基于節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)與能量的機(jī)會路由設(shè)計(jì)

廉 政，鄭加石

(上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海 200093)

基于節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)與能量的機(jī)會路由設(shè)計(jì)

廉 政，鄭加石

(上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海 200093)

傳統(tǒng)的機(jī)會路由在設(shè)計(jì)路由測度時(shí)僅考慮候選節(jié)點(diǎn)外部鏈路因素，而忽略了節(jié)點(diǎn)自身因素對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。針對此問題，文中提出了一種基于節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)與能量的機(jī)會路由協(xié)議。該協(xié)議在地理位置策略的基礎(chǔ)上，綜合考慮節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)和能量因素設(shè)計(jì)新的路由測度，并根據(jù)該路由測度設(shè)計(jì)下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選取方法和每一跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程。仿真結(jié)果表明，與EAOR協(xié)議相比，BEAOR協(xié)議可以獲得更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量以及更低的端到端時(shí)延，能更好的適應(yīng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)。

機(jī)會路由；路由協(xié)議；吞吐量；端到端時(shí)延

機(jī)會路由(Buffer-Energy Aware Opportunistic Routing，BEAOR)是近年來研究熱點(diǎn)，雖然研究已取得一定成果，但依然面臨問題與不足[1-2]。目前，候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集主要是基于不同路由測度進(jìn)行選擇，主要的路由測度包括基于端到端最短路徑[3]、迭代方式[4]、網(wǎng)絡(luò)編碼[5]以及基于地理位置策略(Geographic Random Forwarding，GeRaF)[6-7]等?；诙说蕉俗疃搪窂降穆酚蓽y度，考慮了節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最短轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，但是無線信道的時(shí)變性會造成數(shù)據(jù)不按最短路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；基于迭代方式和網(wǎng)絡(luò)編碼的路由測度會進(jìn)行大量的計(jì)算，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)增加時(shí)，大量的計(jì)算量遠(yuǎn)超過傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力；基于地理位置策略的路由測度，僅考慮當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)地理位置距離，距離越小，優(yōu)先級越高，該模型簡單易實(shí)現(xiàn)，但對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)僅考慮節(jié)點(diǎn)地理位置因素過于片面，不具代表性。以上路由測度僅考慮候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的外部鏈路信息狀態(tài)，較少考慮節(jié)點(diǎn)自身的相關(guān)因素，比如節(jié)點(diǎn)能量、節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中因數(shù)據(jù)包過多造成的延遲等因素。

1 基于GeRaF思想的網(wǎng)絡(luò)工作流程

GeRaF是一種主要考慮節(jié)點(diǎn)地理位置的路由協(xié)議[6-7]，該協(xié)議需要感知節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的地理位置信息，并將節(jié)點(diǎn)之間的地理位置距離作為路由測度進(jìn)行候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集的選擇，同時(shí)將距離大小作為確定該鄰居節(jié)點(diǎn)在候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集中的優(yōu)先級高低的判別因素。

在候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集中，依據(jù)GeRaF的思想，距離目的節(jié)點(diǎn)越近的候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級越高[8]。在節(jié)點(diǎn)間的消息交互中，所有鄰居節(jié)點(diǎn)在收到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的RTS控制包后，都會產(chǎn)生定時(shí)TBackoff，在TBackoff定時(shí)結(jié)束后回復(fù)CTS。因此使用TBackoff的大小來反映鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級高低。文獻(xiàn)[9]設(shè)計(jì)的路由測度公式為

(1)

其中，Ds,d是源節(jié)點(diǎn)s到目的節(jié)點(diǎn)d的距離；Dn,d是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)n到目的節(jié)點(diǎn)d的距離；SIFS為幀間間隔；C是與距離有關(guān)的常量。

由式(1)可得，TBackoff與Ds,d和Dn,d的差值成反比。其中，Ds,d在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)定后為固定值， 則TBackoff只與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的距離Dn,d有關(guān)。若節(jié)點(diǎn)的TBackoff在候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集中最小，則該節(jié)點(diǎn)被選定為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。

