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基于能量均衡的自组网改进型混合路由协议

2017-03-21刘玉军王一博蔡猛

中国电子科学研究院学报 2017年5期

刘玉军,王一博,蔡猛

(陆军装甲兵学院,北京 100072)

0 引 言

移动自组网络(Mobile Ad hoc Network, MANET)在无通信基础设施支持环境下有着广阔的应用前景,如军事、野外探险、自然灾害救援通信等领域。便携型的自组网节点一般采用电池供电,一旦自身携带的电池能量耗尽,不仅节点本身无法通信,还将影响网络整体的连通性、服务质量和生存时间。

MANET协议栈的大部分协议由传统网络协议修改而来,特别是路由协议,主要依据最小代价尽力交付的原则在维系网络拓扑,这导致无线环境下协议开销较大,必然引起能耗加剧,而且多数协议忽略了无线通信功率、节点能耗对网络通信质量和网络生存时间[1,2]的影响。因此,在路由协议中加入能耗因素,对提升无线移动自组网性能具有重要的研究意义。

1 相关研究

目前,移动自组网中针对能量限制的路由协议改进主要有负载均衡和能量感知两类方案。文献[1]提出了一种能量有效负载均衡的多径路由算法,该算法考虑了节点的能量、路由跳数、网络拓扑,以及控制关键节点过载等情况,但是没有考虑传输中节点的能量消耗。文献[2]和文献[3]提出了能量优化的按需路由协议,该协议引入能量感知概念,根据剩余能量信息选择路由路径,均衡了节点的能量使用情况,但该协议没有考虑均衡节点的负载情况,增加了网络延时。文献[4]提出了一种能量感知强制协作路由协议,协议通过检测节点的剩余电量,强制剩余电量较多的节点承担数据转发任务,该协议均衡使用了节点能量。……

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