CN104684025B - 网络负载平衡方法、装置和网络 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种网络负载平衡方法、装置和网络，该方法包括：根据优化的路由信息表选择路由节点；其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且，所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或，所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。本发明实施例通过对路由信息表进行优化，并基于优化后的路由信息表来选择或更新路由节点，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。

Description

网络负载平衡方法、装置和网络
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络负载平衡方法、装置和网络。
背景技术
在Ad Hoc网络中，节点通信时通常需要多个其他节点对数据包进行转发。转发数据包的节点称为路由节点。为节点寻找可用的路由节点的方法称为路由算法。Ad Hoc网络中常用的路由算法有AODV（Ad hoc on-demand distance vector routing）、DSR（DynamicSource Routing）和DSDV（Destination-Sequenced Distance-Vector）等。这些路由算法通常以跳数最小或传输可靠性最高的原则选择路由节点。由于没有考虑负载平衡的因素，网络容易出现大量节点选择相同路由节点的现象。如果出现这样情况，网络中的数据将集中流向这些路由节点，在节点附近造成数据包的拥塞。另一方面，由于需要转发的数据包远远大于其他节点，这些路由节点需要消耗更多的能量。当由电池供电时，它们将过早的耗尽能量而失效。如果网络中失效节点的数量超过一定规模，或因失效节点导致不连通的节点，整个网络的性能将受到极大的影响。因此，负载平衡对网络的运行具有重要作用。
常规的平衡网络负载的方法可分为集中式和分布式。集中式的方法需要网络中所有节点将相关信息上传至控制中心，由控制中心计算出最优方案后，将结果分发到网络中。信息的上传和分发将在网络中形成大量的数据包。同时，集中式的方法扩展性不佳，当节点动态加入或离开网络后，需要重复执行上述过程。分布式的方法能够提高系统的扩展性。但是，目前已有的网络负载平衡方法需要大量的控制信号包，给网络造成负担。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
为了克服背景技术指出的这些问题，本发明实施例提供了一种轻量级的分布式平衡网络负载的网络负载平衡方法、装置和网络，在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
选择单元，其根据优化的路由信息表选择路由节点；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
确定单元，其确定参考链路质量；
选择单元，其根据所述确定单元所确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种Ad Hoc网络，其中，所述Ad Hoc网络包括多个前面第一方面所述的节点或者包括前面第二方面所述的节点。
本发明的有益效果在于：通过对路由信息表进行优化来选择或更新路由节点，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明实施例的网络负载平衡方法的一个实施方式的流程图；
图2是构建优化的路由信息表的方法流程图；
图3是路由选择的一个实施方式的流程图；
图4是更新路由序号的一个实施方式的流程图；
图5是更新路由序号的另一个实施方式的流程图；
图6是本发明实施例的Ad Hoc网络中的节点的一个实施方式的组成示意图；
图7是本发明实施例的网络负载平衡方法的另一个实施方式的流程图；
图8是一个多跳通信的网络拓扑示意图；
图9是路由选择的另一个实施方式的流程图；
图10是本发明实施例的Ad Hoc网络中的节点的另一个实施方式的组成示意图；
图11是本发明实施例的Ad Hoc网络中的节点的组成示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
目前，为了完成路由操作，网络节点具有邻居信息表和路由信息表。邻居信息表包含网络节点一跳范围内的节点信息。一跳范围内的节点可以直接与当前节点进行通信，不需要其他节点的转发。路由信息表是多跳通信的基础，记录着从当前节点到达目标节点可用的路由路径。
假设当前节点为Nlocal，表1是该节点邻居信息表的一个示例。其中，链路质量用以指示当前节点与邻居节点之间通信链路可靠性。链路质量的评估可以使用信号强度等参数。如表1所示，当前节点Nlocal到邻居节点N1的链路质量为L1；到邻居节点Nn的链路质量为Ln。邻居信息表中，其他信息包括评估当前节点与邻居节点链路质量的附加信息，比如通信链路上丢包的统计信息、收到最新数据包的时间等。
表1：邻居信息表
邻居节点地址 链路质量 其他信息
N1 L1 X1
... ... ...
