[发明专利]无线传感器网络的服务质量保障系统

权利要求书

1.一种无线传感器网络的服务质量保障系统，包括：分布在设定地点或空间的多个无线传感器节点组成的无线传感器网络，利用IP网络或其它通信网络与所述无线传感器网络进行通信交互的用户控制服务器；其特征在于：

该系统还设有：采用无线或有线方式与无线传感器网络进行通信交互、实施网络服务质量控制和管理的服务质量保障平台，该服务质量保障平台设有服务质量评估、服务质量控制、服务质量管理三个软件功能模块和连接所述无线传感器网络的网络接口与人机交互接口；其中：

服务质量管理模块，采用被动/主动的网络测量方法获取无线传感器网络的实际性能参数，以供服务质量评估模块模拟演练网络性能并作为评估的基础；

服务质量评估模块，作为该服务质量保障平台的控制中心，其功能是根据无线传感器网络测量的实际性能参数，通过在线仿真和演练而实时判断当前无线传感器网络的性能，并评估该无线传感器网络能否满足当前应用的服务质量需求；如果不能满足要求，则根据服务质量参数与网络性能参数之间的映射关系，判断影响服务质量的关键因素，并形成网络调整的初步方案，递交给服务质量控制模块；

服务质量控制模块，用于对服务质量进行记录、管理和策略调整：根据评估结果和网络调整的初步方案，选择相应的调整策略及其对应的控制参数后，通过网络接口把调整参数远程传输给无线传感器节点；

连接无线传感器网络的网络接口，包括网络性能参数输入接口和网络控制参数输出接口，分别用于对各个无线传感器节点实现网络资源使用状况的监测与统计，以及对该无线传感器网络资源的控制与调整；

人机交互接口，用于网络管理人员对该无线传感器网络的服务质量进行监视、控制和管理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述服务质量评估模块设有三个功能单元：网络模拟演练单元、应用产生单元和服务质量参数与网络性能参数映射单元，以及三个接口：网络性能参数接收接口、网络控制参数发送接口与人机交互接口，其中：

应用产生单元，用于生成包括事件驱动、查询驱动、连续流应用的各类典型应用，以及每类应用要求的服务质量参数，并将生成结果作为应用源输入到网络模拟演练单元中；

服务质量参数与网络性能参数映射单元，用于建立这两个参数之间对应关系的数学模型，当某种服务质量参数受到多项网络性能参数的影响时，要分别给这些网络性能参数分配相应的不同权值；该映射单元将这两个参数之间的映射结果输入到网络模拟演练单元中，用作判断无线传感器网络是否满足应用服务质量要求的依据；

网络模拟演练单元，作为该评估模块的核心，该单元通过网络性能参数接收接口接收来自服务质量管理模块的实测网络性能参数，以模拟演练无线传感器网络的运行，并根据服务质量参数和网络性能参数之间的对应关系判断网络能否满足应用的质量要求；如果不能满足要求，则该单元判断影响服务质量的关键因素的网络性能参数，并生成用于调整的网络控制参数，再通过网络控制参数发送接口将这些控制参数传递到服务质量控制模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述网络模拟演练单元是一个基于NS-2网络仿真器而进行相应修改、以适应无线传感器网络以数据为核心的开放式的通用平台，该单元不仅能够作为对已经部署到无线传感器网络中的通信协议进行调整的依据，还能够用作验证各类无线传感器网络通信协议性能的测试床，以便能够更快、更真实地发现现有协议的优缺点，有针对性地对其进行改进。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述服务质量控制模块设有网络控制策略单元和三个接口：网络控制参数接收接口、网络调整参数输出接口与人机交互接口，网络控制策略单元根据评估模块发送来的网络控制参数，通过藉由人机交互接口输入的相应调整策略进行处理后，产生的网络调整参数通过平台的网络接口输出到各个传感器节点。