[发明专利]无线Ad hoc网络中在MAC层估计端到端带宽和延迟的方法

摘要

本发明提出了一种无线Ad hoc网络中在MAC层估计端到端带宽延迟的方法。该方法在MAC层数据帧头部扩展出两个字段存储带宽和延迟信息，并逐跳估计单跳带宽和单跳延迟，将带宽最小的那一跳的带宽作为路径的可用带宽，每跳延迟之和作为路径上包的传输延迟。其特征是在计算单跳延迟时将数据帧重传引起的延迟加入到总延迟中。本发明在MAC层进行简单而直接的测量，实现了无线Ad hoc网络中带宽和延迟的准确估计。

主权项

一种无线Ad hoc网络中在MAC层估计端到端带宽和延迟的方法，该方法为：(1)在MAC层数据帧的头部扩展出两个字段存储带宽信息和正向传输延迟信息；(2)发送端MAC层发送数据帧前，将带宽字段设为最大，正向传输延迟字段清0；(3)在每个节点处生成一个链表，存储每个数据帧的带宽和正向传输延迟信息，当收到对应于该帧的ACK时，将该帧的信息从链表中删除；(4)对于每个接收到该数据帧的节点，若该节点不是接收端，且链表中没有该帧的信息，计算单跳延迟和单跳带宽，将单跳延迟累加到数据帧的正向传输延迟字段上，并将单跳带宽与数据帧的带宽字段值相比较，将其中最小的值赋值给数据帧的带宽字段，存储到数据帧头部后发送。(5)若链表中已存在该数据帧的信息，将上次发送起到现在的重传时间与单跳延迟相加后，再累加到数据帧的延迟字段上，存储到数据帧头部后发送。(6)当数据帧到达接收端时，取出数据帧头部的带宽和正向传输延迟信息，当接收端的网络层发出ACK时将这两部分信息分别作为带宽信息和反向传输延迟信息存入TCP头部，使得带宽和反向传输延迟信息能够随ACK返回发送端。(7)在ACK返回发送端的过程中，对于每一跳，仍需要按照步骤(4)(5)中的相同方法计算单跳延迟T，并将其累加到TCP头部。(8)当发送端的MAC层收到含有ACK的数据帧时，首先从MAC层数据帧头部和TCP头部取出各自的带宽信息和延迟信息，并计算传输路径的总延迟和带宽，总延迟为正向传输延迟和反向传输延迟之和，传输路径的带宽为TCP数据包的头部存储的带宽信息。