無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路由算法研究.pdf

1、隨著多媒體傳感器及嵌入式處理器技術(shù)的發(fā)展，無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究工作正在逐漸增加。因?yàn)槎嗝襟w數(shù)據(jù)能夠提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)豐富的信息，因此無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠加強(qiáng)傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用并提供更多應(yīng)用范圍，如無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家庭護(hù)理和目標(biāo)跟蹤等方面應(yīng)用得到了廣泛的研究。在無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，除了端到端時(shí)延和帶寬外還有更多的性能參數(shù)需要考慮，如時(shí)延抖動(dòng)和包丟失率等，因此無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路

2、由問題具有更多的挑戰(zhàn)性。
　　 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)存在潛在的自私性，因此國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者將博弈論引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究中。本文在分析國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)基于博弈論的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議和算法展開了較為系統(tǒng)的研究工作，主要?jiǎng)?chuàng)新性工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 (1)提出了直接擴(kuò)散博弈路由協(xié)議DDGR
　　 無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常采用電池供電，傳感器節(jié)點(diǎn)為避免過度使用能

3、量可能拒絕轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，由于傳感器節(jié)點(diǎn)存在這種潛在的自私行為，使無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)路由問題可以使用博弈理論進(jìn)行研究，本文分析了博弈路由算法的基本思想，給出一種無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路由的博弈模型，在此基礎(chǔ)上將該博弈模型融入到直接擴(kuò)散路由協(xié)議中，提出了一種直接擴(kuò)散博弈路由協(xié)議(DDGR)，DDGR路由協(xié)議分為興趣信息擴(kuò)散、QoS協(xié)商、路徑加強(qiáng)及數(shù)據(jù)傳輸四個(gè)過程，仿真實(shí)驗(yàn)表明DDGR路由協(xié)議可以有效地均衡節(jié)點(diǎn)能量消耗，從而提高網(wǎng)絡(luò)生命周期

4、。
　　 (2)研究了基于博弈理論的蟻群博弈路由算法ACGR
　　 本文提出了一種無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)蟻群博弈路由算法，其基本思想是使用螞蟻選路博弈模型的混合納什均衡結(jié)果來選擇下一跳。蟻群選路博弈模型中，使用蟻群算法中信息素強(qiáng)度來定義博弈模型中參與者收益函數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)將蟻群博弈路由算法與基于地理位置已知的蟻群路由算法進(jìn)行比較，結(jié)果表明蟻群博弈路由算法所尋找到的路徑與基于地理位置已知的蟻群路由算法所尋找路徑質(zhì)量接近，但由于

5、蟻群博弈路由算法取消了蟻群路由算法中的迭代過程，使得蟻群博弈路由算法的開銷遠(yuǎn)小于基于地理位置已知的蟻群路由算法。
　　 (3)研究了基于交叉博弈模型的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS路由遺傳算法
　　 本文提出了一種路徑博弈模型，并將其應(yīng)用到遺傳路由算法中，在改進(jìn)的遺傳路由算法中使用路徑博弈混合納什均衡來自動(dòng)確定每個(gè)個(gè)體參與交叉的概率，該方法一方面可以避免人為選擇交叉概率的繁瑣，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)能量均衡使用及提高算法的收斂速度且不