15、无线体域网的认知路由协议研究-优快云博客

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无线体域网的认知路由协议研究

1 网络节点与寿命分析

在网络部署中，为了优化成本，可通过增加路由节点（RNs）数量并减少簇头路由节点（CRNs）数量来实现。这里将一跳邻居节点的通信定义为第一层节点。由于其他节点无法直接到达监测站，所以其他节点的流量需由这些第一层节点在最后一跳进行转发。同理，监测站的两跳邻居节点会为除一跳邻居节点和自身之外的所有节点转发数据。

若假设节点空间分布均匀，那么流量负载也会在空间上均匀分布。每个第一层节点转发的流量几乎相同，在网络首次投入运行后，所有第一层节点会在相近时间内耗尽能量死亡。一旦所有第一层节点死亡，其他节点将无法向网关节点发送数据，网络寿命也就结束了。增加网络中的节点数量会加剧这种情况，因为需要转发的流量更多，而第一层节点在总能量预算中的占比更小。

网络死亡通常有多种判定标准，如首个节点死亡、死亡节点百分比或死亡节点数量超过特定水平导致无法向汇聚节点路由数据等。在基于聚类的协议中，考虑到能量在移动纳米网络中均匀分布，我们将首个节点死亡作为网络寿命的定义。因为首个节点死亡后，后续轮次中死亡节点数量会增加，在 5 - 10 轮内整个网络将无法运行。初步结果显示，非基于位置的路由协议在网络寿命方面优于基于地理位置的协议，主要原因是基于位置的协议在定位服务上消耗能量，且控制消息数量对网络寿命也起着关键作用。