專(zhuān)利名稱(chēng)：：多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法。
背景技術(shù)：
：隨著無(wú)線技術(shù)的逐漸成熟，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入Internet，并成為其中的重要組成部分。由于IEEE802.11等無(wú)線技術(shù)能讓用戶(hù)方便地接入Internet，這些技術(shù)已經(jīng)被廣泛地部署在學(xué)校、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等信息“熱點(diǎn)”地區(qū)。其中無(wú)線局域網(wǎng)作為目前最成熟的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)廣泛地運(yùn)用到日常的生活中。然而，作為一種新的技術(shù)，無(wú)線局域網(wǎng)也面臨著一些新的問(wèn)題(1)目前無(wú)線局域網(wǎng)普遍存在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的帶寬不對(duì)稱(chēng)性和流量不對(duì)稱(chēng)性，導(dǎo)致排隊(duì)延遲加長(zhǎng)、大量丟包和吞吐率的下降。(2)在802.11無(wú)線局域網(wǎng)中，因?yàn)樾盘?hào)衰減、干擾等原因，無(wú)線節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸質(zhì)量與其所在位置相關(guān)。目前在無(wú)線局域網(wǎng)中廣泛采用自適應(yīng)速率選擇策略能根據(jù)特定時(shí)間內(nèi)外界因素來(lái)決定無(wú)線數(shù)據(jù)最佳發(fā)送速率，這就使得在無(wú)線局域網(wǎng)中普遍存在不同數(shù)據(jù)傳輸速率。而在多速率無(wú)線局域網(wǎng)中，低速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流會(huì)占用大量的信道時(shí)間，無(wú)形中擠占了高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的信道時(shí)間，這樣不但無(wú)線局域網(wǎng)總體吞吐率的急劇下降，而且下行高速流的包大部分時(shí)間只能在接入節(jié)點(diǎn)排隊(duì)等待信道變得可用，進(jìn)一步加劇接入節(jié)點(diǎn)的擁塞。為此，各國(guó)學(xué)者針對(duì)擁塞控制和時(shí)間公平這兩個(gè)問(wèn)題，提出了大量的改進(jìn)方法和增強(qiáng)策略。其中，主要做了以下的研究(1)擁塞問(wèn)題在無(wú)線局域網(wǎng)中，下行流的數(shù)據(jù)包和上行TCP流的ACK都要由接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送，很容易造成接入節(jié)點(diǎn)上緩存的擁塞。如果對(duì)接入節(jié)點(diǎn)的緩存實(shí)施擁塞控制，就能有效地避免或緩解無(wú)線局域網(wǎng)的擁塞。在有線網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制中，各輸出流在相同的有線鏈路上發(fā)送，具有相等的發(fā)送速率。FDA、RateAd接入節(jié)點(diǎn)tiveSnoop和VQ-RED等算法沿用有線網(wǎng)絡(luò)中公平擁塞控制的思路，在接入節(jié)點(diǎn)上實(shí)施擁塞控制，同時(shí)保證通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的下行流吞吐率公平。FDA算法當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)下行流擁塞時(shí)，由接入節(jié)點(diǎn)向下行TCP的發(fā)送端重復(fù)發(fā)送3次收到的ACK副本。由于吞吐率較大的TCP流的ACK到達(dá)接入節(jié)點(diǎn)可能性較大，吞吐率較大流降速的可能性也就較高，從而提高各流的吞吐率公平。RateAd接入節(jié)點(diǎn)tiveSnoop在接入節(jié)點(diǎn)上將無(wú)線信道帶寬和接入節(jié)點(diǎn)上可用緩存平均分配給各流，用ACK的通告窗口把分配給各流的帶寬延時(shí)乘積反饋給TCP發(fā)送端，保證各流的吞吐率公平。VQ-RED對(duì)通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的單流運(yùn)用RED擁塞控制算法，算法為每流設(shè)置相同的丟棄門(mén)限，確保每流的吞吐率公平。但實(shí)際上在多速率無(wú)線局域網(wǎng)中，通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的下行流雖然共享同一無(wú)線信道，但有不同的發(fā)送速率。如果在無(wú)線局域網(wǎng)中保證發(fā)送速率不同的單流間吞吐率公平，反而會(huì)讓慢速發(fā)送的流長(zhǎng)期占用無(wú)線信道，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)總體效率低下。