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《服務質量感知的帶狀無線傳感器網絡跨層優(yōu)化.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2013年第32卷第10期傳感器與微系統(TransducerandMicrosystemTechnologies)9研～究一j)與探～討～服務質量感知的帶狀無線傳感器網絡跨層優(yōu)化姜華，何風行，吳波，徐志廣，張宏俊(中國科學院上海高等研究院城市公共安全中心，上海201210)摘要：提出一種帶狀無線傳感器網絡的跨層協議設計和優(yōu)化算法。把帶狀傳感器網絡的路由問題建模為優(yōu)化問題，通過計算出最優(yōu)節(jié)點轉發(fā)概率，實現時延敏感數據的快速傳輸，時延非敏感數據傳輸時考慮節(jié)點能量均衡，使帶狀傳感網具有多業(yè)務服務質量保障能力。經仿
2、真和實際系統驗證，本協議能提升帶狀無線傳感器網絡在多業(yè)務并發(fā)情況下的主要性能指標，并延長網絡壽命。關鍵詞：服務質量；帶狀無線傳感器網絡；跨層優(yōu)化；能量均衡中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1000-9787(2013)10-0009-04QoS—awarecross-layeroptimizationforstrip-basedwirelesssensornetworksJIANGHua，HEFeng—hang，WUBo，XUZhi—guang，ZHANGHong-jun(CenterforUrb
3、anPublicSafety，ShanghmAdvancedResearchInstitute，ChineseAcademyofSciences，Shanghai201210，China)Abstract：Across—layerdesignandoptimizationalgorithmforstrip—basedwirelesssensornetworksisproposed，theroutingproblemofstrip—basedsensornetworksismodelingintooptimiz
4、ationproblem．Bycalculatingtheoptimalnodeforwardingprobability，delay—sensitivedatacanbetransmittedrapidlyanddelay—insensitivedatacanbetransmittedtakingenergybalancingintoconsideration，SOthecapabilityofmultipleserviceQoSsupportisguaranteed．Theresultsofsimulat
5、ionandactualsystemshowthatthedesignedprotocolcanimprovemainperformanceofstrip—basedwirelesssensornetworksinmultipleserviceandcanprolongthenetworklifetime．Keywords：qualityofservice(QoS)；strip—basedwirelesssensornetworks；cross—layeroptimization；energybalancin
6、g0引言務QoS保障問題進行跨層協議設計和優(yōu)化，有效保證了關帶狀無線傳感器網絡在智能電網、周界安全、智能交鍵業(yè)務的時延敏感傳輸和延長網絡壽命。盡作者所知，目通、石油管道、河流監(jiān)測、橋梁監(jiān)控等領域中有重要應前，國內外尚無針對帶狀無線傳感器網絡多業(yè)務跨層優(yōu)化用。帶狀無線傳感器網絡“狹長”的部署特點使它相比的研究文獻。覆蓋同等監(jiān)測區(qū)域的二維平面型無線傳感器網絡具有更低1協議總體設計廉的部署成本，拓撲簡單，但是個別關鍵節(jié)點能量耗盡將造1．1網絡模型成網絡斷裂，使得網絡非?！按嗳酢?。假設傳感節(jié)點隨機部署在狹長區(qū)域，網絡
7、中有Ⅳ個傳無線傳感器網絡的跨層優(yōu)化是指為優(yōu)化網絡性能指標感節(jié)點和1個Sink節(jié)點，傳感節(jié)點的最大通信半徑為。進行的2個及以上子層協議信息的聯合優(yōu)化設計，在近幾傳感節(jié)點可以產生和發(fā)送自身的傳感數據，并可以轉發(fā)鄰年受到廣泛關注成為研究熱點E~-4]?？鐚釉O計并不是完全近節(jié)點的數據。數據傳輸模型為多對一模型，Sink要通過否定傳統無線網絡的分層結構，而是弱化了層與層之間的多跳收集到所有傳感節(jié)點采集的數據，無數據融合。傳輸界限，通過綜合協調分配多個網絡層的參數和信息交互，使業(yè)務包括時延敏感的傳輸任務和非時延敏感的傳輸
8、任務，協議棧能夠根據網絡狀況的變化，自適應地調整信息編碼、時延敏感傳輸業(yè)務要求低延遲。信道分配、發(fā)射功率和路由等策略，滿足特定應用所需的服1．2協議架構務質量(QoS)。本文針對網絡數據傳輸的能量均衡和多業(yè)帶狀傳感器網絡跨層協議的整體設計架構如圖1所收稿日期：2013-03-22基金項目：上海市科學技術委員會科研計劃資助項目(09DZ1502100)第lO期姜華，等：服務質量感知的帶狀無線傳感器網絡
