CN113055945A - 负载均衡方法及移动自组织网络 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种负载均衡方法及移动自组织网络，源节点在根据网络拓扑选择到目的节点的K条路由时，在网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，该子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上与源节点邻近的N个中继节点得到；在子网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；当向目的节点传输数据时，基于K条路由进行数据传输以实现负载均衡。能够避免出现无法选出多条路由的情况，或者，降低无法选出多条路由的情况出现的概率。

Description

负载均衡方法及移动自组织网络

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种负载均衡方法及移动自组织网络。

背景技术

移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network，MANET)是一种特殊的无线移动通信网络，它不依赖于任何网络基础设施，具有很强的自组织性、鲁棒性和抗毁性，在军事、抢险、救灾及应急通信领域具有着广泛的应用前景。移动自组织网络中的任意节点都可以同时承担终端和路由的角色，即使网络中的部分节点失效时，得益于网络结构较强的抗损毁和自愈能力，仍然可以在很大程度上维持整个网络的正常通信，避免网络瘫痪的情况出现。

移动自组织网络基于MANET路由协议进行数据传输。传统的MANET路由协议以单径路由协议为主，比如优化链路状态协议(Optimized Link State Routing protocol，OLSR)，Ad hoc按需距离矢量路由协议(Ad Hoc On demand distance vector routingprotocol，AODV)等，基于单径路由协议只产生一条单一的路由，而单一的路由极易导致网络出现拥塞和瓶颈，使分组传输时延增加。

为了克服单一路由存在的问题，多路由负载均衡方案应运而生。多路由负载均衡方案是指源节点在移动自组织网络中选出多条路由，当需要传输数据时，基于该多条路由进行数据传输以实现负载均衡。

然而，本申请的发明人研究发现，目前的多路由负载均衡方法存在在某些拓扑下选路困难、开销较大的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种负载均衡方法及移动自组织网络，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

一种负载均衡方法，所述方法包括：

源节点获取移动自组织网络的网络拓扑；

所述源节点根据所述网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：所述源节点在所述网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到；在所述子网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；

当需要向所述目的节点传输数据时，基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

上述方法，优选的，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到，包括：

所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上所述源节点的1跳邻居节点得到。

上述方法，优选的，所述源节点获取移动自组织网络的网络拓扑，包括：

第一类节点周期性地向所述源节点发送目标报文；所述第一类节点为所述源节点的1跳邻居节点；所述目标报文中包括：所述第一类节点的地址，所述第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，所述第一类节点与其各个1跳邻居节点间的链路质量，所述第一类节点的M跳节点的地址，所述M跳节点的前驱节点的地址，以及所述第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……；

所述源节点根据所述目标报文获取所述移动自组织网络的网络拓扑。

上述方法，优选的，所述基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡，包括：

所述源节点按照所述K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由；

若所述第一类目标路由是所述K条路由中的第一条路由，则所述源节点将数据直接通过所述第一类目标路由发送；否则，所述源节点将所述源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过所述第一类目标路由发送；

所述第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，所述第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去。

上述方法，优选的，还包括：

若所述K条路由中的各条路由的拥塞程度均大于或等于所述阈值，所述源节点将所述K条路由中的第一条路由作为第二类目标路由；

所述源节点将数据直接通过所述第二类目标路由发送。

上述方法，优选的，还包括：

目标路由中的中继节点接收到数据后，若所述目标路由中所述中继节点的下一个节点出现拥堵，以所述目标路由中的中继节点作为源节点，根据所述网络拓扑选择到所述目的节点的R条路由；所述目标路由为所述第一类目标路由或所述第二类目标路由；

所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由，将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后通过所述第三类目标路由发送出去。

上述方法，优选的，所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由，包括：

所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值，且所述数据已经经过的节点跳数与选择的路由的节点跳数之和小于跳数阈值的一条路由作为第三类目标路由。

一种移动自组织网络，所述移动自组织网络包括若干个节点；其中，

所述移动自组织网络中的源节点用于：获取移动自组织网络的网络拓扑；根据所述网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：在所述网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到；在所述子网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；所述K条路由用于当需要向所述目的节点传输数据时，基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

