[发明专利]网络拥塞处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及网络拥塞处理方法及装置。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，与传统信息网络技术相比，具有监测精度高、鲁棒性好、覆盖区域大和智能化等优点，已被广泛地应用于多个领域。

由于无线传感器网络具有大规模密集部署、多对一通信方式、无线链路质量差、网络拓扑结构动态变化，及突发事件易导致流量突发性等特点，所以无线传感器网络容易出现局部或全部区域拥塞的情况。拥塞会引起信息传输延迟的增大和数据的丢失，甚至导致Sink(汇聚)节点接收不到任何信息，进而影响无线传感器网络的QoS(Quality of Service，服务质量)性能和生存周期，因此拥塞控制已成为无线传感器网络QoS保障机制的关键技术。

现有技术中，通过CODA(Congestion Detection and Avoidance in Sensor Networks，拥塞检测和避免方法)，或者ARC(Adaptive Resource Control，自适应资源控制机制)的方案解决网络拥塞的问题。

CODA算法的技术方案结合了基于信道采样的拥塞检测、开环逐跳反压和闭环多源调节三种机制，适用于数据源到Sink节点传输的拥塞控制。传感器路由节点在缓存区非空时采样信道，检测到拥塞就广播反压消息，反压消息沿着通向数据源的方向传播。接收到反压消息的路由节点根据本地拥塞策略如分组丢弃、AIMD(Additive Increase Multiplicative Decrease，和式增加，积式减少)等，抑制其发送速率或者丢弃分组，并基于本地网络状况决定是否继续向上游路由节点传播。若网络拥塞长时间无法解决则进入闭环调节机制以降低数据源的分组速率。

CODA算法虽然在一定程度上解决了网络拥塞问题，但在某些应用场景中，比如重大事件的报警监测工作中，对网络传输数据的可靠性和精度要求较高，不允许数据在传输过程中降速或丢包，于是，该方法不适用。

ARC算法的技术方案，当网络中某路由节点检测到拥塞发生后，拥塞区域下游的第1个非拥塞路由节点启动新路径反向建立过程。它选择到原路径跳数少的邻居路由节点作为新路径的下一跳路由节点，后续路由节点也会采用同样的方式确定其下一跳。这样，采用深度优先搜索的方式最终形成新路径，该路径会在拥塞区域外的某个上游路由节点与原路径汇合。此后数据流将沿着建立过程的相反方向在新路径上传输，从而绕开拥塞区域。拥塞解除后，发起路由节点沿新路径发送关闭消息，使数据流按照原先的最优路径传输。

采用ARC算法的技术方案，为了建立备用路径每个路由节点都要维护一个邻居信息表。在数据源到Sink节点的路径建好后，路径上的每个路由节点都要发送包含该路径ID的通告消息，以实时更新邻居信息表中的信息，其存储和通信开销大，启动时间长。传输数据时，该算法只是将数据流平均地分配给各条路径，所采用的分流机制过于简单。最为关键的是：如果拥塞是由于下游路由节点引起的，该方法无效。即该方法只能解决上游引起的拥塞。

发明内容

本发明的实施例提供一种网络拥塞处理方法及装置，既能够缓解下游路由节点引起的拥塞，也能缓解上游路由节点传输的数据流量过大引起的拥塞。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种网络拥塞处理方法，包括：

接收拥塞路由节点发送的拥塞状态命令，从所述拥塞状态命令中解析出拥塞状态类型标识符；

判断所述拥塞状态类型标识符代表拥塞状态还是代表拥塞解除状态；

当所述拥塞状态类型标识符代表拥塞状态时，以广播的形式发布求助信息命令；

接收收到求助信息命令的路由节点回复的应答消息，从回复应答消息的路由节点中获取目标路由节点；

与所述目标路由节点建立辅助链路；

将向拥塞路由节点发送的至少部分数据流转发给辅助链路。

一种网络拥塞处理装置，包括：

解析单元，用于接收拥塞路由节点发送的拥塞状态命令，从所述拥塞状态命令中解析出拥塞状态类型标识符；

判断单元，用于判断所述拥塞状态类型标识符代表拥塞状态还是代表拥塞解除状态；

发布单元，用于当所述拥塞状态类型标识符代表拥塞状态时，以广播的形式发布求助信息命令；

获取单元，用于接收收到求助信息命令的路由节点回复的应答消息，从回复应答消息的路由节点中获取目标路由节点；