[发明专利]一种基于链路质量和排队时延的路由方法

摘要

本发明提供了一种基于链路质量和排队时延的路由方法，首先依据网内节点周期广播自身状态和邻居节点消息数目来统计节点间通信链路质量，并利用业务发送流量估计出排队时延。其次从邻居节点信息中提取网络拓扑结构，并结合节点自身状态信息组建信息表。最后根据业务特征从可达的路径中选取最佳路由。本发明无需人工预先指定路径，能够为寻址类业务动态地选取出路由，从而适应数据链网络拓扑动态变化。此外，本发明在选择路由时考虑了业务特征对链路质量和时延的要求，且该方法已在实际工程上得到应用，性能达到研制要求。

主权项

1.一种基于链路质量和排队时延的路由方法，其特征在于包括下述步骤：(1)网内节点以节点自身状态信息和邻居节点信息两类组网业务为统计样本，节点自身状态信息包括节点ID、网络责任和节点位置，网络责任分为主网管、替补网管、中继和替补中继四种类型；邻居节点信息包括节点自身ID、邻居节点ID、邻居节点到本节点链路质量和本节点到邻居节点链路质量；网内节点周期广播发送两类组网业务，并统计在单个周期内收到邻居节点发送的组网业务数目，随后在本周期末计算当前周期与上两个周期统计收到的组网业务数目，将组网业务数目相加后的结果作为邻居节点到本节点的链路质量，并从上一个周期邻居节点消息中获取本节点到邻居节点链路质量；在节点运行的初始时刻链路质量默认为0；(2)节点内部依据消息的优先级建立不同的队列，在估算排队时延时首先统计在固定周期内各优先级队列发送的业务数量，然后在每个周期末计算发送流量，即在考虑队列调度时每毫秒各优先级队列能调度发送多少个字节，同时对上个周期与当前周期的发送流量进行加权处理；本周期的权值为0.7，上一周期的权值为0.3；(3)每个节点根据节点自身状态信息和邻居节点消息建立并更新维护节点信息表，节点信息表包括节点内部各优先级业务的排队估计时延、周围一跳节点数目及节点ID、自身节点与一跳可达节点双向链路质量、以及该节点承担的网络责任；(4)通过查找节点信息表提取到达目的节点存在的可能路径；如果目的节点在业务产生节点的邻居中，则标记为一跳可达并提取到达该节点的链路质量；如果目的节点为业务产生节点的一跳节点的邻居节点，则标记为两跳可达并计算到达目的节点的链路质量和转发节点排队时延；该路径的链路质量为业务产生节点到转发节点链路质量与转发节点到目的节点质量相乘，并将其与固定数值225相比折算成该路径送达率；(5)将应用业务分为时敏业务和可靠业务两大类，时敏业务是指业务对时延有要求，若超过生命周期则该业务将失效；可靠业务是指业务要求能够准确送达目的节点；对于时敏业务，优先选择在其容忍排队时延阈值下链路质量最优的路径；对于可靠业务，在高于链路质量门限上选取排队时延最小的路径；如果当前网络状况不能满足应用业务的链路质量要求或时延要求，则选取链路质量最好的路径；如果在同等条件下有多条路径可达目的节点，则选择不经主网管或中继转发的路径。