无线传感器网络中的能量高效多路径路由协议
无线传感器网络多路径路由协议研究
无线传感器网络多路径路由协议研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是由大量的节点组成的网络，这些节点通过无线信号进行通信，并对环境中的信息进行感知和采集。
WSN 广泛应用于工业监测、农业种植、环境监测等领域，由于网络中的节点数量巨大，且节点能量受限，在无线传感器网络中设计高效的路由协议是非常重要的。
传统的路由协议通常采用单路径路由。
但是，单路径路由协议在WSN中会存在一些问题。
例如，在传输过程中，节点可能会出现丢包、拥塞等情况。
一旦出现这些问题，由于单路径路由不能自适应调整，就会导致网络性能下降、能耗增加等问题。
为了更好地解决这些问题，人们开始研究多路径路由协议。
多路径路由协议指的是在网络中使用多条路径传输数据的路由协议。
多路径路由协议相比单路径路由协议的优势在于在传输过程中可以选择更加稳定、可靠的路径，并避免因为一条路径出现问题导致数据传输失败。
同时，多路径路由协议也可以提升网络的数据传输速度，从而使整个网络的性能更加优秀。
近年来，研究人员提出了一系列的多路径路由协议。
其中最具代表性的有AODV多路径路由协议、MMSPEED多路径路由协议等。
AODV多路径路由协议是一种基于跳数的负载均衡的路由协议。
AODV多路径路由协议通过在节点之间不断维护路径，并按照一定的策略选择恰当的路径使得数据可以从源节点快速到达目标节点。
同时，AODV多路径路由协议还能够自动维护网络中的拓扑结构，提高网络的可扩展性和稳定性。
MMSPEED多路径路由协议是一种基于速度、安全和可靠性的复合路径路由协议。
MMSPEED多路径路由协议通过使用时序信息、公钥密码学和网络编码技术进行路径的选择和数据传输。
MMSPEED多路径路由协议不仅可以提高网络的传输速度，同时还能够提高网络的可靠性和安全性，具有很高的实用价值。
多路径路由协议的实现需要考虑多个因素。
首先，需要建立有效的拓扑结构，保证每个节点能够寻找到与之相连的节点。
无线传感器网络中的多路径路由算法设计
无线传感器网络中的多路径路由算法设计无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是由大量的无线传感器节点组成的自组织网络，通过相互通信和协同工作来实现对环境的监测和数据收集。
在WSN 中，节点之间的通信受限于能量、带宽和传输距离等因素，因此传感器节点的能量消耗和网络生存时间成为网络设计的重要指标之一。
多路径路由算法的设计旨在提高网络的可靠性、生存时间和传输效率，减少节点能量消耗和网络拥塞。
在无线传感器网络中，节点分为两类：源节点和目标节点。
源节点收集环境数据，目标节点接收并处理这些数据。
多路径路由算法的目标是选择多条路径，将源节点的数据传输到目标节点，并在传输过程中平衡网络负载，降低节点能量消耗。
下面将介绍两种常用的多路径路由算法：基于分层的路由算法和基于多路径跳的路由算法。
基于分层的路由算法是一种通过分层组织网络结构来提高网络效率的路由算法。
它将网络划分为多个层次，每个层次分别负责不同的网络任务。
一般来说，分层路由算法包括三个层次：传感器节点、汇聚节点和基站节点。
传感器节点负责数据采集和传输，汇聚节点负责数据聚合和汇总，并将数据转发给基站节点。
在传输过程中，每个层次的节点只与相邻层次的节点交互，避免了全局路由信息的传输和存储，降低了能耗和网络负载。
同时，分层路由算法还可以通过选择具有最佳传输质量和能耗的路径，优化数据传输的效果。
基于多路径跳的路由算法是一种通过选择多个中间节点进行数据传输的路由算法。
相比于传统的单路径路由算法，它可以有效地提高网络的可靠性和生存时间。
在多路径跳的路由算法中，多条数据传输路径的选择是基于节点能量消耗、网络负载和传输质量等因素来进行的。
通过选择多个中间节点，可以将数据同时传输到目标节点，并在传输过程中平衡网络负载，降低节点的单点能耗。
此外，多路径跳的路由算法还可以提高数据传输的容错性，即当某条路径出现故障时，可以自动选择其他可用路径进行数据传输。
无线传感器网络中的多路径路由协议的研究
无线传感器网络中的多路径路由协议的研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）作为一种新兴的网络形式，被广泛应用于各个领域，如环境监测、智能交通、智能家居等等。
由于节点间距离较远、节点能量有限、节点密度较大等特点，WSN的路由协议设计成为一项极具挑战性的任务。
而多路径路由协议作为一种解决节点间能量消耗不均、路由可靠性差的问题，成为WSN路由协议研究的热门方向。
本文将介绍无线传感器网络中多路径路由协议的研究进展及存在的问题。
一、多路径路由协议的概念及分类多路径路由协议是指通过利用多条路径从源节点到目标节点的传输，以提高网络性能、降低传输时延与错误率等问题的解决方案。
根据路由协议的不同特点，可将其划分为三类：基于混沌的多路径路由协议、基于动态路由的多路径路由协议、基于负载均衡的多路径路由协议。
其中，基于混沌理论的多路径路由协议是利用混沌性质的多条路径路由协议。
该协议快速收敛且能够抵抗攻击，但其存在路由选择困难以及漏洞等问题。
基于动态路由的多路径路由协议则是通过在网络中选出多个途径，使得数据流能够在这些途径之间传输。
该协议具有快速适应网络环境、路由计算较为简单等特点，但存在路由优化不足、负载不均衡等问题。
基于负载均衡的多路径路由协议主要是为了保证网络的稳定性以及负载均衡，该协议能够有效地提高网络的传输性能、增强网络的适应能力以及灵活性，但在节点能量消耗方面仍需要更好的优化。
二、多路径路由协议的研究现状在WSN多路径路由协议的研究中，学者们主要从以下几方面进行了深入探究：1、路由选择问题在WSN网络中，由于节点能量消耗不均、节点密度不一致等因素的影响，导致节点与节点间的路由选择存在较大差异，从而影响网络的整体性能，进而影响数据传输的可靠性。
针对这一问题，研究者开发出了许多基于能量消耗均衡的路由选择机制，如LEACH、SEP、EECR等算法，能够有效提高网络的稳定性，提高网络的传输效率。
无线传感器网络中的多路径路由协议研究
无线传感器网络中的多路径路由协议研究引言随着无线传感器网络技术的不断发展，人们对其性能的要求也越来越高。
多路径路由协议作为无线传感器网络中的重要组成部分之一，可以提供更加可靠和高效的数据传输服务。
本文将围绕无线传感器网络中的多路径路由协议展开研究。
