專(zhuān)利名稱(chēng)：用于確定網(wǎng)絡(luò)中的路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定網(wǎng)絡(luò)中的路徑以及該路徑的質(zhì)量值的方 法，以及一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)可以在其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳送消息。但在網(wǎng)絡(luò)中不是該網(wǎng)絡(luò)的 所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都與所有其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)直接連接。因此在大多數(shù)情況下 從發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的消息必須通過(guò) 一 個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn) 傳遞，以便從發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到達(dá)接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。從發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò) 中間節(jié)點(diǎn)到達(dá)接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的路徑在此稱(chēng)為路徑或路由。
為了從網(wǎng)絡(luò)中大量理論上可能的路徑中選擇一條適用于傳送消息
的路徑，采用路由方法以及路由度量(Routing-Metrik)。
路由方法首先確定至少一個(gè)、適當(dāng)?shù)氖嵌鄠€(gè)路徑候選者，消息可 以沿著這些路徑候選者傳送。
通過(guò)路由度量向這些路徑候選者分別分配一個(gè)路徑距離值，即所 謂的路徑度量.路徑距離值是對(duì)路徑候選者的質(zhì)量的一種度量。路徑 距離值又可以例如從鏈路距離值中確定，該鏈路距離值又是對(duì)相應(yīng)路 徑候選者的各個(gè)鏈路的質(zhì)量的度量。作為鏈路在此是指網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的直接連接。7^知的路由方法例如是A0DV (Ad-hoc on Demand Distance Vector,專(zhuān)用按需距離向量)。
在路徑距離值中例如可以加入關(guān)于該路徑的鏈路的有效成本和/ 或路徑的鏈路數(shù)量。此外還可以附加或替換地加入沿著該路徑候選者 或者該路徑候選者的鏈路的傳輸質(zhì)量值，和/或該路徑候選者或該路徑 候選者的鏈路的傳輸速度值。因此將具有最佳路徑距離值的路徑候選 者選擇為路徑。消息現(xiàn)在可以沿著該路徑傳送。
用于確定路徑距離值的方法稱(chēng)為路由度量。公知的路由度量是ETX (Expected Transmission Count,期望傳輸i十?dāng)?shù))。利用路由度量 ETX選擇這樣的路徑在該路徑中期望的傳輸次數(shù)最少。傳輸在此理解為首次傳輸以及重復(fù)傳輸(再傳輸).首次傳輸是分組通過(guò)鏈路的傳 輸。重復(fù)傳輸是在首次傳輸沒(méi)有成功之后進(jìn)行的。為了確定鏈路距離
值，在ETX中采用數(shù)據(jù)分組到達(dá)率，該數(shù)據(jù)分組到達(dá)率由兩個(gè)屬于相 應(yīng)鏈路的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)確定。為了確定數(shù)據(jù)分組到達(dá)率，以規(guī)則的時(shí)間間 隔發(fā)送度量消息，即所謂的信標(biāo)。
路由方法和路由度量的公知組合存在網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)額外的消息的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)的、用于確定網(wǎng)絡(luò)中的 路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法以及一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，為了運(yùn)行該方法需 要更少的消息。
該技術(shù)問(wèn)題就方法而言通過(guò)權(quán)利要求1的方法解決，就網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 而言通過(guò)權(quán)利要求3的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)解決。其它權(quán)利要求涉及該方法以及 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)選實(shí)施方式，還涉及基于本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
在本發(fā)明用于確定網(wǎng)絡(luò)中的路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法中，包 括用于確定該路徑的路由方法和用于確定質(zhì)量值的路由度量，在路由 方法的范圍內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以可確定的時(shí)間間隔發(fā)送路 由測(cè)試消息，尤其是所謂的路由呼叫(Routing-Hello).此外，為 了確定路徑的質(zhì)量值而確定該路徑的至少一個(gè)鏈路的至少一個(gè)數(shù)據(jù)分 組到達(dá)率，并基于至少一個(gè)路由測(cè)試消息確定該數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
路由測(cè)試消息可以例如是所謂的A0DV呼叫。該路由測(cè)試消息例如 可以用于確定或了解相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
數(shù)據(jù)分組到達(dá)率主要說(shuō)明分組以多大的概率到達(dá)其目標(biāo)。數(shù)據(jù)分 組到達(dá)率例如可以是在一段時(shí)間間隔內(nèi)接收的路由測(cè)試消息數(shù)量與該 時(shí)間間隔內(nèi)實(shí)際發(fā)送的路由測(cè)試消息數(shù)量之比。
通過(guò)該方法不需要發(fā)送信標(biāo)消息。這意味著可以減小用消息對(duì)網(wǎng) 絡(luò)施加的負(fù)擔(dān)。
優(yōu)選的，在確定路徑時(shí)通過(guò)廣播從至少一個(gè)第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送至 少一個(gè)路徑確定消息，尤其是路徑請(qǐng)求消息，而且該路徑確定消息具 有關(guān)于該路徑目前確定的部分的信息以及關(guān)于來(lái)自該路徑部分的前一 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的消息到達(dá)第 一 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率的信息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)施為執(zhí)行用于借助路由方法確定網(wǎng)絡(luò)中的路徑和借助 路由度量確定該路徑的質(zhì)量值的方法，并具有用于接收路由方法的路 由測(cè)試消息的發(fā)送/接收裝置，以及處理裝置。處理裝置實(shí)施為，為了 基于至少一個(gè)從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由測(cè)試消息來(lái)確定質(zhì)量值， 確定該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和所述另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的鏈路的至少一個(gè)數(shù)據(jù)分 組到達(dá)率。
