浅谈机会网络路由协议的应用

WSN中基于代价函数的机会路由协议【摘要】本文研究了在无线传感器网络（WSN）中基于代价函数的机会路由协议。

首先介绍了研究背景和研究意义，然后详细阐述了该协议的概念、设计原则和路由选择机制。

接着描述了针对该协议进行的仿真实验，并对其性能进行了评估。

最后总结了研究成果并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究，可以更好地理解和应用基于代价函数的机会路由协议来提高无线传感器网络的性能和效率。

【关键词】关键词：WSN（无线传感器网络）、机会路由协议、代价函数、路由选择机制、仿真实验、性能评估、研究总结、未来展望。

1. 引言1.1 研究背景在传统的路由协议中，节点通常选择最短路径或固定路径进行数据传输，忽略了节点之间的无线链路质量和网络拓扑的动态性。

而基于代价函数的机会路由协议可以根据实时的网络状态和链路质量动态选择最优的路由路径，实现了高效的数据传输和能源利用。

研究WSN中基于代价函数的机会路由协议具有重要意义。

通过深入研究和探索，可以提高WSN网络的性能和稳定性，优化能源消耗和数据传输效率，进而推动WSN技术在各个领域的应用发展。

1.2 研究意义基于代价函数的机会路由协议能够根据网络中节点之间的状态和环境条件调整路由路径，从而有效减少数据传输的延迟和能源消耗，提高网络的传输效率和可靠性。

基于代价函数的机会路由协议能够实现路由的动态调整，适应网络中节点运动、信道质量变化等实时情况，提高网络的适应性和灵活性。

基于代价函数的机会路由协议在网络拓扑结构优化、节点间通信质量改善等方面具有独特优势，能够为WSN的性能优化和应用拓展提供重要支持。

研究基于代价函数的机会路由协议在WSN中的应用具有重要的现实意义和学术价值，对WSN网络的发展和应用具有积极的推动作用。

2. 正文2.1 WSN中基于代价函数的机会路由协议的概念WSN中基于代价函数的机会路由协议是一种利用代价函数计算节点之间通信代价，从而实现高效路由选择的协议。

路由协议介绍范文
路由协议是一种复杂的协议，它允许计算机之间进行数据通信。

它是
一个复杂的背景，其中许多协议被用来帮助网络运转，以及实现网络连接，这些都是路由协议的一部分。

路由协议可以分为三类：链路层路由协议，网络层路由协议和应用层
路由协议。

链路层路由协议是基于底层物理媒介的应用协议，它定义了计算机之
间通过物理媒介发送数据的格式、端口号和时间间隔。

它们包括以太网协
议（Ethernet）、令牌环协议（Token Ring）和光纤分布式数据接口（FDDI）等。

网络层路由协议用于建立和维护网络连接，它支持通信层协议，管理
信息的传输和路由，它通常是由因特网使用的协议。

主要的网络层路由协
议有：因特网协议（IP）、路由发现协议（RIP）、私有互联网协议（IPX）、简单网络管理协议（SNMP）、多播协议（Multicast）、虚拟私
有网络（VPN）等。

应用层路由协议是高层路由协议，它支持应用层协议，例如远程登录
协议（Telnet）、消息传递协议（SMTP）和文件传输协议（FTP）等。

路由协议通常在用户程序之间使用，用户程序以数据单元的形式传输
用户数据。

常见的路由协议及工作原理如下：
1. RIP路由协议：RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xeroxparc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。

RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。

路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。

2. OSPF路由协议：OSPF协议是一种链路状态路由协议，主要应用于较大规模的网络环境中。

与RIP不同，OSPF协议通过路由设备间的链路状态交换，生成网络中所有设备的链路状态数据库。

OSPF协议使用Dijkstra的最短路径算法计算最短路径树，以得到到达目标地址的最短路径。

3. BGP路由协议：BGP协议是一种外部网关协议，主要用于不同自治系统之间的路由交换。

BGP协议通过建立和维护相邻节点间的连接关系，并交换路由信息来更新和维护路由表。

BGP协议具有支持大规模网络、路由收敛速度快、防止路由循环等特点。

以上是常见的路由协议及工作原理，不同的路由协议适用于不同的网络环境，需要根据实际情况选择合适的路由协议。

1.1机会网路典型路由算法研究机会网络是一种节点分布稀疏、网络拓扑结构不断发生变化的间歇性通信网络。

数据以多跳方式，采用“接收-携带-转发”的机制传输给目的节点，如果中间节点没有合适的可供传输的路径或节点，则无法立刻将数据转发出去，而是保存在节点缓存中，等到出现合适的传输机会之后，再将消息转发出去。

