無線Ad hoc網(wǎng)絡下“鄰居區(qū)域RED”的仿真及實驗研究.pdf

1、無線adhoc網(wǎng)絡具有許多不同于有線網(wǎng)絡的特性，而由這些特性帶來的大量的問題至今為止并沒有得到完全解決，從而導致TCP業(yè)務在無線adhoc網(wǎng)絡中的性能不如在有線網(wǎng)絡中那么令人滿意。為了解決無線adhoc網(wǎng)絡中TCP流公平性問題，洛杉磯加州大學的許開心博士針對無線傳輸?shù)奶攸c，提出了一種網(wǎng)絡層解決方案——鄰居區(qū)域隨機提前檢測(NRED)機制。該機制將有線網(wǎng)絡中RED隊列管理機制擴展到分布式鄰居區(qū)域隊列上，提前檢測擁塞，通知鄰居節(jié)點，并按照各

2、流占用信道的比例丟包，來提高TCP的公平性。但是，許開心博士在仿真中采用了在MAC層測量信道利用率的方案間接實現(xiàn)了NRED機制，使得該方案變成了一個跨層的解決方案，違背了NRED機制提出的初衷，而且若不修改無線網(wǎng)卡，則很難在實驗床上實現(xiàn)。 為了驗證NRED機制的有效性和實用性，同時避免跨層，該文在仿真和實驗床上都實現(xiàn)了在網(wǎng)絡層廣播隊列長度的NRED方案。仿真和實驗都證明了該實現(xiàn)方案的性能表現(xiàn)不能很好的與NRED理論相吻合。這主要

3、是由兩個原因造成的：首先，基于廣播隊列長度的NRED機制的廣播報文投遞并不可靠，尤其是在擁塞嚴重的鄰居區(qū)域內這種廣播更加不可靠；其次，由于實驗中各點實際的鄰域隊列長度和通過MAC層信道利用率間接計算出來的并不一致，這造成了擁塞程度的判斷與理論不一致。所以該文認為基于廣播隊列長度的NRED實現(xiàn)方案很不理想。 為此，該文又提出了兩種新的基于被動測量的公平性解決方案——基于傳輸延遲測量的方案和基于帶寬測量的方案?；趥鬏斞舆t測量的方案

4、是對NRED機制的改進，該文讓每個節(jié)點測量自身數(shù)據(jù)包從離開MAC層緩沖區(qū)到成功收到ACK的時間延遲，并以此作為判斷鄰域擁塞情況的標準，從而自動調節(jié)丟包率，以減輕網(wǎng)絡負載，達到提高公平性的目的。文章給出了該方案的數(shù)學推導，關鍵算法和基于Linux實驗床的實現(xiàn)方案。基于帶寬測量的方案中是全新的網(wǎng)絡層公平性解決方案，該文讓每個節(jié)點監(jiān)聽通過該節(jié)點的業(yè)務流的吞吐率，當達到某一閾值時，該文就認為該節(jié)點在信道競爭中處于優(yōu)勢，應該暫停傳輸數(shù)據(jù)，給其它節(jié)