WMSN地理位置路由空洞处理研究

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无线多媒体传感器网络是在传统无线传感器网络基础上发展起来的具有音频、视频和图像等多媒体信息感知功能的新型网络。在无线多媒体传感器网络各研究分支中,路由协议属于其中的关键技术。然而,在基于地理位置的路由中,由于受到环境等因素的影响,路由空洞现象是不可避免的。缺乏一个有效的空洞处理方式,网络中有些数据可能会丢失,不仅浪费有限的网络资源,而且破坏了网络的连通性及对目标区域的有效覆盖。对于无线多媒体传感器网络这种面向特定应用的任务型网络,更不希望发生这种情况,因为部分监测数据传输失败可能致使整个监测任务的失败。本文针对地理位置路由的空洞问题,提出了一种有效的空洞迂回算法BHRGR。针对无线多媒体传感器网络数据通信量巨大的特点,BHRGR算法通过提前发送探测包获取路由空洞边界节点的位置信息,根据源节点和目的节点的相对位置构造覆盖空洞的虚拟矩形,然后通过动态中间目的节点的设定选择一条最优的绕过空洞路径,以尽可能避免路由通向空洞。通过仿真实验,在节点将数据包传输到目标区域过程中,对BHRGR算法与经典的GPSR和Virtual Circle算法在平均跳数性能、平均成功传包率及能量消耗这3个重要性能参数上的差异进行比较和分析。实验结果表明,BHRGR算法能有效地减少路由平均跳数和节点能量消耗,提高成功传包率,避免在空洞边界发生数据拥塞现象和导致空洞区域扩大的问题。从整个网络的能量开销来看,BHRGR算法起到了有效地平衡作用,并延长了整个网络的生存时间。
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