无线传感器网络的链路技术研究(3)
2.2 无线传感器网络协议的总体结构
参照OSI经典的七层协议栈模型，再根据无线传感器网络自身的特点，一般将协议栈分成5层，如图2.1所示：
图2.1 无线传感器网络协议栈
各层的主要功能如下：
a) 应用层：无线自组网的应用层指定的是各种各样类型的业务。在实际实施的时候，可以采用各种各样的应用层协议和标准，比如WAP(无线应用协议)
b) 传输层：传输层负责提供端到端的可靠数据传输服务。然而，由于无线链路的不稳定，传统的有线网传输层协议，在无线环境下性能下降明显，所以必须改进。 c) 网络层：网络层负责分组的路由，建立网络服务类型以及在传输与链路层之间传输分组。考虑到无线自网的动态性，网络层需要负责分组的重新路由和移动管理等。无线自组网在网络层的一个重要问题是路由协议。 d) 数据链路层:：数据链路层负责在不可靠的无线链路上建立可靠和安全的逻辑链路。其分为逻辑链路控制子层(LLC)和媒介访问子层(MAC)。以IEEE802.11为例，其LLC子层负责无线链路差错控制、流量控制、将网络层的分组组帧以及重传等，而MAC子层负责节点对无线媒介访问的控制和帧的加解密操作等。 e) 物理层：物理层包括射频电路、调制和信道编码系统。IEEE802.11b/a/g、蓝牙和超宽带等规范都是具体的物理层协议。
3 无线传感器网络的路由协议
在无线传感器网络体系结构中，网络层的路由技术至关重要。
3.1 无线传感器网络与传统移动通信网络的区别
3.1.1 传统移动通信网络的路由层简介
典型的蜂窝移动通信系统包括GSM系统和CDMA系统。
网络基础设施有：基站、基站控制器、接收/发送天线、移动交换机、VLR（归属位置寄存器）、 HLR（拜访者位置寄存器）以及相关的中继链路等。
VLR和/或 HLR用于存储用户的位置信息，移动节点（移动用户）之间通过基站互联，基站之间通过有线网络连接。
节点A呼叫节点B建立路由的过程如下叙述：
节点A将节点B的地址通过基站、移动交换机S发送到记录有B位置信息的设备中；VLR/HLR将节点B的当前位置信息返回给移动交换机S；最后，移动交换机S根据收到信息选择路由，建立到节点B所在位置的设备的路由，通过基站寻呼，将节点A的呼叫发给节点B。
具体过程如图3.1所示：
图3.1 蜂窝移动通信的路由发现过程
3.1.2 无线传感器网络与传统移动通信网络的区别
a) 路由选择的区别
在蜂窝移动通信系统中，移动节点之间呼叫的路由选择及建立主要是通过固定网络设备，如交换机、VLR/HLR等完成，基站主要完成射频信号的发送和接收。
在无线传感器网络中，不存在固定设备，节点间的路由选择完全由移动节点完成。
b) 网络拓扑结构区别
在蜂窝移动通信系统中，网络结构总体比较稳定。
在无线传感器网络中，节点的频繁随意移动会造成网络拓扑结构经常变化，拓扑的频繁变化在很大程度上会影响路由选择。
3.2 Ad hoc网络与无线局域网的区别
3.2.1 无线局域网简介
无线局域网络是相当便利的数据传输系统，它利用射频的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到传输数据的目的。
3.2.2 无线传感器网络与无线局域网的区别
a) 网络层角度的区别
无线局域网是一个单跳的网络；