因此，在接入節(jié)點(diǎn)上保證吞吐率公平的擁塞控制管理算法完全忽視了目前無(wú)線局域網(wǎng)中多種速率共存的實(shí)際情況，并不適用于目前普遍存在的多速率無(wú)線局域網(wǎng)。(2)時(shí)間公平問(wèn)題在MAC層改進(jìn)機(jī)制中，可以依據(jù)各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的發(fā)送速率來(lái)設(shè)置各節(jié)點(diǎn)不同競(jìng)爭(zhēng)窗口大小、幀間的時(shí)隙長(zhǎng)度和每次發(fā)送包的個(gè)數(shù)等參數(shù)，來(lái)保證時(shí)間公平。典型的時(shí)間公平MAC層改進(jìn)包括OAR、Idlesense等。但修改MAC層協(xié)議需要大范圍更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此目前不大可能推廣應(yīng)用。在已有的多速率無(wú)線局域網(wǎng)的接入節(jié)點(diǎn)隊(duì)列管理算法中，TTPDE算法在接入節(jié)點(diǎn)擁塞丟包時(shí)選擇丟棄發(fā)送延時(shí)最大的包，接入節(jié)點(diǎn)在發(fā)送包時(shí)選擇發(fā)送延時(shí)最小的包發(fā)送。這種極端的方法讓快速流盡量長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)信道，盡最大可能提高網(wǎng)絡(luò)效率，但同時(shí)有可能造成低速節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)期處于“餓死”狀態(tài)，完全犧牲公平性。另外，在接入節(jié)點(diǎn)上利用隊(duì)列調(diào)度算法能夠保證時(shí)間公平，但這些算法并不能解決接入節(jié)點(diǎn)隊(duì)列的擁塞問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的擁塞問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法。本發(fā)明可將各流隊(duì)列長(zhǎng)度穩(wěn)定在各自理想的目標(biāo)值，保證各流占用無(wú)線信道時(shí)間相等，并能有效避免接入節(jié)點(diǎn)上的擁塞。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案包括以下步驟當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)接入節(jié)點(diǎn)時(shí)，被按目的節(jié)點(diǎn)分成單流，并且根據(jù)每流的無(wú)線信道發(fā)送速率估計(jì)每流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度；根據(jù)緩存中聚集流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度判斷是否擁塞；如果擁塞，計(jì)算丟棄概率，并選擇當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度與目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度之差最大的單流，依據(jù)丟棄概率，隨機(jī)丟棄該單流的一個(gè)包，并將到達(dá)包加入接入節(jié)點(diǎn)的緩存隊(duì)列。上述的多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法，所述各流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度采用下式計(jì)算li=L×1sdri+tov/Σi=1n1sdri+tov]]>式中l(wèi)i是第i流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度，L是接入節(jié)點(diǎn)緩存中聚集流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度，n是當(dāng)前通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的流的數(shù)目，sd為發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小，ri為接入節(jié)點(diǎn)第i流無(wú)線信道發(fā)送速率，tov是控制開(kāi)銷(xiāo)時(shí)延。本發(fā)明的技術(shù)效果在于當(dāng)下行流在接入節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁塞時(shí)，本發(fā)明依據(jù)接入節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信道數(shù)據(jù)發(fā)送速率，以較低的丟包概率隨機(jī)丟棄高速發(fā)送流中的包，以較高的丟包概率隨機(jī)丟棄低速發(fā)送流中的包，將各流隊(duì)列長(zhǎng)度穩(wěn)定在各自理想的目標(biāo)值，保證各流占用無(wú)線信道時(shí)間相等，并能有效避免接入節(jié)點(diǎn)上的擁塞。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的構(gòu)思。圖2為本發(fā)明的流程圖。