無線多媒體傳感器網絡QoS路由算法研究.pdf

1、隨著多媒體傳感器及嵌入式處理器技術的發(fā)展，無線多媒體傳感器網絡的研究工作正在逐漸增加。因為多媒體數據能夠提供網絡覆蓋范圍內豐富的信息，因此無線多媒體傳感器網絡能夠加強傳統(tǒng)無線傳感器網絡的應用并提供更多應用范圍，如無線多媒體傳感器網絡在戰(zhàn)場監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、智能家庭護理和目標跟蹤等方面應用得到了廣泛的研究。在無線多媒體傳感器網絡應用中，除了端到端時延和帶寬外還有更多的性能參數需要考慮，如時延抖動和包丟失率等，因此無線多媒體傳感器網絡QoS路

2、由問題具有更多的挑戰(zhàn)性。
　　 由于無線傳感器網絡中，傳感器節(jié)點存在潛在的自私性，因此國內外的一些學者將博弈論引入到無線傳感器網絡的研究中。本文在分析國內外大量相關文獻的基礎上，對基于博弈論的無線多媒體傳感器網絡QoS路由協(xié)議和算法展開了較為系統(tǒng)的研究工作，主要創(chuàng)新性工作體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　 (1)提出了直接擴散博弈路由協(xié)議DDGR
　　 無線多媒體傳感器網絡節(jié)點通常采用電池供電，傳感器節(jié)點為避免過度使用能

3、量可能拒絕轉發(fā)數據，由于傳感器節(jié)點存在這種潛在的自私行為，使無線多媒體傳感器網絡路由問題可以使用博弈理論進行研究，本文分析了博弈路由算法的基本思想，給出一種無線多媒體傳感器網絡QoS路由的博弈模型，在此基礎上將該博弈模型融入到直接擴散路由協(xié)議中，提出了一種直接擴散博弈路由協(xié)議(DDGR)，DDGR路由協(xié)議分為興趣信息擴散、QoS協(xié)商、路徑加強及數據傳輸四個過程，仿真實驗表明DDGR路由協(xié)議可以有效地均衡節(jié)點能量消耗，從而提高網絡生命周期

4、。
　　 (2)研究了基于博弈理論的蟻群博弈路由算法ACGR
　　 本文提出了一種無線多媒體傳感器網絡蟻群博弈路由算法，其基本思想是使用螞蟻選路博弈模型的混合納什均衡結果來選擇下一跳。蟻群選路博弈模型中，使用蟻群算法中信息素強度來定義博弈模型中參與者收益函數。仿真實驗將蟻群博弈路由算法與基于地理位置已知的蟻群路由算法進行比較，結果表明蟻群博弈路由算法所尋找到的路徑與基于地理位置已知的蟻群路由算法所尋找路徑質量接近，但由于

5、蟻群博弈路由算法取消了蟻群路由算法中的迭代過程，使得蟻群博弈路由算法的開銷遠小于基于地理位置已知的蟻群路由算法。
　　 (3)研究了基于交叉博弈模型的無線多媒體傳感器網絡QoS路由遺傳算法
　　 本文提出了一種路徑博弈模型，并將其應用到遺傳路由算法中，在改進的遺傳路由算法中使用路徑博弈混合納什均衡來自動確定每個個體參與交叉的概率，該方法一方面可以避免人為選擇交叉概率的繁瑣，同時可以實現(xiàn)能量均衡使用及提高算法的收斂速度且不