基于AODV 且考慮延時(shí)能量節(jié)省的路由協(xié)議
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1．2. 3 網(wǎng)絡(luò)平均能量的估計(jì)
在文獻(xiàn)中，Gil，HR等提出了估計(jì)網(wǎng)絡(luò)平均能量的算法。該算法的缺陷在于，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)M持續(xù)不斷地向節(jié)點(diǎn)N發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，他們的能量消耗要遠(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(jì)很可能十分接近M的能量值，從而大大低于實(shí)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(gè)域到RREP中，而任何節(jié)點(diǎn)接收到RREP時(shí)所做的計(jì)算和接收到RREQ時(shí)一樣。通過這種方法，提供給節(jié)點(diǎn)更全面的信息去估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的平均能量，使得估計(jì)更精確。
1．3 基于CMMBR的自調(diào)節(jié)傳輸協(xié)議
在文獻(xiàn)中提到，如果源結(jié)點(diǎn)、目的結(jié)點(diǎn)以及路由可能經(jīng)過的結(jié)點(diǎn)都有充足的剩余能量(比如都大于某個(gè)閾值)，則只要挑選總體傳輸能量最小的路由即可，這樣可減小路由選擇算法的計(jì)算復(fù)雜度，從而減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/延時(shí)">延時(shí)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性。然而，當(dāng)路由上某些結(jié)點(diǎn)都處于較低能量時(shí)(比如小于某個(gè)閾值)，就需要用到上述的被動(dòng)能量調(diào)節(jié)，從而來延長這些結(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間，從來保證整個(gè)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)不會(huì)過早的衰亡。具體的算法實(shí)現(xiàn)如下：
式(3)為結(jié)點(diǎn)nj和結(jié)點(diǎn)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(diǎn)ni和nj之間的傳輸功率，Preceiver是結(jié)點(diǎn)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(diǎn)剩余能量
，則說明部分結(jié)點(diǎn)的能量已經(jīng)消耗過快，這時(shí)要啟動(dòng)上述的能量相關(guān)的代價(jià)評價(jià)函數(shù)來均衡網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)能量分布，延長路由的工作時(shí)間。2 仿真模型
用NS-2對改進(jìn)的AODV和經(jīng)典AODV的表現(xiàn)進(jìn)行仿真比較。25個(gè)點(diǎn)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(gè)UDP對話。每個(gè)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://butianyuan.cn/article/160534.htm
對話中的源節(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)對如圖1所示，并以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如5-19，0-24，1-23，依此類推并循環(huán)。這種場景設(shè)計(jì)的目的有兩個(gè)，一是平均結(jié)點(diǎn)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(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)的角色任務(wù)過重而死掉，二是有意識(shí)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(shí)對“過熱”區(qū)域的處理能力。場景的預(yù)設(shè)測試時(shí)間為5 000 s，同時(shí)也讓每個(gè)結(jié)點(diǎn)有低速度的運(yùn)動(dòng)，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(shí)間下各方面的表現(xiàn)，并和原AODV比較。
這里為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)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(yùn)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)傳輸延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的壽命即是第一個(gè)結(jié)點(diǎn)死掉的時(shí)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(gè)數(shù)據(jù)包消耗的能量和平均延時(shí)。
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