摘 要 無線傳感器網絡要求支持多種業務的差別服務和全網范圍的資源有效利用,QoS 路由是解決該問題的關鍵技術之一。在分析無線傳感器網絡QoS 路由問題的基礎上,將現有的蟻群算法進行擴展,提出了一種組合利用路徑節點最少能量和最小跳數信息的分布式QoS 路由算法,并建立了仿真模型。仿真結果表明,與傳統QoS 路由算法相比,在不同比例的混合業務模式下,該算法可以很好的支持不同業務的資源需求分配,達到全網能耗均衡，此外對無線傳感器網絡也具有較好的適應性。 關鍵詞 無線傳感器網絡；服務質量；網絡模型；蟻群算法 1. 引言 無線傳感器網絡由大量小型傳感節點組成,節點能量受限,具有有限的數據感知、信息處理和無線通信能力,節點間以無線多跳的無中心方式連接,網絡拓撲動態可變,通過彼此之間的相互協作來感知、采集和處理覆蓋區域內的目標對象的信息或事件.它具有部署靈活,節點靠近目標,可實現高精度感知,支持多節點數據聚合和融合,可實現“以數量換質量”,同時支持多用戶多任務并發操作,有廣泛應用潛力,是當前計算機科學領域的研究熱點之一,然而,如何高效利用節點能量來最大化網絡生命周期是無線傳感器網絡面臨的首要挑戰。隨著無線傳感器網絡應用的深入,不同的業務對無線傳感器網絡的服務質量（QoS）提出了不同的要求[1]。近年來,一些專家和學者已提出了一些QoS 路由協議，大多只是關注其中1～2 個參數。本文提出一種新的基于蟻群算法的QoS 路由發現方法,解決具有多種相互獨立參數的QoS 路由這一NP-hard 難題,同時,實現無線傳感器網絡壽命較大化。 2. 網絡需求和網絡模型 2.1 網絡需求 在無線傳感器網絡的網絡層中,根據數據分發模式來分析。主要分為查詢驅動、事件驅動和連續傳遞三種數據分發模式。查詢驅動模式由觀測節點發起，匹配該查詢的傳感節點將感知數據發往觀測節點，屬于一對多通信。該模式常用于交互式場景，對數據傳輸強調及時性和可靠性。事件驅動模式由傳感節點發起，發現感興趣事件后立即向觀測節點報告，屬于多對一通信。該模式常用于事件檢測場景，對數據傳輸同樣強調及時性和可靠性，數據流量具有突發性，易擁塞，且節點數據存在高度冗余。連續傳遞模式也稱周期傳輸模式，由雙方約定，傳感節點周期性向觀測節點報告感測數據，屬于多對多通信。該模式常用于預定義速率的數據報告場景，若傳輸數據是實時數據，如語音、圖像或視頻等，則關注傳輸延遲和帶寬，若是非實時數據，如溫度、濕度或氣壓等，則關注可靠性[2]?？煽啃院蛯崟r性仍然是傳感器網絡的主要性能評價指標。但從三種數據分發模式來看，節點間基于非端到端數據傳輸，數據存在大量冗余，在傳輸過程中往往需采用聚合（aggregation）或融合（fusion）的方法。因此，統計QoS 度量更能反映網絡數據傳輸特點，如可以定義一定融合率下分組丟包率、延遲或傳輸帶寬的隨機分布等。

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