基于移动代理的无线传感器网络可靠路由协议.pdf

基于移动代理的无线传感器网络可靠路由协议·—数据在传输过程中都不能被丢失。为了取得可靠传输将面临着无线通信链路的不对称性、节点自身硬件功能和能量资源限制、网络应用需求的变化方法主要是链路重传、纠错码及多路径”矫妗张建明张沛王良民引言基金项目：江苏省自然科学基金资助项；江苏大学高级专业人才科研启动基金资助项琖在无线传感器网络的一些应用中要求所有的方‘面的挑战¨圳。已有的用于提高传感器网络传输可靠性的链路重传机制能克服无线链路失败率随跳数增加而增加的问题但会降低通道利用率及节点内存使用率；纠错码机制利用信息冗余重建原始信息不需要链路重传但其中信息的数量不能够超过用来代表消息的位数码字数量要小于用来计算的空间容量；多路径机制提供候选路径作为主路径在发生突发状况时的备用路径。该机制利用节点冗余性建立源点到汇聚点的多条路径有效地提高了数据传输可靠性并且能够实现网络胃迦掌冢籘通信学报摘要：针对传统的多路径方法在备用路径的建立和使用方面存在的缺陷提出了一种基于移动代理技术的新方法。该方法采用适合传感器网络的层次化拓扑机制延长了网络生存时间；引入移动代理包作为移动代理的简化形式扩展了网络节点的局部路径信息。最后基于的仿真结果表明该方法与已有的不相交多路径方法和缠绕方法相比网络适应率较高网络生存时间较长。关键词：多路径；可靠路由；移动代理：无线传感器网络；层次网络中图分类号：文献标识码：文章编号：第卷第年月沾笱Ъ扑慊г海照蚪—：—；簃籸．琣甌瓼猵．籱猘；；篢、．．谝贫砑际醯亩嗦肪恫檠惴负载平衡。不相交多路径畃是一种已有的可靠多路径方法。该方法从数据源节点到汇聚节点之间完伞不相交的多条路径。但是不相交多路径方法极易出现建立的备用路径与主路径相比过长的情况。这是由于路径的建立过程是基于节点及邻居节点信息而这些节点过于局部化且相距较远的节点间不能相互协作。随着网络中节点数量的增加这种情况会不断加剧。移动代理具有动态执行、异步计算和智能化处理的特点已广泛应用于绲穆酚煞椒ㄖ校而传感器网络和缭谕缱橹吐酚山方面具有很大的相似性。针对不相交多路径方法中的不足本文提出了一种基于移动代理的改进方法。新方法在分簇算法所形成的拓扑之上对备用路径进行了优化降低了备用路径的能耗提高了网络适用率延长了网络生存时间。移动代理包在算法中的应用移动代理局噬鲜谴砑际鹾头植际郊扑技术结合的产物在复杂的网络系统中能自主地从一台主机移动到另一台主机并且可以选择何时、何目的移动。在移动中移动代理可以根据要求挂起正在执行的任务然后转到网络的其他地方重新开始或继续其执行。移动代理的特性是移动性、智能性和自主性。移动代理系统一般模型如图示。文献】提出了在协议中引入游牧控制包母慕狝ＮA似胶馔绺涸兀琋在网络中随机移动。邪吮槔锹迹渲屑窃了罱膋个节点的信息如节点地址、到达时刻和拥塞情况等。实际上褪简单的携带经过节点信息的智能代理。在本文算法中移动代理起到了上述游牧控制包嗨频作用。在本文提出的方案中为了节省网络带宽减少节点能量消耗将移动代理简化为数据包在网络中的节点之间传递其中包含节点和路径信息。移动代理包袷如图尽Ｆ渲校琣—为移动代理包号；—记录谧7⑹莶檠⑹得到的路径信息；—为路径更改标志位路径改变是指—上的节点已在其他路径上或节点失效；—表路径跳数；—表路径能耗。路径建立算法路径建立过程分为鼋锥危和绯跏蓟段路径建立阶段稳定运行阶段词荽浣段网络初始化阶段：根据层次拓扑生成算法在网络的节点中选举簇首节点普通节点选择加入合适的簇使网络层次化。传输路径在各簇首间建立将传输数据产生的能耗集中在簇首并通过周期性的簇首重选在节点中均衡这种能耗从而延长网络的生存时间。路径建立阶段：这个阶段分为健首先是主路径建立阶段。源节点向汇聚节点广播数据查询反馈消息这些信息是探测性的节点发送数据的速率比较低。随着反馈消息在整个网络的传播就建立了节点到节点的数据传输梯度。在反馈消息传播过程中如果节点