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          基于AODV 且考慮延時能量節(jié)省的路由協(xié)議

          作者: 時間:2012-05-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          1.2. 3 網(wǎng)絡(luò)平均的估計
          在文獻(xiàn)中,Gil,HR等提出了估計網(wǎng)絡(luò)平均的算法。該算法的缺陷在于,當(dāng)一個節(jié)點M持續(xù)不斷地向節(jié)點N發(fā)送數(shù)據(jù)包時,他們的消耗要遠(yuǎn)比網(wǎng)絡(luò)平均多,但是它的一跳鄰居P也許只從M接收到RREQ,從而P對網(wǎng)絡(luò)平均能量的估計很可能十分接近M的能量值,從而大大低于實際的網(wǎng)絡(luò)平均能量值。本文對該算法的改進(jìn)在于,加了一個域到RREP中,而任何節(jié)點接收到RREP時所做的計算和接收到RREQ時一樣。通過這種方法,提供給節(jié)點更全面的信息去估計網(wǎng)絡(luò)的平均能量,使得估計更精確。
          1.3 CMMBR的自調(diào)節(jié)傳輸
          在文獻(xiàn)中提到,如果源結(jié)點、目的結(jié)點以及可能經(jīng)過的結(jié)點都有充足的剩余能量(比如都大于某個閾值),則只要挑選總體傳輸能量最小的即可,這樣可減小選擇算法的計算復(fù)雜度,從而減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/延時">延時,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性。然而,當(dāng)路由上某些結(jié)點都處于較低能量時(比如小于某個閾值),就需要用到上述的被動能量調(diào)節(jié),從而來延長這些結(jié)點的工作時間,從來保證整個無線傳輸網(wǎng)絡(luò)不會過早的衰亡。具體的算法實現(xiàn)如下:
          e.jpg
          式(3)為結(jié)點nj和結(jié)點ni之間的傳輸功率,式(4)為路由的總傳輸功率,式(5)是最理想的路由K所滿足的條件,其中Ptransmit是結(jié)點ni和nj之間的傳輸功率,Preceiver是結(jié)點nj接收數(shù)據(jù)的接收功率,A是所有可能路由的集合。
          如果最小結(jié)點剩余能量h.jpg,則說明部分結(jié)點的能量已經(jīng)消耗過快,這時要啟動上述的能量相關(guān)的代價評價函數(shù)來均衡網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點能量分布,延長路由的工作時間。

          2 仿真模型
          用NS-2對改進(jìn)的和經(jīng)典的表現(xiàn)進(jìn)行仿真比較。25個點以10 m的橫向和縱向間隔在網(wǎng)絡(luò)中平均分布,如圖1所示。隨后,又利用CBR工具產(chǎn)生了16個UDP對話。每個對話以恒定的速率連續(xù)發(fā)送30s的數(shù)據(jù)包。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/160534.htm

          a.jpg


          對話中的源節(jié)點和目的結(jié)點對如圖1所示,并以逆時針方向轉(zhuǎn)動,如5-19,0-24,1-23,依此類推并循環(huán)。這種場景設(shè)計的目的有兩個,一是平均結(jié)點之間數(shù)據(jù)收發(fā)任務(wù)的分配,盡量不使作為源節(jié)點和目的結(jié)點的角色任務(wù)過重而死掉,二是有意識地增加中央?yún)^(qū)域的路由負(fù)擔(dān),形成“過熱”區(qū)域,以顯示改進(jìn)的算法對于在低能量時對“過熱”區(qū)域的處理能力。場景的預(yù)設(shè)測試時間為5 000 s,同時也讓每個結(jié)點有低速度的運動,平均速度為0.5 m/s,數(shù)據(jù)的速率為5幀/s。根據(jù)之前在這方面的工作,在式(1)中的α設(shè)為3。測試網(wǎng)絡(luò)在不同的暫停時間下各方面的表現(xiàn),并和原比較。
          這里為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了2種初始能量,分別為5 J和20 J。前者是不夠讓網(wǎng)絡(luò)運行5 000 s的,而后者則是足夠的。在5 J的情形下測試網(wǎng)絡(luò)的壽命和網(wǎng)絡(luò)平均數(shù)據(jù)傳輸,網(wǎng)絡(luò)的壽命即是第一個結(jié)點死掉的時間;在20 J的情況下,測試網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量、發(fā)送成功率、剩余能量的方差、平均每個數(shù)據(jù)包消耗的能量和平均



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