基于能量感知的WSN按需多径路由协议
wsn路由协议的分类
wsn路由协议的分类WSN（无线传感器网络）是由大量低功耗的无线传感器节点组成的网络，用于感知、采集和传输环境信息。
WSN路由协议是指在无线传感器网络中，节点之间进行通信和数据传输时所采用的路由方式和协议。
根据不同的路由方式和协议特点，WSN路由协议可以分为以下几类。
一、平面型路由协议平面型路由协议主要是将网络拓扑结构抽象为二维平面，将节点部署在平面上，通过节点之间的位置关系来确定路由路径。
常见的平面型路由协议有以下几种。
1. GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）：该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择，利用局部贪心算法选择下一跳节点，具有低能耗和高可靠性的优点。
2. GAF（Geographic Adaptive Fidelity）：该协议根据节点的位置信息，动态调整节点的通信范围，从而实现网络中节点的负载均衡和能量均衡。
3. LAR（Location-Aided Routing）：该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择，利用洪泛和反向路径设置机制来提高路由的效率和可靠性。
二、层次型路由协议层次型路由协议是将网络划分为不同的层次结构，每个层次有不同的路由策略和协议。
常见的层次型路由协议有以下几种。
1. LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）：该协议将网络节点划分为不同的簇，每个簇有一个簇头节点负责数据的聚集和转发，通过簇头节点和基站之间的通信来实现数据的传输。
2. TEEN（Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network）：该协议将网络节点划分为不同的阈值范围，节点根据自身能量水平选择合适的阈值范围进行数据的传输和路由选择。
3. MTE（Multicast Tree-based Energy）：该协议通过构建多播树的方式进行数据传输，通过选择合适的多播树结构来实现能量的节约和路由的优化。
【2015-12】水下传感器网络综述
1水声通信由于声音（Acoustic）在水中的衰减低，声波通信成为在水下环境中最通用和应用最广泛的技术，尤其是在热稳定的深水区域。
声波通信的主要限制因素是浅水区域中的温度梯度差异、海面噪声和反射折射引起的多径传播；次要的限制因素是水中声速（约为1500米/秒）慢，也限制了其通信效率。
所以，水声通信受到严重的带宽限制和干扰限制，难以实现短距离、高带宽通信。
综观整个水声通信的发展历程，就是不断地与这些干扰相抗争的过程。
例如：根据不同的干扰特点，选择抗干扰能力强的编（解）码方法和调制方式；采用各种抑制干扰的技术；采用分集的办法来抵抗衰落；采用均衡技术抵消信道缺陷引起的畸变；采用自适应技术来适应信道特性的变化以及增加功率等。
水声通信在几KHz到几十KHz的带宽下，可以实现1-2000公里距离的通信，在小于1公里范围的短距离通信中，水声通信在几十KHz带宽下，数据传输速率可达100kbps，带宽效率可达几个bits/sec/Hz。
2水下无线通信网络安全关键技术研究研制低成本、高能效、高可靠性、高安全性的水下无线通信网络对于海洋环境监控、海洋资源开发等研究领域具有重要的理论意义和经济价值。
由于受自身特性限制和水声通信环境制约，水下无线通信网络面临各种威胁和攻击，然而现有的水下通信研究多以节省能耗、延长网络寿命为出发点，忽视了潜在的安全问题。
因此，研究现有水下无线通信技术存在的安全隐患，针对其面临的安全威胁和安全需求，设计适用于水下无线通信网络的安全技术和安全体系，具有重要的意义。
