無線傳感器網絡確保QoS的路由算法研究.pdf

1、目前提出的無線傳感器網絡的路由算法，大部分都是針對單一服務的盡力而為模型，但是隨著應用的不斷深入和拓展，不同的業(yè)務對網絡的服務質量(QoS)提出了不同的要求，比如，非實時數據(如溫度、濕度參數)要求傳輸可靠，分組丟失率低，而實時數據(如圖象、聲音等)對延遲比較敏感。因此，要求無線傳感器網絡能夠提供針對不同業(yè)務的OoS保證，以滿足不同業(yè)務的需求無線傳感器網絡QoS路由機制的設計和實施不僅需要解決傳統(tǒng)網絡QoS已經面臨的問題，如度量選擇NP

2、c問題的求解、多業(yè)務并存節(jié)點狀態(tài)信息存儲與實時更新等，還須考慮網絡特有的節(jié)點部署、資源限制和數據分發(fā)模式等問題，可歸納如下：(1)資源嚴重受限(2)以數據為中心、非端到端的通信模式(3)數據高度冗余，流量非均勻分布(4)節(jié)點密集分布的無線多跳傳輸(5)多用戶、多任務的并發(fā)操作，多類別數據流量(6)可擴展性。 本文首先提出了一種基于最小跳數的無線傳感器能量有效性路由(Minimum Hops Energy-adapted Prot

3、ocol，MHEP)算法，該算法在最小跳數場(Minimum Hop count，MHC)的基礎上構建路徑節(jié)點最小能量場(Minimum Path-node Energy，MPE)傳感節(jié)點不需要保存路由表，只需要記憶下一跳節(jié)點信息，實現無路由表路由；算法在每個節(jié)點保存一個最小跳的Next-hop可用節(jié)點集，并在Next-hop可用節(jié)點集中記錄以每個可用節(jié)點為下一跳節(jié)點的對應路徑的最優(yōu)剩余節(jié)點能量信息(MinimumPath-node E

4、nergy，MPE)，作為路由選擇的依據；算法同時引入了一種基于通信量的Sink節(jié)點發(fā)起的路徑節(jié)點能量更新策略，使得MPE信息更理想地反映網絡的能量狀況。然后，針對已有QoS路由算法的缺點，在上述算法的基礎上，擴展Next-hop可用節(jié)點集為整個鄰居節(jié)點，并增加了一種可同時支持實時業(yè)務和非實時業(yè)務的QoS保證機制；信息包路由時以QoS參數和剩余節(jié)點能量作為路徑選擇依據，采用按業(yè)務類型處理的策略，既能滿足實時數據的QoS要求，又可以保證非