專利名稱：對通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分組進行路由的方法和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于對通信網(wǎng)
中的數(shù)據(jù)進行路由的方法以及一種根據(jù)權(quán)利要求18的前序部分所述的 用于對通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進行路由的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點.
公知的是，為了確定數(shù)據(jù)分組的路徑，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點決定數(shù)據(jù)分組要 在哪條路徑上被轉(zhuǎn)發(fā)，以便這些數(shù)據(jù)分組例如在盡可能快的路徑上到 達進行接收的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，這種行為方式被公知為所謂的路由 (Routing)。不同的用于轉(zhuǎn)換路由的方法歸屬于不同的路由協(xié)議.
根據(jù)這些路由協(xié)議，所確定的路線常常與使用壽命("lifetime")、 也就是與超時(Timeout)相聯(lián)系來使得這些路線在否定確認所述路線 時在利用使用壽命設(shè)置的定時器到期之后無需附加的控制分組地從路 由表中被去除。
在針對所謂的移動自組織(Ad-hoc )網(wǎng)絡(luò)、尤其是無線網(wǎng)狀網(wǎng) (wireless mesh network ) 所采用的并且基于距離矢量 (Distance-Vector )方法的反應式(reaktive)路由協(xié)議中，同樣采 取諸如所謂的"自組織按需距離矢量(AODV， Ad hoc On-Demand Distance Vector )協(xié)議(參見Perkins C. E. 、 Belding-Royer E. M.以及Das S. R.的"Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing (自組 織按需距離矢量(AODV)路由)w ， IETF Experimental RFC 3561， 2003年7月，AODV RFC)或者"混合無線網(wǎng)狀協(xié)議"(HWMP， Hybrid Wireless Mesh Protocol)協(xié)議(參見IEEE P802, llsm/DO. 03, Draft amendment to standard IEEE 802. 11 TM: ESS Mesh Networking, IEEE， 2006年8月，未完工程).
通常，網(wǎng)絡(luò)中的路線通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路由表中的相對應條目被定 義.在從源節(jié)點(源(Source ))通向目的地節(jié)點(目的地(Destination)) 的路徑上的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在其路由表中都有目的地節(jié)點的條目，其說 明通向目的地節(jié)點D的路線上的所謂下一跳(Hop)、也就是下一要控 制的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，
在協(xié)議AODV和HWMP中，反應式路由搜索開始對所謂的"路由請 求(Route Request)"消息(RREQ)進行網(wǎng)絡(luò)范圍的廣播，該所謂的
7"路由請求"消息(RRBQ)建立從所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點到源節(jié)點的所謂的"反 向路線(reverse route )".目的地節(jié)點將同樣得到一個或多個RREQ. 每個得到的RREQ分組都代表可能的通向源節(jié)點的路線.目的地節(jié)點通 過單播在所選擇的反向路線上寄送"路由應答"消息(RREP)，該"路 由應答"消息(RREP)將所謂的"前向路線"錄入到所選路線上的所 有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中.
這種方法方式的問題在于，通過RREQ產(chǎn)生的反向路線的使用壽命 必須足夠長，因為當RREP被寄回給始發(fā)節(jié)點S并且S開始向D發(fā)送數(shù) 據(jù)時，反向路線也還必須存在.
本發(fā)明所基于的任務是說明 一種消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點的方法以及 設(shè)備.
從根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所迷的方法出發(fā)通過其特征部分的 特征，以及從根據(jù)權(quán)利要求18的前序部分所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點出發(fā)，解決 該任務.