本文对水下无线通信网络的若干安全关键技术进行了研究，并提出了一种适用于水下无线通信网络的安全体系。
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)最早可以追溯到20 世纪末，它以其低成本、低能耗、自组织和分布式的特点为网络带来了一场信息感知的变革。
无线传感器网络在城市管理、环境监测、军事国防、生物医疗等领域都表现出了很好的应用前景。
无线传感器网络典型路由协议分类比较
无线传感器网络典型路由协议摘要：本文主要以节点的传播方式为出发点，分析集中典型的路由协议。
关键字：无线网络路由协议性能1. 引言随着微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步，多功能传感器快速发展，进而使无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）成为目前研究热点。
WSN 是由部署在检测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，形成一个多跳的自组织网络系统，使其在小体积内集成信息采集、数据处理和无线通信等功能，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并提供给终端用户。
本文首先简要说明衡量路由协议的四个标准，然后就WSN 中路由协议的几种路由协议提出新的分类方法。
2. 路由协议的衡量标准无线传感器网络的路由协议不同于传统网络的协议，它具有能量优先、基于局部的拓扑信息、以数据为中心和应用相关四个特点，因而，根据具体的应用设计路由机制时，从四个方面衡量路由协议的优劣：（1）能量高效（2）可扩展性（3）健壮性（4）快速收敛性3. 路由协议的分类针对不同传感器网络的应用，研究人员提出了不同的路由协议，目前已有的分类方式主要有两种：按网络结构可以分为平面路由协议、分级网络路由协议和基于位置路由协议；按协议的应用特征可以分为基于多径路由协议、基于可靠路由协议、基于协商路由协议、基于查询路由协议、基于位置路由协议和基于QoS 路由协议。
本文就各个协议的不同侧重点提出一种新的分类方法，把现有的代表性路由协议按节点的传播方式划分为广播式路由协议、坐标式路由协议和分簇式路由协议。
下面进行详细的介绍和分析。
4. 广播式路由协议4.1 扩散法（Flooding）扩散法是一种传统的网络通信路由协议。
它实现简单，不需要为保持网络拓扑信息和实现复杂的路由算法消耗计算资源，适用于健壮性要求高的场合。
但是，扩散发存在信息爆炸问题，即能出现一个节点可能得到数据多个副本的情况，而且也会出现部分重叠的现象。
高效能耗感知路由协议在无线传感器网络中的应用
高效能耗感知路由协议在无线传感器网络中的应用无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成的网络。
这些传感器节点能够感知环境中的物理和环境信息，并通过无线通信互相传输这些数据。
然而，传感器节点通常由小型的电池供电，因此能源限制是制约无线传感器网络性能的一个重要因素。
为了解决这个问题，高效能耗感知路由协议应运而生。
高效能耗感知路由协议是一种自适应的路由协议，通过选择低能耗的路由路径来延长无线传感器网络的寿命。
该协议利用节点的能量状况和传输成本等参数来评估所有可用路径的能耗，并选择最佳路径来进行数据传输。
以下将探讨高效能耗感知路由协议在无线传感器网络中的应用及其优势。
首先，高效能耗感知路由协议能够提高无线传感器网络的能源利用率。
传感器节点间的通信是无线传感器网络中最耗能的操作之一。
通过选择能耗较低的路径，避免能量不平衡问题，并减少能量消耗，高效能耗感知路由协议可以有效地延长整个网络的寿命。
