第一章緒論：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的研究背景與意義第二章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制理論基礎(chǔ)第三章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法ESCC+DWA設(shè)計(jì)第四章ESCC+DWA算法仿真驗(yàn)證第五章ESCC+DWA算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證第六章結(jié)論與展望101第一章緒論：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的研究背景與意義物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與網(wǎng)絡(luò)擁塞問題引入自2010年以來，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到500億臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)擁塞案例分析以某智慧城市項(xiàng)目為例，展示了在高峰時(shí)段數(shù)據(jù)傳輸率激增導(dǎo)致的問題。網(wǎng)絡(luò)擁塞對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的影響介紹了網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致的設(shè)備指令延遲、數(shù)據(jù)丟失等問題，以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用性能的嚴(yán)重影響。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量與數(shù)據(jù)流量增長3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與問題聚焦傳統(tǒng)擁塞控制算法的局限性介紹了傳統(tǒng)TCP算法在物聯(lián)網(wǎng)場景中的不足之處。現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)擁塞控制方案分析對(duì)比了IEEE802.11p協(xié)議和RED算法在實(shí)際應(yīng)用中的效果。當(dāng)前研究空白指出了現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)擁塞控制算法在設(shè)備狀態(tài)感知、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸處理和安全性方面的不足。4論文核心研究問題與框架核心研究問題明確了論文要解決的關(guān)鍵問題，包括設(shè)備狀態(tài)感知、動(dòng)態(tài)權(quán)重分配和安全性。研究框架介紹了論文的研究方法，包括理論建模、仿真驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)測試。論文創(chuàng)新點(diǎn)列出了論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，包括理論模型、算法設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。5章節(jié)安排與預(yù)期貢獻(xiàn)章節(jié)安排詳細(xì)列出了論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)，包括緒論、理論基礎(chǔ)、算法設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和結(jié)論與展望。預(yù)期貢獻(xiàn)說明了論文的預(yù)期貢獻(xiàn)，包括理論、技術(shù)和應(yīng)用方面的貢獻(xiàn)?？梢暬故菊故玖苏撐牡恼w框架圖，直觀展示章節(jié)之間的關(guān)系。602第二章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制理論基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特性與擁塞形成機(jī)理物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對(duì)比對(duì)比了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，包括設(shè)備密度、傳輸速率、傳輸時(shí)延和丟包率。擁塞形成場景模擬通過具體場景模擬展示了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞問題的嚴(yán)重性。擁塞指標(biāo)定義定義了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的關(guān)鍵指標(biāo)，包括隊(duì)列穩(wěn)定性閾值和可接受丟包率范圍。8傳統(tǒng)擁塞控制算法在物聯(lián)網(wǎng)中的失效分析TCPTahoe/Reno失效案例通過具體案例展示了傳統(tǒng)TCP算法在物聯(lián)網(wǎng)場景中的失效情況。算法失效原因分析從多個(gè)方面分析了傳統(tǒng)算法在物聯(lián)網(wǎng)場景中的失效原因，包括慣性響應(yīng)、缺乏設(shè)備狀態(tài)感知和靜態(tài)參數(shù)。對(duì)比測試數(shù)據(jù)展示了傳統(tǒng)算法與CSMA/CA算法在相同設(shè)備密度下的性能對(duì)比數(shù)據(jù)。9擁塞控制關(guān)鍵參數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)關(guān)鍵參數(shù)定義與關(guān)系介紹了擁塞控制的關(guān)鍵參數(shù)，并解釋了它們之間的關(guān)系。優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)給出了擁塞控制優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略介紹了擁塞控制參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，包括慢啟動(dòng)階段、擁塞避免階段和異常處理邏輯。