第42章无线传感器网络的路由协议.pdf

无线传感器网络的路由协议 7.1 路由协议概述 7.1.1无线传感器网络路由协议的考虑因素 设计无线传感器网络的路由要考虑的因素很多，大致分为以下两 种类型。 (1)网络特征：无线传感器网络具有与众不同的特征，应用于路由 协议设计时，主要应该考虑能量损耗、节点部署和网络拓扑变化。 (2)数据传输特征：无线传感器网络的数据采集和传输要求与 其他网络不同，因此路由协议设计时也需要加以区别，主要考虑 数据传输方式、无线传输手段以及数据融合技术等。 7.1.2路由的过程 无线传感器网络的路由过程主要分为以下4个步骤： ①某一个设备发出路由请求命令帧，启动路由发现过程； ②对应的接收设备收到该命令后，回复应答命令帧； ③对潜在的各条路径开销(跳转次数、延迟时间)，进行评估比较； ④将评估确定之后的最佳路由记录添加到此路径上各个设备的路 由表中。 7.1.3无线传感器网络路由协议分类方法 1．按源节点获取路径的方法 (1)主动路由协议 (2)按需路由协议 (3)混合路由协议 7.1.3无线传感器网络路由协议分类方法 2．按节点参与通信的方式 (1)直接通信路由协议 (2)平面路由协议 (3)层次路由协议 7.1.3无线传感器网络路由协议分类方法 3．按路由的发现过程 (1)以位置信息为中心的路由协议 (2)以数据为中心的路由协议 7.1.3无线传感器网络路由协议分类方法 4．按路由选择是否考虑服务质量(QoS)约束 保证QoS的路由协议是指在路由建立时，考虑时延、丢包率 等QoS参数，从多条可行的路由中选择一条最适合QoS应用要求 的路由；或者根据业务类型，保证满足不同业务需求的QoS路由 协议。 7.2 平面路由协议 7.2.1 Flooding and Gossip协议 1. 洪泛路由协议 洪泛路由协议(Flooding Protocol)是一种最早的路由协议， 接收到消息的节点以广播的彤式转发报文给所有的邻居节点。 洪泛法的优点和缺点都十分突出，其优点是实现简单，适用 于健壮性要求高的场合；其缺点是存在信息爆炸问题、出现部分 数据交迭的现象和盲目使用资源等。 （x） A （x） r q s A C B C （q, r ） （r , s） （x） （x） B D 图 7- 2 洪泛法的信息重叠问题 图 7- 1 洪泛法的信息爆炸问题 2. 闲聊法 闲聊法(Gossip)是洪泛法的改进版本。 在某一个节点发送数据时，不再像洪泛法那样给它的每个邻居节 点都发送数据副本，而是随机选择某个邻居节点，向它发送一份 数据副本。接收到数据的节点采用相同的方法，随机选择下一个 接收节点发送数据，如图7-3所示。 C S 1( x) 4( x) A B D