无线传感器网络路由协议研究

集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它是一种新型的无基础设施的无线网络,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。本文的主要内容是对无线传感器网络的路由协议的设计,无线传感器网络节点数量庞大、单个节点资源极其有限,其路由协议设计的首要目标是有效节约能源,延长网络生命周期。作者分析和比较了国外提出的几种针对无线传感器网络的路由协议,并借鉴其中的优秀思想,设计出一种基于动态树的无线传感器网络路由协议—DTRP。DTRP是一种基于协商机制的层次型路由协议。DTRP将网络生命周期细化为一个一个的回合,每个回合分为三个阶段操作,即簇类形成阶段,动态路由树生成阶段和数据传输阶段,数据传输阶段持续的时间比簇类形成阶段和动态路由树生成阶段长。每经过一个回合,都依据一定的策略对网络进行簇类的动态划分和簇头节点的重新选择,确保整个网络在较低的能耗水平下获得较高的吞吐量和较长的生命周期。经NS2平台上的仿真测试,证明DTRP基本达到了路由协议设计目标。