路由协议

特点：
具有自动重配臵的特点，可以动态地适应节点 的实效和网络的分布。
SMECN协议是MECN协议的扩展。它在原先MECN的 基础上又考虑到了任意两种节点间不能直接通信的 情况。
GEAR路由协议：
GEAR协议利用地理信息将查询分布到合适的 区域。GEAR利用能量和地理信息作为启发式选择路径 向目标区域传送数据。 协议包含了两个阶段：（1）向目标区域传递数据包 （2）传递已在目标区域内的数 据包。 优点： GEAR协议不仅降低了路由建立过程中得能量消 耗，而且在数据传递过程中表现出优于GPSR（降低了 节点所需维护状态的数量，但它要求维护与节点统一 标志ID和节点位臵相匹配的位臵服务）的性能。
WSN平面路由协议
之SPIN路由协议
第十组
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路由协议的功能
路由协议主要负责将数据分组从源节点通过网络转 发到目的节点。 它主要包括两个方面的功能： 1.寻找源节点和目的节点间的优化路径。 2.将据分组沿着优化路径正确转发。
无线路由协议的特点
无线传感器与传统的无线网络协议不同之处，它受 到能量消耗的制约，并且只能获取到局部拓扑结构 的信息。 无线路由器的路由协议应具备以下特点： 1 能量优先。 2基于局部拓扑信息。 3以数据为中心。 4应用相关。
一 平面路由协议
泛洪协议：这种算法不要求维护网络的拓扑结构和 相关路由的计算，仅要求接受到信息的节点以广播 形式转发数据包。 优点：实现简单；不需要为保持网络拓扑信息和实 现复杂路由发现算法消耗计算资源；适用于鲁棒性 较高的场合。 缺点：盲目使用资源，导致消息爆炸的结果。
DD路由协议：定向扩散模型DD（Directed
（2）在发送数据时会采用与TEEN相同的数据发送机 制，但是为了克服TEEN不能周期性数据传送的缺点， 协议规定如果节点在计数时间CT内没有发送任何数 据，便强迫节点监测和向汇聚点传送数据。
（3）为了更好地实现协议在混合网络系统中得应用， APTEEN采用了修改后的TDMA调度方法。 （4）支持3种不同的查询类型，包括分析过去数据 的历史性查询、快速浏览网页的一次性查询和一段 时间内持续监控某一时间的连续查询。
PEGASIS和分层PEGASIS路由协议：
PEGASIS的基本思想是为了延长网络的生命 周期，节点只需要和它们最近的邻居之间进行通信。 利用能量大小来衡量节点的远近。 优点：减少了LEACH在簇重构过程中所产生的开销， 并且通过数据融合降低了收发过程的次数，从而降 低了能量的消耗。
分层PEGASIS路由协议：
三、地理定位辅助路由协议
MECN和SNECN路由协议：
MECN协议和SMECN协议都利用低功耗的 GPS定位系统，通过计算和构建能源有效地子网实现节 能目标。 MECN的运行分为两阶段完成。第一阶段：获取二维 平面的位臵信息，并构建包含所有发送节点外围的 外围图。外围图的构建由节点内部的本地计算来完 成。 第二阶段：在外围图中搜索出最优链路，搜索过程 采用以能量消耗作为代价度量的分布式Belman-Ford 最短路径算法来实现。
HREEMR路由协议：在DD的基础上提出。目的
是通过维护多条可用链路来提高路由的可靠性。该协 议在运行期间采用与DD 相同的本地化算法建立源节点 和汇聚节点之间的最优路径。
同时为了最优路径失效时协议能够正常运行。构建多 条与最优路径不相交的冗余路径。一旦发生失效现象。 即可起用冗余路径来进行通信。 HREEMR协议提出了不相交多路径和缠绕多路径两种 不同的多路径机制。
具有能量意识的传感器网络分簇路由协议：
网络运行前由汇聚点将传感器节点划分成簇，传感 器节点可以以活动方式和备用的低能耗两种方式运 行。节点内部的感知电路、数据处理电路和无线收 发器可以独立的开启和关闭，簇内节点可以采取以 下4种工作方式之一：感知、转发、感知并转发、休 眠。与上述路由协议不同的是簇首不受能量的限制， 它可以监控簇内节点的能量变化，决定并维护传感 器的四种状态，采用TDMA机制为采集到得感知数据 设臵多跳路由。协议依据两节点间的能量消耗、延 迟最优化等性能指标计算路径代价函数。簇首节点 利用代价函数作为链路成本，选择成本最小的路径 作为节点与其通信的最优路径。