因此，基于節(jié)點(diǎn)地理位置信息的機(jī)會路由協(xié)議中，與目的節(jié)點(diǎn)距離越小的候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，越可能被選為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。每一跳的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)都是動態(tài)選出，避免了無線鏈路不穩(wěn)定的影響。但是，GeRaF協(xié)議僅考慮了節(jié)點(diǎn)的地理位置因素，沒有考慮其他因素的影響，路由測度過于簡單。

2 路由測度的影響因素分析

2.1 節(jié)點(diǎn)的能量因素

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，對于傳感器節(jié)點(diǎn)的電池更換和充電較難實(shí)現(xiàn)[10-11]。在實(shí)際的鏈路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，如果節(jié)點(diǎn)耗能過多，則有可能在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中消失。因此，在研究路由測度時(shí)，為了保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量均勻分布，避免某一個(gè)或某一片網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)失效，需要考慮節(jié)點(diǎn)能耗對路由測度的影響[12]。

文獻(xiàn)[13]在路由測度中引入了節(jié)點(diǎn)能量因素，據(jù)此提出了基于節(jié)點(diǎn)能量的機(jī)會路由協(xié)議(EAOR)。在該協(xié)議中，鄰居節(jié)點(diǎn)收到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的RTS數(shù)據(jù)包后，會在定時(shí)TEn_aware結(jié)束后回復(fù)CTS數(shù)據(jù)包,其公式為

(2)

式中，Consenergy為該鄰居節(jié)點(diǎn)所消耗的能量；C1為與距離相關(guān)的常量；C2為與能量相關(guān)的常量。

與基于地理位置信息的路由協(xié)議比較，EAOR協(xié)議考慮了每一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的能量。在該協(xié)議中，與目的節(jié)點(diǎn)d的距離不是最小的鄰居節(jié)點(diǎn)若具有很高的節(jié)點(diǎn)能量，則有可能成為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；反之，若節(jié)點(diǎn)能量很低，即使與目的節(jié)點(diǎn)距離最小也不會成為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。EAOR協(xié)議考慮了能量和節(jié)點(diǎn)位置信息，在基于地理位置的機(jī)會路由基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的性能，同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量分布更加均勻。

2.2 節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素

在實(shí)際的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)時(shí)刻都在傳輸數(shù)據(jù)包，部分節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)內(nèi)會積壓大量數(shù)據(jù)包等待轉(zhuǎn)發(fā)，在信道繁忙的情況下，這些積壓在節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包會產(chǎn)生大量的等待時(shí)間，進(jìn)而影響到網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和延時(shí)響[14]。為了減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)，在候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集的選擇中，可以降低積壓數(shù)據(jù)包較多的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級，而提高只有較少數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級。

為更加直觀的分析節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，在100個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，測試源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)分別發(fā)送50、100、150、200、250個(gè)數(shù)據(jù)包所需的仿真時(shí)間。

圖1 發(fā)送不同數(shù)目的數(shù)據(jù)包所需的仿真時(shí)間

從圖1可知，相同實(shí)驗(yàn)條件下，發(fā)送相同數(shù)目的數(shù)據(jù)包時(shí)，候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制中考慮節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素的仿真時(shí)間較少。這是因?yàn)榭紤]節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素可以充分利用網(wǎng)絡(luò)中閑置的節(jié)點(diǎn)資源，避免因緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)包積壓而產(chǎn)生延時(shí)。因此，節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)對網(wǎng)絡(luò)性能有較大影響，在路由測度的設(shè)計(jì)中需要加以考慮。

3 BEAOR協(xié)議設(shè)計(jì)

3.1 BEAOR的路由測度

在機(jī)會路由中，需要有路由測度來決定候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集的選取，路由測度設(shè)置的好壞決定了候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集的優(yōu)劣，進(jìn)而直接影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。本文的BEAOR協(xié)議中，基于地理位置策略，綜合考慮節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)和能量因素，設(shè)計(jì)了一種新的路由測度。

根據(jù)式(2)，BEAOR協(xié)議的路由測度可表示為

(3)

其中，Numbuffer是節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)目前所存儲的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)；C3是與距離相關(guān)的常量；C4是與能量相關(guān)的常量；C5是與個(gè)數(shù)相關(guān)的常量。

從式(3)中可知，考慮節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)時(shí)，需設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)方法，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)鄰居節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)Numbuffer。設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)和接收數(shù)據(jù)包的計(jì)數(shù)方法如圖2和圖3所示。

