2无线传感器网络路由协议综述-雷震new

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1、EXCHANGEOFEXPERIENCE经验交流77无线传感器网络路由协议综述雷　震　蒋延杰　刘玉军(装甲兵工程学院信息工程系　北京　100072)摘要：无线传感器网络路由协议主要考虑如何针对不同的应用和网络技术，在不损害数据传输的前提下采用有效的路由算法，实现整个网络的生命周期最大化。提出了无线传感器网络路由协议分类方法，然后着重分析了当前一些较为重要的路由协议的核心路由机制，对这些协议的特点进行了比较，最后展望了未来这一研究方向的发展趋势。关键词：无线传感器网络；路由协议；汇聚节点；传感器节点协议设计的首要原则；（２

2、）可扩展性。路由设计应能1.引言够适应网络结构的变化，具有一定的可扩展性；（３）[1-3]无线传感器网络与传统网络有很大区别，这主容错性。能源耗尽或环境干扰等因素要求路由具有一定要体现在几个方面，一是无线传感器网络中节点数量庞的容错性，使得部分结点的失效不至于影响整个网络的大，所以不可能为每个节点都建立一个ID；二是无线传运行；（４）低延迟。能量和通信带宽等资源受限等因感器网络中很多节点传输的数据相关性较大，存在相当素要求设计路由协议时应尽可能减少延迟。程度的冗余信息，而这些冗余信息是完全可以剔除的；3.WSN路由协议的

3、分类三是无线传感器网络的数据包更小，因而数据传输开销更大；四是无线传感器网络节点的计算、存储、通信、无线传感器网络的路由协议依据不同的标准有不同传输和处理能力均十分有限，需要高效的网络资源管理的分类方法，常见的有：（1）根据网络的拓扑结构以手段；五是无线传感器网络节点通信高能耗，数据计算及节点在路由过程中的作用是否有差异，可分为平面式低能耗。路由协议、分等级路由协议和位置路由协议。平面式路无线传感器网络的上述特点使得其不能直接采用众由协议中，所有节点的地位是平等的，分等级路由协议多传统网络的路由协议，因此产生了许多专门为

4、无线传中，节点角色不同；位置路由协议中，节点的位置被用感器网络量身打造的路由协议。本文分析了无线传感器来发送数据。（2）根据如何获得从源到目的的路由，网络路由协议的设计原则，对无线传感器网络路由协议无线传感器网络路由协议也可以分为先验式、响应式和进行了分类，总结了当前典型的无线传感器网络路由协混合式。先验式路由协议中，所有的路由都经过预先计议的机制与特点，指出了未来无线传感器网络路由协议算，然后根据需要选用；响应式路由只在需要发起时才的研究策略与发展趋势。按需计算路由；混合式路由为两种方法的组合。（3）根据传输过程中采用

5、路径的多少，可分为单路径路由协议2.WSN路由协议的设计和多路径路由协议。前者只采用一条路径进行传输，优对于无线传感器网络而言，路由协议主要是解决如点是节约存储空间，适合数据通信量少的情况下采用后何在传感器节点与汇聚节点之间确立最佳路径，并通过者可从众多路由中选择一条最佳路由，鲁棒性强，具有网络将信息从信息源传输到目的地。一定的容错性。路由协议的设计是无线传感器网络的重要研究内4.典型路由协议分析容，鉴于无线传感器网络存在诸如结点数量庞大、数据冗余大等特点，其路由协议的设计应考虑几个关键因4.1Flooding协议素：（

6、１）建立能源有效性路径。尽可能降低能源消Flooding路由协议是种传统的网络通信路由协议。某耗，选择能量消耗小的路径延长网络生命周期，是路由节点DS如果希望将数据发送给另一个节点DD，则节点信息系统工程│2011.1.2078EXCHANGEOFEXPERIENCE经验交流DS首先通过网络将数据副本发送给每一个邻节点，每一表1:无线传感器路由协议的特点比较个邻节点又将其传输给自己的每一个邻接点。这样继续下去，直到满足结束条件为止。所谓结束条件主要包括将数据传输到目标节点DD、所有节点都拥有此数据副本或者所设定的生命期限

7、变为零等几种情况。[4,5]4.2Directeddiffusion协议Directeddiffusion协议是一种基于查询的路由机制，也是一种平面式路由协议，与现有路由协议相比，其最大特点是引入了梯度的概念。汇聚节点或基站向所有传感器节点发送其兴趣消息(Interest，即通过分配不同属性值来表示不同任务的描述符)，每个传感器节点在收到兴议分为两个阶段：聚类阶段和数据传输阶段。在聚类阶趣消息后保存在各自的缓存（Cache）中。每个兴趣消息段，随机选择节点作为聚类中心，之后聚类中心向周围项包含一个时间标签域和若干个梯度域

8、。当一个兴趣消广播信息，其余节点根据接收到广播信息的强度来决定息传遍整个网络后，从源节点(即嗜好所在区域的传感器它所要加入的聚类，并通知相应的聚类中心。聚类中心节点)到汇聚节点（即接收发送器）之间的梯度就建立起具有和汇聚节点直接通信的“特权”，而一般聚类成员来了。一旦源节点采集到兴趣节点所需的数据，那么源只能与相应的