其次，高效能耗感知路由协议能够提高无线传感器网络的数据传输质量。
传感器网络通常被部署在无线信号不稳定的环境中，例如室内或山区等。
由于无线信号强度和传输距离之间的关系，节点之间距离过远会导致信号丢失和数据丢失的情况。
高效能耗感知路由协议能够选择信号强度较高的路径，以确保数据传输的可靠性和稳定性。
第三，高效能耗感知路由协议具有一定的自适应性和动态性。
无线传感器网络处于不断变化的环境中，节点可能会故障或新增。
传统的固定路由路径无法应对这种动态变化，而高效能耗感知路由协议能够根据网络的实际情况动态调整路由路径，以适应网络的变化，并保持高效的能源利用。
此外，高效能耗感知路由协议在无线传感器网络中也可用于特定的应用场景。
例如，当无线传感器网络被用于环境监测时，高效能耗感知路由协议能够选择数据传输路径时考虑到能耗和环境信息之间的关系，从而提高数据的准确性和可靠性。
典型的WSN路由协议
典型的WSN路由协议典型的无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）路由协议有多种，其中包括基于层级结构的协议、基于分簇结构的协议、基于数据中心的协议等。
在以下文本中，我将详细介绍这些典型的WSN路由协议。
一、基于层级结构的协议基于层级结构的WSN路由协议通常将网络节点划分为多个层级，如根节点、中间节点和叶子节点。
这些协议的主要目标是将传感器节点的数据从低层级传输到高层级，从而实现对数据的收集和处理。
1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）LEACH是一种基于层级结构的分簇协议，采用随机方式选择簇首。
在LEACH中，各个节点根据能量水平选择成为簇首或普通节点。
簇首节点收集普通节点的数据并进行聚合，然后将聚合结果传输到基站。
2. HEED（Hybrid Energy Efficient Distributed Clustering）HEED是一种能量效率分簇协议，采用分布式方式选择簇首。
在HEED 中，每个节点通过计算能量、距离和节点密度等指标来选择簇首节点。
该协议通过平衡能量消耗和网络负载来延长网络寿命。
二、基于分簇结构的协议基于分簇结构的WSN路由协议将网络节点按照一定的规则划分为不同的簇，以便有效地管理和协调数据传输。
1. PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）PEGASIS是一种能量有效的数据收集协议，在不选择簇首的情况下通过链式传输将数据传输到基站。
该协议通过最小化传输功率和距离来延长网络寿命。
2. SEP（Stable Election Protocol）SEP是一种能量稳定的分簇协议，通过轮流的方式选择簇首节点。
在SEP中，每个节点有一个能量阈值，当能量低于阈值时，节点将成为簇首并将其能量转移到其他节点上。
wsn路由协议的分类
wsn路由协议的分类WSN（Wireless Sensor Network，无线传感器网络）是一种特定的无线网络，用于收集和传输环境数据。
在WSN中，多个传感器节点通过无线通信连接到一个中央节点，它们可以在自己的位置上收集环境信息。
WSN可以应用于环境监测、智能家居、工业控制等领域，它们的设计和部署需要考虑多种因素，包括能源消耗、网络传输协议、节点容量等。
在WSN中，路由协议是非常重要的组成部分。
它定义了网络中如何传输数据、如何路由数据和如何维护网络拓扑结构等问题。
下面我们来介绍WSN路由协议的分类。
一、层次路由协议层次路由协议是WSN中最常见的路由协议之一。
它将网络分为多个层次，每个层次由一组节点组成。
每层节点负责收集邻居节点的信息，将信息传递给上一层的节点。
最终将数据从最底层节点传递到中央节点。
层次路由协议具有灵活性和可扩展性，它可以适应大规模、复杂的WSN应用。
