǎn)的跳數(shù),若滿足條件就回廣播型的RREP,否則,不做任何處理。

2.2改進(jìn)協(xié)議描述

在上述思想基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的最小跳數(shù)路由協(xié)議,改進(jìn)協(xié)議對(duì)最小跳數(shù)路由梯度場的建立與數(shù)據(jù)傳輸階段進(jìn)行改進(jìn),并增加路由維護(hù)階段。具體協(xié)議的描述如下:

1)網(wǎng)絡(luò)建立階段

a.網(wǎng)絡(luò)初始狀態(tài),設(shè)置Sink節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)值為0,普通節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)值設(shè)置為不可達(dá)到的值(設(shè)置為255),清空父節(jié)點(diǎn)列表。b.每個(gè)需要加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)送RREQ報(bào)文請(qǐng)求加入網(wǎng)絡(luò),周圍節(jié)點(diǎn)收到RREQ報(bào)文后,檢查自身的父節(jié)點(diǎn)列表,若不為空,說明該節(jié)點(diǎn)有路由,則該節(jié)點(diǎn)回復(fù)廣播型RREP報(bào)文。c.鄰居節(jié)點(diǎn)在收到該廣播型的RREP報(bào)文后,將報(bào)文中的HC值加1后作為新的跳數(shù)值(HC+1)與自身儲(chǔ)存的HC值進(jìn)行比較,若新的跳數(shù)值小于自身儲(chǔ)存的HC值,則將該節(jié)點(diǎn)作為自己的父節(jié)點(diǎn),否則,丟棄該RREP報(bào)文,不做任何處理。d.其他節(jié)點(diǎn)重復(fù)執(zhí)行步驟(2),(3),直到網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都記錄了自身到Sink節(jié)點(diǎn)的最小HC值,完成網(wǎng)絡(luò)的路由建立。偵聽機(jī)制下的路由建立過程如圖1所示。圖1(a)表示網(wǎng)絡(luò)的初始化,圖1(b)表示節(jié)點(diǎn)A需要建立路由,發(fā)送RREQ報(bào)文,鄰居節(jié)點(diǎn)在收到RREQ報(bào)文后根據(jù)自身的情況是否恢復(fù)RREP報(bào)文。圖1(c)表示Sink節(jié)點(diǎn)回復(fù)的廣播型RREP報(bào)文,節(jié)點(diǎn)A,B在接收到該RREP報(bào)文后,將報(bào)文中的HC值0加1后作為自身的跳數(shù)值,并建立路由。圖1(d),(e),(f)則表示節(jié)點(diǎn)C,D,E建立路由的過程。通過圖1可以發(fā)現(xiàn),基于偵聽機(jī)制的路由建立過程具有組網(wǎng)速度快且靈活等優(yōu)點(diǎn)。

2)數(shù)據(jù)傳輸階段

在數(shù)據(jù)的傳送階段,改進(jìn)協(xié)議引入了數(shù)據(jù)報(bào)文緩存和ACK機(jī)制,普通節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí),沿著已建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳向Sink節(jié)點(diǎn),數(shù)據(jù)傳輸具有一定的方向性。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中采用ACK確認(rèn)機(jī)制來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包先添加到緩沖區(qū),然后根據(jù)已建立的偵聽機(jī)制路由傳送給轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),等待一段時(shí)間,若等待時(shí)間內(nèi)收到轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)回復(fù)的ACK報(bào)文,則認(rèn)為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)成功,并在緩沖區(qū)內(nèi)丟棄該數(shù)據(jù)包;若等待一段時(shí)間后,沒有收到轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的ACK報(bào)文,則節(jié)點(diǎn)在接下來的時(shí)間內(nèi)隨機(jī)重發(fā)該數(shù)據(jù)包,并統(tǒng)計(jì)重發(fā)次數(shù),直至數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)成功接收,此過程中設(shè)置最大重傳次數(shù)n,超過n次,則認(rèn)為數(shù)據(jù)包傳輸錯(cuò)誤,丟棄數(shù)據(jù)包。

3)路由維護(hù)過程與新節(jié)點(diǎn)的加入

路由的維護(hù)過程分為2個(gè)部分,即節(jié)點(diǎn)的定時(shí)維護(hù)和檢測維護(hù)。在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)定所有的感知節(jié)點(diǎn)工作過一段時(shí)間后,在一個(gè)隨機(jī)時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)起RREQ,進(jìn)行定時(shí)的局部路由維護(hù),選擇能量最大的鄰居節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)。與此同時(shí),在數(shù)據(jù)包的傳輸過程中引入Hello包插隊(duì)機(jī)制,不斷地檢測節(jié)點(diǎn)的消耗速率,用來更新節(jié)點(diǎn)的路由,均衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗。Hello包插隊(duì)機(jī)制流程圖如圖2所示。此外,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有新的節(jié)點(diǎn)加入時(shí),將新的節(jié)點(diǎn)跳數(shù)值設(shè)置為255,并主動(dòng)廣播RREQ,鄰居節(jié)點(diǎn)在收到新節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播RREQ后,回復(fù)RREP,新節(jié)點(diǎn)選擇能量最大節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn),加入網(wǎng)絡(luò)。

