[发明专利]基于节点缓存长度公平分配速率的拥塞控制方法

权利要求书

1.一种基于节点缓存长度公平分配速率的拥塞控制方法，其特征在于，在无线传感器网络中，每个节点通过估算下一个T时刻节点自身的缓存长度来检测拥塞，根据拥塞状况调节上游邻居节点的发送状态，进行拥塞解除；若节点为上游邻居节点，则获取或估算其下游转发节点的缓存长度，根据转发节点的缓存长度来检测拥塞，并参考已获知的节点公平度来分配节点的发送速率和源速率；所述方法至少包括以下步骤：

步骤一、定义P_A为转发节点，A为P_A的上游邻居节点，节点A发送数据给节点P_A；计算节点成功发送一个数据包所需要的时间T_s¹；每个节点在每次成功发送一个数据包时计算当前包的发送速率r_send，在每次成功接收到N个数据包时计算当前包的接收速率r_recv，定义源速率r_src为单位时间内每个源节点自身产生数据包的速率；

步骤二、每经过周期T后，所有节点估算下一个T时刻的节点自身缓存大小；若缓存大小超过缓存最大值，则向上游邻居节点广播一个拥塞通告消息；若节点A收到转发节点P_A广播的拥塞通告消息，则设定节点A为禁止发送状态；

步骤三、节点A在每次侦听到转发节点P_A发送的数据包时获取或估算转发节点P_A的缓存长度BS；若节点A处于禁止发送状态时，检测节点P_A的缓存大小，若缓存大小低于某一阈值，则设定节点A为允许发送状态；

步骤四、节点A在每次成功发送M个数据包后，首先计算节点公平度F，然后根据转发节点P_A的缓存大小执行拥塞检测算法；若检测结果表明节点出现了拥塞，则转步骤五；否则，转步骤七；

步骤五、节点A根据转发节点P_A的缓存大小对节点P_A的拥塞程度进行分级，即分为不同的拥塞度；

步骤六、节点A执行速率分配算法，转步骤三；

步骤七、结束。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤一中计算节点成功发送一个数据包所需要的时间T_s¹，每个节点计算包的发送速率r_send和包的接收速率r_recv，至少还包括以下步骤：

步骤一、定义队列最大值为BS_lim，带宽为BW，传输延迟为T_delay，请求包RTS、控制包CTS、ACK和数据包的长度分别为L_rts、L_cts、L_ack和L_data，退避窗口为CW，时隙为T_slot，SIFS持续时间为T_SIFS，DIFS持续时间为T_DIFS，则成功发送一个数据包需要的时间T_s¹为：

Ts1=CW×Tslot+Lrts+Lcts+Ldata+LackBW+3×TSIFS+4×Tdelay]]>

步骤二、假设节点P_A在T_i时刻开始发送一个数据包，在T_j时刻发送完成，则节点P_A当前包的发送速率为：

rsend=w×rsend+(1-w)×1Tj-Ti,(0<w<1)]]>

步骤三、假设节点P_A在T_i时刻开始接收第一个数据包，在T_j时刻完成第N个数据包的接收，则节点P_A当前包的接收速率为：

rrecv=w×rrecv+(1-w)×NTj-Ti]]>