第一章无线传感器网络基础无线传感器网络是一种可以自组织和自适应的分布式网络系统，由大量小型节点组成，可以实现自动感知、数据采集、信息处理和通信传输等功能。
其结构相对简单，但具有强大的数据处理、通信和传输能力。
无线传感器网络具有以下特点：1. 节点数量众多：无线传感器网络由上百个、上千个甚至上万个节点组成，节点之间需要相互通信协同工作，因此节点数量对网络性能的影响非常大。
2. 低功耗设计：由于节点的能源来源通常为一些不可替代的电池或者能量收集器件，因此需要在设计节点时考虑降低功耗，以延长节点的使用寿命。
3. 分布式环境：无线传感器网络节点通常分布在广泛或者甚至无人地区，节点之间通信环境复杂、不稳定。
第二章多路径路由协议的基本概念多路径路由协议指的是一种可以利用多条通信路径进行数据传输的路由协议。
在无线传感器网络中，节点之间的通信环境较为复杂，节点数量众多，因此单一的通信路径可能存在很多问题，例如信号不稳定、路由瓶颈问题等。
利用多条路径进行传输可以增加网络的稳定性和可靠性，提高数据传输的效率和成功率。
多路径路由协议主要包含以下几个主要概念：1. 多路径分裂：指的是在路由过程中，将数据流量分流到多条不同的路径上传输。
2. 多路径汇合：指的是在路由过程中，将多条不同路径上的数据流量进行合并，进行数据传输。
3. 多路径选择：指的是在网络中有多条路径可以选择进行数据传输时，如何合理选择路径，以保证网络的可靠性和效率。
4. 多路径维护：指的是在网络中，不断维护多条可供选择的路径，并尽可能增加可选路径的数量，以保证网络的可靠性和性能。
第三章多路径路由协议的应用多路径路由协议在无线传感器网络中的应用具有重要的作用。
无线传感器网络中的多路径数据传输协议研究
无线传感器网络中的多路径数据传输协议研究摘要：无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量低成本、低功耗和无线通信能力的传感器节点构成的网络。
WSN在多个领域有着广泛的应用，如环境监测、智能交通等。
然而，WSN面临的一个重要挑战是如何实现高效、可靠的数据传输。
本文针对这一问题，研究了无线传感器网络中的多路径数据传输协议，并就其设计思想、关键技术和未来发展进行了探讨。
一、介绍无线传感器网络中的数据传输是WSN的核心功能之一，需要解决的主要问题是如何将大量的传感器节点收集到的数据可靠地传输到基站或其他目的地。
由于传感器节点分布广泛、通信链路不稳定等原因，单一路径传输会面临信号衰减、链路中断、传输延迟等问题。
因此，研究多路径数据传输协议成为提高传感器网络性能的重要手段。
二、多路径数据传输协议的设计思想多路径数据传输协议是通过利用多个路径将数据传输到目的地，以提高可靠性和性能。
其设计思想可以从以下几个方面进行考虑：1. 路径选择：多路径数据传输协议需要选择适当的路径，使得数据能够有效地传输到目的地。
路径选择可以根据节点的位置、链路质量、能耗等因素进行决策，并利用拓扑控制算法建立和维护高效的路径。
2. 数据分发：多路径数据传输协议需要将数据分发到选择的路径上，以保证数据能够通过多条路径并发传输，提高传输效率。
数据分发可以使用多播技术，将数据同时发送到多个节点，避免数据在单一节点上的拥堵。
3. 数据重组：在目的地节点，需要对通过多个路径传输的数据进行重组，以得到完整的数据。
数据重组可以通过序列号、时间戳等方式进行，确保数据的顺序性和完整性。
三、多路径数据传输协议的关键技术多路径数据传输协议的设计涉及到诸多关键技术，以下列举了其中几项：1. 路径选择算法：路径选择算法是多路径数据传输协议中最核心的技术之一，它决定了数据传输的可靠性和性能。
路径选择算法可以根据节点的位置、链路质量、能耗等因素进行决策，并动态地调整路径，以适应网络状态的变化。
无线传感器网络中能量高效路由协议设计
无线传感器网络中能量高效路由协议设计无线传感器网络是一种由大量分散节点组成的自组织网络，具有广泛的应用前景。
然而，传感器节点的能量受限，限制了网络的生命周期和性能。
因此，能量高效的路由协议设计成为无线传感器网络中的重要问题。
本文将介绍无线传感器网络中能量高效路由协议的设计原理和方法。
一、能量高效路由协议的目标和挑战无线传感器网络中的能量高效路由协议的目标是尽量减少节点的能量消耗，延长网络的生命周期，并提高网络的性能。
然而，由于传感器节点能量有限、网络拓扑动态变化和节点之间的通信延迟等挑战，使得能量高效路由协议的设计变得复杂而具有挑战性。
二、能量高效路由协议的设计原则1. 能量均衡：在无线传感器网络中，一些节点的能量消耗较快，可能导致网络中断或无法达到预期的目标。
因此，能量高效的路由协议应该尽量平衡节点的能量消耗，避免出现能量耗尽的节点。
2. 路径选择：能量高效路由协议应该选择能够尽量减少能量消耗的路径进行数据传输，例如选择距离较短、功耗较低的节点作为中继节点，减少多跳传输所带来的能量损耗。
3. 数据聚集：节点之间的通信也是能量消耗的重要因素。
因此，能量高效路由协议应该通过数据聚集的方式，减少节点之间的直接通信，尽量降低能量消耗。
三、能量高效路由协议的设计方法1. 基于距离的路由协议：基于距离的路由协议是一种简单而常用的能量高效路由协议。
该协议根据节点之间的距离选择最短路径进行数据传输，减少能量消耗。
然而，该协议忽略了节点能量消耗差异导致的能量不均衡问题。
2. 基于能量的路由协议：基于能量的路由协议考虑了节点能量消耗不均衡问题。
该协议通过评估节点的能量状况，选择能量足够的节点作为中继节点，避免能量耗尽的节点进行数据传输。
然而，该协议没有考虑到节点在不同的位置可能拥有不同的能量消耗速率。
3. 混合路由协议：混合路由协议综合考虑了距离和能量的因素。
该协议不仅选择距离较短的节点作为中继节点，而且考虑节点的能量消耗速率，平衡能量消耗。
无线传感器网络中能量多路径路由协议的优化
第３ ５卷
第 １ ２期
系 统 工 程 与 电 子 技 术
Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
输延 时 ， 提 高传输 效率。
关 键 词 ：无 线 传 感 器 网络 ；能 量 多路 径 协 议 ；实 时 性 ； 路 径 中图分类 号 ： ＴＮ ９ ２ 文 献 标 志 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ５ ０ ６ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ２ ７
