基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量的研究
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3．2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的QoS特點(diǎn)
目前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )QoS的特點(diǎn)：1)簡(jiǎn)單易用；2)調節不均衡流量；3)處理冗余數據；4)適應網(wǎng)絡(luò )的動(dòng)態(tài)性及延展性；5)適應多種網(wǎng)絡(luò )流量類(lèi)型。
這是由于傳感器節點(diǎn)無(wú)法更換或補充能量，因此節點(diǎn)自身能源是最重要的限制條件。由此傳感器節點(diǎn)只能支持比較簡(jiǎn)單易用的QoS機制。應用中大量的傳感器節點(diǎn)產(chǎn)生的數據只由少量的匯聚節點(diǎn)來(lái)處理。由于業(yè)務(wù)要求的不同，不同時(shí)候的網(wǎng)絡(luò )流量可能相差很大。QoS機制能選擇合適的路由來(lái)調節不均衡流量。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，大量的傳感器節點(diǎn)監測同一個(gè)目標，可能會(huì )在網(wǎng)絡(luò )中傳輸大量的冗余數據，造成網(wǎng)絡(luò )擁塞。QoS機制能減少由此導致的延遲。傳感器節點(diǎn)狀態(tài)變化、移動(dòng)或失效，無(wú)線(xiàn)通信鏈路不穩定以及新節點(diǎn)的加入都可能導致網(wǎng)絡(luò )拓撲變化。
4 基于ZigBee協(xié)議的WSN服務(wù)質(zhì)量評價(jià)機制
目前，對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )QoS機制的研究成果較少，如何最大化網(wǎng)絡(luò )資源利用率、降低節點(diǎn)功耗、在節點(diǎn)失效(如能量耗盡)或狀態(tài)轉換時(shí)，仍然能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )應用的服務(wù)質(zhì)量請求是特別值得關(guān)注的問(wèn)題。ZigBee協(xié)議符合無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )所需的全部特征，但其標準還不夠完善，實(shí)現的成本還較高。結合ZigBee協(xié)議的組成、通信特點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的QoS特點(diǎn)，比對傳統網(wǎng)絡(luò )的QoS。分析認為研究ZigBee協(xié)議的WSN服務(wù)質(zhì)量評價(jià)機制主要是圍繞數據監測與傳輸的可靠性、實(shí)時(shí)性、包投遞率、網(wǎng)絡(luò )有效性以及特殊應用服務(wù)質(zhì)量等幾個(gè)方面考慮進(jìn)行的。所以可以從吞吐量、丟包率、延遲、流量擁塞等方面研究適用于ZigBee協(xié)議Qos評價(jià)機制。
1)吞吐量：指一項服務(wù)從網(wǎng)絡(luò )入口到出口的平均經(jīng)過(guò)時(shí)間。就是網(wǎng)絡(luò )的有效帶寬，定義為物理鏈路的比特率減去各種傳播技術(shù)帶來(lái)的額外開(kāi)銷(xiāo)，即每秒鐘傳輸的用戶(hù)數據的字節數，它是在某個(gè)時(shí)間間隔內測試得到的，每個(gè)傳輸方向由各自的吞吐量分別衡量。
2)丟包率：用于測量丟失或錯亂信息分組數占整個(gè)發(fā)送信息分組數的百分比。
3)延遲：指一項服務(wù)從網(wǎng)絡(luò )入口到出口的平均經(jīng)過(guò)時(shí)間，包括傳輸延遲和交換延遲。傳輸時(shí)延遲是數據在兩個(gè)參考結點(diǎn)之間傳播所經(jīng)歷的時(shí)間，與所使用的傳輸媒體和傳輸距離有關(guān)；交換延遲由固定部分和可變部分組成，固定部分叫固定交換延遲，可變部分叫排隊延遲，由網(wǎng)絡(luò )中的排隊隊列和服務(wù)方式?jīng)Q定。
4)延遲抖動(dòng)：同一條數據流中信息分組的傳輸延遲的差異。抖動(dòng)主要是由于業(yè)務(wù)流中相繼分組的排隊等候時(shí)間不同引起的，是對服務(wù)質(zhì)量影響最大的一個(gè)問(wèn)題5)擁塞：當網(wǎng)絡(luò )在傳輸過(guò)程中存在過(guò)多的數據包時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的性能就會(huì )下降，這種現象稱(chēng)為擁塞。
我們可以結合在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中QoS度量，來(lái)選用以下幾個(gè)參數作為評價(jià)機制的考量：
1)帶寬及帶寬分配率。針對不同業(yè)務(wù)的需要，使用不同的QoS策略分配。
2)網(wǎng)絡(luò )延遲。通常等于分級處理延遲、排隊延遲、傳輸延遲、處理延遲，延遲其有很大的不確定性。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的各個(gè)傳感器節點(diǎn)的不同。網(wǎng)絡(luò )部署環(huán)境的不同而改變。
3)網(wǎng)絡(luò )有效性。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )采取何種路由算法，才能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò )生命周期最大化。
4)分組丟失率。在一定時(shí)間間隔內，等于丟失的分組與傳輸的分組數的比值。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，某些特殊業(yè)務(wù)要求極低的分組丟失率。
5)延遲抖動(dòng)。分組的第1位數據離開(kāi)傳感器節點(diǎn)與分組的最后一位到達匯聚節點(diǎn)的時(shí)間間隔的變化。
6)誤碼率。無(wú)線(xiàn)通信自身易造成較大的誤碼率。除此之外。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，誤碼率還與通信鏈路相鄰節點(diǎn)之間的距離和節點(diǎn)的有效緩沖大小密切相關(guān)。
5 結束語(yǔ)
目前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)質(zhì)量的評價(jià)機制，仍在研究階段。本文結合無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )及ZigBee協(xié)議的組成、通信特點(diǎn)，比對傳統網(wǎng)絡(luò )的QoS評價(jià)機制，分析研究適用于基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的QoS的評價(jià)機制。具體的算法仍在試驗中，希望本文能為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的QoS評價(jià)機制研究提供幫助。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153615.htm
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