圖2 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包

圖3 節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包

3.2 BEAOR協(xié)議

本文中BEAOR協(xié)議在EAOR協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合節(jié)點(diǎn)地理位置、能量以及緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)等因素的影響，利用新的路由測度，設(shè)計(jì)了下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選取方法以及每一跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程。

在BEAOR協(xié)議中，下一跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇如圖4所示，需要先根據(jù)節(jié)點(diǎn)地理位置確定候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集，再根據(jù)TBEAOR路由測度值確定候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集中所有節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，然后選擇優(yōu)先級最高的節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)TBEAOR值越小，則該節(jié)點(diǎn)的地理位置、能量以及節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素在候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集中綜合最優(yōu)，即優(yōu)先級別最高。

完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇后，需進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，BEAOR協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程，如圖5所示。高優(yōu)先級的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在TBEAOR定時(shí)結(jié)束后，向源節(jié)點(diǎn)回復(fù)CTS。源節(jié)點(diǎn)在收到第一個(gè)CTS控制包后，會選擇該候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)作為下一跳的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并將DATA數(shù)據(jù)包發(fā)送給它，同時(shí)停止接收其他候選節(jié)點(diǎn)回復(fù)的CTS。其他候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在聽到數(shù)據(jù)發(fā)送后會停止CTS的回復(fù)，等待下一次數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。若源節(jié)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)沒有收到任何鄰居節(jié)點(diǎn)回復(fù)的CTS，發(fā)送節(jié)點(diǎn)則重新發(fā)送RTS。轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)在收到源節(jié)點(diǎn)的DATA數(shù)據(jù)包后，會立即給源節(jié)點(diǎn)回復(fù)ACK控制包，源節(jié)點(diǎn)收到ACK控制包后，這一跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)束。如果在一定時(shí)間內(nèi)，源節(jié)點(diǎn)沒有收到轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)回復(fù)的ACK控制包，則會重新向轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)發(fā)送DATA數(shù)據(jù)包。

圖5 BEAOR協(xié)議中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

BEAOR協(xié)議綜合考慮了節(jié)點(diǎn)地理位置、節(jié)點(diǎn)能量以及緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)等因素的影響，與基于節(jié)點(diǎn)能量的機(jī)會路由協(xié)議EAOR相比[13]，更加適合實(shí)際的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，同時(shí)降低了節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。

4 仿真實(shí)驗(yàn)

本文使用OMNeT++仿真平臺對提出的BEAOR 協(xié)議與基于能量的機(jī)會路由協(xié)議EAOR 進(jìn)行比較分析，分別在單信道和多信道網(wǎng)絡(luò)中比較網(wǎng)絡(luò)吞吐量、延遲以及節(jié)點(diǎn)資源利用情況。

為減小隨機(jī)誤差，本實(shí)驗(yàn)采用5組隨機(jī)數(shù)對應(yīng)產(chǎn)生5種隨機(jī)分布的節(jié)點(diǎn)數(shù)場景，其中發(fā)送方(源節(jié)點(diǎn))和接收方(目的節(jié)點(diǎn))位置固定，仿真配置參數(shù)如表1所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果取5種隨機(jī)分布的節(jié)點(diǎn)數(shù)場景結(jié)果的期望值。

表1 仿真參數(shù)

網(wǎng)絡(luò)吞吐量是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)，圖6和圖7分別是對BEAOR協(xié)議以及EAOR協(xié)議在單信道和多信道中的網(wǎng)絡(luò)吞吐量對比。由圖中可知，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，單信道和多信道中的網(wǎng)絡(luò)吞吐量都隨之提高，且機(jī)會路由協(xié)議BEAOR的網(wǎng)絡(luò)吞吐量明顯優(yōu)于EAOR協(xié)議的。單信道網(wǎng)絡(luò)中隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增多，優(yōu)勢更為明顯，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，使得節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包延遲問題更為嚴(yán)重，對網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響更大。在多信道網(wǎng)絡(luò)中，由于節(jié)點(diǎn)可以在多條信道上同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)吞吐量比單信道提高約60%。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)增加到250個(gè)時(shí)，BEAOR協(xié)議帶來的網(wǎng)絡(luò)吞吐量與EAOR協(xié)議帶來的網(wǎng)絡(luò)吞吐量相差不多，這是因?yàn)樵诙嘈诺谰W(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加提升了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，數(shù)據(jù)碰撞的程度比單信道網(wǎng)絡(luò)中的碰撞更為劇烈，對網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響已經(jīng)不能忽視。

