【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第一章緒論 節(jié)點(diǎn)的距離成正比例的目標(biāo)。 ４．基于簇的路由協(xié)議 在這類路由協(xié)議中，將傳感器節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)個(gè)簇，采樣數(shù)據(jù)首先傳到簇首， 簇首可以對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，然后再轉(zhuǎn)發(fā)到Ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)，以減少網(wǎng)絡(luò)流量。這 類路由協(xié)議的典型代表包括ＬＥＡＣＨ，ＴＥＥＨ，ＰＥＧＡＳＩＳ。ＬＥＡＣＨ（ＬｏｗＥｎｅｒｇｙＡｄａｐｔｉｒｅ ＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＨｉｅｒ ａｒｃｈｙ）低功耗自適應(yīng)聚類路由協(xié)議是2020年麻省理工學(xué)院電子 工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系的ＷｅｎｄｉＨｅｉｚｅｌｍａｎ等人為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)專門設(shè)計(jì)的。 ＴＥＥＮ協(xié)議和ＰＥＧＡＳＩＳ協(xié)議都是在ＬＥＡＣＨ協(xié)議的基礎(chǔ)上提出來的。 簇類路由協(xié)議是本文的研究重點(diǎn)，將在第二章中詳細(xì)介紹。 １．３．４代表性的路由協(xié)議 １．泛洪（Ｆｌｏｏｄ）算法和閑聊（Ｇｏｓｓｉｐｉｎｇ）算法 泛洪（Ｆｌｏｏｄ）算法和閑聊（Ｇｏｓｓｉｐｉｎｇ）算法 ? １是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最早 且最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議，它們不需要任何路由算法，也不需要維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)。 在泛洪協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)向它的所有鄰居節(jié)點(diǎn)廣播接收到的數(shù)據(jù)，如此反復(fù)，直到數(shù) 據(jù)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)或者達(dá)到數(shù)據(jù)報(bào)的最大跳數(shù)。 根據(jù)路由表建立和維護(hù)過程是由ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)發(fā)起還是由ｓｅｎｓｏｒ節(jié)點(diǎn)發(fā)起的， 泛洪算法可以分為以下三種模式：１）傳統(tǒng)模式：指最基本的泛洪法，ｓｅｎｓｏｒ節(jié) 點(diǎn)以廣播的方式將收到的分組傳遞給自己的鄰居節(jié)點(diǎn)直至該分組到達(dá)ｓｉｎｋ節(jié) 點(diǎn)；２）事件驅(qū)動(dòng)模式（ｅｖｅｎｔ－ｄｒｉｖｅｎ）：以感知環(huán)境數(shù)據(jù)的ｓｅｎｓｏｒ節(jié)點(diǎn)主動(dòng)廣 播分組為特征，該分組基于路由表選取適當(dāng)路徑到達(dá)ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)；３）查詢驅(qū)動(dòng) 模式（ｑｕｅｒｙ－ｄｒｉｖｅ）：以ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)廣播與應(yīng)用相關(guān)的查詢請(qǐng)求（ｉｎｔｅｒｅｓｔ），通過 其鄰居節(jié)點(diǎn)泛洪到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，滿足該查詢請(qǐng)求的ｓｅｎｓｏｒ節(jié)點(diǎn)則選取適當(dāng)路徑發(fā) 送數(shù)據(jù)。 泛洪協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是：１）實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；２）不需要為保持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒑蛯?shí)現(xiàn) 復(fù)雜的路由發(fā)現(xiàn)算法而消耗計(jì)算資源；３）適用于健壯性要求高的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是： １）存在信息爆炸（Ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）問題（如圖１－３所示），即出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能得到一 個(gè)數(shù)據(jù)多個(gè)副本的現(xiàn)象。