基于无线传感器网络的拥塞控制算法的研究与比较.pdf

第 3 期 李 凌等: 基于无线传感器网络的拥塞控制算法的研究与比较 ·11 · 基于无线传感器网络的拥塞控制算法的研究与比较 * 李 凌, 周兴社, 李士宁, 李志刚, 郑 勇 ( 西北工业大学 计算机学院, 陕西 西安 710072) 摘 要: 无线传感器网络 ( WSN) 多对一的通信使得网络中的拥塞成为亟待解决的问题。首先介绍了传统有线 网络中的拥塞控制策略不适用于 WSN 的原因, 在此基础上详细阐述了近期 WSN 中拥塞控制算法的研究成果, 并给出了比较和分析。 关键词: 无线传感器网络 ; 拥塞检测; 拥塞控制 中图法分类号: TP393 文献标识码 : A 文章编号 : 1001- 3695( 2006) 03- 0011- 03 Study and Comparison of Congestion Control Algorithms in Wireless Sensor Network LI Ling, ZHOU Xing-she, LI Shi-ning, LI Zhi-gang, ZHENG Yong ( School of Computer Science, Northwestern Polytechnical University, Xi’an Shanxi 710072 , China) Abstract: Since almost all applications of sensor networks require the flow of sensed data from multiple sources to a particular sink node, the congestion becomes a serious problem. The reasons why congestion control strategies of traditional networks don’t fit WSN are firstly addressed, and then many recent congestion control algorithms of WSN are introduced in detail. Fi- nally these algorithms are compared and analyzed. Key words: Wireless Sensor Network( WSN) ; Congestion Detection; Congestion Control 与物理世界紧密耦合的无线传感器网络( WSN) 具有大规 塞控制和网络层的机制。然而, 这个解决策略并不能解决无线 模密集部署、节点资源受限、无线带宽小、拓扑结构动态变化等 网络中的问题, 因为无线网络中不同链路上的并发无线传输会 特点。其多跳( Multi-hop) 的数据传输方式和多对一的通信模 互相干扰和影响, 在多个时标内无线信道的质量也会发生频繁 式常常导致靠近基站( Base Station) 处发生拥塞。无线信道频 的变化。同时, 这种端到端的拥塞控制要求基点发送控制分组 繁变化, 不同无线链路上并发数据相互干扰, 拓扑结构的高度 ( 如应答, 或者是 ACKs) , 这更加加重了基点附近的拥塞情况, 动态性, 被感知事件产生的突发数据流, 都会引起 WSN 中的拥 并且消耗传感器节点中宝贵的能量资源。 塞。拥塞引起了全局信道质量的下降和丢失率的上升, 导致了 2 WSN 中的拥塞控制算法 缓冲区丢包, 增大了延迟, 对于能源有效性也产生了非常严重 的后果。然而, 由于 WSN 自身的特点, 传统有线网络中的拥塞