圖3無(wú)線節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧。圖4本發(fā)明吞吐率比較的模擬場(chǎng)景。圖5不同算法的UDP吞吐率比較。圖5(a)采用RED的單流吞吐率；圖5(b)采用VQ-RED的單流吞吐率圖；5(c)采用TTPDE的單流吞吐率；圖5(d)采用本發(fā)明的單流吞吐率；圖5(e)四種算法的總吞吐率。圖6不同算法的TCP流的平均吞吐率和網(wǎng)絡(luò)平均吞吐率比較。圖7UDP、TCP流共存的吞吐率比較。圖8TCP、UDP流共存的各流的平均吞吐率和網(wǎng)絡(luò)平均吞吐率比較。圖9公平性比較的模擬場(chǎng)景。圖10公平性比較。圖10(a)時(shí)間公平因子；圖10(b)吞吐率公平因子。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。具體實(shí)施例方式需要指出的是，發(fā)送到各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的包在接入節(jié)點(diǎn)中并不需要真正按流來(lái)形成隊(duì)列，接入節(jié)點(diǎn)只需要統(tǒng)計(jì)在目前在緩存等待發(fā)送到各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的包的個(gè)數(shù)(各流“虛隊(duì)列”的長(zhǎng)度)。同時(shí)為了避免死鎖和全局同步，采用了隨機(jī)丟棄的方法丟棄緩存單流隊(duì)列中數(shù)據(jù)包。本發(fā)明流程如圖2所示，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下(1)當(dāng)包到達(dá)接入節(jié)點(diǎn)時(shí)，被按目的節(jié)點(diǎn)分成單流，并且根據(jù)每流的無(wú)線信道發(fā)送速率r估計(jì)每流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度l。(2)根據(jù)緩存中聚集流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度判斷是否擁塞。如果擁塞，計(jì)算丟棄概率pdrop，并選擇當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度與目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度之差最大的單流，依據(jù)丟棄概率pdrop，隨機(jī)丟棄該單流的一個(gè)包。同時(shí)不論是否擁塞，將到達(dá)包入隊(duì)。在本發(fā)明中，依據(jù)接入節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信道發(fā)送速率來(lái)估計(jì)各流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度，具體方法如下我們定義802.11無(wú)線局域網(wǎng)中，如果忽略傳輸時(shí)延，向節(jié)點(diǎn)i發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包的信道占用時(shí)間tchannel由發(fā)送時(shí)延ttr和控制開(kāi)銷(xiāo)時(shí)延tov組成，記為tchannel＝ttr+tov(1)其中，ttr=sdri,]]>sd為發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小，ri為接入節(jié)點(diǎn)第i流無(wú)線信道發(fā)送速率。如果MAC層采用RTS/CTS機(jī)制，在沒(méi)有數(shù)據(jù)包碰撞，并且在退避時(shí)間分布服從均勻分布的情況下，tov可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)。例如，802.11b標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置如表1所示，則tov=CWmin×Slottime2+DIFS+3×SIFS+RTS+CTS+ACK+PHYheaderBasicRate=1542μs.]]>表1IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="516">參數(shù)參數(shù)值PHYheaderRTSframeCTSframeACKframeBasicrateSlottimeSIFSDIFSCWmin192bits160bits+PHYheader112bits+PHYheader112bits+PHYheader1Mbps20μs10μs50μs31</table></tables>假設(shè)接入節(jié)點(diǎn)采用先進(jìn)先出調(diào)度算法，我們定義接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送第i流中包的概率pi為pi=li/Σi=1nli---(2)]]>其中，li是第i流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度，n是當(dāng)前通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的流的數(shù)目，是當(dāng)前聚集流隊(duì)列的總長(zhǎng)度。