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1. (CN101631065) Method and device for controlling congestion of wireless multi-hop network
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权利要求书

1.一种无线多跳网络拥塞的控制方法,其特征在于,该方法包括:
获取无线多跳网络的路径信息,根据所述无线多跳路径信息标记无线路 径状态为可用Available、不可用Unavailable、拥塞Congestion或出错Error;
接收来自无线路径接收端的确认通知ACK分组,若所述标记的无线路径 状态不是Unavailable,则以高优先级对第一个重复的确认通知Dup ACK所对 应的传输层数据TCP Data分组进行本地重传;
将所述本地重传事件通知数据传输层发送端。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括:
接收来自数据传输层发送端的TCP Data分组,根据无线路径状态,标记 所述TCP Data分组,或者向无线路径接收端转发所述TCP Data分组,或者向 数据传输层发送端回复确认通知ACK分组。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述获取无线多跳网络的路径信息之前还包括:预设无线路径状态为 可用Available,设置向无线路径接收端转发所述TCP Data分组的发送窗口值 PWND与数据传输层发送端的拥塞窗口值CWND相等。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述标记无线路径状态为:
判断无线路径是否中断;
如果无线路径未中断,则继续判断无线路径拥塞度是否大于第一拥塞阈 值,无线路径误码率是否大于第一误码阈值;
如果无线路径拥塞度大于第一拥塞阈值或无线路径误码率大于第一误码 阈值,则继续判断无线路径是否存在多径路由;
如果无线路径拥塞度大于第一拥塞阈值或无线路径误码率大于第一误码 阈值,并且存在多径路由,或者如果无线路径中断,则启动TCP的零窗口机 制并标记无线路径状态为不可用Unavailable;
如果路径拥塞度大于第一拥塞阈值或路径误码率大于第一误码阈值,但 是不存在多径路由,或者路径拥塞度不大于第一拥塞阈值且路径误码率不大 于第一误码阈值,继续判断路径拥塞度是否大于第二拥塞阈值,是则标记无 线路径状态为拥塞Congestion,否则继续判断路径误码率是否大于第二误码 阈值,是则标记无线标记路径状态为出错Error。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,进一步包括:
若中断的无线路径恢复,则修改广告窗口AWND的取值,向数据传输层 发送端发送针对最后一个成功接收的零窗口探测包的确认包或者来自无线路 径接收端的最新的ACK分组,标记无线路径状态为可用Available,设置向所 述无线路径接收端转发所述TCP Data分组的发送窗口值PWND与数据传输层 发送端的拥塞窗口值CWND相等。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述修改广告窗口AWND的 取值为根据无线路径带宽和跨层管理功能模块HPEP的缓存区大小修改广告 窗口AWND的取值。

7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述路径信息中的路径拥塞 度的具体获取方式为:
HPEP向无线路径接收端发送零窗口探测包ZWP对Z 0 、Z 1
设探测包Z 0 、Z 1 返回的时间间隔为Δ t =D t1 -D t0 ,且已知Z 0 、Z 1 大小相等 均为L zwp ,则瓶颈带宽的样本为:
进行低通平滑,得平滑的瓶颈带宽:
其中η为平滑因子,取值为2/21;
路径拥塞度为:
其中,RTT min 为无线路径最小的 往返时延,RTTw为无线路径的往返时延。

8.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述路径信息中的路径误码 率的具体获取方式为:
每次收到数据传输层发送端的ACK分组时,HPEP对移动基站MBS的重 传模块发送的MAC分组进行统计采样,设发送的总数为S total n
每次收到TCP接收端的MAC的ACK分组时,统计成功发送的MAC分组, 设为S success n
路径的采样误码率为:
平滑的路径误码率为:其中η为平滑 因子,取值为2/21。

9.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二拥塞阈值小于第一 拥塞阈值,所述第二误码阈值小于第一误码阈值。

10.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的方法进一步包括:
若无线路径中断是由切换引起的,则等待路径恢复,否则指示链路层 MAC层进行路径重选。

11.如权利要求2所述的方法,其特征在于,标记所述TCP Data分组具体 为:若无线路径状态为Unavailable,则标记所述TCP Data分组。

12.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述向无线路径接收端转 发所述TCP Data分组之前进一步包括:发送此前标记且未成功发送的TCP Data分组。

13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,若无线路径状态为 Congestion,则发送所述之前标记且未成功发送的分组时减小发送窗口。

