WSN中基于節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)的擁塞控制技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為二十一世紀(jì)的一項(xiàng)新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、自組織成網(wǎng)絡(luò),并將感知的數(shù)據(jù)通過無線方式傳送給觀測者,它將會(huì)在國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、反恐和抗災(zāi)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,向全世界的研究者提出了大量的新課題。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳多對(duì)一的數(shù)據(jù)通信方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能力受限、網(wǎng)絡(luò)能量受限以及網(wǎng)絡(luò)的“以數(shù)據(jù)為中心”等特點(diǎn),使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制技術(shù)與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制技術(shù)存在著一定的差

2、異。
　　 目前,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)的研究中,針對(duì)節(jié)點(diǎn)感知數(shù)據(jù)的突變性差異、節(jié)點(diǎn)傳輸流量差異和節(jié)點(diǎn)重傳能量差異等因素的研究還較少。本文針對(duì)這些差異,研究如何在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí),綜合利用數(shù)據(jù)聚集和節(jié)點(diǎn)速率調(diào)控的方法進(jìn)行擁塞緩解。研究的思路是:一是利用數(shù)據(jù)聚集預(yù)處理方法對(duì)節(jié)點(diǎn)感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度的約簡,減輕網(wǎng)絡(luò)的通信壓力并節(jié)約傳輸能量;二是針對(duì)節(jié)點(diǎn)傳輸流量和重傳能量開銷的差異,對(duì)節(jié)點(diǎn)在發(fā)生擁塞時(shí)的速率進(jìn)行逐跳而精細(xì)的控制,從

3、而減少網(wǎng)絡(luò)的丟包數(shù),并減少網(wǎng)絡(luò)的重傳能量開銷。
　　 本文主要完成了以下的研究工作:
　　 (1)在對(duì)大量的國內(nèi)外有關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁塞控制技術(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,對(duì)該技術(shù)的研究現(xiàn)狀和區(qū)分式擁塞控制技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。
　　 (2)針對(duì)目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁塞控制研究中沒有綜合考慮節(jié)點(diǎn)感知數(shù)據(jù)突變性差異、節(jié)點(diǎn)流量差異和節(jié)點(diǎn)重傳能量差異等問題,提出了利用數(shù)據(jù)聚集預(yù)處理算法和逐跳的速率調(diào)控方法進(jìn)行擁塞緩解的技術(shù),實(shí)驗(yàn)證明,

4、該技術(shù)可以減少對(duì)節(jié)點(diǎn)緩存的壓力,減少網(wǎng)絡(luò)的丟包數(shù)和節(jié)約網(wǎng)絡(luò)的重傳能量開銷。
　　 (3)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)“以數(shù)據(jù)為中心”的特點(diǎn)和感知數(shù)據(jù)的突變性差異,提出了基于相似度約簡的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)聚集預(yù)處理算法。該算法采用對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)采樣感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度的約簡,減少了發(fā)往下游節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法可以利用同一聚集周期的其他數(shù)據(jù)對(duì)被約簡掉的數(shù)據(jù)進(jìn)行近似估計(jì),達(dá)到了減輕節(jié)點(diǎn)緩存壓力的目的。
　　 (4)對(duì)擁塞區(qū)域節(jié)點(diǎn)