拥塞控制方法与无线网状网系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种拥塞控制方法，包括：第二节点对流经本节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度；在判定第二节点达到第一拥塞程度时，第二节点向第一节点发送第一拥塞控制请求消息，以及向第三节点发送第二拥塞控制请求消息；其中，所述第一节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的上一跳节点，所述第三节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的下一跳节点；所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率；所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。本发明还同时公开了一种无线网状网系统。实施本发明可以有效避免网络拥塞，提高网络效率，提高无线网络传输的稳定性。
【专利说明】拥塞控制方法与无线网状网系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机【技术领域】，尤其涉及一种拥塞控制方法和无线网状网系统。
【背景技术】
[0002]无线Mesh网络(Wireless Mesh Networks, WMN,无线网状网络)是一种自组织、自配置的多跳无线网络，与传统的WLAN相比，WMN有着许多优势:(1)由于只需要很少的有线网络连接点(网关)，网络的布线成本大大降低；(2)多跳无线通信提供了更广的无线覆盖范围；(3)无线骨干网中多点到多点的连接，增强了网络的可靠性；(4)Mesh(网状)节点之间自动建立和维护连接，易于网络的增量部署，网络具有很好的可扩展性。
[0003]现有技术的无线网状网的网络结构如图1所示。WMN中存在4类节点:Mesh网关节点(Mesh Portal Point, MPP)、Mesh 转发节点(Mesh Point, MP)、Mesh 接入节点(MeshAccess Point, MAP)和无线终端(Stat1n, STA)。在 WMN 中，Mesh 节点(包括 MPP、MP 和MAP)以无线互连的方式构成无线骨干网，其中MPP作为网关(Gateway)以有线方式连接到Internet。MP作为路由器为其它Mesh节点转发报文，MAP作为AP为其覆盖范围内的移动终端提供无线连接，移动终端(Phone，PDA等)与覆盖其区域的MAP建立连接，并以无线多跳的方式通过网关实现Internet接入。
[0004]原始的802.11MAC最初是为单跳无线网络设计的，然而多跳无线数据中继是无线Mesh网络的核心。在无线Mesh网络中，每个Mesh节点(包括MPP、MP和MAP)都独立地竞争信道，不考虑上游或下游节点所处的网络状况，这样可能导致的结果就是:一个需要发送数据的节点把海量的报文在短时间内注入网络而导致下游节点发生本地拥塞，从而使下游的 QoS (Quality of Service,服务质量)恶化。
[0005]所谓本地拥塞，就是一个中介Mesh节点收到了多于它能够在预定时间窗口内所能发送出去的报文。本地拥塞的后果是本地节点的缓存被迅速填满，报文被丢弃出缓存，导致网络丢包现象严重。
[0006]目前已有的无线Mesh网络拥塞控制机制有如下三种:
[0007]第一种采用的控制措施是，当发现拥塞时首先判断是否需要发送拥塞控制请求，如果不需要，就通知邻居节点进行速率控制，避免干扰本节点；如果拥塞严重，就通知上游节点进行发送速率控制。
[0008]第二种采用的控制措施是，通知上游节点和下游节点调整传输时隙，实际上也是调整上游节点和下游节点的传输速率来缓解本节点的拥塞。
[0009]第三种采用的控制措施是，本节点发生拥塞是首先确定本节点的拥塞程度，然后将情况反馈给上游节点，上游节点根据拥塞情况确定最优的发送速率，以缓解本节点拥塞。
[0010]以上几种拥塞控制机制的核心都是调节上下游节点以及邻居节点的数据发送效率，具体来说是通过调整传输时隙来实现，可以部分缓解本节点的拥塞情况。然而，以上几种方案对拥塞的产生考虑并不充分，主要考虑是由于上游节点基于信道竞争机制，高速发送数据，而不考虑下游节点的网络状况，导致下游节点数据转发不及时而形成拥塞。
【发明内容】
[0011]本发明实施例的目的是解决无线网络中出现的拥塞问题，提高网络传输效率。
[0012]为了达到上述的目的，本发明实施例提出一种拥塞控制方法，包括以下步骤:
[0013]第二节点对流经本节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度；
[0014]在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，所述第二节点向第一节点发送第一拥塞控制请求消息，以及向第三节点发送第二拥塞控制请求消息；其中，所述第一节点是缓存所述第二节点的数据包的上一跳节点，所述第三节点是缓存所述第二节点的数据包的下一跳节点；
[0015]所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率；
[0016]所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。
[0017]进一步地，还包括以下步骤:
[0018]在判定所述第二节点达到第二拥塞程度时，所述第二节点向周围的邻居节点发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点的信道信息；
[0019]所述邻居节点接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点的信道信息，判断是否存在频率干扰；若存在，则所述邻居节点进行信道切换；若不存在，则所述邻居节点向所述第二节点返回拥塞通告应答消息。
[0020]进一步地，在所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息，并降低对所述第二节点的数据发送速率之后，还包括:
[0021]所述第一节点向所述第二节点返回第一拥塞控制应答消息；
[0022]所述第二节点接收所述第一拥塞控制应答消息，并将所述第一拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中；
[0023]在所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息，并增加对所述第二节点的资源预留量之后，还包括:
[0024]所述第三节点向所述第二节点返回第二拥塞控制应答消息；
[0025]所述第二节点接收所述第二拥塞控制应答消息，并将所述第二拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中。
[0026]进一步地，还包括如下步骤:
[0027]在判定所述第二节点达到第三拥塞程度时，所述第二节点判断本节点的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息；
[0028]若存在所述第一拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第一节点发送第一拥塞解除请求消息；
[0029]若存在所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第三节点发送第二拥塞解除请求消息；
[0030]若不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点判定继续保持对流经所述第二节点的数据包进行监测；
[0031]所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点的数据发送速率，并且向所述第二节点返回第一拥塞解除应答消息；
[0032]所述第二节点接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息；
[0033]所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点的资源预留量，并且向所述第二节点返回第二拥塞解除应答消息；
[0034]所述第二节点接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息。
[0035]进一步地，所述第二节点对流经所述第二节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度，具体包括:
[0036]所述第二节点对流经所述第二节点的数据包进行监测，获得数据包的流量；
[0037]当所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，则判定所述第二节点达到第一拥塞程度；
[0038]当所述数据包的流量小于所述第一流量阈值，且大于或等于第二流量阈值时，则判定所述第二节点达到第二拥塞程度；其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值；
[0039]当所述数据包的流量小于所述第二流量阈值，则判定所述第二节点达到第三拥塞程度。
[0040]为了达到上述相同的目的，本发明实施例还提出一种无线网状网系统，包括:第一节点、第二节点以及第三节点；其中，所述第一节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的上一跳节点，所述第三节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的下一跳节点；
[0041]所述第一节点包括发送速率降低模块；所述第二节点包括拥塞监测模块、第一拥塞控制发送模块以及第二拥塞控制发送模块；所述第三节点包括资源增加模块；
[0042]所述拥塞监测模块用于对流经所述第二节点的数据包进行监测并判断所述第二节点的拥塞程度；
[0043]所述第一拥塞控制发送模块用于在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，向所述第一节点发送第一拥塞控制请求消息；
[0044]所述第二拥塞控制发送模块用于在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，向所述第三节点发送第二拥塞控制请求消息；
[0045]所述发送速率降低模块用于在接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率；
[0046]所述资源增加模块用于在接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。
[0047]进一步地，所述无线网状网系统还包括所述第二节点周围的邻居节点；所述邻居节点包括频率干扰判断模块、信道切换模块以及拥塞通告应答模块；