傳感器節(jié)點(diǎn)Ａ將采集到的數(shù)據(jù)沿著不同的節(jié)點(diǎn)Ｂ、Ｃ傳 輸，最終傳給了同一個(gè)節(jié)點(diǎn)Ｄ ，節(jié)點(diǎn)Ｄ對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)收到了兩次，就產(chǎn)生了消息 內(nèi)爆的現(xiàn)象；２）部分?jǐn)?shù)據(jù)重疊（Ｏｖｅｒｌａｐ）的現(xiàn)象（如圖卜４所示），處于同一觀測(cè) 環(huán)境的兩個(gè)相鄰的同類傳感器節(jié)點(diǎn)Ａ和Ｂ同時(shí)對(duì)一個(gè)事件Ｘ作出反應(yīng)，二者采集 的數(shù)掘性質(zhì)相同，數(shù)值相近，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)Ｃ將收到雙份數(shù)據(jù)副本；３） 盲目使用資源，擴(kuò)散法不考慮各節(jié)點(diǎn)能量的可用狀況，因而無法作出相應(yīng)的自適 應(yīng)路由選擇。 碩士學(xué)位論文第一章緒論 圖Ｉ－３內(nèi)爆圖Ｉ－４重疊 針對(duì)泛洪的內(nèi)爆問題，提出了閑聊（Ｇｏｉｓｐｉｎｇ）路由協(xié)議 ，閑聊法采用隨機(jī)性 原則從而節(jié)省能量。一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，它隨機(jī)選擇它的一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組， 而不是像泛洪算法那樣向所有鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。該協(xié)議避免了內(nèi)爆問題的產(chǎn) 生，但是仍然無法解決部分?jǐn)?shù)據(jù)的交疊現(xiàn)象和盲目使用資源的問題，而且增加了 端到端的數(shù)據(jù)傳輸延遲問題。閑聊算法的數(shù)據(jù)重發(fā)現(xiàn)象如圖卜５所示，一個(gè)節(jié)點(diǎn) Ｂ若已經(jīng)收到它的鄰居節(jié)點(diǎn)Ａ的數(shù)據(jù)分組，當(dāng)再次收到時(shí)，它就會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)回它 的鄰居節(jié)點(diǎn)Ａ。 圖卜５閑聊算法的數(shù)據(jù)重發(fā)現(xiàn)象 ２．ＳＰＩＮ ＳＰＩＮ（ＳｅｎｓｏｒＰｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｖｉａ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ） 168。 ２一副是一種以 數(shù)據(jù)為中心的自適應(yīng)通信路由協(xié)議。其目標(biāo)是通過使用節(jié)點(diǎn)間的協(xié)商制度和資源 自適應(yīng)機(jī)制，解決擴(kuò)散法存在的不足之處。為了避免擴(kuò)散法出現(xiàn)的信息爆炸問題 和部分重疊現(xiàn)象，傳感器節(jié)點(diǎn)在傳送數(shù)據(jù)之前彼此進(jìn)行協(xié)商，協(xié)商制度可確保傳 輸有用數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)間通過發(fā)送元數(shù)據(jù)（即描述傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)， ｍｅｔａ — ｄａｔａ），而不是采集的整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)商。由于元數(shù)據(jù)大小小于采集的數(shù)據(jù)， 所以，傳輸元數(shù)據(jù)消耗的能量相對(duì)較少。在傳輸或接收數(shù)據(jù)之前，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必 須檢查各自可用的能量狀況 ，如果處于低能量水平，必須中斷一些操作，比如充 當(dāng)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站（路由器）角色，停止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)操作。