優(yōu)選的，以可確定的時(shí)間間隔從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由測(cè)試消息。 該網(wǎng)絡(luò)具有本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。


下面借助附圖所示的實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。 圖1示出網(wǎng)絡(luò)片段。
具體實(shí)施例方式
圖l示出示例性的網(wǎng)絡(luò)片段，其由l到5個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K1…5組成。 此外，圖1示出第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl和笫二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2之間的第一鏈路 Ll、第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2和第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K3之間的第二鏈路L2，以及第 三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K3和第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4之間的第三鏈路L3。這3個(gè)鏈路 Ll…3形成從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl到第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4的路徑。用箭頭示出 的鏈路Ll…3表示為該路徑采用的各種傳輸方向。這些傳輸方向?qū)Φ?一鏈路Ll是從第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl到第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2,對(duì)第二鏈路L2是 從第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2到第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K3，對(duì)第三鏈路L3是從第三網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)K3到第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，采用路由協(xié)議A0DV (Ad-hoc On-demand Distance Vector )作為基礎(chǔ)。A0DV規(guī)定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5 以規(guī)則的時(shí)間間隔，在此例如1秒發(fā)送所謂的呼叫消息。此外，A0DV 在確定路徑候選者時(shí)采用RREQ (Route Request Packet,路徑請(qǐng)求分 組)消息和RREP (Route Replay Packet,路徑響應(yīng)分組)消息。
一方面，呼叫消息用于確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5之間的相鄰關(guān)系。此 外，該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5從該呼叫消息中獲得數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。 如果第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2例如接收到第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl 10個(gè)呼叫消息中的 9個(gè)，則第二網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將第一鏈路的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率確定為9/10=90%。在該示例中前面兩個(gè)鏈路L1、 L2的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率分別是90%，而第 三鏈路L3的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率是70%。數(shù)據(jù)分組到達(dá)率在此涉及鏈路 Ll…3的相應(yīng)的傳輸方向。該值在下面稱(chēng)為傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá) 率。
因此即使對(duì)于鏈路Ll…3之一的其它傳輸方向也確定相應(yīng)的數(shù)據(jù) 分組到達(dá)率。兩個(gè)傳輸方向的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率可以相互平衡。下面， 將對(duì)第一鏈路L1為80%的值，對(duì)第二鏈路L2為90%的值，以及對(duì)第 三鏈路L3為70%的值稱(chēng)為其它傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
在該示例中，第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K1特意將消息傳送給第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4。 假定第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl還不知道到第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4的路徑，因此必須 確定該路徑。為此發(fā)送RREQ消息，該消息通過(guò)第二和第三網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K2、 K3到達(dá)第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4。該第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4又用RREP消息回答，該 消息將返回給第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl。
在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，將3個(gè)鏈路Ll…3的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率 和RREP消息一起發(fā)送給第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl。該第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl又可以 從這樣一起傳送的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率中確定該路徑的路徑度量，并且如 果第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl還確定了至第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4的其它路徑則選擇合 適的路徑。
