接體現(xiàn)即是節(jié)點3的轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)趨于“占滿”狀態(tài)，并且其無線信道占用率明顯上升。當(dāng)MANET中數(shù)據(jù)流量較大，并且存在明顯的蜂腰部時，擁塞情況尤其明顯和嚴(yán)重。
[0043]為了防止這種擁塞情況出現(xiàn)，設(shè)計一種改進(jìn)的OLSR路由協(xié)議，結(jié)合節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)和信道擁塞程度，通過臨時增加低擁塞備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的方法，增加數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，提高數(shù)據(jù)通過率。具體思路為:
[0044]在采用OLSR協(xié)議的MANET節(jié)點路由表中增加一個轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率項(列)和一個信道占用率項(列)，其內(nèi)容作為路由表廣播信息的一部分，隨著本節(jié)點的路由表向鄰居節(jié)點廣播。當(dāng)圖2中節(jié)點I收到作為MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點3的路由表廣播信息，如果滿足下列兩個條件之一:
[0045](I)節(jié)點3中的信道占用率達(dá)到或超過事先設(shè)定的閾值時(比如，70% )；
[0046](2)節(jié)點3中的轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率達(dá)到或超過事先設(shè)定的閾值時(比如，70% )；
[0047]則此時源節(jié)點I不再忽略其他鄰居節(jié)點的路由表廣播，而是從其中篩選出包含目的節(jié)點、并且信道占用率及轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率低的鄰居節(jié)點(比如，兩個數(shù)值總和最低，并且單項值不超過70%的鄰居節(jié)點)，作為備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，記入自己的轉(zhuǎn)發(fā)路由表中。為了防止形成泛洪廣播，備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)目可以通過實際情況進(jìn)行調(diào)整，比如每個目的節(jié)點最多增加兩個對應(yīng)的備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。
[0048]假設(shè)信道占用率及轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率閾值設(shè)定為70%，某時刻圖2中節(jié)點3中的信道占用率達(dá)到了 70%，節(jié)點7和8的信道占用率和轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率分別為(25%、10%), (25%、15% )，則節(jié)點I根據(jù)上述改進(jìn)原則，當(dāng)收到鄰居節(jié)點7的路由表廣播、同時節(jié)點7路由表中存在目的節(jié)點4時，則為本節(jié)點路由表的目的節(jié)點4增加一條備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點7，將目的節(jié)點為4的后續(xù)待發(fā)數(shù)據(jù)通過節(jié)點7轉(zhuǎn)發(fā)出去。與此類似，節(jié)點2的路由表中，可為目的節(jié)點6增加備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點8，并將目的節(jié)點為6的后續(xù)待發(fā)數(shù)據(jù)通過節(jié)點8轉(zhuǎn)發(fā)出去。此時節(jié)點I和2中的路由表如圖4所示，轉(zhuǎn)發(fā)路徑如圖5所示。由此來分散MPR節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)負(fù)擔(dān)，降低網(wǎng)絡(luò)中的擁塞程度。
[0049]當(dāng)原MPR節(jié)點的信道占用率及轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率降到一個比閾值更低的數(shù)值后(比如60%，以防止出現(xiàn)抖動)，則節(jié)點1、2要在備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點過期后刪除備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，將路由協(xié)議恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)OLSR路由協(xié)議。
[0050]鑒于上述基本思想，一種基于OLSR協(xié)議的MANET網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法，實現(xiàn)步驟如下:
[0051]步驟一、在運行OLSR協(xié)議節(jié)點路由表中，增加一個信道占用率表項，定義為channel_occupancy_rate，用來記錄本節(jié)點的信道占用情況。增加一個轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率表項，定義為trans_buffer_occupancy_rate，用來記錄本節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用情況。
[0052]步驟二、廣播本地路由表。在節(jié)點廣播本地路由表時，連同新增的channel_occupancy_rate 矛口 trans_buffer_occupancy_rate 一?ο
[0053]步驟三、收到MPR節(jié)點路由表廣播時，判斷MPR的信道占用率是否超過上限閾值nl，或者轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率是否超過上限閾值n2，如果沒有超限，則采用標(biāo)準(zhǔn)OLSR方法更新自己的轉(zhuǎn)發(fā)路由表，如果超限，則在保留原有MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點信息的同時，嘗試在其他鄰居節(jié)點路由表廣播中，為下一跳是占用率超限的MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的目的節(jié)點，增加新的備用MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。
[0054]新增備選MPR節(jié)點的必須同時滿足下列條件:
[0055](I) channel_occupancy_rate 不超過 nl。
[0056](2) trans_bufTer_occupancy_rate 不超過 η2。
[0057](3)除原 MPR 節(jié)點外 channel_occupancy_rate 與
[0058]trans_buffer_occupancy_rate之和，在所有鄰居節(jié)點中最低。
[0059]新增轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的上限設(shè)定為m。也就是說，當(dāng)MPR和備選MPR的總數(shù)達(dá)到m+1時，無論各個MPR是否超限，都不再為同一目的節(jié)點新增備選MPR節(jié)點，以防止出現(xiàn)泛洪廣播。
