基于QoS的WSN路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡被廣泛應用到很多地方。在醫(yī)療方面,它可以被用來有效監(jiān)測患有特殊疾病的患者,并且防止病情的蔓延;在戰(zhàn)場上,可以將傳感器分布于敵人的后方,利用它們來收集軍事情報,這樣可以減少人員傷亡;數(shù)以百萬計的傳感器節(jié)點部署在面積較大且環(huán)境惡劣的森林中,這些傳感器可以提供實時的信息,確認火災或受污染地區(qū)的化學泄漏;在家庭應用方面,WSN可以允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)遠程做家務。為了使WSN能更好地服務于這些應用,將服務質量作為設計無線傳感器網(wǎng)絡路由

2、協(xié)議需要考慮的關鍵因素之一。
　　本文在對WSN和基于QoS的WSN路由協(xié)議研究的基礎上,提出了兩種改進的路由協(xié)議。
　　第一種協(xié)議是LEACH-QoS協(xié)議。它是在LEACH協(xié)議的基礎上改進而來的,是一種層次型的路由協(xié)議。它充分利用LEACH協(xié)議在能耗方面的優(yōu)點,首先將“簇首指數(shù)”引入到簇首選取的過程中,基站根據(jù)簇首指數(shù)、平均能量和最優(yōu)簇首數(shù)三個參數(shù)來控制簇首的選擇,以使網(wǎng)絡中的資源得到最充分的利用。然后由簇首對簇內(nèi)所有的節(jié)

3、點的當前能量進行比較,選出最大的那個節(jié)點擔任輔助節(jié)點,這個節(jié)點分擔了簇首的一部分職責,這樣避免了簇首節(jié)點的過早死亡,使網(wǎng)絡的能耗更均衡,有助于延長網(wǎng)絡的工作時長。在組織簇的過程中以簇首節(jié)點為圓心,以 DC-LEACH協(xié)議中的檢測半徑R為半徑畫圓,圓內(nèi)的所有節(jié)點即為該簇內(nèi)的節(jié)點,這種方法可以優(yōu)化簇的劃分。該協(xié)議還將單跳和多跳的方式結合起來,用此方法來滿足不同業(yè)務對時延的不同要求。仿真結果表明, LEACH-QoS比LEACH協(xié)議和DC-L

4、EACH協(xié)議的網(wǎng)絡壽命更長,并且比它們更能滿足數(shù)據(jù)對時延的要求。
　　另一個協(xié)議是DG協(xié)議,它是一種平面路由協(xié)議。在路徑發(fā)現(xiàn)階段,用時延函數(shù)值來發(fā)現(xiàn)下一跳節(jié)點,時延函數(shù)值是由能量和時延參數(shù)決定的,這樣就在一定程度上確保了所建立的路徑能滿足網(wǎng)絡對這兩個參數(shù)的要求。該協(xié)議對能量較小的節(jié)點進行標記,這樣做簡化了路由的建立過程,“候選下一跳節(jié)點”減少了路徑建立的時間。仿真結果表明,與SAR協(xié)議相比,使用DG協(xié)議的網(wǎng)絡時延更短并且生命周期更