專利名稱：一種無線mesh網絡中快速服務流建立方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，具體地說，本發(fā)明涉及無線MESH網絡媒體接入控 制系統(tǒng)中的服務流建立方法。
背景技術：
在無線MESH網絡中，服務流管理是媒體接入控制協(xié)議中的重要組成部分，是在 MESH網絡中實現QoS保障機制的關鍵技術；服務流管理主要包括服務流的建立、服務流的 修改、服務流的刪除、業(yè)務帶寬的刷新、業(yè)務帶寬的請求；通常情況下，一條服務流與以下特 性關聯l)Link ID 全局范圍內唯一標示一條端到端服務流。2)QoS參數集該參數集包括 業(yè)務類型、最大最小業(yè)務速率、時延、抖動、傳輸策略等特性。在服務流建立過程中，需要在多跳MESH網絡中建立從源節(jié)點到目標節(jié)點的服務 流，而源節(jié)點到目標節(jié)點建立服務流的速度將直接影響系統(tǒng)整體性能的提升，因此，需對服 務流建立流程進行精簡和優(yōu)化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法。具體包括以下 步驟步驟A 源節(jié)點需要向目標節(jié)點發(fā)送數據時，源節(jié)點的上層應用程序需要與MAC層 服務流管理模塊進行交互；步驟B =MAC層服務流管理模塊收到上層應用程序發(fā)送的服務流建立請求后，需要 對上層應用程序發(fā)送的DL_QoS_CREATE. request原語進行解析和處理，服務流管理模塊進 行服務流建立的MSH_SF_ADD_REQ消息生成；步驟C 源節(jié)點MAC層服務流管理模塊生成服務流控制消息后，源節(jié)點和目標節(jié)點 之間進行交互，進行服務流建立；步驟D 完成快速服務流建立過程。所述步驟A中，源節(jié)點的上層應用程序與MAC層服務流管理模塊之間的交互流程 如下步驟Al 上層應用程序向MAC層服務流管理模塊發(fā)送包含業(yè)務QoS參數的DL QoS CREATE, request原語(該原語主要包括目的節(jié)點IP地址、服務流類型及QoS參數等)；步驟A2 當服務流的請求節(jié)點收到服務流接受節(jié)點回復的服務流建立回復信息 MSH_SF_ADD_RSP后，服務流請求節(jié)點的MAC層需要向上層應用程序發(fā)送DL_QoS_CREATE. confirmation原語，將服務流已經建立成功通知上層。所述步驟B中，源節(jié)點MAC層收到上層應用程序發(fā)送的DL_QoS_CREATE. request 原語后，需要解析DL_QoS_CREATE. request原語中的QoS參數，如果源節(jié)點能夠接受該QoS 參數，則以該QoS參數構造MSH_SF_ADD_REQ消息，如果源節(jié)點不能夠接受該QoS參數，則源 節(jié)點MAC層向上層應用程序發(fā)送建立服務流失敗信息，并告知上層修改QoS參數后重新發(fā)送DL_QoS_CREATE. request原語進行服務流的建立。所述步驟C中，源節(jié)點和目標節(jié)點之間在建立服務流過程中的詳細交互流程包括 以下步驟(以整條通信鏈路包含A、B、C三個節(jié)點為例分析，其中，A為源節(jié)點，B為中間節(jié) 點，C為目的節(jié)點)步驟Cl 源節(jié)點A發(fā)送建立服務流的MSH_SF_ADD_REQ請求消息；步驟C2 中間節(jié)點B接收到服務流的請求節(jié)點發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ請求消息 后，立即生成MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息，步驟C3 將MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息加入到DSCH消息中進 行發(fā)送(其中，MSH_SF_ADD_RSP消息回復給服務流的請求節(jié)點A，MSH_SF_ADD_REQ消息發(fā) 送給鏈路上的下一跳節(jié)點C)；步驟C4 當鏈路的下一跳節(jié)點C收到中間節(jié)點B發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ消息后， 