电子信息技术

本发明公开了一种基于动态补偿的跨层拓扑控制方法及其通信系统，首先，各个节点根据节点间的物理距离，执行最小生成树算法，构造初始的网络拓扑；其次，各个节点的运输层定期计算其运输层的缓存占用率和缓存占用率的变化率，并将这两个信息封装到跨层数据单元中并发送给数据链路层；接下来，各节点的数据链路层根据收到的跨层数据单元中的信息进行拓扑控制，判断是否需要建立或拆除补偿链路；最后，各节点建立或拆除补偿链路，更新网络拓扑；该方法利用跨层的信息交互，通过运输层向数据链路层发出跨层数据单元，触发数据链路层灵活地激活或关闭链路，从而实现基于跨层的动态拓扑调整，改善网络的数据传输性能。

当网络中业务量在短时间内迅速增大，大量突发业务会使单连通网络的负载在短时间内急剧加重，造成网络时延和丢包率增大。并且，当网络中的节点无法及时检测到网络负载的变化时，便会不断重发出现超时的数据包，导致大量链路带宽被浪费，最终发生网络拥塞。更严重的是，当业务负荷持续增加，网络中的一些节点会因负载过大而崩溃，这些节点无法继续承担数据中转的工作，将使整个网络的业务在其余节点上重新分布，从而造成其余节点的负荷过重而陆续崩溃，即出现级联崩溃现象。节点的崩溃在整个网络上传播开来，最终会造成网络服务质量(Quality of Service,QoS)的持续下降甚至网络瘫痪。多连通拓扑虽然能够保证每个节点连接多个邻居节点，增强了网络的抗毁性和容错能力，从而提高网络的吞吐率和可靠性，但维持高连通度的拓扑结构会造成大量的链路带宽和资源的浪费，同时也会增加维持这些链路的管理开销。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、与现有技术相比，本发明能够充分利用底层链路资源，通过在低开销拓扑的基础上动态的地加入一定的冗余链路，使数据传输的带宽增大，从而避免网络出现拥塞。

2、本发明能够通过在数据链路层灵活地激活或关闭链路，及时缓解网络拥塞，对于一些时效性要求高，以及会出现大量突发业务的网络的性能具有良好的改善效果。

3、本发明能让网络在保证网络连通的情况下，拆除一些补偿链路，使网络既能保证较好的数据传输性能，同时避免维持高连通度拓扑结构造成的大量的链路带宽和资源的浪费，以及维持链路的开销。