無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制研究的開題報(bào)告

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制研究的開題報(bào)告開題報(bào)告：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制研究一、研究背景和意義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks,WSNs）是由大量低成本、低功耗、小型化的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)，可以用于環(huán)境監(jiān)測、物品跟蹤、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。WSNs的QoS(QualityofService)保障是其實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵，而實(shí)現(xiàn)QoS主要是通過網(wǎng)絡(luò)中各層間的交互。傳統(tǒng)的QoS保障方法主要針對實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)，對于WSN可能造成資源浪費(fèi)，且會引起傳感器節(jié)點(diǎn)的過早死亡。因此，本研究旨在設(shè)計(jì)一種適合WSN的基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制，通過設(shè)置各層之間的優(yōu)先級以及不同節(jié)點(diǎn)的QoS要求，保證WSN在不同條件下的信息傳輸質(zhì)量指標(biāo)，同時(shí)最大化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間和能耗效率。二、相關(guān)研究已有一些相關(guān)的研究在QoS保障方面進(jìn)行了探索，如CBT（Contention-BasedTransmission）協(xié)議、PLEACH（Power-EfficientandLow-LatencyClusteringHierarchy）協(xié)議。但這些協(xié)議主要解決的是基于網(wǎng)絡(luò)層的QoS問題，對于信息質(zhì)量以及跨層QoS保障較少有研究?，F(xiàn)有的跨層QoS保障研究主要集中在對于實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)上，如QTAG（Quality-awareTaskAssignmentandGreedyScheduling）協(xié)議、CMOL（Cross-layerMediumAccessControlwithOpportunisticListen）協(xié)議等。但針對WSN，這些協(xié)議的代價(jià)成本太高，不適用于對能耗和網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間要求較高的場景。因此，本研究希望通過設(shè)計(jì)一種適用于WSN的基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對于能耗和網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的高效保障。三、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容（1）分析WSN的信息傳播特點(diǎn)和QoS要求（2）設(shè)計(jì)適用于WSN的基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制，包括網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層的設(shè)計(jì)（3）在真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證該機(jī)制在保障網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量的同時(shí)，能夠提高WSN的能耗效率和生存時(shí)間2.研究方法（1）對WSN傳輸?shù)男畔①|(zhì)量進(jìn)行研究和分析（2）采用跨層設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)QoS保障機(jī)制，包括網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層的交互（3）通過仿真和真實(shí)環(huán)境下的測試，評估和優(yōu)化跨層QoS保障機(jī)制的性能和效果。四、研究目標(biāo)和成果研究目標(biāo)：（1）設(shè)計(jì)一種適用于WSN的基于信息質(zhì)量的跨層QoS機(jī)制（2）保證網(wǎng)絡(luò)信息傳輸質(zhì)量的同時(shí)，提高WSN的能耗效率和生存時(shí)間研究成果：（1）提出基于信息質(zhì)量的跨層QoS保障機(jī)制，包括網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層的交互（2）驗(yàn)證跨層QoS保障機(jī)制在保證網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量的同時(shí)，能夠提高WSN的能耗效率和生存時(shí)間（3）發(fā)表一篇與該研究相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。五、進(jìn)度安排和預(yù)期目標(biāo)（1）第一年：研究WSN的信息傳播特點(diǎn)和QoS要求，設(shè)計(jì)基于信息質(zhì)量的跨層QoS保障機(jī)制并進(jìn)行仿真。預(yù)期目標(biāo)：撰寫與自己研究相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，解決基礎(chǔ)問題。（2）第二年：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺，開展真實(shí)環(huán)境下的測試，評估和優(yōu)化跨層QoS保障機(jī)制的性能和效果。預(yù)期目標(biāo)：完成跨層QoS保障機(jī)制的實(shí)際應(yīng)用，撰寫與自己研究相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。（3）第三年：對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和