湯 震，藺 莉

(黃淮學院 信息工程學院，河南 駐馬店 463000)

基于位置感知和代理的WSN多徑路由方案

湯 震，藺 莉

(黃淮學院 信息工程學院，河南 駐馬店 463000)

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中多徑路由的可靠性和能量效率問題，提出了一種基于代理和位置感知的多徑路由發(fā)現(xiàn)方案(LABMR)。事件節(jié)點根據(jù)位置信息，動態(tài)尋找其到Sink節(jié)點之間的特殊中間節(jié)點，來構(gòu)建多徑路由。利用移動代理來收集多徑路由的局部拓撲結(jié)構(gòu)信息，Sink節(jié)點根據(jù)代理收集的路由參數(shù)來計算路徑權(quán)值，以此選擇最優(yōu)不相交路徑。同時，對于信息的重要性差異，Sink節(jié)點選擇單條或多條路徑來傳輸數(shù)據(jù)，在保證傳輸可靠性的同時減少能耗。與現(xiàn)有的基于代理的多徑路由(ABMR)方法相比，LABMP在數(shù)據(jù)包投遞率、能量消耗、額外開銷和延遲方面具有更好的性能。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；多徑路由；網(wǎng)絡(luò)代理；位置感知

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是由多個靜態(tài)傳感器組成，通過無線介質(zhì)連接，執(zhí)行物理世界的分布式感知、數(shù)據(jù)處理和決策[1]。在傳統(tǒng)的WSN中，傳感器節(jié)點周期性地收集數(shù)據(jù)，并通過使用多跳通信方式報告給Sink節(jié)點。使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集和處理方法可能會導致一些額外能量消耗、冗余的數(shù)據(jù)傳輸、增加延遲和帶寬開銷等現(xiàn)象。WSN的關(guān)鍵問題是網(wǎng)絡(luò)的生命周期和傳輸可靠性，這主要是依賴于傳感器節(jié)點的能量和通信機制[2]。

由于WSN中節(jié)點資源異構(gòu)性、通信鏈路不對稱等因素，導致數(shù)據(jù)鏈路容易發(fā)生斷裂。為了保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，多徑路由機制被廣泛應用，其利用數(shù)據(jù)鏈路冗余方式傳輸數(shù)據(jù)，有效地提高了通信可靠性[3]。

1 相關(guān)工作

文獻[4]描述了一種基于代理的多徑路由(Agent Based Multipath Routing，ABMR)發(fā)現(xiàn)方案。ABMR考慮了傳感器節(jié)點的一些參數(shù)，如剩余能量、距離、信道可靠性來計算從源節(jié)點到Sink節(jié)點的多徑路由。從源節(jié)點觸發(fā)移動代理，在傳感參數(shù)的基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)中移動直到到達目的節(jié)點。每個節(jié)點上的移動代理都會移動到鄰居節(jié)點來收集信息，用來在鄰居節(jié)點中選擇出最好的節(jié)點。一旦從鄰居中選擇出了最好節(jié)點，則這個最好鄰居節(jié)點觸發(fā)自身的移動代理到它的鄰居，重復執(zhí)行上述任務(wù)，選擇最佳節(jié)點直到到達Sink節(jié)點。Sink節(jié)點根據(jù)代理帶來的路徑信息來計算多徑路由。然而其存在著一些缺陷，要計算多徑路由，源節(jié)點需要同時發(fā)出多個代理，ABMR中的代理從源節(jié)點到目的節(jié)點的過程中，要收集很多節(jié)點的信息，幾乎遍歷了整個網(wǎng)絡(luò)。這就導致大量的額外能量消耗。

對于一些現(xiàn)有的多徑路由技術(shù)存在的缺點，如在路徑發(fā)現(xiàn)和路徑建立過程中缺乏智能，中繼節(jié)點選擇機制的靈活性較小，計算多徑路由的能量消耗較大，對關(guān)鍵信息的傳輸缺乏魯棒性機制等。本文提出一種基于位置感知的代理的智能多徑路由發(fā)現(xiàn)機制(Location aware and Agent Based Multipath Routing，LABMR)。利用傳感器位置信息尋找特殊中間節(jié)點來構(gòu)建多徑路由，并觸發(fā)代理在路徑上移動，來收集多徑路由的局部拓撲結(jié)構(gòu)信息，Sink節(jié)點根據(jù)這些信息，計算出最優(yōu)不相交路徑。并根據(jù)事件重要性，選擇一條或多條路徑傳輸數(shù)據(jù)。

