[发明专利]一种IEEE802.11s下基于动态分簇的多网关WMN负载均衡实现方法

权利要求书

1.一种IEEE802.11s下基于动态分簇的多网关WMN负载均衡实现方法，其特征在于，基于IEEE802.11s协议，以网关节点作为簇头、网关MAC地址作为簇标识划分簇，在RANN帧和PREQ帧中添加簇标识，实现普通节点的簇选择和簇之间的分割，具体为：普通节点通过网关节点发出的RANN帧中的簇标识即根节点地址选择簇，在PREQ帧中添加簇标识，任意节点收到PREQ帧后首先对比PREQ帧中的簇标识和自身的簇标识是否相同，不同则直接丢弃，这样不同簇之间的节点则无法建立路由，实现簇分割的目的，而同簇的节点通过PREQ/PREP机制正常建立路由；

限制RANN帧广播范围，减小网络开销和避免节点无效切换，具体为：任意节点收到来自非本簇的RANN帧时，判断是否需要换簇，如果换簇才会转发该RANN帧，否则直接丢弃该帧，以保证RANN帧只能在本簇和邻簇的边界节点广播；

修改PREP帧和PERR帧的处理函数，判断节点是否在先验树形路由中为叶子节点，规定只有叶子节点可以换簇，实现先验树形路由的维护，进而实现节点换簇时先验树形路由和网关负载的平滑过渡；

普通节点选择簇时，综合考虑节点到网关的路径Metric和网关自身负载，选择最佳的网关实现网关负载均衡，具体为：任意节点收到邻簇的RANN帧后运行簇选择算法，首先判断本节点到当前网关的路径是否有效，如果失效则换簇；如果没有失效则判断自己是否为叶子节点，非叶子节点不能换簇；叶子节点判断当前网关的负载和邻簇网关的负载是否都在负载阈值内，如果不在则预测换簇后邻簇网关负载是否小于负载阈值，是则换簇，否则不换簇；如果两个网关负载均在负载阈值内，判断节点到邻簇网关的Metric与到当前网关Metric的差距是否超过Metric差阈值且换簇后邻簇网关负载是否在负载阈值内，满足这两个条件则换簇，否则不换簇。

2.根据权利要求1所述的一种IEEE802.11s下基于动态分簇的多网关WMN负载均衡实现方法，其特征在于：修改PREP帧和PERR帧处理函数，判断节点是否在先验树形路由中为叶子节点，规定只有叶子节点可以换簇，实现先验树形路由的维护，进而实现节点换簇时先验树形路由和网关负载的平滑过渡，具体为：

在PREP帧处理过程中通过判断本节点是否为其它节点到网关节点路径的下一跳来统计自己的子节点数，子节点数为零则表明自己在先验树形路由中为叶子节点，规定只有叶子节点可以换簇，减小节点换簇时对同簇中其它节点的影响并限制了大量节点同时换簇，实现先验树形路由和网关负载的平滑变化，非叶子节点收到关于子节点的PERR帧时表明该子节点路径发生变化，此时将自己的子节点数减1。