14.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在进行所述本地重传之前进 一步包括:标记所述第一个重复的确认通知Dup ACK所对应的TCP Data分 组。

15.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在进行所述本地重传时如果 无线路径状态为Congestion,则减小发送窗口。

16.如权利要求1所述的方法,其特征在于,如果所述接收的来自无线路 径接收端的ACK分组为新的ACK分组,且所述ACK分组对应的TCP Data分组 经过了所述本地重传,则修改所述ACK分组的TIMESTAMP字段的值T send 为 T send ′,具体公式为:
T send ′=T send +d;
所述修正参数d的值为本地超时的累加值,即其中i是重传的 次数,所述TO Re i为本地重传定时器的各次超时值。

17.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述向数据传输层发送端回 复确认通知ACK分组具体为:
判断所述接收的来自数据传输层发送端的TCP Data分组时是否是新数 据;
若所述TCP Data分组不是新数据,则判断所述TCP Data分组的序列号是 否大于最新的ACK分组序列号;
若所述TCP Data分组的序列号不大于最新的ACK分组序列号,或者大于 最新的ACK分组序列号且无线路径状态不为Error,则向数据传输层发送端回 复新的ACK分组。

18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,若在所述TCP Data分组的 序列号不大于最新的ACK分组序列号的条件下向数据传输层发送端回复新 的ACK分组,则回复所述ACK分组之前进一步包括:标记有线路径拥塞。

19.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无线多跳网络的路 径信息具体为:跨层管理功能模块HPEP通过跨层服务收集无线多跳网络的链 路信息;分析所述链路信息获取所述路径信息。

20.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无线多跳网络的路 径信息具体为:跨层管理功能模块HPEP通过位于MAC层的收集模块收集无 线多跳网络的链路信息;
分析所述链路信息获取所述路径信息。

21.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无线多跳网络的路 径信息具体为:跨层管理功能模块HPEP通过应用媒体无关切换功能模块 MIHF的MIH_Event_Subscribe.request命令,注册MIHF的链路状态事件、链路 参数事件和链路传输事件,收集无线多跳网络的链路信息;
分析所述链路信息获取所述路径信息。

22.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取无线多跳网络的路 径信息具体为:跨层管理功能模块HPEP通过应用媒体无关切换功能模块 MIHF的MIH_Link_Get_Parameters命令,收集无线多跳网络的链路信息;分 析所述链路信息获取所述路径信息。

23.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在进行所述本地重传之前进 一步包括:设置链路MAC层的重传模块的自动重传请求ARQ的定时器的超时 值ARQ_BLOCK LIFE_TIME小于本地重传定时器的超时值TO Re

24.一种无线多跳网络拥塞的控制装置,包括分析模块、接收模块、控 制模块、代理模块,其中:
所述分析模块甩于根据无线多跳网络的链路信息,分析出无线多跳网络 的路径信息;
所述接收模块用于接收来自无线路径接收端的确认通知ACK分组;
所述控制模块用于根据所述分析模块提供的路径信息标记无线路径状态 为可用Available、不可用Unavailable、拥塞Congestion或出错Error,若所述无 线路径状态不是不可用Unavailable,则指令所述代理模块以高优先级对接收 模块接收到的第一个重复的确认通知Dup ACK所对应的传输层数据TCP Data分组进行本地重传,并将本地重传事件通知数据传输层发送端;
所述代理模块用于根据控制模块的指令进行本地重传。

25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述控制模块还用于指示 链路层MAC层进行路径重选。

26.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述装置还包括第二接收 模块、第二控制模块和发送模块,其中:
所述第二接收模块用于接收来自数据传输层发送端的传输层数据TCP Data分组;
所述第二控制模块用于根据所述无线路径状态,标记所述第二接收模块 接收到的所述TCP Data分组、或者指令所述发送模块向无线路径接收端转发 所述TCP Data分组、或者指令所述发送模块向数据传输层发送端回复确认通 知ACK分组;
所述发送模块用于根据所述第二控制模块的指令,向无线路径接收端发 送TCP Data分组或者向数据传输层发送端发送ACK分组。

27.如权利要求24所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
收集模块:用于收集无线多跳网络的链路信息,将所述链路信息发送给 所述分析模块;
所述分析模块接收来自所述收集模块的链路信息,根据所述链路信息, 分析出无线多跳网络的路径信息。