无线传感器网络QoS仿真与研究

J4 ›› 2012, Vol. 34 ›› Issue (11): 7-13.

无线传感器网络QoS仿真与研究

高红亮1，2，汪秉文1，高超1，胡晓娅1

(1.华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉 430074；
2.湖北师范学院机电与控制工程学院，湖北黄石 435002）

收稿日期:2011-09-14 修回日期:2011-12-23 出版日期:2012-11-25 发布日期:2012-11-25
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（60802002，60773190）；中央高校基本科研业务费资助项目（2011TS140）

QoS Simulation and Research for Wireless Sensor Networks

GAO Hongliang1,2,WANG Bingwen1,GAO Chao1,HU Xiaoya1

(1.Department of Control Science and Engineering,
Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074;
2.College of Mechatronics and Control Engineering,Hubei Normal University,Huangshi 435002,China)

Received:2011-09-14 Revised:2011-12-23 Online:2012-11-25 Published:2012-11-25

摘要/Abstract

摘要：

无线传感器网络在军事和民用领域均具有广阔的应用前景，但由于传感器节点资源的限制，网络能否满足在实际应用中的QoS要求是一个重要问题。本文对无线传感器网络的主要QoS指标进行了介绍，并分别从能量效率、丢包率、吞吐量和传输时延等主要QoS指标对三种典型拓扑结构的无线传感器网络进行了分析；实现了基于NS2的无线传感器网络通用仿真平台，借助此平台对典型拓扑结构的传感器网络主要QoS指标进行了仿真验证和分析，得到了不同拓扑结构对无线传感器网络QoS指标的影响程度。

关键词: 服务质量, 能量效率, 丢包率, 吞吐量, 传输时延, 无线传感器网络

Abstract:

Wireless sensor networks (WSN) can be broadly used in military and civilian areas. Due to the limitations of inherent characteristics of sensor nodes and lack of high level protocols and abstract algorithms suitable for the speed of processing large networks, it is crucial for the WSN to satisfy the demand of the user's quality of service (QoS), and the research of QoS in real applications has become a hot issue. The paper firstly introduces the main QoS parameters of the WSN, secondly analyzes the QoS parameters such as energy efficiency, packet loss rate, throughput and transmission latency in three kinds of typical topology structures, thirdly builds up a general simulation platform for the WSN using NS2, and finally simulates and analyzes the main QoS parameters of the WSN on the platform. The simulation obtains effects on QoS parameters under different kinds of topology structures.

Key words: QoS;energy efficiency;packet loss rate;throughput;transmission latency;wireless sensor networks

高红亮1，2，汪秉文1，高超1，胡晓娅1. 无线传感器网络QoS仿真与研究[J]. J4, 2012, 34(11): 7-13.

GAO Hongliang1,2,WANG Bingwen1,GAO Chao1,HU Xiaoya1. QoS Simulation and Research for Wireless Sensor Networks[J]. J4, 2012, 34(11): 7-13.

[1]	卢明妤, 李陶深, 吕品. 无线携能通信下mmWave协作通信小单元的能效最优策略[J]. 计算机工程与科学, 2024, 46(04): 626-634.
[2]	罗仕杭, 何庆. 多策略融合改进的均衡优化算法及其应用[J]. 计算机工程与科学, 2023, 45(08): 1508-1520.
[3]	朱正东, 吴寅超, 胡亚红, 蒋家强. 基于LSTM的集群用户作业执行时间预测模型[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(08): 1331-1341.
[4]	赵玉华, 贾向东, 胡海霞, 敬乐天. 无人机辅助的无线传感网络AoI最小化方案研究[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(07): 1216-1222.
[5]	张孟健, 汪敏, 王霄, 覃涛, 杨靖, . 混合粒子群-蝴蝶算法的WSN节点部署研究[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(06): 1013-1022.
[6]	高航, 吴嘉鑫, 陈龙, 武继刚. QoS保障下的无人机传感网安全通信路径规划[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(06): 1037-1045.
[7]	程稳, 李焱, 曾令仿, 王芳, 唐士程, 杨力平, 冯丹, 曾文君. 面向Lustre集群存储的应用日志分析及系统自动优化框架[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(04): 594-604.
[8]	苟平章, 原晨, 张芬. 基于软件定义的WSNs非均匀分簇QoS路由算法[J]. 计算机工程与科学, 2022, 44(02): 227-236.
[9]	张晶, 魏淼, . 基于Delaunay三角划分策略的WSN区域覆盖优化研究[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(11): 1944-1951.
[10]	魏连锁, 陈齐齐, 韩建, 苏扬. 一种基于区域分裂与合并的势博弈网络拓扑控制算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(11): 2063-2068.
[11]	苟平章, 刘学治, 孙梦源, 何博. 基于跳距修正与狮群优化的WSNs三维定位算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(08): 1405-1412.
[12]	周静, 关玉蓉. 基于SDN的DWSN技术分析及性能优化研究[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(08): 1413-1421.
[13]	宋玲, 黄达胜. 一种基于狼群优化的改进DV_Hop定位算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(07): 1210-1218.
[14]	王俊喜, 陈桂芬. 能耗均衡的多跳多路径认知分层路由算法[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(03): 442-448.
[15]	张华南, 金红, 王峰. 无线传感器网络节能探索与研究[J]. 计算机工程与科学, 2021, 43(02): 295-303.