CN104486809A - 一种无线局域网路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线局域网路由方法,其包括以下步骤：步骤S1，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos，并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；步骤S2，在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；步骤S3，对步骤S2中计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点。本发明的路由方法可以寻找到最佳邻居节点，有效降低时延，提高网络建立和更新的速度以及网络性能。

Description

一种无线局域网路由方法

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，尤其涉及无线局域网链路质量算法及其无线局域网的路由方法。

背景技术

DLAR路由(Dynamic Load-Aware Routing动态负载感知路由)协议在考虑网络的负载均衡问题时，将网卡接口缓存队列的分组数量当做该路径当前动态负载的衡量值，并以此为根据筛选出当前负载最轻的传输路径来转发分组。具体实现过程是在反应式路由协议的路由发现阶段由目标节点根据数据传输的请求收集各个链路中间节点的动态负载信息，将传输路径上所有中间节点的负载值进行累加，在所有候选路径之中根据负载值结果选择出一条综合负载值最小的传输路径。同时在传输数据过程中，为了及时、快速检测出本路径的负载变化情况，DLAR协议请求在数据传输过程中捎带传输沿途节点的负载信息，若是发生拥塞，就需要进行路由重新计算后再筛选，选择一条新的轻负载路由。

上述路由协议的路由判据条件和参数比较单一，不加考虑节点信号强度、传输路径跳数等方面因素，在路由发现和路由恢复阶段采用全网洪泛数据的思想，网络开销较大、会占用较大的网络资源。

L2MPM路由协议(Layer 2 Mesh Protocol for Mobile二层无线网格协议)工作在数据链路层，是一种先验式路由协议。L2MPM路由协议的基本思想是在源节点的所有单跳可达邻居节点中为目的节点找到对应路径上的最佳邻居节点，并使用最佳邻居点作为数据转发过程中的下一跳节点，而不需要计算、确定出整个网络的拓扑及路由信息。确定最佳邻居节点的依据是链路质量，链路质量的好坏决定了网络建立和更新的速度以及网络的性能。因此，一种能够寻找到最佳邻居节点的链路质量评价方法可以有效提高数据传输速率、降低时延和提高网络性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供无线局域网路由方法，其可以寻找到最佳邻居节点，有效降低时延，提高网络建立和更新的速度以及网络性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无线局域网路由方法,包括以下步骤：

步骤S1，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；

步骤S2，在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；

步骤S3，对步骤S2中计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点。

优选的技术方案，所述步骤S1中计算本地链路质量的过程为：

节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量。

进一步的优选技术方案，所述步骤S2中的链路评价因子包括网络分配矢量参数、接收缓存队列参数、平均时延和丢包率参数、信号强度参数。

更进一步的优选技术方案，所述步骤S1中的本地链路质量计算公式为：

$\mathrm{qos}\_\mathrm{own}=\frac{\mathrm{qoe}}{\mathrm{qor}}$

其中，qoe为节点收到的节点自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量。

所述步骤S2中总链路质量的计算公式为：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；

$\mathrm{new}\_\mathrm{qos}=\mathrm{combined}\_\mathrm{qos}\×(1-\frac{\mathrm{node}\_\mathrm{number}\_\mathrm{punishment}}{255})$

其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment 

其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，其算法为：

本发明的再一目的是提供一种无线局域网链路质量算法，其包括以下步骤：

步骤S01，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；

步骤S2，在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量。

所述无线局域网链路质量算法的步骤S01中计算本地链路质量的过程为：

节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量。

所述无线局域网链路质量算法的步骤S02中的链路评价因子包括网络分配矢量参数、接收缓存队列参数、平均时延和丢包率参数、信号强度参数。

所述无线局域网链路质量算法的步骤S01中的本地链路质量计算公式 为：

$\mathrm{qos}\_\mathrm{own}=\frac{\mathrm{qoe}}{\mathrm{qor}}$

其中，qoe为节点收到的节点自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量。

所述无线局域网链路质量算法的步骤S02中总链路质量的计算公式为：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；