提出的LABMP和ABMR的根本區(qū)別如下：1)LABMP只使用局部拓撲信息來尋找從源到Sink節(jié)點的多條路徑；2)建立了完善的代理機構(gòu)，Sink節(jié)點能夠根據(jù)代理收集的信息尋找最優(yōu)路徑，可靠傳輸關(guān)鍵信息；3)使用基于GPS(全球定位系統(tǒng))的位置信息，能夠更準確地計算多條路徑。通過實驗，與ABMR方法相比，LABMP在數(shù)據(jù)包投遞率、能量消耗、額外開銷和延遲方面具有更好的性能。

傳感器節(jié)點位置信息的獲取是通過內(nèi)置GPS模塊實現(xiàn)。為了盡可能減少成本，本文只在少量傳感器節(jié)點上使用GPS定位模塊，其他節(jié)點通過節(jié)點之間的通信來估計自己的位置。相比于GPS模塊的成本，位置信息對整體網(wǎng)絡(luò)性能更具價值。

2 提出的LABMR方案

2.1 相關(guān)概念

提出的LABMP方案中的主要名詞如下：

事件節(jié)點(Event node)，即在事件影響區(qū)域，用來檢測事件的傳感器節(jié)點。事件節(jié)點能夠觸發(fā)到Sink節(jié)點的路由發(fā)現(xiàn)過程。節(jié)點會向其他鄰居節(jié)點宣布自己為一個事件節(jié)點，防止其他節(jié)點去事件影響區(qū)域重復檢測事件[5]。

中點(Midpoint)，是連接事件節(jié)點和Sink節(jié)點直線(X軸)上的中間位置點。若不存在嚴格中點，可將離中間位置最近的節(jié)點為中點。

特殊中間節(jié)點(Special intermediate nodes)，在事件和Sink節(jié)點之間，近似位于中點垂直上方和下方的節(jié)點。

上升角度(Rising Angle)，是指事件節(jié)點和X軸上方的特殊中間節(jié)點之間的連線與X軸的角度。

下降角度(Falling angle)，是指事件節(jié)點和X軸下方的特殊中間節(jié)點之間的連線與X軸的角度。

跳數(shù)(Hop count)，是指事件節(jié)點到Sink節(jié)點路徑的中繼節(jié)點總數(shù)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

本文中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示，由多個具有數(shù)據(jù)感知能力的微小傳感器節(jié)點和Sink節(jié)點組成。當傳感器節(jié)點檢測到一個事件時，它們會將數(shù)據(jù)通過無線多跳通信方式發(fā)送到Sink節(jié)點[6]。本文假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(傳感器節(jié)點和Sink節(jié)點)都是靜態(tài)的，且在初始部署階段，所有的傳感器節(jié)點具有相同的能量。在本文所提出的LABMP中，假設(shè)只有少量傳感器節(jié)點具有GPS功能，其余節(jié)點根據(jù)具有GPS節(jié)點的位置，使用定位算法來估算自己的位置，以此來降低系統(tǒng)的成本。每個傳感器節(jié)點都具有一個代理機構(gòu)。

圖1 WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.3 多徑路由發(fā)現(xiàn)

2.3.1 路徑參數(shù)

本節(jié)描述了本文方案中所用到的路徑參數(shù)，包括鏈接和路徑的效率、能量比率和跳距離因子。

設(shè)C是離散信道的容量，B是信道的比特率，Ei是在鏈路i上傳輸1 bit數(shù)據(jù)消耗的總能量，SNR是信噪比。信道i的容量計算公式為[7]

Ci=Blb(1+SNR)

(1)

設(shè)定Et為1 bit數(shù)據(jù)每傳輸d距離所消耗的能量，則Ei可用下式計算

Ei=Et×d

(2)

鏈接效率(Leffi)計算公式為

(3)

路徑效率(Peff)為整條路徑上的n個鏈接效率的最低值，表達式如

Peff=min{Leff1,Leff2,…,Leffn}

(4)

路徑能量比率(Eeff)為每條從事件節(jié)點到Sink節(jié)點路徑中節(jié)點最小剩余能量和最大剩余能量之比。設(shè)定ER(1)到ER(n)為路徑上n個中間節(jié)點的剩余能量。路徑上n個節(jié)點的最小(ERmin)和最大(ERmax)剩余能量表達式如式(5)，式(6)所示，Eeff表達式如式(7)所示。

