[发明专利]一种链状无线网络中避免链路拥塞的方法和基站

说明书

技术领域

本发明涉及链路拥塞处理领域，尤其涉及一种链状无线网络中避免链路拥塞的方法和基站。

背景技术

随着通信技术的发展，无线通信系统的应用场景日益广泛。例如，可以部署无线通信系统来覆盖不适合铺设有线链路的带状区域。这些无线通信系统可以具有多种拓扑结构，例如蜂窝状拓扑，网状(mesh)拓扑以及链状(或者树状)拓扑。在链状拓扑的无线通信系统中，无线网络节点(基站)之间组成“链状”的路径，在源点和目的点之间中继数据流，且一个数据流在源点与目的点之间的传输路径是唯一的。

对于无线通信系统，其空中接口的资源是有限的。当网络中的业务需求足够多时，就会导致某些链路上堆积的流量超过其可以承受的负载，发生流量拥塞。对于链状无线网络，任意两个基站之间的链路出现流量拥塞(如图1中链路300)都会影响其他包含该段链路的链状路径上的业务的正常运行，严重时会导致系统瘫痪，使业务的QoS得不到保障。

那么，在链状无线网络的链路拥塞时，如何有效地避免链路拥塞，同时最大限度的满足业务需求，是亟待解决的问题。

现有技术中，常见的链路拥塞避免机制关注的是小区内一个基站与多个终端间的信道资源的分配，不适用于本文所述链状无线网络中基站设备间的资源调度。现有的IEEE802.11虽也可用于链状网，但IEEE802.11采用基于竞争的资源调度机制，公平性差。

发明内容

本发明提供了一种链状无线网络中避免链路拥塞的方法和基站，以解决如何实现避免链状无线网络中的链路拥塞的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种链状无线网络中避免链路拥塞的方法，所述方法包括：

在链路发生拥塞时，计算该链路的带宽容量与该拥塞链路上的所有流的最小可接受带宽之差ΔB；

当ΔB小于0时，删除拥塞链路上的流，使ΔB大于或等于0；

当ΔB大于或等于0时，为拥塞链路上的流重新分配带宽，为每个流重新分配的带宽大于或等于该流的最小可接受带宽，且经重新分配后的流的带宽之和不超过该链路的带宽容量。

进一步地，

所述链路发生拥塞时，包括：

请求新建的流的带宽大于该链路的可用剩余带宽，此时拥塞链路上的所有流包括所有流经该链路的流和该请求新建的流；和/或

为已有流增加的带宽大于该链路的可用剩余带宽，此时拥塞链路上的所有流包括所有流经该链路的流；和/或

该链路的带宽容量变小且小于流经该链路的所有流的带宽之和，此时拥塞链路上的所有流包括所有流经该链路的流。

进一步地，

当ΔB小于0时，删除拥塞链路上的流，包括：

按照拥塞链路上的所有流的优先级进行删除，优先删除优先级低的流；

若删除某一优先级的部分流即可使ΔB大于或等于0，则以删除的流的数目最小为条件选择部分流进行删除。

进一步地，

所述若删除某一优先级的部分流即可使ΔB大于或等于0，则以删除的流的数目最小为条件选择部分流进行删除，包括：

计算具有所述某一优先级的所有流的最大可释放带宽，按照流的最大可释放带宽从大到小的顺序进行流的删除。

进一步地，

为拥塞链路上的流重新分配带宽时，每个流在重新分配之前的带宽与其在重新分配之后的带宽之差即释放带宽满足：

释放带宽根据流的最大可释放带宽确定，流的最大可释放带宽越大，流的释放带宽越大；或者

释放带宽根据流的优先级确定，流的优先级越高，流的释放带宽越小；或者

释放带宽根据流的最大可释放带宽和优先级确定，对于优先级相同的流，流的最大可释放带宽越大，流的释放带宽越大，且对于最大可释放带宽相同的流，流的优先级越高，流的释放带宽越小。

进一步地，

为拥塞链路上的流重新分配带宽时，每个流在重新分配之前的带宽与其在重新分配之后的带宽之差即释放带宽根据以下公式确定：

每个流的释放带宽等于：

其中，B_need为造成链路拥塞的带宽需求；每个流修正后的最大可释放带宽等于该流的最大可释放带宽与该流的优先级因子倒数的乘积，流的优先级越高则优先级因子越大。

进一步地，

所述链路发生拥塞时，包括：

请求新建的流的带宽大于该链路的可用剩余带宽，此时B_need为新建流的带宽与该链路的可用剩余带宽之差；