除此之外，由于每个节点只需要跟它的邻居节点通信，因此能源消耗比较低，寿命也比较长。
二、平面路由协议平面路由协议是一种比较简单的路由协议，它将所有节点都放在同一平面中。
平面路由协议将网络分为多个区域，每个区域由若干个节点组成。
在网络中，每个节点都有自己的地址，并且知道其周围节点的位置。
平面路由协议的特点是路由路径较短，能够降低网络延迟和能耗。
然而，平面路由协议缺乏对网络拓扑的全局视图，因此可能会导致路由路径不稳定或重复。
三、基于协同过滤的路由协议基于协同过滤的路由协议是一种新型的WSN路由协议。
它主要利用节点之间相似性来建立路由路径。
通过比较节点之间的通信频率和数据传输量，努力找到稳定的、可靠的节点组合。
基于协同过滤的路由协议能够最大程度地减少网络延迟和路由路径的复杂性，同时也能够有效降低能源消耗。
四、地理路由协议地理路由协议是一种基于节点位置的路由协议。
地理路由协议通常是基于两个节点之间的距离来定义路由路径。
具体来说，它使用节点GPS坐标或距离测量来确定节点之间的位置。
WSN第05章、路由协议
WSN路由协议关键技术
考虑网络和节点能量优化
节点能量限制，大部分能量用于通信，所以研究低功耗的通信 协议，尤其是路由协议
具有高可扩展性
网络规模，节点上千个，节点越多，路由收敛越慢、路由越不 稳定，Ad Hoc的路由不能照搬
网络拓扑变化强
节点移动、失效 & 无线信道 & 规模大，拓扑变化频繁，如何 建立快速收敛、复杂度低的路由？）
12
路由协议分类（1）
– 被动路由:
• 也叫按需(On Demand)路由 • 与主动路由相反，被动路由认为在动态变化的网络环境中，没有 必要维护去往其它所有节点的路由。 • 仅在有去往目的节点路由的时候才“按需”进行路由发现。 • 被动路由协议根据网络分组的传输请求，被动地搜索从源节点到 目的节点的路由。 • 当没有分组传递请求时，路由器处于静默状态，并不需要交换路 由信息。 • 拓扑结构和路由表内容按需建立，它可能仅仅是整个拓扑结构信 息的一部分。 • 优点:不需要周期性的路由信息广播，节省了一定的网络资源。 • 缺点:发送数据分组时，如果没有去往目的节点的路由，数据分 组需要等待因路由发现引起的延时。
内容提要
WSN路由协议概述
WSN路由协议分类
能量感知路由协议
基于查询的路由协议
集群结构路由协议 地理位置路由协议
路由协议分类（1）
按路由发现策略划分
– 主动路由:
• 也叫表驱动(Table Driven)路由， • 主动路由的路由发现策略与传统路由协议类似，节点通过周期性 地广播路由信息分组，交换路由信息，主动发现路由， • 节点必须维护去往全网所有节点的路由。 • 优点:当节点需要发送数据分组时，只要去往目的节点的路由存 在，所需的延时就会很小。 • 缺点:需要花费较大开销，尽可能使得路由更新能够紧随当前拓 扑结构的变化，浪费了一些资源来建立和重建那些根本没有被使 用的路由。
WSN(路由协议)
• 定向扩散最大的特点是引入梯度的概念，优势在于扩
散过程中能够根据经验选取较好的路径以实现节能。
使用查询机制按需建立路由，避免了保存全网信息。 适用于持续性查询的应用，而不适用于一次性查询应 用。
谣传路由
• 在有些数据传输量较小的无线传感器网络应用中，如
果采用定向扩散路由，需要经过查询消息的泛洪传播
定向扩散路由
• Directed Diffusion for Wireless Sensor Networking • 汇聚节点将查询任务封装成兴趣消息（Interest）的形 式，采用泛洪方式传播兴趣消息到其他节点，兴趣消息 用来表达用户对监控区域内感兴趣的信息，例如监控区 域内的温度、湿度和光照等环境信息。在兴趣消息的传 输过程中，协议逐跳地在每个节点上建立反向的从数据 源到汇聚节点的数据传输梯度。节点将采集到的数据沿 着梯度方向传送到汇聚节点。