ERmin=min{ER(1),ER(2),…,ER(n)}

(5)

ERmax=max{ER(1),ER(2),…,ER(n)}

(6)

(7)

一條路徑的跳距離因子(Hdf)表達式如式(8)所示，其中，事件節(jié)點到Sink節(jié)點路徑的歐式距離為Pd，路徑上跳數(shù)的總和為Phc

(8)

2.3.2 局部拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)

圖2顯示了從事件節(jié)點到Sink節(jié)點的多徑局部拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)過程。S1和S7分別是事件節(jié)點和Sink節(jié)點。以S1和S7的直線連接為X軸，S2，S4和S6節(jié)點近似位于X軸上。根據(jù)GPS位置信息，設(shè)定以(xe,ye)和(xs,ys)分別作為事件節(jié)點和Sink節(jié)點的位置坐標，根據(jù)式(9)、式(10)找出S1到S7直線上的中間位置點(中點)為節(jié)點S4，其坐標為(xmid,ymid)。

(9)

(10)

S11,S22：特殊中間節(jié)點 S7：Sink節(jié)點 ?r1～?r11:上升角度 S1：事件節(jié)點 S2～S6：傳感器節(jié)點 ?f1～?f11：下降角度圖2 WSN中局部多徑發(fā)現(xiàn)模型

(11)

y″mid=ymid-n×R

(12)

式中：n和R分別是中點的節(jié)點度和傳輸范圍。

每個節(jié)點處的上升和下降的角度計算公式如

(13)

式中：θr1是上升角度，同理可得下降角度θf1表達式為

(14)

在下面的描述中，代理會在這3條路徑上移動只到Sink節(jié)點，以此來收集路徑節(jié)點和鄰居的參數(shù)信息，這些信息將被Sink節(jié)點用來構(gòu)建局部拓撲結(jié)構(gòu)和發(fā)現(xiàn)多路徑。

2.4 代理機構(gòu)

本文方案中，為路徑發(fā)現(xiàn)和路徑計算設(shè)置了一組靜態(tài)和動態(tài)代理，并為普通傳感器節(jié)點和Sink節(jié)點的構(gòu)建代理機構(gòu)。本節(jié)介紹了提出的代理機構(gòu)和相應的代理。

2.4.1 普通節(jié)點代理機構(gòu)

本文中普通節(jié)點代理機構(gòu)是由節(jié)點管理者代理(NMA)、路徑發(fā)現(xiàn)代理(PDA)和多徑路由知識庫(MKRB)組成，其中NMA是靜態(tài)代理，PDA是移動代理。節(jié)點代理機構(gòu)和它們之間的相互作用如圖3所示。

圖3 普通節(jié)點代理機構(gòu)

節(jié)點管理者代理(NMA)：是一個靜態(tài)代理，用來檢測可有信息，如信號強度、傳輸范圍、剩余能量，并計算鏈路效率，最小和最大剩余能量比和跳距離等參數(shù)。當檢測到事件時，NMA開始根據(jù)位置信息，計算中點和特殊中間節(jié)點(SINs)。然后，NMA創(chuàng)建PDA和MKRB，使用MKRB更新路徑信息。運行過程中，NMA會根據(jù)節(jié)點剩余能量，使節(jié)點進入睡眠或活動模式。NMA會和鄰居節(jié)點的NMA進行交流，以此得到鄰居節(jié)點信息，如節(jié)點ID、位置，并更新MKRB。

路徑發(fā)現(xiàn)代理(PDA)：一旦檢測到事件，事件節(jié)點的NMA會創(chuàng)建一個事件節(jié)點的PDA(移動代理)，并復制成3個。3個PDA在3條路徑上移動，第1個PDA幾乎在X軸上移動，直到到達Sink節(jié)點；第2個PDA先以上升角度移動，到達SIN節(jié)點后，再以下降角度遷移，直到到達Sink節(jié)點。第3個PDA先以下降角度移動，到達SIN節(jié)點后以上升角度遷移。最后，PADs將收集的局部拓撲信息傳遞給Sink節(jié)點。

