支持QoS的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是新近發(fā)展起來(lái)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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，而不同的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的QoS提出了不同的要求，其QoS的問(wèn)題研究作為該領(lǐng)域中的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)和挑戰(zhàn)課題。同時(shí)，由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的無(wú)全局統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，節(jié)點(diǎn)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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的這些特點(diǎn)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(wèn)題有待進(jìn)一步研究解決：如在不維護(hù)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(jì)存在應(yīng)用的單一性問(wèn)題等。 本論文對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的主要問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究，引入定向擴(kuò)散的思想，提出了一種支持QoS新的路由協(xié)議，針對(duì)原定向擴(kuò)散協(xié)議不提供QoS支持以及維護(hù)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(diǎn)，在梯度建立、QoS路由選擇、路由維護(hù)等三個(gè)方面其進(jìn)行了擴(kuò)展和改進(jìn)。其主要

3、思想是根據(jù)路徑的能量瓶頸(路徑節(jié)點(diǎn)的最大最小剩余能量)和到觀測(cè)節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)建立兩種不同的梯度，同時(shí)在建立兩類(lèi)梯度的前提下設(shè)計(jì)具有優(yōu)先級(jí)的不同業(yè)務(wù)過(guò)濾器進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)調(diào)度策略，為不同等級(jí)業(yè)務(wù)分配不同的數(shù)據(jù)傳輸路徑，使得無(wú)線(xiàn)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(jìn)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(duì)不同業(yè)務(wù)的QoS支持又盡可能地均衡WSN的節(jié)點(diǎn)能量消耗。通過(guò)建立仿真模型，實(shí)驗(yàn)