无线传感器网络拥塞控制算法研究

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1、国内图书分类号：TN393国际图书分类号：681．5工学硕士学位论文学校代码：10079密级：公开无线传感器网络拥塞控制算法研究硕士研究生：导师：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：米翔孙毅教授工学硕士信息与通信工程通信与信息系统电气与电子工程学院2013年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TN393U．D．C：681．5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonCongestionControlinWirelessSensorNetworksCandidate：Supervisor：School

2、：DateofDefence：MiXiangProf．SunYiSch001ofElectricandElectronicEngineeringMarch，2013Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《无线传感器网络拥塞控制算法研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明

3、确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：染翔日期：≯f≥年岁月Io日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《无线传感器网络拥塞控制算法研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本。允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属

4、于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密一作者签名：米翔导师签名：日期：御弓年弓月／D日日期：砷弓年多月ZD日华北电力大学硕士学位论文摘要无线传感器网络(wirelesssensornetwork，WSN)q]各个节点的能量、通信能力、计算能力均十分有限，而且WSN本身多到一、多跳通信的模式使得网络经常发生拥塞。因此有效控制网络拥塞是改善网络QoS性能、节省WSN网络能量的关键手段。目前绝大部分WSN拥塞控制方面的研究成果都是基于简单的拥塞检测与速率调节机制，不仅能耗比较高而且很少考虑网络传输的公平性和实时性等性能指标。本文的主要研究内容如下：(1)设计了一种基于

5、三角模融合算子的拥塞控制机制。其中，在信息融合技术的背景下，提出了一种节能、有效的WSN拥塞检测机制一基于三角模融合算子的拥塞检测。通过引入三角模算子，将缓存占用率与滞留率融合得到的融合判决作为检测拥塞的新指标，并且通过分布式速率调节来缓解拥塞，不仅能有效地缓解拥塞，缩短数据传输时问，还减少了数据重传次数，保持网络吞吐量的稳定。(2)为了保证拥塞控制中的公平性问题，提出了一种基于数据优先级的拥塞控制公平性策略。当网络发生拥塞时，考虑到拥塞控制中的公平性，对网络中的数据进行分类，根据重要性对其划分优先级，并放入相应的缓冲队列，在发生拥塞到缓解拥塞这段时间内，优先级高的数据具有优先发送权，保证了重

6、要信息的传输成功率，减少了数据的平均传输延时，稳步提高了网络的吞吐量。论文对文中提出的算法与一些典型算法在Opnet仿真平台上进行了仿真，并对结果进行了分析和比较，仿真结果验证了新的算法在网络性能和公平性方面的提高。关键词：无线传感器网络；拥塞控制；三角模；公平性华北电力大学硕士学位论文AbstractTheenergy,communicationcapacityandcomputingpowerofnodesinwirelesssensornetwork(WSN)arelimited．Andthemany-to-one，multi·hopscommunicationmodealwayslea

7、dstonetworkcongestion．ThereforecontrollingcongestioneffectivelyisaimportantwaytodevelopQoSandsaveenergy．ThemajorityofcurrentresearchesoncongestioncontrolinWSNisbasedonsimplecongestiondetectionandratea