本文選題：WMSN節(jié)點定位　切入點：擁塞控制　出處：《浙江理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：擁塞控制技術(shù)(Congestion Control Technology)是針對網(wǎng)絡(luò)擁塞問題而提出的有效解決方案。在計算機科學、控制理論、運籌學等學科的交叉領(lǐng)域,擁塞控制成為增強系統(tǒng)整體性能的重要方式,同時是多學科技術(shù)融合領(lǐng)域的重要研究方向。資源受限是網(wǎng)絡(luò)擁塞形成的直接原因,但足夠多的節(jié)點資源仍無法完全避免網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此從整體布局上把握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于完善網(wǎng)絡(luò)功能和優(yōu)化資源分配具有指導(dǎo)性意義。目前擁塞控制方案通常采用確定性處理方式,預(yù)案功能較弱,在實際應(yīng)用中存在著多種局限性。本文基于無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Multimedia Sensor Network,WMSN)的節(jié)點定位系統(tǒng),通過系統(tǒng)資源管理構(gòu)建了不確定情況下面向WMSN節(jié)點多目標定位的擁塞控制優(yōu)化模型并對關(guān)鍵算法進行詳細研究。首先,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是WMSN節(jié)點定位系統(tǒng)運行暢通的決定性因素,也是系統(tǒng)運行可靠性和可擴展性的必要條件。為了最大化利用網(wǎng)絡(luò)資源,本文構(gòu)建以能耗均衡理論為支撐的混合式節(jié)點重部署策略,并在此基礎(chǔ)上進一步拓展到三維空間。監(jiān)測區(qū)域內(nèi)節(jié)點具有微距感應(yīng),能夠智能化檢測網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、篩選網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)確保信息高效傳輸。然后,定位高效性直接決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)運行效率。針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在擁塞預(yù)測方面存在的不足,本文對粗糙集理論和灰關(guān)聯(lián)理論的融合技術(shù)進行了重點研究,提出擁塞預(yù)估狀態(tài)下的多目標定位優(yōu)先級的判定規(guī)則。同時引入模糊定位策略以降低不確定因素在定位過程中對擁塞控制的干擾。將二維定位策略拓展到三維定位,大幅降低系統(tǒng)復(fù)雜度和網(wǎng)絡(luò)擁塞概率。其次,多節(jié)點信息傳輸?shù)目煽啃允荳MSN節(jié)點定位系統(tǒng)擁塞控制評估的關(guān)鍵。本文依據(jù)非合作博弈論和經(jīng)濟高效的定價模型對多個節(jié)點的信息傳輸策略進行優(yōu)化。緊急傳輸較普通傳輸優(yōu)先進入動態(tài)緩沖機制進行關(guān)鍵鏈識別。系統(tǒng)根據(jù)熵值的變化對信息傳輸量進行實時監(jiān)控和智能評估。動態(tài)緩沖區(qū)的設(shè)置及傳輸計劃自適應(yīng)調(diào)節(jié)可有效降低網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中擁塞發(fā)生的概率。最后,通過蒙特卡洛方法對WMSN節(jié)點定位擁塞控制優(yōu)化設(shè)計算法進行多次仿真實驗。實驗數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)優(yōu)化算法能有效提高系統(tǒng)整體性能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞智能控制。
[Abstract]:Congestion control Control technology is an effective solution to network congestion problem.Congestion control has become an important way to enhance the overall performance of the system in the intersecting fields of computer science, control theory, operational research and so on. At the same time, congestion control has become an important research direction in the field of multi-disciplinary technology convergence.Resource limitation is the direct cause of network congestion, but enough node resources can not completely avoid the phenomenon of network congestion.Therefore, grasping the system structure from the overall layout is instructive to improve the network function and optimize the resource allocation.At present, congestion control schemes usually adopt deterministic processing, and the function of pre-plan is weak, which has many limitations in practical application.In this paper, based on the node location system of Wireless Multimedia Sensor Network (WMSN) in wireless multimedia sensor networks, a congestion control optimization model for multi-objective localization of WMSN nodes is constructed through system resource management, and the key algorithms are studied in detail.Firstly, structural stability is the decisive factor for the running of WMSN node positioning system, and it is also a necessary condition for the reliability and expansibility of the system.In order to maximize the use of network resources, this paper constructs a hybrid node redeployment strategy based on energy balance theory, and further extends to three-dimensional space.The nodes in the monitoring area can detect the network environment intelligently and screen the network topology to ensure the efficient transmission of information.Then, the efficiency of the sensor network is directly determined by the location efficiency.Aiming at the deficiency of congestion prediction in existing networks, this paper focuses on the fusion technology of rough set theory and grey correlation theory, and puts forward the decision rules of multi-objective location priority in congestion prediction state.At the same time, fuzzy location strategy is introduced to reduce the interference of uncertain factors in congestion control.In order to reduce system complexity and network congestion probability, 2D localization strategy is extended to 3D location.Secondly, the reliability of multi-node information transmission is the key of congestion control evaluation of WMSN node location system.Based on the non-cooperative game theory and the economic and efficient pricing model, this paper optimizes the information transmission strategy of multiple nodes.The emergency transmission takes precedence over the ordinary transmission to enter the dynamic buffer mechanism to identify the key chain.According to the change of entropy, the system monitors and assesses the amount of information transmission in real time.The setting of dynamic buffer and adaptive adjustment of transmission plan can effectively reduce the probability of congestion in network transmission.Finally, the Monte Carlo method is used to simulate the optimal design algorithm of WMSN node location congestion control.Experimental data show that the system optimization algorithm can effectively improve the overall performance of the system to achieve intelligent network congestion control.
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：1721699