基于Vegas算法改进的一种卫星网络拥塞控制方法

摘要

本发明是一种基于Vegas算法改进的一种卫星网络拥塞控制方法，适用于对卫星网络的拥塞控制。在RTT中去掉由于距离变化而造成的RTT波动的影响，改进Vegas中BaseRTT的计算方法，改进后的BaseRTT称为BaseRTT_sat可以随距离的变化而变化，这样可以更准确的估算卫星网络的性能，可以对网络的拥塞窗口做出准确的调整。去掉了通信距离变化对Vegas算法在卫星网络进行拥塞控制造成的影响，提高了Vegas算法在卫星网络中性能，提高了卫星网络带宽分配的公平性，改进后的算法更适用于卫星网络。

主权项

1.一种基于Vegas算法改进的卫星网络拥塞控制方法，其特征在于具有以下步骤: 第一步，根据卫星间的瞬时地心角与卫星的轨道高度计算相互通信的卫星间距离作为通信链路长度； 所述计算相互通信卫星间链路长度L的步骤为： 卫星间瞬时地心角的计算公式为： 其中，θ为瞬时地心角，为相互通信卫星星下点的经纬度、卫星间距离的计算公式为：其中，L为链路长度，R为地球半径，H₁是卫星A的高度，H₂是卫星B的高度； 第二步，计算数据包的往返传播时延，并进一步计算往返非传播时延； 所述计算往返传播时延RPD的公式为 其中，c为光速，L为卫星之间的距离、 所述计算往返非传播时延RNPD的公式为 RNPD＝RTT-RPD 其中，RTT为数据包的往返时延； 第三步，对比源节点到宿节点间各数据包的往返非传播时延，获取其中最小的一个，记为最小往返非传播时延RNPD_min； 第四步，将最小往返非传播时延与此时刻通过计算得到的往返传播时延相加，得到卫星链路往返时延的最小值，记为BaseRTT_sat； BaseRTT_sat＝RNPD_min+RPD 第五步，将BaseRTT_sat代入下列公式计算期望吞吐量Expected和实际吞 吐量Actual的差值Diff， Expected＝cwnd(t)/BaseRTT_sat Actual＝cwnd(t)/RTT Diff＝Expected-Actual 其中，BaseRTT_sat为卫星链路往返时延的最小值；cwnd(t)为目前拥塞窗口的大小；RTT为数据包的往返时延； 第六步，若实际吞吐量和期望吞吐量数值很接近，δ＜α，判断为网络没有发生拥塞；若实际吞吐量远小于期望吞吐量，δ＞β，则判断为出现拥塞状况，更新拥塞窗口，其中：δ＝Diff*RTT，α和β是定义的两个阈值，α触发发送速率的提升；β触发发送速率的降低。