WSN路由算法:网格模型下的拥塞避免与能耗均衡

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"一种基于网格的兼顾拥塞避免与能耗均衡的WSN路由算法" 本文主要探讨了在无线传感器网络(WSN)中如何通过设计路由算法来解决网络拥塞和节点能耗不均衡的问题,以延长网络的生命周期。作者提出了一个名为"基于网格的能源感知和拥塞意识路由算法"(Grid-based Energy-Aware and Congestion-Aware Routing, GECR)。 首先,GECR算法利用一种特殊的网格模型对网络进行组织。在这一模型中,每个节点根据其在网络中的位置被赋予一个"相对位置坐标"。这种坐标系统有助于节点构建多条到Sink节点的路径,减少了路由建立过程中消耗的能量。在选择转发路径时,算法会考虑到下一跳节点的队列长度(以防止拥塞)、剩余能量(以均衡能耗)以及到Sink的跳数。这些因素被转化为路径权重,从而确保选择最优路径进行数据转发,以达到避免拥塞和节能的目的。 接着,对于节点随机均匀分布的场景,GECR算法采用虚拟网格来模拟实际网络。通过结合"网格坐标"和"相对位置坐标",算法可以适应不同部署情况下的网络结构。同样,路径的权重会被更新,以持续平衡能耗并防止拥塞。 仿真结果显示,GECR算法在保持数据传输效率的同时,显著降低了网络的丢包率,实现了网络能耗的均衡分布。这表明该算法对于提高WSN的性能和稳定性具有重要意义。 关键词包括:无线传感器网络,路由算法,网格模型,拥塞避免,能耗均衡。该研究属于计算机科学和技术领域的TP393分类,具有较高的学术价值,适合于关注WSN优化和能源管理的研究者参考。 GECR算法提供了一个有效的解决方案,通过智能的路径选择策略,兼顾了网络的高效运行和节点能量的均衡消耗,对于无线传感器网络的长期稳定运行有着积极的影响。