【摘 要】
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无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)是一种近距离通信网络,是现阶段发展最快、最有前景的技术之一,然而由于其一些固有特性,如多跳、汇聚的通信方式,以及WSN节点
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无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)是一种近距离通信网络,是现阶段发展最快、最有前景的技术之一,然而由于其一些固有特性,如多跳、汇聚的通信方式,以及WSN节点本身的计算能力、能量、通信能力的限制,致使WSN很容易发生通信拥塞。目前WSN拥塞控制方面也已经取得了很多的研究成果,但是这些研究还不完善,特别是在拥塞控制的能量友好和对拥塞的预判方面还有较大的不足。本文在前人研究的基础上,对拥塞控制技术的几个方面进行了研究,具体工作如下：(1)综合分析和比较了基于缓存队列长度的拥塞检测方法能耗低以及基于缓存队列变化率拥塞检测方法准确性高的优点,将这两种检测方法结合起来用于WSN的拥塞检测。只有当缓存队列长度超过某个阀值时,才启动基于缓存变化率的检测方法对拥塞发生情况进行准确判断,能够达到准确性和节能性兼备的效果。(2)针对现有的一些拥塞控制算法在拥塞预判方面的不足,本文提出了一种MAC层的基于节点动态优先级拥塞控制机制NDPCC。 NDPCC不依赖于拥塞检测,始终遵循着给最容易发生拥塞的节点赋予最高的数据发送优先级的原则,从协议栈启动就开始运行着,能够对拥塞进行预判并处理。(3)对于超出NDPCC处理能力的持续网络拥塞问题,本文提出了将NDPCC与速率控制相结合的方法。没发生拥塞时,采用NDPCC对网络中的流量不断的调整,进行拥塞预防；一旦发生拥塞,则立即启动速率控制,通过对源节点的速率调整从而消除拥塞。最后在NS2上对上述的算法进行实现和仿真,并且将其与使用CODA算法以及不使用任何拥塞控制的两种仿真结果进行对比,验证了NDPCC算法在拥塞控制中减小丢包率,降低延迟以及提高网络吞吐量方面的性能。
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