在根據(jù)本發(fā)明的用于對通信網(wǎng)、尤其是包含多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線 通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分組進行路由的方法中，為了將數(shù)據(jù)分組從用作數(shù)據(jù) 分組的起點的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向用作數(shù)據(jù)分組的宿(Senke)的笫二網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點傳輸，這些數(shù)據(jù)分組借助通信網(wǎng)的至少一個與起始節(jié)點不相交的 其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(A, B， G， D)被傳送，從起始節(jié)點出發(fā)至少向其它網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點傳送第一 網(wǎng)絡(luò)消息來使得該笫 一 網(wǎng)絡(luò)消息依次被轉(zhuǎn)交給每個其 它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，直到該其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對應于宿節(jié)點(D)，相應的其它網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點基于第一消息提供(vorhalten)路由信息，使得關(guān)于通向起始 節(jié)點的路徑上的下一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及笫一有效期限的值的第一信息被暫 時存儲在當前其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，相應的有效期限的值被存儲來使得所 有第一信息至少保持被存儲，直到由宿節(jié)點發(fā)送的確認第一網(wǎng)絡(luò)消息 的第二網(wǎng)絡(luò)消息已被起始節(jié)點接收到為止。
通過這種方法保證針對所有參加反向路線的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用避免 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之一中的相應的反向路線過早超時或者避免甚至形成的間隙 的使用壽命.此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的第一有效期限的值也可被表示為時 刻.對此，有利地也能無需中間節(jié)點地到達宿節(jié)點。即使總共僅存在 兩個節(jié)點，即僅存在源和雍，這也可行，
此外，通過根據(jù)本發(fā)明的方法保證針對或利用每個路由請求也可配置不同的使用壽命，以致由此可更好地匹配網(wǎng)絡(luò)或各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 的當前特性.
在此，笫一有效期限的值優(yōu)選地被存儲來使得只有當較大的值已 經(jīng)被存儲在當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中時才不發(fā)生這種情況.這樣，可能保留更 佳匹配的較大值，并且繼續(xù)保證根據(jù)本發(fā)明的對避免路線中的快速超 時或者間隙的最小使用壽命的保障，
如果根據(jù)本發(fā)明的方法被擴展來使得第一有效期限的值動態(tài)生
成，則也是有利的.由此保證最小使用壽命最優(yōu)地被匹配到當前網(wǎng) 絡(luò)特性，以致以高度可靠性實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點，
如果根據(jù)AODV協(xié)議通過以下函數(shù)來定義該值的生成，則給出本方 法的其它,利的改進方案
max ( ExistingLifetime， MinimalLifetime)
其中
MinimalLifetime= (current-time +
2*NET_TRAVERSAL-TIME-2*HopCount*NODE—TRAVERSAL-TIME )， 其中利用
Exist ingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的 使用壽命，
MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命的估計， current-time表示當前系統(tǒng)時間，
NET-TRAVERSAL-TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可調(diào)節(jié)的笫一 參數(shù)，該第一參數(shù)表示通過網(wǎng)絡(luò)寄送RREQ的最大持續(xù)時間的估計，
HopCount表示RREQ分組穿過的直至并且包含當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目，該數(shù)目可從已更新的RREQ的字段 rreq, hopcount中得知，
NODE-TRAVERSAL_TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可調(diào)節(jié)的第二 參數(shù)，該第二參數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的分組的最大處理時間的估計， 在此，為了有正確的跳數(shù)(Hopcount),尤其是必須在得到后才將 HopCount字段提高一。這種擴展方案特別適于無線網(wǎng)狀網(wǎng).
可替換地或者補充地，有利的是將該方法擴展來使得根據(jù)HWMP協(xié) 議通過下式來確定第一有效期限的值
current — time + HWMP_ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT，其中，
current— time: 當前系統(tǒng)時間， HWMP-ACTIVE-ROUTE-TIMEOUT:對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可配置的參數(shù).
這里也給出了如按照標準IEEE 802. lis公知的對于無線網(wǎng)狀網(wǎng)的特別 的合適方案.
在此，第一消息優(yōu)選地被構(gòu)造為路由請求"RREQ"消息，因為這 種消息類型為了建立反向路線是必需的并且到達所有參加的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點。
如果將RREQ消息擴展第一有效期限的數(shù)據(jù)字段，則特別適合實 現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點.在此，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可在本來必需分析RREQ消息時簡單 地提取并且必要時接管(uebernehmen)最小使用壽命.由此得到的大 優(yōu)點在于正好一個節(jié)點(源節(jié)點S)為整個路線規(guī)定使用壽命.由此， 如果本來應該全部相等的在節(jié)點上設(shè)置的值仍然大小不同，則避免問 題.
