论文摘要
路由算法是无线传感器网络研究中一个重要问题,在过去的几年中已取得了快速的发展。本文讨论了无线传感器网络的一些常用的满足服务质量的路由算法,并在提出了基于双向收敛蚁群算法的路由算法,满足服务质量要求。同时也提出了预言服务质量控制策略和基于查询的路径冗余和源冗余,用以优化系统性能。本文介绍了无线传感器网络的特点及其路由协议特点,在此基础上提出无线传感器网络对路由算法特性的要求,包括节能性、正确性、健壮性、快速性等。接下来对网络服务质量以及满足服务质量的路由算法进行了介绍,在此基础上对现有的无线传感器网络满足服务质量的路由算法进行了分析。这里以丢包率、延迟时间、收敛速度等指标作为服务质量标准。针对蚁群算法的收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点,借鉴精英策略,提出双向收敛蚁群算法,用以解决满足服务质量的无线传感器网络路由问题,仿真结果表明该算法可明显降低丢包率和端到端的传输时延。提出了无线传感器网络预言控制策略,以活动节点的数目作为网络服务质量(QoS)的度量标志。通过适时地关闭节点达到节省能量、延长网络生命周期的目的。仿真结果表明该算法与传统算法有着近似的生命周期和性能,尤其适用于节点容易失效的传感器网络。提出一种基于查询的无线传感器网络最优路径冗余和源冗余,采用逐跳式的数据传输结构,动态地形成数据传输的多条路径,取代在数据传输之前就确定大量冗余的多路径方法。给出了系统模型和概率模型,数值结果表明该算法在满足QoS的同时达到最大化网络生命周期的目标。