无线传感器网络中的定向路由算法研究

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1、华南理工大学硕士学位论文无线传感器网络中的定向路由算法研究姓名：陈蓉西申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：奚建清20061118摘要随着无线通信、电子与微传感技术的迅速发展，无线传感器网络(wirelesssensornetworks，简称WSN)逐渐引起人们的关注，并得到了广泛研究。WSN由具有信号检测、数据处理和短距离无线通信功能的传感器组成，在军事、环境监测、生物医疗、抢险救灾以及商业应用等领域具有广阔的应用前景。无线传感器网络是一种新型的网络，区别于AdHoc网络，更有别于传统的计算机网络，是一种与应用高度相关的网络。Adfloc网络虽

2、然也是临时组成的网络，但由于有足够的电源供应，结点基本不会失效，可以提供持续的、可靠的网络服务；传统的计算机网络是一种以IP地址为中心的网络，各种服务均与主机相关，主机由IP地址唯一确定。而无线传感器网络结点由电池供给能量(电池无法更换)、计算能力十分有限。在无线传感器网络中不需要刻意地区分结点，它是一种以数据为中心的网络。鉴于以上一些区别，以传统以IP地址为中心的路由协议不能直接搬到无线传感器网络中，需要人们仔细研究无线传感器网络的特点，找出与之相适应的路由协议。无线传感器网络的路由协议大致可分为四大类：能量优先、基于局部拓扑信息、以数据为中心、与应

3、用相关。D．Estrin等在分析无线传感器网络特点的基础上提出一种以数据为中心的定向扩散路出协议(DirectedDiffusionRoutingProtoc01)，该协议构造一棵连接各个传感器结点的、以汇聚结点为根的有向树，中间的传感器结点能将相关的信息进行一定程度的融合，从而提高传输效率，减少无用信息的传输，节省结点能量消耗。本文在分析定向扩散路由协议的基础上，提出了一种基于随机漫游Agent的具有路径修复功能豹定向路由树算法。仿真计算结果表明，本文所提出的具有路由修复功能的算法明显比D．Estrin等提出的定向扩散算法具有明显的优势。本文前三章分

4、别介绍了无线传感器网络的研究背景，无线传感器网络的相关技术，无线传感器网络的主要路由算法，并进行比较；第四章提出了一种改进的定向扩散路由算法，并对该算法进行了相应的分析；第五章描述了仿真算法的实现，给出了仿真计算的结果，并对计算结果进行了分析。从仿真计算结果可以看出，本文所提出的改进的定向扩散算法是一种十分有效的路由算法，具有很好的应用价值。关键宇：无线传感器网络；路由协议；定向扩散；修复功能IIABSTRACTAlongwiththedevelopmentofthewirelesscommunication，electronicandthemicro

5、-sensortechnology，thewirelesssensornetworks(WSN)hasattractedpeople’sinterestgradually．andobtainedthewidespreadresearch．WSNconsistofthesignaldetection，thedataprocessingandtheshortdistancewirelesscommunication，havebeenusedwidespreadinthemilitary，environmentalmonitoring，biologicalm

6、edicalservice，emergencydisasterreliefaswellascommercial．Thewirelesssensornetworkisonekindofnewnetwork，distinguishesfromAdHoenetworks，andtraditionalthecomputernetwork．WSNisonekindwiththeapplication—specifiednetwork．AlthoughAdHoenetworkalsoisthetemporarybuiltnetwork，whichhastheeno

7、ughpowersourcesupply，thebasicnodecannotexpire，mayprovidecontinues，thereliablenetworkservice；ThetraditionalcomputernetworkiSanIPaddress-centricnetwork，everykindofserviceisrelatedwiththemainmachine．whichbeonlydeterminedbytheIPaddress．Butthewirelesssensornetworknode(batteryisunable

8、bythebatterysuppliesenergytoreplace)，thecomputa