在此，優(yōu)選地為數(shù)據(jù)字段保留四個八位組的長度. RREQ消息中的笫一有效期限的數(shù)據(jù)字段(rreq. lifetime )可以根 據(jù)AODV協(xié)議在源節(jié)點中利用按照上述有效期限的值來設(shè)置，其中 rreq. nfetime-2*NET_TRAVERSAL_TIME
其中，
NET_TRAVERSAL_TIME: 對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可調(diào)節(jié)的第
一參數(shù)，該第 一參數(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)寄送RREQ的最大持續(xù)時間的估計. 這種擴展方案特別適合無線網(wǎng)狀網(wǎng)，
可替換地或者補充地，有利地擴展本方法來使得在源節(jié)點中根據(jù) HWMP協(xié)議通過下式來確定RREQ消息中的第一有效期限的值 rreq. lifetime-HWMP-ACTIVE-ROUTE-TIMEOUT
其中，
HWMP_ ACTIVE-ROUTE-TIMEOUT: 對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可配置的
參數(shù)，
這里也給出了如根據(jù)標準IEEE 802. lls公知的無線網(wǎng)狀網(wǎng)的特別適合 方案。
可替換地或者補充地可以在源節(jié)點中利用大于最小必需的有效期限的任意值來設(shè)置RRBQ消息中的笫一有效期限的值。
處理RREQ消息的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接管針對反向路線的第一有效期限
的第一有效性的值rreq. lifetime,
在其它有利的改進方案中，在反向路線的第一有效期限被存儲在
相對應的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之前，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相對應地按照上述AODV的公式
來匹配該反向路線的第一有效期限
max (ExistingLifetime， MinimalLifetime )
其中，
MinimalLifetime = ( current-time + rreq. lifetime -X*rreq. hopcount*NODE-TRAVERSAL—TIME ),
其中X屬于U， 2}, RREQ消息中的笫一有效期限保持不變。當設(shè)置X-2 時，該擴展方案在采用AODV協(xié)議的情況下特別有利地發(fā)生作用，因為 RREP純粹從理論上來說在同一剩余的使用壽命的情況下到達每個中間 節(jié)點.若X-1，剩余的使用壽命增加，越接近源節(jié)點，以致這在反向路 線的最后部分的較長的可支配性方面是有利的.
可替換地，可以通過減小RREQ消息中的第 一有效期限來實現(xiàn)匹配. 在該第一有效期限被存儲為當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的第一有效期限之前，根 據(jù)以下函數(shù)來更新該第一有效期限
rreq. lifetime:-rreq. lifetime-X*NODE_TRAVERSAL_TIME， 其中X屬于(l， 2},被轉(zhuǎn)交的RREQ消息包含已更新的、已匹配的使用 壽命.