上述移动自组织网络，优选的，所述移动自组织网络中的第一类节点用于：周期性地向所述源节点发送目标报文；所述第一类节点为所述源节点的1跳邻居节点；所述目标报文中包括：所述第一类节点的地址，所述第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，所述第一类节点与其各个1条邻居节点间的链路质量，所述第一类节点的M跳节点的地址，所述M跳节点前驱节点的地址，以及所述第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……；

所述源节点根据所述目标报文获取所述移动自组织网络的网络拓扑。

上述移动自组织网络，优选的，所述K条路由具体用于：

所述源节点按照所述K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由；若所述第一类目标路由是所述K条路由中的第一条路由，则将数据直接通过所述第一类目标路由发送；否则，将所述源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过所述第一类目标路由发送；

所述第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，所述第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去。

通过以上方案可知，本申请提供的一种负载均衡方法及移动自组织网络，源节点获取移动自组织网络的网络拓扑后，在根据网络拓扑选择到目的节点的K条路由时，在所述网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，该子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上与源节点邻近的N个中继节点得到；在子网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；当需要向目的节点传输数据时，基于K条路由进行数据传输以实现负载均衡。由于在选择K条路由时，并不是将已选择路由中的所有终结节点均删除，而是只删除已选择路由中与源节点最邻近的N个节点，因此，能够避免出现无法选出多条路由的情况，或者，降低无法选出多条路由的情况出现的概率，克服了现有技术中在某些拓扑下选路困难，易出现无法实现多路由负载均衡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的负载均衡方法的一种实现流程图；

图2为本申请实施例提供的移动自组织网络的网络拓扑的一种示例图；

图3为本申请实施例提供的源节点获取移动自组织网络的网络拓扑的一种实现流程图；

图4为本申请实施例提供的第一类节点向源节点发送的目标报文的一种示例图；

图5为本申请实施例提供的移动自组织网络的网络拓扑的另一种示例图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

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付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。

如图1所示，为本申请实施例提供的负载均衡方法的一种实现流程图，可以包括：

步骤S101：源节点获取移动自组织网络的网络拓扑。

源节点可以是移动自组织网络中任一个节点。

可选的，可以采用路由信息交换方式使得源节点获得移动自组织网络的网络拓扑，比如：移动自组织网络中的各个节点通过握手(HELLO)消息周期性地向邻居广播自己知道的所有一跳邻居节点的信息，使得邻居节点获得最新的本地网络拓扑信息，以便邻居节点了解掌握局部网络拓扑。移动自组织网络中的每个节点根据自己的所有一跳邻居节点发送的HELLO消息，选择某些节点为多点中继(MultiPoint Relay，MPR)节点，并通过HELLO消息通知给一跳邻居节点。MPR节点知道自己被选作MPR节点后，通过TC(Topology Control)消息周期性地向全网广播自己被选作MPR节点地消息，把本地的局部拓扑信息散布到全网，使得全网中的每个节点都得到最新的、一致的全网拓扑信息，从而每个节点都能够获得移动自组织网络的网络拓扑。源节点作为移动自组织网络中的一个节点，自然也能获得移动自组织网络的网络拓扑。

步骤S102：源节点根据网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：源节点在网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上与源节点邻近的N个中继节点得到；在子网络拓扑中选择到目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由。

可选的，子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上与源节点邻近的N个中继节点得到，可以包括：

子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上源节点的1跳邻居节点得到。即最优路由上与源节点邻近的N个中继节点为最优路由上源节点的1跳邻居节点。当然，本申请中，最优路由上与源节点邻近的N个中继节点的数量并不局限于1个，还可以是其它数量，比如，N为2或3或更大的值，用公式可以表示为：1≤N＜Z，其中，Z为最新选择的最优路由中，中继节点的数量。

可选的，子网络拓扑由网络拓扑删除已选择的最优路由上源节点的1跳邻居节点和2跳邻近节点得到。即最优路由上与源节点邻近的N个中继节点为最优路由上源节点的1跳邻居节点和2跳邻近节点。

