無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的鏈路質(zhì)量與能效優(yōu)先跨層路由協(xié)議.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network）近年來(lái)廣泛應(yīng)用在軍事，農(nóng)業(yè)，環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景。為了適應(yīng)多種環(huán)境應(yīng)用的需要，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)需要注意更多的因素。很多情況下，由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)或障礙物遮擋，鏈路質(zhì)量可能會(huì)下降進(jìn)而引發(fā)路由中斷。同時(shí)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)能量有限，會(huì)發(fā)生因能量不足而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)處路由中斷。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功耗主要來(lái)自于數(shù)據(jù)發(fā)送，因此，在

2、進(jìn)行路由協(xié)議設(shè)計(jì)時(shí)候，應(yīng)該綜合考慮鏈路質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)剩余能量和數(shù)據(jù)發(fā)送的功耗，設(shè)計(jì)出平衡以上三個(gè)因素的路由協(xié)議。
　　AODV路由協(xié)議是一種平面距離矢量路由協(xié)議，廣泛應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。AODV協(xié)議路由選擇機(jī)制過(guò)于簡(jiǎn)單，沒(méi)有綜合考慮鏈路質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)能量和節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消耗的能量三方面因素，不能很好的適應(yīng)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，容易引發(fā)路由中斷，降低了數(shù)據(jù)投遞率，提高網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間，在高節(jié)點(diǎn)密度，高通信負(fù)載和高動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，尤其如此。因此，需要對(duì)A

3、ODV協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，提高其路由協(xié)議的穩(wěn)定性，降低網(wǎng)絡(luò)的功耗。
　　本文提出一種基于AODV的鏈路質(zhì)量與能效優(yōu)先跨層路由協(xié)議。通過(guò)引入 MAC層的鏈路質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)信道的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生的能量。在路由建立階段，將鏈路質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)剩余能量和節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包消耗的能量三方面因素作為路由判據(jù)，建立兼顧鏈路質(zhì)量和功耗的鏈路，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高了路由穩(wěn)定性。同時(shí)，加入了路由維護(hù)機(jī)制和路由本地修復(fù)機(jī)制，防止鏈路發(fā)生中斷引起源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由發(fā)