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1、學校代碼10530學號201330111777分類號TN911密級碩士學位論文無線傳感器網(wǎng)絡中擁塞控制的研究學位申請人雷方晴指導教師裴廷睿教授學院名稱信息工程學院學科專業(yè)電子與通信工程研究方向無線通信理論與技術(shù)二〇一六年五月三十日ResearchontheCongestionControlforWirelessSensorNetworksCandidateLeiFangQingSupervisorPeiTingRuiCollegeInstituteofInformationEngineeringProgramElectronicandC
2、ommunicationEngineeringSpecializationWirelessCommunicationTheoryandTechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangTanUniversitythDateMay302016湘潭大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加Ｗ標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢＾獻的個人和集體，
3、均已在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。＂作者簽名：日期；Ｍ年月曰５學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借闡。本人授權(quán)湘潭大學可將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索、，可Ｗ采用影印縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文＾。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名；焉今曰期；＞４年月曰戶導師簽日期日興／片Ｗ摘要無線傳感器網(wǎng)絡（Wireles
4、sSensorNetworks）中能量、存儲空間和計算能力受限，以及多對一的傳輸方式容易造成網(wǎng)絡擁塞。在WSN中，擁塞不僅導致緩存溢出，同時也增加了包的傳輸延時。現(xiàn)有的擁塞控制方法，大部分都是基于簡單的擁塞反饋和速率調(diào)節(jié)機制，這種方式雖然在一定程度上能夠緩解擁塞，但是也進一步增加了包的傳輸延時，同時也降低了吞吐量。本文主要對WSN擁塞控制中的關(guān)鍵技術(shù)展開了深入的研究。在對WSN擁塞問題展開詳細論述后，提出了新的算法，具體研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：（1）詳細分析了WSN網(wǎng)絡擁塞的原因；詳細描述了WSN擁塞檢測、通告和控制的方法、目前的研究現(xiàn)狀
5、以及將要面臨的挑戰(zhàn)。（2）針對大部分擁塞控制方法忽略了傳輸延時問題，提出了DACC算法。針對以單一節(jié)點緩存是否溢出為檢測模型存在的非實時現(xiàn)象和虛擁塞現(xiàn)象，DACC采用以節(jié)點緩存長度和包的平均傳輸時間為檢測指標的擁塞檢測模型，這種檢測模型可以防止擁塞漏檢和虛檢現(xiàn)象；為了降低顯式擁塞通告帶來的額外開銷，DACC利用802.11DCF數(shù)據(jù)包頭中未被利用的位來攜帶擁塞通告消息；在擁塞解除階段，DACC采用基于緩存長度的信道占用機制，降低了傳輸延時和丟包率。仿真實驗表明該方法能夠改善端到端延時，同時在包傳遞率、碰撞次數(shù)和緩存負載上也具有明顯優(yōu)勢。
6、（3）針對WSN多對一的傳輸特性問題，提出了一種速率調(diào)節(jié)機制（RACC）。首先，節(jié)點根據(jù)接收速率和發(fā)送速率估算下一時刻內(nèi)的節(jié)點緩存長度變化率，以估算的緩存變化率作為擁塞指標來檢測擁塞；然后，RACC采用基于緩存長度變化率的局部速率調(diào)節(jié)機制，提高了信道利用率。測試表明此方法在吞吐量、包傳遞率和延時指標的改善方面都取得了良好的效果。關(guān)鍵字：無線傳感器網(wǎng)絡；擁塞控制；延時；包的傳輸時間；緩存變化率IAbstractWirelesssensornetworks(WSNs)intheenergy,buffersizeandcapabilityof
7、computingislimited.Thespecialmany-to-onecommunicationmodemakesWSNsmorepronetonetworkcongestion.InWSNs,thecongestionnotonlyleadstobufferoverflowing,butalsoincreasesthetransmissiontimeofpackets.Theexistingcongestioncontrolmethodsmainlybasedonsimplecongestionfeedbackandrate
8、adjustmentmechanisms,althoughthesemethodscouldmitigatecongestiontosomeextent,butalsofurtherincreasesthe
