無線傳感器網(wǎng)絡中心計算路由協(xié)議研究實現(xiàn).pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡被應用到越來越廣泛的領域中。無線傳感器網(wǎng)絡作為多學科交叉領域涉及到非常多的關鍵技術，網(wǎng)絡層路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡研究的關鍵技術之一，針對無線傳感器網(wǎng)絡不同的應用提出了各種不同的網(wǎng)絡路由協(xié)議。
　　 在目前路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀下，針對拓撲結(jié)構穩(wěn)定的應用情況本文介紹并實現(xiàn)了一種基于中心計算2-不相交路徑路由算法的集中式路由協(xié)議。首先介紹了本路由協(xié)議的系統(tǒng)設計方案，然后詳細介紹了路由協(xié)議的實

2、現(xiàn)流程，并給出了實驗方案進行測試，最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對路由協(xié)議的性能進行分析。
　　 本文首先介紹了中心計算路由協(xié)議的工作原理，說明了路由發(fā)現(xiàn)，路由建立到路由維護更新的整個工作過程，并詳細介紹了中心計算的2-不相交路徑算法的理論基礎?；诼酚蓞f(xié)議的工作原理及2-不相交路徑算法的理論基礎，本文給出了實現(xiàn)該路由協(xié)議的整體框架設計主要包括控制中心、sink節(jié)點和網(wǎng)絡節(jié)點三個模塊，給出了三個模塊在網(wǎng)絡協(xié)議中擔任的角色及負責的功能，并給出了

3、各個模塊的具體實現(xiàn)方案。
　　 然后，詳細介紹了該中心計算的路由協(xié)議的具體實現(xiàn)過程。從路由發(fā)現(xiàn)過程開始給出了網(wǎng)絡節(jié)點的路由發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)包的格式及發(fā)送過程，介紹了改進的泛洪算法，控制中心接收到路由發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)包后啟動中心計算算法CCDMPR，得到網(wǎng)絡節(jié)點的兩條不相交最優(yōu)路徑并生成微路由表及反向路由;路徑建立過程，控制中心將微路由表及反向路由信息打包進路由響應數(shù)據(jù)包，根據(jù)網(wǎng)絡節(jié)點的嵌套深度確定節(jié)點的下發(fā)順序，按照網(wǎng)絡節(jié)點照嵌套深度從

4、小到大的順序?qū)⒙酚身憫獢?shù)據(jù)包根據(jù)反向路由下發(fā)到每個網(wǎng)絡節(jié)點;路徑更新維護過程，給出了網(wǎng)絡鏈路質(zhì)量的估算方法，路由更新條件，路由更新方式，以及無線傳感網(wǎng)絡中出現(xiàn)父節(jié)點損壞、節(jié)點損壞和新節(jié)點加入等故障時路由協(xié)議的處理方法。
　　 最后，給出了路由協(xié)議的實驗步驟及性能分析。首先介紹了性能測試的要點和目標，主要測試該中心計算路由協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约盎谠撀酚蓞f(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，然后介紹了實驗環(huán)境以及具體的實驗步驟，最后本文

5、根據(jù)實驗結(jié)果進行分析針對網(wǎng)絡規(guī)模、數(shù)據(jù)包的接收成功率、無線傳感器網(wǎng)絡的運行時間以及故障設計來分析該路由協(xié)議的可靠性，穩(wěn)定性以及對于故障的容錯處理能力?；谠撀酚蓞f(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包接收成功率在95％以上，即使在網(wǎng)絡運行中出現(xiàn)父節(jié)點損壞等故障時，仍可以保證這個成功率，該路由協(xié)議具有很高的可靠性和故障處理能力。
　　 本文給出的中心計算的路由協(xié)議對于智能家居等拓撲結(jié)構穩(wěn)定的應用具有廣闊的應用前景，該路由協(xié)議也具有很好的移植性