带有节点状态估计的拥塞控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种带有节点状态估计的拥塞控制方法，属于无线网络拥塞控制技术。包括：步骤一：利用马尔科夫链估算节点状态转移概率，从而估计下一时刻饱和状态以及非饱和状态节点数量；步骤二：节点估计其直接感知结果及来自于其他节点的间接感知结果，从而聚合直接感知与间接感知结果；步骤三：判定节点所在范围的拥塞状态，选择中继节点并限定转发数据数量，进而实施拥塞控制。该方法能够在保障数据有效传输的同时，对网络拥塞进行一定的控制，达到了提升网络资源利用率及降低。
【专利说明】带有节点状态估计的拥塞控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线网络数据转发【技术领域】，具体是一种带有节点状态估计的拥塞控制方法。
【背景技术】
[0002]区别于传统移动自组织网络的数据转发机制，间断连接无线网络中节点之间的连接频繁间断，为了提高网络整体性能，常采用多副本转发数据，但数据副本在网络中的不断扩散将导致中继节点缓存空间逐渐饱和，使其无法为其他数据提供转发服务，进而造成网络拥塞。
[0003]显然，对于网络资源有限的间断连接无线网络来说，网络拥塞控制尤为重要。虽然，传统的传输控制协议(Transmission Control Protocol, TCP)能够较好地解决有线网络的拥塞控制问题，但是，TCP需要在限定时间内在源节点和目的节点之间快速反馈网络状态信息，从而达到拥塞控制的目的，然而，对于节点之间连接频繁间断的间断连接无线网络来说，网络状态信息传输延迟较大，TCP中的拥塞控制方法无法适用。
[0004]针对冗余副本导致网络拥塞的问题，目前已有的拥塞控制方法主要有:(I)负载均衡法(参见文献 Radenkovic M, Grundy A.Efficient and adaptivecongestion control for heterogeneous delay-tolerant networks[J].Ad HocNetworks, 2012，10 (7): 1322-1345.):该算法中，节点检测到本地缓存区即将溢出时，则利用邻居节点剩余缓存转移本地节点缓存中的部分数据以降低拥塞，从而缓解拥塞严重的区域；(2)抑制数据法(参见文献Leela-Amornsin L, Esaki H.Heuristiccongestion control for message deletion in delay tolerant network[M]//Smart Spaces and Next Generation Wired/Wireless Networking.Springer BerlinHeidelberg, 2010:287-298.):在该算法中，首先判定是否存在相同的数据副本，进而对此类数据副本设定相应的暂停接收时间，并更新其他数据的传输概率，以通过降低网路中的冗余副本达到缓解网络拥塞的目的。这两种拥塞控制方法均未考虑本地节点所在范围内节点的拥塞状态。大量的数据转移将使得有限的网络资源无法为亟待发送的数据提供服务，且批量的传输数据将导致部分网络区域甚至全网区域出现拥塞。从而降低拥塞区域的数据传输效率，进而影响网络性能。
【发明内容】
[0005]针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种保障数据有效传输的同时，降低网络拥塞、达到了提升网络资源利用率及降低冗余副本的带有节点状态估计的拥塞控制方法，本发明的技术方案如下:
[0006]一种带有节点状态估计的拥塞控制方法，其包括以下步骤:
[0007]IO1、节点A统计与其相遇的节点中饱和节点的数量Ns (t)和非饱和节点的数量Nv(t)，并得出节点A传输数据数量的上限Mmax,然后根据马尔科夫模型估计与节点A相遇的节点的状态转移概率，包括非饱和节点转变成饱和的概率Pjn，q)以及饱和节点转变成
非饱和节点的概率
【权利要求】
1.一种带有节点状态估计的拥塞控制方法，其特征在于包括以下步骤: 101、节点A统计与其相遇的节点中饱和节点的数量Ns(t)和非饱和节点的数量Nv (t)，并得出节点A传输数据数量的上限Mmax，然后根据马尔科夫模型估计与节点A相遇的节点的状态转移概率，包括非饱和节点转变成饱和的概率(n, q)以及饱和节点转变成非饱和
节点的概率P(tmin〈At)，即
2.根据权利要求1所述的带有节点状态估计的拥塞控制方法，其特征在于:步骤102中时间序列指数平滑方法中，采用α，1-α (0<α<1)为权重对下一刻相遇节点数量进行加权平均，即
3.根据权利要求1所述的带有节点状态估计的拥塞控制方法，其特征在于:步骤104中的数据扩散率值VMSG=CD/TU，其中Tu为节点统计时间，Cd本地缓存和其相遇节点中拥有该
数据副本的数量。
【文档编号】H04W28/02GK103906130SQ201410100018
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】吴大鹏, 傅象玖, 张洪沛, 王汝言, 熊余, 刘乔寿, 吉福生 申请人:重庆邮电大学