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基于最短路径树的优化生存时间路由算法*

2012-10-21陈友荣王章权程菊花刘耀林

传感技术学报 2012年3期

陈友荣,王章权,程菊花,刘耀林

(浙江树人大学信息科技学院,杭州 310015)

在大部分情况下无线传感网的所有节点采用电池供电,被部署在无人看守的恶劣环境中。而且节点分布密集、数量庞大,对电池的更换是非常困难的,因此节点存在严重的能量约束[1-2]。电池不能补充和更换,一旦节点能量耗尽,该节点就会失效,这将影响到网络的运行,甚至导致网络出现分裂而缩短网络生存时间。因此,无线传感网的各个算法都要从节能出发,最大限度地延长整个网络的生存时间[3-4],节省重新部署无线传感网的巨大开销。

延长网络生存时间的方法很多,主要从两点考虑:减少和平衡节点能耗。减少节点能耗使得节点可用能量持续的时间更长,从而延长网络生存时间;平衡节点能耗,避免网络枢纽节点因自身能量消耗过快而缩短网络生存时间。文献[5]提出PEDAP(power efficient data gathering and aggregation protocol)和PEDAP_PA(power efficient data gathering and aggregation protocol_power aware),都是基于最小权重树的路由算法。在算法中,定义了基于链路能耗的权值函数,通过Prim算法构建最小权重树,最终所有节点沿着最小权重树将数据发送给Sink节点。但是PEDAP和PEDAP_PA算法在网络生存时间延长方面不是特别理想。文献[6]提出LET(Least En-ergy Tree)算法。它是根据dijkstra算法构建每个节点到Sink节点能耗最小的最短路径树,最终所有节点沿着最短路径树将数据发送给Sink节点。LET算法比PEDAP和PEDAP_PA算法好,这是因为:LET算法利用dijkstra算法,构建以Sink节点为树根的最短路径树。由于dijkstra算法可以得到能耗最小路径,因而每个节点都沿着能耗最小路径传输数据,整个网络的能耗也相对较小[4]。……

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