[0048]所述第二节点还包括拥塞通告发送模块；所述拥塞通告发送模块用于在判定本节点达到第二拥塞程度时，向周围的邻居节点发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点的信道信息；
[0049]所述频率干扰判断模块用于在接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点的信道信息判断是否存在频率干扰；
[0050]所述信道切换模块用于在判定存在频率干扰时进行信道切换；
[0051]所述拥塞通告应答模块在判定不存在频率干扰时向所述第二节点返回拥塞通告应答消息。
[0052]进一步地，所述第一节点还包括第一拥塞控制应答模块；
[0053]所述第二节点还包括第一拥塞控制应答接收模块与第二拥塞控制应答接收模块；
[0054]所述第三节点还包括第二拥塞控制应答模块；
[0055]所述第一拥塞控制应答模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息并降低对所述第二节点的数据发送速率之后，向所述第二节点返回第一拥塞控制应答消息；
[0056]所述第一拥塞控制应答接收模块用于接收所述第一拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点的拥塞应答列表中；
[0057]所述第二拥塞控制应答模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息并增加对所述第二节点的资源预留量之后，向所述第二节点返回第二拥塞控制应答消息；
[0058]所述第二拥塞控制应答接收模块用于接收所述第二拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点的拥塞应答列表中；
[0059]进一步地，所述第一节点还包括发送速率提高模块与第一拥塞解除应答模块；
[0060]所述第二节点还包括应答判断模块、第一拥塞解除发送模块、第二拥塞解除发送模块、继续监测判定模块以及应答删除模块；
[0061]所述第三节点还包括资源减少模块与第二拥塞解除应答模块；
[0062]所述应答判断模块用于在判定所述第二节点达到第三拥塞程度时，判断所述第二节点的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息；
[0063]所述第一拥塞解除发送模块用于在所述拥塞应答列表中存在所述第一拥塞控制应答消息时，向所述第一节点发送第一拥塞解除请求消息；
[0064]所述第二拥塞解除发送模块用于当所述拥塞应答列表中存在所述第二拥塞控制应答消息时，向所述第三节点发送第二拥塞解除请求消息；
[0065]所述继续监测判定模块用于当所述拥塞应答列表中不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息时，判定继续保持对流经所述第二节点的数据包进行监测；
[0066]所述发送速率提高模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点的数据发送速率；
[0067]所述第一拥塞解除应答模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息并且提高对所述第二节点的数据发送速率后，向所述第二节点返回第一拥塞解除应答消息；
[0068]所述资源减少模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点的资源预留量；
[0069]所述第二拥塞解除应答模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息并且减少对所述第二节点的资源预留量后，向所述第二节点返回第二拥塞解除应答消息；
[0070]所述应答删除模块用于在所述第二节点接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息，以及用于在所述第二节点接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息。
[0071]进一步地，所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，判定所述第二节点达到第一拥塞程度；
[0072]所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量小于所述第一流量阈值且大于或等于第二流量阈值时，判定所述第二节点达到第二拥塞程度；
[0073]所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量小于所述第二流量阈值时，判定所述第二节点达到第三拥塞程度；
[0074]其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值。
[0075]相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于:针对无线网状网的结构特点，通过降低第一节点(即上游节点)的数据发送速率，增加第三节点(即下游节点)资源预留量，以及降低网络中的同频干扰和邻频干扰来缓解网络拥塞问题，可以有效避免网络拥塞，而且对网络中已经产生的拥塞也可以及时缓解，提高网络效率，提高无线网络传输的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0076]图1现有技术的无线网状网的网络结构图；
