區(qū)別于以前的無(wú)線網(wǎng)絡(luò).無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大,節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)部署,節(jié)點(diǎn)計(jì)算、通信能力受限制,攜帶的能量也有限。節(jié)點(diǎn)只能獲取網(wǎng)絡(luò)的局部拓?fù)湫畔ⅲF(xiàn)在提出的傳感器節(jié)點(diǎn)通訊路由協(xié)議也主要是圍繞著減少能量消耗延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,路由協(xié)議不單單關(guān)心單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗,更關(guān)心整個(gè)網(wǎng)能量的均衡消耗,這樣才能延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存期。據(jù)路由發(fā)現(xiàn)策略的方向,可以分成主動(dòng)路由與被動(dòng)路由兩種類型,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理的邏輯結(jié)構(gòu)可將路由協(xié)議分為平面路由和分層結(jié)構(gòu)路由兩類。
首先.主動(dòng)路由:也叫表驅(qū)動(dòng)(Table Driven)路由,主動(dòng)路由的路由發(fā)現(xiàn)策略與傳統(tǒng)路由協(xié)議類似,節(jié)點(diǎn)通過(guò)周期性地廣播路由信息分組,交換路由信息,即時(shí)發(fā)現(xiàn)路由,這時(shí),節(jié)點(diǎn)需要維護(hù)去往全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的路由。它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí),只要去往目的節(jié)點(diǎn)的路由存在,所需的延時(shí)很小。缺點(diǎn)需要花費(fèi)較大開(kāi)銷,盡可能使得路由更新能夠緊隨當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化,浪費(fèi)了一些資源來(lái)建立和重建那些根本沒(méi)有被使用的路由。
其次.被動(dòng)路由:也叫做按需(On Demand)路由和主動(dòng)路由相對(duì),被動(dòng)路由認(rèn)為在動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,沒(méi)有必要維護(hù)去往其他所有節(jié)點(diǎn)的路由。它只是在沒(méi)有去往目的節(jié)點(diǎn)路由的時(shí)候才“按需”進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。被動(dòng)路由協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分組的傳輸請(qǐng)求,被動(dòng)地搜索從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由。在沒(méi)有分組傳遞請(qǐng)求時(shí),路由器處于靜默狀態(tài),也不需要交換路由信息。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與路由表內(nèi)容按需建立,它會(huì)僅僅是整個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的一部分。優(yōu)點(diǎn)是不需要周期性的路由信息廣播,節(jié)省了一定的網(wǎng)絡(luò)資源。不足之處是發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí),假如沒(méi)有去往目的節(jié)點(diǎn)的路由,數(shù)據(jù)分組需要等待因路由發(fā)現(xiàn)引起的延時(shí)。
然后.平面路由:平面結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)在路由功能上地位相同,沒(méi)有引入分層管理機(jī)制。優(yōu)勢(shì)是是網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有特殊節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)流量均勻地分散在網(wǎng)絡(luò)中,路由算法易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是可擴(kuò)張性小,在一定程度上限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。
最后.分層路由:和平面路由協(xié)議相對(duì)應(yīng)的是分層結(jié)構(gòu)路由協(xié)議。采用簇的概念對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行層次劃分。許多個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)簇,每一個(gè)簇有一個(gè)簇首。簇與簇之間可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)通信。網(wǎng)關(guān)可以是簇首也可以是其它簇成員。網(wǎng)關(guān)之間的連接構(gòu)成上層骨干網(wǎng),很多簇間通信都通過(guò)骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)。分層路由協(xié)議包括成簇協(xié)議、簇維護(hù)協(xié)議、簇內(nèi)路由協(xié)議和簇間路由協(xié)議四個(gè)部分。成簇協(xié)議解決如何在動(dòng)態(tài)分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)高效地聚集成簇,它是分層路由協(xié)議的關(guān)鍵。簇維護(hù)協(xié)議要解決在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中的簇結(jié)構(gòu)維護(hù),其中包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)退出和加入簇,簇的產(chǎn)生和消亡等功能。分層路由協(xié)議比較適合于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),但成簇過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的能源消耗,如何產(chǎn)生有效的簇類也正是各地學(xué)者深入研究的問(wèn)題。
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