杨 瑞，沙 超，卞 遥，朱毅凯，王汝传

(1.南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院，江苏 南京 210003；2.南京大学 网络信息中心，江苏 南京 210023)

0 引 言

在传统无线传感网(wireless sensor networks，WSNs)中，Sink周围的节点不仅需要感知其所覆盖的区域，还要负责全网的数据传输，故生命期较短，易形成能量空洞[1]。“能量空洞现象”指的是由于部分节点失效而导致网络原有覆盖区域缺失或数据无法送达Sink的现象[2]。Lian等[3]指出，分布在Sink一跳范围内的节点更易过早地耗尽自身能量，而在此情况下，网络约有90%的初始能量还未被使用。因此，如何均衡节点的通信能耗，从而延长网络生命期，成为该领域研究者面对的首要问题[4-5]。

路由优化机制是缓解无线传感网能量空洞现象的主要方法[6]，但却未能从根本上解决静态Sink附近的节点负载过重的问题。而引入移动Sink，不仅可均衡节点能耗，也缩短了数据上传的距离，降低了全网通信开销[7]并可有效延长网络生命期[8]。文献[9]提出了面向能耗均衡的传感网单移动Sink数据收集方法，利用网络完全覆盖模型，确定了Sink的各遍历点坐标，并由此构建了其定长移动数据收集轨迹。Khan等[10]则设计了一种基于栅格的数据传播机制-VGDD(virtual grid based data dissemination)，将网络划分成若干规模一致的栅格，并在各栅格中根据节点到栅格中心的距离选出一个簇头。

在数据收集过程中，Sink以固定速度在以矩形网络内切椭圆为轨迹的线路上移动，而全网节点则通过其簇头及若干中继，将数据多跳上传至Sink。由于Sink的位置不断变化，故在VGDD中，每个节点需实时获取Sink的坐标，并由此重建数据上传路径。……