ＳＰＩＮ有３種數(shù)據(jù)包類型，即 ＡＤＶ，ＲＥＱ和ＤＡＴＡ。ＡＤＶ用于新數(shù)據(jù)廣播，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需傳輸時(shí)，它可用 碩－上學(xué)位論文第一章緒論 ＡＤＶ?jǐn)?shù)據(jù)（包含元數(shù)據(jù)）對(duì)外廣播；ＲＥＱ用于請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)希望接收 ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包時(shí)，發(fā)送ＲＥＱ數(shù)據(jù)包。 ＤＡＴＡ包含附上元數(shù)據(jù)頭（ｍｅｔａ～ｄａｔａｈｅａｄｅｒ）的傳感器采集的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。 ＳＰＩＮ協(xié)議有４種不同的形式：ＳＰ ＩＮ — ＰＰ，ＳＰＩＮ — ＥＣ，ＳＰＩＮ－ＢＣ，ＳＰＩＮ－ＲＬ。一個(gè)傳 感器節(jié)點(diǎn)在發(fā)送一個(gè)ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包之前，首先向其鄰居節(jié)點(diǎn)廣播ＡＤＶ?jǐn)?shù)據(jù)包，如 果一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)在收到ＡＤＶ后有意愿接收該ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包，那么它向該節(jié)點(diǎn)發(fā)送 ～個(gè)ＲＥＯ數(shù)據(jù)包，接著節(jié)點(diǎn)向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包。類似地進(jìn)行下去， ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包可被傳輸?shù)竭h(yuǎn)方ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)。ＳＰＩＮ－ＰＰ在傳輸新數(shù)據(jù)的過程中，直接 向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播ＡＤＶ?jǐn)?shù)據(jù)包，而沒有考慮其所有鄰居節(jié)點(diǎn)由于自身能量的原因， 不愿承擔(dān)起轉(zhuǎn)發(fā)新數(shù)據(jù)的功能，則新數(shù)據(jù)無法傳愉，將會(huì)出現(xiàn) “ 數(shù) 據(jù)盲點(diǎn) ’’ ，進(jìn) 而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息的收集。 ｎＯＡＤＶｒ、ＯＲＥＱｎ ＤＡＴＡ ｎ。 ◆ ? ●● ： ◆● Ｕ ｎＢＡＵＯＢＡＵｒ、ＢＡＵ＼ ’ 一／ 』上 （，］ＤＡＴＡ ｅ－９呦。 ｆ． ▲ ＡＤＶ ｌ烹二 ◆ ｏ ■ Ｂ ： ：： ≥ ：？ｕ ‘ ＢＡ 圖卜６ＳＰＩＮ協(xié)議通信過程 ＳＰＩＮ協(xié)議的通信過程如圖Ｉ－６所示。在發(fā)送一個(gè)ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包之前，傳感器 節(jié)點(diǎn)Ａ首先對(duì)外廣播ＡＤＶ?jǐn)?shù)據(jù)包：如果它的鄰居節(jié)點(diǎn)Ｂ在收到ＡＤＶ后有意愿接收 該ＤＡＴＡ數(shù)據(jù)包，那么Ｂ就向該節(jié)點(diǎn)Ａ發(fā)送一個(gè)ＲＥＱ數(shù)據(jù)包，接著節(jié)點(diǎn)Ａ向其鄰 居節(jié)點(diǎn)Ｂ發(fā)送ＤＡＴＡ數(shù) 據(jù)包。接下來Ｂ再重復(fù)這個(gè)過程，這樣整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中 對(duì)此數(shù)據(jù)感興趣的節(jié)點(diǎn)都會(huì)得到一份該數(shù)據(jù)的拷貝。 ３．定向擴(kuò)散路由（ＤＤ） ＤｉｒｅｃｔｅｄＤｉｆｕｓｉｏｎ 168。 爭(zhēng)２ 168。 它是Ｅｓｔｒｉｎ等人專門為傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的路由策略， 與已有的路由算法有著截然不同的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。匯聚節(jié)點(diǎn)通過興趣消息（ｉｎｔｅｒｅｓｔ） 發(fā)出查詢?nèi)蝿?wù)，采用泛洪方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感 器節(jié)點(diǎn)。