无线传感器网络拥塞控制研究进展和难点分析

摘　要： 首先对无线传感器网络拥塞控制技术的研究现状进行了阐述,重点对该技术的研究难点做了分析,并总结出了无线传感器网络拥塞控制技术进一步的研究方向。

关键词：无线传感器网络；拥塞控制；传输控制
　　近年来，对无线传感器网络（Wireless Sensor Network）的研究引起了国内外学界的关注。无线传感器网络由大量随机播撒的传感器节点组成，节点通过无线方式自组织成网络并将采集到的数据传递给观察者。无线传感器网络可以使人们在任何时间、任何地点和任何环境条件下获取大量翔实可靠的信息，可广泛应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、反恐、抗灾等领域采用数据聚合的方法来减少网络中传输的数据量以减轻拥塞。   

（二）无线传感器网络拥塞控制技术研究的难点分析

　　由于无线传感器网络存在能量受限、高延迟、网络拓扑动态变化和无线网络易受干扰、高丢包率等问题，在传感器网络拥塞控制技术研究方面 存在以下难点：

　　1.拥塞控制技术的能量优化问题。由于传感器节点能量有限的特性，过于复杂和计算开销过大的拥塞算法不适合应用在传感器网络中，同时，在拥塞控制时要考虑尽可能减少拥塞控制所带来的附加网络流量，以尽可能地延长网络寿命。

　　2.拥塞控制技术的分布式要求。由于传感器网络节点的大规模密集部署，一旦拥塞发生，需要对网络进行分布式的拥塞控制，而不是仅仅针对某个节点，但由于网络中节点获得的大都是局部信息，在网络中难以得到拥塞发生的全局信息，因此局部地区的拥塞缓解有可能造成另外区域的新一轮拥塞的产生或个别节点的能量消耗过大。

　　3.拥塞控制技术对传感器网络动态变化的容错性的支持。传感器节点能量耗尽、被捕获或恶劣自然环境侵蚀等原因均可能造成传感器节点失效，工作于恶劣自然环境中的无线通信信道也容易受到风雷雨雪等影响而出现故障，传感器网络节点和信道的变化会造成网络拓扑结构和通信带宽的改变，这些改变要求拥塞控制技术应具备一定的容错能力，在网络出现动态变化时，能适应变化的发生，使网络维持正常运行。

　　4.主动的拥塞避免机制。通过对网络流量特征的统计学分析可反映出网络的负载情况和拥塞程度,并对网络的流量进行预测，据此可相应地作出对数据报文队列的管理，如以一定的概率进行报文丢弃或标记,从而实现对链路流量的主动调整,达到主动拥塞避免的目的。

　　5.“以数据为中心”和应用相关的传感器网络拥塞技术对不同应用数据的区分服务。由于传感器网络是任务型网络，具有以“数据为中心”及应用相关等特点. Proc of the 2nd ACM Conf on Embedded Networked Sensor Systems(SenSys).ACM Press， 2004．134-147 

.  IEEE Transaction on Mobile Computing,2008,VOL.7