$\mathrm{new}\_\mathrm{qos}=\mathrm{combined}\_\mathrm{qos}\×(1-\frac{\mathrm{node}\_\mathrm{number}\_\mathrm{punishment}}{255})$

其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment 

其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，其算法为：

采用以上技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.每个源节点只需保存到目的节点的最优下一跳和潜在下一跳节点，而不需要计算、确定出整个网络的拓扑及路由信息，因此网络开销小，占用网络资源低；

2.链路质量算法考虑跳数和链路非对称等因素，更加全面准确的计算 出到目的节点的最优下一跳；

3.增加了一些额外的链路评价因子(网络分配矢量参数、接收缓存队列参数、平均时延和丢包率参数、信号强度参数)，避开重负载节点，实现负载均衡。

4.采用以上技术方案，其不但可以用于无线网格网中，还可以用于普通无线局域网中，以提高数据传输速率、降低时延和提高网络性能；其可以寻找到最佳邻居节点，有效降低时延，提高网络建立和更新的速度以及网络性能。

附图说明

图1为L2MPM路由协议原理图；

图2为接收缓存队列参数获取流程示意图；

图3为平均延迟和丢包率参数获取实现流程示意图；

图4为信号强度参数获取实现流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一：

本发明的实施例是在L2MPM协议中，所有节点接收Hello广播包，提取其中关于链路质量的信息hello_qos，并在维持的滑动平滑窗口周期内考虑可靠性、跳数、链路非对称性因素，最后结合一些链路评价因子计算 出所有邻居节点的链路质量值，并根据计量值的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为潜在最佳下一跳节点。

(1)新的链路质量算法

WMN中的所有节点为其每个邻居节点维持了一个滑动窗口，用于统计从各个邻居节点处收到的Hello包信息，收到Hello包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos。若源节点项是自己的MAC地址，说明该广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1,；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0。最后统计滑动窗口中1和0的数目来计算本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量，最后综合考虑跳数、链路非对称等因素计算节点到该邻居节点的总的链路质量。

(2)四种链路评价因子

①网络分配矢量参数

MAC帧头部的Duration字段表明当前正在进行的数据传输预计占用物理媒介的信息，使用该数值可以得到当前数据需要占用无线信道的时间，为下一帧的数据的传输提供参考。以Duration域的数值作为参考来评价某两个节点之间的链路质量，使其他节点的业务数据绕开链路质量评价结果较差的节点，减小重负载节点的数据处理压力，增加整个网络的数据处理、吞吐能力的同时实现负载均衡。

②接收缓存队列参数

从网卡驱动程序接收机制可知，接收数据的速率一般小于发送数据的速率。当网络中节点的接口正确接收数据时，网卡驱动程序按照接收数据 帧的实际长度分配缓冲区，之后再将数据从网卡读入缓冲区。因此，在MAC层获取设备接口发送缓存队列数据的实时长度，发送给路由协议作为补充判据条件，就可以避开负载较大的节点，选择轻负载节点作为最优下一跳节点。

③平均时延和丢包率参数

在每个节点的各网络接口周期性运行以ICMP作为实现机制的ping命令，根据ICMP协议返回的网络信息，从中提取平均时延和丢包率参数。最后以各网络接口的平均延时和丢包率参数计算出该节点的平均延时和丢包率，以此参数作为评价数据链路质量的重要数据信息。

④信号强度参数

当无线网格网所有的节点设备具有相同的服务集标识(SSID)、相同的加密方式和认证密码时，终端设备根据网络中节点的信号强度选择接入点，优先接入信号强度较大的节点。因此，网络中节点可以将自身站点统计的信息通过路由协议告知其他节点，则各节点根据收到的信息选取信号强度大的邻居节点作为其最优下一跳节点。

(3)新的加权方法 

通过测试发现，这种新的链路质量算法具有比较成熟的理论依据和比较稳定可靠的结果，我们以此算法作为基础，综合考虑以上四种链路评价因子。由于以上各参数瞬时性较大，受影响的因素也较多，因此对各参数值进行量化，量化区间根据多次测试结果而定。

