一种面向WSN的最小传输多播路由方法

摘要

一种面向WSN的最小传输多播路由方法。在无线传感器网络中，多播通信是点对多点通信中节省能量、带宽、费用等资源的有效方法。本发明分析了无线传感器网络由于信息融合或者随机负载等原因而产生不确定信息的原因。根据这些随机原因，本发明首先建立了传输模型，并提出了一种新的启发式的最小传输多播路由算法，定义了偏移补偿因子并利用广播的优势，本协议选择连接更多多播接收者的转发路由。然后分别从网格拓扑结构和随机拓扑结构两个方面对最小传输多播路由协议与现存的协议在性能上进行了比较，通过比较，证明了本发明提出的协议在节省能量方面的有效性。

主权项

1.一种面向WSN的最小传输多播路由方法，其特征在于该方法的具体步骤包括：第1、网络模型的建立首先在二维平面区域内部署一个多跳无线传感器；通过无向图建立网络模型，G=（V，E），V代表一组传感器节点，E表示一组通信链路，对于任意的两个传感器节点v₁和v₂，v₁,v₂V，如果v₂的传输功率范围在v₁的传输功率范围之内，那么这个无向边（v₁,v₂）E；第2、协议描述和初始化在最小传输多播协议中，每个节点都维护一张邻居信息表，表中每个条目的时间戳也被记录下来，一旦收到消息，节点会根据收到消息的NodeID在邻居信息表中查找；如果节点是新邻居，就把新的条目插入到邻居信息表中；如果是已知的邻居，该条目的时间戳记录会被更新，节点设置一个定时器以避免误导性的信息，也就是说，经过一段时间之后邻居信息表中逾期的条目将被回收；第3、最小传输多播路由协议最小传输多播路由协议也适用于动态生成路由和维护多播组成员，这样能够降低信道开销并提高扩展性；当多播源节点需要发送数据时，会广播一个多播请求（S，GroupID）；为保持本发明的连贯性，本发明把这一多播请求看作JoinQuery信息；（1）JoinQuery传播：当多播源节点有数据需要发送时，多播源节点会广播一个JoinQuery信息；（2）JoinReply的传播：当节点接收到一个JoinReply，无论这个节点是一个多播接收者与否，这个节点都会检查自己是不是JoinReply选定的下一个节点；（3）偏移补偿方案：启发式最小传播多播路由协议采用偏移补偿方法，如果给定节点具有较大的RelayProfit和高优先级PathProfit来承担转发任务，这会减少转发节点的数目并增加叶子节点；（4）优化：为进一步减小多播传输费用，最小传输多播路由协议利用监听来减小不必要的传输损耗，这被称为路径转换方案；因为无线介质是共享的，监听的原则是每个节点侦听来自邻居的数据包。