无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略樊志平
一种分布式能量有效的无线传感器网络分簇路由协议
一种分布式能量有效的无线传感器网络分簇路由协议
魏春娟;杨俊杰;张志美
【期刊名称】《传感技术学报》
【年(卷),期】2013(026)007
【摘要】提出了一种分布式能量有效的无线传感器网络分簇路由协议
DEEC(Distributed Energy-efficient Clustering Routing).该协议采用基于时间的簇首选择算法,广播时间取决于自身剩余能量和其邻居节点的剩余能量.在数据传输阶段,采用簇内单跳与簇间多跳相结合的方式,引人权值函数优化簇首中继节点的选择.仿真实验结果表明,与LEACH,PEGASIS协议相比,DEEC能够有效地节约单个节点能量、均衡网络能耗、延长网络生存周期.
【总页数】5页(P1014-1018)
【作者】魏春娟;杨俊杰;张志美
【作者单位】上海电力学院电子与信息工程学院,上海200090;上海电力学院电子与信息工程学院,上海200090;沈阳师范大学,物理科学与技术学院,沈阳110034【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议 [J], 汪华斌;罗中良;曾少宁
2.一种基于能量和距离的无线传感器网络分簇路由协议 [J], 周长征;陶业荣;王倡文
3.一种能量高效的无线传感器网络非均匀分簇路由协议∗ [J], 彭铎;黎锁平;杨喜娟
4.一种基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由协议 [J], 吴玉成;李伟琪;胡真;谢璐
5.一种能量有效的无线传感器网络分簇路由算法 [J], 许国;胡瑜;张莹;刘玉良
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无线传感器网络能量均衡分簇路由算法的改进
存 时间。节点轮 流担任 簇首 ， 衡 了网络 的能耗 。由 均
于簇 首在 当选 时没有考虑 节点 的能量高 低 ， 若节 点在
ｆ ｉ ｌｓ ｅｎ ｏｒＮｅ ｗ ｏ ｋ ｏｒ Ｗ ｒ ｅ ｓ Ｓ ｓ ｔ ｒｓ ｅ
韩 芳
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（ 州大学信 息科 学与 工程 学院 ， 常 江苏 常州
摘
要 ：针对现 有 的分簇算 法存 在 因负载 能量不 均衡 而缩 短 无线 传 感 器 网络 整体 生 存 时 间这 一 问题 ， 别 对经 典 分簇 算 法 Ｌ Ａ Ｈ 分 Ｅ Ｃ
（） ｛ ｎ ＝ 【
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（） １
且 常用 的一种基 于簇结构 的层次型 的传感器 网络路 由
协 议。Ｌ Ａ Ｈ 算法簇 首位 置 的轮换算 法将 远距 离通 ＥＣ
信 的负载轮流分 配给 网络节点 ， 以延长整 个系统 的生
式 中： Ｐ为网络 中簇 首节 点 占总节 点数 目的百 分 比； ｒ
个随机数 ， 若该数字小 于一个 门限值 Ｔ ｎ ， 节点 （ ）则 ｒ ０ 其他
ｎ就成为本轮 的簇首节点 。门限 Ｔ １ 定义如下 ： （） ２
ห้องสมุดไป่ตู้
低 能量 自适应 分簇路 由协议 （ｏ ｎｒｙａａｔｅ １ ｅｅｇ ｄｐ ｖ ｗ ｉ
ｃ ｓ ｒ ｇｈ ｒ ｃｙ Ｌ Ａ Ｈ） 是 较 早 提 出 的 、 成 熟 ｌ ｔ ｉ ｉ ａ ｈ ， Ｅ Ｃ ｕ ｅｎ ｅ ｒ 较
０ 引言
无线传感器 网络通 常 由大量 随机分 布的 、 电池 用
无线自组传感器网络中基于能量的超宽带多路径路由算法(英文)
无线自组传感器网络中基于能量的超宽带多路径路由算法(英文)佚名【期刊名称】《《中国通信》》【年(卷),期】2011(000)002【摘要】The Energy based Ultra-Wideband Multipath Routing(EUMR) algorithm for Ad hoc sensor network is proposed. It utilizes the function of UWB positioning to reduce the network communication delay and route overhead. Furthermore,the algorithm considers energy consumption,the residual energy and node hops of communication paths to make energy consumption more balanced and extend the network lifetime. Then routing which is stable,energy-saving and low-delay is realized. Simulation results show that the algorithm has better performance on saving energy,route overhead,stability and extending network lifetime.【总页数】7页(P159-165)【正文语种】中文【中图分类】TN【相关文献】1.无线传感器网络中基于能量效率的多路径路由算法 [J], 樊志平;金政哲;谢冬青2.多路径自组织无线传感器网络平衡路由算法 [J], 虞月;袁家斌3.一种无线多媒体传感器网络能量均衡多路径路由算法 [J], 孙毅;黄可心;刘浩程;陆俊4.无线传感器网络中能量多路径路由算法的研究 [J], 李琴5.一种基于动态优先级的无线传感器网络能量多路径路由算法 [J], 刘俞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无线传感器网络中基于能量效率的多路径路由算法
