[發明專利]一種基于分布式網絡負載感知的路由方法

有效

• 申請號: 201611173859.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106658605B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 周虎;張恒生;劉昱
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W40/02;H04L12/721
• 代理公司: 61204 西北工業大學專利中心
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種基于分布式網絡負載感知的路由方法，每一個網絡節點通過偵聽周邊節點發送數據包以及自身發送數據包歷史信息不斷更新自身的歸一化網絡負載，源節點S有數據需要向目的節點D發送，計算備選路徑的路徑歸一化網絡負載，選擇網絡負載低的路徑來轉發數據包。本發明基于網絡負載感知的結果實現路由決策，有利于網絡路由的可靠性以及負載均衡。

技術領域

本發明涉及通信網絡技術領域，尤其是通信網絡中的一種路由協議。

背景技術

分布式ad hoc網絡中，源節點和目的節點往往需要通過多跳的方式傳輸數據。源節點需要選擇一條或多條路徑向目的節點傳輸數據，這個過程稱作路由。一般地，將任意時刻無線環境中傳輸的數據量稱為網絡負載。無線網絡和通信具有廣播特性與波動特性。其中，廣播特性是指在收、發雙方進行數據傳輸的同時均會對其周邊一定范圍內的節點造成干擾，從而對網絡負載造成影響。波動特性是指隨著時間的推移，信道質量和網絡負載處于不斷變化中，因此網絡負載的實時變化狀況影響到傳輸鏈路的質量以及端到端路由的質量。

綜上所述，對網絡負載的識別和感知有利于路由協議的優化與設計。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于分布式網絡負載感知的路由方法，通過節點間分布式協作來感知網絡負載數值，并選擇網絡負載低的路徑來轉發數據包，從而保障端到端傳輸的質量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

步驟1，每一個網絡節點通過偵聽周邊節點發送數據包以及自身發送數據包歷史信息不斷更新自身的歸一化網絡負載，步驟如下：設當前時刻為t0，每個節點統計時間窗[t0-T，t0]內自身共發送的實際負載量P1，其中T為時間窗口大小；每個節點統計時間窗[t0-T，t0]內偵聽到的其他節點的實際負載量P2；每個節點計算統計時間窗[t0-T，t0]內的總負載P＝(P1+P2)/T；每一個節點計算歸一化網絡負載其中f(·)表示從P到的單一映射，且要求

步驟2，源節點S有數據需要向目的節點D發送，計算備選路徑的路徑歸一化網絡負載，步驟如下：源節點根據按需路由方式或者表驅動路由方式獲取多條備選路徑信息L₁,L₂,L₃...；計算每條路徑的歸一化網絡負載感知結果，l路徑的歸一化負載感知結果或其中μ_li表示l路徑上第li段鏈路發送節點的歸一化負載感知結果，L是該路徑上包含的總的節點個數；

步驟3，源節點S執行路徑選擇，步驟如下：如果是單路徑路由，選擇最大的歸一化負載感知結果的路徑做為路由選擇的結果，最大的歸一化負載感知結果的路徑就是負載最低的路徑；如果是多條路徑路由，按照比例關系實現業務量的分流，其中L^src,dest代表源節點到目的節點的所有路徑的集合，N_l1代表某條路徑的路由的業務量所占的源節點需要發送的總的業務量的比例因子，(hop_l1*η_l1)代表某條路徑的歸一化負載感知結果與其包含的鏈路段個數的乘積。

本發明的有益效果是：基于網絡負載感知的結果實現路由決策，有利于網絡路由的可靠性以及負載均衡。

附圖說明

圖1是中間節點收到包的處理流程圖；

圖2是目的節點收到包的處理流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限于下述實施例。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

步驟1：每一個網絡節點通過偵聽周邊節點發送數據包以及自身發送數據包歷史信息不斷更新自身的歸一化網絡負載。