多徑路由知識庫(MKRB)：是基于網(wǎng)絡(luò)路徑相關(guān)信息建立的知識庫，通過代理可以讀取和更新。它包括節(jié)點ID、活動/睡眠模式、剩余能量、鄰居節(jié)點之間的距離、Sink節(jié)點ID、SINs的ID、Sink節(jié)點和SINs的位置信息、事件感知時間、信號強度、可用帶寬、自身和Sink節(jié)點之間的距離、上升和下降的角度等信息。它也保存著鄰居節(jié)點的信息，如節(jié)點的ID和位置信息。

2.4.2 Sink節(jié)點代理機構(gòu)

Sink節(jié)點代理機構(gòu)由Sink管理者代理(SMA)、路徑設(shè)置代理(PSA)和Sink知識庫(SKB)組成。Sink節(jié)點代理機構(gòu)的組成以及之間的相互作用如圖4所示。

圖4 Sink節(jié)點代理機構(gòu)

Sink知識庫(SKB)：是用于Sink節(jié)點計算路徑的信息知識庫，能夠被SMA、PDA和PSA讀取和更新。它存儲了與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的信息，包括路徑長度、跳總數(shù)、剩余能量、每條路徑剩余能量的最小和最大值、可用帶寬、信道容量、到事件節(jié)點的可用路徑數(shù)量、路徑權(quán)重因子等。

Sink管理者代理(SMA)：是存在于Sink節(jié)點中的一個靜態(tài)代理，檢測網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息。基于收集的信息，如剩余能量、可用帶寬、每條路徑的跳總數(shù)和路徑距離，SMA能夠計算出從Sink節(jié)點到事件節(jié)點的不相交路徑。同時計算每條路徑的路徑權(quán)重因子，根據(jù)事件的重要性，決定選擇一條或多條路徑進行傳輸。根據(jù)路徑權(quán)重因子決定路徑的優(yōu)先級，如果事件是重要的，則選擇出多條路徑，并使PSAs在這些路徑上移動到事件節(jié)點。為了減少開銷，本文考慮最多選擇3條最優(yōu)不相交路徑。如果事件是不重要的，則只選擇一條最優(yōu)路徑給PSA移動，當事件節(jié)點收到PSA時，開始傳輸信息數(shù)據(jù)。

路徑設(shè)置代理(PSA)：是通過SMA構(gòu)建的移動代理，其從Sink節(jié)點的SKB獲得路徑信息，從Sink節(jié)點移動到事件節(jié)點來檢查路徑上的節(jié)點。在到達事件節(jié)點后，它根據(jù)路徑信息更新事件節(jié)點的MKRB。

2.4.3 示例場景

本文方案的一個應用示例場景如圖5所示。圖中數(shù)字表示的本文方法步驟的序號，執(zhí)行步驟如下：

1)傳感器節(jié)點S1檢測到一個事件時，事件節(jié)點的NMA啟動到Sink節(jié)點的路徑發(fā)現(xiàn)過程。

2)NMA產(chǎn)生PDA，PDA產(chǎn)生3個PDA復制品，并計算得出特殊中間節(jié)點(S11和S12)和移動的角度；3個PDA按3條路徑移動，直到它們分別到達Sink節(jié)點、S11和S12，在遷移過程中，它們收集路徑信息。

3)PDA的兩個復制品在S11和S12處分別改變移動的角度，只到Sink節(jié)點并傳遞路徑信息給Sink節(jié)點。

4)Sink節(jié)點的SMA計算到事件節(jié)點的不相交多路徑，根據(jù)每條不相交路徑的權(quán)重因子來設(shè)定優(yōu)先級。

5)根據(jù)事件的重要性，SMA觸發(fā)單條或多條最佳路徑上的PSA，并移動到事件節(jié)點。

圖5 LABMP網(wǎng)絡(luò)示例場景

3 實驗及分析

為了評估本文算法的有效性，利用MATLAB仿真各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將本文方案與現(xiàn)有的基于代理多徑路由的ABMR方案進行比較。

3.1 仿真模型

網(wǎng)絡(luò)模型：本文考慮一個l×b(平方米)區(qū)域的WSN網(wǎng)絡(luò)，由N個隨機布置的靜態(tài)節(jié)點組成。設(shè)定以一跳距離相互連接的節(jié)點的信道帶寬為BWsingle-hop，本文假設(shè)所有信道都是可用的。仿真網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如表1所示。

表1 仿真參數(shù)

