基于omnet++的fisco协议的仿真研究new

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1、http://www.paper.edu.cn基于OMNet++的FISCO协议的仿真研究112许萍，武穆清，张宇1北京邮电大学继续教育学院，北京(100876)2法国电信研究院，北京(100000)E-mail：xuping851@gmail.com摘要：文章对无线传感器网络路由协议FISCO进行分析探讨和仿真。传统的无线传感路由协议只处理自配置和自组织中的一个，而FISCO协议把两个概念结合在一起。自配置（Self-configuration）的主要任务是保证整个网络中分配的地址唯一。自组织是（Se

2、lf-organization）使用本地消息来组建网络。FISCO将两者结合起来同时进行，有效节省了信息传递，节省能量，提高网络生存时间。论文对FISCO协议进行分析和探讨，然后在OMNet++上进行仿真。Omnet++是是一款开源的基于离散事件的建模工具，。并用matlab对仿真结果进行分析，画出网络的拓扑图，对协议进行更深的分析。关键词：无线传感网络，FISCO协议，OMNet++，自配置，自组织中图分类号：TP393.041.引言近几年来微机电系统和低功耗射频的发展是无线传感网络得到发展。无线传感

3、器网络是由一组传感器节点通过无线介质连接构成的无线网络，它采用adhoc方式配置大量微型的智能传感节点，通过节点的协同工作来采集和处理网络覆盖区域中的目标信息。无线传感器网络在环境与军事监控，地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景。可以说无线传感器网络是信息感知和采集的一场革命，是21世纪最重要的技术之一。大规模、无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络、其中的节点是同构的、成本较低、体积较小、大部分节点不移动、被随意的散布在工作区域、要求网络系统有尽可能长的工

4、作时间。这是目前被大多数研究者普遍接受的既成事实的无线传感网络的定义。其中路由协议是无线传感网络研究的一个重要方面，主要是为了将数据从源节点传输到目的节点的机制。目前，无限传感网络的大多数的研究都认为，自配置和自组织是两个独立的部分。FISCO的观点是自配置和自组织是连接在一起的，这样能够提高网络形成的效率，减少信息消耗，延长网络生存周期。当前研究网络协议的仿真平台主要是NS2、OPNET、OMNet++等等。NS2主要在学术领域使用广泛，而OPENT则是在商业领域，近几年OMNet++逐渐流行起来，同

5、它们相比，OMNet++运行于多个平台，能够简便的定义网络拓扑结构，能编程、调试、追踪等功能。2FISCO协议2.1自配置和自组织无线传感网络是由传感节点组成的自发的网络，有限的信息处理能力和能量资源。在WSN中，没有预定义的通信模型和中心控制单元，为了在没有人为干预的情况下建立连接[1]的有效网络，有很关键的两点，自配置和自组织。前一个处理动态的地址分配，后一个是为建立有效的通信网络。因为低消耗和大批量的要求，传感器并不一定有唯一的生产标识如mac地址。这样组网就需要自配置构架，并且要保证分配的地址是

6、唯一的，不需要人工干预。WSN中大多数-1-http://www.paper.edu.cn的研究都认为，自配置和自组织是两个独立的部分。主要的研究工作都是为了提高某一部分的效率或减少某一部分能量消耗。关键问题是，节点应该先执行哪一部分？一个普遍的观点是先执行自配置。然而，自配置所需要产生的信息有很多能用于路由数据发送等。自配置（Self-configuration）的主要任务是保证整个网络中分配的地址唯一，其中当前的[2]一个协议是分布式DHCP，这会造成消息消耗和能量损耗。自组织是（Self-orga

7、nization）使用本地消息来组建网络，当前有很多中，如基于簇的自组织，LEACH，ACE；另外还有如CDS等。[3]FISCO的观点是自配置和自组织是连接在一起的，这样能够提高网络形成的效率，减少信息消耗，延长网络生存周期。2.2FISCO2.2.1FISCO的地址分配节点分为三类，簇头（leader），网关（gateway），成员（member）簇头负责一跳以内的所有通信和地址分配。整个网络状态例如地址分配信息只保存在簇头中。网络中的簇头不直接相连，网关把簇头连接起来。成员是簇头的一跳邻居，一旦成

8、员配置后，所有输入和输出的通信都由簇头控制。簇头给邻居发送周期性的广播消息。簇头和网关组成网络的虚主干。FISCO设计了两级的地址分配，以确定分配地址的唯一性。在较低级别上，簇头给刚加入的邻居分配地址，用状态函数f（n），确保了在这个簇内不会发生地址冲突。较高级别上，网络的地址空间在所有的簇头间分配。整的地址空间被分为地址池，每个簇头至少拥有一个地址池。最简单的状态函数就是f(n)=f(n-1)+1。2.2.2协议描述FISCO是事件驱动的