Nn Ln Xn
表2所示为本发明实施例所需的路由信息表的结构。其中，Dj，j=1,...,M-1是网络中节点的地址（不包括当前节点），M为网络中所有节点的个数；节点Nji，i=1,..,n是当前节点的邻居节点，n为当前节点的邻居节点的个数。从表2可以看出，当前节点经过节点N1,1转发数据给节点D1，需要的路由花费为C1,1；经过N1,n转发数据给节点D1，需要的路由花费为C1,n。针对不同的目标节点，路由节点相应的跳数和路由花费不同。但是，本发明实施例针对不同的目标节点具有相同的操作步骤。因此，下面以目标节点Di为例说明本发明实施例的具体内容，表3是针对目标节点Di的路由信息表。如无特殊说明，在下面的阐述中目标节点是指Di，表3是该目标节点的路由信息表。
表2：路由信息表
表3：目标节点Di的路由信息表
实施例1
本发明实施例提供了一种网络负载平衡方法，图1是该方法的流程图，请参照图1，该方法包括：
步骤101：根据优化的路由信息表选择路由节点；
在本实施例中，在选择路由节点之前可以预先构建一个优化的路由信息表，再根据该优化的路由信息表选择路由节点，其中，该优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且，所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或，所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
在本实施例中，如前所述，路由信息表记录了当前节点的所有邻居节点对于目标节点的路由信息。但是，为了避免路由环路和提高路由的可靠性，只有部分路由信息是可用的。本发明实施例通过对路由信息表进行优化，来构建一个优化的路由信息表。
节点与目标节点通信时，数据包需要被发送的最少次数就是当前节点到达目标节点的跳数。如表3所示，节点Ni,1到目标节点的跳数为Hi,1，Ni,n到目标节点的跳数为Hi,n。所以，当前节点经过Ni,1到目标节点的跳数为Hi,1+1，经过Ni,n到目标节点的跳数为Hi,n+1。当前节点到目标节点的跳数等于路由信息表中所有可用路由节点的最小跳数加1。根据跳数的大小，路由信息表中的路由节点可以分为三种类型：跳数小于当前节点跳数的节点、跳数等于当前节点跳数的节点和跳数大于当前节点跳数的节点。为了避免路由环路，当前节点应该选择跳数小于当前节点的路由节点进行数据的转发。同时，节点之间通信链路的质量反映了数据包传输的可靠性。为了满足路由可靠性的要求，可以根据节点与邻居节点之间的链路质量和以邻居节点为路由节点的路由花费来选择路由节点。比较直接的选择方式是设定阈值来筛选合适的路由节点。
图2是本发明实施例的一个实施方式的构建优化的信息路由表的方法流程图。如图2所示，该方法包括：
步骤201：初始化处理，包括设置路由节点的跳数阈值（第一阈值）、链路质量的阈值（第二阈值和第三阈值）、以及路由花费阈值（第四阈值），新建一个空的路由信息表作为优化的路由信息表；
其中，路由节点的跳数阈值即为当前节点到目标节点的跳数，可以记为Hlocal，链路质量的阈值可以包含一个最小值和一个最大值，分别记为Lthreshold_L和Lthreshold_H，路由花费阈值可以记为Cthreshold。
其中，链路质量的阈值和路由花费的阈值是可选的，在一个实施方式中，也可以仅考虑路由节点的跳数和路由花费来对路由信息表进行优化，也即不设置前述链路质量的阈值，只根据路由节点的跳数阈值和路由花费阈值来从原始路由信息表中选择信息条目；在另外一个实施方式中，也可以仅考虑路由节点的跳数和链路质量来对路由信息表进行优化，也即不设置前述路由花费的阈值，只根据路由节点的跳数阈值和链路质量阈值来从原始路由信息表中选择信息条目。
步骤202：遍历原始路由信息表中的每一个信息条目，选择跳数小于前述第一阈值、链路质量位于前述第二阈值和第三阈值之间，路由花费小于前述第四阈值的路由节点所对应的信息条目，将选择的信息条目添加入优化的路由信息表；
其中，与步骤201对应的，链路质量的阈值（第二阈值和第三阈值）和路由花费的阈值（第四阈值）是可选的，在步骤202中，以在步骤201的初始化过程中设置的阈值作为条件，对原始路由信息表中的信息条目进行筛选，选择符合所述条件的信息条目填入优化的路由信息表，由此对原始路由信息表进行了优化，构建了一个优化的路由信息表。
经过步骤202的操作，本地节点建立一个如表4所示的优化的路由信息表。表4中路由节点的个数为k，它小于或等于表3中路由节点的个数n。
表4优化后目标节点D1的路由信息表
序号 路由节点地址 跳数 路由花费
1 N′1 H′1 C′1
... ... ... ...
