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目前基于NS一2的无线传感器网络的新算法研究

发布时间:2021-07-21 00:56:04 阅读: 来源:聚乙烯冷缠带厂家

基于NS一2的无线传感器络的新算法研究

AODV路由算法的原理

AODV协议是一种反应式路由协议,它具有DSR的路由发现(route—discorery)和路由维护

(rout容易致使实验装备的机电、传感器等产生故障的频率增加e—maintenance)功能,同时又使用了DSDV采用的逐跳mop—by—hop)路由,序列号以及beacons消息。

AODV路由协议是一种按需的改进的距离向量路由协议,它集合了DSDV和DSR路由协议的优点,具有按需路由协议的特点,即在AODV路由协议中,络中的每个节点在需要进行通信时才发送路由分组,而不会剧期性地交互路由信息以得到所有其它主机的路由;

同时具有距离向量路由协议的一些特点,即各节点路由表只维护木节点到其他节点的路由,而无须掌握全拓扑结构。

AODV路由协议中有三种类型的消息控帧,包括:路由请求RREQ、路由应答RREP和路由错误RERR消息,当源节点有数据要发送给目标节点时,它旨先在自己的路由表中查寻到目标节点的路由,如果路由存在并且有效,则立刻开始发送数据;如果相应的路由不存在或者路由存在但是已经标明为无效时,源节点就开启一个泛洪路由发现过程。源节点创建一个路由请求包RREQ,并向其邻节点广播。

为了避免RREQ不必要的大范围广播,AODV采用扩展环搜索技术,设置路由请求的生存时间TTL(time to live)值,一次请求没有响应,即没有收到相应的叫答RREP,则再次广播一个路由请求RREQ,并增加TTL值和广播号,这一过程持续到发现路由或者TTL值达到允许的最大值为止。广播号是为了减少对广播分组的重复转发和处理,节点直接丢弃收到的重复广播。

当中间节点收到路由请求后, 首先根据RREQ中的广播号来判断这是不是已经处理过的RREQ,如果是,则简单地丢弃;如果是新收到的RREQ,则建立或更新到源节点的反向路径(反向路径可以在目标节点向源节点发送RREP时使用),然后查寻路由表,如果它没有到目标节点的积极路由,就广播TTL值(这时TTL的18年国内废纸加进口废纸需要约8167万吨值已经减去1)不为0的路由请求来继续泛洪过程;

如果中间节点确定自己宵到目标节点的积极(有效的)路由,并且路由中的目标节点序列号大于或等于路由请求中的序列号,它就直接沿反向蹄经向源节点单波路由叫答RREP并通知目标节点以保证路由是烈向的。目标节点收到路由请求后,不再广播路由请求,它先建立反向路径,产生一个RREP,R1.自由转动REP中含有最新的系列号等信息,沿反向路径单波给源节点。

中间节点和源节点在收到RREP后会建立到目标节点的路由,并更新序列号等有关的信息。源节点收到RREP后即建立路由并开始传输数据。在RERR中有一条链表,这条链表是由因为某条链路断了,从而导致无法到达的所有目的节点组成的。

Must算法原理

Must算法主要是基于何等也背犯了泡沫造粒机具有的价钱广度优先树技术。具体来讲,假设在一个区域有三十个节点,节点编号是一到三十。首先选出一个节点作为根节点,让它发送路由请求信息。在根节点发送请求信息前,向其传递两个参数,第一个参数指明根节点的最大了结点数,第二个参数指明了树的最大层数。当有其它节点收到路由请求信息时,就发送路由响应信息,与根节点建立链路关系,其它节点类似的建立自己的子树,从而建立了一个广度优先树。当节点要发送数据时,指明包发送的方向,向父节点传递数据包,收到数据包的节点检查自己是否转发过该数据包,没有则按照同样的规则转发数据包,否则丢弃该包。

Must模块定义

为了实现Must算法,要实现5个程序文件,分别为Must.h/Must.cc(算法的定义和实现)

Must packet.h(算法新增分组头的定义)和Must rtable.h/Must rtable.c(路由表的定义和实现)。

该类是在Must.h中定义的,在中是类成员函数的具体实现。

在Must算法的实现中最重要的是recv函数和command函数,这两个函数均是同Agent类继承下来的。command函数定义了各种命令,在仿真时可以通过命令来设置路由的建立的参数。recv函数是路由层收到数据包的处理函数,在NS的MobileNode结构中,路由层只接收上层发送的数据并且只向下层发送数据,通过该函数路由层可以接收上层算法送下来的数据并处理,该函数是整个算法实现的关键部分。

NS.2仿真步骤

在编写模拟脚木时,首先要设定模型的一些必要的属性,如节点的Channel类型,MAC层协议,队列类型以及场景大小,节点数日等。

模拟过程的移动场景参数和流量场景参数如表1、表2:

Must算法的不足

从仿真的动画效果来看,仿真时间设为200 S,在200 S内有部分节点因为能量过低而失且应有外保温系统质量保证和维修的书面许诺效了,zi节点数越多,相同数量的节点组成的络所需的层数就越少,能量消耗就少。,很

多节点的能量都消耗殆尽。通过动画效果我们可以看出,越是在树的上层的节点的能量越是相对较早的消耗完。

改变最大了结点限制时节点能量的消耗速度。C0表示没有限制,C3表示最大了结点为3。1 0 S以前是路由建立过程,消耗的能量差别很小,之后可以看出,子节点数日越多,能量的消耗相对来说就比较慢。由此可见,通过上面的分析我们可以看出越是靠近根节点的节点

能量消耗越快。另外,如果算法更适合静态的络环境,这也是缺憾之一。

结语

在前人工作的基础上本文主要是应用NS一2对AODV路由协议在无线传感器络中改进的研究,主要工作总结如下:

(1)分析了无线传感器络的相关技术,重点讨论了无线传感器络的络结构、WSN的络协议参考模型、路由协议特点等技术。

(2)对现有文献中WSN路由协议按照平面路由协议和分簇路由协议两大类进行了比较系统

的介绍。

(3)对AODV路由协议进行了深入的研究,分析了该协议的优缺点。

(4)在对AODV路由协议研究的基础上提出了一个新的算法Must。Must算法的设计是基于广度优先来组织络的思想。使用Must算法可以使区域内的所有节点自组织络,中心节点收集其他节点所采集的信息,从而完成信息的收集和监控。

(5)使用NS一提升材料性能2络仿真工具对用Must协议进行了仿真模拟和分析,结果表明Must算法提高了络的效率,降低了络的负载。

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