無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中心計算路由協(xié)議研究實現(xiàn).pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用到越來越廣泛的領(lǐng)域中。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為多學(xué)科交叉領(lǐng)域涉及到非常多的關(guān)鍵技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同的應(yīng)用提出了各種不同的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。
　　 在目前路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀下，針對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定的應(yīng)用情況本文介紹并實現(xiàn)了一種基于中心計算2-不相交路徑路由算法的集中式路由協(xié)議。首先介紹了本路由協(xié)議的系統(tǒng)設(shè)計方案，然后詳細(xì)介紹了路由協(xié)議的實

2、現(xiàn)流程，并給出了實驗方案進(jìn)行測試，最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對路由協(xié)議的性能進(jìn)行分析。
　　 本文首先介紹了中心計算路由協(xié)議的工作原理，說明了路由發(fā)現(xiàn)，路由建立到路由維護(hù)更新的整個工作過程，并詳細(xì)介紹了中心計算的2-不相交路徑算法的理論基礎(chǔ)?；诼酚蓞f(xié)議的工作原理及2-不相交路徑算法的理論基礎(chǔ)，本文給出了實現(xiàn)該路由協(xié)議的整體框架設(shè)計主要包括控制中心、sink節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點三個模塊，給出了三個模塊在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中擔(dān)任的角色及負(fù)責(zé)的功能，并給出了

3、各個模塊的具體實現(xiàn)方案。
　　 然后，詳細(xì)介紹了該中心計算的路由協(xié)議的具體實現(xiàn)過程。從路由發(fā)現(xiàn)過程開始給出了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路由發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)包的格式及發(fā)送過程，介紹了改進(jìn)的泛洪算法，控制中心接收到路由發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)包后啟動中心計算算法CCDMPR，得到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的兩條不相交最優(yōu)路徑并生成微路由表及反向路由;路徑建立過程，控制中心將微路由表及反向路由信息打包進(jìn)路由響應(yīng)數(shù)據(jù)包，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的嵌套深度確定節(jié)點的下發(fā)順序，按照網(wǎng)絡(luò)節(jié)點照嵌套深度從

4、小到大的順序?qū)⒙酚身憫?yīng)數(shù)據(jù)包根據(jù)反向路由下發(fā)到每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點;路徑更新維護(hù)過程，給出了網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的估算方法，路由更新條件，路由更新方式，以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)父節(jié)點損壞、節(jié)點損壞和新節(jié)點加入等故障時路由協(xié)議的處理方法。
　　 最后，給出了路由協(xié)議的實驗步驟及性能分析。首先介紹了性能測試的要點和目標(biāo)，主要測試該中心計算路由協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约盎谠撀酚蓞f(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，然后介紹了實驗環(huán)境以及具體的實驗步驟，最后本文

5、根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行分析針對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)據(jù)包的接收成功率、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的運行時間以及故障設(shè)計來分析該路由協(xié)議的可靠性，穩(wěn)定性以及對于故障的容錯處理能力?；谠撀酚蓞f(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包接收成功率在95％以上，即使在網(wǎng)絡(luò)運行中出現(xiàn)父節(jié)點損壞等故障時，仍可以保證這個成功率，該路由協(xié)議具有很高的可靠性和故障處理能力。
　　 本文給出的中心計算的路由協(xié)議對于智能家居等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景，該路由協(xié)議也具有很好的移植性