常见的无线路由协议
平面路由协议： 泛洪协议（Flooding），SPIN路由协议，DD路 由协议，HREEMR路由协议，SAR路由协议。 网络分层路由协议： LEACH路由协议、PEGASIS路由协议、TEEN路 由协议、APTEEN路由协议和具有能量意识的传感器网 络分簇路由协议。 地理定位辅助路由协议：MECN和SNECN路由协议， GEAR路由协议。
TEEN和APTEEN路由协议：
TEEN协议就是为反应式无线传感器网络而设 计的路由策略，它具有实时性，可以突发事件作出快 速反应。 APTEEN协议是TEEN协议的扩展，是一种混 合协议，可以根据用户需要和应用类型来改变TEEN协 议的周期性和相关阖值的设定，既能周期性地采集数 据又可以对突发事件作出快速反应。 特点： （1）随着簇首节点的确定，簇首向簇内所有成员广 播以下参数：属性，阖值，调度，计数时间。
SPIN协商过程采用3次握手 方式。
Step1：运行SPIN协议的源节点在传送DATA信息前， 首先向相邻节点广播包含DATA数据描述机制的ADV 信息。 Step2：需要该DATA信息的邻居节点，向信息源发送 REQ请求信息。 Step3：源节点根据接受到得REQ信息，有选择地将 DATA信息发送给相应的邻居节点，如下图3所示。 收到DATA数据的节点可作为信息源敬爱那个DATA信 息传播到网络中的其他节点。
SPIN路由机制
SPIN在运行过程中节点使用3种类型的信息进行通信， 即ADV、REQ和DATA信息。 ADV——用于新数据广播。当一个节点有数据可共 享时，它以广播方式向外发送DATA数据包中的元数 据。 REQ——用于请求发送数据。当一个节点希望接受 DATA数据包时，发送REQ数据包。 DATA——包含附上元数据头（meta-header）的实际 数据包。
网络分层路由协议机制
LEACH路由协议：
LEACH的基本思想是以循环的方式随机选择 簇首节点，将整个网络的能量负载平均分配到每个传 感器节点中，从而达到降低网络能源消耗、提高网络 整体生存时间的目的。
每个回合可以分成两个阶段：簇的建立阶段和传输 数据的稳定阶段。 簇的建立过程又可分为四个阶段：簇首节点的选择、 簇首节点的广播、簇的建立和调度机制的生成。
四，SPIN路由协议
SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的信 息传播协议。 特点：（1）每个节点在发送数据前需要通过协商来 确定其他节点是否需要该数据，同时每个节点通过 元数据（meta-data）来确定接受数据中是否有重复 信息的存在。 （2）网络中节点必须实时监控本地能源消 耗，根据能量等级改变工作模式来延长节点自身和 整个网络的运行时间。
SAR路由协议：
SAR协议是第一个具有QoS意识的路由协议。 QoS： 服务质量，是一种网络安全机制，用于解决网 络延迟及阻塞问题的一项技术。 特点： 路由决策不仅要考虑到每条路径的能源，还要 涉及端到端的延迟需求和待发数据包的优先级。
二 网络分层路由协议
分层路由协议中，网络通常被划分为簇，每个簇由 一个簇首和多个簇成员组成，多个簇首形成高一级 的网络，在高一级网络中，又可以分簇，再次形成 更高级的网络，直至最高级。 优点：适合大规模的无线传感器网络环境，可扩展 性较好。 缺点：簇首节点的可靠性和稳定性对全网性能影响 较大，信息的采集和处理也会大量地消耗簇首的能 量。
Diffusion）是一种以数据为中心的信息传播协议，定 向扩散算法在运行过程中包括以下3个基本过程，即 路径建立阶段、数据发送阶段和增强路径阶段。 优点：数据中心路由，定义不同任务类型 路径加强机制可显著提高数据传输的速率； 周期性路由：能量的均衡消耗； 缺点： 周期性的洪泛机制---能量和时间开销都比较大； 节点需要维护一个兴趣消息列表，代价较大； 不能用于大规模的网络以及网络拓扑结构不断变 化的网络。
特点：
分层PEGASIS协议是对PEGASIS的扩展，该协 议的目标是降低数据包到汇聚点传送过程中所引起的 延迟。为此，协议采取了数据并行传输的机制，并提 出了两种方法来避免传感器间的冲突和可能存在的信 号干扰。第一种方法结合了信号编码方式，如码分多 址CDMA；第二种方法只允许空间上分隔的节点可以同 时传输数据。