基于ZigBee協議的無線傳感器網絡服務質量的研究
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3．2 無線傳感器網絡的QoS特點
目前無線傳感器網絡QoS的特點：1)簡單易用；2)調節不均衡流量；3)處理冗余數據；4)適應網絡的動態性及延展性；5)適應多種網絡流量類型。
這是由于傳感器節點無法更換或補充能量，因此節點自身能源是最重要的限制條件。由此傳感器節點只能支持比較簡單易用的QoS機制。應用中大量的傳感器節點產生的數據只由少量的匯聚節點來處理。由于業務要求的不同，不同時候的網絡流量可能相差很大。QoS機制能選擇合適的路由來調節不均衡流量。在無線傳感器網絡中，大量的傳感器節點監測同一個目標，可能會在網絡中傳輸大量的冗余數據，造成網絡擁塞。QoS機制能減少由此導致的延遲。傳感器節點狀態變化、移動或失效，無線通信鏈路不穩定以及新節點的加入都可能導致網絡拓撲變化。
4 基于ZigBee協議的WSN服務質量評價機制
目前，對無線傳感器網絡QoS機制的研究成果較少，如何最大化網絡資源利用率、降低節點功耗、在節點失效(如能量耗盡)或狀態轉換時，仍然能夠滿足網絡應用的服務質量請求是特別值得關注的問題。ZigBee協議符合無線傳感網絡所需的全部特征，但其標準還不夠完善，實現的成本還較高。結合ZigBee協議的組成、通信特點和無線傳感器網絡的QoS特點，比對傳統網絡的QoS。分析認為研究ZigBee協議的WSN服務質量評價機制主要是圍繞數據監測與傳輸的可靠性、實時性、包投遞率、網絡有效性以及特殊應用服務質量等幾個方面考慮進行的。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協議Qos評價機制。
1)吞吐量：指一項服務從網絡入口到出口的平均經過時間。就是網絡的有效帶寬，定義為物理鏈路的比特率減去各種傳播技術帶來的額外開銷，即每秒鐘傳輸的用戶數據的字節數，它是在某個時間間隔內測試得到的，每個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發送信息分組數的百分比。
3)延遲：指一項服務從網絡入口到出口的平均經過時間，包括傳輸延遲和交換延遲。傳輸時延遲是數據在兩個參考結點之間傳播所經歷的時間，與所使用的傳輸媒體和傳輸距離有關；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，由網絡中的排隊隊列和服務方式決定。
4)延遲抖動：同一條數據流中信息分組的傳輸延遲的差異。抖動主要是由于業務流中相繼分組的排隊等候時間不同引起的，是對服務質量影響最大的一個問題5)擁塞：當網絡在傳輸過程中存在過多的數據包時，網絡的性能就會下降，這種現象稱為擁塞。
我們可以結合在無線傳感器網絡中QoS度量，來選用以下幾個參數作為評價機制的考量：
1)帶寬及帶寬分配率。針對不同業務的需要，使用不同的QoS策略分配。
2)網絡延遲。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。隨著網絡的各個傳感器節點的不同。網絡部署環境的不同而改變。
3)網絡有效性。整個網絡采取何種路由算法，才能使整個網絡生命周期最大化。
4)分組丟失率。在一定時間間隔內，等于丟失的分組與傳輸的分組數的比值。在無線傳感器網絡中，某些特殊業務要求極低的分組丟失率。
5)延遲抖動。分組的第1位數據離開傳感器節點與分組的最后一位到達匯聚節點的時間間隔的變化。
6)誤碼率。無線通信自身易造成較大的誤碼率。除此之外。在無線傳感器網絡中，誤碼率還與通信鏈路相鄰節點之間的距離和節點的有效緩沖大小密切相關。
5 結束語
目前無線傳感器網絡的服務質量的評價機制，仍在研究階段。本文結合無線傳感器網絡及ZigBee協議的組成、通信特點，比對傳統網絡的QoS評價機制，分析研究適用于基于ZigBee協議的無線傳感器網絡的QoS的評價機制。具體的算法仍在試驗中，希望本文能為無線傳感器網絡的QoS評價機制研究提供幫助。本文引用地址：http://www.104case.com/article/153615.htm
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