如图2所示，为本申请实施例提供的移动自组织网络的网络拓扑的一种示例图，该示例中，节点1为源节点，节点5为目的节点，节点1通往节点5有两条路由，分别为1-2-4-5和1-3-4-5。

现有技术中选择路由的方式是，基于预设算法(比如Dijkstra算法)在节点1通往节点5的所有路由中选择一条最优路由(该最优路由可以是从节点1通往节点5的，具有最小跳数的路径)，假设为1-2-4-5这条路由，然后，在网络拓扑中将最优路由中包含的所有中间节点(即节点2、4)剔除，生成一个新的网络拓扑，此时网络拓扑中仅包含节点1、3、5，由于节点3和节点5之间并没有路由，因此，新的网络拓扑中不存在节点1到节点5的路由，因此，基于现有技术，只能得到1-2-4-5一条最优路由。

基于本申请的方案，在得到一条最优路由后，并不是将最优路由中包含的所有中间节点剔除，而是仅剔除与源节点邻近的N个节点，比如，仅剔除与源节点邻近的一个节点，这样在得到1-2-4-5这条路由后，剔除节点2，则生成的新的网络拓扑中还包括节点1、3、4、5，这些节点构成了从节点1到节点5的路由，因此，基于本申请可以得到两条可选的路由，分别为1-2-4-5和1-3-4-5。

本申请实施例中，也可以通过预设算法(比如Dijkstra算法)进行路由选择。

步骤S103：当需要向目的节点传输数据时，基于K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

基于本申请实施例提供的负载均衡方法，由于在选择K条路由时，并不是将已选择路由中的所有终结节点均删除，而是只删除已选择路由中与源节点最邻近的N个节点，因此，能够避免出现无法选出多条路由的情况，或者，降低无法选出多条路由的情况出现的概率，克服了现有技术中在某些拓扑下选路困难，易出现无法实现多路由负载均衡的问题。

在一可选的实施例中，上述源节点获取移动自组织网络的网络拓扑的一种实现流程图如图3所示，可以包括：

步骤S301：第一类节点周期性地向源节点发送目标报文；第一类节点为源节点的1跳邻居节点；目标报文中包括：第一类节点的地址，第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，第一类节点与其各个1跳邻居节点间的链路质量，第一类节点的M跳节点的地址，M跳节点的前驱节点的地址，以及第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……。

第一类节点的拥塞程度信息可以通过第一类节点发送的数据量统计、数据缓存大小等信息得出。其中，第一类节点的拥塞程度与第一类节点在预设时长内发送的数据量负相关，与第一类节点在预设时长内缓存的数据量正相关。比如，如果第一类节点在预设时长内发送的数据量越小，在预设时长内缓存的待发送的数据量越大，第一类节点的拥塞程度越高。

本申请提供的路由信息交换方式中，每个节点只需要向自己的1跳邻居节点发送目标报文即可以使得各个节点获取移动自组织网络的网络拓扑，因此，与现有技术的路由信息交换方式需要MPR向全网广播TC信息相比，本申请不需要全网负载信息，仅需要邻居节点负载信息，降低了实现负载均衡所需的网络开销，绝大多数的自组网设备均可使用，在窄带宽的adhoc网络中也适用，且简单易用。

一个节点node的前驱节点是指到达节点node之前的最后一个节点，也就是向节点node发送目标报文的节点，比如，在A-B-C-D的拓扑结构下，一种情况是A节点向B节点发送目标报文，B节点向C节点发送目标报文，C节点向D节点发送报文，则B节点的前驱节点为A节点，C节点的前驱节点为B节点，D节点的前驱节点为C节点。

