[发明专利]无线片上网络中拥塞与故障感知无线路由器及其路由方法

摘要

本发明公开了一种无线片上网络中拥塞与故障感知无线路由器及其方法，其特征是：利用设计的无线通信拥塞和故障感知模块，感知无线通信对的拥塞和故障信息，并对其编码发送给子网中的路由器；子网中的路由器根据接收到的无线通信对状态信息，判断数据包是否使用无线传输。本发明能够提前感知禁用故障的无线通信对，并平衡有线和无线传输的利用率。实验表明本发明，能够有效地缓解网络拥塞，降低网络的延迟，提高网络的吞吐量。

主权项

1.一种无线片上网络中拥塞与故障感知无线路由器，应用于由若干个子网构成的无线片上网络中，任意一个子网由一个无线路由器WR及若干个有线路由器BR构成；其中，所述无线路由器WR是由自身有线路由器BR和基础无线接口构成，所述基础无线接口包括：发送端的发送缓冲区、串行化器，调制器、功率放大器；接收端的低噪放大器、解调器、解串行化器、接收缓冲区；其特征是，在所述基础无线接口内设置拥塞感知模块、故障感知模块、状态编码模块、解码器和编码器，从而形成改进的无线接口，并与自身有线路由器BR共同构成拥塞与故障感知的无线路由器CFWR；所述故障感知模块包括：第一计数器、第二计数器、编解码控制单元、数据包判别单元；所述改进的无线接口通过接收端的低噪放大器、解调器、解串行化器依次接收和处理其他无线路由器CFWR发送的无线数据，得到处理后的无线数据包并发送给所述编解码控制单元；由所述编解码控制单元判断所述处理后的无线数据包中是否存在编码控制位cf，若存在，则选通解码器所在的数据通路，用于将所述处理后的无线数据包发送给所述接收缓冲区；否则，直接将所述处理后的无线数据包发送给所述接收缓冲区；所述接收缓冲区接收到无线数据包后，判断自身的利用率是否达到阈值，并将判断结果D1发送其他无线路由器CFWR的拥塞感知模块；所述数据包判别单元读取所述接收缓冲区中的无线数据包，并判断是否为确认数据包，若不是确认数据包，则将所述无线数据包丢弃，并结束故障感知模块；若是确认数据包，则获取所述无线数据包中无线路由器CFWR的地址WR_id，并判断所述确认数据包是否为正确确认数据包，若是正确确认数据包，则将第一计数器的值置“0”，并结束故障感知模块；若不是正确确认数据包，则判断第二计数器的值是否为“0”，若第二计数器的值为“0”，则选通所述编码器所在的数据通路，同时将所述第二计数器的值置为“1”，将所述第一计数器的值置为“0”；若第二计数器的值不为“0”，则将第一计数器的值加“1”后，结束故障感知模块；所述无线路由器CFWR自身的有线路由器BR将需要传输的无线数据包发送给所述改进的无线接口的发送缓冲区，所述发送缓冲区接收到无线数据包后判断自身的利用率是否达到阈值，并将判断结果D2发送给所述拥塞感知模块；同时，所述拥塞感知模块接收其他无线路由器CFWR发送的判断结果D1；若所述编码器所在的数据通路已选通，则所述发送缓冲区通过所述编码器所在的数据通路将需要传输的无线数据包依次经过串行化器，调制器、功率放大器发送给其他无线路由器CFWR；若所述编码器所在的数据通路未选通，则所述发送缓冲区直接将需要传输的无线数据依次经过串行化器，调制器、功率放大器发送给其他无线路由器CFWR；所述状态编码模块在当前时钟周期内从所述拥塞感知模块获取判断结果D2和判断结果D1，并从所述故障感知模块中获取第一计数器的值后进行编码，得到当前时钟周期的无线通信对状态信息，并与上一时钟周期的无线通信对状态信息进行比较，若有不同，则将上一时钟周期的无线通信对状态信息更新为当前时钟周期的无线通信对状态信息，并发送给子网内每个路由器。