如前所述，本实施例是在L2MPM协议中，所有节点接收Hello广播包，提取其中关于链路质量的信息hello_qos，并在维持的滑动平滑窗口周期 内考虑可靠性、跳数、链路非对称性因素，最后结合一些链路评价因子计算出所有邻居节点的链路质量值，并根据计量值的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为潜在最佳下一跳节点。

(1)本发明实施例使用的链路质量算法如下：

如图1 L2MPM路由协议原理图所示，现在先考虑只有两个节点(A和B)的简单网络拓扑。

接收链路质量(Quality of Receive)，节点接收到的来自某本地邻居节点的Hello广播帧的计数值；即节点A统计的从节点B接收到的Hello报文之中B作为始发节点的数量。

回环链路质量(Quality of Echo)，节点接收到发向某本地邻居节点并被回传的Hello广播帧计数值。即节点A广播的Hello帧，被节点B广播，重新回到节点A的Hello帧数目。

传输链路质量(Quality of Rransmission)，从源节点发往某本地邻居节点的Hello广播帧中携带的上一跳传输链路质量的记录。

下表为A维持的关于节点B的滑动窗口，标记1的为A从B收到的自己的广播包(即qoe)，0为从B收到的来自其它节点的广播包(即qor)。

1

0

1

……

0

本地链路质量：

$\mathrm{qos}\_\mathrm{own}=\frac{\mathrm{qoe}}{\mathrm{qor}}$

非对称惩罚：

则A-B之间的链路质量为：

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment 

另外，当网络中存在三个或三个以上节点时，还要考虑跳数惩罚机制，当数据传输需要经过多跳到达目的节点时，对于中间路径上设置跳数惩罚node_number_punishment，避免数据过量转发跳转的发生。则A-C的链路质量为：

$\mathrm{new}\_\mathrm{qos}=\mathrm{combined}\_\mathrm{qos}\×(1-\frac{\mathrm{node}\_\mathrm{number}\_\mathrm{punishment}}{255})$

(2)本实施例使用的链路评价因子

①网络分配矢量参数

下表为802.11MAC帧格式，帧头部的Duration字段表明当前正在进行的数据传输预计占用物理媒介的信息。

IEEE 802.11 MAC帧格式

由此而知，可以使用Duration域的数值来准确得到当前数据需要占用无线信道的时间，为下一帧数据的时延提供参考。使其他节点的业务数据绕开链路质量评价结果较差的节点，减小重负载节点的数据处理压力，增加整个网络的数据处理、吞吐能力的同时实现负载均衡的目标。

在提取MAC帧的Duration域数值时，一般考虑对每个数据帧进行抓 包来提取特定字段数值，但是这大大增加了网络中节点设备的CPU消耗，影响设备的数据处理能力，甚至有可能造成网络吞吐率的下降。因此，为了保证节点设备的工作效率，需要设计另外一种方案来避开抓包的方式实现Duration域的数值提取。

为了确保无冲突的数据传输，必须保证当节点处在对某个信道的占用期间，它的邻居节点不能竞争使用该信道。而节点占用信道时间主要由数据传输的时间决定，因此我们用数据传输时间T来代替数据帧Duration域的确切数值，以此数值作为链路质量评价的一个因素。

结合L2MPM协议对数据处理过程的分析，可知每一个数据包都在被封装成skb的标准形式后，调用网卡驱动程序完成数据的发送和接收。在skb结构体中，定义了多个重要的自身相关信息，其中一个重要参数skb->data_len域代表了该分片中有效数据及业务数据的长度。

具体步骤为：

A.在路由协议调用驱动传送业务之前，有效的数据已经被封装成skb结构体的形式，因此可以通过skb->data_len获得该数据的有效长度；

B.已知标准速率为150Mbps，计算出物理层数据的传输时间：

$T=\frac{\mathrm{skb}->\mathrm{data}\_\mathrm{len}}{150}$

通过将计算出的数值T作为链路质量评价的参数之一，可以将网络设备自身的信道占用有关信息告知相邻节点，邻居节点根据改进后的链路质量评价方式的计算结果更新链路质量参数，可以更加有效的估算实际链路的质量，并选取最佳的下一跳节点来传输业务数据流，实现了网络性能的优化。

