[发明专利]一种面向工业无线Mesh网络的拥塞控制方法及装置

说明书

本申请公开了一种面向工业无线Mesh网络的拥塞控制方法，其特征在于，包括：对经过每条链路的数据包以所述链路的指定概率进行标记，得到数据包经过所有链路时被标记的概率m_s(t)；当发送节点确认目的节点每收到未标记的数据包时，将数据包的发送窗口增大第一预设值，当发送节点确认目的节点每收到标记的数据包时，将数据包的发送窗口减小第二预设值；根据所述m_s(t)、所述第一预设值和所述第二预设值计算t时刻发送窗口的平均改变值，根据所述平均改变值计算数据包在t+1时刻的发送速率。本申请不仅对数据包端到端的传输提供了时延保障，而且提高了网络资源利用率。

技术领域

本申请涉及一种面向工业无线Mesh网络的拥塞控制方法及装置，属于Mesh网络控制领域。

背景技术

无线Mesh网络是一种动态自组织、自我配置的具有路由和转发功能的多跳无线网络，具有大容量、高速率、覆盖范围广等特性，成为适合于大面积开放区域的无线区域网络技术，因此近年来得到了学术界和工业界越来越多的关注。

mesh网络业务汇聚于Mesh路由器/网关，容易造成局部网络拥塞，使得部分节点负载过重，其余节点却没有业务，即网络容量分配不均衡，严重影响网络的通信性能，针对此现象，可以通过检测Mesh网络的拥塞状况，然后根据检测结果对Mesh网络的路由进行控制。

现有技术中，可以采用端到端的拥塞控制方式，如图1所示，在图中的网络中有两条数据流S1-A-B-C-D1和S3-A-B-F-D2，当A-B段链路出现拥塞时，通过降低源节点的发送速率来解决拥塞问题，但是在整个的网络环境下只有A-B段链路可能会出现拥塞，通过降低源节点的发送速率来解决拥塞问题会大大降低网络的资源利用率。

现有技术中还可以采用逐跳的节点队列管理方案进行拥塞控制，如图2所示，若假设有第一数据流S₁-A-B-C-F-D和第二数据流S₃-A-B-E-F-D，第一数据流比第二数据流的优先级高，但第二数据流也有时延保障要求。这时，如果在链路A-B出给第一数据流以较高的优先级，在F-D处也给其较高优先级。假设第一数据流的时延保障要求为3ms，第二数据流的时延保障要求为5ms，在这种模式下传输可能会得到第一数据流的端到端时延为1ms，第二数据流的端到端时延为6ms，从而造成资源的浪费，且无法保证网络传输的整体时延。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种面向工业无线Mesh网络的拥塞控制方法，该方法根据计算的发送速率发送数据包，对数据包端到端的传输提供了时延保障，而且提高了网络资源利用率。

一种面向工业无线Mesh网络的拥塞控制方法，包括：

对经过每条链路的数据包以所述链路的指定概率进行标记，得到数据包经过所有链路时被标记的概率m_s(t)；

当发送节点确认目的节点每收到未标记的数据包时，将数据包的发送窗口增大第一预设值，当发送节点确认目的节点每收到标记的数据包时，将数据包的发送窗口减小第二预设值；

根据所述m_s(t)、所述第一预设值和所述第二预设值计算t时刻发送窗口的平均改变值，根据所述平均改变值计算数据包在t+1时刻的发送速率。

其中，所述第一预设值为1/T_D，T_D表示稳定状态下链路的响应时间，T_D＝w_s(t)/x_s(t)，其中w_s(t)表示t时刻数据包发送窗口的大小，x_s(t)为t时刻数据包的传输速率；所述第二预设值为w_s(t)/2T_D。