基于模糊逻辑的无线传感器网络拥塞控制研究

发布时间：2017-07-14 04:12

  本文关键词：基于模糊逻辑的无线传感器网络拥塞控制研究

  更多相关文章： 无线传感器网路 模糊逻辑 跨层控制 拥塞控制

【摘要】：随着计算机技术、通信技术和半导体技术的快速发展,物联网成为新一代信息技术的重要组成部分。作为物联网中的一个重要组成部分,无线传感器网络应用也越来越广泛,与此同时,对无线传感器网络拥塞控制算法的研究也已经成为信息技术发展的一个重要课题。当网络发生拥塞,会严重影响网络的生存周期和网络服务质量。因此,设计良好的拥塞控制可以防止过多的数据注入到网络中,使网络中的路由器或链路不致过载,有利于整个无线传感器网络节点的存活时间并提高能量的使用效率和无线传感器网络的服务质量。影响网络发生拥塞的两大因素：缓存占用率和缓存变化趋势。在无线传感器网络中,缓存占用率和缓存变化趋势这两个参数可以更加准确地反应网络中节点拥塞状态。于是本文根据一些典型拥塞控制算法设计了一种基于模糊逻辑的无线传感器网络拥塞控制算法。无线传感器网络拥塞控制算法引入了模糊逻辑的概念并通过模糊逻辑综合考虑缓存占用率和缓存变化趋势计算出一个确切的数值,并将此值作为决定节点是否发生拥塞的依据,当判断发生拥塞时,通过调整信道竞争窗口的大小来调整拥塞节点信道接入优先级,同时改变数据发送速率来缓解本地拥塞,并将拥塞信号反馈给上游节点,达到缓解网络拥塞的目的,这样可以有效的解决无线传感器网络拥塞问题。通过运用Matlab网络仿真工具对本文提出的拥塞控制算法进行模拟实验,并且与一些具有代表性的无线传感器网络拥塞控制协议相比较,验证了本文算法能够提高网络吞吐量,减少网络丢包数,并且在网络性能等方面,取得了较为明显的效果。
【关键词】：无线传感器网路 模糊逻辑 跨层控制 拥塞控制
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 无线传感器网络概述9-11
• 1.1.1 无线传感器网络的概念9
• 1.1.2 无线传感器网络的特征9-10
• 1.1.3 无线传感器网络研究现状10-11
• 1.2 无线传感器网络的体系结构及协议栈11-13
• 1.3 无线传感器网络的关键技术13-16
• 1.3.1 路由选择协议和MAC层协议技术13-14
• 1.3.2 网络覆盖控制技术14-15
• 1.3.3 网络安全技术15-16
• 1.4 无线传感器网络的应用16-19
• 1.5 论文研究工作及主要内容19-21
• 第2章 无线传感器网络拥塞问题概述21-28
• 2.1 无线传感器拥塞的产生及影响21-22
• 2.2 无线传感器网络拥塞协议相关研究工作22-25
• 2.3 无线传感器网络拥塞协议比较25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 MAMDANI模糊逻辑算法28-40
• 3.1 模糊逻辑理论介绍28-34
• 3.1.1 隶属函数28-30
• 3.1.2 模糊集合的运算30-32
• 3.1.3 模糊语言32-33
• 3.1.4 模糊推理系统及分类方法33-34
• 3.2 Mamdani算法34-39
• 3.2.1 多规则、多输入单输出模糊推理模型及方法35-38
• 3.2.2 多规则、多输入单输出模糊推理的Mamdani方法38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 基于模糊逻辑的无线传感器网络拥塞控制40-56
• 4.1 无线传感器网络信道接入技术和传感器节点模型41-43
• 4.2 基于模糊逻辑的无线传感器网络拥塞控制方案43-54
• 4.2.1 拥塞检测机制45-49
• 4.2.2 反馈信号的产生与本地处理49-51
• 4.2.3 下游节点反馈信号的处理51-53
• 4.2.4 基于模糊逻辑的逐跳拥塞控制机制53-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第5章 仿真实验与评估56-60
• 5.1 Matlab工具简介56
• 5.2 实验设计56-57
• 5.3 实验结果与分析57-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 结束语60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期

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本文编号：539605