有利地具體說明根據(jù)本發(fā)明的方法的擴展方案通過如下用于設(shè)置 使用壽命的值的變型來給出
a. 在(中間)節(jié)點中的設(shè)置
i. max ( ExistingLifetime， MinimalLifetime )， 其中 MinimalLif et ime是針對RREQ應采用的使用壽命， ii. 根振AODV :max( ExistingLifetime ， MinimalLifetime )， 其中 MinimalLifetime = (current-time+2*NET—TRAVERSAL—TIME -2*rreq. hopcoun"麵E—TRAVERSAL-TIME )， iii. 根據(jù)具有改進的AODV: max ( ExistingLifetime, Mini邁alLifetime )， 其中 MinimalLifetime =(current-time+2*NET_TRAVBRSAL-TIME 一
rreq. hopcount*NODE_TRAVERSAL—TIME )， iv. 根據(jù)HWMPmax( Exist ingLifetime ，
MinimalLifetime )， 其中 MinimalLifetime =
HWMP_ACTIVE—ROUTE_TIMEOUT， v. max ( ExistingLifetime， MinimalLifetime )， 其中
MinimalLifetime - rreq. lifetime, vi. max ( ExistingLifetime， MinimalLifetime )， 其中
MinimaILifetime - ( current— time + rreq. lifetime
-X,rreq. hopcount*NODE_TRAVERSAL_TIME)，其中X
=U， 2}，
b.第一有效期限的值(rreq. lifetime)的設(shè)置
i. 類似于AODV中的情況來設(shè)置固定值，其中 rreq. 1 ifetime - 2*NET_TRAVERSAL_TIME(因為在源節(jié) 點中跳數(shù)-O，所以略去第二項).在中間節(jié)點中接管 RREQ中的這些值， ii. 類似于HWMP中的情況來設(shè)置固定值，其中 rreq. lifetime- HWMP—ACTIVE —ROUTE_TIMEOUT。在中 間節(jié)點中接管RREQ中的這些值。 iii. 設(shè)置足夠大的rreq. lifetime的固定值'在中間節(jié)點 中接管RREQ中的這些值. iv. 如i-iii那樣，但是在中間節(jié)點將RREQ中的使用壽 命的值與 rreq.lifetime := rreq. lifetime -X"req. hopcount*NODE_TRAVERSAL_TIME )相匹配，其 中X- {1，2},
對此，實現(xiàn)將使用壽命置為時刻(此處因為current_time)的技術(shù)實 現(xiàn)方案.可替換地或者作為補充地，可在路由表中將使用壽命置為持 續(xù)時間，
如果第二消息被構(gòu)造為路由應答"RREP"消息，則尤其是在無線 網(wǎng)狀網(wǎng)中特別支持本發(fā)明的實現(xiàn)方案.在此，如果從宿節(jié)點方面將RREP 消息的笫二有效期限的值設(shè)置為等于第一有效期限的值，則是有科的， 優(yōu)點在于正向路線和反向路線近似具有相等的或非常相似的使用壽命.
根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實現(xiàn)本方法的實現(xiàn)方案，因為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 具有用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置，以致該方法的優(yōu)點由此變得 有效.
隨后根據(jù)本發(fā)明的實施例參照附圖對本發(fā)明的其它細節(jié)以及優(yōu)點 進行進一步闡述. 在此，
圖1以示意圖示出無線網(wǎng)狀網(wǎng)作為本發(fā)明所基于的示例性場景，
圖2以示意圖示出根據(jù)本發(fā)明的按照HWMP協(xié)議的被擴展了使用壽 命的數(shù)據(jù)字段的RREQ消息作為實施例，
圖3以示意圖示出根據(jù)路由表來描述的、本發(fā)明方法的實施實例 的示意性流程.
在圖1中描述了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的示例性布局，如該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中被給出的那樣.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的布局因此說明了根據(jù)其應闡
明本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)問題思路的場景.
要認識到的是示例性地被構(gòu)造為無線網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的示意圖.為 此，現(xiàn)有的無線連接在這種情況下被示為虛線.
此外，在該場景中還描迷了將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡毓?jié)點D的發(fā)送數(shù) 據(jù)的源節(jié)點S的作用，
對此，網(wǎng)絡(luò)中所有位于源節(jié)點S與目的地節(jié)點D之間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 (A…G)原則上可供源節(jié)點S使用.
為了找到適當?shù)穆窂?，現(xiàn)在根據(jù)協(xié)議AODV和HWMP利用"路由請 求"消息(RRBQ)進行必要的路由搜索，該"路由請求"消息(RRBQ) 建立從所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A…G和從目的地節(jié)點D到源節(jié)點S的"反向路線"、 即向后指向源節(jié)點S的路線.
如上所述的那樣，目的地節(jié)點D將同樣得到一個或多個RREQ，其 中每個得到的RREQ分組在此代表通向源節(jié)點S的可能路線.
目的地節(jié)點D在所選的反向路線上通過單播方式寄送"路由應答" 消息(RREP),該"路由應答"消息(RREP)將所謂的"前向路線"、 即向目的地節(jié)點D方向的路線錄入到所選路線上的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A…G 中和源節(jié)點S中-
在此，通過RRBQ產(chǎn)生的反向路線的使用壽命必須足夠長，因為當
13RREP被寄回給源節(jié)點S時并且源節(jié)點S開始向目的地節(jié)點D傳輸數(shù)據(jù) 時，這些反向路線也還必須存在.
