基于分族和查詢的定向擴(kuò)散協(xié)議的研究.pdf

1、路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一,它設(shè)計(jì)的是否合理直接關(guān)系到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能,因此根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)專用的路由協(xié)議已經(jīng)成為了當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。
　　 定向擴(kuò)散(DD)協(xié)議是一種典型的以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議,它的提出為以數(shù)據(jù)為中心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)指出了發(fā)展的主流方向,奠定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。但是,定向擴(kuò)散協(xié)議主要依賴平面泛洪來建立路由,能量和時(shí)間開銷都

2、比較大,并且隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,定向擴(kuò)散協(xié)議的性能將急劇下降。針對定向擴(kuò)散協(xié)議存在的問題,本文提出了基于分簇和查詢的定向擴(kuò)散協(xié)議(DDBCI),該協(xié)議將分簇思想和查詢策略引入到定向擴(kuò)散協(xié)議中,以減少興趣擴(kuò)散和探測梯度建立的能量開銷。
　　 DDBCI協(xié)議的分簇算法將節(jié)點(diǎn)能量作為簇頭選舉的參數(shù),通過迭代競選簇頭的方式,將網(wǎng)絡(luò)分簇。分簇算法將網(wǎng)絡(luò)劃分為一個(gè)兩層通信網(wǎng)絡(luò),將所有傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為簇頭節(jié)點(diǎn)、簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)三種類型。簇內(nèi)

3、節(jié)點(diǎn)直接與簇頭節(jié)點(diǎn)連接形成單跳低層網(wǎng)絡(luò),簇頭節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)彼此相連形成多跳高層網(wǎng)絡(luò)。
　　 DDBCI協(xié)議的查詢策略通過成員信息表實(shí)現(xiàn)。每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)都維持一個(gè)成員信息表,用來記錄各個(gè)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的信息,通過這些信息,簇頭節(jié)點(diǎn)可以確定興趣消息的目標(biāo)區(qū)域是否在簇內(nèi)。當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)從高層網(wǎng)絡(luò)收到興趣消息時(shí),并不盲目的向簇內(nèi)擴(kuò)散興趣消息,而是首先查詢成員信息表以確定是否有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)處在興趣消息的目標(biāo)區(qū)域中,如果有,則將興趣消息擴(kuò)散到簇內(nèi),否則不將