无 线传 感 器 网络 中能 量 多路 径 路 由协 议 的优 化
唐 冰清 ，张玲 华
（ １ ． 南京 邮 电大学通 信 与信 息工 程学 院 ，江苏 南 京 ２ １ ０ ０ ０ ３ ； ２ ． 南 京邮 电大 学宽 带无 线通信 与传 感 网技 术教 育部 重点 实验 室 ，江苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ３ ）
Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｐａ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ
ｉ ｎ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋｓ
Ｔ Ａ Ｎ Ｇ Ｂｉ ｎｇ — ｑ ｉ ｎｇ ，ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ Ｌｉ ｎｇ — ｈｕ ａ 。
Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ３，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ；２ ． Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｆ Ｂｒ ｏ ａ ｄ ｂ ａ ｎ ｄ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ０ ３，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
面向无线传感器网络的多路径路由协议设计研究
面向无线传感器网络的多路径路由协议设计研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分散的、自组织的传感器节点组成的无线网络，具有分布广泛、功能强大、实时性高等特点。
由于传感器节点数量庞大，且对电池寿命要求高，因此设计一种高效可靠的多路径路由协议对于WSN的应用和发展至关重要。
一、多路径路由协议的设计意义多路径路由协议是WSN中最为关键的协议之一，因为多路径路由可以提高分析的精度，并可以防止因单一路由的失效而导致的通信中断。
此外，多路径路由可以增强网络的鲁棒性，减少网络负载，提高网络生命周期，从而有效解决传统路由协议的局限性。
二、多路径路由协议的研究现状目前，已经有多种多路径路由协议被提出。
其中，几种典型的协议分别为Ad Hoc On-Demand Distance Vector（AODV）多路径路由协议、Multipath Distance Vector（MDV）协议、Geographical AODV（GAODV）和Multicast Ad hoc On-Demand Distance Vector（MAODV）协议等。
其中，AODV 多路径路由协议是一种随需应答的路由协议，它强调了路由的延迟和控制信息的减少。
其基本思想是仅在相邻节点之间建立路由，并在需要时再通过“请求/响应”方式建立路由。
其主要优点是能够快速响应网络拓扑的变化，但其缺点是易发生节点的震荡现象。
MDV 协议实现了更加高效的多路径路由，其主要思想是在 AODV 路由表中增加了新的条目，以提供多条路径。
这样，当某些连接节点失效时，其他的节点可用于维持数据的传输，从而提高路由的可靠性和稳定性。
但是，MDV 协议的路由切换时间比较长，可能会导致路由器节点在处理“大量”数据时出现问题。
GAODV 协议是基于位置信息的多路径路由协议，其核心思想是利用节点的地理位置信息来分配网络地址，并相应的启发式算法来选择多条源路由。
无线传感器网络中基于多路径路由的研究
无线传感器网络中基于多路径路由的研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是指由许多由无线传感器组成的、能够感知和获取环境信息的网络系统。
在无线传感器网络中，每个传感器都是一个微型设备，负责采集和处理数据，并将数据传输到网络中心节点，从而实现对环境的监测和控制。
基于多路径路由的研究，可以优化无线传感器网络中的数据通信，提高传感器的可靠性和可用性，具有重要的理论和实际意义。
一、无线传感器网络的基本结构和路由问题无线传感器网络具有分散性、动态性、资源有限性和能量限制等特点，因此在网络通信过程中，如何设计一个高效、可靠、节能的数据传输路由方案，是无线传感器网络中的关键问题。
无线传感器网络的基本结构如图所示：[图示无线传感器网络基本结构]在无线传感器网络中，节点之间的路由决策受到多种因素的影响，包括传感器节点的能量、网络拓扑结构、数据传输负载等。
由于传感器节点的能量有限，要保证网络的可持续性，必须在保证传输质量的同时，尽可能地降低传输能量的消耗。
因此，设计一个高效的路由协议，在网络中选择最优的传输路径，是无线传感器网络中的一个重要研究方向。
二、基于多路径路由的优势和技术挑战在传统的单路径路由协议中，数据只能通过单一的传输路径进行传输，因此在网络拥塞或链路故障的情况下，会导致网络传输性能的下降和数据传输的延迟增大。
相比单路径路由，基于多路径路由的优势在于：1. 增强了传输的可靠性和数据的可用性；2. 减少了节点的拥塞和消耗的能量；3. 提高了网络的传输带宽和数据传输速率。
与此同时，基于多路径路由的研究也面临着技术挑战，如何在网络中动态选择合适的路径，如何避免路径中出现循环和重复，如何保证数据传输的顺序和时效性等。
三、基于多路径路由的技术发展与应用在WSN的多路径路由中，最常见的路由协议有：MFR（Multiple Forwarding Routing）协议、MMSPEED协议、MT-PRP（MultiTopology Protocol for Real-time Process）协议、MMP（Multi-Path Multi-Speed Protocol）协议等。
无线传感器网络中的能量高效路由协议研究
无线传感器网络中的能量高效路由协议研究随着物联网技术的快速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）已经广泛应用于各个领域，如环境监测、物流管理和智能家居等。
然而，WSN的节点资源有限，尤其是能量资源的有限性成为了限制其发展的主要瓶颈之一。
因此，在无线传感器网络中研究能量高效路由协议显得尤为重要。
