无线传感器网络拥塞控制协议研究

发布时间：2025-02-15 15:17

　　无线传感器网络的快速发展使得数据的收集越来越方便,而大数据时代的来临也使得无线传感器网络中的数据量剧烈增加。网络中需要处理的数据量超出网络的极限处理能力后会导致网络的拥塞,而网络拥塞将会带来数据包的丢失、网络延时的增加、吞吐量的降低、以及能量的过度消耗等多种网络问题。拥塞控制协议是拥塞发生后,为了提高网络性能而做出的一系列措施。拥塞控制协议虽然可以很好地缓解网络的拥塞,提高网络的性能,但是仍存在一些困难。无线传感器网络是由大量的传感器节点自组织形成的无线网络,其中既会出现节点缓存队列溢出导致的节点拥塞,也会出现链路间相互干扰导致的信道拥塞。因此如何针对性地解决这两种拥塞来改善网络的数据传输环境、提高网络性能、最大化利用网络资源是本文的研究目的。为了解决节点拥塞,本文以竞争MAC协议为基础,提出了一种基于竞争的逐跳双向拥塞控制算法HBCC(Hop-by-hop Bidirectional Congestion Control)。经过深入的研究发现现有的逐跳拥塞控制算法是单向的,存在有效性和局限性问题。HBCC算法提出双向的拥塞控制,不仅考虑了当前节点的拥塞情况,而且结合了该节点的上一跳节点...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容与组织结构
第2章 相关技术概述
    2.1 无线传感器网络介绍
        2.1.1 无线传感器网络的基本概念
        2.1.2 无线传感器网络的特点及应用
    2.2 IEEE802.11 协议概述
        2.2.1 媒介访问控制层介绍
        2.2.2 CSMA/CA载波监听机制
        2.2.3 二进制指数退避算法
    2.3 网络拥塞控制
        2.3.1 拥塞的产生
        2.3.2 拥塞的分类
        2.3.3 拥塞控制方法
    2.4 本章小结
第3章 WSN节点级拥塞控制
    3.1 问题提出
        3.1.1 网络拓扑
        3.1.2 有效性问题
        3.1.3 局限性问题
    3.2 HBCC拥塞控制算法的提出
        3.2.1 节点拥塞状态检测
        3.2.2 节点拥塞状态通告
        3.2.3 节点拥塞控制
    3.3 实验仿真及分析
        3.3.1 简单树状拓扑
        3.3.2 汇聚网络拓扑
        3.3.3 随机网络拓扑
    3.4 本章小结
第4章 IEEE802.11MAC协议的退避算法改进
    4.1 BEB退避算法存在的问题
    4.2 现有改进退避算法分析
    4.3 退避算法的改进
        4.3.1 网络规模的估计
        4.3.2 UCC退避算法竞争窗口的设置
        4.3.3 信道竞争级别的划分
        4.3.4 UCC算法的实现
    4.4 实验仿真及分析
        4.4.1 参数设置
        4.4.2 平均饱和吞吐量
        4.4.3 碰撞产生丢包率
        4.4.4 平均端到端时延
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 未来研究工作与展望
参考文献
作者简介及取得科研成果
致谢



本文编号：4034264