k N′k H′k C′k
步骤203：对选择的信息条目进行排序。
其中，在构建好了该优化的路由信息表之后，可选的，还可以对该优化的路由信息表中的信息条目进行排序。在一个实施方式中，首先从邻居信息表中获得路由节点与当前节点的链路质量，然后根据链路质量的按照从小到大的方式对表4进行重排。由此，在本实施例的一个实施方式中，所述优化的路由信息表中的、对应每个目标节点的路由节点按照链路质量从小到大的顺序排序。通过对优化的路由信息表中的信息条目进行排序更有助于后续路由节点的选择。
在本实施例中，该路由信息表的优化操作（也即优化的路由信息表的构建）可以周期性地触发，也可以由特定事件触发。比如，触发该操作的事件可以是路由失败、现有的路由信息表（表3）的信息发生比较大的变动等。
在步骤101中，如果是第一次选择路由节点，可以从优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中，选择链路质量最小的路由节点，根据选择的路由节点确定路由序号（index），根据确定的路由序号确定路由更新指示量（flag）并保存。
在一个实施方式中，首先，节点从优化后的路由信息表中获得所有可用的路由节点地址；然后，通过邻居信息表比较它们的链路质量，从中选择链路质量最小的路由节点。
在另外一个实施方式中，优化后的路由信息表中各信息条目已经按照链路质量由小到大的顺序进行了排序，此时，可以直接选择路由序号最小的信息条目（也即链路质量最小的路由节点）。
在步骤101中，如果不是第一次选择路由节点，也即除第一次以外选择路由节点，则可以根据之前确定的路由序号（index）和路由更新指示量（flag）来选择路由节点。
其中，路由序号（index）是路由信息表中路由节点的序号。比如，在表4中，如果index=1，那么当前节点到达目标节点D1需要使用序号为1的路由节点。路由更新指示量（flag）用于指示是否改变当前的index值以选择不同的路由节点。当flag大于0时，节点使用当前index对应的路由节点进行消息转发；否则，节点需要更新index值，重新选择一个路由节点。
值得注意的是，路由序号（index）和路由更新指示量（flag）不是针对整个路由信息表的变量。对于不同的目标节点，当前节点需要维护不同的路由序号和路由更新指示量。根据表2，节点有M-1个目标节点，因此节点存储M-1个index和flag，分别对应不同的目标节点。
在本实施例的一个实施方式中，在根据之前确定的路由序号（index）和路由更新指示量（flag）来选择路由节点时，可以根据路由更新指示量确定是否更新路由序号，如果路由序号进行了更新，则需要重置路由更新指示量。具体操作为，如果所述路由更新指示量大于0，则说明不需要更新index的值，则可以以上一次选择出的路由节点作为本次选择的路由节点，并将所述路由更新指示减1；如果所述路由更新指示小于或等于0，则说明需要更新index的值，并重新计算路由更新指示量。其中，将路由更新指示量减1的操作也可以放在判断路由更新指示量是否大于0之前，本实施例并不以此作为限制。
其中，路由更新指示量flag的值可以根据公式FLAG_MAX-f(index)计算获得。其中，FLAG_MAX是一个设定的常量，在本实施例中称为路由更新指示的最大值，index是之前确定的路由节点的序号，f(index)是当前路由序号到整数的映射。当优化后的路由信息表进行了图2中的排序操作后，函数f(index)是关于index的单调非增函数，即index值越大f(index)的取值也越大，反之越小。这样可以保证节点在对负载平衡有利的路由节点上发送更多的数据包后才转换路由。
常用的函数f(index)的形式有：
f(index)=0 （1）
f(index)=P×index （2）
其中，P为正数。
在本实施例的一个实施方式中，在根据之前确定的路由序号（index）和路由更新指示量（flag）来选择路由节点的过程中，可以先判断预先设定的路由更新指示量的最大值是否为预设值；如果为预设值，例如FLAG_MAX初始化为非正数，则说明路由更新指示量flag不起作用，节点对index的取值没有任何操作，则此时结束处理；如果为正数，则可以根据之前确定的路由节点的序号确定路由更新指示量，例如，flag被初始化为FLAG_MAX-f(index)，节点每发送一次数据包，就将flag减1；flag的取值变为小于或等于0时，更新变量index值，同时将flag重新置为FLAG_MAX-f(index)。
图3为根据之前确定的路由序号（index）和路由更新指示量（flag）来选择路由节点的一个实施方式的流程图，请参照图3，该流程包括：
