Congestion aware routing protocol for mobile ad hoc networks
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Congestion-Aware Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks. Xiaoqin Chen; Jones, H.M.; Jayalath, A.D.S.; Vehicular Technology Conference, 2007. VTC-2007 Fall. 2007 IEEE 66th Sept. 30 2007-Oct. 3 2007. 指導教授:郭文興 老師 學生:楊舒智. Abstract.

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Presentation Transcript
Congestion aware routing protocol for mobile ad hoc networks

Congestion-Aware Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks

Xiaoqin Chen; Jones, H.M.; Jayalath, A.D.S.;Vehicular Technology Conference, 2007. VTC-2007 Fall. 2007 IEEE 66thSept. 30 2007-Oct. 3 2007

指導教授:郭文興 老師

學生:楊舒智


Abstract
Abstract

  • 本文提出一個擁塞偵測路由協定(是指網路的擁塞,不是車輛路徑上的擁塞),利用data-rate、MAC overhead、延遲時間…等等參數來分析擁塞的情形。

  • 針對mismatch的問題做出研究,避免問題,並且讓網路正確的運作。


Outline
Outline

  • Introduction

  • Congestion In Multi-Rate Ad Hoc Networks

  • Congestion-Aware Routing Metric

  • Congestion-Aware Routing Protocol

  • Simulations

  • Conclusion


Introduction
Introduction

  • MANET因為一些有限的資源,可能會因為干擾、碰撞、衰退…等等問題導致擁塞產生。因此他們研究這個擁塞偵測路由,當偵測到擁塞會發生的時候,路由會避開、繞過那些會受到影響的連結。

  • 處理網路擁塞的情況主要有兩種方式:

    • 把不常使用到的節點throughput降低,以讓使用率高的節點能夠正常運作,這個方法在點對點傳輸的時候比較適用。

    • 使用路由協定來控制,利用路由協定裡面優先權的設定來選擇封包傳輸的順序,整體網路的性能都會獲得提升,這個方法在多跳網路常常用到。

  • 本文我們提出一個擁塞偵測的路由,它讓channel可以被更有效的運用。並且讓連結出現mismatch的問題可以避免。


Congestion in multi rate ad hoc networks
Congestion In Multi-Rate Ad Hoc Networks

A. Mismatched Link Data-Rate Routes

在到達F的時候,因為資料量過於龐大,FH之間的傳輸能力無法負荷,稱為mismatched data-rate route (MDRR)。


Congestion in multi rate ad hoc networks1
Congestion In Multi-Rate Ad Hoc Networks

B. MAC Overhead in Congestion

  • IEEE 802.11 MAC的標準封包排序是 RTSCTSACK,而且在每一次傳輸之後都會等待一小段的SIFS,才會進行下一次傳輸工作,因此通道花在MAC的最短時間為

因為他們只考慮到接收端收到訊息所花的時間,所以沒有加上ACK。


Congestion in multi rate ad hoc networks2
Congestion In Multi-Rate Ad Hoc Networks

B. MAC Overhead in Congestion

  • 如果考慮通道的競爭狀況,MAC的overhead就會變成

  • 加上資料封包本身的傳輸時間之後,連結 傳輸花的全部時間就可以表示


Congestion in multi rate ad hoc networks3
Congestion In Multi-Rate Ad Hoc Networks

擁塞狀況發生的時候,會降低原本通道的處理能力。

過多的重傳甚至一直傳輸失敗導致的封包遺失都會造成MAC的overhead。


Congestion aware routing metric
Congestion-Aware Routing Metric

  • 這裡提出一個加權的通道延遲WCD,對於一個中間節點 i 來說,如果已經確認它的鄰居


Congestion aware routing protocol
Congestion-Aware Routing Protocol

  • 一個連結的data-rate是

  • 802.11b的data-rate為1Mps~11Mps,ELDC就可以從中間切開成兩段

  • 為了避免這些設下的限制造成路由找不到,他們又加入了一個欄位叫做ELDCF(初始值為1,代表系統目前有啟用ELDC機制),這個數值可以讓路由在設下ELDC之後找不到的時候,把系統直接切換到不使用ELDC機制的情形(ELDCF切換成0)。


Congestion aware routing protocol1
Congestion-Aware Routing Protocol

來源產生RREQ封包(ELDCF=1)

無法找到路由,ELCDF修正為0,重新運作

根據當時ELDC來判斷適合的連結有哪些

利用前面提到的WCD機制,從適合的連結中安排節點的優先權順序

成功到達目的地,目的地產生RREP經由原來的路徑傳回,路由正式形成


Simulations
Simulations

  • 在這個部份我們把三種路由做比較,第一種就是原始的DSR,第二種就是只使用WCD機制的CARMdelay,第三種是結合ELDC和WCD的CARM。

  • 作為比較的參數有:

    • 封包傳輸成功率

    • 平均端對端延遲

    • Control overhead





Conclusion
Conclusion

  • 這篇主要的貢獻就是研究DSR在遇到一些傳輸失敗的過程中,經過WCD和ELDC機制的改良過程,可以避免掉擁塞和mismatch的情形,增加傳輸成功率,也讓延遲降低。


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