3實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果與分析

3.1能量模型與仿真模型

3.1.1能量模型

在仿真實(shí)驗(yàn)中,采用了以下的能量消耗計(jì)算公式E=Power×sim_step×Length.(2)其中,Power為節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率或介紹功率;sim_step為仿真步長;Length為包的長度。

3.1.2仿真模型

為了驗(yàn)證改進(jìn)協(xié)議I-MHR在WSNs中運(yùn)行的情況,在自主研發(fā)的無線傳感器仿真平臺(tái)上建立模擬場景,將節(jié)點(diǎn)均勻隨機(jī)分布在5000m×5000m的正方形區(qū)域內(nèi),Sink節(jié)點(diǎn)分布在正方形區(qū)域的中心位置,分別設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目為100,125,150,175,200,225,圖3所示的為I-MHR協(xié)議的節(jié)點(diǎn)布設(shè)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。網(wǎng)絡(luò)使用的信道模型為自由空間模型,信道帶寬設(shè)置為0.2MHz,網(wǎng)絡(luò)工作在433MHz頻段下,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速率為20kbps,數(shù)據(jù)包產(chǎn)生的速率為0.01Package/s,仿真的步長為0.0004s,節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)大小為20Packages,數(shù)據(jù)包,RREQ,RREP,Hello報(bào)文長度均為48bytes,ACK報(bào)文長度為8bytes,節(jié)點(diǎn)的初始能量為1×10-2J,Sink的能量設(shè)置為100J,Ptx設(shè)為2.0mW,Prx設(shè)為1.0mW。Hello包插隊(duì)機(jī)制與ACK確認(rèn)機(jī)制中的參數(shù)設(shè)置為:a100=0.12mJ/s,a125=0.12mJ/s,a150=0.13mJ/s,a175=0.13mJ/s,a200=0.14mJ/s,a225=0.14mJ/s;n=5。

3.2仿真結(jié)果與分析

從網(wǎng)絡(luò)能耗的均衡性、有效性以及網(wǎng)絡(luò)生命周期等方面,驗(yàn)證I-MHR協(xié)議的性能,并將其與MHR協(xié)議進(jìn)行比較。

3.2.1能耗的均衡性

衡量網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的能耗均衡性可以從能耗方差[10]進(jìn)行比較。圖4是選取150個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下,節(jié)點(diǎn)能耗均衡性曲線,從圖中可以看出:I-MHR能耗方差上優(yōu)于MHR,這是由于I-MHR采用了單一路徑傳輸,引入了能量控制策略,避免了MHR周期性的洪泛查詢和數(shù)據(jù)的冗余傳輸,降低且均衡了網(wǎng)絡(luò)能量消耗。

3.2.2能量有效性

能量有效性[11]是在規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)仿真時(shí)間內(nèi),Sink節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)包總數(shù)與所有普通節(jié)點(diǎn)消耗總能量的比值。圖5顯示了I-MHR與MHR協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中能量有效性的比較。從仿真數(shù)據(jù)可以計(jì)算出:不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下,I-MHR協(xié)議的能量有效性比MHR協(xié)議平均提高70.78%。從圖5還可以看出:隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,2種協(xié)議的能量有效性都有所降低,這是因?yàn)殡S著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加,每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)Sink節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)值隨之增加,能耗增加,降低能量有效性。

3.2.3網(wǎng)絡(luò)生命周期

網(wǎng)絡(luò)生命周期[11]是網(wǎng)絡(luò)仿真中第一個(gè)節(jié)點(diǎn)死亡的時(shí)間值,其長短是檢查網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量消耗的重要指標(biāo)。圖6顯示了不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中2種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)壽命圖,圖7顯示了在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為150個(gè)節(jié)點(diǎn)下的節(jié)點(diǎn)生存?zhèn)€數(shù)圖。仿真數(shù)據(jù)表明:在不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下,I-MHR協(xié)議比MHR協(xié)議網(wǎng)絡(luò)生命周期平均提高了57.59%,特別是在150個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),提高了94.41%。此外,由圖6可以看到,隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加,I-MHR與MHR協(xié)議的第一個(gè)死亡節(jié)點(diǎn)時(shí)間呈下降趨勢,這是因?yàn)殡S著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增加,網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包不斷增加,導(dǎo)致關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包增加,最終使能量消耗過快,節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)過早實(shí)效。

4結(jié)論

本文在MHR協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)的無線傳感器路由協(xié)議。改進(jìn)的協(xié)議通過在路由建立階段引入偵聽機(jī)制,將RREQ報(bào)文設(shè)置為廣播型,快速建立單一傳輸路徑,有效地解決了多路徑冗余傳輸和周期洪泛問題,提高網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)速度;在數(shù)據(jù)的傳輸階段通過確認(rèn)機(jī)制來保證數(shù)據(jù)包的可靠傳輸;增加路由定時(shí)維護(hù)階段和運(yùn)用能量控制策略,解決網(wǎng)絡(luò)能量消耗不均衡、部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的能量消耗過快等問題。仿真實(shí)驗(yàn)表明:改進(jìn)的路由協(xié)議可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)能量的均衡性、有效性,延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。

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