無線傳感器網(wǎng)絡(luò)局部擁塞控制算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是一種不依賴固定設(shè)備設(shè)施，由大量電池供電且具備數(shù)據(jù)采集、無線傳輸?shù)裙δ艿囊苿?dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的分布式無線多跳網(wǎng)絡(luò)。WSN具有應(yīng)用多樣性、密集部署、頻繁的拓?fù)渥兓?、有限的處理能力和存?chǔ)容量等特性。所有這些限制對(duì) WSN的數(shù)據(jù)傳輸控制帶來了顯著和獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。由于無線通信傳輸是有損傳輸，信道具有獨(dú)享局限性，并且 WSN固有的多到一、多跳通信的模式，容易使得數(shù)據(jù)不能及時(shí)傳

2、遞到目的節(jié)點(diǎn)，大量滯留在網(wǎng)絡(luò)，這樣極易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生。
　　如何高效地共享信道對(duì) WSN數(shù)據(jù)收集具有重要意義。隨著網(wǎng)絡(luò)中多媒體感知業(yè)務(wù)的發(fā)展，以Sink節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)擁塞為代表的局部擁塞更加常見，也更趨嚴(yán)重。為此，本文提出基于信道公平分配的局部擁塞控制算法 FCA(Fair Channel Allocation)，在緩解局部擁塞的同時(shí)增強(qiáng)信道分配的公平性。為減少獲取鄰居節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)緩存信息的通信開銷和提高以單一節(jié)點(diǎn)緩存是否溢出為檢

3、測模型的準(zhǔn)確性，F(xiàn)CA采用以節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)緩存長度預(yù)測為基礎(chǔ)的鄰居節(jié)點(diǎn)緩存總長度和包平均傳輸時(shí)間作為檢測指標(biāo)的擁塞檢測模型。為避免使用獨(dú)立擁塞通告消息增加信道負(fù)載，F(xiàn)CA采用在 ACK控制幀中增加1個(gè)節(jié)點(diǎn)地址位攜帶擁塞信息。在去擁塞階段，F(xiàn)CA采用基于實(shí)時(shí)緩存長度和隊(duì)列優(yōu)先權(quán)值的信道分配機(jī)制保證公平傳輸和防止部分節(jié)點(diǎn)因緩存增速過快導(dǎo)致溢出丟包。異常猝發(fā)流和動(dòng)態(tài)階躍流的擁塞實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)CA在碰撞次數(shù)、包傳遞率、吞吐量和公平性等方面相比802.1