无线多媒体传感器网络QoS路由算法研究

由于廉价的CMOS摄像头、麦克风的出现,以及对含有丰富信息的图像,视频和音频信息需求导致了无线多媒体传感器网络-(WMSN)的出现.WMSN具有资源有限、可变的信道容量、数据高度冗余等特点,使得WMSN的QoS路由具有极大的挑战性.提出了一种基于Mesh结构的WMSN,并在该结构体系下,提出了一种基于蚁群算法的QoS路由算法.实验研究表明,蚁群算法具有不依赖全局信息的优点,具有应用于WMSN的前景.实验同时表明,决定蚁群算法收敛速度以及会影响传感器网络性能的一些关键参数较难确定,需要进一步研究.     

无线多媒体传感器网络能量均衡的QoS路由算法

为保障能量受限的无线多媒体传感器网络(WMSNs)多服务质量(QoS)需求,提出了一种能量均衡的QoS路由(EBQR)算法。该算法通过蚁群优化将网络带宽、时延、丢包率和能量等因素作为目标函数,并根据函数值大小动态调整蚁群信息素的挥发系数和浓度增量,提供网络业务中满足不同QoS需求的最优路径。仿真结果表明:与AntWMSNs算法和ASAR算法相比,EBQR算法平均端到端时延降低了16%,丢包率减少22%,生命周期延长了近50%,有效实现了网络中节点能耗的均衡性。     

基于区分服务的无线多媒体传感器网络QoS路由协议*

针对无线多媒体传感器网络数据量大且不同业务传输的QoS约束不同的特点,提出了一种数据融合的区分服务的QoS路由算法（DF-DSQR）。该算法在兴趣泛洪期间建立实时（RT）和尽力而为（BE）业务两类梯度,采用优先级排队模型对两类业务的传输进行分级处理,并采用数据融合转发机制,为RT业务和BE业务提供了保证QoS的路由路径。仿真结果表明,该算法既能保证实时业务低时延的要求,又能保证尽力而为业务的QoS要求,均衡了网络能耗,延长了网络生存期。     

一种WMSNs能量感知QoS路由机制设计

随着对监测数据的要求越来越高,多媒体传感器网络具有广泛的应用前景。由于多媒体信息对QoS的要求比较高和网络对能量的依赖较大,使得无线多媒体网络中QoS问题的研究极具挑战性。从网络层角度提出一种基于能量感知的可靠路由机制,通过充分考虑节点的剩余能量和路径的可靠性,选择相应的路由,从而提高了对网络资源的利用和网络的可靠性。仿真实验显示该机制能有效提高传输的可靠性,降低网络通信开销。     

无线传感网络节能跨层调度算法

由于无线传感网络中节点能够携带能量的有限,且能量补充复杂,所以如何高效利用无线节点的能量是无线网络面临的首要挑战。为解决上述问题,通过分析无线传感网络的特点和其能量损耗模型,提出了一种高效节能的跨层调度算法,仿真结果表明,算法能够很好的节约能量,同时降低数据传输延迟,最大化无线传感网络的生存时间。     

无线Ad Hoc网络中QoS感知的跨层资源分配算法

在分析无线Ad Hoc网络资源分配模型的基础上,提出一种QoS感知的跨层资源分配算法CL-QARA (cross layer QoS aware resource allocation).其主要思想是,引入价格作为资源分配的度量指标,以QoS带宽需求为参数,将网络层的动态资源分配信息与MAC层CSMA/CA接入机制相结合,以改进MAC层的冲突退避算法.设计了改进的退避算法和呼叫接入控制算法,以实现MAC层与网络层的跨层技术.通过QoS感知的资源分配算法和跨层技术协同工作,为QoS服务提供了业务保障.仿真结果表明,CL-QARA算法具有良好的收敛性和稳定性.与其他算法相比,CL-QARA能够有效地提供QoS保证,提高了网络的效用和性能.     