步骤301：开始；
步骤302：判断路由更新指示量的最大值是否大于0，如果是，则执行步骤303，否则结束处理；
步骤303：将路由更新指示量减1；
步骤304：路由更新指示量是否小于或等于0，如果是，则执行步骤305，否则结束处理；
步骤305：更新index的值，根据更新的index的值，确定flag=FLAG_MAX-f(index)；
步骤306：结束。
在本实施例中，更新路由序号可以按照轮流循环的方式，如图4所示；也可以按照随机的方式，如图5所示。由此，根据更新的路由序号可以从所述优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中选择路由。而根据更新的路由序号也可以重新确定flag的值，如前所述，在此不再赘述。
通过本实施例的方法，数据包的发起者GS（Global Source）可以以上任意一种方式更新路由序号，数据包的转发节点也可以按照相同的方式更新路由序号（index），在转发数据包时将数据包发送给index所指向的网络节点。由此，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。
本发明实施例还提供了一种Ad Hoc网络中的节点，如下面的实施例2所述，由于该节点解决问题的原理与实施例1的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
实施例2
本发明实施例提供了一种Ad Hoc网络中的节点，图6是该节点的组成示意图，请参照图6，除了其原有的组成和功能以外，该节点还包括：
选择单元601，其根据优化的路由信息表选择路由节点；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且，所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或，所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
在本实施例的一个实施方式中，选择单元6011包括：第一选择模块601和第二选择模块6012，其中，
第一选择模块6011在第一次选择路由节点时，从优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中，选择链路质量最小的路由节点，根据选择的路由节点确定路由序号，根据确定的路由序号确定路由更新指示量并保存；
第二选择模块6012在除第一次以外选择路由节点时，判断保存的路由更新指示量是否大于0，如果所述路由更新指示量大于0，则以上一次选择出的路由节点作为本次选择的路由节点，并将所述保存的路由更新指示量减1；如果所述路由更新指示量小于或等于0，则更新路由序号，根据更新的路由序号确定本次选择的路由节点，并根据更新的路由序号确定新的路由更新指示量并保存。
在一个实施方式中，第二选择模块6012按照轮流循环的方式更新路由序号，在另一个实施方式中，第二选择模块6012按照随机的方式更新路由序号。
在一个实施方式中，第二选择模块6012在判断保存的路由更新指示量是否大于0之前还判断预先设定的路由更新指示的最大值是否为零；如果为零，则结束处理；如果不为零，则判断保存的路由更新指示量是否大于0。
在本实施例中，所述优化的路由信息表中的、对应每个目标节点的至少一个路由节点按照链路质量从小到大的顺序排序。
在本实施例中，该节点可以是数据包的发起节点，也即Global Source，也可以是数据包的转发节点，本实施例并不以此作为限制。
通过本实施例的节点，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。
实施例3
本发明实施例还提供了一种网络负载平衡方法，图7是该方法的流程图，请参照图7，该方法包括：
步骤701：确定参考链路质量；
步骤702：根据确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且，所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或，所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
在本实施例中，优化的路由信息表的构建和所包含的内容已经在实施例1做了说明，其内容被合并于此，在此不再赘述。
本实施例的方法可以应用于Ad Hoc网络中的转发节点，与实施例1相比，该转发节点忽略了理由更新指示量（flag）的变化，而是在接收到新的数据包后根据本实施例的方法选择路由节点。
