無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)確保QoS的路由算法研究.pdf

1、目前提出的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法，大部分都是針對(duì)單一服務(wù)的盡力而為模型，但是隨著應(yīng)用的不斷深入和拓展，不同的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)提出了不同的要求，比如，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如溫度、濕度參數(shù))要求傳輸可靠，分組丟失率低，而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(如圖象、聲音等)對(duì)延遲比較敏感。因此，要求無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠提供針對(duì)不同業(yè)務(wù)的OoS保證，以滿足不同業(yè)務(wù)的需求無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路由機(jī)制的設(shè)計(jì)和實(shí)施不僅需要解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)QoS已經(jīng)面臨的問(wèn)題，如度量選擇NP

2、c問(wèn)題的求解、多業(yè)務(wù)并存節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)更新等，還須考慮網(wǎng)絡(luò)特有的節(jié)點(diǎn)部署、資源限制和數(shù)據(jù)分發(fā)模式等問(wèn)題，可歸納如下：(1)資源嚴(yán)重受限(2)以數(shù)據(jù)為中心、非端到端的通信模式(3)數(shù)據(jù)高度冗余，流量非均勻分布(4)節(jié)點(diǎn)密集分布的無(wú)線多跳傳輸(5)多用戶、多任務(wù)的并發(fā)操作，多類(lèi)別數(shù)據(jù)流量(6)可擴(kuò)展性。 本文首先提出了一種基于最小跳數(shù)的無(wú)線傳感器能量有效性路由(Minimum Hops Energy-adapted Prot

3、ocol，MHEP)算法，該算法在最小跳數(shù)場(chǎng)(Minimum Hop count，MHC)的基礎(chǔ)上構(gòu)建路徑節(jié)點(diǎn)最小能量場(chǎng)(Minimum Path-node Energy，MPE)傳感節(jié)點(diǎn)不需要保存路由表，只需要記憶下一跳節(jié)點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)路由表路由；算法在每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)最小跳的Next-hop可用節(jié)點(diǎn)集，并在Next-hop可用節(jié)點(diǎn)集中記錄以每個(gè)可用節(jié)點(diǎn)為下一跳節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)路徑的最優(yōu)剩余節(jié)點(diǎn)能量信息(MinimumPath-node E

4、nergy，MPE)，作為路由選擇的依據(jù)；算法同時(shí)引入了一種基于通信量的Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)起的路徑節(jié)點(diǎn)能量更新策略，使得MPE信息更理想地反映網(wǎng)絡(luò)的能量狀況。然后，針對(duì)已有QoS路由算法的缺點(diǎn)，在上述算法的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展Next-hop可用節(jié)點(diǎn)集為整個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，并增加了一種可同時(shí)支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的QoS保證機(jī)制；信息包路由時(shí)以QoS參數(shù)和剩余節(jié)點(diǎn)能量作為路徑選擇依據(jù)，采用按業(yè)務(wù)類(lèi)型處理的策略，既能滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的QoS要求，又可以保證非