来源:华盛论文咨询网时间:2018-07-03所属栏目:工业论文
这篇通信工程师论文发表了网络无线通信的控制方法和不足,无线传感器网络是在传感器的基础上发展起来的一种新的无线网络技术。它具有随机分布、铺设成本低、不受地理位置限制等特点, 正是无线传感器的这一优点, 推动了无线传感器网络在日常生活中的广泛应用。
关键词:通信工程师论文,无线传感器网络通信;网络拥塞;控制方法
引言:
在智能电网数据通信中,无线传感器网络通信具有易于维护、无布线、成本低廉等特点,未来的智能电网数据通信发展趋势便是无线传感器网络通信的发展。由于无线传感器网络通信中的传统技术模式容易使通信过程发生拥塞,这将导致网络延时增高与容易丢包等现象,严重影响无线传感器网络通信的过程。而在传统拥塞控制方法中,无线传感器网络通信与传统网络通信设计完全不同,所以应根据无线传感器网络通信的特点与应用目的改善无线传感器网络通信的拥塞控制方法。
1传统网络拥塞控制方法的局限性
1.1传统网络拥塞控制机制的不足
无线传感器网络通信中的多跳路由与多对一的传输数据方式与传统网络传输数据方式有很大不同,而且传统网络中的拥塞控制技术,与无线传感器网络通信技术中的拥塞控制方法完全不同。传统网络中的拥塞控制机制并不适应无线传感器网络通信的拥塞控制机制。传统网络的中间节点可维护网络中的数据流状态,而且拥塞控制机制算法极为复杂,所需缓存空间较大,这一点对于无线传感器节点的资源来说无法适应。
传统网络中的网络丢包现象是因为网络节点的缓存溢出,检测拥塞的方法便是判断网络路由器的缓存溢出。但是无线传感器网络通信中的丢包原因与传统网络丢包原因不同,既有节点的缓存溢出也有数据冲突或无线信道失效等原因。因此传统网络中的拥塞控制机制不能解决无线传感器网络通信的拥塞问题,甚至会带来更严重的问题。
1.2无线AdHoc网络拥塞控制机制的不足
无线AdHoc网络的架构与无线传感器网络的构架比较接近,同样使用无固定基础结构的网络。AdHoc网络的拥塞控制方法是传统有线网络的拥塞控制方法修改而来。但无线传感器网络中的网络拥塞问题是AdHoc网络所没有的。例如,无线AdHoc网络节点数目较少,但无线传感器网络节点相对较多;无线传感器网络节点储存能力与计算能力均远若于无线AdHoc网络,且AdHoc网络节点不用能量供应。
1.3无线传感器网络通信的拥塞问题产生原因
无线传感器网络通信中的拥塞问题产生原因有很多,但根本的原因是网络负载较大,而从无线传感器网络通信的结构上看,产生拥塞的原因有两个:
第一,无线传感器节点处理速度较慢,不能及时的优化处理较大的突发数据时,在网络的低速链路处便会形成宽瓶颈,当不能满足通过其的源端宽带需求时,无线传感器网络通信便会发生拥塞问题。
第二,多对一的无线通信模式虽能保证网络连通,但当缓存空间耗尽时便会发生丢包现象。而增加缓存空间表面上可以防止网络数据丢包,但缓存空间变大的同时网络数据包的等待时间也在变长,较为容易发生超时运输的假象,网络中重发数据包与原数据包同时存在,便会发生网络拥塞问题。
2无线传感器网络通信的拥塞控制方法
2.1无线传感器网络通信的跨层设计方法
无线传感器网络通信不同方面的信息见具有互补性与相通性,且不同协议层间联系密切,无法分别看待不同协议层内的性能与任务,否则会割裂无线传感器网络的整体性。对于网络性能优化是十分不利的。针对无线传感器网络的设计目标和要求进行改进,把信息进行共享,在保证无线传感器网络通信的要求下,减少能量耗损的同时提高网络性能,节省每个节点所需的能源,这样才能延长无线传感器网络的使用周期。
无线传感器网络通信的拥塞问题将会影响无线传感器网络性能与使用周期。在无线传感器网络通信的拥塞问题上应使用跨层设计方案,保证介质访问控制层的基础上进行改进,使介质访问控制层与网络层的拥塞信息共享,调整接入信道的概率与本地节点数据包的转发速率,用来解决网络拥塞问题。
2.2跨层拥塞控制方法
关于网络的拥塞控制方法可使用跨层拥塞控制方法,该方法有两个方面:第一,当本地节点发现网络拥塞时,提高本地节点竞争信道方面的能力,来提高数据发送速率,同时利用ACK的机制向上游节点传送拥塞反馈信息,上一节点收到信息后降低节点转发速率,结局局部网络拥塞问题。第二,使用Sink节点全面检测网络状况,当发现有拥塞问题发生时利用逐跳方式将拥塞信息发送给源节点,当源节点受到拥塞信息后降低发送速率,可解决全局网络拥塞问题。
3结语
无线传感器网络通信技术是当今时代的研究热点,是新时代最有影响力的技术之一。无线传感器网络通信技术广泛应用于企业管理、航空航天、环境监控、家具以及交通等方面,甚至在军事领域也拥有广阔的发展前景。但目前由于无线传感器网络通信技术的特殊,无法根据传统网络拥塞技术解决无线传感器网络通信的拥塞控制问题,所以为解决用户需求,近年来对无线传感器网络通信的拥塞方法研究越来越多。为了满足不同用户需求,应对原有无线传感器网络通信的拥塞控制机制加以改进,利用网络系统现有资源,提高无线传感器网络系统的性能,降低能量损耗来解决无线传感器网络通信的拥塞控制问题。
参考文献
[1]方如举,王建平,孙伟.无线传感器网络通信的拥塞控制策略[J].电子测量与仪器学报.2016,30(4):558-567
[2]姜凯文.面向智能配电网数据通信的无线传感器网络拥塞控制研究[D].合肥工业大学.2017
[3]谢寅亮,罗成,谢维信.基于功率分配的无线传感器网络拥塞控制协议[J].信号处理.2017,33(3):412-416
[4]温怀玉,霍伟东.无线传感器网络流量重分配拥塞控制算法[J].电子科技大学学报.2017,46(2):407-411
作者:杨瑛 单位:青海畜牧兽医职业技术学院
推荐阅读:《交通信息与安全》杂志社1989年被评为湖北省优秀科技期刊,1992年以来多次被评为交通部优秀科技期刊,1997年获交通部优秀科技期刊二等奖。