[發(fā)明專利]一種IEEE802.11s下基于動(dòng)態(tài)分簇的多網(wǎng)關(guān)WMN負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710555836.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107360595B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿雄飛;吳俊文;王霄峻;文捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所;東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.一種IEEE802.11s下基于動(dòng)態(tài)分簇的多網(wǎng)關(guān)WMN負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，基于IEEE802.11s協(xié)議，以網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)作為簇頭、網(wǎng)關(guān)MAC地址作為簇標(biāo)識(shí)劃分簇，在RANN幀和PREQ幀中添加簇標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)普通節(jié)點(diǎn)的簇選擇和簇之間的分割，具體為：普通節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的RANN幀中的簇標(biāo)識(shí)即根節(jié)點(diǎn)地址選擇簇，在PREQ幀中添加簇標(biāo)識(shí)，任意節(jié)點(diǎn)收到PREQ幀后首先對(duì)比PREQ幀中的簇標(biāo)識(shí)和自身的簇標(biāo)識(shí)是否相同，不同則直接丟棄，這樣不同簇之間的節(jié)點(diǎn)則無(wú)法建立路由，實(shí)現(xiàn)簇分割的目的，而同簇的節(jié)點(diǎn)通過(guò)PREQ/PREP機(jī)制正常建立路由；

限制RANN幀廣播范圍，減小網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷和避免節(jié)點(diǎn)無(wú)效切換，具體為：任意節(jié)點(diǎn)收到來(lái)自非本簇的RANN幀時(shí)，判斷是否需要換簇，如果換簇才會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)該RANN幀，否則直接丟棄該幀，以保證RANN幀只能在本簇和鄰簇的邊界節(jié)點(diǎn)廣播；

修改PREP幀和PERR幀的處理函數(shù)，判斷節(jié)點(diǎn)是否在先驗(yàn)樹(shù)形路由中為葉子節(jié)點(diǎn)，規(guī)定只有葉子節(jié)點(diǎn)可以換簇，實(shí)現(xiàn)先驗(yàn)樹(shù)形路由的維護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)換簇時(shí)先驗(yàn)樹(shù)形路由和網(wǎng)關(guān)負(fù)載的平滑過(guò)渡；

普通節(jié)點(diǎn)選擇簇時(shí)，綜合考慮節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)關(guān)的路徑Metric和網(wǎng)關(guān)自身負(fù)載，選擇最佳的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡，具體為：任意節(jié)點(diǎn)收到鄰簇的RANN幀后運(yùn)行簇選擇算法，首先判斷本節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的路徑是否有效，如果失效則換簇；如果沒(méi)有失效則判斷自己是否為葉子節(jié)點(diǎn)，非葉子節(jié)點(diǎn)不能換簇；葉子節(jié)點(diǎn)判斷當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的負(fù)載和鄰簇網(wǎng)關(guān)的負(fù)載是否都在負(fù)載閾值內(nèi)，如果不在則預(yù)測(cè)換簇后鄰簇網(wǎng)關(guān)負(fù)載是否小于負(fù)載閾值，是則換簇，否則不換簇；如果兩個(gè)網(wǎng)關(guān)負(fù)載均在負(fù)載閾值內(nèi)，判斷節(jié)點(diǎn)到鄰簇網(wǎng)關(guān)的Metric與到當(dāng)前網(wǎng)關(guān)Metric的差距是否超過(guò)Metric差閾值且換簇后鄰簇網(wǎng)關(guān)負(fù)載是否在負(fù)載閾值內(nèi)，滿足這兩個(gè)條件則換簇，否則不換簇。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IEEE802.11s下基于動(dòng)態(tài)分簇的多網(wǎng)關(guān)WMN負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：修改PREP幀和PERR幀處理函數(shù)，判斷節(jié)點(diǎn)是否在先驗(yàn)樹(shù)形路由中為葉子節(jié)點(diǎn)，規(guī)定只有葉子節(jié)點(diǎn)可以換簇，實(shí)現(xiàn)先驗(yàn)樹(shù)形路由的維護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)換簇時(shí)先驗(yàn)樹(shù)形路由和網(wǎng)關(guān)負(fù)載的平滑過(guò)渡，具體為：

在PREP幀處理過(guò)程中通過(guò)判斷本節(jié)點(diǎn)是否為其它節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)路徑的下一跳來(lái)統(tǒng)計(jì)自己的子節(jié)點(diǎn)數(shù)，子節(jié)點(diǎn)數(shù)為零則表明自己在先驗(yàn)樹(shù)形路由中為葉子節(jié)點(diǎn)，規(guī)定只有葉子節(jié)點(diǎn)可以換簇，減小節(jié)點(diǎn)換簇時(shí)對(duì)同簇中其它節(jié)點(diǎn)的影響并限制了大量節(jié)點(diǎn)同時(shí)換簇，實(shí)現(xiàn)先驗(yàn)樹(shù)形路由和網(wǎng)關(guān)負(fù)載的平滑變化，非葉子節(jié)點(diǎn)收到關(guān)于子節(jié)點(diǎn)的PERR幀時(shí)表明該子節(jié)點(diǎn)路徑發(fā)生變化，此時(shí)將自己的子節(jié)點(diǎn)數(shù)減1。