无线传感器网络路由协议研究*
2011-09-06张利琼
山西电子技术 2011年4期
张利琼,陶 昆
(贵州师范大学,贵州 贵阳 550014)
0 引言
传感器网络通常由覆盖一个地区的若干传感器节点组成。每个传感器节点独立进行数据收集及处理[1-2],并将得到的数据通过无线连接传送到网关节点,再由网关节点向互联网发送。对于传感器网络,路由协议设计是很具挑战性的。首先,节点没有全球唯一的标识符,传统的互联网路由协议无法应用在传感器网络中;第二,传感器网络中的所有节点都是源节点,向唯一的目的节点Sink发送数据;第三,由于在被测对象内部或附近部署了大量的节点,它们采集到的数据是相同或相近的。这就需要路由协议具有数据融合能力,以节约电能,提高带宽利用率;第四,节点具备处理能力。节点的电能存储能力是很有限的,需要强大的资源管理和任务调度能力。因此,传感器网络的路由协议[3]是与传统网络截然不同的。
1 LEACH协议
簇的建立和簇头特定任务的分配对于整个系统的可扩展性、寿命和能量效率起着非常大的作用。聚类路由[4]是降低簇中能量消耗的一种有效方式。LEACH[5](Low-Energy Adaptive Cluster-based Hierarchy)算法是最早的比较成熟的聚类路由算法。
LEACH协议的随机簇头选择分布不均匀,而且LEACH协议是根据节点曾经担当簇头的次数来决定是否担任簇头而没有考虑节点的剩余能量;同时,LEACH网络协议在节点数量大的无线传感器网络中使用时会采集大量的冗余数据,这样会使网络由于处理大量的冗余数据而使网络能耗大大增加,缩短了网络的生存周期。……
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