按照協(xié)議AODV,根據(jù)在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上單獨配置的常量來計算反 向路線的使用壽命，這如下進行
每次在接收到RREQ消息時，與被分配給源節(jié)點的IP地址的反向 路線的使用壽命有關(guān)的條目根據(jù)AODV被設(shè)置為(ExistingLifetime， MinimalLifetime)的最大值，其中根據(jù)AODV來定義
MinimalLifetime = ( current time + 2*NET-TRAVERSAL-TIME -2*HopCount*N0DE-TRAVERSAL-TIME ).
在此，ExistingLifetime是可能已經(jīng)存在的通向源節(jié)點S的路徑 的使用壽命.NET-TRAVERSAL-TIME和NODE-TRAVERSAL-TIME是對于每 個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可配置的并且在每個節(jié)點中都被設(shè)置的參數(shù).如果這些值 在所有節(jié)點中都相等，則在此特別有利于本發(fā)明的實施。
按照HWMP協(xié)議，根據(jù)在每個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上單獨配置的固定參數(shù) HWMP-ACTIVE-ROUTE-TIMEOUT來設(shè)置反向路線的使用壽命.
針對上述可配置的參數(shù)，相對應的標準規(guī)定缺省值.但是也可以 給這些參數(shù)指派獨特值.
在由現(xiàn)有技術(shù)(如此處所選的實例)公知的場景中，根據(jù)本發(fā)明 曾認識到，即使在應用AODV或者HMWP時也要確保通過RREQ消息所產(chǎn)生
的反向路線的所有使用壽命必須足夠長.必須避免該使用壽命在可以 考慮的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A…G和D中的任意一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上過短，因為否則會在
反向路線中形成間隙或中斷。
因而，根據(jù)本發(fā)明建議一種方法，其中路由請求消息將利用其設(shè) 置的路線的使用壽命的字段插入到RREQ消息的數(shù)據(jù)字段中，如在圖2中
所示出的實施例中要認識到的那樣，
作為本發(fā)明的其它實施實例，如目前僅在HWMP協(xié)議中公知的根公 告(Root Announcement)消息也應在消息的數(shù)據(jù)字段中得到由其設(shè)置 的通向所公告的根網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路線的使用壽命的字段.
在此，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定產(chǎn)生RREQ的源節(jié)點S在根據(jù)本發(fā)明的使用 壽命字段中錄入將利用該RREQ消息產(chǎn)生的通向源節(jié)點S的反向路線的 使用壽命設(shè)置在接收該RREQ的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路由表中的持續(xù)時間，以致 反向路線至少存在，直到由宿節(jié)點發(fā)送的、確認笫一網(wǎng)絡(luò)消息的第二網(wǎng)絡(luò)消息已由起始節(jié)點接收到為止.
在此，源節(jié)點S可以例如就像在AODV中那樣在考慮到參數(shù)"跳數(shù)" 的值對于源節(jié)點來說為"0"的情況下按照上面對于AODV協(xié)議列出的公 式利用2"ET-TRAVERSAL-TIME來設(shè)置RREQ分組中的使用壽命的值，而 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點S根據(jù)HWMP可以例如利用參數(shù)HWMP—ACTIVE-ROUTE-TIMEOUT設(shè) 置RREQ分組中的使用壽命的值.
接收到RREQ分組的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點于是產(chǎn)生或者更新通向源節(jié)點S的路 線，該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過該RREQ分組已知道該源節(jié)點S.如果接著產(chǎn)生了通 向源節(jié)點S的反向路線，那么相對應的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將來自RREQ分組的使用 壽命值錄入到該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的路由表中的該路線的使用壽命字段中.
