混合任務實時無線傳感器網絡協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網絡是由大量通過無線方式傳輸、資源有限的傳感器節(jié)點組成的新型通信網絡，它通常被部署在各種自然環(huán)境中，負責監(jiān)測環(huán)境，收集環(huán)境中的各種信息，以提供給數(shù)據中心進行處理。在現(xiàn)實應用中，無線傳感器網絡被廣泛應用在軍事、生產等各個領域。實時無線傳感器網絡指的是網絡中任務具有時效性限制的無線傳感器網絡。由于現(xiàn)實需求，很多實時無線傳感器網絡應用中同時部署著硬實時任務、軟實時任務以及非實時任務。
　　 實時無線傳感器網絡協(xié)議設計中的主要

2、矛盾是網絡資源的有限性和應用對網絡服務質量要求之間的矛盾。由于實時無線傳感器網絡中節(jié)點資源有限、網絡環(huán)境不穩(wěn)定，因此節(jié)點無法獲知網絡的一些有效的具有全局特性的特征信息，并依此做出一些路由、調度等方面的決策。對于擁有多種不同實時性要求任務的混合任務實時無線傳感器網絡來說，現(xiàn)有的研究成果存在一些明顯的不足：首先，沒有有效區(qū)分各種不同實時性要求的任務，為它們提供有區(qū)別的服務；其次，在現(xiàn)有研究中，由于考慮到節(jié)點資源有限的問題，節(jié)點總是根據鄰居節(jié)

3、點的狀態(tài)信息做出各種決策，而實際上，鄰居節(jié)點的狀態(tài)信息并不能完全反應整個網絡的狀況。
　　 針對上述問題，論文在對現(xiàn)有實時無線傳感器網絡研究現(xiàn)狀進行深入了解的基礎上，研究了混合任務實時無線傳感器網絡中的節(jié)點調度問題和路由問題。本文的主要工作有：
　　 (1)提出了實時無線傳感器網絡節(jié)點特征信息反饋協(xié)議，使得網絡中的節(jié)點使用較少的代價即可獲得具有網絡全局特性的特征信息，以在未來的發(fā)送中作出更符合網絡狀況的路由選擇、節(jié)點調度

4、等方面的決策。在此基礎上，提出了無效報文清除協(xié)議，通過該協(xié)議，可以有效清除網絡中大量存在的無效報文，顯著提高網絡的性能，延長網絡的生命期。
　　 (2)提出了混合任務實時無線傳感器網絡節(jié)點調度算法，該算法能夠結合無線傳感器網絡的特點、根據不同實時任務參數(shù)進行調度，為不同實時任務提供有區(qū)別的服務，提高網絡的性能。
　　 (3)提出了混合任務實時無線傳感器網絡路由協(xié)議，該協(xié)議能夠根據任務的不同特性做出不同的路由選擇，從而為不