無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的高效率定向擴(kuò)散和分布式勢(shì)能路由算法.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量部署在觀測(cè)環(huán)境中或附近的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成的多跳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因能通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)采集、處理、傳輸數(shù)據(jù)協(xié)作地完成大型或復(fù)雜的監(jiān)測(cè)任務(wù),而被廣泛地應(yīng)用于軍事,醫(yī)學(xué),以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?？梢哉f(shuō)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息感知和采集的一場(chǎng)革命,是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。所以研究傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法具有十分重要的意義。本文概述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特征,分析了相應(yīng)的協(xié)議棧,并介紹了國(guó)內(nèi)外比較成熟的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由

2、算法。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量資源極其有限的特征,提出了兩個(gè)高效路由協(xié)議。論文提出的第一個(gè)協(xié)議是GSDD(Gossiping-based Scalable Directed Diffusion)算法。該算法將Gossiping應(yīng)用到經(jīng)典的定向擴(kuò)散路由算法,從而達(dá)到既能保證網(wǎng)絡(luò)連通,又能適當(dāng)減少網(wǎng)絡(luò)傳輸開(kāi)銷的目標(biāo)。本文重點(diǎn)介紹了GSDD算法是如何在Gossiping、Regional Gossiping算法的協(xié)助下,完成對(duì)定向擴(kuò)

3、散協(xié)議在“興趣”擴(kuò)散和數(shù)據(jù)傳輸步驟中使用的洪泛和類洪泛機(jī)制的改進(jìn)。之后,本文從理論的角度,詳細(xì)地分析了GSDD算法在性能上相對(duì)于定向擴(kuò)散協(xié)議優(yōu)越性。同時(shí)利用NS模擬軟件實(shí)現(xiàn)GSDD算法模型,并設(shè)計(jì)具體的仿真環(huán)境,根據(jù)提取的數(shù)據(jù)結(jié)果,進(jìn)一步直觀地驗(yàn)證GSDD算法的可操作性和高效性。本文提出的另一個(gè)新穎的算法是分布式勢(shì)能路由算法。這個(gè)協(xié)議借鑒了明尼蘇達(dá)大學(xué)提出的PWave算法,受到該算法將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電路相類比的基本思想啟發(fā),提出將無(wú)線