假設(shè)各流的數(shù)據(jù)包大小相等，可以定義第i流的無(wú)線信道占用時(shí)間Ti為T(mén)i=(sdri+tov)×pi×T---(3)]]>其中，T為所有流占用信道的總時(shí)間。由(2)、(3)式可知為了使得不同速率的流占用相等的信道時(shí)間，接入節(jié)點(diǎn)緩存中每流的隊(duì)列長(zhǎng)度li應(yīng)與成反比。這樣可以計(jì)算出第i流目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度為li=L×1sdri+tov/Σi=1n1sdri+tov---(4)]]>其中L是接入節(jié)點(diǎn)緩存中聚集流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度。依據(jù)RED算法的參數(shù)，我們將L設(shè)為我們?cè)贜S2.27網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了本算法，并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試。NS(NetworkSimulator，網(wǎng)絡(luò)模擬器)是一種通用的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，它是互聯(lián)網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布的(網(wǎng)址http://www.isi.edu/nsnam/ns)，目前已被網(wǎng)絡(luò)研究者廣泛使用。NS2.27是它的版本之一。為了驗(yàn)證算法的有效性，我們將本發(fā)明與RED、VQ-RED、TTPDE算法進(jìn)行性能比較。其中，RED作為經(jīng)典的擁塞控制算法，VQ-RED代表了吞吐率公平算法，TTPDE則是完全犧牲公平追求效率的算法。在仿真實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，包括接入節(jié)點(diǎn)，采用的協(xié)議如圖3所示路由協(xié)議采用NOAd-HocRouting(NOAH)，MAC層采用IEEE802.11b協(xié)議。隊(duì)列位于LL層和MAC層之間。MAC層的速率調(diào)節(jié)算法采用RBAR。信號(hào)傳播模型采用Ricean衰落信道模型。同時(shí)為了降低多路徑衰減，將Ricean模型中主徑衰落因子設(shè)為較大的值256。我們首先比較接入節(jié)點(diǎn)采用RED、VQ-RED、TTPDE和TFRED時(shí)各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的吞吐率。實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?jiàn)圖4。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)置節(jié)點(diǎn)A-E到接入節(jié)點(diǎn)的距離分別是10m，60m，80m，102m和10m。因此各節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)之間的速率分別是11Mbps，5.5Mbps，2Mbps，1Mbps和11Mbps。模擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，節(jié)點(diǎn)E以1m/s的速率移動(dòng)遠(yuǎn)離接入節(jié)點(diǎn)。這時(shí)，節(jié)點(diǎn)E和接入節(jié)點(diǎn)之間的速率從11Mbps逐步降至5.5Mbps、2Mbps、1Mbps。有線鏈路帶寬都是25M，延時(shí)為1ms。接入節(jié)點(diǎn)緩存容量為100個(gè)包。設(shè)置RED、VQ-RED和TFRED參數(shù)為wq＝0.002，minth＝40，maxth＝60，maxp＝0.1。在吞吐率比較的實(shí)驗(yàn)中，先比較UDP流的情況。我們?cè)O(shè)置5條UDP流flow1-5，分別從節(jié)點(diǎn)1-5到節(jié)點(diǎn)A-E。每流帶寬為5M，數(shù)據(jù)包大小為1000B。圖5(a)顯示當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)使用RED算法時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的吞吐率雖然變化較大，但總體趨勢(shì)都是隨著節(jié)點(diǎn)E的移動(dòng)而下降。從圖5(b)可以看出當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)使用VQ-RED算法時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的吞吐率基本相同，都隨著節(jié)點(diǎn)E的移動(dòng)而下降。這是由于VQ-RED算法使用較多的、較為準(zhǔn)確的流狀態(tài)信息，使各節(jié)點(diǎn)獲取相同的吞吐率，但結(jié)果卻反而壓制了快速節(jié)點(diǎn)的吞吐率。圖5(c)顯示當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)使用TTPDE算法時(shí)，保證了快速節(jié)點(diǎn)的吞吐率，但大大壓制其他慢速節(jié)點(diǎn)的吞吐率。