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基于传输半径倍数的无线传感器网络交替路由
论文关键词:无线传感器网络;交替转发;能量有效性:网络寿命
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论文摘要:针对无线传感器网络能量有效性问题，提出一种基于传输半径倍数的交替路由算法(TSMAR).算法计算出节点与信宿之间的距离，确定距离与传输半径的下整数倍数，然后根据倍数的奇偶性交替转发数据，同时抑制远离信宿或与发送节点距离较近的节点转发数据.NS仿真验证表明，与BPS算法相比，TSMAR算法减少了转发节点数，提高了网络能量有效性，延长了网络寿命。
作为一种新型的自组织无线网络，无线传感器网络(wireless sensor networks, WSN)以其无需基础设施，自组织，节点众多等特点成为沟通“物理世界和信息世界Internet之间的桥梁”.WSN在目标跟踪、环境监测、居室监控、野外探测，以及人员不可进入的危险区域和难以组建网络的环境中有着广泛的应用前景。然而，WSN网络节点由电池供电，不具备持续的能量供应，因此设计实现WSN路由算法时，能量有效性成为首要问题.
针对WSN网络能量有效性问题，研究者们提出了许多路由算法，主要分为两类.一类是平面路由算法，利用数据的优先级，提出了冲突感知路由协议CAR;将贪婪转发和平面路由方法结合在一起，通过限制搜寻区域和计数方法，提出了GOAFR+路由算法.另一类是基于分簇的路由算法，通过收集邻居节点信息，根据网络局部拓扑信息进行分簇，提出了RDCA算法;根据用户要求的误差门限及节点数据的空间相关性马尔可夫模型，将事件感知区域划分成虚拟极坐标等价层，然后在等价层中选取剩余能量最大的节点作为簇头，提出了EDCA算法.
然而己有的算法存在以下缺点:一是利用网络局部信息，需要收集、等待邻居信息，无形中增加了网络传输的代价和时延;二是需要先验知识，如数据的优先级、误差闽值或搜寻区域等，这在WSN实际使用过程中往往很难确定，从而限制了算法的适用性.
节点可以通过安装定位系统或定位算法获得位置信息.由于位置的路由算法无需建立、维护和存储路由表，无需网络拓扑信息，算法实现简单，控制开销小等特点，在WSN网络中得到了广泛的关注和研究.提出的(optimized broadcast pro-tocol for sensor networks, BPS)算法，采用正六边形划分网络覆盖区域，根据节点的位置信息选取距离正六边形顶点较近的节点转发数据.但是BPS算法只抑制了与发送节点距离较近的节点转发数据，并采用延迟措施，这样既不能有效地减少转发节点数，又不能提高网络能量有效性，还增加了数据传输时延.