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基于区分服务的无线多媒体传感器网络保证QoS的路由协议的开题报告
一、选题背景
无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Network,WMSN)是一种多媒体信息采集、处理和传输的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的变种。与WSN相比,WMSN对数据的类型和内容更为丰富和复杂,如图像、视频等,要求保证数据的低延迟和高可靠性,因此对于WMSN,保证服务质量(Quality of Service,QoS)的路由协议的研究变得尤为重要。
目前,有很多基于QoS的路由协议已经被提出,如ACQUIRE、OQDMR、APTEEN、ROC等。然而,这些协议主要是针对基于IP网络的QoS的路由协议的,而无线传感器网络的特点是资源受限、功耗限制,因此需要更加适合无线传感器网络的QoS路由协议。
从“运输层面”出发,WMSN的用户期望有连续的、可预测的多媒体数据流传送,比如实时视频流等。为了实现QoS,一个重要的考虑因素是区分服务(Differentiated Service, DiffServ),它是基于IP网络上QoS的实施方法之一,并且是IEEE 802.16标准的支持方式之一。
因此,该研究拟就WMSN中基于IP网络的DiffServ架构下的QoS路由协议进行研究,以扩展当前的无线传感器网络QoS路由协议研究,满足WMSN的QoS需求。
二、主要研究内容
1. 综述WMSN开发中的QoS路由协议相关研究,包括基于DiffServ架构的QoS路由协议分类、优缺点、研究问题等。
2. 针对WMSN的QoS需求,提出一种基于IP网络的DiffServ架构的QoS路由协议,以保证多媒体数据传输的低延迟和高可靠性。
3. 对比分析该协议与其他相关协议的优劣性,并进行仿真实验,验证该协议的有效性和可行性。
4. 针对该协议存在的问题和不足,提出一些改进和优化方式,以进一步提升协议的性能和鲁棒性。
三、研究意义
本研究旨在提出一种基于IP网络的DiffServ架构的QoS路由协议,以满足WMSN的QoS需求,并对其进行评估和优化,从而扩展当前的无线传感器网络QoS路由协议研究,具有以下主要意义:
1. 可以提高WMSN的数据传输质量,保证多媒体数据传输的低延迟和高可靠性。
2. 可以扩展当前的无线传感器网络QoS路由协议研究,促进QoS路由协议在无线传感器网络中的应用。
3. 可以提供一些优化和改进方式,以进一步提升协议的性能和鲁棒性,有助于提高WMSN系统的整体性能和可靠性。
四、研究方法
1. 研究WMSN中基于IP网络的DiffServ架构下的QoS路由协议,包括协议的设计、实现和测试等。
2. 通过仿真实验,对比分析该协议与其他相关协议的性能和可行性,并提出改进和优化的方法。
3. 撰写学术论文,总结并发布研究成果。同时,把研究成果推广到相关领域,如物联网、多媒体通信等。
五、研究计划
本课题的研究计划如下:
1. 方案设计(第1-2个月):研究WMSN基于IP网络的DiffServ架构下的QoS路由协议,并设计实现一个初步的协议版本。
2. 仿真实验(第3-5个月):进行仿真实验,测试协议的性能和可行性,并对其进行评估和比较。
3. 改进优化(第6-8个月):对协议进行改进和优化,提高其性能和鲁棒性。
4. 文章撰写(第9-10个月):完成论文的撰写和修改,并进行评审。
5. 论文提交(第11-12个月):提交并发表论文,推广研究成果。
六、参考文献
[1] R.R. Choudhury,S. K.Madria, “QoS in sensor networks”,IEEE Computer,2004,37(8):47-53.
[2] Y. Liu, X. Chen, L. Cheng, “A survey on quality of service routing protocols for wireless sensor networks”,Wireless Networks,2013,19(7):1583-1595.
[3] R. Malekian, M. Ismail, A. W. Noordin, “Routing protocols for wireless sensor networks”,Sensors,2011,11(9):8399-8421.
[4] N. Marques, A. Santos, A. Almohimeed, “QoS routing for wireless multimedia sensor networks based on multi-objective optimization”,Sensors
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