泛洪式（Flooding）路由协议
Flooding一种古老的协议。没有任何路由算法，不需 要维护网络的拓扑结构和路由计算，接收到消息的节 点以广播形式转发数据包给所有的邻节点。每一个相
邻节点又将其传输给各自的每一个邻居节点，一直到
将数据传输给目标节点为止，或者为该数据所设定的 生存期限变为0为止。
A
A
A
A
B节点融合新数据，并通过 ADV发布新数据消息
SPIN协议评价
优点
部分解决了内爆和重叠问题 不需要进行路由维护 对网络拓扑变化不敏感，可用于移动WSN
缺点
本质上SPIN还是向全网扩散新消息，开销比较大
SPIN协议族（Protocol Family）
SPIN-PP
For networks using point-to-point transmission media Ideal conditions assumed with no packet loss
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［ ｙｗｏ ｄ ］Ｗｉ ｌｓ Ｓｎ ｏ ｔ ｏｋＷＳ ； ｃＯｎｄ ｍａｄＤｉｔ ｃ ｅｔｒＡ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｅｓ ｅ ｓｒ ｗ ｒ（ Ｎ）ＡｄＨｏ ・ｅ ｎ ｓ ｎ ｅ ｃ （ ＯＤＶ）ｏ ｔ ｇｐｏｏｏ；ｎ ｒｙ・ ｒｅ ｌ ｋｑ ａｉ ｅ Ｎｅ ・ ａ Ｖ ｏ ｒｕｉ ｒｔｃ ｌｅｅｇ －ｗａ ；ｉ ｕ ｌｙ ｎ ａ ｎ ｔ
第３ ８卷 第 ９期
Ｖ＿ｌ ８ ０Ｉ ３ ＮＯ ９ ．
计
算
机
工
程
２１ ０ ２年 ５月
Ｍ ａ ２ ２ ｖ ０１
Ｃｏ ｕｔｒＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｍｐ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
・ 网络 与通 信 ・
文章编号：ｌ０＿３２（ ｌ０－ ０ —０ 文献 码： ０ｏ－４８０２ ９． ５ ＿４ ２ ）－ｏ ８ 标识 Ａ
点地 妻 譬盘是旦Ｃ 的址 一 ／ 嵩嚣否致
（）Ｒ Ｑ数 据包 的传 播路径 ａ Ｅ Ｒ
塑 ／ 判 是 收 ＼ 断 否 到
＼
记录相关信 Ｉ 息并更新条 ｌ 数值（ Ｉ ｌ 加 ）
过相同Ｒ Ｅ ／ ＲＱ
丢弃
Ｉ以 广 Ｒ Ｑ 其 此 播Ｒ 给 Ｅ
目的 节 点 ＼
已接收 ，则丢弃该 请求 消息 ；若没收到过 ，则记录相应 的信
息 ，以便于形成反向路 由。记录 的信息包括上游地 址、 目的
地址、源地址 、广播 Ｉ Ｄ、反 向路 由超时时延和源序列号等 ，
基 金项 目：国家 自 然科学基金资助项 Ｎ（０ ７ １２ ６ ５ ３４ ）
２ Ａ Ｄ Ｏ Ｖ路由协议
３Ｊ
…
圉１ Ａ Ｄ Ｏ Ｖ路 由协议 漉程
—
—
—
—
ＲＲＥＰ 发 路 径 转
一
…
Ｅ Ｒ 未转发 的路径 Ｅ Ｐ
３ ＡＯＤ －Ａ 路 由协议 ＶＥ
源节点 到 目的节点 有多条路径 ，但 ＡＯ Ｖ是基于 Ｄ 最小 跳数的。ＡＯ Ｖ协议路 由的建立过程如图 ２所示 ，路 由 Ｄ 选择 Ⅳ Ⅳ 。基于最小跳数 的路 由选择降低 了端到端 的延 ３６ 迟 ，但也存在一个 问题 ：在 节点 能量 有限的情况下 ，Ａ Ｖ ＯＤ
２ 协议筒述 ． １
按 需 距 离 矢 量 （ ｄ ｏ —ｅ ｎ ｓ ｎ ｅ ｅｔｒ Ａ Ｈ ｃ Ｏｎｄ ｍａｄ Ｄｉａ ｃ Ｖ ｃｏ， ｔ Ａ Ｖ 路由协议 是移动 ＡｄＨｏ ＯＤ ） ｃ网络中最经典的按需路由
作者筒介 ： 邬春￣（９４ ） １６ － ，男， 授、博士 ， 教 主研方向 ： 无线传感
２２ 路 由过程 ． 建立 Ａ ＤＶ 的路 由过程 由反向路 由和正 向路 由两部分 Ｏ
组成 。当源节点收到建 立路 由的任务 时，源节点检 查 自身的