[0077]图2是本发明提供的一种拥塞控制方法的第一实施例的流程示意图；
[0078]图3是本发明提供的一种拥塞控制方法的第二实施例的流程示意图；
[0079]图4是本发明提供的一种拥塞控制方法的第三实施例的流程示意图；
[0080]图5是本发明提供的一种无线网状网系统的一个实施例的结构框图；
[0081]图6是图5中的第一节点的内部结构框图；
[0082]图7是图5中的第二节点的内部结构框图；
[0083]图8是图5中的第三节点的内部结构框图；
[0084]图9是图5中的邻居节点的内部结构框图。
【具体实施方式】
[0085]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0086]参见图2，是本发明提供的一种拥塞控制方法的第一实施例的流程示意图，该方法包括以下步骤:
[0087]S101，第二节点对流经本节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度；
[0088]S102，在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，所述第二节点向第一节点发送第一拥塞控制请求消息，以及向第三节点发送第二拥塞控制请求消息；
[0089]S103，所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率；
[0090]S104，所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。
[0091]其中，所述第一节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的上一跳节点，所述第三节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的下一跳节点；具体的，在上述步骤S101中，所述对流经第二节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度，具体包括:
[0092]对流经第二节点的数据包进行监测，获得数据包的流量；
[0093]当所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，则判定所述第二节点达到第一拥塞程度；
[0094]当所述数据包的流量小于所述第一流量阈值，且大于或等于第二流量阈值时，则判定所述第二节点达到第二拥塞程度；
[0095]当所述数据包的流量小于所述第二流量阈值，则判定所述第二节点达到第三拥塞程度。
[0096]其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值，所述第二流量阈值为所述当前节点的最大缓存量。所述第一拥塞程度代表第二节点达到拥塞程度高的状态，所述第二拥塞程度代表第二节点达到拥塞程度低的状态，所述第三拥塞程度代表第二节点未产生拥塞。
[0097]作为本实施例的更完善的改进，本实施例还可以包括步骤S105与步骤S106，具体如下:
[0098]S105，所述第二节点接收所述第一拥塞控制应答消息，并将所述第一拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中；
[0099]S106，所述第二节点接收所述第二拥塞控制应答消息，并将所述第二拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中。
[0100]在本实施例中，所述第二节点通过接收所述第一拥塞控制应答消息，能够确认所述第一节点已经降低对所述第二节点的数据发送速率；所述第二节点通过接收所述第二拥塞控制应答消息，能够确认所述第三节点已经增加对所述第二节点的资源预留量。
[0101]本发明实施例提供的一种拥塞控制方法，针对无线网状网的结构特点，通过降低第一节点(即上游节点)的数据发送速率，以及增加第三节点(即下游节点)资源预留来缓解网络拥塞问题，可以有效避免网络拥塞，而且对网络已经产生的拥塞也可以及时缓解，提闻网络效率。
[0102]参见图3，是本发明提供的一种拥塞控制方法的第二实施例的流程示意图。
[0103]本发明第二实施例提供的拥塞控制方法，包括上述第一实施例中的步骤S101、S102、S103、S104、S105以及S106，此外，还包括步骤S201-S204，具体如下:
[0104]S201，在判定所述第二节点达到第二拥塞程度时，所述第二节点向周围的邻居节点发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点的信道信息；
[0105]S202，所述邻居节点接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点的信道信息，判断是否存在频率干扰；
[0106]S203，若存在，则所述邻居节点进行信道切换；
[0107]S204，若不存在，则所述邻居节点向所述第二节点返回拥塞通告应答消息。
[0108]本发明的第二实施例提供的一种拥塞控制方法，是对上述的本发明的第一实施例的进一步改进，在判定第二节点达到第二拥塞程度，即达到较低的拥塞状态时，向所述第二节点的邻居节点发送拥塞通告消息。所述邻居节点接收到该拥塞通告消息后，则进一步判断是否存在频率干扰，并且在存在频率干扰时，切换所述邻居节点的信道至合适的信道。同频干扰和邻频干扰对无线网络的性能影响很大，尤其是基于802.11的无线网络，其可用的无干扰信道数量较少，容易存在同频或邻频干扰。本发明的第二实施例中的拥塞控制方法可以通过降低同频干扰或邻频干扰，提高无线网络传输的稳定性，有效避免网络拥塞，而且对网络已经产生的拥塞也可以及时缓解，提高网络效率。