基于压缩感知的无线传感器网络数据传输跨层优化算法

针对无线传感器网络中数据传输问题,提出一种基于压缩感知的数据传输跨层优化算法.首先,为了剔除原始数据时间、空间冗余性,构造一种时空动态感知矩阵,降低采样频率的同时使得传感器采集的数据包含全部有用的信息.其次,以最小传输数据量为目标,以链路容量、功率、路由选择为约束条件,建立跨层的优化模型,通过求解优化模型,得到最优的功率控制、链路容量和路由选择策略.仿真结果表明,所提算法能够降低数据传输量,克服传统数据传输算法中由于数据处理不均衡导致的网络拥塞问题.     

多媒体传感器网络中服务感知的公平调度算法

针对多媒体传感器网络中基于异常事件驱动的服务模式和基于用户查询驱动的服务模式,分析不同服务的流量模式,提出一种服务感知的公平调度策略,采用基于流量预测的动态公平缓冲共享机制和速率分配算法实现2类数据QoS的公平保障。仿真实验表明,该算法在传输延迟和成功到达率方面实现了公平性目标。     

无线传感器网络中基于信息质量的跨层QoS支持

本文中提出了一种基于数据的信息质量而提供QoS支持的跨层协议，文中先阐述了无线传感器网络与传统网络在QoS支持上的不同的需求和特点，并提出了跨层优化的概念，指出无线传感器网络采用跨层优化的可行性和必要性？本文通过划分优先级来对网络提供不同的服务质量．数据包的优先级主要反应了数据包中所含的信息质量，由网络的应用层决定，而后再根据数据优先级的不同在MAC层提供不同的服务，从而实现跨层的QoS支持。     

无线传感器网络中基于信息质量的跨层QoS支持

本文中提出了一种基于数据的信息质量而提供QoS支持的跨层协议,文中先阐述了无线传感器网络与传统网络在QoS支持上的不同的需求和特点,并提出了跨层优化的概念,指出无线传感器网络采用跨层优化的可行性和必要性.本文通过划分优先级来对网络提供不同的服务质量.数据包的优先级主要反应了数据包中所含的信息质量,由网络的应用层决定,而后再根据数据优先级的不同在MAC层提供不同的服务,从而实现跨层的QoS支持.     

基于移动Agent的无线多媒体传感器网络QoS路由算法

无线多媒体传感器网络(WMSNs)的主要特点包括资源有限、时延敏感和数据冗余性高。此外,音视频数据流传输所需的带宽是多媒体传感器节点所能承受的最大传输带宽的几倍。上述因素使得WMSNs的QoS 路由成为一个亟待解决的关键技术问题。鉴于此,首先通过基于等差数列的非均匀分簇算法对网络区域进行划分,然后在此网络拓扑上,提出一种基于移动Agent的WMSNs的QoS路由算法(MAQR)。MAQR由路由发现和数据传输两个阶段组成。在路由发现阶段,采用移动代理技术完成多路径路由发现。在数据传输阶段,采用多优先级多路径传输模型把数据流进行分类,并利用流量预测算法实现网络的负载均衡。最后,在NS-2平台上实现了MAQR,通过与同类算法进行仿真比较,发现MAQR较之同类算法能够明显地提高音视频传输的服务质量。此外,MAQR算法比同类算法的能耗更低。     

无线传感器网络启发式QoS路由协议

提出一种基于虚拟队列的区分服务无线传感器网络路由协议VSDR。协议采用聚合权重的方法,节点在进行路由选择时,考虑了队列长度、前进距离和剩余能量等多种因素,从而有助于缓解节点拥塞,均衡网络负载。另一方面,对不同QoS需求的数据包采取不同的权重策略,保障实时数据包的传输延迟需求,同时为非实时数据包提供概率的传输机会保障。仿真结果表明,VSDR可以有效地应对不同的服务要求,均衡了节点能耗,延长了网络生命周期,并能够适应实时性、可靠性要求的变化。     

一种QoS保证的WMSNs实时路由协议

为了满足无线多媒体传感器网络(WMSNs)对数据的实时性要求,本文提出了一种QoS保证的WMSNs实时路由协议(WMSNRR).该协议在路由选择时,充分考虑两跳节点的转播速率及剩余能量等信息.同时,还采用了一种基于缓存队列长度和节点收发数据率的控制方法,区分业务进行拥塞控制.仿真结果表明,在节点非均匀分布的情况下,该协...     

