無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保障問(wèn)題的研究.pdf

1、低成本硬件如 CMOS攝像機(jī)、麥克風(fēng)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的可用性，推進(jìn)了無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)（WMSNs）的發(fā)展。資源受限的傳感器節(jié)點(diǎn)需檢測(cè)包括音/視頻、圖像等多媒體數(shù)據(jù)及標(biāo)量傳感數(shù)據(jù)并為這些數(shù)據(jù)提供服務(wù)質(zhì)量保障，面臨巨大挑戰(zhàn)。利用服務(wù)區(qū)分方法按應(yīng)用需求進(jìn)行業(yè)務(wù)分類(lèi)，保障優(yōu)先級(jí)更高的業(yè)務(wù)擁有更多的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行服務(wù)；利用跨層聯(lián)合優(yōu)化高效利用網(wǎng)絡(luò)資源，充分利用各層可利用的參數(shù)及技術(shù)更好的提供WMSNs服務(wù)質(zhì)量保障。本文利用服務(wù)區(qū)分方法

2、和跨層優(yōu)化方法對(duì)WMSNs進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量保障，所做的主要工作如下：
　　基于扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)期限要求進(jìn)行服務(wù)區(qū)分，結(jié)合物理層、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層聯(lián)合優(yōu)化，提出能效、實(shí)時(shí)保障的通信機(jī)制。按接收信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行分層，發(fā)送端按每跳延遲期限結(jié)合節(jié)點(diǎn)能量進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，采用輪詢爭(zhēng)用的實(shí)時(shí)MAC轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收端根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度、能效競(jìng)爭(zhēng)接收數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行簡(jiǎn)單的許可控制、盡早丟棄逾期數(shù)據(jù)，有效控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)載避免擁塞。仿真結(jié)果表明能提供更高的投遞率和吞

3、吐量，有效的降低了節(jié)點(diǎn)能耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生存周期。
　　基于分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，聯(lián)合優(yōu)化物理層、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層，建立了有效跨層參數(shù)的WMSNs服務(wù)質(zhì)量保障路由模型，提出多蟻群多路徑路由算法，利用多蟻群算法尋找滿足度量的最優(yōu)路由。利用分簇螞蟻處理網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，處理節(jié)點(diǎn)能量持續(xù)問(wèn)題；前向螞蟻、反饋螞蟻以及視頻螞蟻分別用于最優(yōu)路徑及視頻傳輸；維護(hù)螞蟻處理?yè)砣麊?wèn)題和鏈路失效問(wèn)題，多種群螞蟻分工合作。滿足應(yīng)用需求的路徑利用增強(qiáng)因子積累更多信息素

4、吸引更多同類(lèi)螞蟻，相反揮發(fā)信息素避免螞蟻到達(dá)。仿真實(shí)驗(yàn)表明，新的路由算法有效的保障了WMSNs的多個(gè)QoS度量。
　　基于樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)提供的業(yè)務(wù)劃分優(yōu)先級(jí)，結(jié)合MAC層、傳輸層聯(lián)合優(yōu)化，提出新的擁塞控制方法。擁塞指示結(jié)合節(jié)點(diǎn)剩余緩存檢測(cè)擁塞，MAC層中信道訪問(wèn)時(shí)為不同業(yè)務(wù)分配不同的控制報(bào)文，保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)快速訪問(wèn)信道、拒絕低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)訪問(wèn)，有效降低局部擁塞的同時(shí)保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的 QoS需求；測(cè)量Sink及父節(jié)點(diǎn)的