[0109]参见图4，是本发明提供的一种拥塞控制方法的第三实施例的流程示意图。本发明第三实施例提供的拥塞控制方法，包括上述第二实施例中的步骤S101-S106以及步骤S201-204,此外，还包括步骤S301-S308，具体如下:
[0110]S301，在判定所述第二节点达到第三拥塞程度时，所述第二节点判断本节点的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息；
[0111]S302，若存在所述第一拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第一节点发送第一拥塞解除请求消息；
[0112]S303，所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点的数据发送速率，并且向所述第二节点返回第一拥塞解除应答消息；
[0113]S304，所述第二节点接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息；
[0114]S305，若存在所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第三节点发送第二拥塞解除请求消息；
[0115]S306，所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点的资源预留量，并且向所述第二节点返回第二拥塞解除应答消息；
[0116]S307，所述第二节点接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息；
[0117]S308，若不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点判定继续保持对流经所述第二节点的数据包进行监测；
[0118]本发明的第三实施例提供的一种拥塞控制方法，是对上述的本发明的第二实施例的进一步完善，在判定第二节点处于第三拥塞状态，即未产生拥塞时，进一步判断是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息，并且在存在所述第一拥塞控制应答消息时，使所述第一节点提高数据发送速率，将第一节点的发送速率调整至正常状态；在存在所述第二拥塞控制应答消息时使所述第一节点减少对所述第二节点的资源预留量，即当不存在拥塞时，可以回归到原始的状态，提高控制的稳定性，合理安排资源。
[0119]本发明还提供一种无线网状网系统，能够实现上述实施例中的拥塞控制方法的所有流程。
[0120]如图5所示，其是本发明的实施例提供的一种无线网状网系统的一个实施例的结构框图。所述无线网状网系统包括:第一节点1、第二节点2以及第三节点3以及邻居节点4。其中，所述第一节点1是缓存所述第二节点2的数据包的上一跳节点，所述第三节点3是缓存所述第二节点2的数据包的下一跳节点。所述邻居节点4是在所述第二节点2周围的与所述第二节点2连接的节点，可以为图5中的第一邻居节点、第二邻居节点、第三邻居节点等等的任意一个。
[0121]请同时参阅图6、图7、图8以及图9，其中，图6是所述第一节点1的内部结构框图，图7是所述第二节点2的内部结构框图，图8是所述第三节点3的内部结构框图，图9是所述邻居节点4的内部结构框图。
[0122]所述第一节点1包括发送速率降低模块101 ;所述第二节点2包括拥塞监测模块201、第一拥塞控制发送模块202以及第二拥塞控制发送模块203 ;所述第三节点3包括资源增加模块301 ；
[0123]所述拥塞监测模块201用于对流经所述第二节点2的数据包进行监测并判断所述第二节点2的拥塞程度；
[0124]所述第一拥塞控制发送模块202用于在判定所述第二节点2达到第一拥塞程度时，向所述第一节点1发送第一拥塞控制请求消息；
[0125]所述第二拥塞控制发送模块203用于在判定所述第二节点2达到第一拥塞程度时，向所述第三节点3发送第二拥塞控制请求消息；
[0126]所述发送速率降低模块101用于在接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点2的数据发送速率；
[0127]所述资源增加模块301用于在接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点2的资源预留量。
[0128]其中，所述拥塞监测模块201在监测到所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，判定所述第二节点2达到第一拥塞程度；
[0129]所述拥塞监测模块201在监测到所述数据包的流量小于所述第一流量阈值且大于或等于第二流量阈值时，判定所述第二节点2达到第二拥塞程度；
[0130]所述拥塞监测模块201在监测到所述数据包的流量小于所述第二流量阈值时，判定所述第二节点2达到第三拥塞程度；
[0131]其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值，所述第二流量阈值为所述第二节点2的最大缓存量。所述第一拥塞程度代表第二节点2达到拥塞程度高的状态，所述第二拥塞程度代表第二节点2达到拥塞程度低的状态，所述第三拥塞程度代表第二节点2未产生拥塞。