能量高效路由协议是指在无线传感器网络中，通过合理的数据转发和节点选择机制，实现能量平衡和延长网络生命周期的路由协议。
本文将从节点选择、多跳路由和能量平衡三个方面，介绍几种常见的能量高效路由协议。
首先，节点选择是能量高效路由协议中的关键问题。
传统的路由协议通常使用固定节点或随机选择节点作为路由器，忽视了节点能量消耗的差异性。
而基于节点选择的能量高效路由协议能够根据节点的剩余能量、节点距离等因素进行优化选择，以实现能量均衡和延长网络生命周期。
一种常见的节点选择方法是基于能量的负载均衡算法。
该算法通过将任务均匀分配到各个节点，使得整个网络中的能量消耗较为平均。
这种方法通常采用轮询或随机选择策略，将数据交织传输，减少节点能量消耗。
另一种方法是基于节点距离的选择，优先选择离源节点较近的节点作为路由器，减少节点之间的传输距离，降低能量消耗。
其次，多跳路由在能量高效路由协议中也起到重要的作用。
多跳路由允许数据在多个节点之间通过中继传输，减少了单个节点的能量消耗。
在多跳路由中，应选择离源节点较近且能量充足的节点作为中继节点，避免能量不足的节点在多跳传输中过早失效。
为了实现高效的多跳路由，一种常用的协议是基于链路质量的路由协议。
该协议会根据节点之间的信号强度和路径容量等参数，选择可靠且能耗较小的路径进行数据传输。
另外，动态调整路径也是一种常见的优化方法，该方法可以根据实时的网络状态和节点能量状况，自适应地调整路径，以实现能量均衡和延长网络生命周期。
最后，能量平衡是能量高效路由协议的核心目标之一。
面向无线传感器网络的多路径路由协议研究
面向无线传感器网络的多路径路由协议研究一、引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）作为一种新型的网络体系结构，在监控、控制和信息采集方面具备了重要的应用前景，因为它能够实现远距离、实时和高精度的数据传输。
在一个典型的WSN中，数以千计的微型传感器各自都可以执行简单的传感任务，但是它们用一些传统的路由协议是很难把这些信息传输到网络中心的，因为传感器朝着不同的方向发送数据。
多路径路由协议正是为了解决这个困境而设计的，它允许多个路径同步地接收和转发数据，以确保数据在一个虚拟路径上的完整到达。
本文将着重探讨面向无线传感器网络的多路径路由协议的研究，重点关注平衡负载的问题。
二、多路径路由协议的分类1. 应用层多路径路由协议应用层多路径路由协议（Application-level Multi-Path Routing Protocol，AMRP）都是在传输层或者应用层实现的，且不需要网络层的协助，它们利用重排、分支、复制和转发等方法自主地生成多条数据路径，然后合并成一条平衡的虚拟路径，以有效地保证数据传输的可靠性。
这种协议的优点是易于实现和调试，但是其性能有限，还容易引起网络拥堵。
2. 网络层多路径路由协议网络层多路径路由协议（Network-level Multi-Path Routing Protocol，NMRP）是在网络层实现的，它们利用网络层的路由表，根据各节点之间的拓扑结构，生成多条相对平衡的虚拟路径，以实现数据的负载均衡和概率可靠传输。
这种协议的优点是性能良好、高效稳定、适用于中等和大型网络，但是其缺点是节点对网络拓扑的要求很高。
三、多路径路由协议的优化1. 平衡负载多路径路由协议具有平衡负载的功能，但是在实际应用中，由于网络的突发性负载和节点自适应性的不稳定性，每条虚拟路径的负载并不是绝对均衡的，易导致网络拥堵和能源消耗过度。
因此，需要对多路径路由协议进行平衡负载的优化，以保持网络流畅和节点寿命。
无线传感器网络中的多路径路由技术的使用教程
无线传感器网络中的多路径路由技术的使用教程随着无线传感器网络的快速发展，越来越多的应用场景需要支持高可靠性和高效率的数据传输。
在传感器网络中，多路径路由技术被广泛应用，以解决传输中可能出现的信号传输丢失、网络拥塞等问题。
本文将介绍无线传感器网络中的多路径路由技术的使用教程，包括多路径路由的基本原理、常用的多路径路由协议以及如何实现多路径路由。
一、多路径路由的基本原理多路径路由是指在传感器网络中通过多个路径传输数据。
它通过同时利用多条路径来传输数据，提高了网络的可靠性和性能。
多路径路由技术的实现需要解决两个关键问题：路径选择和数据切割。
1. 路径选择路径选择是多路径路由中最重要的一步。
传感器网络中的节点通常分布在一个广阔的区域内，节点之间的链路质量可能不均匀，因此需要选择最佳的路径来传输数据。
最常用的路径选择技术是基于链路质量的选择，它通过测量链路的一些指标，如信号强度、信号传输速率等来评估链路的质量。
选择链路质量最好的路径作为传输路径。
除了链路质量，路径选择还可以考虑节点的能量消耗、网络拓扑结构等因素。
2. 数据切割数据切割指将要传输的数据分割成若干个小包，分别通过不同路径进行传输。
这样可以提高数据传输的可靠性和效率。
数据切割技术有多种，如利用纠错编码对数据进行编码，使得即使有某些小包丢失也能够恢复原始数据。
二、常用的多路径路由协议1. 多路径拓扑控制协议（MTCP）MTCP是一种基于网络层的多路径路由协议。
它通过维护多个路径，利用链路质量信息来选择最佳路径进行数据传输。
MTCP的主要特点是支持动态路径选择和负载均衡。
节点可以根据当前的网络状况选择最佳的路径，从而有效地分担网络负载，提高网络的吞吐量和传输效率。
2. 多路径源路由协议（MSRP）MSRP是一种基于网络层的多路径路由协议。
它通过源节点维护多个路径的信息，将多个路径信息附加在数据包的头部，然后通过网络中的中间节点进行转发。
中间节点根据数据包头部的多路径信息选择最佳的路径进行转发。
无线传感器网络多路径传输协议研究
无线传感器网络多路径传输协议研究一、引言近年来，随着无线传感器网络技术的不断发展，传感器网络的应用领域也越来越广泛。
传感器网络中的节点分布在广阔的地域范围内，而且在野外环境中经常会出现一些节点失效的情况，这就给数据传输过程带来了一定的困难。
为了克服这些困难，研究人员们不断探索新的传输协议，其中多路径传输协议就是一种较为有效的解决方案。
本文主要对无线传感器网络多路径传输协议进行研究，并探索其优点和不足之处，以及未来的发展方向。
二、无线传感器网络2.1 无线传感器网络介绍无线传感器网络是由一组分布式的、自主工作的、有限资源的节点组成的，这些节点协同工作来完成一些监测、感知、识别等任务。
每个节点都可以感知环境中的某些信息，并将采集的数据通过网络传输到指定的基站。
2.2 无线传感器网络的特点无线传感器网络的节点分布在广大的地域范围内，这使得节点之间的通信变得异常困难。
