34、无线传感器网络与QoS组播路由算法研究

无线传感器网络与QoS组播路由算法研究

无线传感器网络动态路由算法

在无线传感器网络（WSNs）中，传统方法在利用节点资源时存在能源效率不高的问题，且未考虑节点资源消耗，可能会降低网络寿命。为解决这些问题，GRAB（GRAdient Broadcast）协议被提出，它根据成本字段和信用来传输数据，使用多条路径进行可靠的数据传输，并通过信用调整多路径的宽度，提高了数据传输的可靠性。

动态路由算法的过程由三个部分组成：
1. 初始化过程 ：网络构建的初始步骤。
2. 传输过程 ：数据传输步骤。
3. 重新配置过程 ：应对传感器节点的删除或移动以及外部环境的变化。

以下是动态路由算法中使用的数据包类型和功能：
| 数据包类型 | 功能 |
| — | — |
| INIT | 在传感器网络构建开始时，由汇聚节点向网络广播的数据包。 |
| TRN | 源节点检测到数据或向相邻节点传输数据时广播的数据包。 |
| ACK | 汇聚节点收到TRN数据包后广播的数据包，用于防止环路。 |
| HELLO | 新添加或移动的节点向相邻节点宣告其存在的数据包。 |

初始化过程

在网络构建开始时，汇聚节点发送INIT数据包。发送时，汇聚节点将传输节点ID设置为自身ID，HC（汇聚节点与接收节点之间的跳数）和NAE（从接收节点到汇聚节点路径上节点的平均能量）设置为0。接收INIT数据包的节点按以下公式计算：
- 归一化剩余能量：
$NR