傳播模式：本文使用一個傳播常數(shù)為β的自由空間傳播模型，WSN節(jié)點的傳輸范圍為R。假設(shè)在任何給定的時間上，節(jié)點傳輸一個數(shù)據(jù)包所需的能量為Eu(焦耳)，節(jié)點的R正比于Eu，R=CEu，其中比例常數(shù)C取決于傳輸介質(zhì)常數(shù)β[9]。

3.2 性能參數(shù)

本文通過以下幾種性能參數(shù)來比較本文方法和ABMR算法。

數(shù)據(jù)包投遞率(PDR)：指接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包的比例。

能耗(EC)：指在網(wǎng)絡(luò)中路徑發(fā)現(xiàn)、路徑設(shè)置和事件節(jié)點向Sink節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包所消耗的總能量，以毫焦耳(mJ)表示。

延遲(Delay)：從事件節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)到Sink節(jié)點的總時間，以毫秒(ms)表示。

額外開銷(Overhead)：指獲得可用的通信路徑所需的能量開銷。

3.3 實驗結(jié)果

3.3.1 數(shù)據(jù)包投遞率和能量消耗

圖6顯示了在給定數(shù)量節(jié)點和傳輸范圍下，兩種算法的數(shù)據(jù)包投遞率(PDR)。在ABMR和LABMP中，PDR都隨著節(jié)點數(shù)量的增加而減小，隨著通信范圍的增加而增加。然而，相比于ABMR，LABMP具有更好的PDR。當節(jié)點數(shù)量增加時，節(jié)點信息數(shù)據(jù)的量也隨之增加，這就導致需要更多的帶寬，因此，可用帶寬可能不足以來成功傳輸數(shù)據(jù)，使得PDR下降。LABMP方案提供較好的可用帶寬，這是因為它在可用路徑計算中考慮了鏈接效率，均衡了信道帶寬。LABMP在較高傳輸范圍下的PDR表現(xiàn)更好，這是因為減少了孤立節(jié)點的數(shù)量。

圖6 不同節(jié)點數(shù)量和傳輸范圍下的數(shù)據(jù)包投遞率

圖7描述了在給定數(shù)量節(jié)點和傳輸范圍下，網(wǎng)絡(luò)運行單位時間的總能量消耗。隨著節(jié)點數(shù)量和傳輸范圍的增加，ABMR和LABMP的能量消耗都會增加，然而LABMP具有較好的性能。能量消耗主要由收集局部拓撲結(jié)構(gòu)信息、路徑計算、路徑信息發(fā)送和接收形成。提出的LABMP方案具有較少的能量消耗，這是因為它在計算路徑時，考慮了局部拓撲、跳距離因素和能量信息。而ABMR只使用基本拓撲信息來計算路徑。

圖7 不同節(jié)點數(shù)量和傳輸范圍下的能量消耗

3.3.2 延遲和額外開銷

圖8描述了在給定節(jié)點數(shù)量和通信范圍下的延遲。由于節(jié)點數(shù)量和通信范圍的增加，收集和計算多條不相交路徑的時間需求也增加。LABMP比ABMR需要較少的時間，因為LABMP只利用局部拓撲結(jié)構(gòu)信息來尋找路徑，而ABMR則利用全局拓撲結(jié)構(gòu)信息，需要更多時間來收集信息。

圖8 不同節(jié)點數(shù)量和傳輸范圍下延遲

圖9和圖10顯示了在給定節(jié)點數(shù)量和通信范圍下，傳輸關(guān)鍵和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)時的額外開銷。開銷隨著通信范圍和節(jié)點數(shù)量的增加而增加。LABMP比ABMR具有較少的開銷，因為LABMP對于關(guān)鍵信息通信，選擇多徑路由來實現(xiàn)可靠傳輸，而對于非關(guān)鍵信息通信，只選擇具有最高權(quán)值因子的單一路徑來傳輸信息。由于LABMP利用代理在設(shè)定的方向上移動來獲得局部拓撲結(jié)構(gòu)信息，尋找多徑路由所需的通信量比ABMR少。

圖9 不同節(jié)點數(shù)量下的開銷(關(guān)鍵信息)

圖10 不同節(jié)點數(shù)量下的開銷(非關(guān)鍵信息)

4 小結(jié)

