無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測量與擁塞控制技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)由監(jiān)測區(qū)域的邊緣經(jīng)多跳轉(zhuǎn)發(fā)向數(shù)據(jù)收集的中心（Sink節(jié)點）匯聚傳輸，具有多跳匯聚的特性，在Sink節(jié)點附近，數(shù)據(jù)流量增大，碰撞增多，形成漏斗效應(yīng)。漏斗效應(yīng)區(qū)域中，串音現(xiàn)象加劇了節(jié)點級擁塞，降低了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，增加了能量開銷，縮短了網(wǎng)絡(luò)的生存周期，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。因此，對擁塞控制技術(shù)的研究成為提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵。
　　本文通過在自主設(shè)計的無線傳感器節(jié)點上進(jìn)行測量實驗，研究節(jié)點內(nèi)部擁塞產(chǎn)生的

2、因素，提出異構(gòu)比特速率的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式進(jìn)行擁塞控制，主要工作如下：
　　1、設(shè)計并實現(xiàn)了一種真實環(huán)境下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試床，包括基于ATmega128微處理器和CC1100射頻芯片組成的傳感器節(jié)點，以及PC端的數(shù)據(jù)采集軟件，可使用串口對包數(shù)量、RSSI、LQI等信息進(jìn)行收集和存儲，通過MATLAB軟件進(jìn)行吞吐量、收包率和丟包率分析。
　　2、在實際環(huán)境中部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并測量了節(jié)點內(nèi)部通信的時序。在通信過程中，采用邏輯分析

3、儀等設(shè)備，通過節(jié)點的SPI、串口等引腳進(jìn)行實時測量和分析，包括CSMA測量和SPI串口測量兩個方面。通過分析CSMA機(jī)制下數(shù)據(jù)包發(fā)送的實際間隔，為回退窗口大小配置的合理性提供依據(jù)；通過觀測 SPI及串口通信數(shù)據(jù)的精確時序，指出了數(shù)據(jù)包串音這一導(dǎo)致節(jié)點內(nèi)部擁塞的因素。
　　3、基于排隊論模型分析了串音數(shù)據(jù)包對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)部擁塞問題的影響，進(jìn)一步分析了減少串音數(shù)據(jù)包對降低節(jié)點級擁塞的可行性；提出了異構(gòu)比特速率的網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制，以