论文部分内容阅读
近年来无线通信、微机电系统、低功耗模拟电路和数字电路、低功耗射频技术的进步,推动了低成本、低功耗、多功能传感器的快速发展,使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)就是由大量的随机部署在目标区域的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个网络系统。传感器节点感知、采集和转发网络覆盖区域中感知对象的各种信息,并发送给用户。其在军事国防、医疗健康、环境监测、工农业生产等许多重要领域都有广阔的应用前景,得到了学术界和工业界的极大关注,被认为是21世纪最重要的技术之一。
路由协议解决的是数据传输的问题,是无线传感器网络的核心技术之一。由于无线传感器网络与其他通信网(包括传统的Internet网络和蜂窝移动网以及移动自组网MANET)相比有着截然不同的特点,如节点能量受限、网络中存在大量的数据冗余、拓扑结构易变化等,使得关于无线传感器网络路由协议的研究极具挑战性。
本文首先归纳总结了无线传感器网络的发展、概念、体系结构、特点、应用以及无线传感器网络的关键性技术;其次深入研究了无线传感器网络路由协议,对现有无线传感器网络路由协议进行了分类,并介绍了每类协议中最具代表性的路由协议,分析了它们的优缺点及适用范围;再次,在深入研究GPSR协议的基础上,结合Landmark思想给出了一种新的无线传感器网络路由协议:NGLR,它解决了GPSR协议在边界路由过程中出现的盲目绕路问题和三角路由问题,减少了路由跳数,节约了节点能量,延长了网络寿命;最后,在深入研究基于距离和基于角度的路由协议的基础上,给出了基于距离和角度的路由协议:DDR,它综合了单一的基于距离和基于角度的路由协议的优势,在选择路由路径的时候既考虑了距离因素也考虑了角度因素,它在NS2中的仿真结果证明了它比单一的基于距离和基于角度的路由协议有着更好的综合性能。
路由协议解决的是数据传输的问题,是无线传感器网络的核心技术之一。由于无线传感器网络与其他通信网(包括传统的Internet网络和蜂窝移动网以及移动自组网MANET)相比有着截然不同的特点,如节点能量受限、网络中存在大量的数据冗余、拓扑结构易变化等,使得关于无线传感器网络路由协议的研究极具挑战性。
本文首先归纳总结了无线传感器网络的发展、概念、体系结构、特点、应用以及无线传感器网络的关键性技术;其次深入研究了无线传感器网络路由协议,对现有无线传感器网络路由协议进行了分类,并介绍了每类协议中最具代表性的路由协议,分析了它们的优缺点及适用范围;再次,在深入研究GPSR协议的基础上,结合Landmark思想给出了一种新的无线传感器网络路由协议:NGLR,它解决了GPSR协议在边界路由过程中出现的盲目绕路问题和三角路由问题,减少了路由跳数,节约了节点能量,延长了网络寿命;最后,在深入研究基于距离和基于角度的路由协议的基础上,给出了基于距离和角度的路由协议:DDR,它综合了单一的基于距离和基于角度的路由协议的优势,在选择路由路径的时候既考虑了距离因素也考虑了角度因素,它在NS2中的仿真结果证明了它比单一的基于距离和基于角度的路由协议有着更好的综合性能。