而圖5(d)顯示當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)使用本發(fā)明時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的吞吐率和其數(shù)據(jù)速率相關(guān)。由于本發(fā)明考慮了各節(jié)點(diǎn)的情況，保證各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間公平，當(dāng)節(jié)點(diǎn)E的數(shù)據(jù)發(fā)送速率下降，而其他靜止節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送速率不變時(shí)，本發(fā)明能夠確保靜止節(jié)點(diǎn)的吞吐率不會(huì)降低。同時(shí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送速率下降意味著接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送到節(jié)點(diǎn)E的數(shù)據(jù)包數(shù)減少，從而減小了接入節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)E之間通訊控制開(kāi)銷(xiāo)，其他靜止節(jié)點(diǎn)得到更多的信道資源，提高了靜止節(jié)點(diǎn)的吞吐率。從圖5(e)可以看出本發(fā)明相對(duì)RED、VQ-RED算法網(wǎng)絡(luò)總吞吐率平均提升40％，這是由于本發(fā)明保護(hù)靜止節(jié)點(diǎn)吞吐率不會(huì)下降，從而大大提高網(wǎng)絡(luò)整體效率。在吞吐率比較的實(shí)驗(yàn)中，我們接著比較TCP流的情況。我們?cè)O(shè)置5條TCP流flow1-5，分別從節(jié)點(diǎn)1-5到節(jié)點(diǎn)A-E。節(jié)點(diǎn)移動(dòng)和位置如圖4，節(jié)點(diǎn)E移動(dòng)，其他節(jié)點(diǎn)靜止，數(shù)據(jù)包大小為1000B。統(tǒng)計(jì)在四種算法下5條TCP流的平均吞吐率和網(wǎng)絡(luò)平均吞吐率如圖6所示。盡管TCP流由于在接入節(jié)點(diǎn)的擁塞和信道速率變化而出現(xiàn)抖動(dòng)，但圖6可以看出，本發(fā)明仍然能夠使得TCP流的吞吐率依據(jù)其發(fā)送速率形成“梯度”，保證了網(wǎng)絡(luò)總吞吐率相對(duì)RED和VQ-RED算法的網(wǎng)絡(luò)總吞吐率較高。本發(fā)明雖然獲取了最高的吞吐率，但這完全是以犧牲慢速的TCP吞吐率為代價(jià)。在吞吐率比較的實(shí)驗(yàn)中，我們最后比較TCP流和UDP流共存的情況。為了比較算法在多種流共存時(shí)的性能，設(shè)置4條TCP流和1條發(fā)送速率為2M的UDP流。TCP流1-4分別從節(jié)點(diǎn)1-4到節(jié)點(diǎn)A-D，UDP流從節(jié)點(diǎn)5到節(jié)點(diǎn)E，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)和位置如圖4，節(jié)點(diǎn)E移動(dòng)，其他節(jié)點(diǎn)靜止。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7、圖8所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，在UDP流節(jié)點(diǎn)移動(dòng)場(chǎng)景中，由于RED算法無(wú)法懲罰非響應(yīng)的UDP流，導(dǎo)致UDP流壓制其他TCP流；VQ-RED算法為了保證各流公平性，犧牲了網(wǎng)絡(luò)的總體效率，網(wǎng)絡(luò)總吞吐率最低；TTPDE算法獲得的網(wǎng)絡(luò)總吞吐率是最高的，但慢速TCP流幾乎餓死；而本發(fā)明保證各流的信道時(shí)間公平，有效地壓制了UDP流，保護(hù)了TCP流，同時(shí)在TCP流中依據(jù)發(fā)送速率分配信道占用時(shí)間，獲得了較好的網(wǎng)絡(luò)效率。我們又用5條UDP流測(cè)試接入節(jié)點(diǎn)采用RED、VQ-RED、TTPDE和TFRED時(shí)各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的時(shí)間公平性和吞吐率公平性，目的是驗(yàn)證本發(fā)明既能保證多速率無(wú)線節(jié)點(diǎn)的時(shí)間公平，又能保證相同速率無(wú)線節(jié)點(diǎn)吞吐率公平。實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?jiàn)圖9。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)置除了節(jié)點(diǎn)A-D到接入節(jié)點(diǎn)的距離都是10m外，其他設(shè)置都與實(shí)驗(yàn)1的UDP流測(cè)試場(chǎng)景相同。實(shí)驗(yàn)采用公平性因子對(duì)時(shí)間公平性和吞吐率公平性進(jìn)行量化。