[發明專利]一種面向航空集群的網絡擁塞控制路由方法

有效

• 申請號: 201910056923.1
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109639588B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 呂娜;曹芳波;鄒鑫清;陳柯帆;周家欣;劉鵬飛;劉創;朱夢圓
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H04L47/10
• 分類號: H04L47/10;H04L47/125;H04L45/12;H04L45/247
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 杜正國;陸華

1.一種面向航空集群的網絡擁塞控制路由方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、分別評估網絡節點、通信鏈路和任務子網的負載狀態并構建網絡負載評價體系，所述網絡負載評價體系包括定義節點負載指標、定義通信鏈路負載指標和定義任務子網負載指標；

步驟二、設計網絡擁塞控制路由算法并將評價指標作為算法的輸入，根據算法輸出結果實施有效的網絡擁塞控制，包括以下步驟：

步驟21、節點i統計當前周期T內自身節點負載情況，計算節點負載指標NL；

步驟22、節點i統計當前周期T內與自身相關通信鏈路的負載情況，計算通信鏈路負載指標LL；

步驟23、節點i將自身ID、節點所在子網的ID、節點自身負載指標NL、與節點自身相關的通信鏈路ID、與節點自身相關的通信鏈路負載指標LL加入拓撲控制TC消息的預留字段并廣播；

步驟24、拓撲控制TC消息廣播過程中，由當前節點的MPR節點對該拓撲控制TC消息進行二次轉發，直到該拓撲控制TC消息被傳播到全網所有節點；

步驟25、節點收到其他節點廣播的拓撲控制TC消息后，進行如下操作：

(1)提取預留字段中存儲的信息，獲得全網各節點負載指標NL、各通信鏈路負載指標LL；

(2)將任務子網ID相同的節點放入同一集合，構成任務子網節點集合；

(3)依據具體的任務子網節點集合，將該集合中任意一對節點間存在的通信鏈路ID提取出來，構成該任務子網的通信鏈路集合；

步驟26、計算各任務子網負載指標AL；

步驟27、當前節點依據OLSR協議最短路徑算法所計算出的路由表對信息分組進行路由，同時作出以下判斷：

步驟271、若該信息分組的下一跳節點正好是目的節點，則當前節點按照已有的路由表記錄的路徑對其進行轉發；

步驟272、判斷下一跳節點是否為擁塞節點，

當滿足以下條件之一時，該下一跳節點為擁塞節點：

①該下一跳節點負載指標NL高于負載閾值NL_th；

②當前節點與該下一跳節點之間的通信鏈路負載指標LL高于負載閾值LL_th；

③該任務子網負載指標AL高于LL_th；

步驟273、若該信息分組的下一跳節點是擁塞節點而且不是目的節點，則當前節點采用OLSR協議最短路徑算法，計算全部備用路徑并選擇輕負載路由；從備用路由計算的結果發現，如果不存在替代路徑則當前節點采用原路由表對該信息分組進行轉發。

2.根據權利要求1所述一種面向航空集群的網絡擁塞控制路由方法，其特征在于，所述節點負載指標的定義方法，包括：

設統計周期為T，在T內節點i從與鄰居節點j對應的通信鏈路接收端口中收到的總數據量為Receive_Bytes_j，設k為節點i的鄰居節點數量，節點i統計從k個鄰居節點接收到的總數據量，設節點i在一個統計周期T內接收到的總數據量為Receive_Bytes，

設Initial_Bytes為上一統計周期T結束時，節點i未處理完的數據量，則節點i在當前周期內的節點負載Node_Load計算如下，其中，Initial_Bytes不為0時，節點i在新的周期內將會依次處理Initial_Bytes和Receive_Bytes，

Node_Load＝Initial_Bytes+Receive_Bytes

依據節點負載能力的不同，設置負載上限Node_Loadmax以及判斷節點處于高負載狀態時的負載閾值Node_Loadth，將節點負載Node_Load歸一化數值作為節點負載指標NL，NL計算過程如下，取值范圍為(0，1)，

將節點負載閾值Node_Loadth歸一化數值作為歸一化閾值NL_th，歸一化閾值計算如下，當NL處于歸一化閾值NL_th與1之間時，表明該節點的負載較高，需要實施擁塞控制，