興趣消息用來表示查詢的任務(wù)，表達(dá)用戶網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)感興趣的信 息，例如監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和光照等環(huán)境信息。在興趣消息的傳播過 程中， 協(xié)議逐跳地在每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上建立反向的從數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸梯 度（ｇｒａｄｉｅｎｔ）。傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)沿著梯度方向傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)。 定向擴(kuò)散路由機(jī)制可以分為周期性的興趣擴(kuò)散、梯度建立以及路徑加強(qiáng)三個(gè) 階段。圖Ｉ－７顯示了這三個(gè)階段的數(shù)據(jù)傳播路徑和方向。 碩上學(xué)位論文第一章緒論 在興趣擴(kuò)散階段，匯聚節(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播興趣消息。興趣消息中 含有任務(wù)類型、目標(biāo)區(qū)域、數(shù)據(jù)發(fā)送速率、時(shí)間域等參數(shù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地保存 一個(gè)興趣列表，對(duì)于每一個(gè)興趣 ，列表中都有一個(gè)表項(xiàng)記錄發(fā)來該興趣消息的鄰 居節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)發(fā)送速率和時(shí)間域等任務(wù)相關(guān)信息，以建立該節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳遞 數(shù)據(jù)的梯度關(guān)系在數(shù)據(jù)傳播階段，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)采集到與興趣匹配的數(shù)據(jù)時(shí)，把 數(shù)據(jù)發(fā)送到梯度上的鄰居節(jié)點(diǎn)，并按照梯度上的數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)定傳感器模塊采 集數(shù)據(jù)的速率。在路徑加強(qiáng)階段，鄰居節(jié)點(diǎn)收到消息后，經(jīng)過分析確定該消息描 述的是一個(gè)己有的興趣，只是增加了數(shù)據(jù)發(fā)送速率，則斷定這是一條路徑加強(qiáng)消 息，從而更新相應(yīng)興趣表項(xiàng)的到鄰居節(jié)點(diǎn)的發(fā)送數(shù)據(jù)速率。路由加強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)不是 唯一的，可以選擇在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù) 最多的節(jié)點(diǎn)作為路徑加強(qiáng)的下一跳節(jié) 點(diǎn)。在加強(qiáng)路徑上的節(jié)點(diǎn)如果發(fā)現(xiàn)下一跳節(jié)點(diǎn)的發(fā)送數(shù)據(jù)速率明顯減小，或者收 到來自其他節(jié)點(diǎn)的新位置估計(jì)，推斷加強(qiáng)路徑的下一跳節(jié)點(diǎn)失效，就需要使用路 徑加強(qiáng)機(jī)制重新確定下一跳節(jié)點(diǎn)。 圓一。圓 （ａ）興趣傳播 ＯＯ 眥 ◆?◇ 一 ● 咖 ＯＯ （ｂ）梯度建立（ｃ）數(shù)據(jù)發(fā)送路徑加強(qiáng) 圖Ｉ－７ＤＤ工作過程 它與已有的路由算法實(shí)現(xiàn)機(jī)制不同，節(jié)點(diǎn)用一組屬性值來描述數(shù)據(jù)內(nèi)容、通 過梯度矢量信息來描述特定數(shù)據(jù)的需求方向，利用基于反饋信息的迭代優(yōu)化算法 在源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間建立一條最佳路徑。匯聚節(jié)點(diǎn)或 基站向所有傳感器發(fā)送對(duì) 任務(wù)描述的 “ 興趣＂，即一個(gè)任務(wù)描述數(shù)據(jù)包。 “ 興趣 ” 會(huì)通過全網(wǎng)逐漸擴(kuò)散，最 終找到匹配請(qǐng)求條件的數(shù)據(jù)源，與此同時(shí)，也建立起從數(shù)據(jù)源到槽節(jié)點(diǎn)的 “ 梯度＂。 