基于帶寬可估計(jì)的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)跨層擁塞控制算法研究.pdf

1、無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network,簡(jiǎn)稱WMN)是一種不需要中心服務(wù)器的多跳網(wǎng)絡(luò),具有自組織、自愈合、自管理、高存儲(chǔ)、高速率、低成本等優(yōu)點(diǎn)。在WMN中,由于結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)間業(yè)務(wù)傳輸?shù)牟痪庑?使得鏈路中很多數(shù)據(jù)流都易集中于Mesh數(shù)據(jù)緩存區(qū),使得鏈路中存在結(jié)點(diǎn)負(fù)載過(guò)高,容易引起局部擁塞。為了進(jìn)一步提高無(wú)線通信的服務(wù)質(zhì)量,改善WMN網(wǎng)絡(luò)的通信性能已成為各信息行業(yè)研究的熱點(diǎn)。由于WMN網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn),再加上網(wǎng)絡(luò)固有的分

2、層結(jié)構(gòu),便得現(xiàn)有的很多避免數(shù)據(jù)堆積,鏈路更為通暢的算法難以應(yīng)用于WMN。從提高用戶的體驗(yàn)出發(fā),本文主要對(duì)WMN數(shù)據(jù)堆積問(wèn)題進(jìn)行研究,提出了幾個(gè)解決方案。
　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的帶寬資源是比較有限的,要想解決無(wú)線鏈路的數(shù)據(jù)易堆積就得保證鏈路傳輸數(shù)據(jù)的通暢,保證無(wú)線鏈路數(shù)據(jù)流不存在競(jìng)爭(zhēng)或者丟失,因此,如何提高帶寬資源的利用率就是一個(gè)最值得關(guān)注的問(wèn)題。而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中控制數(shù)據(jù)流的主要是UDP和TCP兩個(gè)協(xié)議,UDP中不存有對(duì)數(shù)據(jù)流控制的協(xié)議,TC

3、P中存有對(duì)數(shù)據(jù)流控制的擁塞控制協(xié)議。本文結(jié)合無(wú)線Mesh網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及目前跨層設(shè)計(jì)的思想,從改善無(wú)線鏈路數(shù)據(jù)流的傳輸通暢出發(fā),提高有限帶寬資源的利用率,在無(wú)線Mesh環(huán)境下先利用兩種不同方法的估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的可用資源,結(jié)合測(cè)量帶寬值,提出了一種Mesh網(wǎng)中基于帶寬可估計(jì)的跨層擁塞控制算法。
　　該算法聯(lián)合傳輸層、MAC層、物理層,通過(guò)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)檢測(cè)本地?fù)砣麪顩r,分析影響鏈路數(shù)據(jù)服務(wù)的因素,利用兩種不同原理估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。第一種是

4、對(duì)源端傳出過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)流,經(jīng)過(guò)結(jié)點(diǎn)上層路由時(shí)由路由器根據(jù)不同的發(fā)送端與接收端來(lái)壓入臨時(shí)的分組隊(duì)列,然后將臨時(shí)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)包發(fā)送給MAC層,再根據(jù)臨時(shí)包中所包含的端口號(hào)以及MAC層所收到的ACK返回信息,結(jié)合業(yè)務(wù)流干擾的諸多因素來(lái)計(jì)算有效帶寬的大小,根據(jù)測(cè)量值的不同來(lái)調(diào)整源端資源傳送數(shù)率。第二種是利用TCP傳輸數(shù)據(jù)的RTT(往返時(shí)間)長(zhǎng)短來(lái)測(cè)量可用帶寬資源的多少,當(dāng)RTT值比較大時(shí),說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)狀況不好,網(wǎng)絡(luò)延遲比較大,丟包頻率大,網(wǎng)絡(luò)可用帶寬