基于CODA的无线传感器网络拥塞控制算法的仿真与分析(2)
3.1.4 无线传感器网络拥塞控制 12
3.2 CODA拥塞控制机制 13
3.2.1 拥塞场景 13
3.2.2 CODA拥塞控制方案 14
3.3 CODA设计 15
3.3.1 拥塞检测 15
3.3.2 开环逐跳反压 17
3.3.3 闭环多源调节 19
4 CODA算法仿真与分析 21
4.1 NS2仿真软件 21
4.1.1 NS2仿真软件概述 21
4.1.2 NS2仿真过程 21
4.1.3 NS2的安装 22
4.2 CODA算法的实现 23
4.2.1 仿真环境参数配置 23
4.2.2 拥塞控制 25
4.2.3 仿真脚本编写 26
4.2.4 Tcl脚本运行 28
4.2.5 运行结果与处理 28
4.3 仿真结果对比与分析 32
4.3.1 丢包率 33
4.3.2 端到端延时 34
4.3.3 网络吞吐量 35
5. 结论与展望 36
5.1 结论 36
5.2 展望 36
致谢 38
参考文献 39
1 绪论
1.1 课题背景及研究目的和意义
近几年来，随着科技的不断进步以及应用需求的不断发展，由低成本、低功耗、分布式、自组织、多功能、小体积、可进行短距离无线通信的传感器构建成为相关网络的技术得到了越来越多的学者的关注。这些传感器节点完全具备了信息感知、数据采集、数据处理和无线通信等多重应用功能，使得庞大数量的微型传感器节点通过协同工作构建无线传感器网络成为当今重要的发展方向之一。无线传感器网络一般用于监视环境或检测事件，收集和处理相应的监测数据，并将感知的信息报告给观察者。
与传统网络一样，在无线传感器网络[1-2]中，如果网络负载过大，网络的传输性能也会相应下降，节点开始丢弃分组而进入网络拥塞的状态。大量的实验结果表明无线传感器网络经常发生拥塞。网络的拥塞[3]会严重消耗网络有限的能量并损害网络的性能，例如，它能使网络吞吐率下降，端到端延时增加以及丢包率上升，由此产生的重传又会进一步增加网络中的流量、耗费节点有限的能量和网络带宽。由于传感器节点到达基站的跳数不同，因而离基站较远的源节点在拥塞发生时产生的分组被丢弃的概率相对较大，获取的通信带宽小，这往往导致节点传输数据的不公平性 [4]。然而传统网络的拥塞控制算法对其不再适用，无线传感器网络的通信协议又没有对拥塞问题进行很好的控制[5]，现阶段提出的一些传感器网络拥塞控制算法还不够完善，因而无线传感网络拥塞控制算法的仿真与分析对缓解网络拥塞具有重要的意义[6]。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文的工作
本文在研究了无线传感器网络的发展历史及基本原理的基础上，结合无线传感器网络拥塞的原理及改进方法，参照现有的拥塞控制机制，再根据课题要求，利用软件ns2所提供的编程环境和仿真能力，仿真出基于CODA控制机制的仿真图，使其与普通的拥塞时的仿真曲线进行对比，进而分析该算法的优劣。本文着重在以下几个方面做了工作：
（1）对无线传感器网络进行了研究。在翻阅了大量的文献及教材的基础上，总结出无线传感器网络的原理、意义。
（2）对无线传感器网络拥塞做了大量研究。在翻阅了大量的文献及教材的基础上，归纳总结出无传线感器网络拥塞的原理、特点，掌握了现有各种拥塞控制机制及他们的优缺点，重点对CODA拥塞控制机制进行了研究。
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