節(jié)點(diǎn)會(huì)在它的緩存中存儲(chǔ)興趣入口，興趣入口包含時(shí)間標(biāo)簽域和若干個(gè)梯度場(chǎng)， 數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)會(huì)沿梯度最大的方向?qū)?shù)據(jù)傳回槽節(jié)點(diǎn)。梯度反映了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)對(duì)匹 配請(qǐng)求條件的數(shù)據(jù)源的近似判斷，更直接的方法是節(jié)點(diǎn)用一組標(biāo)量值表示它的選 擇，值越大意味著向該方向繼續(xù)搜索獲得匹配數(shù)據(jù)的可能性越大，這樣的處理最 終將會(huì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中為ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求建立一個(gè)臨時(shí) 的 “ 梯度 ” 場(chǎng)，匹配數(shù)據(jù) 可以沿 “ 梯度＂最大的方向中繼回ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)。圖卜８描述了定向擴(kuò)散模型的工 作原理。 碩士學(xué)位論文第一章緒論 Ｏｏ 第一步：請(qǐng)求擴(kuò)散第二步：梯度場(chǎng)建立第三步：數(shù)據(jù)傳輸 圖Ｉ－８定向擴(kuò)散模型的工作原理 ４．ＧＥＡＲ ＧＥＡＲ（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｎｄＥｎｅｒｇｙＡｗａｒｅＲｏｕｔｉｎｇ）乜２側(cè)是充分考慮了能源有 效性的基于位置的路由協(xié)議，它比其它的基于位置的路由協(xié)議能更好地應(yīng)用于無 線傳感器網(wǎng)絡(luò)之中。ＧＥＡＲ根據(jù)事件區(qū)域的地理位置信息，建立匯聚 節(jié)點(diǎn)到事件 區(qū)域的優(yōu)化路徑，避免了泛洪傳播方式，從而減少了路由建立的開銷。ＧＥＡＲ路 由假設(shè)己知事件區(qū)域的位置信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道自己的位置信息和剩余能量信 息，并通過一個(gè)簡(jiǎn)單的Ｈｏｌｅ，消息交換機(jī)知道所有鄰居節(jié)點(diǎn)的位置信息和剩余 能量信息。在ＧＥＡＲ路由中，節(jié)點(diǎn)間的無線鏈路是對(duì)稱的。ＧＥＡＲ路由中查詢消息 傳播包括兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。首先匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)出節(jié)點(diǎn)查詢命令，并根據(jù)時(shí)間區(qū)城的地理位 置將查詢命令傳送到區(qū)域內(nèi)距匯聚節(jié)點(diǎn)最近的節(jié)點(diǎn)，然后從該節(jié)點(diǎn)將查詢命令傳 輸?shù)絽^(qū)域內(nèi)的其它所有節(jié)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沿查詢消息的反向路徑向匯聚 節(jié)點(diǎn)傳送。 ｏ＿ｒ一、ｏｕ ｏ ｏ＼ ｌ－－ｌ ，Ｌ ＼ ＼／ｏ ■ 一 ｏｏ廠＿ｏ 卜 Ｕ傳基 ? 節(jié)點(diǎn) 圖Ｉ－９ＧＥＡＲ算法區(qū)域內(nèi)的迭代地理轉(zhuǎn)發(fā) ＧＥＡＲ算法提出：既然傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)經(jīng)常包含了位置屬性信息，那么 可以利用這一信息，把在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)散的信息傳送到適當(dāng)?shù)奈恢脜^(qū)域中。同樣 ＧＥＡＲ也采用了查詢驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送模式。它傳送數(shù)據(jù)分組到目標(biāo)域中所有的節(jié)點(diǎn) 的過程包括兩個(gè)節(jié)點(diǎn)：目標(biāo)域數(shù)據(jù)傳送和域內(nèi)數(shù)據(jù)傳送。在目標(biāo)域數(shù)據(jù)傳送節(jié)點(diǎn)， 當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)分組，它將鄰接點(diǎn)同目標(biāo)域的距離和它自己與目標(biāo)域的距離相比 較，若存 在更小距離則選擇最小距離的鄰接點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)；若不存在更小距 離，則認(rèn)為存在 “ ｈｏｌｅ ” ，節(jié)點(diǎn)將根據(jù)鄰居的最小花銷來選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。