的生命周期 。在设计网络路 由协议 时，除 了节点能耗外 ，还 应该考虑 网络能耗均衡 的问题。尽量使节点 的使用率均衡 ，
避免频繁使用某条路径或某几个节点 ，否则这些节点 的能量
［ ｓｒ ｃ］Ｏｎｔｅｂ ｓ ｆ ｒｌｓ Ｓ ｎｏ ｔ ｒ（ Ｎ） ｃＯ —ｅ ｎｄＤｉ ａｃ ｅｔｒ ＤＶ）ｏ ｔ ｇｐｏｏｏ，ｈｓｐｐｒｐｏ ｏｅ Ａｂ ｔａｔ ａｉｏ ｅｅｓ ｅ ｓｒ ｗｏｋＷＳ ＡｄＨｏ ｎｄｍａ ｓ ｎ ｅＶ ｃｏ（ ｈ ｓ Ｗｉ Ｎｅ ｔ ＡＯ ｒｕｉ ｒｔｃ ｌｔｉ ａｅ ｒｐ ｓｓ ｎ ａ
Ｗ Ｓ ｏ — ｅ ｎｄ ｍｕ ｔｐ ｔ ｏ ｔ ｇ ｐ ｏ ｏ ｏ ａ ｅ ｎ ｅ ｅ ｇ — ｗａ ｅ ａ ｅ Ｎ ｎ ｄ ｍａ ｌｉ ａｈ ｒ ｕ ｉ ｒ ｔ ｃ ｌｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｒ ｙ ａ ｒ ，ｎ ｍ ｄ ＡＯＤＶ－ ｎ ＥＡＬＢ．Ｉ ｃ ｍｂ ｅ ｔ ｎｅ ｇ ｉ ｋ ｑ ａ ｉ ｎ ｏ ｗａ ｄ ｎ ｔ ｏ ｉ ｓ ｗｉ ｅ ｒ ｙ ｌ ｕ ｌｔ ａ ｄ ｆ ｒ ｒ ｉ ｇ ｎ ｈ ｎ ｙ
中圈 号 Ｔ３１ 分类 Ｐ９
基 于 能量 感知 的 Ｗ Ｓ 按 需 多径 路 由协 议 Ｎ
邬春学 ，刘 易
（ 上海理工大学光 电信息与计算机工程 学院，上海 ２ ０ ９ ） ００３ 摘 要 ：在 无线传感 器 网络 （ Ｎ 按需 距离矢量 （ Ｏ Ｖ 路 由协议 的基础 上 ，提 出一种基于 能量感 知的 ＷＳ 按需 多径路 由协议一一 ＷＳ ） Ａ Ｄ ） Ｎ
一
（） Ｒ Ｐ数 据包 的传 播路 径 ｂＲ Ｅ
圈 ３ Ａ Ｄ －Ａ协议路 由的建立过程 Ｏ ＶＥ
目的节点 对最先到达 的 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ回复 Ｒ Ｅ Ｒ Ｐ并建立反 向 路 由。基于 这种 思想，中间转发节点收到 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ包后 ，若判 断 自己不是 目的节点 ，且 自身路 由表中没有到达 目的节点 的 路 由，并不是立即转发 ，而是延长一个适当的且与节点 当前
据包负载将 很快使得它们 的能量耗尽并退出 网络 ， 节点 源
口＿
不得不再次建立路 由。
回
蝈
— 判源 点 由 叶 是 ／ 断 节 路 表＼ ＼ ／
是 否目的 节点记录
／ —］
否 ／ ＲＥ ， ｍ ＲＱ ￣
否
的 节点 ：查找路 由表 且判断路 由表 中是 否 记 录 目的 节 点
Ａ Ｄ －Ａ Ｂ Ｏ ＶＥ Ｌ 。综合考虑链路质量 、转发优先级系数、剩余能量和节点接收数据包的信号强度，均衡 网络节点能耗 。仿真实验结果表 明，
ＡＯＤＶ Ｅ Ｂ协议能降低丢包率 ，延长 网络生存周期。 －ＡＬ
关健词 ：无线传感器网络 ； 按需 距离 矢量路 由协议 ；能量感知 ；链路质量
ＤＯｈ １ ． ６ ０ｉ ｎ１０ ．４ ８ ０ ２０ ．ｌ ０３ ９ ．ｓ．０ ０３ ２ ． １ ． ０ ８ ９ ｓ ２ ９
１ 概 述
无线传感器 网络（ ｒｌｓ Ｓｎｏ ｔ ｒ， Ｎ） Ｗｉ ｅｓ ｅ ｓｒ ｗｏｋ ＷＳ 是多学 ｅ Ｎｅ
（ ｎ ｍｉ Ｓ ｕｃ ｏ ｔ ｇ 中路 由发现和路 由维护的基础程 Ｄｙ ａ ｃ ｏ ｒｅＲ ｕｉ ） ｎ 序 ，以及 ＤＳ Ｖ逐 跳（ ｐｂ ｏ ） 由、 目的节点序列号和 Ｄ Ｈｏ ｙ Ｈ ｐ路 路 由维护阶段 的周期更新机 制，以 ＤＳ Ｖ 基础 ，结合 Ｄ Ｒ Ｄ Ｓ 中的按需路 由的思想加以改进 。Ａ Ｖ是通过建立基于按需 ＯＤ
