基于距離能量感知的多路徑路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡、無線通信、嵌入式等技術的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡技術目前有了極大的進步。作為一種前沿的信息獲取及處理技術，無線傳感器網(wǎng)絡研究引起了國內(nèi)外研究者的重視，許多科研機構和高校都投入巨大人力和資源進行相關技術的研究。
　　與傳統(tǒng)的Ad hoc網(wǎng)絡不同，無線傳感器網(wǎng)絡具有諸多不一樣的特性，需要根據(jù)自身特點采用合適的無線路由協(xié)議。由于網(wǎng)絡節(jié)點信號傳輸范圍有限，數(shù)據(jù)傳輸主要依靠節(jié)點間的中繼轉(zhuǎn)發(fā)進行，這種通信方式具有較強的靈活性，

2、但路由中任何一條鏈路斷裂都將引起路由不可用。為了實現(xiàn)高可靠性的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)，必須提高鏈路的穩(wěn)定性。
　　本文深入研究了無線傳感器網(wǎng)絡結構、路由協(xié)議等相關核心技術，結合多路徑路由協(xié)議特點和節(jié)點距離預測機制，在傳統(tǒng)的多路徑路由協(xié)議AOMDV基礎上提出距離能量預測的多路徑路由協(xié)議DEP-AOMDV，主要開展了以下幾個方面的工作：
　　(1)深入研究了無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構、網(wǎng)絡路由協(xié)議、系統(tǒng)性能指標，重點在于多路徑路由協(xié)議的

3、研究，詳細分析和討論了路由協(xié)議發(fā)展前景、協(xié)議關鍵性能指標、多路徑路由理論基礎和多路徑路由協(xié)議分類。
　　(2)重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點間距離預測算法，詳細介紹了距離感知預測算法對無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議性能的影響，并結合基于信號能量的節(jié)點間距離預測模型對多路徑路由協(xié)議AOMDV進行改進提出DEP-AOMDV協(xié)議。
　　(3)針對AOMDV協(xié)議在路由建立過程中對路徑中節(jié)點剩余能量的忽略，DEP-AOMDV協(xié)議改進了路由請求包RR

4、EQ結構，加入節(jié)點剩余能量參考機制，使得RREQ包傳遞過程中記錄當前路徑中節(jié)點最小剩余能量值，目的節(jié)點在收到RREQ包后可以根據(jù)閥值決定是否發(fā)送路由回復包RREP，建立該條路由。
　　(4)針對AOMDV協(xié)議未考慮節(jié)點間相對移動對鏈路穩(wěn)定度的影響，DEP-AOMDV協(xié)議改進了路由錯誤包RERR結構，改變傳統(tǒng)發(fā)現(xiàn)鏈路錯誤時廣播錯誤信息的機制，將錯誤包目的地址由廣播地址改為源節(jié)點地址。同時增添錯誤包RERR標示pre_value，區(qū)別

5、為值為0的鏈路斷裂錯誤包和值為1的鏈路將要斷裂錯誤包。
　　(5)研究了錯誤包RERR發(fā)送機制，提出錯誤包預測域判斷公式，綜合考量節(jié)點剩余能量和節(jié)點間距離，均衡了距離和能量對系統(tǒng)發(fā)出錯誤包RERR的影響。
　　(6)在NS-2仿真環(huán)境下對DEP-AOMDV、AOMDV和AODV協(xié)議進行仿真實驗，對結果進行評價和分析。實驗證明，改進后的DEP-AOMDV協(xié)議在平均分組投遞率、數(shù)據(jù)傳輸時延等方面均有明顯提高，適用于無線傳感器網(wǎng)絡