基于RSSI與LQI的鏈路評(píng)估算法及其在WSNs中的應(yīng)用.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一類以應(yīng)用為中心的網(wǎng)絡(luò),給人們提供了與物理世界交互的手段。一方面,應(yīng)用提出了苛刻的端到端可靠性要求；另一方面,底層的無線通信鏈路受各種因素的影響極不可靠,而系統(tǒng)資源尤其是能量資源極其有限。這些都成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用所必須突破的瓶頸。因此,如何滿足應(yīng)用提出的高可靠性需求,實(shí)現(xiàn)能量高效的數(shù)據(jù)傳輸,成為一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問題,也成為學(xué)術(shù)界新近研究的熱點(diǎn)。
　　 鏈路質(zhì)量評(píng)估對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織網(wǎng)絡(luò)

2、至關(guān)重要,因?yàn)槁酚蛇x路必須建立在可靠鏈路上。傳統(tǒng)評(píng)估鏈路質(zhì)量的方法都是將包接收率作為底層鏈路質(zhì)量的評(píng)估參數(shù)。盡管評(píng)估結(jié)果較為準(zhǔn)確,但各節(jié)點(diǎn)需要周期性地發(fā)送探測包,以評(píng)估其與鄰居節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度很高時(shí),會(huì)造成較大的網(wǎng)絡(luò)開銷。本文通過均值RSSI、均值LQI與包接收率的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn):LQI與包接收率的相關(guān)性高達(dá)91.8％,而RSSI與包接收率的相關(guān)性總體在55％以上。因此,均值LQI可以作為鏈路評(píng)估的主要參數(shù),均值RSSI可

3、以作為輔助評(píng)估參數(shù),與包接收率相比二者均能降低網(wǎng)絡(luò)開銷,節(jié)約能耗。
　　 本文首先分析了導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層鏈路不可靠的通信因素,通過對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層通信鏈路進(jìn)行了大量的實(shí)際測量,驗(yàn)證了底層鏈路具有不可靠性、時(shí)變性及非對(duì)稱性等特點(diǎn)。提取出能夠反映鏈路質(zhì)量的特征參數(shù)RSSI與LQI,并對(duì)特征參數(shù)間的關(guān)系進(jìn)行了回歸分析、擬合,得到特征參數(shù)的評(píng)估算法。針對(duì)底層通信鏈不可靠性、非對(duì)稱性等特點(diǎn),分析了傳統(tǒng)單一的路由量度方法用于無線傳