无线传感器网络路由协议

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1、无线传感器网络路由协议　　1．无线传感器网络路由协议特点与设计原则　　　　与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：　　（1）能量优先无线传感器网络路由协议　　1．无线传感器网络路由协议特点与设计原则　　　　与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：　　（1）能量优先无线传感器网络路由协议　　1．无线传感器网络路由协议特点与设计原则　　　　与传统网络的路由协议相比，无线传感器网络的路由协议具有以下特点：　　（1）能量优先　　由于节点的能量有限，因此需要考虑

2、节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。　　（2）基于局部拓扑信息　　节点只能获取局部拓扑信息且资源有限，需要实现简单高效的路由机制。　　（3）以数据为中心　　传感器网络通常包含多个传感器节点到少数汇聚节点的数据流，按照对感知数据的需求、数据通信模式和流向等，以数据为中心形成信息的转发路径。　　（4）应用相关　　传感器网络的应用环境千差万别，需要针对每一个具体应用的需求，设计与之适应的特定路由机制。　　根据无线传感器网络路由的特点，现阶段WSN路由协议设计要遵从如下原则：　　（1）能量利用率优先考

3、虑　　无线传感器网络路由协议以节能为目标，采用各种方式减少通信消耗，延长WSN的生存时间。　　（2）数据为中心　　以数据为中心的路由协议要求采用基于属性的命名机制，某个节点的故障并不会影响整个协议的运行，提高了网络的强健性。　　（3）不影响传感器节点探测精度条件下的数据聚合　　通过数据聚合，将多个节点的数据综合成有意义的信息，提高了感知信息的准确性，同时增强了系统的强健性。　　（4）实现节点定位和目标追踪　　通过节点定位，达到路由决策的目的，同时降低整个系统的能量消耗，提高系统的生存时间。　　2．无

4、线传感器网络路由协议的分类　　　　无线传感器网络路由协议的分类基本上延续了传统Adhoc网的分类方法，根据不同的角度可以进行不同的分类。　　如根据路由发现策略、网络管理的逻辑结构、路由的发现过程等进行划分。　　根据路由发现策略的角度可分为主动路由和被动路由两种类型：　　（1）主动路由　　也叫表驱动（TableDriven）路由，节点通过周期性地广播路由信息分组，交换路由信息，主动发现路由。节点必须维护去往全网所有节点的路由。　　优点是当节点需要发送数据分组时，只要去往目的节点的路由存在，所需的延时就

5、会很小;　　缺点是需要花费较大开销，尽可能使得路由更新能够紧随当前拓扑结构的变化，浪费了一些资源来建立和重建那些根本没有被使用的路由。　　（2）被动路由　　也叫按需（OnDemand）路由，被动路由协议没有必要维护去往其他所有节点的路由。根据网络分组的传输请求，被动地搜索从源节点到目的节点的路由。当没有分组传递请求时，路由器处于静默状态，并不需要交换路由信息。拓扑结构路由表内容按需建立，它可能仅仅是整个拓扑结构信息的一部分。　　优点是不需要周期性的路由信息广播，节省了一定的网络资源；　　缺点是发送数

6、据分组时，如果没有去往目的节点的路由，数据分组需要等待因路由发现引起的延时。　　根据网络管理的逻辑结构可将路由协议分为平面路由和分层结构路由两类：　　（1）平面路由　　网络中各节点在路由功能上地位相同，没有引入分层管理机制。　　优点是网络中没有特殊节点，网络流量均匀地分散在网络中，路由算法易于实现;　　缺点是可扩展性小，在一定程度上限制了网络的规模。　　（2）分层路由　　采用簇的概念对传感器节点进行层次划分，若干个相邻节点构成一个簇，每一个簇有一个簇首，簇与簇之间可以通过网关通信。　　网关可以是簇首

7、也可以是其他簇成员，网关之间的连接构成上层骨干网，所有簇间通信都通过骨干网转发。分层路由协议包括成簇协议、簇维护协议、簇内路由协议和簇间路由协议四个部分。　　成簇协议解决如何在动态分布式网络环境下使移动传感器节点高效地聚集成簇，它是分层路由协议的关键。　　簇维护协议要解决在节点移动过程中的簇结构维护，其中包括移动节点退出和加入簇，簇的产生和消亡等功能。　　分层路由协议比较适合于无线传感器网络，但成簇过程会产生一定的能源消耗，如何产生有效的簇类是这种路由方法的关键。　　根据路由的发现过程可以分为以数据

8、为中心的路由协议和以位置信息为中心的路由协议两类：　　（1）以数据为中心的路由协议　　对数据用特定的描述方式命名，数据传送基于数据查询并依赖数据命名，所有的数据通信都限制在局部范围内。通信不再依赖特定的节点，而是依赖于网络中的数据，从而减少了网络中大量传送的重复冗余数据，降低了不必要的开销，从而延长了网络生命周期。　　（2）以位置信息为中心的路由协议　　利用节点的位置信息，把查询或者数据转发给需要的地区，从而缩减数据的传送范围。许多传感器网络的路由协议都假设节点的位置