[发明专利]面向无线传感器网络的自适应QoS控制方法

说明书

本发明公开了一种面向无线传感器网络的自适应QoS控制方法，基于时延、丢包率、吞吐量和能量消耗四个参数构建的RBF神经网络健康度评估模型，对网络整体性能进行评估，为网络控制和调整提供决策支持；根据健康度评估结果，得出网络的当前状态和变化趋势，通过基于网络态势的动态QoS协商机制，动态修改应用用户的QoS等级；动态调整QoS优先级的分组调度策略，由基站和用户站共同实现，为不同QoS优先级的业务流动态分配带宽，能够减小业务流端到端的时延，提高带宽资源的利用率。

技术领域

本发明属于无线传感器网络数据通信技术领域，具体涉及一种面向无线传感器网络的自适应QoS控制方法。

背景技术

随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络(Wireless SensorNetwork)应运而生。目前，无线传感器网络广泛应用于智能交通、环境监测、军事安全、智能家居、现代农业、医疗健康、航天航空等众多领域。相信，未来无线传感器网络技术将得到更广阔领域的应用。

无线传感器网络满足无线传感器网络高可靠性、高可用性和安全性需求，但是无线传感器网络系统研究的核心问题却是资源受限、能源开销。如何根据不同应用环境需求，在网络系统资源普遍受限的前提下，通过一系列服务质量控制技术使无线传感器网络的各种资源得到优化配置，数据的感知、传输、处理和存储等各方面的服务质量得到改善和提升成为无线传感器网络技术的一大热点。因此，针对无线传感器网络的用户服务质量需求，设计一种合理、高效的自适应的QoS控制方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向无线传感器网络的自适应QoS控制方法，能提供更好的公平性，并有效减少时延。

本发明所述的面向无线传感器网络的自适应QoS控制方法，包括以下步骤：

步骤1、基于RBF神经网络的QoS健康度评估；

步骤2、基于健康度的网络态势感知；

步骤3、基于网络态势的QoS协商；

步骤4、动态调整QoS优先级。

所述步骤1中，基于RBF神经网络的QoS健康度评估的方法为：

步骤1a、评估变量的选取：

选择网络延时，丢包率，吞吐量，能量消耗四个网络QoS指标，作为无线传感器网络QoS健康度评估变量；

步骤1b、基函数参数的确定：

1b-1、隐含层初始化，给定初始类中心C_j(1),j＝1,2,...,k，k为隐含层节点个数；

1b-2、在第r次迭代中，样本集{x_i}分类方法如下：对所有的j,h＝1,2,…k,j≠h,若||x_i-c_h(r)||||x_i-c_j(r)||，则x_i∈s_h(r)，其中，x_i表示样本集的第i个样本，c_h(r)为隐含层节点数为h时的类中心，c_j(r)表示隐含层节点数为j时的类中心；

1b-3、令步骤1b-2中得到的s_h(r)的新的类中心为c_h(r+1)，使度量式的值最小，令：最小，(h＝1,2,...,k)，则其中N_h为s_h(r)中的样本数，H_h为度量式的值；

1b-4、对于全部:h＝1,2,…k，若c_h(r+1)＝c_h(r)，则终止，否则返回步骤1b-2；

步骤1c、RBF网络权值的确定：