[0132]所述邻居节点4包括频率干扰判断模块401、信道切换模块402以及拥塞通告应答模块403 ；
[0133]所述第二节点2还包括拥塞通告发送模块204 ;所述拥塞通告发送模块204用于在判定本节点达到第二拥塞程度时，向周围的邻居节点4发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点2的信道信息；
[0134]所述频率干扰判断模块401用于在接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点2的信道信息判断是否存在频率干扰；
[0135]所述信道切换模块402用于在判定存在频率干扰时进行信道切换；
[0136]所述拥塞通告应答模块403在判定不存在频率干扰时向所述第二节点2返回拥塞通告应答消息。
[0137]进一步地，所述第一节点1还包括第一拥塞控制应答模块102 ；
[0138]所述第二节点2还包括第一拥塞控制应答接收模块205与第二拥塞控制应答接收模块206 ；
[0139]所述第三节点3还包括第二拥塞控制应答模块302 ；
[0140]所述第一拥塞控制应答模块102用于在所述第一节点1接收到所述第一拥塞控制请求消息并降低对所述第二节点2的数据发送速率之后，向所述第二节点2返回第一拥塞控制应答消息；
[0141]所述第一拥塞控制应答接收模块205用于接收所述第一拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点2的拥塞应答列表中；
[0142]所述第二拥塞控制应答模块302用于在所述第三节点3接收到所述第二拥塞控制请求消息并增加对所述第二节点2的资源预留量之后，向所述第二节点2返回第二拥塞控制应答消息；
[0143]所述第二拥塞控制应答接收模块206用于接收所述第二拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点2的拥塞应答列表中；
[0144]进一步地，所述第一节点1还包括发送速率提高模块103与第一拥塞解除应答模块 104 ；
[0145]所述第二节点2还包括应答判断模块207、第一拥塞解除发送模块208、第二拥塞解除发送模块209、继续监测判定模块210以及应答删除模块211 ；
[0146]所述第三节点3还包括资源减少模块303与第二拥塞解除应答模块304 ；
[0147]所述应答判断模块207用于在判定所述第二节点2达到第三拥塞程度时，判断所述第二节点2的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息；
[0148]所述第一拥塞解除发送模块208用于在所述拥塞应答列表中存在所述第一拥塞控制应答消息时，向所述第一节点1发送第一拥塞解除请求消息；
[0149]所述第二拥塞解除发送模块209用于当所述拥塞应答列表中存在所述第二拥塞控制应答消息时，向所述第三节点3发送第二拥塞解除请求消息；
[0150]所述继续监测判定模块210用于当所述拥塞应答列表中不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息时，判定继续保持对流经所述第二节点2的数据包进行监测；
[0151]所述发送速率提高模块103用于在所述第一节点1接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点2的数据发送速率；
[0152]所述第一拥塞解除应答模块104用于在所述第一节点1接收到所述第一拥塞解除请求消息并且提高对所述第二节点2的数据发送速率后，向所述第二节点2返回第一拥塞解除应答消息；
[0153]所述资源减少模块303用于在所述第三节点3接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点2的资源预留量；
[0154]所述第二拥塞解除应答模块304用于在所述第三节点3接收到所述第二拥塞解除请求消息并且减少对所述第二节点2的资源预留量后，向所述第二节点2返回第二拥塞解除应答消息；
[0155]所述应答删除模块211用于在所述第二节点2接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点2的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息，以及用于在所述第二节点2接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点2的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息。
[0156]通过采用本实施例所提供的无线网状网系统，在无线网状网中无论哪条数据链路中的节点都可以自我检测拥塞情况以及向其上游节点与下游节点发送消息，进而使得整个无线网状网在数据传输过程中都可以得到控制，有效地避免了拥塞的情况。
[0157]相比于现有技术，本发明实施例提供的有益效果在于:针对无线网状网的结构特点，通过降低第一节点1的数据发送速率，增加第三节点3资源预留量以及降低网络中的同频干扰和邻频干扰来缓解网络拥塞问题，可以有效避免网络拥塞，而且对网络已经产生的拥塞也可以及时缓解，提高网络效率，提高无线网络传输的稳定性。本发明的实施例提供的无线网状网系统，能够应用到无线网状网中，可以有效地解决网络拥塞的问题。