无线传感器网络中基于能量效率的多路径路由算法樊志平;金政哲;谢冬青【期刊名称】《计算机工程与科学》【年(卷),期】2012(34)7【摘要】The energy supply of nodes will be limited strictly in wireless sensor networks (WSNs). Considering the characteristics, a new scheme called energy-efficient multipath routing (EMR) is presented. Based on AODV,this scheme analyses path hopcount, residual energy of nodes and energy status of sensor networks. The packets can be transmitted along the multiple paths according to the minimum hop or their Key Energy Ratio, reduces the network energy consumption, and avoids heavy traffic on some critical nodes. The simulation results show that compared with AODV the scheme effectively improves the packet delivery ratio, and the end-to-end delay,delays the emergence of the death node, and prolongs the network lifetime.%针对无线传感器网络节点能量受限的特点,本文提出了一种能量有效、负载均衡的多路径路由算法(EMR).该算法在按需路由协议AODV基础上,不单纯以最小跳数或者最小时延作为路由选择依据,充分考虑到了路由的能量消耗最小化,避开剩余能量过低的节点,数据沿着最小跳数或路径关键能量比较高的路径传输,降低了网络的能量消耗,也避免关键节点的过量负载.分析与仿真结果表明,与AODV协议相比较,EMR具有更好的分组投递率、端到端时延,推迟了网络中出现死亡节点的时间,从而延长了网络生命周期.【总页数】6页(P12-17)【作者】樊志平;金政哲;谢冬青【作者单位】广州大学计算机科学与教育软件学院,广东广州510006;广州大学华软学院计算机系,广东广州510990;广州大学计算机科学与教育软件学院,广东广州510006;广州大学计算机科学与教育软件学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.无线传感器网络中基于剩余能量的联合选举动态成簇路由算法 [J], 郭彬;李喆2.无线传感器网络中基于盲点查找的能量空洞避免路由算法 [J], 赵湘宁3.无线传感器网络中基于Convex hull的能量空洞避免路由算法 [J], 康春颖4.一种基于动态优先级的无线传感器网络能量多路径路由算法 [J], 刘俞5.无线自组传感器网络中基于能量的超宽带多路径路由算法(英文) [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略
无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略无线传感网络（WSN）是一种由大量分散的、自主的传感器节点组成的网络，这些节点可以感知环境中的各种参数并进行数据采集和处理。
然而，由于大多数传感器节点都是由电池供电，能量限制成为了WSN中最重要的因素之一。
因此，有效能量管理和有效负载均衡是WSN设计中必须要解决的问题。
由于WSN通常需要进行数据传输，因此在这个网络中实现有效能量管理必须考虑路由策略。
传统的路由策略是单路径路由，这种方式将所有数据通过一个路径传输到目的地。
这种方式能够简化路由算法，但会导致传输过程中的混杂和冗余，同时还会在路由路径中产生“热点”的现象；即某些节点会承受过多的消息传输压力，导致能量消耗不均衡。
为了解决这种情况，WSN的设计师们开发了一种多路径路由策略，可以在不同的路径之间分配传输负载，使能量的使用更加均衡。
多路径路由策略使用多个路径进行传输，路由算法会将传输数据分布在不同的路径上，避免热点出现。
这种策略能够有效地改进传输质量，并显著降低网络节点的能量消耗。
在多路径路由策略中，能量有效性可以通过负载均衡算法来实现。
负载均衡算法主要关注的是如何将传输负载平等地分配到不同的路径上，以保持网络中节点能量的均衡分配。
一般来讲，负载均衡算法可以分为两类：基于哈希算法的负载均衡和基于拓扑算法的负载均衡。
基于哈希算法的负载均衡算法采用散列算法将传输数据均匀地分配到不同的路径上。
数据包中的源和目的地址会经过一定的哈希函数处理，得到一个特定的哈希值，然后将数据包发送到哈希结果所对应的路径。
这种负载均衡算法不依赖网络拓扑，但在某些情况下可能会导致数据包流动不平衡。
基于拓扑算法的负载均衡算法可以采用广度优先搜索（BFS）或单源最短路径（Dijkstra）等技术，确定每条路径中的节点数、数据传输时间和能量消耗，然后将传输负载分配到各个路径中，以实现负载均衡。
这种算法可以更好地保持网络的平衡性，但也需要实时检测网络拓扑，需要更多的信息交换，因此在运作过程中更加复杂。
认知无线电传感器网络中能量有效的感知策略
