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1、电子测量技术第33卷第9期网络测试技术ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2010年9月无线传感器网络GPSR路由协议研究张威施伟斌(上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093)摘要:随着定位技术的发展,基于地理位置的路由协议受到广泛的关注与研究。分析了无线传感器网络中地理位置路由协议GPSR的特性,详细阐述了GPSR协议中的贪婪转发及信标发送机制,遇到路由空洞时的局部优化问题,边界转发中所使用的右手法则和平面拓扑图的构造以及边界转发的实现等问题。关键词:无线传感器网络;空旷域;边界转发;右手法则中图分
2、类号:TP393.04文献标识码:AResearchofGPSRroutingprotocolforwirelesssensornetworksZhangWeiShiWeibin(SchoolofOptical2ElectricalandComputerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093)Abstract:Withthedevelopmentofpositioningtechnologies,theprotocolsbasedonge
3、ographicalroutinghavereceivedextensiveattentionandresearch.ThispaperanalyzedthefeaturesofgeographicalroutingprotocolGPSRinthewirelesssensornetwork,describedgreedyforwardingandbeaconsendingmechanismintheGPSRprotocol,anddescribedtheLocaloptimumwhenencounterroutingvoid,right
4、handruleandthestructureoftopologygraphintheperimeterforwarding,andtherealizationofperimeterforwarding.Keywords:wirelesssensornetwork;void;perimeterforwarding;righthandrule1.2信标发送机制0引言[4]GPSR周期性地向所有邻居节点发送信标(Beacon)无线传感器网络(WSN)综合了传感器技术、嵌入式计信号,来得到需要用到的邻居节点的信息。该信标信号中算机技术、现代网络
5、及无线通信技术、分布式信息处理技包含了节点的标识和节点的地理位置信息,信标采用广播术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监的方式发送,节点广播域中所有的邻居节点都会收到该信测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,这些信息通标信号。GPSR采用了一种随机选取信标发送间隔的策过无线方式被发送,并以自组多跳的网络方式传送到终端略,一个节点前后两次发送信标的时间间隔在[0.5B,1.[1]用户,让观察者知道何时何地发生何种事情。随着定位5B]上服从均匀分布,其中B为发送信标的平均时间间隔。技术的发展,节点可以方便地获得自己的地理位置信采用
6、该方法,可以降低多个邻居节点发送信标信号时的冲[2]息,地理位置路由就是以这些位置信息作为路由选择的突率。采用周期性地发送信标信号地方式,可以检测到是依据,并按照一定的转发策略把数据发送到目的节点。否有邻居节点远离或者新节点的加入。1.3局部优化问题1GPSR路由算法GPSR路由算法使用了贪婪转发机制,贪婪转发的最1.1基本思想大缺点就是会导致局部最优化问题,如图1所示。在该图[3]GPSR(GreedyPerimeterStatelessRouting)路由算中,源节点为S,目的节点为D。在前两跳中采用贪婪算法是使用地理位置信息实现路由
7、的一种算法,它使用贪婪法,数据分组到达中间节点F。算法建立路由。当节点S需要向节点D转发数据分组的从图中可以看出,虽然经过节点F存在一条从S到D时候,它首先在自己所有的邻居节点中选择一个距离D最的路径,但由于在F传输范围内的所有节点中,F距离目近的节点作为数据分组的下一跳,然后将数据分组传送给的节点D最近,根据贪婪算法节点F将选择自己作为数据它。该过程一直重复,直到数据分组到达目的节点D或者分组的下一跳,这样数据分组将不能到达目的节点D,这就某个最佳主机。在发生最佳主机问题的时候,数据分组采是局部最优化(Localoptimum)问题,节
8、点F被称为最佳主用边界转发的策略来实现路由。机。针对这种情况,GPSR协议提出了边界转发#118#张威等:无线传感器网络GPSR路由协议研究第9期(PerimeterForwarding)策略