同时，由于节点的功耗有限，系统的能耗也成为了一个重要的问题。
因此，无线传感器网络的设计和优化需要满足以下要求：（1）节点低功耗：为了延长节点的寿命，需要保证节点的低功耗。
（2）网络可靠性高：当一个节点失效时，需要通过其他节点来保证网络的正常运行。
（3）节点间通信灵活性高：由于节点间的通信频繁变动，传输协议需要具有较高的灵活性。
三、多路径传输协议3.1 多路径传输协议介绍多路径传输协议是一种可以利用多个不同路径进行数据传输的协议。
多路径传输协议可以有效提高数据传输的可靠性，同时也可以减少数据重传的次数。
多路径传输协议较为适合用于无线传感器网络。
3.2 多路径传输协议的优点（1）提高网络的可靠性：多路径传输协议可以将数据传输分散到不同的路径上，当其中任意一个路径出现问题时，数据可以通过其他路径进行传输，从而有效提高了网络的可靠性。
（2）减少数据重传的次数：多路径传输协议通过多条路径传输数据，数据可以在所有路径上同时传输，从而可以选择传输速度较快的路径，这样可以减少数据重传的次数。
无线传感器网络中的能量高效多路径路由协议
无线传感器网络中的能量高效多路径路由协议作者：王强来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第12期摘要：无线传感器网络中能量高效路由协议的目标是尽可能延长网络生存时间。
多路径路由协议可以使网络流量在多条节点不相交路径间均衡分配，从而可以有效增加网络寿命。
另外，安全的数据传输也成为WSN广泛应用所必须的重要提前。
本文提出一种无线传感器网络中基于数字签名的能量高效多路径路由协议。
关键词：无线传感器网络多路径路由协议数字签名1概述在无线传感器网络资源受限的环境中将感知数据从源节点安全、有效地传输到汇聚节点具有一定挑战。
很多研究尝试解决资源受限的WSN环境中的数据转发问题。
这些研究选择源和汇聚节点之间能够满足资源受限（如能量、带宽和计算能力）需求的最优路径，并考虑最小跳数、最小传输代价和最大剩余能量等方面因素来进行数据转发。
还有一些路由协议试图在数据转发过程中通过减少节点能量消耗来增加网络寿命。
然而，这些方式在能量利用效率等方面性能均低于多路径路由协议。
多路径路由协议搜索源和汇聚节点之间所有的可用路径。
由于数据被分配在多条路径上传输，所以传输能耗也相应地被均衡到不同的路径上。
多路径路由协议通过基于有效的负载均衡机制在不同路径中分配数据传输量以此更大程度地均衡网络能量，增加数据传输的可靠性，保证QoS需求，以及适应WSN资源受限的特性。
另外，WSN中路由协议很容易受到恶意节点的安全威胁。
特别地，容易遭受多种网络攻击，如篡改攻击、选择转发攻击、污水池攻击和女巫攻击等。
本文提出一种安全和能量高效的节点不相交多路径路由协议———EEMRP。
EEMRP是汇聚节点发起的主动路由协议。
协议基于最大路径效用原则确定源和汇聚节点之间的主路径和备用路径，从而有效均衡网络能量，延长网络寿命以及实现应用所需的QoS保证。
EEMRP采用椭圆曲线密码和MD5确保数据传输的私密性、完整性、认证性和不可否认性。
它能有效抵御WSN中篡改攻击、路由转发攻击和污水池攻击等各种攻击。
无线传感器网络中的多路径路由算法研究
无线传感器网络中的多路径路由算法研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境数据。
多路径路由算法是WSN中的重要组成部分，旨在提高网络性能和可靠性。
本文将研究无线传感器网络中的多路径路由算法。
首先，我们将介绍无线传感器网络中的多路径路由算法的背景和意义。
WSN中的传感器节点通常分布在广阔的地域范围内，传输距离较远，节点能量有限。
传统的单路径路由算法往往将数据通过一条路径传输，容易受到网络中的链路损坏或节点能量耗尽的影响，导致数据传输中断或信息丢失。
而多路径路由算法可以通过选择多条路径，将数据进行拆分和并行传输，提高网络的可靠性和容错性。
接下来，我们将详细介绍几种常见的无线传感器网络中的多路径路由算法。
1. 面向信任的多路径路由算法面向信任的多路径路由算法通过节点之间的信任建立多条可信任的路由路径。
此算法首先建立节点之间的信任模型，计算节点之间的信任值，并根据信任值选择可信任的路由路径。
这种算法能够有效抵御攻击和欺骗，提高传输的安全性和可靠性。
2. 基于负载均衡的多路径路由算法基于负载均衡的多路径路由算法通过检测节点的负载情况，选择负载相对较低的路径进行数据传输，实现负载的均衡分配。
该算法可以避免单个路径负载过大而导致的网络拥塞和性能下降。
另外，该算法还可以降低节点能量消耗，延长网络的生命周期。
3. 自适应多路径路由算法自适应多路径路由算法根据实时网络状况和传感器节点的能量消耗，动态选择多条路径进行数据传输。
通过监测网络状态和节点能量，算法可以根据不同的情况调整路径选择策略，提高网络的适应性和性能。
此外，还有其他一些无线传感器网络中的多路径路由算法，如基于QoS（Quality of Service）的多路径路由算法、基于地理位置的多路径路由算法等。
这些算法都在不同方面对多路径路由进行了改进和优化，以提高网络的可靠性、安全性和性能。
无线传感器网络中的能量高效路由协议研究
无线传感器网络中的能量高效路由协议研究一、引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种自组织的、分布式的无线网络结构，由大量具有感知、处理、通信能力的传感器节点组成。
在WSN中，能源是一个宝贵的资源，有效利用和管理传感器节点的能量成为了研究的重点。
本文将着重探讨无线传感器网络中的能量高效路由协议的研究，通过分析现有的路由协议，并对其进行比较和总结，以期为WSN中能量的有效利用提供一定的参考和指导。
二、无线传感器网络中的能量问题在无线传感器网络中，传感器节点的能量来源通常是有限的电池。
受限的能量资源导致传感器节点的能量消耗不得不受到限制。
因此，有效利用和管理能量资源成为无线传感器网络中的一项重要任务。
能量高效路由协议的研究目的在于将传感器节点的能量消耗降到最低，延长整个网络的寿命。
三、现有的能量高效路由协议1. 能量感知路由协议能量感知路由协议是一种基于能量的路由协议，通过对网络中各个传感器节点的能量信息进行感知和收集，选择能量充足的节点作为下一跳，以降低能量消耗。
代表性的能量感知路由协议有LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）和PEGASIS （Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）。
