试析基于事件剩余价值策略的无线传感器网络拥塞与速率控制

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1、南京理工大学硕士学位论文基于事件剩余价值策略的无线传感器网络拥塞与速率控制姓名：张薇申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：严悍20070701硕士论文基于事件剩余价值策略的无线传感器州络拥寒与速率控制摘要随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展，无线传感器网络WSN(WirclessSensorNetworks)61起了人们的极大关注。WSN主要任务是监测环境。它的事件突发性和多对一的通信模式常常导致靠近基站处发生拥塞。当前许多WSN拥塞控制机制虽然提高了整体网络的传输质量，但没有考虑到事件的实时性程度不同，要确保实时性高的

2、重要数据包及时、可靠的传输。在WSN应用中，时间约束是很重要的。如果实时性要求高的事件被延迟，将给实际应用带来严重后果。因此，如何高效、公平、节能地将尽可能多的高实时性的数据汇集到基站是该类网络的一个关键问题。基于以上原因，本文提出了一种基于事件剩余价值策略的无线传感器网络拥塞与速率控制方法CCBVP(acongestionandratecontrolschemebasedonremaindervaluepolicy)。CCBVP以定向扩散为路由，它主要分四个部分：(I)设定监测事件基准价值，基准价值体现监测事件对实时性要求的重要程度。同时设定

3、价值随着传输时间的延时而不断变化。(II)拥塞检测和逐跳的拥塞反馈机制。提前检测拥塞，进行拥塞信息反馈，避免拥塞的产生。当拥塞产生时，丢弃当前剩余价值最低的数据包。(III)当无拥塞时，Sink节点根据各监测事件的价值可信度情况，发送速率调节消息，避免拥塞反复出现，同时减少数据过量时带来的能量损耗和数据量过少影响Sink节点准确监测该事件和资源的浪费。(IV)源节点和传输节点接收到拥塞信息或速率调节消息后，各节点基于数据包当前剩余价值调节发送速率，有效的避免拥塞和解决拥塞的，确保高价值数据包的及时、可靠传输。本文给出了CCBVP机制的思想及具体

4、实现。同时，传统的网络性能指标只能体现网络整体数据包的传输状况，不能衡量高价值数据的传输性能。因此，本文拟定了三个新的评价标准：网络的价值效率、价值吞吐量和价值的丢包率。该标准用来评价网络能否有效的将尽可能多的高价值数据汇聚到Sink节点，体现了网络传输的实时性能。运用NS2进行扩展的仿真研究。仿真试验表明：CCBVP不仅减少了丢包率、提高了吞吐量，而且其网络的价值效率、价值吞吐量均比CODA高，其价值丢包率也比CODA低。关键字：无线传感器网络；定向扩散；拥塞控制；速率控制；数据价值硕士论文基于事件剩余价值策略的无线传魑罂网络拥塞与速率控制A

5、bstractWiththerapiddevelopmentofcommunication，embeddedcomputingandsensortechnology,WSN(WirelessSensorNetworks)isgainedpeople‘sgreatattemion．Wirelessmain础istodetecttheenvironment．Multi·hopandSeveral-for-onecommunicationpaRemotk'nleadtohappeningcongestionn哉tl-basestation．Durin

6、gthepastthepastfewyears，researchershassuggestedalotofcongestioncontrolalgorithmsofWSN．ThesealgorithmshavealleffecttoimprovequalityoftransmissionqualityinWSN．Butitisnotbeinvolvedthattheimportantpacketsneedtotransferintime．Timeisaveryimportantconstraintinwirelesssensornetworks

7、Ifhigh-valueeventsisbedelayed，theactualapplicationwillbebroughtaboutseriousconsequences．Basedontheabovecharacteristic，itisimportanttoefficiently,fairness，power-efficientedtogatherthehighlyvaluedatatosinkorbase-station．So，thispaperproposeCCBVP(acongestionandratecontrolschemeb

8、asedonremaindervaluepolicy)．CCBVPisbasedondirecteddiffusion．Itisdividedinto