无线传感器网络目的节点位置信息获取算法研究

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基于地理位置路由协议由于协议简单、可扩展性好、具有很高的鲁棒性等特点,而成为无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的一个研究热点。基于地理位置路由协议需要源节点预先获得目的Sink节点的位置信息,然后节点根据目的Sink节点的位置信息来选择下一跳,所以目的Sink节点位置信息的获取成为基于位置路由协议的关键技术之一。针对当前二维环境下WSN目的Sink节点位置信息获取算法对于节点移动性考虑较少、扩展性较差的情况,本文提出了一种新的目的Sink节点位置信息获取算法基于颜色和距离不同属性的网格位置服务器的位置服务算法CDGLS(Based Color and Distance Grid Location Service for Mobile WSN)。该算法将整个平面区域划分为一级网格,一级网格再组织成二级网格。节点通过ID映射在每个的二级网格中选定自己的一级网格位置服务器,位置服务器中的所有节点保存此节点的位置信息。该算法使用本文所提出的红黑以及远近位置服务器的方法来减少位置更新负载和目的Sink节点位置请求的路径长度。理论分析及仿真实验的结果表明,本文中所提出算法具有低路由负载、目的Sink节点位置请求路径较短、成功率高以及很好的扩展性等优点。针对现有的WSN目的Sink节点位置信息获取算法的研究主要集中在二维平面上,还没有相关的应用于三维传感器网络中的目的Sink节点位置信息获取算法提出,本文提出一种新的应用于三维环境下WSN目的Sink节点位置信息获取算法LADGLS(Location Agent and Dynamic Grid Location Service)。该算法将三维空间划分为一级方块,一级方块再组织成二级方块,每个节点通过映射选定一级方块为其位置服务器。本文通过设置位置代理服务器的思想来减少由于节点移动造成的位置更新负载,当节点移动的时,节点向它的位置代理服务器区域更新位置。只有当节点的代理位置服务器改变时,它才会向它的位置服务器更新代理位置服务器信息。同时我们通过动态建立的临时位置服务器来减少节点位置信息请求路径长度。理论分析及实验仿真表明,此算法的路由更新负载较小、目的Sink节点位置请求路径较短以及内存开销较小,较好地解决了三维环境下无线传感器网络目的Sink节点位置信息获取的问题。
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