无线多媒体传感器网络视频流多路径路由算法

无线多媒体传感器网络中的视频流传输,需要提供多样QoS保障.提出一种基于改进蚁群算法多路径路由算法ACMRA(ant colony based multipath routing algorithm),以寻找具有多种优先级路径的路径集,并对重要性不同的视频数据进行相应路径的选择.通过优化网络链路上人工信息素的初始分布,改进后的蚁群算法具有更快的可行路径发现速度及收敛速度.多路径机制的引入提高了网络数据吞吐量与视频传输性能,同时可均衡网络资源,延长网络生命.实验结果表明,算法ACMRA在网络性能、视频传榆性能与网络生命周期方面,较之其他路由算法具有明显优势.     

无线多媒体传感器网络的QoS问题研究

无线多媒体传感器网络（WMSNs）是在传统无线传感器网络（WSNs）基础上发展起来的具有音频、视频、图像等多媒体信息感知功能的新型传感器网络．具有广阔的发展前景。WMSNs感知媒体丰富、数据量大和处理任务复杂等显著特点,使其QoS问题的研究极具挑战性。该文分析了WMSNs的QoS需求,并从MAC层和网络层讨论了这一领域的国内外研究现状。最后对QoS亟待解决的问题作了总结。     

无线传感器网络吞吐量的自适应跨层优化策略

采用跨层优化方法,分析了无线传感器网络点对点链路的吞吐量优化问题。首先推导出吞吐量的理论表达式;随后以最大化吞吐量为目标,采用一种基于分层优化的数学框架,分别得到物理层最优符号速率、最优调制星座体积和MAC层最优数据包长;在此基础上,通过联合优化物理层参数和MAC层参数实现了链路吞吐量的最大化;最后提出了一种自适应跨层优化策略。在不同的信噪比条件下,根据该自适应策略来配置相应的最优物理层参数和MAC层参数,便可以保证链路的吞吐量达到最优值。仿真结果表明,与传统的分层优化相比,跨层优化后链路的吞吐量性能得到了明显提高。     

一种无线传感器网络以数据为中心的QoS路由协议

提出一种以数据为中心的QoS路由协议(DDQP).DDQP支持两种QoS度量:可靠性和传输延迟;采用交叉层优化技术将传感器网络无线信道通信模型作为路由协议设计的依据,有效的节约了网络能源消耗;采用反压力重新路由机制在满足业务QoS的前提下尽可能均匀使用网络中节点的能源,不仅延长了网络生命期,而且有效的控制网络拥塞;采用以数据为中心的数据分发模式,具有良好的可扩展性.描述了DDQP设计的理论依据,并通过仿真实验验证了DDQP的高效可行性.     

基于改进量子行为粒子群优化的无线传感器网络QoS路由算法

为了进一步减少无线传感器网络的能量损耗和延迟时间并且有效延长节点生存时间,提出一种改进的量子行为粒子群(quantum based particle swarm optimization,QPSO)优化算法,并将其用于解决无线传感器网络的QoS组播路由问题。该算法采用适应度函数和全局最好位置的更新方法来寻找无线传感器网络中满足阈值限制下的最优路由。实验仿真和对比情况表明,该算法在节省能量损耗、控制延迟时间和延长网络节点的生存时间上取得了较好的效果。     

基于OPNET的无线传感器网络节点跨层设计

无线传感器网络是一类由大量位置相对固定的节点所组成的无线通信网络,其节点能量、计算和通信能力都非常有限,因此,传统网络的层次设计和网络协议都难以应用到无线传感器网络中。为解决这些问题,该文在传统网络层次设计思想的基础上,提出了适用于无线传感器网络节点的跨层网络模型,基于OPNET网络仿真工具实现了节点的跨层网络模型设计,在此基础上实现了无线传感器网络中路由选择和数据汇聚等典型应用的仿真。结果表明,新的跨层网络模型能够很好地描述节点各个层次的功能,便于网络协议的综合设计和集中优化。