10物聯(lián)網(wǎng)擁塞控制研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)近期研究進(jìn)展列舉了近期物聯(lián)網(wǎng)擁塞控制的研究進(jìn)展，包括基于機(jī)器學(xué)習(xí)、多路徑分片和能量感知算法。研究挑戰(zhàn)分析了物聯(lián)網(wǎng)擁塞控制當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，包括安全性、功耗限制和多協(xié)議融合。研究空白指出了當(dāng)前研究在設(shè)備狀態(tài)感知、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸處理和安全性方面的不足。1103第三章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法ESCC+DWA設(shè)計(jì)ESCC+DWA算法總體框架算法架構(gòu)圖展示了ESCC+DWA算法的架構(gòu)圖，包括設(shè)備狀態(tài)感知模塊、動(dòng)態(tài)權(quán)重分配模塊和擁塞控制參數(shù)調(diào)整模塊。設(shè)計(jì)原則介紹了ESCC+DWA算法的設(shè)計(jì)原則，包括自適應(yīng)、分布式和容錯(cuò)原則。模塊功能說明詳細(xì)說明了ESCC+DWA算法的各個(gè)模塊的功能。13設(shè)備狀態(tài)感知模塊設(shè)計(jì)定義了設(shè)備狀態(tài)感知的參數(shù)，包括設(shè)備類型、物理范圍和感知方法。感知算法給出了設(shè)備狀態(tài)感知算法的數(shù)學(xué)表達(dá)式。數(shù)據(jù)同步機(jī)制介紹了設(shè)備狀態(tài)感知數(shù)據(jù)的同步機(jī)制，包括Gossip協(xié)議和異常值檢測方法。感知參數(shù)定義14動(dòng)態(tài)權(quán)重分配機(jī)制DWA設(shè)計(jì)給出了動(dòng)態(tài)權(quán)重分配的數(shù)學(xué)表達(dá)式。權(quán)重分配場景示例列舉了不同場景下的權(quán)重分配示例，包括工業(yè)控制、醫(yī)療監(jiān)護(hù)和智能家居場景。動(dòng)態(tài)調(diào)整策略介紹了權(quán)重分配的動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，包括緊急狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)故障情況。權(quán)重分配公式15擁塞控制參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)擁塞窗口調(diào)整公式給出了擁塞控制參數(shù)調(diào)整的數(shù)學(xué)表達(dá)式。慢啟動(dòng)與擁塞避免階段介紹了慢啟動(dòng)和擁塞避免階段的參數(shù)調(diào)整策略。異常處理邏輯介紹了異常情況下的擁塞控制參數(shù)調(diào)整邏輯。1604第四章ESCC+DWA算法仿真驗(yàn)證仿真環(huán)境搭建與參數(shù)設(shè)置介紹了仿真所使用的硬件設(shè)備，包括核心交換機(jī)和測試節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔故玖朔抡姝h(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。測試方案詳細(xì)列出了仿真測試的方案，包括基準(zhǔn)測試、場景測試、壓力測試和安全測試。硬件環(huán)境18仿真結(jié)果對(duì)比分析展示了不同擁塞控制算法在吞吐量方面的性能對(duì)比數(shù)據(jù)。延遲測試展示了不同擁塞控制算法在延遲方面的性能對(duì)比數(shù)據(jù)。資源占用展示了不同擁塞控制算法在資源占用方面的性能對(duì)比數(shù)據(jù)。吞吐量對(duì)比19不同場景性能測試工業(yè)控制場景展示了工業(yè)控制場景下的性能測試結(jié)果。醫(yī)療監(jiān)護(hù)場景展示了醫(yī)療監(jiān)護(hù)場景下的性能測試結(jié)果。智能家居場景展示了智能家居場景下的性能測試結(jié)果。20算法魯棒性測試壓力測試結(jié)果展示了算法在壓力測試中的性能變化。安全測試結(jié)果展示了算法在安全測試中的性能變化。能耗模擬展示了算法在能耗模擬中的性能變化。2105第五章ESCC+DWA算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)環(huán)境與測試方案硬件環(huán)境測試方案介紹了實(shí)驗(yàn)所使用的硬件設(shè)備，包括核心交換機(jī)和測試節(jié)點(diǎn)。詳細(xì)列出了實(shí)驗(yàn)測試的方案，包括基準(zhǔn)測試、場景測試、壓力測試和安全測試。23基準(zhǔn)測試結(jié)果分析性能對(duì)比表展示了不同擁塞控制算法在性能方面的對(duì)比數(shù)據(jù)。參數(shù)穩(wěn)定性分析展示了不同擁塞控制算法在參數(shù)穩(wěn)定性方面的對(duì)比數(shù)據(jù)。測試結(jié)論總結(jié)了基準(zhǔn)測試的結(jié)論。24場景測試詳細(xì)數(shù)據(jù)工業(yè)控制場景展示了工業(yè)控制場景的詳細(xì)測試數(shù)據(jù)。醫(yī)療監(jiān)護(hù)場景展示了醫(yī)療監(jiān)護(hù)場景的詳細(xì)測試數(shù)據(jù)。智能家居場景展示了智能家居場景的詳細(xì)測試數(shù)據(jù)。25壓力測試與安全測試壓力測試結(jié)果展示了算法在壓力測試中的性能變化。安全測試結(jié)果展示了算法在安全測試中的性能變化。能耗模擬展示了算法在能耗模擬中的性能變化。2606第六章結(jié)論與展望研究工作總結(jié)列舉了研究的主要貢獻(xiàn)。核心創(chuàng)新列舉了研究的創(chuàng)新點(diǎn)。量化成果展示了研究的量化成果。主要貢獻(xiàn)28實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證總體結(jié)果展示了不同擁塞控制算法在性能方面的對(duì)比數(shù)據(jù)。魯棒性分析展示了不同擁塞控制算法在魯棒性方面的對(duì)比數(shù)據(jù)。測試結(jié)論總結(jié)