無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于鄰居節(jié)點(diǎn)分布的地理路由算法.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織、多跳傳輸?shù)姆绞綐?gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、收集、傳輸各種數(shù)據(jù)，部署方便快捷，具有廣泛的應(yīng)用前景，是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn)之一，被Technology Review雜志稱其是未來(lái)改變?nèi)祟愂澜绲氖笮屡d技術(shù)之首。但由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)能量、計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力有限，使得傳統(tǒng)的路由算法不適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此研究出適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法就顯得尤其重要。
　　地理位置路由算法就是一個(gè)

2、熱門的研究方向。地理位置路由算法不需要獲取整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只需要根據(jù)局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的地理位置信息來(lái)選擇路由，大大的降低了能耗和控制開(kāi)銷，具有良好的可擴(kuò)展性、魯棒性和低開(kāi)銷。地理位置路由算法主要采用貪婪轉(zhuǎn)發(fā)的原則，從局部區(qū)域中選擇一個(gè)最接近目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)逐步靠近目的節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多，布局均勻的情況下，算法的效率很高，選擇的路由路徑一般接近甚至達(dá)到最優(yōu)路由。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)部署不均勻或者部分節(jié)點(diǎn)能量耗盡死亡之后，就

3、會(huì)出現(xiàn)路由空洞，不能再用進(jìn)行貪婪轉(zhuǎn)發(fā)，這將嚴(yán)重影響路由的效率。
　　為了解決地理路由中的空洞問(wèn)題，世界各國(guó)的專家學(xué)者從不同的角度提出了自己關(guān)于路由空洞問(wèn)題的解決思路，可以大概的分為基于洪泛、基于周邊轉(zhuǎn)發(fā)、基于擴(kuò)大鄰居節(jié)點(diǎn)范圍和基于代價(jià)的路由空洞處理等。GPSR算法是基于周邊轉(zhuǎn)發(fā)的地理路由算法的一個(gè)經(jīng)典算法，當(dāng)遇到路由空洞的時(shí)候就采用使用右手法則進(jìn)行周邊轉(zhuǎn)發(fā)，最終找到一條到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)路徑，當(dāng)存在一條源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑時(shí)，GPSR

4、算法就能把報(bào)文交給目的節(jié)點(diǎn)，也就是說(shuō)GPSR算法是最大程度交付算法。
　　本文在GPSR算法的基礎(chǔ)上，提出一種基于鄰居節(jié)點(diǎn)象限分布的空洞預(yù)測(cè)算法，將節(jié)點(diǎn)的通信范圍劃分成四個(gè)象限，然后根據(jù)四個(gè)象限的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)空洞節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，能夠預(yù)測(cè)出多數(shù)的空洞節(jié)點(diǎn)，在轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候優(yōu)先選擇經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)屬于非路由空洞的節(jié)點(diǎn)作為下一跳。從而減少了遭遇路由空洞的次數(shù)，提高了路由效率，同時(shí)對(duì)周邊轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行優(yōu)化，使其不再單一的依靠右手法則進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