无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSNs)是一种集信息采集、信息处理、信息传输的综合智能网络系统。在WSNs中，传感器节点以随机自组织的方式协作地感知和采集各种环境信息（例如光照，温度等），信息通过处理后，以多跳中继的方式传送到用户终端，从而真正实现“无处不在的计算”理念。微型传感器节点的处理能力非常有限，在传统的低速WSNs中，节点的资源及其受限，节省能量是网络非常重要的设计目标。而在某些应用中，如高质量的视频监控、多元化信息采集和处理、复杂任务的处理、高精度的定位等应用方面，传统的传感器网络无能为力。　　 高速无线传感器网络，是指具有实时性要求的传感器网络，它泛指应用于工业实时控制的传感器网络和无线多媒体传感器网络(WMSNs)等新型传感器网络，具有广阔的应用前景（如战场监控、环境监测、智能家庭护理和实时目标跟踪等）。与传统的WSNs不同的地方在于，在高速传感器网络中，拥塞控制和实时性是非常重要的参数。对于高速WSNs，应在满足用户服务质量（如延时、抖动和吞吐量等）的前提下节省能量。因此，高速传感器网络传输协议的研究具有更多的挑战性。　　 本文在分析国内外大量相关文献的基础上，对高速传感器网络的拥塞控制、路由算法及MAC协议做了较为系统的研究工作，主要创新性工作体现在以下几个方面：　　 (1)提出了适用于高速传感器网络的拥塞控制协议ECODA　　 ECODA协议是一种适用于高速传感器网络的拥塞控制算发。它包括拥塞检测、拥塞控制和拥塞缓解，并且根据应用的需要保证基于权重的公平性。　　 a)使用缓冲区队列长度阈值和基于权重的缓冲区差值检测拥塞　　 ECODA算法采用基于权重的缓冲区队列长度阈值和缓冲区差值联合检测拥塞。与当前的基于缓冲区队列长度的方法相比，提出的方法，可以更好地检测拥塞，并保证基于权重的优先级。　　 b)动态估计信道负载并优化信道的利用率　　 在传统的协议中，通过周期性地测量信道计算信道负载，但是周期性地检测会浪费部分能量。为了更好地节省能量，同时准确地得到信道负载。ECODA算法根据数据发送的吞吐量和重传次数动态估计信道负载。只有当节点有数据要发送的时候，才会估计信道利用率，不需额外的测量。所以节省了能量，它可以调节节点的发送速率并优化信道的负载。　　 c)保证公平性的数据包调度策略　　 ECODA算法采用保证公平性的数据包调度策略。调度器区分不同节点产生的数据包，每个数据包的重要程度用两个优先级表示：静态优先级和动态优先级。数据包的优先级反映了数据包的重要程度，会随着其延时和跳数的变化而动态调节。当拥塞产生时，缓冲区溢出，许多数据包会被丢弃。我们引入两个参数(δ1,δ2)限制缓冲区长度的增长速率。具有较高优先级的数据包，有更高的概率被保留在缓冲区内，数据包的优先级越低，该数据包被丢弃的概率越大。　　 d)基于瓶颈节点的数据源发送速率控制和多路径流量调节　　 在ECODA算法中，每个节点可以判断从自身到Sink的路径拥塞状态，根据路径的状态，转发节点可以找到一条更好的转发路径，该方法可以更加准确和高效地调节数据源的发送速率。这有别于传统的多路径路由方法和数据源发送速率调节的机制。实验结果表明，提出的方法，可以得到更好的网络吞吐量和较低的延时。　　 (2)一种适用于高速无线传感器网络的保证延时、抖动和吞吐量的分布式时槽分配方法　　 本文提出的基于TDMA协议的分布式时槽分配方法，适合于低延时、抖动和吞吐量要求的多到-漏斗型传输模式的传感器网络。它包含两部分1）单个节点的时槽分配方法。在单个节点上，最大限度地减小动态产生的数据流延时和抖动并优化单个节点上动态产生的数据流的接收率；2）无线多跳传感器网络的时槽分配方法。对于多跳传感器网络的时槽分配，可以分为三部分：a）每个节点有一条到达Sink的路径。在路径上，预留了足够的资源并且可以保证基于权重的公平性；b）使用级联式的时槽分配方法和抖动最小化算法。达到最小化抖动和端到端的延时的目的；c）节点在其发送和接收时槽处于工作状态，否则，节点将睡眠以节省能量。实验结果表明，该方在延时、抖动等方面优于当前的TDMA算法。