如图4所示，为本申请实施例提供的第一类节点向源节点发送的目标报文的一种示例图。该示例中，第一类节点的1跳邻居节点的数量为J，第一类节点的M跳节点的数量为q。

还以图2所示示例中的5个节点为例，节点1的1跳邻居节点(节点2和节点3)周期性地向节点1发送目标报文，以节点2为例，节点2向节点1发送的目标报文中包括：节点2的地址，节点2的各个1跳邻居节点(即节点1和节点4)的地址，节点2与节点1间的链路质量，以及节点2与节点4之间的链路质量，节点2的2跳节点(即节点5和节点3)的地址，节点2的2跳节点的前驱节点(节点5的前驱节点为节点4，节点3的前驱节点为节点1或节点4)，节点2的拥塞程度信息。其中的链路质量信息可以用于节点的选择，而节点拥塞程度信息可以用于转发判断。

步骤S302：源节点根据接收到的目标报文获取移动自组织网络的网络拓扑。

根据源节点的1跳邻居节点、M跳节点和M跳节点的前驱节点可以确定移动自组织网络的网络拓扑。

在一可选的实施例中，上述基于K条路由进行数据传输以实现负载均衡的一种实现方式可以为：

源节点按照K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由。

K条路由的选择顺序即为步骤S102中根据网络拓扑选择到目的节点的K条路由时，K条路由的选择顺序。一条路由的拥塞程度是指该条路由中源节点的1跳邻近节点的拥塞程度。

可选的，如果K条路由中的各条路由的拥塞程度均大于或等于上述阈值，则源节点将K条路由中的第一条路由作为第二类目标路由；将数据直接通过第二类目标路由发送。

若第一类目标路由是K条路由中的第一条路由，则所述源节点将数据直接通过第一类目标路由发送；否则，所述源节点将源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过第一类目标路由发送。K条路由中的第一条路由是K条路由中的最优路由，最优路由转发数据时遵循数据转发原理，不会出现环路问题。

也就是说，如果第一类目标路由是K条路由中的最优路由(也即是最先选择的路由)，则无需对要发送的数据进行处理，直接通过第一类目标路由发送，如果第一类目标路由不是K条路由中的最优路由，则需要对要发送的数据进行处理(具体为在要发送的数据的数据头部的路由记录字段增加源节点的标识信息，源节点的标识信息用于唯一标识源节点)，使得发送的数据的数据头部携带源节点的标识信息。

第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去，以避免启用K条路由中的非第一条路由时的数据回环的问题。

由于K条路由中的不同路由可能会包含相同的节点，因此，中继节点转发数据时有可能将数据转发到已经转发过的节点，导致数据回环问题，为避免数据回环问题，本申请实施例中，在数据头部增加已经转发过数据的节点的标识信息，从而中继节点能够知道哪些节点已经转发过数据，从而避免数据回环问题。可以称之为为基于路径记录的回环避免转发技术。

在一可选的实施例中，本申请实施例提供的负载均衡方法还可以包括：

目标路由中的中继节点接收到数据后，若目标路由中的中继节点的下一个节点出现拥堵，以目标路由中的中继节点作为源节点，根据网络拓扑选择到目的节点的R条路由。其中，目标路由为第一类目标路由和第二类目标路由。

根据网络拓扑选择到目的节点的R条路由可以参看步骤S102中根据网络拓扑选择到目的节点的K条路由的具体实现方式，这里不再赘述。

目标路由中的中继节点基于选择的R条路由进行数据传输以实现负载均衡，具体可以为：在R条路由中选择拥塞程度小于上述阈值的一条路由作为第三类目标路由，将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后通过第三类目标路由发送出去。

本申请实施例中，不管是源节点还是中继节点，均能够启用负载均衡技术，可以称之为全路径负载均衡技术，基于全路径负载均衡技术，能够有效绕过拥塞邻居节点，且反应快速灵敏。同时转发路由上的所有节点均可以启用负载均衡，极大提升了网络拓扑总体的链路利用率，有效降低了端到端的时延。

如图5所示，为本申请实施例提供的移动自组织网络的网络拓扑的另一种示例图，假设基于现有技术和本申请均能够选出两条路由，依次为1-2-6和1-3-4-6，即，1-2-6这条路由为最优路由，1-3-4-6这条路由为次最优路由，那么，在进行负载均衡过程中，假设因最优路由1-2-6出现了拥堵而选择了1-3-4-6这条路由，那么，如果在节点3时判断出节点4拥堵，则基于现有技术的方案，只能等待节点4的拥堵解除，或者最优路由1-2-6的拥堵解除，而基于本申请的方案，则可以节点3为源节点，重新选择路由，则有可能会选择路由3-5-6到达目的节点6。

