基于帶寬可估計的無線Mesh網(wǎng)絡跨層擁塞控制算法研究.pdf

1、無線Mesh網(wǎng)絡(Wireless Mesh Network,簡稱WMN)是一種不需要中心服務器的多跳網(wǎng)絡,具有自組織、自愈合、自管理、高存儲、高速率、低成本等優(yōu)點。在WMN中,由于結點與結點間業(yè)務傳輸?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),使得鏈路中存在結點負載過高,容易引起局部擁塞。為了進一步提高無線通信的服務質量,改善WMN網(wǎng)絡的通信性能已成為各信息行業(yè)研究的熱點。由于WMN網(wǎng)絡自身的特點,再加上網(wǎng)絡固有的分

2、層結構,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用于WMN。從提高用戶的體驗出發(fā),本文主要對WMN數(shù)據(jù)堆積問題進行研究,提出了幾個解決方案。
　　無線網(wǎng)絡中的帶寬資源是比較有限的,要想解決無線鏈路的數(shù)據(jù)易堆積就得保證鏈路傳輸數(shù)據(jù)的通暢,保證無線鏈路數(shù)據(jù)流不存在競爭或者丟失,因此,如何提高帶寬資源的利用率就是一個最值得關注的問題。而無線網(wǎng)絡中控制數(shù)據(jù)流的主要是UDP和TCP兩個協(xié)議,UDP中不存有對數(shù)據(jù)流控制的協(xié)議,TC

3、P中存有對數(shù)據(jù)流控制的擁塞控制協(xié)議。本文結合無線Mesh網(wǎng)的組網(wǎng)結構以及目前跨層設計的思想,從改善無線鏈路數(shù)據(jù)流的傳輸通暢出發(fā),提高有限帶寬資源的利用率,在無線Mesh環(huán)境下先利用兩種不同方法的估計網(wǎng)絡的可用資源,結合測量帶寬值,提出了一種Mesh網(wǎng)中基于帶寬可估計的跨層擁塞控制算法。
　　該算法聯(lián)合傳輸層、MAC層、物理層,通過在適當?shù)臅r機檢測本地擁塞狀況,分析影響鏈路數(shù)據(jù)服務的因素,利用兩種不同原理估計網(wǎng)絡的可用帶寬。第一種是

4、對源端傳出過來的業(yè)務流,經(jīng)過結點上層路由時由路由器根據(jù)不同的發(fā)送端與接收端來壓入臨時的分組隊列,然后將臨時隊列中的數(shù)據(jù)包發(fā)送給MAC層,再根據(jù)臨時包中所包含的端口號以及MAC層所收到的ACK返回信息,結合業(yè)務流干擾的諸多因素來計算有效帶寬的大小,根據(jù)測量值的不同來調整源端資源傳送數(shù)率。第二種是利用TCP傳輸數(shù)據(jù)的RTT(往返時間)長短來測量可用帶寬資源的多少,當RTT值比較大時,說明網(wǎng)絡狀況不好,網(wǎng)絡延遲比較大,丟包頻率大,網(wǎng)絡可用帶寬