圖6 單信道中網(wǎng)絡(luò)吞吐量比較

圖7 多信道中網(wǎng)絡(luò)吞吐量比較

圖8 單信道中平均端到端延遲比較

圖9 多信道中平均端到端延遲比較

端到端時(shí)延是指數(shù)據(jù)包從發(fā)送方(源節(jié)點(diǎn))發(fā)出到接收方(目的節(jié)點(diǎn))收到所經(jīng)歷時(shí)長[15]，反應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳輸速率。從圖8和圖9所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越密集，平均端到端時(shí)延越小。同時(shí)，相同節(jié)點(diǎn)數(shù)目下使用BEAOR協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)平均端到端時(shí)延小于EAOR協(xié)議，這是因?yàn)锽EAOR協(xié)議考慮了節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)對端到端時(shí)延的影響，在下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇中，在候選節(jié)點(diǎn)其他因素相同的情況下，選擇緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)較少的節(jié)點(diǎn)作為下一跳的中繼節(jié)點(diǎn)，避免了數(shù)據(jù)包擁堵產(chǎn)生的時(shí)延。對比圖8和圖9所示，相同節(jié)點(diǎn)數(shù)目下，多信道網(wǎng)絡(luò)中的平均端到端時(shí)延明顯小于單信道網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延，這是因?yàn)槎嘈诺谰W(wǎng)絡(luò)可提供更多的網(wǎng)絡(luò)資源，將信道分配應(yīng)用到BEAOR協(xié)議中也是下一步的研究工作。

圖10 單信道中發(fā)送數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差比較

圖10和圖11分別是單信道和多信道下節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差的比較。如圖所示，單信道網(wǎng)絡(luò)中BEAOR協(xié)議的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差比EAOR小，即BEAOR協(xié)議充分利用了網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)資源，選擇緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)較少的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，分散了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，避免使用固定的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從而使得網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的使用更加均衡。而多信道下使用BEAOR協(xié)議的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差雖比使用EAOR協(xié)議的要低，但是差距不如單信道情況下明顯，這是因?yàn)槎嘈诺赖氖褂眠M(jìn)一步增加了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，對網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度需要考慮更為合理的分配機(jī)制。

5 結(jié)束語

本文提出了一種新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機(jī)會路由協(xié)議BEAOR?；贕eRaF思想，綜合考慮節(jié)點(diǎn)能量和節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)因素，給出了BEAOR的路由測度公式模型、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇方法及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程。實(shí)驗(yàn)表明， BEAOR協(xié)議在單信道和多信道中對網(wǎng)絡(luò)性能的提升和網(wǎng)絡(luò)資源利用都優(yōu)于傳統(tǒng)的EAOR協(xié)議。

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The Design of Opportunistic Routing Based on Buffer and Energy of the Relays

LIAN Zheng，ZHENG Jiashi

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

The traditional opportunistic routing considers only the external link factors of the candidate node while designing the routing metric, while ignoring the influence of the node’s own factors on the network performance. To solve this problem, this paper proposes an opportunistic routing protocol BEAOR considering node buffer and energy. Based on the GeRaF, this protocol takes into account the node buffer and the energy to design a new routing metric, and according to the metric, the selection method of next hop forwarding node and the data forwarding process of each hop are designed. The experimental results demonstrated that the proposed protocol can obtain higher network throughput and lower end-to-end delay compared to EAOR, and it can better adapt to the wireless sensor network.

opportunistic routing;routing protocol;throughput;end-to-end delay

2017- 02- 23

上海市經(jīng)信委科研立項(xiàng)(155511107700)

廉政(1990-)，男，碩士研究生。研究方向：認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)等。鄭加石(1990-)，男，碩士研究生。研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)等。

10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2017.12.026

TN915.03；TP393

A

1007-7820(2017)12-096-06