在一可选的实施例中，上述目标路由中的中继节点在R条路由中选择拥塞程度小于阈值的一条路由作为第三类目标路由的一种实现方式可以为：

目标路由中的中继节点在R条路由中选择拥塞程度小于上述阈值，且数据已经经过的节点跳数与在R条路由中选择的路由的节点跳数之和小于跳数阈值的一条路由作为第三类目标路由。

比如，假设跳数阈值为7，源节点选择了K2路由，该K2路由6跳可达目的节点，在K2路由经过3条后到达中继节点A，中继节点A发现其下一个节点拥塞，因此，以中继节点A为源节点选择了R条路由，其中，若启用R条路径中的R1路由则需要经过2跳可以到达目的节点，启用R条路由中的R2路由则需要经过4跳可以到达目的节点，则中继节点A会选择启用R1路由，而不会启用R2路由。

可选的，如果R调路径中的可选择的路由有至少两条，则可以在该至少两条路由中选择到达目的节点的跳数最少的路由作为第三类目标路由，如果到达目的节点的跳数最少的路由也是至少两条的话，则可以在到达目的节点的跳数最少的路由中随机选择一条路由作为第三类目标路由。

通过对节点跳数的限制，可以避免跳数过多引起数据转发效率下降。

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种移动自组织网络，该移动自组织网络包括若干个节点，其中，对于任一一个需要发送数据的节点，为便于叙述，记为源节点，该源节点用于：

获取移动自组织网络的网络拓扑；

根据所述网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：在所述网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到；在所述子网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；

所述K条路由用于当需要向所述目的节点传输数据时，基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

本申请实施例提供的移动自组织网络，在选择K条路由时，并不是将已选择路由中的所有终结节点均删除，而是只删除已选择路由中与源节点最邻近的N个节点，因此，能够避免出现无法选出多条路由的情况，或者，降低无法选出多条路由的情况出现的概率，克服了现有技术中易出现无法实现多路由负载均衡的问题。

在一可选的实施例中，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到，包括：

所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上所述源节点的1跳邻居节点得到。

在一可选的实施例中，所述移动自组织网络中的第一类节点用于：周期性地向所述源节点发送目标报文；所述第一类节点为所述源节点的1跳邻居节点；所述目标报文中包括：所述第一类节点的地址，所述第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，所述第一类节点与其各个1条邻居节点间的链路质量，所述第一类节点的M跳节点的地址，所述M跳节点前驱节点的地址，以及所述第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……；

所述源节点根据所述目标报文获取所述移动自组织网络的网络拓扑。

在一可选的实施例中，所述K条路由具体用于：

按照所述K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由；若所述第一类目标路由是所述K条路由中的第一条路由，则将数据直接通过所述第一类目标路由发送；否则，将所述源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过所述第一类目标路由发送；

所述第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，所述第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去，以避免启用次优路由时的数据回环的问题。

在一可选的实施例中，所述源节点还用于：

若所述K条路由中的各条路由的拥塞程度均大于或等于所述阈值，将所述K条路由中的第一条路由作为第二类目标路由；

将数据直接通过所述第二类目标路由发送。

在一可选的实施例中，目标路由中的中继节点还用于：

接收到数据后，若所述目标路由中所述中继节点的下一个节点出现拥堵，以所述目标路由中的中继节点作为源节点，根据所述网络拓扑选择到所述目的节点的R条路由；所述目标路由为所述第一类目标路由或所述第二类目标路由；

所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由，将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后通过所述第三类目标路由发送出去。

在一可选的实施例中，目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由时，具体用于：

在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值，且所述数据已经经过的节点跳数与选择的路由的节点跳数之和小于跳数阈值的一条路由作为第三类目标路由。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

应当理解，本申请实施例中，从权、各个实施例、特征可以互相组合结合，都能实现解决前述技术问题。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种负载均衡方法，其特征在于，所述方法包括：

