基于RSSI與LQI的鏈路評估算法及其在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)由實驗室走向?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,實現(xiàn)能量高效的數(shù)據(jù)傳輸,成為一個亟待解決的關(guān)鍵問題,也成為學(xué)術(shù)界新近研究的熱點。
　　 鏈路質(zhì)量評估對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織網(wǎng)絡(luò)

2、至關(guān)重要,因為路由選路必須建立在可靠鏈路上。傳統(tǒng)評估鏈路質(zhì)量的方法都是將包接收率作為底層鏈路質(zhì)量的評估參數(shù)。盡管評估結(jié)果較為準確,但各節(jié)點需要周期性地發(fā)送探測包,以評估其與鄰居節(jié)點的通信質(zhì)量,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度很高時,會造成較大的網(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可以作為鏈路評估的主要參數(shù),均值RSSI可

3、以作為輔助評估參數(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,通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)底層通信鏈路進行了大量的實際測量,驗證了底層鏈路具有不可靠性、時變性及非對稱性等特點。提取出能夠反映鏈路質(zhì)量的特征參數(shù)RSSI與LQI,并對特征參數(shù)間的關(guān)系進行了回歸分析、擬合,得到特征參數(shù)的評估算法。針對底層通信鏈不可靠性、非對稱性等特點,分析了傳統(tǒng)單一的路由量度方法用于無線傳