一种用于多跳网络的流量控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种用于多跳网络的流量控制方法。
【背景技术】
[0002] 无线多跳网络提供了一种节点间自组织、自协调的对等通信，每个节点具有转发 功能，可以实现节点之间的多跳传输，具有扁平化和传输距离比较大的特点。在多跳传输 中，每跳的链路质量可能会有较大的差别，同时每个中间节点申请到的资源数目也不同，那 么会导致不同的跳之间的数据传输速率会有较大的不同。在数据发送的源节点处并不知道 中间每一跳的数据传输情况，这样会导致源节点处的业务下发速率与整体链路传输速率不 一致，可能出现中间节点能够接收到大量数据但是没有能力完全发送出去的情况，导致在 中间节点处大量的丢包，该部分数据包已经占用了空口资源传输，所以会导致空口资源的 浪费，同时如果需要重传的话会带来同样的问题，空口资源浪费更严重。
[0003] 在多跳网络中，为了避免上述资源浪费，现有通常的做法是采用类似计算机网中 的做法，即通过高层的拥塞控制策略进行流量控制，其不足之处在于：高层的拥塞控制依赖 于接收端的ACK反馈消息，对于传输不需要ACK反馈的业务将无法进行流量控制，同时高层 的拥塞控制对信道的变化适应性较差。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种通过MAC层的拥塞控制策略进行流 量控制的方法，能够使业务传输速率与链路实际传输能力快速收敛到一致，该方法包括：
[0005] 在多跳传输过程中，每个节点以固定周期检测自己当前业务的发送缓存队列长度 L，将L分别与LI、L2、L3和L4这四个长度门限做比较，LI、L2、L3、L4是经验值，LI、L2均 大于L3、L4,根据比较结果进行以下操作：
[0006] 如果L大于L1，则指示下一跳节点增加额外带宽；如果L大于L2,则指示上一跳节 点释放部分带宽或者降低调制编码方式阶数；如果L小于L3,则指示上一跳节点增加额外 带宽；如果小于L4,则本节点主动释放部分带宽；增加额外带宽或释放部分带宽的具体数 值由本节点根据自己的当前发送速率和当前接收速率计算得出；
[0007] 对于每个节点，收到邻居节点的增加额外带宽指示后，与该邻居节点进行带宽协 商，如果资源充足，则协商结果为依据指示的具体数值增加相应的带宽，如果资源不足，则 协商结果为增加少于指示的具体数值的带宽或不能增加额外带宽；收到邻居节点的释放部 分带宽指示后，依据指示的具体数值释放相应的带宽。
[0008] 优选的，如果L大于L1，则指示下一跳节点增加额外带宽的具体数值计算为：
[0009]
其中Nskltraq为需要增加的额外带宽的时隙个数，V"为本 节点当前接收速率，Vtx为本节点当前发送速率，Tf"为帧长，gdmJ为本节点当前调制编码 方式所承载的比特数目，ki为加权因子，是一个反映增加额外带宽的保守度的经验值，可以 取1。
[0010] 优选的，如果L大于L2,则指示上一跳节点释放部分带宽的具体数值计算为：
[0011]NtsRls =min(floor((Vrx-VtxV(Vtx/Nslcit))，Nslcit-l)，其中NtsRls 为需要释放的部分带 宽的时隙个数，v"为本节点当前接收速率，Vtx为本节点当前发送速率，Nslc]t为本节点当前 占用的时隙个数，min()为取最小值函数，floorO为向下取整函数。
[0012] 优选的，如果L小于L3,则指示上一跳节点增加额外带宽的具体数值计算为：
[0013]队_ = (^1(1-￥1^1/队1。》），其中队_为需要增加的额外带宽的时隙个 数，Vtx为本节点当前发送速率，V"为本节点当前接收速率，Nslc]t为本节点当前占用的时隙 个数，ceil()为向上取整函数。
[0014] 优选的，如果L小于L4,则本节点主动释放部分带宽的具体数值计算为：
[0015]
其中NsWls为需要释放的部分带宽的时隙个数，Vtx为本 节点当前发送速率，V"为本节点当前接收速率，Tf"为帧长，gdmJ为本节点当前调制编码 方式所承载的比特数目，k2为加权因子，是一个反映释放部分带宽的保守度的经验值，可以 取1。
[0016] 优选的，所述四个门限的大小顺序为L4〈L3〈L1〈L2。
[0017] 优选的，对于每个节点，每次接收信息后向上一跳节点反馈信道质量，用于上一跳 节点选择合适的调制编码方式。
[0018] 优选的，各个节点根据自己的接收缓存队列长度计算当前接收速率，根据自己的 发送数据长度计算当前发送速率。
[0019] 本发明的优点在于：1，通过MAC层的策略进行流量控制，能够有较强的信道适应 性，并且不需要高层的消息反馈，仅依赖于底层的反馈；2,利用链路整体的信道状况，通过 主动调整（根据自身缓存状态主送调整本节点的发送带宽）和被动调整（根据邻居节点反 馈的流量控制指示来调整自己的发送带宽）两种流量控制策略，使得每跳的数据传输率达 到较好的均衡，有效的提高频谱利用率。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是本发明实施例的多跳传输过程的流程图；
[0022] 图2是本发明实施例的计算当前接收速率的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中 的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024] 本实施例以一个多跳网络为例来说明本发明的流量控制方法，该网络中，节点1 给节点N发送数据，中间需要节点2、3……N-1进行转发。各个节点接收信息后将计算出 上一跳节点到自己的链路质量（本实施例为SINR，SignaltoInterferenceplusNoise Ratio)并反馈回上一跳节点，上一跳节点根据该链路质量选择一个合适的MCS(Modulation andCodingScheme,调制编码方式），这样每个节点都可以确定自己给邻居节点发送数据 该采用何种MCS。本实施例具体实现为：在每个节点的广播消息中都携带自己对邻居节点 的广播消息的SINR测量结果，这样邻居节点就能够知道它到该节点的SINR是多少，如果有 业务传输，则依据这个SINR为业务传输选择合适的MCS;如果已经有业务传输，则接收节点 测量接收数据的SINR，并反馈给发送节点，发送节点根据反馈得到的SINR及时的调整自己 的MCS。
[0025] 本实施例的多跳传输过程如图1所示，源节点1收到高层的下发业务请求后（假 定此时路由已经建立），节点1会根据高层的业务请求中携带的带宽需求（如果没有该参 数，则按照默认带宽处理）及节点1到节点2的MCS(该参数根据节点2广播的对节点1的 SINR测量结果得到），计算所需要申请的资源数目，并与节点2进行资源协商，如果资源充 足，则节点1可以申请到足够的资源，如果资源不足，则占用所有的可用资源；依次类推，节 点2,3, 一，N-1以相同的方法进行资源申请，申请带宽结束后每跳链路的初始速率确定，开 始进行多跳传输。
[0026] 在多跳传输过程中，每个节点以一个固定周期检测自己当前业务的发送缓存队列 长度L，每次检测后将L与L1、L2、L3和L4这四个长度门限做比较，根据比较结果判断进行 以下哪些流量控制操作，直到多跳传输结束：
[0027] (1)如果L大于L1，则需要向下一跳节点进行额外的资源申请，需要申请的带宽根 据自身的接收数据包速率和发送数据包速率计算得出：
[0028]
?中Nskltraq为申请的时隙个数，V"为当前接收数据包速 率，Vtx为当前发送数据包速率，1^为帧长，1_为当前MCS对应的序号，gdj为1_对应 承载的比特数目，h为加权因子，反映带宽申请的保守度，一般取经验值，本实施例