無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定向路由算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信、電子與微傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，簡(jiǎn)稱WSN)逐漸引起人們的關(guān)注，并得到了廣泛研究。WSN由具有信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和短距離無(wú)線通信功能的傳感器組成，在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)療、搶險(xiǎn)救災(zāi)以及商業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)，區(qū)別于AdHoc網(wǎng)絡(luò)，更有別于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是一種與應(yīng)用高度相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。AdHoc網(wǎng)絡(luò)雖然也是臨時(shí)組成

2、的網(wǎng)絡(luò)，但由于有足夠的電源供應(yīng)，結(jié)點(diǎn)基本不會(huì)失效，可以提供持續(xù)的、可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種以IP地址為中心的網(wǎng)絡(luò)，各種服務(wù)均與主機(jī)相關(guān)，主機(jī)由IP地址唯一確定。而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)由電池供給能量(電池?zé)o法更換)、計(jì)算能力十分有限。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不需要刻意地區(qū)分結(jié)點(diǎn)，它是一種以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。鑒于以上一些區(qū)別，以傳統(tǒng)以IP地址為中心的路由協(xié)議不能直接搬到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，需要人們仔細(xì)研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，找出與之相

3、適應(yīng)的路由協(xié)議。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議大致可分為四大類：能量?jī)?yōu)先、基于局部拓?fù)湫畔?、以?shù)據(jù)為中心、與應(yīng)用相關(guān)。D.Estrin等在分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出一種以數(shù)據(jù)為中心的定向擴(kuò)散路由協(xié)議(DirectedDiffusionRoutingProtocol)，該協(xié)議構(gòu)造一棵連接各個(gè)傳感器結(jié)點(diǎn)的、以匯聚結(jié)點(diǎn)為根的有向樹，中間的傳感器結(jié)點(diǎn)能將相關(guān)的信息進(jìn)行一定程度的融合，從而提高傳輸效率，減少無(wú)用信息的傳輸，節(jié)省結(jié)點(diǎn)能量

4、消耗。本文在分析定向擴(kuò)散路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了一種基于隨機(jī)漫游Agent的具有路徑修復(fù)功能的定向路由樹算法。仿真計(jì)算結(jié)果表明，本文所提出的具有路由修復(fù)功能的算法明顯比D.Estrin等提出的定向擴(kuò)散算法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 本文前三章分別介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要路由算法，并進(jìn)行比較；第四章提出了一種改進(jìn)的定向擴(kuò)散路由算法，并對(duì)該算法進(jìn)行了相應(yīng)的分析；第五章描述了仿真算法的實(shí)現(xiàn)，