假設(shè)各個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)(n1，n2，…，nn)的信道占用時(shí)間分別為(T1，T2，…，Tn)，吞吐率分別為(T1′，T2′，…，Tn′)，那么時(shí)間公平性因子ftf(n1、n2、Λ，nn)按如下公式計(jì)算ftf(n1,n2,L,nn)=(Σi=1nTi)2/(nΣi=1n(Ti)2)---(5)]]>吞吐率公平因子frf(n1、n2、Λnn)按如下公式計(jì)算ftf(n1,n2,L,nn)=(Σi=1nTi′)2/(nΣi=1n(Ti′)2)---(6)]]>從圖10(a)可以看出當(dāng)采用本發(fā)明時(shí)，雖然有節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，時(shí)間公平因子一直接近1。這意味所有節(jié)點(diǎn)占用信道的時(shí)間基本相等。從圖10(b)可以看出當(dāng)節(jié)點(diǎn)E的數(shù)據(jù)傳輸速率和其他無(wú)線節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率相等時(shí)，本發(fā)明吞吐率公平因子等于1。這表示本發(fā)明能夠保證相同發(fā)送速率節(jié)點(diǎn)的吞吐率公平性。當(dāng)各節(jié)點(diǎn)速率不相同時(shí)，TTPDE算法的吞吐率公平因子降至0.8，此時(shí)節(jié)點(diǎn)E的吞吐率為0，處于“餓死”狀態(tài)；而本發(fā)明的吞吐率公平因子雖有所下降，但相對(duì)網(wǎng)絡(luò)總體吞吐率的提升，吞吐率公平的下降是可以接受的。權(quán)利要求1.一種多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法，包括以下步驟當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)接入節(jié)點(diǎn)時(shí)，被按目的節(jié)點(diǎn)分成單流，并且根據(jù)每流的無(wú)線信道發(fā)送速率估計(jì)每流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度；根據(jù)緩存中聚集流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度判斷是否擁塞；如果擁塞，計(jì)算丟棄概率，并選擇當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度與目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度之差最大的單流，依據(jù)丟棄概率，隨機(jī)丟棄該單流的一個(gè)包，并將到達(dá)包加入接入節(jié)點(diǎn)的緩存隊(duì)列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法，所述各流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度采用下式計(jì)算li=L×1Sdri+tov/Σi=1n1Sdri+tov]]>式中l(wèi)i是第i流的當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度，L是接入節(jié)點(diǎn)緩存中聚集流的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度，n是當(dāng)前通過(guò)接入節(jié)點(diǎn)的流的數(shù)目，sd為發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小，ri為接入節(jié)點(diǎn)第i流無(wú)線信道發(fā)送速率，tov是控制開(kāi)銷(xiāo)時(shí)延。全文摘要一種多速率無(wú)線局域網(wǎng)中接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)擁塞處理方法。包括以下步驟當(dāng)下行流在接入節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁塞時(shí)，該方法依據(jù)接入節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信道數(shù)據(jù)發(fā)送速率確定各流在接入節(jié)點(diǎn)緩存的目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度，速率快的流的目標(biāo)隊(duì)列較長(zhǎng)，速率慢的流的目標(biāo)隊(duì)列較短。依據(jù)不同的概率丟棄不同流的包，將各流隊(duì)列長(zhǎng)度穩(wěn)定在各自理想的目標(biāo)隊(duì)列，以保證各流占用無(wú)線信道時(shí)間相等。該方法既能避免、緩解接入節(jié)點(diǎn)上的擁塞，又可以保證各無(wú)線節(jié)點(diǎn)的時(shí)間公平性，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體效率。文檔編號(hào)H04L12/56GK101056261SQ20071003496公開(kāi)日2007年10月17日申請(qǐng)日期2007年5月21日優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日發(fā)明者王建新,黃家瑋申請(qǐng)人:中南大學(xué)