路 由表，如果没有找到 目的节点或路 由表 已失效 ，源节点将 广播一个路 由请求数据包 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ，其分组 中携带 以下信息字 段 ：源地址 ，源序列号 ，广播 Ｉ Ｄ，目的地址 ， 目的序列号 ， 跳数计数器 。中间节点在收到路 由请求数据包 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ时，首 先 ，查找 自身路由表 中是否有到 目的节点的路 由，如果有到 达 目的节点的路 由，则 回复路 由响应数据包 Ｒ Ｅ ；否则 ， ＲＰ 比较本节点和 目的节点 的地址 ，如果 自己不是 目的节点 ，则 根据源地址和广播 Ｉ 判断是否 已经接收过该请求消息 ，若 Ｄ
无穷计数问题的同时，还具有很快的收敛速度 。
要体现有节点和链路的状态及分布 的变化 。因此 ，传统的路 由机 制不适 用于无线 传感 网络 ，必 须设计 与之相 应 的路 由
协议。
传统 的网络路 由设计主要着 眼于避免 网络拥塞和维持网 络 的连通性 ，一般无需考虑网络设备驱动能源受限的问题 ， 而无线传感器 网络的设计就需尽可能地延长无线传感器 网络
程 如 图 １所示 。
ｌ 从源节点 发起建 立路径 要求 卜—————— Ｒ Ｐ Ｉ 是 ，返 回Ｒ Ｅ
—
与 ＡＯ Ｖ协议不 同的是 ，Ａ ＶＥ Ｄ ＯＤ － Ａ协议是节点按照各 自能
量和链路能量进行转 发。图 ３为 Ａ ＶＥ 协议路 由建立过 ＯＤ －Ａ 程 ，各个节点的能量值如 图 ３所示 。其 中， 表 示源节点 ； 表示 目的节点。当 需要向 批 发送 Ｒ Ｅ Ｒ Ｑ数据包 时，根 据基于最小 跳数路径 的 ＡＯ ＤＶ协议 ，选择跳数最少的路径 ， 如图 ３中的 ＪⅣ Ⅳ 。可 以看出 ，Ⅳ３ Ⅳ 的能量较低 ，数 Ⅳ ３６ 和 ６
科 高度交 叉的前沿研究课题 。与传统的网络相 比，其主要特
征 包括 ：（） １能量受 限 ；（） 中心结构 ；（） ２无 ３以数据为 中心 ；
（） ４ 网络有拓扑动态变化 ，变化的方式及速度均难以预测 ，主
路 由来减 少源路 由的广播次数。 ＤＳ 与 Ｒ相比 ， Ｄ 的优点 ＡＯ Ｖ 是源路 由并不需要包括在每一个数据分组中 ，这样会使路 由 协议 的开销有所降低 。由于 Ａ Ｄ 的路 由表中项都有 目的序 ＯＶ 列号 ，避免了环路 的发 生，在避免通常 Ｂ ｌ ｎｆｒ ｅｌ — ｄ算法 的 ｍａ ｏ
将很快耗尽 ， 造成 网络覆盖的残缺 ， 获得 的监测数据不完整 。 研究者们提 出了大量针对不同应 用背景 的路 由协议 Ｊ并根 ， 据不 同的应用路 由进行 了研究和 比较 。传输路径 中多个节 Ｊ
点的选择 与传输能量模型紧密相关 。能量感知机制主要 以通 信路径耗用为度量参数 ，实现在 目的节点和源节点之 间数据 高效节能的传递。基于 上述特点 ，本文提出一种基于能量感 知的 ＷＳ Ｎ按需多径路 由协议 。
Ｗ Ｓ Ｏ ｎ ｄｅ ａ ｕｌｉ ｔ ｕ ｉ ｏ ｏ ｏ Ｎ － ｍ ｎｄ Ｍ ｔｐａ ｈ Ｒｏ ｔｎｇ Ｐｒ ｔ ｃ ｌ Ｂａ ｅ ｎ ｓ ｄ ０ Ｅｎｅ ｇ ａ ｒ ｒ ｙ－ ｗａ ｅ
Ｗ Ｕ ｈｕ ｘｕｅ ＬＩ Ｙｉ Ｃ ｎ－ ． Ｕ
（ｃｏ ｌ ｆ ｔ ａ—ｌｃ ｉａ ａｄＣｏ ｕｅ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｕｎｖｒｉ ｆ ｈ ｇ ａ ｆｒ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｓ ａ ｇ ａ２ ０ ９ ， ｈｎ） Ｓ ｈ ｏ Ｏｐｉ ｌ ｅｔｃ ｌｎ ｍｐ ｔ Ｅ ｇｎｅｉ ， ｉｅｓｙｏ Ｓ ａ ｈ ｉｏ ｉ ｅａｄＴ ｃｎ ｌｇ ， ｈ ｎ ｈｉ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ ｏ ｃ Ｅ ｒ ｒ ｎ ｔ ｎ Ｓ ｎ