无线传感网路由协议优化:降低传输延时与丢包率

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"该资源是一篇关于无线传感网中数据传输延时优化的路由协议的研究论文,由任秀丽和陈洋发表在《计算机应用》2020年第一期。文中提出了一种新的路由协议(RPODTD),旨在解决无线传感器网络中数据包丢失严重和端到端延时高的问题。通过对信道探测情况进行分类,引入有效探测占比和传输效率作为节点评价指标,并通过计算实际与理论延时的差值来预估数据包的排队延时。通过设置最大和最小排队延时阈值,决定是否切换传输路径。在OMNeT++平台的仿真结果显示,RPODTD相对于基于链路质量和延时的复合负载均衡路由协议(ComLoB)和拥塞避免多路径路由协议(CA.RPL)能显著降低端到端延时、丢包率,并减少节点死亡率,从而延长网络生命周期。" 详细知识点: 1. **无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)**:由大量部署在监测区域的微型传感器节点组成,用于环境监测、军事应用、健康监护等场景,它们通过无线通信协作收集和处理环境信息。 2. **数据传输延时**:数据从源节点发送到目的节点所需的时间,包括传播延迟、处理延迟、排队延迟和传输延迟等组成部分。 3. **丢包率**:在网络传输中,由于各种原因(如信道错误、拥塞、节点故障等)导致的数据包未能成功到达目的地的比例。 4. **路由协议**:在无线传感器网络中,用于决定数据如何从源节点传递到目的节点的算法。路由协议的选择直接影响网络性能,包括延时、能量效率和网络寿命。 5. **RPODTD(Routing Protocol Optimized for Data Transmission Delay)**:文中提出的新型路由协议,其目标是减少数据传输的延时。它根据数据包传输结果对信道质量进行评估,并引入新指标来衡量节点的性能。 6. **信道探测**:节点通过发送探测包来评估与其他节点之间的通信质量,这有助于确定最佳传输路径。 7. **有效探测占比**:衡量信道探测成功次数占总探测次数的比例,反映信道的稳定性和可靠性。 8. **传输效率**:节点在一定时间内成功传输数据包的能力,是衡量节点通信能力的一个关键指标。 9. **排队延时**:数据包在路由器或节点等待被处理的时间,通常取决于网络的拥塞程度。 10. **最大和最小排队延时阈值**:用于判断当前路径是否适合传输数据,如果超过阈值,则考虑切换到其他路径以减少延时。 11. **仿真验证**:通过OMNeT++平台进行仿真实验,对比了RPODTD与其他两种协议(ComLoB和CA.RPL)的性能差异,证明了RPODTD在延时、丢包率和网络生存时间方面的优势。 12. **文献分类号**:TP393,表示该研究属于通信技术领域。 13. **文献标志码**:A,表示该文章具有较高的学术价值和创新性。 通过以上知识点,我们可以看出,RPODTD路由协议是一种针对无线传感器网络优化传输效率和减少延时的有效方法,对于提高WSNs的整体性能和可靠性具有重要意义。