基于QoS的WSN路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用到很多地方。在醫(yī)療方面,它可以被用來有效監(jiān)測(cè)患有特殊疾病的患者,并且防止病情的蔓延;在戰(zhàn)場(chǎng)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(bào),這樣可以減少人員傷亡;數(shù)以百萬計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)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(shí)時(shí)的信息,確認(rèn)火災(zāi)或受污染地區(qū)的化學(xué)泄漏;在家庭應(yīng)用方面,WSN可以允許用戶通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程做家務(wù)。為了使WSN能更好地服務(wù)于這些應(yīng)用,將服務(wù)質(zhì)量作為設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由

2、協(xié)議需要考慮的關(guān)鍵因素之一。
　　本文在對(duì)WSN和基于QoS的WSN路由協(xié)議研究的基礎(chǔ)上,提出了兩種改進(jìn)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(chǔ)上改進(jìn)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(diǎn),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(gè)參數(shù)來控制簇首的選擇,以使網(wǎng)絡(luò)中的資源得到最充分的利用。然后由簇首對(duì)簇內(nèi)所有的節(jié)

3、點(diǎn)的當(dāng)前能量進(jìn)行比較,選出最大的那個(gè)節(jié)點(diǎn)擔(dān)任輔助節(jié)點(diǎn),這個(gè)節(jié)點(diǎn)分擔(dān)了簇首的一部分職責(zé),這樣避免了簇首節(jié)點(diǎn)的過早死亡,使網(wǎng)絡(luò)的能耗更均衡,有助于延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的工作時(shí)長(zhǎng)。在組織簇的過程中以簇首節(jié)點(diǎn)為圓心,以 DC-LEACH協(xié)議中的檢測(cè)半徑R為半徑畫圓,圓內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)即為該簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn),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(jié)合起來,用此方法來滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的不同要求。仿真結(jié)果表明, LEACH-QoS比LEACH協(xié)議和DC-L

4、EACH協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)壽命更長(zhǎng),并且比它們更能滿足數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)延的要求。
　　另一個(gè)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(shí)延函數(shù)值來發(fā)現(xiàn)下一跳節(jié)點(diǎn),時(shí)延函數(shù)值是由能量和時(shí)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(luò)對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的要求。該協(xié)議對(duì)能量較小的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記,這樣做簡(jiǎn)化了路由的建立過程,“候選下一跳節(jié)點(diǎn)”減少了路徑建立的時(shí)間。仿真結(jié)果表明,與SAR協(xié)議相比,使用DG協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延更短并且生命周期更