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1、第18卷 第6期计算机技术与发展Vol.18No.62008年6月COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTJun.2008无线传感器网络分层路由协议研究杨菊英,吕光宏(四川大学计算机科学与技术学院,四川成都610064)摘 要:路由协议是WSN研究中富有挑战性的问题。由于WSN自身的特点和通信需要,现有的无线自组网和互联网路由协议不适在WSN中运行,无线传感器网络路由协议以节约能源为首要目标,并采用折中机制,使用户可以在延长网络生存期和提高网络吞吐量、降低延迟时做出选择。无线传感器网络路由协议包括平面和分层路由协议两大类,文中介绍
2、几种典型的分层路由协议,并根据路由性能指标进行了分析和比较,并指出了下一步的研究方向。关键词:无线传感器网络;路由协议;生存期;簇中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1673-629X(2008)06-0115-04StudyofHierarchicalRoutingProtocolsinWirelessSensorNetworkYANGJu2ying,LBGuang2hong(SchoolofComputerScienceandInformation,SichuanUniversity,Chengdu610064,
3、China)Abstract:InsearchofWSN,routingprotocolisaproblemwithchallenges.TheexistingAd-hocandInternetprotocolcan’tbedirectlyappliedtoWSNbecauseofitscharacters.OneaimofWSNprotocolsissavingpowerandittakesadvantageofcompromisemechanismtoprolonglifecycle,throughputanddecreasedelay.Accord
4、ingtonodesbasedoneachprotocol’sworkingprinciples,WSNroutingprotocolscanbeclassifiedintoflatandhierarchical.Analyzesandcontrastsseveralbasichierarchicalroutingprotocols.Keywords:wirelesssensornetwork;routingprotocol;lifecycle;cluster0 引 言簇内成员,由最高层的簇头与目的节点或基站通信。无线传感器网络(WSN)[1]是一种由成
5、千上万的分层路由适合大规模的无线传感器网络环境,可扩展微传感器构成的具有动态拓扑结构的自组织网络。针性好。但簇首节点的可靠性和稳定性对全网性能影响对WSN节点能量受限、网络拓扑动态变化等特点,从较大,信息的采集和处理也会大量地消耗簇首的能量。1999年起,国外科研人员设计了多种面向WSN的路LEACH是WSN中第一个分层路由算法,它的思由协议。根据网络的逻辑结构,分为平面路由协议和想引发了很多的路由协议的产生,如TEEN,PEASIS分层路由协议两种。等。平面路由中,所有节点地位平等,通过局部操作和反馈信息来生成路由。在这类协议中,目的节点1 几种典型的
6、分层路由协议(sink)向监测区域的节点(source)发出查询命令,监测1.1LEACH区域内的节点收到命令后,向目的节点发送所需的监LEACH(Low-EnergyAdaptiveClusteringHierar2测数据。平面路由协议简单、鲁棒性较好,但缺乏对通chy)协议[1～5]由MIT的Chandrakasan等人提出,它是信资源的优化管理,对网络动态变化的反应速度较慢,第一种基于分簇结构和分层技术的无线传感器网络协而在分层路由协议中,整个网络通常划分成相连的区议,在无线传感器网络路由协议中占有重要地位,其它域,每一个区域称为一个簇(Clust
7、er)。每个簇由一个基于分簇的路由协议如TEEN,APTEEN,PEGASIS簇头(Clusterhead,CH)和多个簇内成员(Clusternum2等大都由LEACH发展而来。仿真表明,LEACH与一bers,CN)组成,低一级网络的簇头是高一级网络中的般的平面多跳路由协议和静态分层算法相比,LEACH可以将网络生命周期延长15%。收稿日期:2007-10-03LEACH的操作分成“轮”(Round)来进行,每一轮作者简介:杨菊英(1978-),女,四川绵阳人,硕士研究生,研究方向为无线传感器网、无线移动自组网;吕光宏,教授,博士,研究方向为具有两个
8、运行阶段:簇建立阶段(Set-upPhase)和簇光网络、无线传感器网等。稳定运