[0060]步驟四、如果有數(shù)據(jù)要發(fā)送，為MPR超限的目的節(jié)點，選用備用MPR節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0061]步驟五、判斷備用MPR節(jié)點是否過期，如果沒有過期，則繼續(xù)保留；如果已經(jīng)過期，則判斷原有MPR節(jié)點信道占用率是否降到下限閾值nl’以下，并且轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率是否降到n2’以下(nl>nl’，n2>n2’，以防止反復(fù)增加備用節(jié)點形成抖動)。如果此時原有MPR信道占用率已經(jīng)降到nl’以下，并且轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率已經(jīng)降到n2’以下，則刪除備用MPR節(jié)點，恢復(fù)為常規(guī)OLSR協(xié)議更新路由表。如果此時原有MPR信道占用率高于nl’，或者轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率高于n2’，則刷新備用MPR的生存周期，延長其有效期。
[0062]步驟六、查看是否接收到鄰居MPR節(jié)點發(fā)送來的路由表信息，如果有，則轉(zhuǎn)到步驟三，如果沒有，則進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)或者步驟二。
【主權(quán)項】
1.一種基于OLSR協(xié)議的移動自組織網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法，其特征在于:利用OLSR協(xié)議中，鄰居節(jié)點間路由表的定期廣播更新功能，通過信道占用率及轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率篩選備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，以獲取特定目的節(jié)點更多的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，分散轉(zhuǎn)發(fā)路徑，降低網(wǎng)絡(luò)中的擁塞程度； 通過如下步驟實現(xiàn): 步驟一、在運行OLSR協(xié)議節(jié)點路由表中，增加一個信道占用率表項，定義為channel_occupancy_rate，用來記錄本節(jié)點的信道占用情況；增加一個轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率表項，定義為trans_buffer_occupancy_rate，用來記錄本節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用情況； 步驟二、廣播本地路由表；在節(jié)點廣播本地路由表時，連同新增的channel_occupancy_rate 矛口 trans_buffer_occupancy_rate 一? ； 步驟三、收到MPR節(jié)點路由表廣播時，判斷MPR的信道占用率是否超過上限閾值η I，或者轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率是否超過上限閾值π2，如果沒有超限，則采用標(biāo)準(zhǔn)OLSR方法更新自己的轉(zhuǎn)發(fā)路由表，如果超限，則在保留原有MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點信息的同時，嘗試在其他鄰居節(jié)點路由表廣播中，為下一跳是占用率超限的MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的目的節(jié)點，增加新的備用MPR轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)占.V， 步驟四、如果有數(shù)據(jù)要發(fā)送，為MPR超限的目的節(jié)點，選用備用MPR節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)；步驟五、判斷備用MPR節(jié)點是否過期，如果沒有過期，則繼續(xù)保留；如果已經(jīng)過期，則判斷原有MPR節(jié)點信道占用率是否降到下限閾值nl’以下，并且轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率是否降到η2’以下(nl>nl’，n2>n2’，以防止反復(fù)增加備用節(jié)點形成抖動)；如果此時原有MPR信道占用率已經(jīng)降到nl’以下，并且轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率已經(jīng)降到n2’以下，則刪除備用MPR節(jié)點，恢復(fù)為常規(guī)OLSR協(xié)議更新路由表；如果此時原有MPR信道占用率高于nl’，或者轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)占用率高于n2’，則刷新備用MPR的生存周期，延長其有效期。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于OLSR協(xié)議的移動自組織網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法，其特征在于:步驟三中新增備選MPR節(jié)點的必須同時滿足下列條件:(1)channel_occupancy_rate 不超過 nl ；(2)trans—buffer_occupancy—rate 不超過 n2 ； (3)除原MPR 節(jié)點外 channel—occupancy—rate 與 trans—buffer—occupancy—rate之和，在所有鄰居節(jié)點中最低； 新增轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的上限設(shè)定為m。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于OLSR協(xié)議的移動自組織網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法，屬于無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議領(lǐng)域。本發(fā)明是利用在OLSR協(xié)議中，鄰居節(jié)點間路由表的定期廣播更新功能，通過信道占用率篩選備選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，以獲取特定目的節(jié)點更多的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，分散轉(zhuǎn)發(fā)路徑，降低網(wǎng)絡(luò)中的擁塞程度。本方法僅在路由表廣播時增加一個信道占用率表項，對整個系統(tǒng)增加的運算負(fù)擔(dān)非常小，便于在實際應(yīng)用中實施；可以實時獲取網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及節(jié)點信息，并根據(jù)信道占用率情況，實時更新轉(zhuǎn)發(fā)路由表中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，保證了對整個網(wǎng)絡(luò)的正?？刂?，防止形成擁塞點及泛洪廣播；不僅適用于采用OLSR協(xié)議的MANET無限自組織網(wǎng)絡(luò)，也適用于采用此協(xié)議的有線網(wǎng)絡(luò)。
【IPC分類】H04W40/32, H04W84/18, H04W4/06, H04W28/02
【公開號】CN105007570
【申請?zhí)枴緾N201510347108
【發(fā)明人】張全新, 朱紅, 程子敬, 曲家慶, 譚毓安, 李元章, 馬忠梅
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月19日