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近些年来,新兴的分布式无线传感器网络引起了学术界越来越多的研究兴趣。无线传感器网络由大量无线传感器组成,每个无线传感器的能量都会对这个复杂的分布式系统形成约束,因此,设计无线传感器网络中的路由技术必须遵循高效且节能的原则。 然而,当前大部分无线传感器网络中的路由协议做出的路由决策会忽略时间约束跟可靠性的要求。此外,由于无线传感器网络一般应用到非常复杂的环境,例如沙漠、森林等,这些环境中的温度、湿度等环境因素都可能会对无线传感器网络中无线通信链路质量造成干扰,从而使得无线链路的带宽可能会随着环境的变化而波动,甚至出现通信中断。当路由技术需要考虑时间跟可靠性约束的时候,就需要对链路带宽的不确定性采取专门的措施。 本文中针对无线传感器网络中,因为环境因素干扰造成的无线链路通信带宽的不确定性,以及时间以及可靠性约束对路由的影响进行了深入的研究。主要的研究成果如下: ①为了模拟无线传感器网络中环境因素干扰造成的无线链路带宽的不确定性,我们引入了一个多级不确定图模型。基于这个多级不确定图模型,我们定义了一个无线传感器网络上的新的路由问题——最小能耗路由(MinimumCostRouting,MCR)问题。MCR问题要求路由协议在设计的时候,不仅要遵循低能耗的基本原则,而且必须考虑链路带宽的不确定性,截止时间跟可靠性的约束要求; ②我们提出了MCR-Solver算法(MinimumCostRouting-Solver)来解决MCR问题。MCR-Solver算法在遵循低能耗的同时,也考虑了无线链路带宽的不确定性,截止时间跟可靠性的约束要求; ③我们实现了MCR-Solver算法,且与无线传感器网络中的EARQ路由算法做比较。实验结果表明了MCR-Solver算法在考虑了无线链路带宽的不确定性,截止时间跟可靠性的约束要求下,通过找到能耗最小的不相交路径的集合的方式,来提高可靠性,延长网络的生存时间。