Cơ chế điều khiển tốc độ

Một phần của tài liệu bảo đảm công bằng luồng trong các mạng ad hoc không dây (Trang 60 - 62)

Sự căng thẳng giữa lưu lượng dữ liệu gốc và lưu lượng dữ liệu định tuyến có một tác động trực tiếp trong việc đạt được mục tiêu công bằng. Kiểm soát truy cập môi trường phải hỗ trợ trong việc làm cân bằng sự căng thẳng đối với kênh. Cụ thể, MAC sẽ kiểm soát tốc độ dữ liệu gốc của một nút để cho phép lưu lượng dữ liệu định tuyến truy cập kênh và tìm kiếm trạm cơ sở.

Tương tự, một vài dạng của cơ chế phát tín hiệu tăng dần lên sẽ tồn tại trong lưu lượng dữ liệu định tuyến, như vậy áp lực trở lại có thể lan truyền sâu vào trong mạng đối với các nút đó tiến tới tốc độ của chúng thấp hơn của dữ liệu gốc. Điều này sẽ giảm toàn bộ lưu lượng dữ liệu định tuyến và mở ra kênh cho các nút gần hơn đến trạm cơ sở khởi nguồn từ dữ liệu. Như vậy cơ chế kiểm soát tốc độ sẽ chỉ dùng thuật toán phân phối cục bộ. Một cơ chế ẩn được đưa ra thụ động làm thích nghi tốc độ truyền thông của cả hai lưu lượng dữ

liệu gốc và định tuyến, mà không sử dụng bất kỳ gói tin điều khiển MAC nào. Ý tưởng sửa lại kiểm soát tốc độ rất đơn giản và có thể được giải thích với tương tự độ đo lưu lượng dữ liệu lên trên một đường trục nơi mà lưu lượng dữ liệu định tuyến giống như lưu lượng dữ liệu trên đường trục và mỗi node bắt nguồn dữ liệu giống như các ô tô đang cố gắng đi vào. Theo định kỳ, một nút cố gắng đưa vào một gói tin. Nếu gói tin đó được đưa vào thành công, nó sẽ trở thành một phần của lưu lượng dữ liệu định tuyến. Khi nó được định tuyến bởi nút cha của nó, nó báo hiệu rằng đường vẫn còn dung lượng cho nhiều lưu lượng khác và từ đó, một nút có thể tăng tốc độ truyền của nó. Tuy nhiên, nếu việc đưa vào gói tin đó không thành công, nó báo hiệu rằng đường đang tắc và nút sẽ giảm tốc độ bắt đầu dữ liệu của nó và backoff để đạt được một giai đoạn thay đổi hiệu quả.

Sự giải thích ở trên về tốc độ bắt đầu dữ liệu thích nghi với lưu lượng dữ liệu định tuyến như thế nào. Lưu lượng dữ liệu đinh tuyến sẽ thích nghi với lưu lượng bắt đầu dữ liệu sử dụng một cơ chế tương tự. Nếu một nút đưa vào lạc mất lưu lượng gốc trong đường trục, lưu lượng định tuyến sẽ bị cản trở và từ đó, tốc độ truyền lưu lượng định tuyến sẽ giảm (Các ô tô ở phía sau phải chậm lại so với các ô tô ở phía trước khi chúng trên cầu). Nó có một domino hiệu quả trong việc lan truyền trở lại với áp lực đẩy sâu vào trong mạng điều này cuối cùng làm giảm khối lượng toàn bộ lưu lượng dữ liệu định tuyến.

Độ đo hiệu quả tương tự ở trên có thể thiết lập bằng một lịch trình chung. Cho rằng mỗi nút có một hiểu biết hoàn chỉnh về toàn bộ số lượng N nút trong toàn mạng, mỗi nút có thể đo tốc độ của nó bằng Dung lượng kênh /N để đạt được mục tiêu công bằng của chúng. Tuy nhiên, bản chất Ad Hoc tự phát trong các mạng cảm biến làm cho kiến thức chung không thực tế như vậy. Từ đó, một cơ chế thích nghi cố gắng xấp xỉ nó được đưa ra.

Cơ chế kiểm soát tốc độ sử dụng tăng tuyến tính và giảm theo cấp số nhân gần như để kiểm soát tốc độ truyền của ứng dụng. Cho tốc độ truyền ứng dụng là S, tốc độ thực tế bắt đầu dữ liệu là S*p ở đó p[0, 1]. Sự kiểm soát tốc độ này là có khả năng xảy ra, ở đó p là khả năng xảy ra truyền dữ liệu. Để tăng tốc độ tuyến tính, đơn giản là tăng p bởi một hằng số α . Để giảm theo cấp số nhân, nhân p bởi một trọng số β với 0 < β < 1. Nói tóm lại, một α lớn thường

hướng đến sự linh hoạt để cạnh tranh trong kênh. β kiểm soát hình phạt cho một lỗi truyền.

Sự sụt giảm lưu lượng định tuyến được xem xét như sự lãng phí tài nguyên mạng, và sự ưu tiên cho lưu lượng định tuyến bằng cách hình phạt của nó ít hơn 50% (ví dụ: β định tuyến = 1.5 * β bắt đầu). Hơn nữa, một nút sẽ cho một tỷ lệ công bằng về băng thông của nó cho mỗi nút định tuyến thông qua nó. Nếu một nút có một lưu lượng định tuyến từ n nút con, băng thông bắt đầu dữ liệu của nó sẽ là 1/(n+1) để đạt được mục đích công bằng. Khi một nút có thể ước lượng n bằng cách quan sát lưu lượng định tuyến, α bắt đầu có thể đặt bằng α định tuyến /(n + 1). Với sự lựa chọn này, cơ chế thích nghi chỉ có hai tham biến α và β.

Số lượng tính toán của cơ chế có khả năng thích nghi này là nhỏ và trong khả năng tính toán của mạng cảm biến. Nó yêu cầu một bộ sinh số ngẫu nhiên giả đơn giản và một vài phép toán nhân và chia. Hơn nữa, cơ chế được tính toán hoàn toàn, điều này làm chi phí năng lượng rẻ hơn các phép toán trên sóng vô tuyến.

Một phần của tài liệu bảo đảm công bằng luồng trong các mạng ad hoc không dây (Trang 60 - 62)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(87 trang)