毕业设计论文无线传感器网络跨层通信协议综述与分析.docVIP

无线传感器网络跨层通信协议综述与分析 昆明学院2011,33(3):55—59 JournalofKunmingUniversity CN53—1211/G4ISSNl674—5639 无线传感器网络跨层通信协议综述与分析 文红丽,高飞 (云南民族大学电气信息工程学院,云南昆明650500) 摘要:设计基于跨层机制的通信协议,以达到优化网络性能,有效分配网络资源的目的,是无线传感器网络研究 巾的一项关键技术.对现有的基于跨层设计的网络通信协议进行综述和分析,并以跨层通信协议设计的目的性 为着眼点,对跨层通信协议划分为3类:提高互操作性和增强网络适应性为目的的跨层设计,提高某些性能标准 为目的的跨层设计和无分层模型设计.该分类方式有助于网络设计人员进行更具有针对性和实用性跨层设计. 关键词:无线传感器网络;通信协议;跨层设计;网络生命周期 中图分类号:TP393.04文献标识码:A文章编号:1674—5639(2011)03—0055—05 TheSummaryandAnalysis0fWirelessSensorNetworkCommunication ProtocolbasedonCrossLayerMechanism WENHong—li,GAOFei (CollegeofElectricalandInformationTechnology,YunnanUniversityofNationalities,YuflnanKunnfing650500,China) Abstract:Thedesignbasedoncommunicationprotocolofcrosslayermechanism,withthegoaltooptimizethenetworkperformance andeffectivedistributionisthekeytechnologytotheresearchofWSN.Thenetworkcommunicationprotocolsbasedontheexisting cross—layerdesignwerereviewedandanalyzed,andbyfocusingonthepurposeofcross—layercommunicationprotocolswhichhavebeen classifiedtothreeitems:thecross—layerdesignofimprovinginteroperabilityandenhancingnetworkforthepurposeofadaptability;im— provingSOfflCparticularperformancestandardsanddesignofnolayermode1.Thisclassificationapproachhelpsthenetworkdesignersto makethedesignofcross—layerwithpertinenceandpracticability. Keywords:wirelesssensornetworks(WSN);communicationprotocols;crosslayerdesign;networklifecycle 0引言 无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN) 是一种大规模,自组织,无线多跳,以数据为中心的无 基础设施网络,能够通过各类集成化微型传感器的协 作进行实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的 信息～.随着无线通信,微芯片制造等技术的进步, WSN研究与应用取得了许多重要进展.但是由于无 线信道的动态变化特性j,无线介质的不可靠性,广 播特性-53,WSN的能量,存储能力,通信能力,计算 能力资源受限等特点,使得基于层次结构的网络体系 难以适应WSN的应用,因此Srivastava和Motani 提了基于跨层的通信协议设计思想,其核心是:网 络各层共享与其它层相关的信息,对无线网络进行整 体设计,但不是完全否定了传统无线网络的分层模 式,而是模糊了严格的层间界限,将分散在网络各个 子层的特性参数协调融合,协议栈以全局方式适应特 定应用所需的Qos和网络状况的变化,根据系统约束 条件和网络特征进行综合优化,实现网络资源的有效 分配,提高网络的综合性能. 由于研究者设计跨层通信协议时的出发点以及 考虑的相关因素不一样,使得不同设计者设计的 WSN跨层通信协议具有明显的差异性.对这些协议 的共性和差异性进行综述和研究以及理清WSN跨 层通信协议关键技术的发展过程,为研究者提供具 有指导意义的研究方向具有十分有重要的价值.目 前,跨层通信协议主要有2种分类方法: 1)TommasoMelodia等人根据跨层通