無線傳感器網絡QoS保證技術
發布時間:2008/11/28 0:00:00 訪問次數:542
無線傳感器網絡的應用場景非常廣泛,不同的應用場景對無線傳感器網絡有不同的需求,即使在同一應用場景,不同的傳感數據也可能要求傳感器網絡以不同的方式處理、存儲和傳送,例如,同一般的溫度數據相比,火警數據就要求傳感器以更準確和更快的方式處理和傳送。另一方面,隨著傳感器技術的發展,出現了具有圖像和聲音功能的無線傳感器,而語聲和圖像信息的傳送要求傳感器網絡提供一定的qos保證。為了使傳感器網絡具備業務區分和為業務提供qos保證的能力,迫切需要研究傳感器網絡的服務質量保證技術。
目前,盡管已有相當多的研究成果討論傳統有線和無線網絡的qos問題,并在qos體系結構、隊列調度和管理、qos路由、qos信令等方面提出了較好的解決辦法,但它們并不適合傳感器網絡。主要原因在于同傳統通信網絡相比,傳感器網絡以數據為中心,包括對數據的收集、處理、存儲和傳送。同時,傳感器網絡的很多應用不是端到端的。再有,受特殊應用場景的約束,傳感器網絡節點的處理和通信能力非常有限,并通常以很高的密度分布在某一區域,這對傳感器網絡的qos技術的研究提出了很大的挑戰。
近年來,已有一些研究成果分別從不同的協議層面或在特定的應用場景下討論了傳感器網絡的qos問題,主要包括qos路由、qos mac機制。下面,我們將分別從這兩個方面討論無線傳感器網絡的qos保證技術的研究現狀。
已有的傳感器網絡qos路由機制主要考慮節能問題。包括最長壽命能量路由(maxlmum lifetime energy routmg)、最大生存時間數據匯聚(maxlmum lifetimedata gathering)、最小代價轉發(minimum cost forwarding)、能量感知的qos路由(energy aware qos routmg protocol),等等。
同樣,已有的qos mac機制也是主要考慮傳感器網絡的節能問題,其中的代表是s-mac協議,它提出了節點的工作/休眠模式,降低了能量消耗。在s mac中,時間幀被劃分為工作階段和睡眠階段,工作階段又被劃分為兩部分,用于傳輸sync和rts/cts控制分組。s-mac利用csma/ca機制傳送sync,從鄰接節點獲取同步信息,然后競爭到信道的發送方和相應的接收方交換rts/cts控制分組并持續保持活動狀態,傳送data和ack幀,而其他的鄰接點就轉人睡眠狀態節省能量。除了s-mac之外,典型的傳感器網絡mac協議還有t-mac、wisemac、b-mac、d-mac等。
從以上研究現狀可以看出,目前人們對傳感器網絡qos保證技術的研究還非常有限,已有的研究大多只考慮了如何延長傳感器網絡的生存時間的問題。盡管傳感器網絡的生命期是傳感器網絡的一個重要的qos參數,但只考慮生命期還遠不夠,因此,需要進一步結合傳感器網絡的獨特的應用特點,系統定義傳感器網絡的qos需求,并在此基礎上結合跨層優化,研究結合不同協議層聯合qos支持策略。
歡迎轉載,信息來源維庫電子市場網(www.dzsc.com)
無線傳感器網絡的應用場景非常廣泛,不同的應用場景對無線傳感器網絡有不同的需求,即使在同一應用場景,不同的傳感數據也可能要求傳感器網絡以不同的方式處理、存儲和傳送,例如,同一般的溫度數據相比,火警數據就要求傳感器以更準確和更快的方式處理和傳送。另一方面,隨著傳感器技術的發展,出現了具有圖像和聲音功能的無線傳感器,而語聲和圖像信息的傳送要求傳感器網絡提供一定的qos保證。為了使傳感器網絡具備業務區分和為業務提供qos保證的能力,迫切需要研究傳感器網絡的服務質量保證技術。
目前,盡管已有相當多的研究成果討論傳統有線和無線網絡的qos問題,并在qos體系結構、隊列調度和管理、qos路由、qos信令等方面提出了較好的解決辦法,但它們并不適合傳感器網絡。主要原因在于同傳統通信網絡相比,傳感器網絡以數據為中心,包括對數據的收集、處理、存儲和傳送。同時,傳感器網絡的很多應用不是端到端的。再有,受特殊應用場景的約束,傳感器網絡節點的處理和通信能力非常有限,并通常以很高的密度分布在某一區域,這對傳感器網絡的qos技術的研究提出了很大的挑戰。
近年來,已有一些研究成果分別從不同的協議層面或在特定的應用場景下討論了傳感器網絡的qos問題,主要包括qos路由、qos mac機制。下面,我們將分別從這兩個方面討論無線傳感器網絡的qos保證技術的研究現狀。
已有的傳感器網絡qos路由機制主要考慮節能問題。包括最長壽命能量路由(maxlmum lifetime energy routmg)、最大生存時間數據匯聚(maxlmum lifetimedata gathering)、最小代價轉發(minimum cost forwarding)、能量感知的qos路由(energy aware qos routmg protocol),等等。
同樣,已有的qos mac機制也是主要考慮傳感器網絡的節能問題,其中的代表是s-mac協議,它提出了節點的工作/休眠模式,降低了能量消耗。在s mac中,時間幀被劃分為工作階段和睡眠階段,工作階段又被劃分為兩部分,用于傳輸sync和rts/cts控制分組。s-mac利用csma/ca機制傳送sync,從鄰接節點獲取同步信息,然后競爭到信道的發送方和相應的接收方交換rts/cts控制分組并持續保持活動狀態,傳送data和ack幀,而其他的鄰接點就轉人睡眠狀態節省能量。除了s-mac之外,典型的傳感器網絡mac協議還有t-mac、wisemac、b-mac、d-mac等。
從以上研究現狀可以看出,目前人們對傳感器網絡qos保證技術的研究還非常有限,已有的研究大多只考慮了如何延長傳感器網絡的生存時間的問題。盡管傳感器網絡的生命期是傳感器網絡的一個重要的qos參數,但只考慮生命期還遠不夠,因此,需要進一步結合傳感器網絡的獨特的應用特點,系統定義傳感器網絡的qos需求,并在此基礎上結合跨層優化,研究結合不同協議層聯合qos支持策略。
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