在域 內(nèi)數(shù)據(jù)傳送階段，可通過兩種方式讓數(shù)據(jù)在域內(nèi)擴(kuò)散：在域內(nèi)直接洪泛和遞歸的 碩士學(xué)位論文第一章緒論 目標(biāo)域數(shù)據(jù)傳送直到目標(biāo)域剩下唯一的節(jié)點(diǎn)，見圖１－９。ＧＥＡＲ路由通過定義估計(jì) 路由代價(jià)為節(jié)點(diǎn)到事件區(qū)域的距離和節(jié)點(diǎn)剩余能量，并利用捎帶機(jī)制獲取實(shí)際路 由代價(jià)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂絻?yōu)化，從而形成能量高效的數(shù)據(jù)傳輸路徑。ＧＥＡＲ 路由采用的 貪婪算法是一個(gè)局部最優(yōu)的算法，適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)只知道 局部拓?fù)湫畔⒌那闆r，其缺點(diǎn)是由于缺乏足夠的拓?fù)湫畔?，路由過程中可能遇到 路由空洞，反而降低了路由效率。如果節(jié)點(diǎn)擁有相鄰兩跳節(jié)點(diǎn)的地理位置信息， 可以大大減少路由空洞的產(chǎn)生概率。 ＧＥＡＲ協(xié)議要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)預(yù)估費(fèi)用和一個(gè)通過鄰居節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的的 節(jié)點(diǎn)距離的結(jié)合。 預(yù)估費(fèi)用：節(jié)點(diǎn)剩余能量與到目的節(jié)點(diǎn)距離的結(jié)合 學(xué)習(xí)費(fèi)用：則是對(duì)描述網(wǎng)絡(luò)中環(huán)繞在洞周圍路由所需預(yù)估費(fèi)用的改進(jìn) 洞：是指某個(gè)節(jié)點(diǎn)的周圍沒有任何鄰居節(jié)點(diǎn)比它自身更接近目標(biāo)區(qū)域。如果 沒有洞現(xiàn) 象的產(chǎn)生，那么預(yù)估費(fèi)用等于學(xué)習(xí)費(fèi)用。每當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包成功到達(dá)目的 地，該節(jié)點(diǎn)的學(xué)習(xí)費(fèi)用就要傳播到上一跳以便于對(duì)下一跳數(shù)據(jù)包的路由建立進(jìn)行 調(diào)整。 協(xié)議包含２個(gè)階段 （１）向目標(biāo)區(qū)域傳遞數(shù)據(jù)包： 當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包時(shí)，首先要檢查是否有鄰居節(jié)點(diǎn)比它更接近目標(biāo)區(qū)域。如 果有，就選擇距離目標(biāo)區(qū)域最近的節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)傳遞的下一跳節(jié)點(diǎn)。如果相對(duì)該 節(jié)點(diǎn)來說，所有鄰居都比它更遠(yuǎn)離目標(biāo)區(qū)域，這就意味著該節(jié)點(diǎn)存在洞現(xiàn)象。在 這種情況下，利用學(xué)習(xí)費(fèi)用函數(shù)選擇其中的一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)來傳遞數(shù)據(jù) （２）傳遞已在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)包。 如果數(shù)據(jù)包 已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域，可以利用遞歸的地理傳遞方式和受限的 Ｆｌｏｏｄｉｎｇ方式發(fā)布該數(shù)據(jù)。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)的分布不太緊密時(shí)，受限的ｆｌｏｏｄｉｎｇ 方式是比較好的選擇。而在高密度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，遞歸的地理傳遞方式相 對(duì)受限的ｆｌｏｏｄｉｎｇ方式更加節(jié)能。在這種情況下，目標(biāo)區(qū)域被劃分為４個(gè)子區(qū) 域。數(shù)據(jù)包也響應(yīng)的被復(fù)制了４次，這