在步骤701中，该参考链路质量可以是接收到的数据包的数据源节点与所述数据包的数据源节点所选择的路由节点之间的链路质量，此时，该参考链路质量可以包含在数据包中；该参考链路质量也可以是所述数据包的发送节点与本地节点之间的链路质量，此时，该参考链路质量可以包含在数据包中，也可以根据路由信息表和邻居信息表获得。如图8所示，数据包的发起节点为A，目标节点为D，节点B和节点C为转发节点。节点C从节点B接收到一个数据包。对于节点C，数据包的GS为A，LS为B。对于节点C，该数据包的参考链路质量可以是发起节点选择的路由节点的链路质量，即从B到A的链路质量LB-A。节点C也可以选择数据包发送者到当前节点的链路质量为参考链路质量作为参考链路质量，即从B到C的链路质量LB-C。
因此，在步骤701中，可以从接收到的数据包中提取参考链路质量，也可以根据接收到的数据包计算参考链路质量，但本实施例并不以此作为限制。
在本实施例的一个实施方式中，可选的，所述方法还包括：
步骤703：将所述参考链路质量添加到接收到的数据包中，通过选择的路由节点转发所述接收到的数据包。由此，接收到该数据包的节点可以根据接收到的数据包获取到该参考链路质量。
图9是本实施例的一个实施方式的流程图，请参照图9，该流程包括：
步骤901：当前节点获得数据包的参考链路质量Lref；
步骤902：当前节点根据邻居信息表的内容，比较路由信息表中节点的链路质量，查找链路质量与Lref最接近的路由节点的地址Nclose；
步骤903：当前节点将节点Nclose选为下一跳的路由节点。
本发明实施例的方法通过对路由信息表进行优化来选择或更新路由节点，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。
本发明实施例还提供了一种Ad Hoc网络中的节点，如下面的实施例4所述，由于该节点解决问题的原理与实施例3的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例3的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
实施例4
本发明实施例提供了一种Ad Hoc网络中的节点，图10是该节点的组成示意图，如图10所示，该节点除了包含其原有的组成和功能以外，还包括：
确定单元1001，其确定参考链路质量；
选择单元1002，其根据所述确定单元所确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且，所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或，所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
在本实施例的一个实施方式中，该节点还包括：
发送单元1003，其将所述参考链路质量添加到接收到的数据包中，通过选择的路由节点转发所述接收到的数据包。
在本实施例的一个实施方式中，所述参考链路质量为接收到的数据包的数据源节点与所述数据包的数据源节点所选择的路由节点之间的链路质量；或者，所述参考链路质量为所述数据包的发送节点与本地节点之间的链路质量。
在该实施方式中，所述确定单元1001从接收到的数据包中提取参考链路质量；或者，所述确定单元1001根据接收到的数据包计算参考链路质量。
通过本发明实施例的节点对路由信息表进行优化来选择或更新路由节点，能够在保证系统扩展性的同时能够降低控制信号包的数量，实现了网络负载的平衡。
图11是本发明实施例的节点1100的构成示意框图，如图11所示，该节点1100包括处理器1103，其被配置为用于实现网络负载的平衡，其具体的实现方式如上所述，此处不再重复。
此外，该节点还可以包括传感器1101、存储器1102、处理器1103、收发器1104、电源模块1105。
其中，存储器1102，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述邻居信息表、路由信息表、优化的路由信息表等内容，此外还可存储执行上述与网络负载平衡相关的程序。并且处理器1103可执行该存储器1102存储的该程序，以实现网络负载的平衡。
另外，传感器1101可以用于数据的收集、收发器1104可以用于数据的传输，电源模块1105用于向其他模块提供电力。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。
处理器1103可以是ARM处理器、或微控制器等其他处理器，其还用于实现对整个节点各功能模块的控制。
实施例5