[0158]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0159]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种拥塞控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 第二节点对流经本节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度； 在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，所述第二节点向第一节点发送第一拥塞控制请求消息，以及向第三节点发送第二拥塞控制请求消息；其中，所述第一节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的上一跳节点，所述第三节点是缓存在所述第二节点的数据包的传输链路的下一跳节点； 所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率； 所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。
2.如权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，还包括以下步骤: 在判定所述第二节点达到第二拥塞程度时，所述第二节点向周围的邻居节点发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点的信道信息； 所述邻居节点接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点的信道信息，判断是否存在频率干扰；若存在，则所述邻居节点进行信道切换；若不存在，则所述邻居节点向所述第二节点返回拥塞通告应答消息。
3.如权利要求1或2所述的一种拥塞控制方法，其特征在于，在所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息，并降低对所述第二节点的数据发送速率之后，还包括: 所述第一节点向所述第二节点返回第一拥塞控制应答消息； 所述第二节点接收所述第一拥塞控制应答消息，并将所述第一拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中； 在所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息，并增加对所述第二节点的资源预留量之后，还包括: 所述第三节点向所述第二节点返回第二拥塞控制应答消息； 所述第二节点接收所述第二拥塞控制应答消息，并将所述第二拥塞控制应答消息保存在本节点的拥塞应答列表中。
4.如权利要求3所述的拥塞控制方法，其特征在于，还包括如下步骤: 在判定所述第二节点达到第三拥塞程度时，所述第二节点判断本节点的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息； 若存在所述第一拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第一节点发送第一拥塞解除请求消息； 若存在所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点向所述第三节点发送第二拥塞解除请求消息； 若不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息，则所述第二节点判定继续保持对流经所述第二节点的数据包进行监测； 所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点的数据发送速率，并且向所述第二节点返回第一拥塞解除应答消息； 所述第二节点接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息； 所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点的资源预留量，并且向所述第二节点返回第二拥塞解除应答消息； 所述第二节点接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除本节点的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息。
5.如权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述第二节点对流经所述第二节点的数据包进行监测，判断所述第二节点的拥塞程度，具体包括: 所述第二节点对流经所述第二节点的数据包进行监测，获得数据包的流量； 当所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，则判定所述第二节点达到第一拥塞程度； 当所述数据包的流量小于所述第一流量阈值，且大于或等于第二流量阈值时，则判定所述第二节点达到第二拥塞程度；其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值； 当所述数据包的流量小于所述第二流量阈值，则判定所述第二节点达到第三拥塞程度。
