基于跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制算法研究.docx

基于跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制算法研究
一、简介
无线Mesh网络（WirelessMeshNetwork，WMN）是一种基于无线网络技术的分散式网络结构。它是将许多无线接入点通过无线技术连接，在形成一个多跳、多网协作的无线网络，在一定程度上取代现有的有线网络和单跳无线网络。WMN中的每个节点都是一个潜在的路由器，因此WMN也被称为潜在路由器网络（PotentialRouterNetwork）。然而，WMN也面临着诸多挑战，比如网络拓扑结构动态变化、反应时间较长、信令干扰、负载均衡、网络容量等问题。
网络拥塞是WMN面临的一个重要问题，在WMN中出现拥塞会导致网络资源的无效利用、网络连接的质量下降、数据丢失以及网络性能的降低等问题。目前，已经提出了各种各样的WMN拥塞控制算法，例如基于TCP的流量控制、基于流量交换的公平方法、基于队列长度的容易实现的拥塞控制方法等，但是这些算法存在一定的局限性，不适用于特定的WMN环境。
二、WMN的负载感知
为了解决WMN中的拥塞问题，我们需要对WMN的负载感知运用到拥塞控制算法中。WMN负载感知是指根据网络负载情况及时调整网络的状态，有效地避免网络拥塞，提高网络性能。WMN负载包括数据流量、队列长度、信道利用率等，这些指标都反映了WMN节点的负载情况。
基于负载感知的拥塞控制算法可以有效地避免网络拥塞。例如，通过将数据流量限制在一定范围内，可以避免网络拥塞，提高网络的吞吐量；通过对队列长度进行调整，可以提高数据包的传输质量；通过动态调整信道利用率，可以避免网络拥塞，提高网络性能。
三、基于跨层的负载感知拥塞控制算法
基于跨层的负载感知拥塞控制算法是一种新型的WMN拥塞控制方法。跨层技术是一种将网络不同层次的信息进行交互的技术。跨层负载感知是指将不同层次的负载信息进行交互，以便进行拥塞控制。
基于跨层的负载感知拥塞控制算法可以综合考虑WMN中不同层次的信息，有效地减少网络拥塞。该算法的核心思想是将MAC层和网络层负载信息进行交换，实现跨层的负载感知，根据网络节点的负载情况和拓扑结构，对节点的数据流量进行调整，以避免网络拥塞。该算法具有以下优点：
1.提高网络吞吐量
通过对节点的数据流量进行动态调整，可以避免网络拥塞，并提高网络吞吐量。
2.改善网络性能
基于跨层的负载感知算法可以减少网络拥塞，改善网络性能。
3.可适用于多种拓扑结构
该算法可适用于不同种类的WMN拓扑结构，包括多层、稳态和非稳态等。
四、算法流程
该算法可以依据以下四个步骤进行实现：
1.交互负载信息
对于网络节点，MAC层和网络层的负载信息需要进行交换，以实现跨层的负载感知。
2.判断网络负载状况
通过检查网络队列长度、数据流量等参数，判断网络节点的负载状况。
3.调整数据流量
根据网络节点的负载状况和拓扑结构，调整数据流量，以避免网络拥塞。
4.评估算法性能
通过对算法的性能表现进行评估，确定算法的可行性和适用性，提高算法的拥塞控制性能。
五、总结
本文主要介绍了基于跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制算法研究。该算法通过根据不同层次的负载信息进行交互，综合考虑WMN中不同层次的信息，实现对节点数据流量的动态调整，以避免网络拥塞，提高网络吞吐量和网络性能。该算法具有灵活性高、适用范围广等优点，可应用于不同种类的WMN拓扑结构。