2. 拥塞感知路由协议拥塞感知路由协议关注的是网络中数据传输的流量和拥塞情况，通过控制传输速率和路由选择来降低能量消耗。
拥塞感知路由协议可以根据拥塞的程度选择最佳的路径，以保证网络的性能和稳定性。
代表性的拥塞感知路由协议有Directed Diffusion和ACCR （Adaptive Contention Control and Routing）。
3. 基于跳数的路由协议基于跳数的路由协议是通过限制数据包传输的跳数来减少能量消耗。
该类路由协议通常采用最短路径或最佳路径的方式进行数据传输，以减少中继节点的能量消耗。
无线传感器网络中的能量效率路由协议研究
无线传感器网络中的能量效率路由协议研究无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）由无线传感器节点组成，这些节点能够自组织形成一个网络，实现对环境、人、物、事物等的感知、采集、处理和传输。
WSN应用广泛，如环境监测、智能交通、健康医疗、智能家居等。
WSN中节点的能源是一个重要的限制，因为节点通常使用电池供电，并具有有限的电池寿命。
因此，在WSN中设计一种能够节省节点能量的路由协议是至关重要的。
一些传统路由协议，如Ad-hoc On-Demand Distance Vector（AODV）和Destination-Sequenced Distance Vector（DSDV）等，将网络地图和距离信息传播到整个网络中，从而实现节点之间的通信。
然而，这些协议的缺陷是它们无法考虑当前网络的能量状况，因此，节点可能被过度使用而过早耗尽电池。
此外，由于节点在不断转发数据包，因此需要消耗更多的能量。
为了解决这些问题，一些能量效率路由协议已被提出。
这些协议通过优化路由来减少能量的消耗，在节点之间建立最小路径来跨越网络。
在这些协议中，节点的能量状况被考虑在内，从而实现对网络能量的有效利用。
一种能量效率路由协议是基于启发式算法的协议。
该协议通过跟踪节点的能量，并在节点的剩余能量不足时停止向短期记忆器中存储信息，以便减少能量的消耗。
此外，该协议还可以使用全局数据来建立网络拓扑，从而更好地节省能量。
另一种能量效率路由协议是基于分簇的协议。
在这种协议中，节点被分为不同的簇，每个簇有一个负责人来处理簇内节点之间的通信。
簇内节点之间的通信可以通过较低功率的方式来进行，从而实现节能效果。
此外，每个簇负责人还可以使用局部信息来优化路由。
最后，一种基于自组织网络的能量效率路由协议也被提出。
在这种协议中，节点可以自主地组织成网络，建立不同的拓扑结构，以适应不同应用场景的需求。
此外，这种协议还可以优化路由，从而减少通信能源的消耗，延长节点的寿命。
无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略
无线传感网络能量有效负载均衡的多路径路由策略无线传感网络（WSN）是一种由大量分散的、自主的传感器节点组成的网络，这些节点可以感知环境中的各种参数并进行数据采集和处理。
然而，由于大多数传感器节点都是由电池供电，能量限制成为了WSN中最重要的因素之一。
因此，有效能量管理和有效负载均衡是WSN设计中必须要解决的问题。
由于WSN通常需要进行数据传输，因此在这个网络中实现有效能量管理必须考虑路由策略。
传统的路由策略是单路径路由，这种方式将所有数据通过一个路径传输到目的地。
这种方式能够简化路由算法，但会导致传输过程中的混杂和冗余，同时还会在路由路径中产生“热点”的现象；即某些节点会承受过多的消息传输压力，导致能量消耗不均衡。
为了解决这种情况，WSN的设计师们开发了一种多路径路由策略，可以在不同的路径之间分配传输负载，使能量的使用更加均衡。
多路径路由策略使用多个路径进行传输，路由算法会将传输数据分布在不同的路径上，避免热点出现。
这种策略能够有效地改进传输质量，并显著降低网络节点的能量消耗。
在多路径路由策略中，能量有效性可以通过负载均衡算法来实现。
负载均衡算法主要关注的是如何将传输负载平等地分配到不同的路径上，以保持网络中节点能量的均衡分配。
一般来讲，负载均衡算法可以分为两类：基于哈希算法的负载均衡和基于拓扑算法的负载均衡。
基于哈希算法的负载均衡算法采用散列算法将传输数据均匀地分配到不同的路径上。
数据包中的源和目的地址会经过一定的哈希函数处理，得到一个特定的哈希值，然后将数据包发送到哈希结果所对应的路径。
这种负载均衡算法不依赖网络拓扑，但在某些情况下可能会导致数据包流动不平衡。
基于拓扑算法的负载均衡算法可以采用广度优先搜索（BFS）或单源最短路径（Dijkstra）等技术，确定每条路径中的节点数、数据传输时间和能量消耗，然后将传输负载分配到各个路径中，以实现负载均衡。
这种算法可以更好地保持网络的平衡性，但也需要实时检测网络拓扑，需要更多的信息交换，因此在运作过程中更加复杂。
无线传感器网络中的多路径路由技术研究
无线传感器网络中的多路径路由技术研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是由大量分布在被监测区域内的无线传感器节点组成的自组织网络。
它具有自组织、自适应和自修复的特点，因此在环境监测、智能交通、军事作战等领域得到了广泛的应用。
而在WSN中，路由技术的研究是一个非常重要的课题，其中多路径路由技术是一种有效的方式来提高网络的可靠性和稳定性。
传统的无线传感器网络中常用的路由技术是单路径路由，即节点通过选择最佳路径将数据传输到目标节点。
然而，由于节点的能量和带宽有限，并且网络拓扑结构可能会发生变化，单路径路由技术往往不够稳定。
因此，多路径路由技术成为了研究的热点之一。
多路径路由技术指的是在传输过程中使用多条路径将数据从源节点传输到目标节点。
它可以通过同时使用多个路径来增加网络的吞吐量和带宽利用率，并且在某些路径发生故障时可以选择其他可用路径继续传输。
因此，多路径路由技术能够提高网络的可靠性和稳定性。
在WSN中，多路径路由技术的研究主要集中在两个方面：路径发现和路由选择。
路径发现是指在网络中寻找多个可用路径的过程。
传统的路径发现方法有基于链路状态的方法和基于距离向量的方法。
基于链路状态的方法需要节点在网络中广播信息，以便其他节点了解到当前网络拓扑信息。
而基于距离向量的方法则是节点根据自身到其他节点的距离来选择路径。
这些方法在小型网络中可以得到很好的应用，但在大规模网络中容易出现信息传输延迟和网络拥塞的问题。
