无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,在军事、环境、医学、空间探索以及工业、民用和家庭网络等领域具有广泛的应用前景.因此,无线传感器网络技术被称为21世纪最重要的前沿技术之一,成为当前世界各国的研究热点。首先对无线传感器网络的基本概念和自身的特点进行简单介绍。回顾了无线传感器网络的发展、研究过程,以及无线传感器网络中的应用范围与其中的关键技术。从无线传感器网络体系结构与各个网络协议层的功能的角度探讨了对无线网络性能的优化,介绍了跨层优化设计的思想。由于现代无线传感器网络各个协议层次间的耦合更加紧密,因此更加需要各层次之间共享网络资源与信息,协同工作,保证数据传输的可靠性,达到缓解拥塞,提供更优质的网络服务以及优化网络性能的目的。本文着重关注了拥塞控制机制对无线传感器网络性能的影响。在总结前人已有的具有代表性的无线传感器网络拥塞控制算法的基础上,提出了一种基于跨层思想的逐跳的无线传感器网络拥塞控制算法HCCC(hop-by-hop cross-layer congestion control)。本文的贡献在于:在现有的无线传感器网络传输控制协议和竞争型的MAC层协议的基础上,提出了一种跨层逐跳的拥塞控制机制,为无线传感器网络拥塞控制的跨层实现做了一次初步的尝试。这种拥塞控制算法与MAC层信道接入机制相结合,从缓存占用率与拥塞度的角度检测节点拥塞,通过调整信道竞争窗口的大小来调整拥塞节点信道接入优先级配合数据发送速率的改变来缓解本地拥塞,同时将拥塞信号逐跳地反馈给上游节点,达到合理分配整个网络的信道资源进而缓解网络拥塞的目的,有效的解决了无线传感器网络拥塞控制问题。通过运用NS-2网络仿真工具对HCCC算法进行模拟实验,并且与其它三种具有代表性的无线传感器网络拥塞控制协议相比较,验证了本文所提出的HCCC算法能够达到一定的拥塞控制与网络性能优化的目的,并且具有相对的优越性。