认知无线电传感器网络中能量有效的感知策略秦智超;周春华;张平;陆洲;周彬【摘要】将认知无线电技术引入无线传感器网络(WSN),可以使传感器节点在不影响主用户正常通信的前提下,利用频谱空穴来满足自身的通信需求.虽然切换到合适的信道能够降低传输能耗,但是感知过程不可避免的带来一定的额外能耗,因此如何对频谱进行感知来降低节点的总能耗是一个至关重要的问题.在基于离散马尔可夫链的信道占用模型基础上,根据信道状态的n步转移概率,提出了一种由当前感知结果来决定下一次感知时刻的感知策略.仿真结果表明,相对传统无感知过程的WSN 以及先感知后传输的策略,有效地降低了能耗.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2015(010)001【总页数】7页(P30-36)【关键词】无线传感器网络;认知无线电;离散马尔可夫链;转移概率【作者】秦智超;周春华;张平;陆洲;周彬【作者单位】中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TP393目前频谱资源管理国际上采用的通用做法是实行授权和非授权频率管理体制，对于授权频段，非授权者不得随意使用［1］。
无线传感器网络主要工作在无需授权的ISM频段，这些频段由于被越来越多的无线应用（如蓝牙，WiFi，Zigbee）所共享而变得日益拥挤，成为限制其大规模发展的瓶颈［2］。
然而已分配的无线频谱资源（如具有良好传播特性的TV频段）却没有得到有效的利用，在FCC 2003年底的NRPM［3］指出目前已分配频段的利用率从15%到85%之间不等，并且频谱利用率在不同的时间和空间段也是不同的。
这种大量的频谱资源处于欠利用状态的根源在于目前固定的频谱分配策略［4］，为了更有效地利用已分配的频谱资源，认知无线电技术应运而生。
无线传感器网络中改进的EEUC路由算法
无线传感器网络中改进的EEUC路由算法柴宝杰;马宝英;范书平;姚念民【期刊名称】《微计算机信息》【年(卷),期】2012(000)009【摘要】无线传感器网络中,基于分簇的路由算法是节点在执行数据通信功能前提下尽可能延长网络的寿命的有效手段。
针对现有路由算法EEUC存在的扩展性能差、临时簇头选择未考虑能量、部分节点无法加入任何簇的问题,对成簇算法、节点竞争半径等方面进行改进,以提高算法的执行效率。
仿真结果表明改进后的I-EEUC算法更能节省节点的能量,以至延长网络的存活时间。
%Clustering-based routing algorithm is an effective means to prolong lifetime for the wireless sensor networks when nodes perform data communication.According to problems existing in EEUC routing strategy,such as poor scalability,not considering energy for the temporary cluster head selection and some nodes not join any cluster,improvement on the clustering algorithm as well as the competition radius for nodes is proposed so as to advance efficiency of the algorithm.Simulation results show that proposed I EEUC saves more energy than EEUC,and prolong the survival time of the network.【总页数】3页(P366-368)【作者】柴宝杰;马宝英;范书平;姚念民【作者单位】牡丹江师范学院计算机科学与技术系;牡丹江医学院卫生管理学院;牡丹江师范学院计算机科学与技术系;哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】TP【相关文献】1.粮堆中无线传感器网络覆盖保持路由算法的改进与性能比较 [J], 廉飞宇;付麦霞2.无线传感器网络中改进的低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)路由算法 [J], 邓建球;郝翠3.无线传感器网络路由优化中的能量均衡LEACH改进算法 [J], 何书前; 严晨; 邓正杰; 石春4.环境监测中无线传感器网络路由算法的改进 [J], 刘春;金哲媛5.无线传感器网络中蚁群路由算法的改进 [J], 陶志勇;蒋守凤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无线传感器网络负载均衡的路由方法[发明专利]
![无线传感器网络负载均衡的路由方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d79402c6af45b307e97197e1.png)
专利名称：无线传感器网络负载均衡的路由方法专利类型：发明专利
发明人：李凡,高金楠,李平,王昱
申请号：CN201210320913.2
申请日：20120901
公开号：CN102802205A
公开日：
20121128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种无线传感器网络负载均衡的路由方法。
在基于地理位置的路由方法中，当一个数据包进入贪婪转发的局部最小点时，本发明按照原路由方式通过原始路由空洞的边缘推进，将其路径上的节点设置为不可用状态，这些节点将不参与后续边缘模式下转发包的工作，形成了一个虚拟的路由空洞，并且通过基于计时器的DLBM和基于计数器的DLBM，控制路由空洞的扩张和收缩。
下一个包将会沿着新形成的虚拟路由空洞的边缘进行转发，从而减轻了内层节点的负载。
本发明仅仅依靠一些简单控制信息的交换，解决了路由空洞边缘节点负载过高的问题，进而延长了整个网络的生命周期，并且具有良好的移植性和可扩展性，适用于任何已知的基于地理位置的路由协议。
申请人：北京理工大学
地址：100081 北京市海淀区中关村南大街5号
国籍：CN
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Email： fanzhipingq@ 21cn． com
摘
