无线传感器网络中基于定向扩散协议的跨层拥塞控制方法.pdf

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1、第25卷第1期传感技术学报V01．25No．12012年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUAr0RSJan．2012Cross-LayerCongestionControlApproachBasedonDirectedDifusionRoutingProtocolinWSNYEfin，YANGring，SONGXiaoyan(SchoolofInformationandCommunicationEngineering，GuilinUniversityofElectronicTec

2、hnology，GuilinGuangxi541004，China)Abstract：Accordingtothecongestionproblemofwirelesssensornetwork，across·layercongestioncontrolapproachisdevelopedbasedonthedirecteddiffusionroutingprotoco1．Thisapproachincludeslocalcongestioncontrolandglobalcongestioncontrol

3、，whichcan~edbackcongestionbyACKandadjustsendingratebycross—layernotification．Simulationexperimentsshowthattheproposedapproacheffectivelyrelievescongestion，reducestheenergyconsumptionofthenetworkandguaranteesthepackettransmissionintegrity．ComparedtotheCODAme

4、chanism，theenergyeconomizes32．56％，thefidelityincreasesfor6％．Keywords：wirelesssensornetwork；congestioncontrol；cross-layerdesign；directeddiffusionroutingprotocol；EEACC：6210Q；6150Mdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．01．025无线传感器网络中基于定向扩散协议的跨层拥塞控制方法冰叶进，杨婧，宋晓燕(桂林电子

5、科技大学信息与通信学院，广西桂林541004)摘要：针对无线传感器网络的拥塞特征，利用跨层设计的思想提出了一种基于定向扩散路由协议的跨层拥塞控制方法。该方法包括局部拥塞控制和全局拥塞控制两部分，在本地节点和Sink节点上进行了基于ACK的拥塞反馈和跨层速率调节。仿真实验表明，该算法不仅能有效地缓解拥塞，降低能耗，而且能保证数据包的完整性，与CODA机制相比能量节省了32．56％，逼真度提高了6％。关键词：无线传感器网络；拥塞控制：跨层设计：定向扩散路由协议中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004

6、—1699(2012)01—0124—05无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，输阶段的路径维护能耗大大降低．是能源高效性路WSN)中大规模随机布署的传感器节点利用短距离由协议的代表l5J无线通信技术进行通信，共享唯一的无线信道。传RMST[、CODA[、Siphon[、CRDDE]都是基于感器节点能量、存储能力、计算能力和网络传输带宽定向扩散协议的典型的拥塞控制机制。RMST是最等都非常有限，并且WSN多对一的通信方式造成的早的基于定向扩散协议传输控制算法．该算法修改了“漏斗效应”容

7、易导致网络出现局部甚至全局拥塞，定向扩散协议的梯度过滤模块(Filter)并增加后向反造成能量消耗过快、节点失效甚至网络瘫痪[1-2]，传馈路径用于传输丢包信息，保证数据的可靠传输，但统的Internet网络和无线AdHoc网络的拥塞控制技是该算法缺少有效的拥塞控制机制以及节省节点能术跟WSN的拥塞控制技术的要求和设计目标完全量的机制，使网络出现时延大和能耗高等不利的情不同．传统网络中现有的算法、规范和协议并不能适况。CODA(CongestionDetectionAvoidance)提出的能应无线传感器网络

8、的特点和应用的要求l3]。定向源有效的拥塞控制机制．针对网络中出现的短暂性拥扩散路由协议是一个针对无线传感器网络特点而设塞和持续性拥塞，该机制联合使用开环逐跳反馈机制计的平面路由协议．遵循最小代价的原则形成最优以及闭环多源速率调节机制进行缓解。但是基于路径的构造树．保证数据的稳定传输，并且在数据传AIMD的速率调节方法容易导致源节点发送速率严项目来源：国家自然科学基金项目(61163060)；201