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基于地理位置的无线传感器网络路由协议的分析

1.66万字 66页 包括外文翻译，原创作品，已通过查重系统

摘 要
WSN设计的基础是路由协议的设计，与传统网络路由协议不同的是WSN路由协议首先要考虑能量的高效利用即网络的生命周期，目前国内外已经研究出了多种无线传感器网络路由协议，其中基于能量与地理位置相结合的GEAR（geographical and energy aware routing）协议就是代表之一。
GEAR协议是地理位置路由协议中将贪婪转发与节点能量消耗相结合的路由协议，在深入研究后发现它存在遇到同一空洞而进入短暂路由环路的问题，并且需要考虑数据在目标区域中转发时节点的密度和通信半径问题。针对这些问题我们在GEAR协议的基础上设计了新的路由方案，以提高节点的能量利用和减短分组传输路径。我们做了以下的工作：
第一：通过空洞等级标记即节点遇到空洞时通过两连跳的方式扩散自己的空洞消息，使后续节点能够提前绕开空洞，解决了GEAR协议分组发往目标区域时由于路径更新速度太慢陷入路由环路的问题。
第二：在区域内转发时通过区域内动态生成本地最小树LMST的形式转发数据包，避免了分组以盲目洪泛和地理迭代的方式转发时要考虑节点密度和通信距离的局限性。
最后在MATLAB平台上对GEAR协议与改进的协议进行仿真，从实验结果中我们可以看出改进的协议比较好的利用了节点的能量，减短了数据传输的平均路径，提高了网络的健壮性。


关键词：无线传感器网络 路由协议 能量 地理位置 空洞