一种基于能量感知的无线传感器网络混合路由协议*

刘广聪，陈平华，胡志斌

（广东工业大学计算机学院，广东广州 510006）

0 引言

为了延长整个网络的生存期，无线传感器网络的路由协议不仅关心单个节点的能量消耗，更要考虑整个网络能量的均衡消耗。无线传感器网络的路由协议分为三大类:平面路由协议、层次化路由协议及地理位置路由协议。在平面路由协议中，靠近Sink的节点在执行本身任务的同时还作为路由节点为远离Sink的节点转发数据，能量会很快耗尽而引起网络瘫痪，从能源有效性角度来看，平面路由协议并不适用于大规模密集部署的无线传感器网络［1，2］。层次化路由协议分簇算法的簇头是随机产生的，无法约束簇头的位置，不能保证簇头节点的均匀分布。如果节点密集处产生多个簇头会形成簇头冗余而造成能量的不合理开销，并导致某些节点不属于任何簇而处于孤立状态，使节点的数据无法到达Sink节点［3］，低功耗自适应集簇分层型［4］（low energy adaptive clustering hierarchy，LEACH）协议是一种典型的分层路由协议。文献［5］中提出的PEGASIS协议是一种地理位置路由协议，它借鉴了LEACH中聚簇的思想，文献［6］对这类协议给出类似于旅行商问题。

无线传感器各个节点可能具有不同的特性和初始条件（即异构节点），由于网络中各节点的资源局限性、移动性及不稳定性，要求路由协议具有可靠的链路发现和良好的路由节能能力。路由协议中各节点的能量保持与感知方法是路由协议设计的第一考虑要素，基于能量有效性的路由［7］利用剩余能量信息验证能量的有效性。……