如果已經(jīng)存在通向源節(jié)點S的路線，則根據(jù)本發(fā)明利用存在于該路 由表中的使用壽命和來自RRBQ分組的使用壽命根據(jù)函數(shù)max ( ExistingLifetime, rreq. lifetime)的最大值來更新路由表中的相對 應的使用壽命字段.
來自RREQ分組的使用壽命的值應有利地被存儲在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，以 便該值在更新相對應的路線的使用壽命時通過轉(zhuǎn)交數(shù)據(jù)分組而可供使 用.
可替換地或者補充地，根據(jù)路由請求產(chǎn)生RREP消息的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可
這是有利的，但不是絕對必需的.
利用本發(fā)明確保了在RREQ中，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點針對通向源節(jié)點S的 反向路線使用至少所述在RREQ中規(guī)定的使用壽命.由此通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 中的反向路線的非?？斓某瑫r來避免路線中的各個孔。
此外，根據(jù)本發(fā)明，反向路線的使用壽命僅被約束到某個路由請 求上。由此，不同的路由請求可規(guī)定不同的使用壽命。迄今，在所有 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上配置了相同的使用壽命值，該值接著必須不變地被用于所 有RREQ。
在應用如圖2中所示的實例那樣的根據(jù)本發(fā)明的插入使用壽命的 情況下，隨后根據(jù)圖1中所示出的示例性拓樸來解釋根據(jù)本發(fā)明所實現(xiàn) 的路由的流程，
為了確定通向目的地節(jié)點D的路線，源節(jié)點S開始以曰的地節(jié)點D作 為所尋找的目標并且具有通過參數(shù)rreq. lifetime-5給出使用壽命的路由請求。
在圖3a中現(xiàn)在示出了在RREQ之前的所選擇的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A...S的 路由表.
由此出發(fā)，在圖3b中示出了在從源節(jié)點S通過第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A接收 到RREQ消息之后的相同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，要認識到，在本實施實例中，笫 一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A的路由表在通過第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A處理RREQ消息之后沒有變 化.這通過以下事實得到已經(jīng)存在的、通向源節(jié)點S的已經(jīng)存在的路 線的使用壽命比通過參數(shù)rreq. 1 ifetime所規(guī)定的值大，以致無論如何 都保證根據(jù)本發(fā)明的對絕對必要的使用壽命的保障。
在圖3c中要認識到，當?shù)诙W(wǎng)絡(luò)節(jié)點B接收到由第 一 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點A所 轉(zhuǎn)交的RREQ消息時，該表格如何呈現(xiàn).應清楚的是此處與在第一網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點A中那樣，現(xiàn)有的路由表中的內(nèi)容沒有改變，因為此處曾錄入比 通過參數(shù)rreq. lifetijne所規(guī)定的值大的使用壽命值.
在圖3d示出了當?shù)诙W(wǎng)絡(luò)節(jié)點B在通向目的地節(jié)點D的路徑上向 第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G轉(zhuǎn)交RREQ消息時，該表格如何呈現(xiàn)，要認識到的是，在 通過第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G接收到由第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點B轉(zhuǎn)交的RREQ消息之后，作 為分析RREQ消息的結(jié)果已錄入到笫三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G的表格中.
在此，因為笫三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G直至接收到RREQ消息的時刻還沒有通向 源節(jié)點S的路線，所以這被實現(xiàn).此外，在該表格中也錄入了第三網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點G可從RREQ消息中得知的使用壽命(rreq. lifetime-5)，因為迄 今還沒有包含使用壽命的值并且根據(jù)本發(fā)明，該值通過參數(shù) rreq. 1 if etime的值包含并規(guī)定了使用壽命的最小必需值.