6.一种无线网状网系统，其特征在于，包括第一节点、第二节点以及第三节点；其中，所述第一节点是缓存所述第二节点的数据包的上一跳节点，所述第三节点是缓存所述第二节点的数据包的下一跳节点； 所述第一节点包括发送速率降低模块；所述第二节点包括拥塞监测模块、第一拥塞控制发送模块以及第二拥塞控制发送模块；所述第三节点包括资源增加模块； 所述拥塞监测模块用于对流经所述第二节点的数据包进行监测并判断所述第二节点的拥塞程度； 所述第一拥塞控制发送模块用于在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，向所述第一节点发送第一拥塞控制请求消息； 所述第二拥塞控制发送模块用于在判定所述第二节点达到第一拥塞程度时，向所述第三节点发送第二拥塞控制请求消息； 所述发送速率降低模块用于在接收到所述第一拥塞控制请求消息后，降低对所述第二节点的数据发送速率； 所述资源增加模块用于在接收到所述第二拥塞控制请求消息后，增加对所述第二节点的资源预留量。
7.如权利要求6所述的无线网状网系统，其特征在于，所述无线网状网系统还包括所述第二节点周围的邻居节点；所述邻居节点包括频率干扰判断模块、信道切换模块以及拥塞通告应答模块； 所述第二节点还包括拥塞通告发送模块；所述拥塞通告发送模块用于在判定本节点达到第二拥塞程度时，向周围的邻居节点发送拥塞通告消息；其中，所述拥塞通告消息中包含有所述第二节点的信道信息； 所述频率干扰判断模块用于在接收到所述拥塞通告消息后，根据自身的信道信息和所述第二节点的信道信息判断是否存在频率干扰； 所述信道切换模块用于在判定存在频率干扰时进行信道切换； 所述拥塞通告应答模块在判定不存在频率干扰时向所述第二节点返回拥塞通告应答消息。
8.如权利要求7所述的无线网状网系统，其特征在于， 所述第一节点还包括第一拥塞控制应答模块； 所述第二节点还包括第一拥塞控制应答接收模块与第二拥塞控制应答接收模块； 所述第三节点还包括第二拥塞控制应答模块； 所述第一拥塞控制应答模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞控制请求消息并降低对所述第二节点的数据发送速率之后，向所述第二节点返回第一拥塞控制应答消息； 所述第一拥塞控制应答接收模块用于接收所述第一拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点的拥塞应答列表中； 所述第二拥塞控制应答模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞控制请求消息并增加对所述第二节点的资源预留量之后，向所述第二节点返回第二拥塞控制应答消息；所述第二拥塞控制应答接收模块用于接收所述第二拥塞控制应答消息，并保存在所述第二节点的拥塞应答列表中。
9.如权利要求8所述的无线网状网系统，其特征在于， 所述第一节点还包括发送速率提高模块与第一拥塞解除应答模块； 所述第二节点还包括应答判断模块、第一拥塞解除发送模块、第二拥塞解除发送模块、继续监测判定模块以及应答删除模块； 所述第三节点还包括资源减少模块与第二拥塞解除应答模块； 所述应答判断模块用于在判定所述第二节点达到第三拥塞程度时，判断所述第二节点的拥塞应答列表中是否存在所述第一拥塞控制应答消息和/或所述第二拥塞控制应答消息； 所述第一拥塞解除发送模块用于在所述拥塞应答列表中存在所述第一拥塞控制应答消息时，向所述第一节点发送第一拥塞解除请求消息； 所述第二拥塞解除发送模块用于当所述拥塞应答列表中存在所述第二拥塞控制应答消息时，向所述第三节点发送第二拥塞解除请求消息； 所述继续监测判定模块用于当所述拥塞应答列表中不存在所述第一拥塞控制应答消息和所述第二拥塞控制应答消息时，判定继续保持对流经所述第二节点的数据包进行监测； 所述发送速率提高模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息后，提高对所述第二节点的数据发送速率； 所述第一拥塞解除应答模块用于在所述第一节点接收到所述第一拥塞解除请求消息并且提高对所述第二节点的数据发送速率后，向所述第二节点返回第一拥塞解除应答消息； 所述资源减少模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息后，减少对所述第二节点的资源预留量；所述第二拥塞解除应答模块用于在所述第三节点接收到所述第二拥塞解除请求消息并且减少对所述第二节点的资源预留量后，向所述第二节点返回第二拥塞解除应答消息；所述应答删除模块用于在所述第二节点接收到所述第一拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点的拥塞应答列表中的第一拥塞控制应答消息，以及用于在所述第二节点接收到所述第二拥塞解除应答消息后，删除所述第二节点的拥塞应答列表中的第二拥塞控制应答消息。
10.如权利要求1所述的无线网状网系统，其特征在于， 所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量大于或等于第一流量阈值时，判定所述第二节点达到第一拥塞程度； 所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量小于所述第一流量阈值且大于或等于第二流量阈值时，判定所述第二节点达到第二拥塞程度； 所述拥塞监测模块在监测到所述数据包的流量小于所述第二流量阈值时，判定所述第二节点达到第三拥塞程度； 其中，所述第一流量阈值大于所述第二流量阈值。
【文档编号】H04L12/827GK104394093SQ201410712284
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】杨峰, 李盛阳, 陈康先 申请人:广州杰赛科技股份有限公司