虚拟网格无线传感器网络高可靠性路由算法

"这篇文章主要探讨了无线传感器网络中如何实现高可靠性的数据传输，提出了一种基于虚拟网格单元的高可靠性路由算法（GHRR）。该算法利用虚拟ID为每个网格和簇头节点分配标识，使节点能自主选择多条下一跳路径，确保数据在向sink方向传播时交错分布，从而提高传输的可靠性。通过分析和仿真，算法显示了在提升路由可靠性的同时，还能减少时间延迟。文章发表于《软件学报》2009年第20卷第6期，由闫斌、周小佳、王厚军等人共同撰写。" 基于虚拟网格的无线传感器网络高可靠性路由是解决无线传感器网络（WSN）中数据传输的关键问题。在WSN中，由于节点的有限能量、网络拓扑的动态变化以及环境的不确定性，确保数据的可靠传输是一项挑战。本文提出的GHRR算法是在对几种不同通信方案的链路可靠性进行比较后设计的，旨在实现能量高效且高可靠的通信链路。 GHRR算法的核心思想是利用虚拟网格结构来组织网络中的节点。首先，算法将物理空间划分为多个虚拟网格，并为每个网格及其对应的簇头节点分配唯一的虚拟ID。这里的簇头节点是网格内的中心节点，负责处理和转发来自其他节点的数据。每个节点根据其虚拟ID来确定可能的下一跳节点，这样可以创建多条独立的、向sink节点（通常是数据收集点）前进的路径。 在数据传输过程中，节点会复制数据包，并将其发送到这些下一跳节点，使得数据包在网络中交错传播。这种策略增强了数据的冗余性，即使某些节点或链路出现故障，数据仍然可以通过其他路径到达目的地，从而显著提高了路由的可靠性。同时，由于数据的多路传播，GHRR算法还能够减少单个节点的负载，均衡网络资源，进一步延长网络寿命。 仿真结果证明，GHRR算法不仅提高了数据传输的可靠性，而且相比传统方法，它在时间延迟方面表现出更好的性能。这意味着数据能够在更短的时间内送达，这对于实时应用尤其重要。此外，该算法的分布式特性使其具备良好的可扩展性和适应性，能应对大规模WSN的复杂环境。 基于虚拟网格的无线传感器网络高可靠性路由算法（GHRR）提供了一种有效的策略，通过构建和管理虚拟网格，实现了数据传输的高效性和可靠性。这种算法对于优化WSN的性能，特别是在资源受限和环境恶劣的应用场景中，具有重要的理论与实践价值。