最后，目的地節(jié)點D接收到由第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G轉(zhuǎn)交的RREQ消息.由 于目的地節(jié)點D迄今還沒有通向源節(jié)點S的路線，所以如在困3e中要認 識到的那樣錄入一條，此外，類似于在第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點G處的行為方式， 來自被包含在RREQ分組中的參數(shù)rreq. lifetime的使用壽命被接管。
通過應用本發(fā)明方法而因此確保所有針對通向源節(jié)點S的反向路 線的條目都具有為5的至少一個使用壽命，該使用壽命保證所有參加的 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供該反向路線，直到所屬的RREP消息已到達源節(jié)點S為止，
權(quán)利要求
1. 用于對通信網(wǎng)、尤其是包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(A...S)的無線通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組進行路由的方法，其中a)為了將數(shù)據(jù)分組從用作數(shù)據(jù)分組的起點的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(S)傳輸?shù)接米鲾?shù)據(jù)分組的宿的第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(D)，借助通信網(wǎng)的至少一個與起始節(jié)點不相交的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(A，B，G，D)來傳送數(shù)據(jù)分組，b)從起始節(jié)點出發(fā)，至少向所述其它節(jié)點傳送第一網(wǎng)絡(luò)消息，使得該第一網(wǎng)絡(luò)消息被依次轉(zhuǎn)交給每個其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，直到所述其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對應于宿節(jié)點(D)，c)相應的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于第一消息提供路由信息來使得關(guān)于在通向起始節(jié)點的路徑上的下一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及第一有效期限的值的第一信息被暫時存儲在當前的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，d)相應的有效期限的值被存儲來使得所有第一信息至少保持被存儲，直至由宿節(jié)點發(fā)送的確認第一網(wǎng)絡(luò)消息的第二網(wǎng)絡(luò)消息已被起始節(jié)點接收到為止。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一有效期限的值被 存儲來使得只有當在當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中已經(jīng)存儲了較大值時才不進行存 儲.
3. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲來使得 通過函數(shù)max ( ExistingLifetime, MinimalLifetime )確定要存儲的 值，其中利用ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的l吏用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命的估計。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲 來使得根據(jù) A0DV協(xié)議通過函數(shù)max ( ExistingLifetime ， MinimalLifetime)來確定要存儲的值，其中，MinimalLifetime = ( current-time +2*NET_TRAVERSAL_TIME-2*HopCount*NODE_TRAVERSAL_TIME )， 其中利用ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的使用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命的估計， current-"me表示當前系統(tǒng)時間，NET-TRAVERSAL_TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第一參 數(shù)，該第一參數(shù)表示通過網(wǎng)絡(luò)寄送RREQ的最大持續(xù)時間的估計，HopCount表示RREQ分組穿過的直至并且包含當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的其 它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目，該數(shù)目從RREQ的已更新的字段rreq. hopcount中 得知，NODE_TRAVERSAL_TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第二參 數(shù)，該笫二參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的分組的最大處理時間的估計.
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲 來使得根據(jù)AODV協(xié)議的改進方案通過函數(shù)max ( ExistingLifetime, MinimalLifetime)確定要存儲的值，其中，MinimalLifetime = ( current—time +2*NET_TRAVERSAL_TIME-HopCount*N0DE-TRAVERSAL-TIME )，其中利用ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的使用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命的估計， current-time表示當前系統(tǒng)時間，NET_TRAVERSAL-TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第 一參 數(shù)，該第一參數(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)寄送RREQ的最大持續(xù)時間的估計，HopCount表示RRBQ分組穿過的直至并且包含當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的其 它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目，該數(shù)目從RREQ的已更新的字段rreq. hopcount中 得知，NODE-TRAVERSAL-TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的笫二參 數(shù)，該第二參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的分組的最大處理時間的估計.
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲 來使得根據(jù)HWMP協(xié)議通過函數(shù)max (ExistingLifetime, MinimalLifetime)確定要存儲的值，其中，MinimalLifetime = HWMP—ACTIVE-ROUTE—TIMEOUT, 其中利用ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的使用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命的估計， HWMP-ACTI VE一ROUTE-TIMEOUT表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被配置的參數(shù)。
7. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲來使得 通過函數(shù)max (ExistingLifetime, MinimalLifetime)確定要存儲的值，其中，MinimalLifetime = rreq. lifetime,其中利用ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的使用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命， rreq. lifetime表示笫一有效期限的值.