路徑度量的確定例如可以通過(guò)以下公式之一進(jìn)行
(1) ^n厲二n(",x"/)
(2) W=n(A)2
(3) K《
L油"r
其中
R 路徑度量 LM鏈路度量
Dr傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率
Df其它傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率
Links鏈路數(shù)量
利用數(shù)字示例，根據(jù)第一公式(1)得出路徑度量為R=0. 9x0. 8 x 0. 9 x 0. 9 x 0. 7 x 0. 7=0. 29，才艮據(jù)第二/>式(2 )得出R = 0. 9 x 0. 9x 0. 9 x 0. 9 x 0. 7 x 0. 7=0. 32。 4吏用第三公式(3)得到R= 3. 7。
如果為了確定路徑度量使用第一或第二公式(1) 、 (2),則具 有最大路徑度量的路徑是最佳路徑。如果使用第三公式(3)，則具有 最小路徑度量的路徑是最佳路徑。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式是，鏈路度量已經(jīng)用RREQ消息傳遞出去。 在這種情況下第四網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)K4可以通過(guò)要使用的路徑借助用RREQ消 息傳送的鏈路度量來(lái)做出決定。
在此起作用的是RREQ消息與RREP消息相反地通過(guò)廣播發(fā)送。這 意味著，各發(fā)送網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5不知道哪一些或哪一個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) Kl…5將接收RREQ消息。這意味著由RREQ消息跨過(guò)的鏈路的鏈路度量 只能由接收該RREQ消息的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)給出。
按照現(xiàn)有技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5在信標(biāo)消息中分別將它們的數(shù)據(jù) 分組到達(dá)率傳送給它們相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5，從而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) Kl…5不僅知道至其鄰居的鏈路的傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率，也知 道兩個(gè)傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
但是，由于在本發(fā)明的方法中放棄了信標(biāo)，因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Kl…5 只知道到該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方向上的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
由此在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，不能用第一公式(1)確定路徑 度量。只能使用第二和第三公式(2)和(3)，因?yàn)樗鼈兎謩e只能采 用可獲得的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
權(quán)利要求
1. 一種用于確定網(wǎng)絡(luò)中的路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法，包括用于確定該路徑的路由方法和用于確定質(zhì)量值的路由度量，其中在路由方法的范圍內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)以能確定的時(shí)間間隔發(fā)送路由測(cè)試消息，尤其是所謂的路由呼叫；為了確定該路徑的質(zhì)量值而確定該路徑的至少一個(gè)鏈路(L1...3)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)分組到達(dá)率；基于至少一個(gè)路由測(cè)試消息確定數(shù)據(jù)分組到達(dá)率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在確定路徑時(shí)通過(guò)廣播從至少一個(gè)第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)發(fā)送至 少一個(gè)路徑確定消息，尤其是路徑請(qǐng)求消息；該路徑確定消息具有關(guān)于該路徑目前確定的部分的信息以及關(guān)于 來(lái)自該路徑部分的前一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)的消息到達(dá)該第一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的數(shù)據(jù)分組到達(dá)率的信息。
3. —種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Kl,..5)，用于執(zhí)行借助路由方法確定網(wǎng)絡(luò)中 的路徑和借助路由度量確定該路徑的質(zhì)量值的方法，具有用于接收該 路由方法的路由測(cè)試消息、尤其是路由呼叫的發(fā)送/接收裝置，以及處 理裝置，該處理裝置為了基于至少一個(gè)從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Kl…5)發(fā) 送的路由測(cè)試消息來(lái)確定質(zhì)量值，確定該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)和所述另 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)之間的鏈路(L1...3)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)分組到 達(dá)率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)，其中以能確定的 時(shí)間間隔從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由測(cè)試消息。
5. —種網(wǎng)絡(luò)，具有根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(K1...5)。
全文摘要
公開(kāi)了一種網(wǎng)絡(luò)的路由方法，該方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)施加了較少的路由消息。在此采用路由呼叫來(lái)計(jì)算鏈路度量。從而可以放棄使用度量信標(biāo)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101416454SQ200780011801
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者C·施溫根施洛格爾, M·庫(kù)特申魯特 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司