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无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种由传感器、数据处理单元和通信模块集成的微小节点通过自组织方式构成的网络。作为新兴的信息获取、采集、传输技术,无线传感网络广泛应用于医疗、商业等生活各个领域。但其节点通常采用无法替换的电池供电,有限的能量使得节能问题成为无线传感器网络的研究重点方向。
目前,很多人从事无线传感器网络的研究工作,关于无线传感网络的路由协议有很多。而定向扩散路由协议是其中比较经典的一种路由协议。定向扩散路由协议是一种以数据为中心的信息传播协议,它有一定的节能和可扩展性。但作为经典基本协议,仍需要进一步优化,提高节点能量利用率,并提高网络生存时间。
本文首先对路由技术和算法进行了基本研究和对比,介绍了一些相关的经典路由算法,并对其进行了对比和分析,在这个基础上,重点研究和分析了定向扩散路由协议的原理和各种机制,在此基础上提出了一种改进的定向扩散路由协议。主要的工作如下:
首先是节点能量检测,对于节点来说能量过低很容易导致转发兴趣和传输数据失败,因此理论研究和部分实验得到一个节点工作运行能量量和转发兴趣传输数据失败率之间的一个大概曲线关系,通过可以设定一个值,定期进行判断,当节点能量低于这个值时,就对节点设置一个禁止接收和转发的操作,从而能避免一部分额外的转发失败。
其次,在进行兴趣转发前,引入一个节点选择机制,其核心就是一个算法,通过源节点对邻居节点和次邻居节点的判断,取部分邻居节点作为转发节点,这样可以减少参与节点转发的数量,减少兴趣转发的数量,达到节省能量的目的。最后,在采用传统的兴趣转发的基础上,用一个兴趣转发次数来取一个比较值,有了比较就会选择一个相对路由数低的路径,这样也部分上实现了能量的节约。
最后,采用NS2仿真器,模拟不同的环境,对该想法进行模拟,最终得到结论。
目前,很多人从事无线传感器网络的研究工作,关于无线传感网络的路由协议有很多。而定向扩散路由协议是其中比较经典的一种路由协议。定向扩散路由协议是一种以数据为中心的信息传播协议,它有一定的节能和可扩展性。但作为经典基本协议,仍需要进一步优化,提高节点能量利用率,并提高网络生存时间。
本文首先对路由技术和算法进行了基本研究和对比,介绍了一些相关的经典路由算法,并对其进行了对比和分析,在这个基础上,重点研究和分析了定向扩散路由协议的原理和各种机制,在此基础上提出了一种改进的定向扩散路由协议。主要的工作如下:
首先是节点能量检测,对于节点来说能量过低很容易导致转发兴趣和传输数据失败,因此理论研究和部分实验得到一个节点工作运行能量量和转发兴趣传输数据失败率之间的一个大概曲线关系,通过可以设定一个值,定期进行判断,当节点能量低于这个值时,就对节点设置一个禁止接收和转发的操作,从而能避免一部分额外的转发失败。
其次,在进行兴趣转发前,引入一个节点选择机制,其核心就是一个算法,通过源节点对邻居节点和次邻居节点的判断,取部分邻居节点作为转发节点,这样可以减少参与节点转发的数量,减少兴趣转发的数量,达到节省能量的目的。最后,在采用传统的兴趣转发的基础上,用一个兴趣转发次数来取一个比较值,有了比较就会选择一个相对路由数低的路径,这样也部分上实现了能量的节约。
最后,采用NS2仿真器,模拟不同的环境,对该想法进行模拟,最终得到结论。