视频无线传感网络拥塞控制的研究

发布时间：2020-09-02 18:47

　　 无线多媒体传感器网络(WMSN)已经将焦点从典型的无线传感器网络(WSN)转移到传输视频、音频、图像的多媒体无线网络,拥塞对WMSN的性能产生很大影响。拥塞不仅严重降低网络性能,而且还给各种相关应用带来QoS问题,例如视频实时监控系统。因此,需要网络拥塞问题是WMSN的一个关键问题,亟需解决。本论文“视频无线传感网络拥塞控制的研究”研究了WMSN的拥塞控制问题,WMSN按给定的QoS要求提供实时多媒体服务。首先,论文概述了WMSN的实际需要、发展现在、以及技术难点和挑战,对以往文献中已经提出的拥塞控制方法进行了全面的调研。其次,我们通过优化各种无线信道条件下的端到端延迟,研究控制拥塞的方法。为了提高端到端延迟性能,系统在网络拥塞时必须丢弃少量数据包,我们通过每类数据包允许重传的次数来优化端到端延迟。为了优化端到端延迟,首先,我们根据需求确定网络系统参数,例如端到端延迟、不同网络拓扑、数据速率,节点数,重传次数等;其次,我们研究端到端延迟和数据包传输率对WMSN室内和室外环境的影响。第三,论文提出了一种无线多媒体传感器网络拥堵控制算法(TCCA)。首先,引入两个不同拥塞指示符的组合以区分拥塞级别,并分别进行处理。其次,开发基于反馈机制的拥塞控制算法,其中传感器节点可以自适应地调整其发送速率,最大化地提升视频质量。最后,提出了针对不同分组的重传机制,丢失的数据包可以临时存储,并在信道空闲时重新发送,以避免拥塞。第四,为了进一步验证TCCA的性能,我们用树形拓扑测试了提出的拥堵控制算法。在树形拓扑中,传感器节点从其子节点接收视频信息,并将这些信息转发到其父节点,以此下去,最后以到达汇聚节点。第五,论文提出的算法在Raspberry Pi板上进行了实验验证和评估。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP212.9;TN919.8

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本文编号：2810963