为了解决传统路径发现方法的局限性，研究者们提出了一些新的路径发现算法。
比如，一种基于负载平衡和拓扑信息的路径发现算法，它通过在网络中分配负载来均衡各个节点的能量消耗，并根据节点的能量状况选择可用路径。
还有一种基于信号强度的路径发现算法，它通过测量节点之间的信号强度来确定路径的可行性。
这些新的算法在一定程度上提高了路径发现的效率和准确性。
路由选择是指在路径发现后，根据网络条件选择适当的路径进行数据传输的过程。
无线传感器网络的路由协议
以数据为中心的路由协议
SPIN协议
优点
解决了内爆问题和部分解决了重叠问题 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 当多个节点向同一个节点同时发送REQ时，需要退避算法
以数据为中心的路由协议
定向扩散协议
定向扩散(Directed Diffusion)协议：汇聚节点接到上层应用的查询任务后， 将兴趣消息通过洪泛方式周期性地广播出去，即告诉其他节点我要收集什 么兴趣。在传输过程中建立从数据源节点到汇聚节点的传输梯度。在区域 内“兴趣”匹配节点沿着梯度方向通过路径传送数据到汇聚节点。
能量感知路由
能量多径路由
传统能量路由频繁通过某一路径传输数据，易导致该路径上节点能量消 耗过快，节点提早失效。
能量多径路由基本思想 ◆在源节点和目标节点之间建立多条数据传输路径 ◆根据每条路径上节点的剩余能量和传输消耗的能量来给每条路径赋 予一定的选择概率 ◆依概率在多条路径中选择传输路径，均衡消耗节点能量，延长网络 生存期
如选择某一邻居代价 太高，则放弃选择
以数据为中心的路由协议
洪泛 (Flooding)协议
◆泛洪是一种传统的路由技术。 ◆泛洪算法的主要思想是由某节点发起数据广播，然后任意一个收 到广播的节点都无条件将该数据包广播出去，每一节点都重复这样 的过程直到数据遍历全网或者达到规定的最大跳数。数据包像洪水 一样漫过所有地方，因此称为洪泛协议。 ◆算法不用维护网络拓扑结构和路由计算，实现简单。但是最主要 的是内爆和重叠以及资源盲点等。
以数据为中心的路由协议
洪泛 (Flooding)协议
内爆现象：洪泛机制允许大量冗 重叠现象：监测同一区域的节点容 余消息，节点会收到来自多个邻 易产生相同的信息，造成传播过程 中的信息冗余，消耗大量能量。 居节点转发的相同消息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
无线传感器网络中的能量高效多路径路由协议作者：王强来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第12期摘要：无线传感器网络中能量高效路由协议的目标是尽可能延长网络生存时间。
多路径路由协议可以使网络流量在多条节点不相交路径间均衡分配，从而可以有效增加网络寿命。
另外，安全的数据传输也成为WSN广泛应用所必须的重要提前。
本文提出一种无线传感器网络中基于数字签名的能量高效多路径路由协议。
关键词：无线传感器网络多路径路由协议数字签名1概述在无线传感器网络资源受限的环境中将感知数据从源节点安全、有效地传输到汇聚节点具有一定挑战。
很多研究尝试解决资源受限的WSN环境中的数据转发问题。
这些研究选择源和汇聚节点之间能够满足资源受限（如能量、带宽和计算能力）需求的最优路径，并考虑最小跳数、最小传输代价和最大剩余能量等方面因素来进行数据转发。
还有一些路由协议试图在数据转发过程中通过减少节点能量消耗来增加网络寿命。
然而，这些方式在能量利用效率等方面性能均低于多路径路由协议。
多路径路由协议搜索源和汇聚节点之间所有的可用路径。
由于数据被分配在多条路径上传输，所以传输能耗也相应地被均衡到不同的路径上。
多路径路由协议通过基于有效的负载均衡机制在不同路径中分配数据传输量以此更大程度地均衡网络能量，增加数据传输的可靠性，保证QoS需求，以及适应WSN资源受限的特性。
另外，WSN中路由协议很容易受到恶意节点的安全威胁。
特别地，容易遭受多种网络攻击，如篡改攻击、选择转发攻击、污水池攻击和女巫攻击等。
本文提出一种安全和能量高效的节点不相交多路径路由协议———EEMRP。
EEMRP是汇聚节点发起的主动路由协议。
协议基于最大路径效用原则确定源和汇聚节点之间的主路径和备用路径，从而有效均衡网络能量，延长网络寿命以及实现应用所需的QoS保证。
EEMRP采用椭圆曲线密码和MD5确保数据传输的私密性、完整性、认证性和不可否认性。
它能有效抵御WSN中篡改攻击、路由转发攻击和污水池攻击等各种攻击。
2能量高效节点不相交多路径协议（EEMRP）2.1模型假设对本模型进行如下假设。
①假设WSN网络为无向连接图G（V，E），其中，V是节点集合，E是边集合。
如果节点i和j能够互相通信，则链路（i，j）∈E。
②网络中包括传感器节点、网关节点和汇聚节点三类节点，所有节点随机部署。
其他节点通过多跳方式向汇聚节点发送信息。
③根据通信距离、传感器节点数量和地理位置，将网络划分为簇结构。
每个簇中包含且仅包含一个负责数据融合和节点管理的网关节点，网关节点能量远远大于传感器节点。
所有传感器节点均具有相同的能量，相同的感知、计算和通信能力。
汇聚节点的能量和处理能力不受任何限制。
④每个传感器节点都具有固定的传输范围R。
网络中源节点和汇聚节点之间有多条节点不相交路径，源节点基于最大路径效用原则选择到达汇聚节点的主路径和备用路径。
⑤每个节点都具有唯一的私钥和公钥，且均可以使用MD5算法。
2.2 EEMRP路由生成EEMRP是一种基于簇结构的主动式节点不相交多路径路由协议。
EEMRP由汇聚节点发起路由生成过程。
在路由生成阶段，节点通过交换路由建立数据包（RFP）搜索到达汇聚节点的所有节点不相交路径，同时建立并维护路由表。
如果到达汇聚节点的大量路径以某节点Ni作为中间节点或者Ni处理数据量较大，则相应地，Ni的能量消耗也会较高。
因此，为了更大化路径效用，均衡节点能耗及延长网络寿命，同时保证路径具有低时延、高可靠和高吞吐量性能，EEMRP中每个节点基于最大路径效用原则从多条节点不相交路径中选择主路径。
最大路径效用原则考虑了路径能耗、节点剩余能量和链路时延等重要参数。
为了确定路径效用，每个节点需对这些参数进行测量和估计。
如果路径效用低，则表明由于路径上节点剩余能量不足或路径能耗较高等原因，此路径不适合作为主路由路径。
路由建立具体过程如下：①汇聚节点向所有网关节点组播RFP数据包，启动路由生成过程。
②每个网关节点将RFP跳数设为1，并广播RFP。