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，實現(xiàn)存儲來 使得根據(jù)HWMP協(xié)議通過函數(shù)max ( ExistingLifetime ， MinimalLifetime)確定要存儲的值，其中MinimalLifetime = ( current — time + rreq. lifetime -X*rreq. hopcount*NODE_TRAVERSAL_TIME )， 并且X-(l, 2)， 其中利用NODE-TRAVERSAL_TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第二參 數(shù)，該笫二參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的分組的最大處理時間的估計，ExistingLifetime表示已經(jīng)存在的通向起始節(jié)點的路線的使用壽命，MinimalLifetime表示要最小地被設(shè)置的使用壽命， rreq. lifetime表示笫一有效期限的值， current —time表示當前系統(tǒng)時間，rreq. hopcount表示RREQ分組穿過的直至并且包含當前網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目，該數(shù)目從RRBQ的已更新的字段 rreq. hopcount得知，
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，動態(tài)地生成第一有效期限的值，i.設(shè)置足夠大的rreq. lifetime的固定值，在中間節(jié)點中簡 單地接管RREQ中的值，ii.如同i-iii那樣，但是在中間節(jié)點中，RREQ中的使用壽命 的 值 與 rreq. lifetime : = rreq. lifetime -X,rreq. hopcount*NODE_TRAVERSAL_TIME)相匹配，其中X= {1，2},
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過下式來確定 第一有效期限的值rreq. 1ifetime- 2*NET_TRAVERSAL_TIME， 其中利用rreq. lifetime表示第一有效期限的值，NET-TRAVERSAL-TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第 一參 數(shù)，該第一參數(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)寄送RREQ的最大持續(xù)時間的估計.
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過下式來確定 第一有效期限的值rreq. lifetime- HWMP_ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT,其中利用rreq. lifetime表示第一有效期限的值，HWMP-ACTIVE — ROUTE-TIMEOUT表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被配置的參數(shù).
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，通過下式 來確定笫一有效期限的值rreq.lifetime: =rreq.1ifeti邁e -X*rreq. hopcount*NODE_TRAVERSAL-TIMB )， 并且X- U，2),其中利用rreq. 1 if etime表示第一有效期限的值，rreq.hopcount表示RREQ分組穿過的直至并且包含當前網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)目，該數(shù)目從RREQ的已更新的字段 rreq, hopcount得知，NODE—TRAVERSAL-TIME表示對于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能被調(diào)節(jié)的第二參 數(shù)，該第二參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的分組的最大處理時間的估計.
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，第一消息被構(gòu)造為路由請求"RREQ"消息。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，RREQ消息 被擴展了第一有效期限的數(shù)據(jù)字段.
15. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，為數(shù)據(jù)字段保 留四個八位組的長度.
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，笫二消息 被構(gòu)造為路由應答"RREP"消息.
17. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，從宿節(jié)點 (D)方面，RREP消息的第二有效期限的值被設(shè)置等于第一有效期限的 值.
18. 用于對通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分組進行路由的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其特征在于 用于執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法的裝置.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對通信網(wǎng)、尤其是包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分組進行路由的方法，其中，為了將數(shù)據(jù)分組從用作數(shù)據(jù)分組的起點的第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳輸?shù)接米鲾?shù)據(jù)分組的宿的第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，借助通信網(wǎng)的至少一個與起始節(jié)點不相交的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(A，B，G，D)來傳送數(shù)據(jù)分組，從起始節(jié)點出發(fā)，至少向其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳送第一網(wǎng)絡(luò)消息，使得該第一網(wǎng)絡(luò)消息被依次轉(zhuǎn)交給每個其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，直到其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對應于宿節(jié)點(D)，相應的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于第一消息提供路由信息來使得關(guān)于通向起始節(jié)點的路徑上的下一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及第一有效期限的值的第一信息被暫時存儲在當前的其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，相應的有效期限的值被存儲來使得所有第一信息至少保持被存儲，直至由宿節(jié)點發(fā)送的確認第一網(wǎng)絡(luò)消息的第二網(wǎng)絡(luò)消息已由起始節(jié)點接收到為止。
文檔編號H04L12/56GK101507206SQ200780031492
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者M·巴爾 申請人:西門子公司