無線傳感網(wǎng)中基于能耗的QoS研究.pdf

1、隨著信息技術的發(fā)展，無線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network，WSN)已經(jīng)被廣泛應用到不同的領域中，例如，軍事、政治、醫(yī)療等。另外，在一些應用中，由于所部署的傳感器節(jié)點數(shù)目龐大、體積微小、節(jié)點所提供的能量匱乏、更重要的是網(wǎng)絡環(huán)境惡劣且節(jié)點更換難，因此研究如何降低能耗，延長網(wǎng)絡生存周期是當前無線傳感網(wǎng)絡熱點問題之一。
　　另外，WSN具有易于部署且成本低等優(yōu)點，因此通常被部署在比較重要的場所，使得該網(wǎng)絡需要嚴格的服

2、務質量(Quality of Service，QoS)配置技術。而目前針對傳統(tǒng)Ad Hoc網(wǎng)絡提出的QoS協(xié)議都存在由端到端路徑發(fā)現(xiàn)和資源預留引起的大量開銷，因此它們不適用于WSN。針對能耗和QoS方面的問題，基于WSN的特性，分別針對不同層面開發(fā)了以下兩種機制:
　　(1)基于跨層技術的關于QoS的研究:主要貢獻在于該方法采用跨層技術實現(xiàn)QoS機制。該機制主要通過模塊化來實現(xiàn)各個功能。在時延敏感性方面，主要通過服務差異化模塊將傳

3、感器節(jié)點的緩沖區(qū)分為兩個隊列:高優(yōu)先級數(shù)據(jù)包隊列和普通數(shù)據(jù)包隊列。當數(shù)據(jù)包發(fā)送時，往往會優(yōu)先發(fā)送高優(yōu)先級隊列的數(shù)據(jù)包，從而保證時延敏感的數(shù)據(jù)包能夠及時地到達匯聚節(jié)點。另外，在最佳睡眠機制，通過計算節(jié)點的空閑偵聽功耗和節(jié)點在喚醒狀態(tài)傳輸數(shù)據(jù)包的功耗，并結合數(shù)據(jù)包關于時延的約束條件，從而達到既節(jié)省能量又不影響性能的目的。最后，綜合考慮相鄰傳感器節(jié)點的可用緩沖區(qū)大小、能耗最優(yōu)節(jié)點、距離匯聚節(jié)點的跳數(shù)和鏈路質量從而做出最優(yōu)選擇。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)

4、，該算法在投遞率方面有著明顯地改善，同時可以降低數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的丟包率，而且在能耗方面有一定的改善。因此，從整體上該方案的性能較優(yōu)。
　　(2)基于多移動匯聚節(jié)點關于QoS的能耗研究:主要貢獻在于引入多移動匯聚節(jié)點的機制。首先，將網(wǎng)絡按照K-means聚類方法分成合適的自治區(qū)域，再給每個自治區(qū)域分配一個移動匯聚節(jié)點;然后利用SVR方法確定移動匯聚節(jié)點的軌跡;最后引入深度引力域和隊列引力域采用Improved-IDDR算法對數(shù)據(jù)