②接收缓存队列参数

通过对网卡驱动程序接收机制的研究发现，一般情况下接收数据的速率小于发送数据的速率。当网络中设备节点的接口正确接收数据时，网卡驱动程序按照接收数据帧的实际长度分配缓冲区，之后再将数据从网卡读入缓冲区。

具体步骤为：

在进行链路质量的评价过程中，监视网卡接收缓存的分组队列，周期性获得当前队列的长度，并提供给路由协议层。在数据传输过程中，节点设备获取网卡接收缓存队列当前长度，并作为链路评价的参数之一，与周围节点交换路由信息，告知邻居节点自身的数据处理能力，便于业务数据流挑选最优的路由转发路径，选择轻负载的路由路径，更好地达成负载均衡的目标。

③平均时延和丢包率参数

ICMP协议主要工作在OSI参考模型的网络层，一般情况下用于目标主机与源主机之间控制消息的传递，包含呈报错误、互换受限的控制和状态信息等内容。根据返回的网络信息，从中提取平均延迟和丢包率参数。

如图3所示，其具体步骤为：

A.通过周期性运行的后台程序，查找网络节点设备中所有处于UP状态的网络接口；

B.在所有可能连接网络的接口上执行利用ICMP作为实现机制的ping命令，看是否能ping通；

C.对返回的信息进行筛选，提取出平均延迟和丢包率的数值，分别保 存在数组结构中；

D.使用各个接口单独的数据传输平均延迟和丢包率数值，计算统计出该网络节点设备的数据传输延迟和丢包率，为无线链路质量评价的优化提供参数数据信息。

④信号强度参数

当网络中所有的节点设备具有相同的服务集标识(SSID)、相同的加密方式和认证密码时，终端设备根据网络中节点的信号强度选择接入点，优先接入信号强度较大的节点。因此，网络中节点可以将自身站点统计的信息通过路由协议告知其他节点，则各节点根据收到的信息选取信号强度大的邻居节点作为其最优下一跳节点。

iw是一个以nl802.11命令行配置工具作为基础的命令集工具，是一种简单实用的无线网络设备配置工具，并且支持最新添加到Linux内核中的多数驱动。目前经过交叉编译已经成功移植到嵌入式的OpenWRT系统中。通过iw工具的不同命令组合，可以获得关于自身无线网络设备的多项参数，通过得到关于绑定在无线网络设备接口上的参数统计，可以获取该站点统计的多项数据，例如发送和接收的数据量以及信号强度等多项可用信息。之后，对命令行输出的结果进行筛选过滤，得到信号强度的指示信息，并重定向输出到指定文件内备用。

如图4信号强度参数获取实现流程所示，其具体步骤为：

A.用putty软件登进每个路由节点，使用“iw dev网络接口station dump”命令提取对应网络接口的多项参数，包括该接口接收和发送的字节数、接收和发送速率以及信号强度等；

B.利用Linux的相关命令grep、print等筛选出可用参数并保存。

(3)新的加权方法 

通过测试发现，这种新的链路质量算法具有比较成熟的理论依据和比较稳定可靠的结果，我们以此算法作为基础。由于以上各参数瞬时性较大，受影响的因素也较多，因此对各参数值进行量化。

经过多次测试，我们选定发送数据长度data_len、缓冲队列长度skb_size、平均时延rtt、丢包率pacloss和信号强度signal的量化区间分别为50、50、20、2和10，每个量化区间取不同的量化值。

经过对链路质量评价因子的提取和数据初步处理之后，需要与L2MPM协议原有的链路质量评价结果进行加权。由于所考虑和提取的前三种评价因子均是链路质量的负面干扰因素，信号强度参数虽然是正面因素，但是信号强度是以负值进行衡量的，我们提取数据时按其绝对值存储，其绝对值对链路质量也属于干扰因素，因此需要在原有基础上减去这些干扰因素对链路质量的影响，得到链路质量的最终值，即：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