源节点获取移动自组织网络的网络拓扑；

所述源节点根据所述网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：所述源节点在所述网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到；在所述子网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；

当需要向所述目的节点传输数据时，基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到，包括：

所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上所述源节点的1跳邻居节点得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源节点获取移动自组织网络的网络拓扑，包括：

第一类节点周期性地向所述源节点发送目标报文；所述第一类节点为所述源节点的1跳邻居节点；所述目标报文中包括：所述第一类节点的地址，所述第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，所述第一类节点与其各个1跳邻居节点间的链路质量，所述第一类节点的M跳节点的地址，所述M跳节点的前驱节点的地址，以及所述第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……；

所述源节点根据所述目标报文获取所述移动自组织网络的网络拓扑。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡，包括：

所述源节点按照所述K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由；

若所述第一类目标路由是所述K条路由中的第一条路由，则所述源节点将数据直接通过所述第一类目标路由发送；否则，所述源节点将所述源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过所述第一类目标路由发送；

所述第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，所述第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述K条路由中的各条路由的拥塞程度均大于或等于所述阈值，所述源节点将所述K条路由中的第一条路由作为第二类目标路由；

所述源节点将数据直接通过所述第二类目标路由发送。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，还包括：

目标路由中的中继节点接收到数据后，若所述目标路由中所述中继节点的下一个节点出现拥堵，以所述目标路由中的中继节点作为源节点，根据所述网络拓扑选择到所述目的节点的R条路由；所述目标路由为所述第一类目标路由或所述第二类目标路由；

所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由，将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后通过所述第三类目标路由发送出去。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值的一条路由作为第三类目标路由，包括：

所述目标路由中的中继节点在所述R条路由中选择拥塞程度小于所述阈值，且所述数据已经经过的节点跳数与选择的路由的节点跳数之和小于跳数阈值的一条路由作为第三类目标路由。

8.一种移动自组织网络，其特征在于，所述移动自组织网络包括若干个节点；其中，

所述移动自组织网络中的源节点用于：获取移动自组织网络的网络拓扑；根据所述网络拓扑选择到目的节点的K条路由，包括：在所述网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由；根据已选择的最优路由确定子网络拓扑，所述子网络拓扑由所述网络拓扑删除已选择的最优路由上与所述源节点邻近的N个中继节点得到；在所述子网络拓扑中选择到所述目的节点的一条最优路由，并返回执行根据已选择的最优路由确定子网络拓扑的步骤，直至已选择的最优路由的数量K达到目标值，或者，在已选择的最优路由的数量K达到目标值前无法再选择出最优路由；

所述K条路由用于当需要向所述目的节点传输数据时，基于所述K条路由进行数据传输以实现负载均衡。

9.根据权利要求8所述的移动自组织网络，其特征在于，所述移动自组织网络中的第一类节点用于：周期性地向所述源节点发送目标报文；所述第一类节点为所述源节点的1跳邻居节点；所述目标报文中包括：所述第一类节点的地址，所述第一类节点的各个1跳邻居节点的地址，所述第一类节点与其各个1条邻居节点间的链路质量，所述第一类节点的M跳节点的地址，所述M跳节点前驱节点的地址，以及所述第一类节点的拥塞程度信息；M＝2，3，4……；

所述源节点根据所述目标报文获取所述移动自组织网络的网络拓扑。

10.根据权利要求8所述的移动自组织网络，其特征在于，所述K条路由具体用于：

所述源节点按照所述K条路由的选择顺序，将排序靠前且拥塞程度小于阈值的一条路由作为第一类目标路由；若所述第一类目标路由是所述K条路由中的第一条路由，则将数据直接通过所述第一类目标路由发送；否则，将所述源节点的标识信息添加到数据头部的路由记录字段中后通过所述第一类目标路由发送；

所述第一类目标路由中的中继节点接收到数据后，若接收到的数据包含路由记录字段，所述第一类目标路由中的中继节点将自身的标识信息添加到接收到的数据的数据头部的路由记录字段中后发送出去。

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