[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

摘要

本发明公开了一种基于节点缓存长度公平分配速率的拥塞控制方法。每个节点通过估算下一个时刻的缓存长度来检测拥塞。如果缓存长度超过了缓存长度的最大值，则向上游邻居节点广播一个拥塞通告消息来禁止其发送数据，进行拥塞解除。若节点为上游邻居节点，首先，根据已获取下游转发节点的数据估算其缓存长度。然后，根据转发节点的缓存长度来检测拥塞，如果转发节点发生拥塞，则将节点拥塞程度分级（即拥塞度）。最后，根据拥塞度，执行速率分配算法，从而缓解拥塞；如果没有发生拥塞，则不做处理。本发明提高了节点使用信道的公平性，并能有效减少碰撞、降低丢包率和增加吞吐量。

主权项

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PA为转发节点，A为PA的上游邻居节点，节点A发送数据给节点PA；计算节点成功发送一个数据包所需要的时间Ts1；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rsend，在每次成功接收到N个数据包时计算当前包的接收速率rrecv，定义源速率rsrc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PA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PA发送的数据包时获取或估算转发节点PA的缓存长度BS；若节点A处于禁止发送状态时，检测节点PA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PA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PA的缓存大小对节点PA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。