[發(fā)明專利]無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)節(jié)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910272646.4
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101699909A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡瑞敏;陳怡;高戈
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H04W72/08
• 分類號: H04W72/08;H04W72/12;H04W84/18
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所 42208
• 代理人: 嚴(yán)彥;馮衛(wèi)平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及無線Ad?Ho網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

無線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)中端到端數(shù)據(jù)流量調(diào)節(jié)技術(shù)主要采用線性優(yōu)化中的動態(tài)規(guī) 劃。這類技術(shù)延續(xù)有線網(wǎng)絡(luò)Kelly優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的解決思想：在保證用戶被服務(wù) 公平性的基礎(chǔ)上提高網(wǎng)絡(luò)的整體效益。但是線性規(guī)劃有兩個假設(shè)條件：第一， 假設(shè)被控的網(wǎng)絡(luò)對象為簡化的線性對象；第二，約束條件限制不足。

現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)節(jié)無線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)資源的方法為靜態(tài)資源優(yōu)化法。無線 Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)源端發(fā)送速率僅由發(fā)送包途徑的鏈路擁塞狀況決定。當(dāng)數(shù)據(jù)包途徑 的鏈路擁擠，則增大相應(yīng)鏈路的使用價格；源端根據(jù)目的端反饋回來的數(shù)據(jù)包， 根據(jù)總鏈路的資源擁塞價格，調(diào)整源端發(fā)送速率。

這種方法的缺陷是：僅僅對穩(wěn)定狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)作容量限制，對調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn) 的超調(diào)量沒有限制。這兩個假設(shè)使網(wǎng)絡(luò)條件發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)優(yōu)化的性能難以 保證。因?yàn)闊o線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)相比，資源會多次分配，動態(tài)調(diào)整的時 間也大大超過有線網(wǎng)絡(luò)。發(fā)生的原因是：無限節(jié)點(diǎn)的移動，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變， 以及任務(wù)不斷的加入和結(jié)束都使無線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)具有更大的動態(tài)性。完善的動 態(tài)調(diào)整技術(shù)可以使進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的容量保持在網(wǎng)絡(luò)所能承受的范圍之內(nèi)，并且最大 限度地提高網(wǎng)絡(luò)的效率。反之，如果不考慮網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)過程，將使網(wǎng)絡(luò)大幅震 蕩或者收斂速度緩慢。這樣的網(wǎng)絡(luò)控制方式，即使算法穩(wěn)態(tài)時使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效益 很高，動態(tài)惡劣的服務(wù)效果也會使整體網(wǎng)絡(luò)性能下降甚至不可以使用。通過考 查國內(nèi)國際的最新文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)無線Ad?Hoc動態(tài)調(diào)節(jié)過程的研究并無相關(guān)的 技術(shù)研究成果。本技術(shù)領(lǐng)域亟待能夠客服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的無線Ad?Ho資源優(yōu)化 技術(shù)方案出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)節(jié)方法及 系統(tǒng)，在無線網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)整中，用于提供平滑的調(diào)節(jié)效果和系統(tǒng)最優(yōu)的資 源調(diào)節(jié)方案。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題，所提供的無線Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)節(jié)方法采用 以下的技術(shù)方案：發(fā)送探測包獲得一個從發(fā)送端到接收端的雙向數(shù)據(jù)鏈路，以 及該鏈路途經(jīng)的所有干擾區(qū)域；在作為發(fā)送端的源節(jié)點(diǎn)設(shè)置數(shù)據(jù)流源節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié) 單元，在每個干擾區(qū)域設(shè)置一個干擾區(qū)域價格計算單元，在作為接收端的目的 節(jié)點(diǎn)設(shè)置目的節(jié)點(diǎn)反饋單元；在該雙向數(shù)據(jù)鏈路中，每一輪數(shù)據(jù)包傳輸包括從 源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出前向數(shù)據(jù)包、從目的節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)出反向數(shù)據(jù)包，每 當(dāng)進(jìn)行一輪數(shù)據(jù)包傳輸時進(jìn)行以下步驟，

當(dāng)前向數(shù)據(jù)包進(jìn)入某個干擾區(qū)域時，由該干擾區(qū)域的干擾區(qū)域價格計算單 元進(jìn)行以下處理，

步驟1.1，獲得干擾區(qū)域內(nèi)的各條端到端數(shù)據(jù)流的發(fā)送速率大??；

步驟1.2，確定干擾區(qū)域內(nèi)的所有端到端數(shù)據(jù)流分別的子流個數(shù)；

步驟1.3，確定干擾區(qū)域支持的最大服務(wù)速率；

步驟1.4，根據(jù)當(dāng)前干擾區(qū)域內(nèi)所有子流與干擾區(qū)域支持的最大服務(wù)速率的關(guān)系， 確定當(dāng)前干擾區(qū)域在本輪中的干擾區(qū)域價格和超調(diào)量并加入前向數(shù)據(jù)包；

當(dāng)前向數(shù)據(jù)包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后，由目的節(jié)點(diǎn)反饋單元將前向數(shù)據(jù)包攜帶的 其途經(jīng)所有干擾區(qū)域分別在本輪中的干擾區(qū)域價格和超調(diào)量放入反向數(shù)據(jù)包， 并將反向數(shù)據(jù)包沿前向數(shù)據(jù)包的傳輸路徑反向發(fā)回；

當(dāng)反向數(shù)據(jù)包抵達(dá)源節(jié)點(diǎn)時，由數(shù)據(jù)流源節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)單元進(jìn)行以下處理；

步驟2.1，從反向數(shù)據(jù)包，獲得前向數(shù)據(jù)包途經(jīng)所有干擾區(qū)域分別在本輪中的干 擾區(qū)域價格和超調(diào)量；

步驟2.2，計算前向數(shù)據(jù)包途經(jīng)所有干擾區(qū)域分別在本輪中的超調(diào)量之和，計算 本輪中的超調(diào)量之和與上一輪所得超調(diào)量之和的差值；

步驟2.3，計算本輪的鏈路動態(tài)調(diào)整價格，確定依據(jù)為上一輪動態(tài)調(diào)整價格減去 步驟2.2所得差值與調(diào)整步長的乘積；

步驟2.4，計算鏈路總體價格，鏈路總體價格＝前向數(shù)據(jù)包途經(jīng)所有干擾區(qū)域分 別在本輪中的干擾區(qū)域價格之和+本輪的鏈路動態(tài)調(diào)整價格；

步驟2.5，計算鏈路凈收益，鏈路凈收益等于從數(shù)據(jù)流總效益中減去鏈路總體價 格；

步驟2.6，尋求使鏈路凈收益最高的發(fā)送速率，進(jìn)行下一輪數(shù)據(jù)包傳輸時按照該 發(fā)送速率發(fā)送前向數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：