传感与控制-无线传感器网络中数据收集器移动的路由协议

1、摘 要近年来，随着微机电系统和无线通信技术的发展，无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）得到了越来越广泛的关注和研究。在无线传感器网络中，减少能量消耗，延长网络生命周期是首要的任务。基于移动sink的路由协议成为现在研究的热点，让sink节点移动到传感节点附近，通过一跳就可以接收数据，与以往WSN通过多跳的方式向静止的sink发送数据相比，移动sink在数据传输过程中有更少的节点参与转发，因而节约了节点的能量消耗，延长了网络的生命周期。论文首先提出了基于移动sink的数据接收思想，分析了这种方法的优势；然后阐述了路由协议应以应用为前提，为后续研究的方便提出了另一

2、种路由协议的分类，即逐跳路由协议（sink静止）和基于移动sink的路由协议，并比较了两类路由协议的优劣；再次重点分析了基于移动sink的经典路由协议TTDD的工作原理及系统仿真设计，针对TTDD数据传输路径过长的问题提出了现有的解决方法，即CODE协议和E-TTDD协议，并且通过数学方法计算了三种算法的通信能量开销，并进行了比较。关键词：无线传感器网络，路由协议，数据收集器移动，TTDD ABSTRACTWith the rapid development of wireless communication and Microelectronics Mechanical System (ME

3、MS) technologies, Wireless Sensor Networks (WSN) had attracted extensive attention due to their wide range of potential applications. Energy is the most critical factor when designing sensor network, we must make sure that the lifetime of WSN should be longer. The routing protocol based on sink mobi

4、lity is being considered as the research hotspots, the data can be sent directly to a collector in 1-hop communication which reduces the need for multi-hop communication. So we can save the energy and prolong the lifetime of WSN.In this paper we first introduce a new idea that uses the mobile sink t

5、o collect data, and analyze the advantage of this method. Then we illustrates that wireless sensor network routing protocols are based on applications and proposes another classifying scheme, based on that there are two kinds of routing protocols, hop-by-hop routing protocols and sink mobility routi

6、ng protocols. I also compare them in this paper. At last, this paper analyzes the basic principle and systems simulation design on TTDD, in order to solve the problem exists in the condition of data transmission path is too long in TTDD, another two modified methods are presented, CODE and E-TTDD, a

7、nd we compare the three protocols communication energy consumption through mathematical calculation. Keywords: Wireless Sensor Network, routing protocols, sink mobility, TTDD目 录第1章 绪论错误！未定义书签。1.1无线传感器网络产生及特点错误！未定义书签。1.2无线传感器网络应用范围错误！未定义书签。1.3移动sink路由协议的研究进展错误！未定义书签。1.4论文的研究内容错误！未定义书签。第2章 基于移动sink路由协

8、议的研究背景错误！未定义书签。2.1无线传感器网络路由协议概述错误！未定义书签。2.2现有路由协议的分类错误！未定义书签。2.3引入sink移动思想的路由协议错误！未定义书签。第3章 移动sink经典路由协议的研究错误！未定义书签。3.1 TTDD路由协议错误！未定义书签。3.1.1路由协议简介错误！未定义书签。3.1.2路由协议工作原理错误！未定义书签。3.1.3通信能量消耗分析错误！未定义书签。3.2 TTDD的改进路由协议-CODE错误！未定义书签。3.2.1路由协议工作原理错误！未定义书签。3.2.2通信能量消耗分析错误！未定义书签。3.3 TTDD的改进路由协议- E-TTDD错误！

9、未定义书签。3.3.1路由协议工作原理错误！未定义书签。3.3.2通信能量消耗分析错误！未定义书签。3.4 TTDD及其两种改进路由协议的比较错误！未定义书签。第4章 TTDD系统仿真设计错误！未定义书签。4.1 NS2软件简介错误！未定义书签。4.2网格初始化错误！未定义书签。4.3 sink的工作情况错误！未定义书签。4.4在DN中设定计时器错误！未定义书签。4.5移动sink与agent的联系错误！未定义书签。4.6 sink更新agent错误！未定义书签。4.7 TTDD模拟结果错误！未定义书签。第5章 结论错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签。致谢错误！未定义书签。源节点利用地

10、理贪婪转发策略传播数据信息到附近的DN，DN又用相同的方法传播数据到邻居DN，直到数据到达sink节点。DN存储一些相关信息，包括数据发布信息，它的上游DN位置。数据信息在整个区域中，通过DN逐步传播，从不同邻居DN接收到的重复的数据信息，通过在数据信息中的一组序列号来识别，重复的信息从而被丢弃。图3.1 网格划分图3.2 sink查询转发如图3.2，虚线为查询信息传播方向，实线为数据传播路径，则可得出n2,n3,n4的路由表，如图3.3（query是查询信息，uplink是上一跳发送query的节点）： 图3.3 路由表若sink的移动超出了当前IA的传感范围时，sink将重新选择一个邻居节点作为它的新IA，并且发送新IA的位置信息到PA和原来的老IA，以便数据能够从PA传送给新IA,然后通过IA发送到sink，这样就