要： 由于无线传感网络中网络节点的能量受限性， 路由成为 最受 关 注 的 问题． 鉴于 多 路 径 传 输既 要考虑能 量 节 约， 又 要考 虑负载均衡， 提出了一种新型能量有效负载均衡的多路径路由算法． 该算法 综 合考虑 了 路 径 的 跳 数、 节点 剩余 能 量 和 网络 的能
量状况， 数据沿着最小跳数或路径关键能量比较高的路径传输， 降低了网络的能量消耗， 也避免关键节点的过量负载． 实验结果 AODV 、 验证了和传统的 算法相比该算法在分组投递率 端到端时延和死亡节点出现的数量方面的优势． 关 键 词： 无线传感网络； AODV； 最小跳数； 多径传输； 关键能量 1220 （ 2013 ） 02025305 中图分类号： TP393 文献标识码： A 文 章 编 号： 1000-
Abstract： In wireless sensor networks，routing has been the most focused area for its nodes＇ energy exhaustibility． Whereas multipath efficient loadbalancing multipath routing is promust provide load balancing along with the energyawareness，a scheme called Energyposed． This scheme analysis path hopcount，residual energy of nodes and energy status of sensor networks． The packets can be transmitted along the multiple paths according to the minimum hop or their Key Energy Ratio， reduces the network energy consumption and avoid heavy traffic on some critical nodes， The simulation results verifies that the scheme provides the best packet delivery ratio、 end to end delay and node numbers with zero energy． Key words： wire1ess sensor networks； AODV； minimum hop ； multipath delivery； key energy
1
引
言
实现网络的负载平衡， 近年来研究者们提出 感网络生命周期， 了通过把负载调整到不同路径或节点进行传输可以平衡节点 间的能量消耗的负载均衡多路径路由策略 ． 在这些网络中， 路 由算法一方面要考虑选择最优的路由使传输报文所消耗的总 能量最小化， 另一方面要考虑节点的剩余能量， 使需要转发的 从而达到最大化网 报文尽量避开那些剩余能量较少的节点， 目前己有的大部分针对无线自组织网络 络生存时间的目的， ［39 ］ ： 能量问题节能路由算法主要是基于这两方面设计 1 ） 最小路径能量消耗路由算法 ． 这种算法通过寻找总能 量消耗最小的路由路径来降低整个网络的能量消耗， 文献 ［ 3］ 中提到 MTPR 是典型的能量消耗最小化路由协议， 协议 选择路径上各节点所消耗的总能量最少的那条路径为最优路 由． 从源节点到目的结点的路由上总的传输功率组成该路由 的多跳链路上各结点传输功率的总和： P l = ∑ p（ n i ， nj ）
2
相关工作
AODV 路由协议在通常情况下性能较优， 研究表明， 被 IETF MANET 工作组于 2003 年 6 月正式公布为自组网路由 协议的 RFC 标准（ RFC3561 ） ， 但在网络规模较大时， 协议的 能量有效性等性能却显著下降， 为了提高能量受限的无线传
Energyefficient and Loadbalancing Multipath Routing Scheme for Wireless Sensor Networks
FAN
1 2 2 Zhiping1， ，XIE Dongqing1 ，JIN Zhengzhe1
（ College of Computer Science ＆ Educational Software Guangzhou University Guangzhou 510006 ，China） （ South China Institue of Software Guangzhou University， Guangzhou 510990 ，China）
i =0 m －1
无线传感网络是由部署在监测区域内 、 数量众多体积微 小的传感器节点通过无线通信的形式形成的一个多跳的自组 织网络， 其目的是相互协作感知 、 采集和处理网络覆盖区域内 被监测对象的信息
［1 ， 2 ］
． 它具有拓扑结构动态变化， 带宽、 能
量有限等新特点， 网络内的传感器节点一般需要依靠电池提 供能量， 由于传感器节点的体积较小， 电源能量受到限制， 传 感器节点的电能一旦耗尽， 即宣布其寿命到期不能工作造成 网络的分割， 能量是无线传感器网络非常珍贵的资源， 它决定 着无线传感器网络的寿命 ． 所以无线传感器网络的部署及路 由协议设计都需要从节能出发， 最大限度地延长整个网络的 生存时间．
小 型 微 型 计 算 机 系 统 Journal of Chinese Computer Systems
2013 年 2 月 第 2 期 Vol. 34 No． 2 2013
无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略
1， 2 1 1 樊志平 ，谢冬青 ，金政哲
1 2
（ 广州大学 计算机科学与教育软件学院 ， 广州 5Байду номын сангаас0006 ） （ 广州大学 华软学院计算机系， 广州 510990 ）