本发明实施例还提供了一种Ad Hoc网络，该Ad Hoc网络包括多个实施例2所述的节点或者包括多个实施例4所述的节点，因此其具体的实施可以参照实施例2和实施例4，重复之处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在Ad Hoc网络中的节点中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述Ad Hoc网络中的节点中执行实施例1或3所述的方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在Ad Hoc网络中的节点中执行实施例1或3所述的方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
附记1、一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
选择单元，其根据优化的路由信息表选择路由节点；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
附记2、根据附记1所述的节点，其中，所述选择单元包括：
第一选择模块，其在第一次选择路由节点时，从优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中，选择链路质量最小的路由节点，根据选择的路由节点确定路由序号，根据确定的路由序号确定路由更新指示量并保存；
第二选择模块，其在除第一次以外选择路由节点时，判断保存的路由更新指示量是否大于0，如果所述路由更新指示量大于0，则以上一次选择出的路由节点作为本次选择的路由节点，并将所述保存的路由更新指示量减1；如果所述路由更新指示量小于或等于0，则更新路由序号，根据更新的路由序号确定本次选择的路由节点，并根据更新的路由序号确定新的路由更新指示量并保存。
附记3、根据附记2所述的节点，其中，所述第二选择模块按照轮流循环的方式更新路由序号；或者，按照随机的方式更新路由序号。
附记4、根据附记2所述的节点，其中，所述第二选择模块在判断保存的路由更新指示量是否大于0之前还判断预先设定的路由更新指示的最大值是否为零；如果为零，则结束处理；如果不为零，则判断保存的路由更新指示量是否大于0。
附记5、根据附记1所述的节点，其中，所述优化的路由信息表中的、对应每个目标节点的至少一个路由节点按照链路质量从小到大的顺序排序。
附记6、一种网络负载平衡方法，其中，所述方法包括：
根据优化的路由信息表选择路由节点；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
附记7、根据附记6所述的方法，其中，根据优化的路由信息表选择路由节点包括：
在第一次选择路由节点时，从优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中，选择链路质量最小的路由节点，根据选择的路由节点确定路由序号，根据确定的路由序号确定路由更新指示量并保存；
在除第一次以外选择路由节点时，判断保存的路由更新指示量是否大于0，如果所述路由更新指示量大于0，则以上一次选择出的路由节点作为本次选择的路由节点，并将所述保存的路由更新指示量减1；如果所述路由更新指示量小于或等于0，则更新路由序号，根据更新的路由序号确定本次选择的路由节点，并根据更新的路由序号确定新的路由更新指示量并保存。
附记8、根据附记7所述的方法，其中，更新路由序号的步骤包括：
按照轮流循环的方式更新路由序号；或者
按照随机的方式更新路由序号。
附记9、根据附记7所述的方法，其中，在判断保存的路由更新指示量是否大于0之前，还包括：
判断预先设定的路由更新指示的最大值是否为零；
如果为零，则结束处理；
如果不为零，则判断保存的路由更新指示量是否大于0。
附记10、根据附记6所述的方法，其中，所述优化的路由信息表中的、对应每个目标节点的至少一个路由节点按照链路质量从小到大的顺序排序。
附记11、一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
确定单元，其确定参考链路质量；
选择单元，其根据所述确定单元所确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
附记12、根据附记11所述的节点，其中，所述节点还包括：
发送单元，其将所述参考链路质量添加到接收到的数据包中，通过选择的路由节点转发所述接收到的数据包。
附记13、根据附记11所述的节点，其中，所述确定单元从接收到的数据包中提取参考链路质量；或者，所述确定单元根据接收到的数据包计算参考链路质量。