而现有的有线网络和无线自组织网络中基于TCP/IP 协议的端到端路由协议已经不再适用于机会网络。

因此，如何在机会网络中寻找一条时延尽可能低、消耗尽可能小、传输成功率尽可能高的路径，将消息准确传递到目的节点，是机会网络中一个极具挑战性的问题。

从不同角度出发，机会网络的路由策略有不同的分类方式[27]。

按照消息传输方式可分为洪泛路由策略和转发路由策略；按照路由所使用报文的份数可分为单报文路由策略和多报文路由策略；按照节点所掌握的网络拓扑信息还可分为确定性路由策略和随机性路由策略。

本文按照消息传输方式不同将目前的路由协议分为如下几类：直接传输路由策略(Direct Transmission)、基于泛洪的路由策略(Flooding Based)、基于情景感知的路由策略(Context Based)、基于社区的路由策略(Community Based)、基于编码的路由策略(Coding Based)、基于预测的路由策略(Predicted Based)。

1.1.1基于副本或泛洪的路由策略直接传输(Direct Transmission，DT)路由在运行过程中，不产生消息副本，消息一直保存在源节点缓存中，直到源节点在运动过程中遇到目的节点，才将消息转发给目的节点。

DT 路由协议由于没有进行路由优化处理，也没有产生任何副本消息，因此传输时延很大。

为了减少网络中消息的传输时延，研究人员提出了基于泛洪的路由协议，通过消息携带节点产生大量的消息副本，转发给每一个相遇的节点，完成消息的投递。

根据网络中消息副本数量的多少，还可以将基于泛洪的路由分为两大系列：泛洪路由和限制性泛洪路由。

WSN中基于代价函数的机会路由协议无线传感器网络（WSN）是由大量分散式的、小型的无线传感器节点组成的自组织网络。

WSN可以应用于各种不同领域，如环境监测、医学检测、农业监测、建筑结构监测等等。

为了保证网络的可靠性和稳定性，通信协议是WSN的核心。

机会路由协议是一种适用于WSN的协议，它通过选择“机会”（即邻节点与目的节点之间空闲时间）来进行路由。

在机会路由协议中，每个节点维护一个代价函数来选择最佳的邻节点。

代价函数通常由下列因素组成：能量、跳数、负载、信道质量等等。

这篇文章将重点介绍基于代价函数的机会路由协议。

基于代价函数的机会路由协议的主要思想是在选择路由时优化某些代价因素。

每个节点需要维护一个代价函数，这个代价函数反映了节点与目的节点之间的路由代价。

代价函数可以是多维的，因为WSN中的路由代价不仅仅包括能量消耗，还包括一些其他因素，如节点负载、跳数等等。

以能量消耗为例，一个节点在转发数据时会消耗能量。

因此，如果只考虑转发数据时的能量消耗，那么节点将会选择能够用最小能量到达目的节点的邻节点。

在机会路由协议中，每个节点都提供了一个竞态窗口（Racing Window），用于等待其它节点的转发机会。

竞态窗口是有限的，因此节点首先要确定转发决策。

在选择最佳路由时，节点会选择最小代价的路由。

代价函数是根据节点的性质和节点之间的关系来确定的。

在基于机会路由协议的代价函数中，代价函数的大小符合路由代价的大小。

节点要通过代价函数来选择最优的邻节点。

在机会路由协议中，每个节点都有一个竞争窗口（Racing Window）。

窗口大小和每个节点能够存储和传递的数据包数量呈正比例。

这些数据包可以包含路由信息、传感器数据等等。

基于机会路由的代价函数可以应用于各种不同的WSN应用场景。

例如，在无线传感器网络中进行野外监测时，代价函数可以考虑能量消耗、跳数和信道质量。

在医学检测中，代价函数可以考虑到传输延迟等因素。

在基于代价函数的机会路由协议中，每个节点都需要维护自己的代价函数。

WMSN中基于内容的机会路由协议优化算法
高景菊;武夕;余田;刘辛
【期刊名称】《周口师范学院学报》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】在无线多媒体传感网络(Wireless Multimedia Sensor Networks, WMSN)中,能耗和时延是影响其工作有效性的重要指标,路由算法的优劣对无线多媒体传感网的工作有重要影响。

为了进一步节省能量、延长网络生命周期的目的,在WMSN中基于机会路由协议CROR(content relevance opportunistic routing)的基础上,提出了OCROR(optimized content relevance opportunistic routing)算法,OCROR对原算法中的信道预约方式和下一跳节点选择两方面进行了优化。

仿真表明,与CROR算法相比,OCROR算法有效地减少了网络能量消耗、延长了网络生命周期。

【总页数】4页(P58-61)
【作者】高景菊;武夕;余田;刘辛
【作者单位】南京工业职业技术大学工程技术实训中心;周口师范学院计算机科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.04
【相关文献】
1.WSNs中基于传输内容与能量感知的机会路由协议
2.WSN中基于改进粒子群优化算法的分簇路由协议
3.无线传感器网络中基于机会策略的蚁群路由协议
4.U-WSNs中基于蚁群算法的定向梯度传输机会路由协议
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