无线传感器网络QoS路由研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huwei00
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在无线传感器网络中,要求提供有保证的差别服务,同时能在全网范围内实现资源的充分有效利用,QoS路由是解决该问题的关键技术之一。本文综合考虑无线传感器网络的路径节点最小能量、路径能耗、延迟、信道错误率等因素,采用QoS路由对不同的查询业务实现区分服务。通过对传统的定向扩散路由算法的扩展,在保证业务可靠性要求的前提下,组合利用“路径节点最小能量/路径能耗”和“最小跳数”信息,提出了一种针对尽力而为业务和实时业务的QoS路由算法。 研究表明,寻找一条路径,使之满足两个或者多个路径约束条件属于NP完全问题,我们把约束条件按业务分级,并使用启发式方法来解决该问题。第一类业务对数据的正确性有很高要求,而对延迟因素要求不高;第二类业务对数据的正确性和延迟都提出了较高要求。第一类业务即尽力而为业务,我们通过保证其收到数据的完整性来衡量此类业务的可靠性要求;第二类业务即实时业务,其可靠性要求在业务查询时提出,通过收/发数据的比值来衡量。针对这两种业务,兴趣扩散期间建立两种梯度——尽力而为梯度和实时梯度。尽力而为业务对时间的延迟要求不高,对这类业务的梯度建立应从如何有效利用和均衡网络能耗出发,首先,我们通过“路径节点最小能量/路径能耗”比值约束来建立此类业务的梯度,然后从这些梯度中选出延迟小的梯度传送数据。实时业务对数据的时延有较高要求,先要考虑路径时延,其次考虑网络能耗。首先,通过“延迟”约束来建立此类业务的梯度,然后从这些梯度中选出“路径节点最小能量/路径能耗”比值大的梯度传送数据。 仿真结果表明:扩展后的算法基本能够满足业务的可靠性要求;实时路由的延迟与传统定向扩散路由相差很小;随信道错误率的增加,两种路由的网络生存期不同程度的优于传统定向扩散路由,它能更好地均衡全网范围内的能量消耗。
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