无线自组织网络在农田信息传输中的应用研究

唐琨

摘 要：无线自组织网络是由一组自治的无线终端相互合作而形成的独立于固定的基础设施并采用分布式管理的网络，其多跳，无基站设施以及扩展性强等方面的特点更能满足精准农业对农田信息传输的实时性以及准确性的要求。

关键词：无线自组织网络；多跳；精准农业

1无线自组织网络技术

无线自组织网络是由一组自治的无线终端相互合作而形成的独立于固定的基础设施并采用分布式管理的网络。自组织网络不需要有线骨干网的支撑，同时具有自组织和自由移动的特点，在无线自组织网络中，各个节点既是主机终端又可以作为路由器来实现路由功能。

2无线自组织网络的几种主要路由协议比较

路由协议的三项核心功能是：路径产生、路径选择、路径维护。而经过多年的研究，许多协议方案相继被推出，目前，无线自组织网络中路由协议使用最常见的分类方式是基于路由发现策略的角度，即表驱动式路由协议和按需式路由协议。

2.1典型表驱动式路由协议

DSDV（Destination Sequenced Distance Vector）协议是通过修改RIP协议而得到的，它避免产生路由环路的方式是在每条路由信息中加入由目的节点产生的序列号。每一个节点都保持着一张路由表。

2.2典型按需式路由协议

按需式路由协议也叫反应式路由协议。与表驱动式路由协议相比，按需路由协议仅在需要路由时才由源节点创建，因此，拓扑结构和路由表内容是按需建立的，有通信要求时建立和维护路由表，通信完毕后便不再进行维护。

（1） AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vetor）协议

与DSDV保存完整的路由表不同，AODV通过建立基于按需路由來减少路由广播的次数。AODV只需要维护活动路径的路由信息。每个移动节点则维护一张下一跳路由表，在预定期限内没有被使用或者激活，则使这些节点能够被确认为无效路由。

（2） DSR（Dynamic Source Routing）协议

动态源路由协议（DSR）采用了源路由方式来取代多跳分组路由形式，每一个数据包都会携带通往目的节点路径上，中间各个节点的信息。中间节点不用维护路由信息，也不需要发送任何周期性的消息。

3无线自组织网络基于NS-2网络模拟仿真

在前面，具体分析了表驱动路由协议和按需路由协议的几种典型路由协议各自的特点，要在NS-2仿真软件中模拟这些路由协议。

虚拟环境为1000mX1000m的范围内随即设置50个节点进行模拟，分别从无线自组织网络的节点移动速度变化时和节点密度变化时对几种典型路由协议进行仿真性能测试。

3.1节点移动速度变化仿真测试

从图1可以看到， DSDV协议的延时在节点移动速度低于10m/s的时候，表现很好。而AODV协议则表现相对差一些，而DSR协议则表现是最差的。

3.2节点密度变化仿真

随机选取20个节点，在平面空间中，每个节点分别设置间隔20m、40m、60m、80m、100m。并设置节点的平均移动速度为2米每秒。

从图2中看到，DSDV路由协议的端到端延时表现非常好，而AODV和DSR路由协议相比较就要差。

4结束语

通过NS-2网络仿真软件构建了农业自组织网络仿真平台，对AODV协议、DSR协议以及DSDV协议在不同条件下的性能表现分别进行了比较，通过端到端时延等参数对其性能表现进行了评估。综合网络仿真的结果以及农田信息传输的要求，表明表驱动式路由协议DSDV更为稳定，更适用于农田信息的无线传输。

参考文献：

[1]郑凯，王能.一个基于AODV的渐进式分簇路由策略[J]. 通信学报，2006，27（1）：132-139.

[2]沈波，张世平，钟亦平.无线传感器网络分簇路由协议[J]. 软件学报，2006，17（7）：1588-1600.

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