改进的分簇能量高效多路径路由协议设计
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更新于2024-08-26
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本文主要探讨了"基于分簇的能量有效多路径路由协议的研究",针对事件驱动和查询环境下的无线传感器网络(WSN)设计了一种改进的CAEMP协议。该研究发表于2013年8月的《传感技术学报》第26卷第8期,由国家自然科学基金项目资助(项目编号:61174023, 61002018),并在同年4月17日收到投稿,经过多次修改最终定稿于7月9日。
CAEMP(Cluster-based Ant Colony Enhanced Multipath Routing Protocol)分为三个关键阶段:簇形成、多路径构建和数据传输。首先,对于事件区域内的节点,通过考虑如剩余电池能量、邻居数量和信号强度等参数,进行簇头竞争。采用了备份簇头算法,确保在节点失效时能维持网络的正常运行。当目的地节点需要查询信息时,搜索蚂蚁(模拟蚂蚁觅食行为)从目标节点出发,利用改进的蚂蚁群优化技术来构建高效的数据路径。
蚂蚁群优化被用来优化路径选择,它模仿自然界的蚂蚁协作行为,通过释放信息素(pheromone)来引导其他节点寻找最佳路径。在CAEMP中,信息素不仅用于路径的发现,还能随着时间的推移而逐渐更新和衰减,这有助于适应网络中动态变化的环境,如节点移动和通信条件的变化。
在簇形成阶段,节点根据其能力被分配到不同的簇中,这样可以减少单个节点的能量消耗,提高整体网络的能源效率。多路径路由允许数据在多个路径上传输,增加了冗余度,提高了数据传输的可靠性和容错性,同时通过负载均衡策略,减少了节点间的通信压力。
文章详细分析了这种改进的CAEMP协议如何在保证通信效率的同时,有效地管理了WSN中的能量消耗问题。通过仿真或实验验证,作者展示了这种协议在事件驱动和查询环境下对WSN性能的提升,包括减少能量消耗、提高响应速度和可靠性,这对于延长WSN的生命周期和优化网络性能具有重要意义。
这篇研究论文为我们提供了一个实用且节能的多路径路由解决方案,适用于现代无线传感器网络的应用场景,对于能源管理和网络优化具有理论价值和实际应用价值。
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2010-06-07 上传
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2009-09-29 上传
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