附记14、根据附记13所述的节点，其中，所述参考链路质量为接收到的数据包的数据源节点与所述数据包的数据源节点所选择的路由节点之间的链路质量；或者，所述参考链路质量为所述数据包的发送节点与本地节点之间的链路质量。
附记15、一种网络负载平衡方法，其中，所述方法包括：
确定参考链路质量；
根据确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；和/或
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
附记16、根据附记15所述的方法，其中，所述方法还包括：
将所述参考链路质量添加到接收到的数据包中，通过选择的路由节点转发所述接收到的数据包。
附记17、根据附记15所述的方法，其中，确定参考链路质量包括：
从接收到的数据包中提取参考链路质量；或者
根据接收到的数据包计算参考链路质量。
附记18、根据附记17所述的方法，其中，所述参考链路质量为接收到的数据包的数据源节点与所述数据包的数据源节点所选择的路由节点之间的链路质量；或者，所述参考链路质量为所述数据包的发送节点与本地节点之间的链路质量。
附记19、一种Ad Hoc网络，其中，所述Ad Hoc网络包括附记1-5任一项所述的节点或者包括附记11-14任一项所述的节点。

Claims (9)

1.一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
选择单元，其根据优化的路由信息表选择路由节点；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且所述至少一个路由节点还满足以下条件中的至少一项：
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值，
其中，所述选择单元包括：
第一选择模块，其在第一次选择路由节点时，从优化的路由信息表的对应目标节点的路由节点中，选择链路质量最小的路由节点，根据选择的路由节点确定路由序号，根据确定的路由序号确定路由更新指示量并保存；
第二选择模块，其在除第一次以外选择路由节点时，判断保存的路由更新指示量是否大于0，如果所述路由更新指示量大于0，则以上一次选择出的路由节点作为本次选择的路由节点，并将所述保存的路由更新指示量减1；如果所述路由更新指示量小于或等于0，则更新路由序号，根据更新的路由序号确定本次选择的路由节点，并根据更新的路由序号确定新的路由更新指示量并保存。
2.根据权利要求1所述的节点，其中，所述第二选择模块按照轮流循环的方式更新路由序号，或者按照随机的方式更新路由序号。
3.根据权利要求1所述的节点，其中，所述第二选择模块在判断保存的路由更新指示量是否大于0之前还判断预先设定的路由更新指示的最大值是否为零；如果为零，则结束处理；如果不为零，则判断保存的路由更新指示量是否大于0。
4.根据权利要求1所述的节点，其中，所述优化的路由信息表中的、对应每个目标节点的至少一个路由节点按照链路质量从小到大的顺序排序。
5.一种Ad Hoc网络中的节点，其中，所述节点包括：
确定单元，其确定参考链路质量；
选择单元，其根据所述确定单元所确定的参考链路质量，从优化的路由信息表中选择路由节点，使得本地节点到达选择的路由节点的链路质量最接近所述参考链路质量；
其中，所述优化的路由信息表包含从原始路由信息表中选择出的、对应每个目标节点的至少一个路由节点的信息条目，所述至少一个路由节点的跳数小于第一阈值；并且所述至少一个路由节点还满足以下条件中的至少一项：
所述至少一个路由节点的链路质量位于第二阈值和第三阈值之间；
所述至少一个路由节点的路由花费小于第四阈值。
6.根据权利要求5所述的节点，其中，所述节点还包括：
发送单元，其将所述参考链路质量添加到接收到的数据包中，通过选择的路由节点转发所述接收到的数据包。
7.根据权利要求5所述的节点，其中，所述确定单元从接收到的数据包中提取参考链路质量；或者，所述确定单元根据接收到的数据包计算参考链路质量。
8.根据权利要求7所述的节点，其中，所述参考链路质量为接收到的数据包的数据源节点与所述数据包的数据源节点所选择的路由节点之间的链路质量；或者，所述参考链路质量为所述数据包的发送节点与本地节点之间的链路质量。
9.一种Ad Hoc网络，其中，所述Ad Hoc网络包括多个权利要求1所述的节点或者包括权利要求5所述的节点。
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