支持QoS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新近發(fā)展起來的一種面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它具有廣泛的應(yīng)用前景，“一次部署多種應(yīng)用”的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，而不同的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的QoS提出了不同的要求，其QoS的問題研究作為該領(lǐng)域中的一個新的研究熱點和挑戰(zhàn)課題。同時，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無全局統(tǒng)一標識，節(jié)點能量有限等不利因素，研究表明，現(xiàn)有Adhoc網(wǎng)絡(luò)的路由方式不適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的這些特點和難題，許多新的路由協(xié)議被提出。但還

2、有一些根本性的問題有待進一步研究解決：如在不維護全局信息的前提下，如何節(jié)能、高效地生成路由；節(jié)能與通信質(zhì)量的平衡以及現(xiàn)有路由協(xié)議的設(shè)計存在應(yīng)用的單一性問題等。 本論文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題進行了分析和研究，引入定向擴散的思想，提出了一種支持QoS新的路由協(xié)議，針對原定向擴散協(xié)議不提供QoS支持以及維護路由需要周期泛洪興趣包而消耗大量的網(wǎng)絡(luò)資源等缺點，在梯度建立、QoS路由選擇、路由維護等三個方面其進行了擴展和改進。其主要

3、思想是根據(jù)路徑的能量瓶頸(路徑節(jié)點的最大最小剩余能量)和到觀測節(jié)點的最小跳數(shù)建立兩種不同的梯度，同時在建立兩類梯度的前提下設(shè)計具有優(yōu)先級的不同業(yè)務(wù)過濾器進行數(shù)據(jù)分發(fā)調(diào)度策略，為不同等級業(yè)務(wù)分配不同的數(shù)據(jù)傳輸路徑，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠提供多種業(yè)務(wù)的區(qū)分服務(wù)。改進后的路由協(xié)議是一種支持多業(yè)務(wù)區(qū)分服務(wù)的解決方案，它是一種能量和通信服務(wù)質(zhì)量折衷的路由算法，即兼顧了對不同業(yè)務(wù)的QoS支持又盡可能地均衡WSN的節(jié)點能量消耗。通過建立仿真模型，實驗