网络中每个节点计算出其所有邻居节点的Qos后进行排序，选出其中最大值作为到达目的节点的最优下一跳节点，次大值作为潜在下一跳节点。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的思想和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要 求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改。

Claims (10)

1.一种无线局域网路由方法,其特征在于，其其包括以下步骤：

步骤S1，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；

步骤S2，在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量；

步骤S3，对步骤S2中计算出的总链路质量的大小进行排序，选择其中最大值作为最佳下一跳节点，选择其中次大值作为备选的下一跳节点。

2.根据权利要求1所述的一种无线局域网路由方法，其特征在于，所述步骤S1中计算本地链路质量的过程为：

节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量。

3.根据权利要求2所述的一种无线局域网路由方法，其特征在于，所述步骤S2中的链路评价因子包括网络分配矢量参数、接收缓存队列参数、平均时延和丢包率参数、信号强度参数。

4.根据权利要求3所述的一种无线局域网路由方法，其特征在于，所述步骤S1中的本地链路质量计算公式为：

$\mathrm{qos}\_\mathrm{own}=\frac{\mathrm{qoe}}{\mathrm{qor}}$

其中，qoe为节点收到的自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量。

5.根据权利要求4所述的一种无线局域网路由方法，其特征在于：所述步骤S2中总链路质量的计算公式为：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；

$\mathrm{new}\_\mathrm{qos}=\mathrm{combined}\_\mathrm{qos}\×(1-\frac{\mathrm{node}\_\mathrm{number}\_\mathrm{punishment}}{255})$

其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment

其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，

qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，其算法为：

6.一种无线局域网链路质量算法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S01，在节点接收hello广播包时，提取其中关于链路质量的信息hello_qos,并根据本节点维持的所有邻居节点的滑动窗口信息计算出本节点到对应邻居节点的本地链路质量；

步骤S2，在维持的滑动窗口周期内根据可靠性、跳数、链路非对称惩罚和链路评价因子计算出节点到该邻居节点的总链路质量。

7.根据权利要求6所述的一种无线局域网链路质量算法，其特征在于，其包括以下步骤：所述步骤S01中计算本地链路质量的过程为：

节点从邻居节点收到Hello广播包后提取数据包中源节点项信息和链路质量信息hello_qos；若源节点项是节点自身的MAC地址，说明该Hello广播包是该源节点自己发出去的，则将维持的该邻居节点的滑动窗口对应位置填1；否则说明该Hello包来自其它节点，将滑动窗口对应位置填0；最后统计滑动窗口中1和0的数目，从而计算出本节点到滑动窗口对应的邻居节点的本地链路质量。

8.根据权利要求7所述的一种无线局域网链路质量算法，其特征在于，所述步骤S02中的链路评价因子包括网络分配矢量参数、接收缓存队列参数、平均时延和丢包率参数、信号强度参数。

9.根据权利要求8所述的一种无线局域网链路质量算法，其特征在于，所述步骤S01中的本地链路质量计算公式为：

$\mathrm{qos}\_\mathrm{own}=\frac{\mathrm{qoe}}{\mathrm{qor}}$

其中，qoe为节点收到的自己的广播包数量；qor为来自其它节点的广播包数量。

10.根据权利要求9所述的一种无线局域网链路质量算法，其特征在于，所述步骤S02中总链路质量的计算公式为：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

其中，Qos为总链路质量，data_len为发送数据长度，skb_size为接收缓冲队列长度，rtt为平均时延，pacloss为丢包率，signal为信号强度的绝对值；

$\mathrm{new}\_\mathrm{qos}=\mathrm{combined}\_\mathrm{qos}\×(1-\frac{\mathrm{node}\_\mathrm{number}\_\mathrm{punishment}}{255})$

其中，node_number_punishment为中间路径上设置的跳数惩罚，

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment

其中，hello_qos为hello广播包中关于链路质量的信息，

qos_different_lq_punishment为链路非对称惩罚，其算法为：