一种LEPS路由协议的分析与改进夏海燕1,许勇1,丁绪星2,闫倩倩1(1.安徽师范大学数学计算机科学学院,安徽芜湖241003;2.安徽师范大学物理与电子信息学院,安徽芜湖241003)摘要:LEPS是TinyOS中的一种多跳路由协议,适用于数据聚集型传感器网络。该协议根据跳数和链路质量选择父节点,每个节点向自己的父节点发送数据,并沿最短路径传送到汇聚节点,建立一个以汇聚节点为根节点的树型拓扑。在具体分析了该协议的基础上,针对其选择父节点所依赖的标准的不足提出一种改进的路由协议———ILEPS,并在由micaz节点组建的实际网络中进行实验,比较分析二者的性能。结果证明,ILEPS在几乎不牺牲端到端时延的基础上,网络通信中数据丢包率平均降低了33.86%。当某父子节点之间链路质量突然变差时,ILEPS的这种优势更为明显。关键词:TinyOS;LEPS路由协议;链路质量;丢包率中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1673-629X(2009)12-0217-04AnAnalysisandImprovementofLEPSRoutingProtocolXIAHai2yan1,XUYong1,DINGXu2xing2,YANQian2qian1(1.CollegeofMathematicsandComputerScience,AnhuiNormalUniversity,Wuhu241003,China;Abstract:LEPSisamultihoproutingprotocolinTinyOS,whichisappliedinaggregateddata-ratesensornetwork.Itformsatree-liketopologyinthenetworkwithashortest-path-firstalgorithm.Inthistopology,eachnodedeliversthedatatoitsparentnode,andtheparentnodeforwardsittothesinknodealongtheoptimizedpathbasedonthehopcountsandlinkquality.ThispaperanalysestheprotocolindetailsandgivesanimprovedroutingprotocolILEPStodealwithitsshortcomingonparent-choosing.Finally,thetwoprotocolsareanalyzedbycomparisonbasedonourdeployedsensornetworkofmicaznodes.Theresultshowsthat,comparedtoLEPS,thedata-lossofILEPSdecreases33.86%withoutaffectingthetimedelaytoomuch.Whenthelinkqualitybetweentheparentandthechildnodebe2comesworsesuddenly,thepriorityofILEPSwillbemoreobvious.引言池供电,所在环境不便于能量的补充。为了延长网络的寿命,相关协议的设计必须以节约能源为首要设计目标。(2)硬件资源有限。传感器节点由于要受成本、体积的限制,一般硬件设计较为简单。(3)通信能力、计算和存储能力有限。(4)自组织、以数据为中心的网络。在传感器网络应用中,部分传感器节点由于电池能量耗尽或环境因素造成失效,为了能适应网络拓扑的动态变化,要求网络具有自组织性。无线传感器网络在军事和民用领域中存在着广泛的应用前景,如战场监视、环境和交通监测、灾难救助0无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)1,2是一种由大量微小的集成有传感器、数据处理单元和短距离无线通信模块的节点组成的,以数据为中心的分布式计算机网络系统,是一种特殊的AdHoc网络。它被认为是对21世纪产生重大影响的先进技术之一,是近年来学术界和工业界研究的重点方向,并得到快速发展。与传统AdHoc网络相比,无线传感器网络具有如下特点3:(1)电源能量有限。由于传感器节点一般采用电等4,吸引了众多研究者对其中的各个领域进行了广收稿日期:2009-04-14;修回日期:2009-07-10基金项目:芜湖市科技计划重点项目(2008320)作者简介:夏海燕(1986-),女,硕士研究生,研究方向为无线传感器网络;许勇,博士,教授,研究方向为计算机网络、网络安全。泛的研究,路由协议即为无线传感器网络研究中最关键的问题之一。为了提高网络的性能,各式各样的路由协议层出不穷,如经典的Flooding5和---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---等平面路由协议、LEACH(Low-EnergyAdaptiveClus2teringHierarchy)和TEEN(ThresholdsensitiveEnergyEfficientsensorNetworkprotocol)7等分层路由协议以及在诸协议上的一些改进协议,都在其关注的范围内取得了快速的发展。TinyOS是加州大学伯克利分校(U.C.Berkeley)为传感器网络设计的微型操作系统。它对硬件的要求很低,能够运行在8位低功耗微处理器上,且使用了轻量级线程技术、主动消息通信技术、事件驱动模式等,有利于软件结构的简化和模块化开发,符合传感器网络对节...