第二章 WSN路由协议

源节点传递到目的节点的一种机制

一、路由协议概述

• 提高吞吐率防止网络拥塞
  网络拥塞最可能产生在thick节点
  

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  以数据为中心SPIN：可以对数据压缩处理

  
  
  SPIN
  
  

元数据是对原始数据的压缩

有多条路径的路由不需要路由维护

SPIN协议和定向扩散路由协议

• 数据为中心的传输方式可以减少数据量
  
  
  
  
  
  
  
  

回顾
路由协议：将源节点的采集数据传给目的节点
采用多跳方式：减少能量耗散
路由协议要求：

• 网络和节点能量优化 防止空洞
• 适应网络的拓扑变化（泛洪协议对变化不敏感）
• 信息处理除去冗余
• 信息不对称的问题 sink节点信息量大
  泛洪协议：将一个节点的数据向相邻节点像涟漪一样一层层传输
  SPIN协议 是对泛洪协议的改进 进行三次握手

兴趣扩散三种情况

• 相同字段 不同梯度
• 不同字段 相同梯度
• 相同字段 相同梯度

簇头收集簇内的信息 传给sink节点

簇采用LEACH算法

TDMA机制：在一个传输时间周期内时分复用

作业：如何保证簇头节点均匀分布网络中

不要超过500字 算法关键 本周六之前

TEEN针对突发性事件的协议 不针对周期性采集

3.11

sink查询网络信息的步骤
历史查询 时间 x+1
特殊事件查询 x+2
连续查询：

三种协议：leach teen apteen

地理位置信息路由协议：要求每个节点都知道自己的网络中的位置
其中的一个节点装GPS，周围的节点根据此节点来估计自己的位置信息

• LAR协议

  
  
  期望域
  
  
  寻找域
  
  

  —— a图的s不在圆形期望域内
  ——b图多跳方式达不到
  ——c图 扩大寻找域
  寻找域 采用泛洪的方式传输

图中的请求域就是寻找域
假设S在期望域范围内 右图可以建立矩形的寻找域 可以根据坐标表示ABCD点，来确定寻找域的范围 采用泛洪的方式传输信息给D节点

LAR机制2 了解

GPSR算法 贪心算法

这里选择的y是离D最远的邻居节点 速度快 节省能量
z离自己最近 偏离角度最小 也节能
最近和最远都有自己的好处（贪婪）

阴影区域：x数据的传输范围
x为最佳主机 x陷入局部最优 贪婪算法失效
——解决方法：边界转发

• bi
  
  
  边界转发的右手法则
  
  
  边界转发的平面图规则——去掉平面里交叉的边
  
  

RNG

u和v能互相通信 这个图中 d(u,v)>d(uw)所以uv边要被删除

RNG删边原则

w在正三角形内,uv要被删除，w在阴影区外的话，uv这条边可以存在

GG

w在阴影区内 uv边要被删除； w在阴影区外，uv可以保留

α<90° w在阴影圆外 uv边可以保留

x源节点 D目标节点 ； 1、2 、3有界face； 4无界face

x成为最佳主机 贪婪算法无效—— 进入边界转发算法

初始xD 右手法则逆时针到xu 再逆时针uv； 但是uv与xD相交 所以切换进入B face，以u为起点 uw方向传输；wv也和xD相交，切换到face C，走wy,最后到D

到目的节点的跳数最少选A节点；干扰最少选B节点；减少数据传输范围选C节点

GPSR算法的改进（了解）

GEAR路由方法

消耗能量用传输距离表示 E=kd

e(N)表示已经消耗的能量

S是源节点， T是目的节点 ，设α为1 不考虑权重 每条边长度为1

第一次：SCBLFT——> C代价变成1+根号5
然后修改本地转发代价
第二次：SB