③对于接收到RFP的传感器节点，如果路由表中不存在到汇聚节点的路径，则转到步骤⑤，否则继续。
④传感器节点计算自己的节点效用Nutility并检查RFP。
如果其跳数大于路由表中的跳数或者其节点效用低于效用阈值，则丢弃数据包，否则继续。
⑤传感器节点存储并更新RFP：a将跳数加1；b更新前向节点ID并其加入到路径中；c 更新路径效用；d更新路由表。
⑥这个过程重复到所有传感器节点都建立了用于存储到达汇聚节点路径的路由表。
其中，每个节点按照公式（1）计算自己的节点效用。
RFP中路径效用为后向路径中所有节点效用总和与最小节点效用连接值。
前者为低16位，后者为高16位。
设路径效用值为x，则效用阈值N軓utility=k×（（x>>16）&0xFFFF）如果节点接收RFP，则需更新RFP的路径效用x，具体方式为：2.3 EEMRP数据传输与自适应成簇设k是节点j和汇聚节点之间的路径数，m是路径Pi上节点的数目。
搜索到到达汇聚节点的所有路径后，节点基于最大路径效用原则选择最优主路径，其综合考虑了路径上节点效用总和及最小节点效用两个因素。
为了选择最优的主路径，节点首先计算各路径的路径效用PCi=a*（x>>16）+b*（x&0xFFFF）。
其中，a+b=1；a、b为恒定平滑因子。
为了较好的反映当前路径效用情况，本文将a设为0.7。
路径效用既考虑了路径瓶颈问题———最小节点效用，同时也考虑了路径效用整体最大化。
最终，节点选择路径效用最大的路径作为到达汇聚节点的主路径，即PP=max{PCi，其中，i∈k}。
这意味着主路径能够处理最多的数据流并且路径上不会有单个节点过早死亡。
主路径是所有节点不相交路径中最可靠的路径。
EEMRP根据定义1和定义2实现自适应成簇。
定义1（簇的定义）设网络中网关节点数目为m，则将网络中除汇聚节点外的所有节点划分为m个簇。
每个簇有且仅有一个网关节点；网关节点作为各簇的簇首，负责簇内节点管理、数据融合和路由转发等功能。
定义2（自适应成簇）EEMRP中路由生成过程由汇聚节点发起，且RFP均经由网关节点发送到传感器节点。
因此，到达汇聚节点的任意路径都至少包含一个网关节点。
源节点自动加入距离最近的网关节点为簇首的簇。
簇首负责簇内传感器节点管理，数据融合及数据转发等功能。
每个源节点都有到达汇聚节点的唯一主路径，由于每条主路径上有且仅有一个距离源节点最近的网关节点，因此，网络中所有节点均能自适应的加入唯一的一个簇中，从而，完成网络的自动成簇。
主路径确定后，源节点沿主路径将感知信息发送给汇聚节点。
由于主路径上的节点需要承担路由功能，所以它会比其他节点消耗更多的能量和系统资源。
为了更大程度地均衡网络能耗及保证数据传输的可靠性，主路径需定期更新和维护。
EEMRP基于两个定时器Timer1和Timer2实现主路径的更新。
Timer1时间到达时，采用备用路径作为主路径。
Timer2时间到达时进行基于局部查询的路由更新或全网路由更新。
3 EEMRP的安全性公钥密码体制是基于非对称密钥对（公钥和私钥）的密码体制。
它的显著优点是无需密钥分发便能保证数据传输的机密性，它通常能够更好的适用于开放的多用户环境。
与公钥密码体制对应的是对称密钥密码体制，它常用于WSN环境。
然而，对称密钥密码体制需要节点之间协商共享密钥对，密钥的协商和管理会增加网络的控制开销。
公钥密码体制可以保证数据传输的私密性、完整性和认证性。
之前，很多学者认为公钥密码体制较高的计算开销和能量消耗使其应用于WSN显得不切实际。
然而，最近一些学者证明，经过良好的设计公钥密码体制也可以配置在资源受限的传感器网络设备上。
目前，不少研究者试图使用公钥密码体制解决WSN中的安全问题。
EEMRP致力于保证数据传输的私密性、完整性、认证性和不可否认性。
EEMRP的安全性基于椭圆曲线密码和MD5实现。
椭圆曲线密码（ECC）仅需轻量级的计算开销和能量消耗便可保证数据传输的安全性，非常适合特殊的WSN环境。
在EEMRP路由建立阶段，汇聚节点向邻节点广播RFP。
收到RFP后，如果选择转发RFP，则在转发之前邻节点先使用自己的公钥更新RFP，然后再向它的邻节点广播REP。
基于此过程，网络中所有节点均可获知其邻节点的公钥。
如果验证正确，则邻节点接受消息；否则，拒绝消息并生成路由错误数据包通知发送者消息已被改变。
主路径上每跳的源和目的节点都执行此过程。
网关节点接收并验证数据签名后，使用私钥对消息M解密。
经过数据融合和数据压缩等处理后，网关节点将从簇内传感器节点收集的感知数据统一发送给汇聚节点。
最终，EEMRP 能够保证无线传感器网络数据传输的私密性、完整性、认证性和不可否认性。
4仿真与分析使用NS2.35实现了EEMRP。
仿真范围为400*400m2，网络中共有50到500个节点，采用802.15.4 MAC层协议和TwoRayGround传播模型。
在包转发率、端到端延迟和平均能量消耗方面将EEMRP与经典的DSR相比较。
4.1包转发率与DSR相比，EEMRP包转发率总是更高，即EEMRP中数据包丢失率总是小于DSR。
这是因为EEMRP基于最大路径效用原则从路由表中选择主路径，最大路径效用原则考虑了节点队列长度和链路质量等因素。
如果路径上节点队列已占用率较大或链路质量较差，则选择该路径作为主路径的几率就会相应减小。
因此，EEMRP能够更为有效地避免因队列占满或无线信道恶劣而引起的数据包丢失。
4.2端到端延迟端到端延迟包括数据传输过程中所有可能出现的延迟，如缓冲延迟、排队延迟、MAC层的数据转发延迟以及数据传输延迟等。
当源节点向汇聚节点发送数据时，DSR 和EEMRP分别产生的端到端延迟情况。
与DSR相比，EEMRP的端到端延迟更小。
这是由于EEMRP中所有节点均建立并维护节点不相交多路径路由表，到达汇聚节点的路径直接可用。
而DSR是被动式多路径路由协议，当有数据需要传输时，需先启动路由发现过程，所以其端到端延迟会更大。
另外，EEMRP在选择主路径时考虑到了链路延迟等因素，因此，与DSR相比，EEMRP端到端延迟会有明显减少。
当节点数分别为50和500时，DSR端到端延迟分别为0.917s和4.678s，而EEMRP端到端延迟仅分别为0.197s和2.078s。
EEMRP比DSR平均延迟减少了44.17%。
4.3平均能量消耗无线传感器网络中平均能量消耗是评估路由协议性能的重要参数之一。
与DSR相比，EEMRP平均能量消耗更少。
EEMRP是主动式路由协议。
在路由生成过程中，每个节点建立维护路由表并以节点剩余能量和路由能量消耗为重点考虑来确定到达汇聚节点的主路径。