本文提出了一種基于代理和位置感知，由事件驅(qū)動的多徑路由發(fā)現(xiàn)方案。事件節(jié)點根據(jù)位置信息，動態(tài)尋找事件節(jié)點和Sink節(jié)點之間的特殊中間節(jié)點，來構(gòu)建多徑路由。并利用移動代理來收集多徑路由的的局部拓撲結(jié)構(gòu)信息，并發(fā)送給Sink節(jié)點，Sink節(jié)點根據(jù)鏈接效率、能量比率和跳距離因子來計算路徑權(quán)值，以此選擇最優(yōu)不相交路徑。對于關(guān)鍵信息，Sink節(jié)點通過多條較優(yōu)路徑發(fā)送信息給事件節(jié)點，保證傳輸可靠性；對于非關(guān)鍵信息，Sink節(jié)點只利用具有最大權(quán)值的單路徑發(fā)送信息。由于LABMP只利用局部拓撲信息構(gòu)建路由，不需要了解全局節(jié)點的信息，從而節(jié)省了帶寬和能量。與現(xiàn)有的ABMR方法相比，本文提出的LABMP在數(shù)據(jù)包投遞率、能量消耗、開銷和延遲方面具有更好的性能。

[1] 楊銀堂，高翔，柴常春，等. 一種 WSN 中的能耗優(yōu)化動態(tài)路由算法[J].西安電子科技大學學報，2010，37(5)：777-782.

[2] 劉新華，李方敏，曠海蘭，等. 基于能量異構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式成簇算法[J].小型微型計算機系統(tǒng)，2010，34(1)：26-31.

[3] 盧莉萍，黃飛，張宏，等. 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳感器網(wǎng)絡(luò)多徑路由模型能量分析[J].南京理工大學學報：自然科學版，2010，34(4)：124-130.

[4] RAMADAN R A. Agent based multipath routing in wireless sensor networks[J].IEEE Wireless Communications，2009，11(6)：63-69.

[5] 馮江，茅曉榮，吳春春.一種能量均衡有效的WSN分簇路由算法[J].計算機工程，2012，38(23)：88-91.

[6] LUO R C，CHEN O. Mobile sensor node deployment and asynchronous power management for wireless sensor networks[J]. IEEE Trans. Industrial Electronics，2012，59(5)：2377-2385.

[7] KATIYAR V，CHAND N，SONI S. A survey on clustering algorithms for heterogeneous wireless sensor networks[J].International Journal of Advanced Networking & Applications，2011，2(4)：122-129.

[8] 王建生，曹葉文. 基于動態(tài)組播代理的移動組播協(xié)議[J].計算機工程，2010，36(1)：87-90.

[9] MIAO G W，HIMAYAT N，LI G Y. Energy efficient link adaptation in frequency-selective channels[J].IEEE Trans. Commun，2010，58(2)：146-152.

[10] DI C G，DORIGO M. AntNet: distributed stigmergetic control for communications networks[J]. Journal of Artificial Intelligence Research，2011，19(3)：317-365.

湯 震(1983— )，碩士，講師，主要從事軟件工程開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘等研究；

藺 莉(1982— )女，講師，碩士，主要從事軟件工程開發(fā)、數(shù)據(jù)挖掘等研究。

責任編輯：許 盈

Location Aware and Agent Based Multipath Routing Scheme in WSN

TANG Zhen, LIN Li

(DepartmentofInformationEngineering,HuanghuaiUniversity,HenaZhumadian463000,China)

To solve the problem of the reliability and energy efficiency of multipath routing in WSN, a multipath routing scheme based on location aware and Agent (LABMR) is proposed. The event node searches for special intermediate nodes between Sink node and event node according to location information, in order to build multipath routing. LABMR uses the mobile agents to collect the partial topology information of multipath routing, which will be used by Sink node to compute the path weight, so as to find out the optimal disjoint paths. Meanwhile, Sink node selects a single path or multiple paths to transmit information according to its importance, to ensure transmission reliability as well as reduce energy consumption. Compared with ABMR scheme, LABMP has better performance in packet delivery ratio, energy consumption, overhead and latency.

wireless sensor network; multipath routing; network agent; location aware

【本文獻信息】湯震，藺莉.基于位置感知和代理的WSN多徑路由方案[J].電視技術(shù),2015，39(11).

河南省教育廳科學技術(shù)研究重點項目(14B520036)

TP39

A

10.16280/j.videoe.2015.11.031

2014-12-20