向中間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_RSP消息；步驟C5 源節(jié)點A收到中間節(jié)點B回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向中間節(jié)點回 復 MSH_SF_ADD_ACK 消息；步驟C6 中間節(jié)點B收到下一跳節(jié)點C回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向下一跳 節(jié)點回復MSH_SF_ADD_ACK消息。另外，在服務流建立過程中，需要完成事務管理信息的維護和Link ID的管理，具 體設計方法如下(1)在服務流的建立過程中需要對事務管理信息進行維護。源節(jié)點發(fā)起的每一次 服務流操作都是一個事務(包括服務流的創(chuàng)建、刪除、更改等)，其中，所有的事務組成一個 鏈表，而同一個服務流上的事務也組成一個鏈表。TransactionID由發(fā)起事務的節(jié)點唯一分 配，發(fā)起事務節(jié)點NodelD+transaction ID可以唯一標識一個事務；(2)當動態(tài)建立服務流時，服務流的發(fā)起節(jié)點為服務流分配唯一的Link ID，該 Link ID =源節(jié)點NodelD+SeqNum，其中Node ID為源節(jié)點編號，SeqNum為隨機數。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，目的 在提高整條服務流建立速度，提高系統(tǒng)整體性能。


圖1是服務流建立鏈路示意圖；圖2是上層與MAC層原語交互流程圖；圖3是多節(jié)點快速服務流建立示意圖；圖4是多節(jié)點快速服務流建立流程圖；圖5是源節(jié)點A服務流建立過程中的處理流程；圖6是中間節(jié)點B服務流建立過程中的處理流程；圖7是目的節(jié)點C服務流建立過程中的處理流程。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明的無線MESH網絡中快速服務流建立方法進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。下面詳細說明本發(fā)明的無線MESH網絡中快速服務流建立方法。對無線MESH網絡中服務流建立之前，需要對整條通信鏈路進行定義，如圖1所示， 無線MESH網絡中一條通信鏈路包含n+2個節(jié)點(η彡1)，其中一個節(jié)點為源節(jié)點，一個節(jié)點 為目的節(jié)點，η個節(jié)點為中間節(jié)點。源節(jié)點向目的節(jié)點發(fā)送數據前，源節(jié)點上層需要向源節(jié)點MAC層服務流管理模塊 進行交互，如圖2所示，具體交互流程為步驟01 上層應用程序向MAC層服務流管理模塊發(fā)送包含業(yè)務QoS參數的DL_ QoS_CREATE. request原語(該原語主要包括目的節(jié)點IP地址、服務流類型及QoS參數 等)；步驟02 =MAC層解析上層應用程序發(fā)送的DL_QoS_CREATE. request原語；步驟03 =MAC層通過步驟S2中解析的QoS參數，判斷是否接收該服務流建立請求， 如果能夠接受該服務流請求，則進入步驟04，否則，轉入步驟05 ；步驟04 =MAC層服務流管理模塊生成MSH_SF_ADD_REQ請求消息，并發(fā)送給服務流 建立的被請求方，然后進入步驟06 ；步驟05 源節(jié)點MAC層向上層應用程序發(fā)送建立服務流失敗信息，并告知上層修 改QoS參數后重新發(fā)送DL_QoS_CREATE. request原語進行服務流的建立，結束；步驟06 源節(jié)點收到服務流被請求節(jié)點回復的MSH_SF_ADD_RSP信息； 步驟07 服務流請求節(jié)點的MAC層需要向上層應用程序發(fā)送DL_QoS_CREATE. confirmation原語，將服務流已經建立成功通知上層，結束。下面以一條通信鏈路有3個節(jié)點為例進行快速服務流建立流程介紹，如圖3和圖4 所示，整條通信鏈路包含A、B、C三個節(jié)點，其中，A為源節(jié)點，B為中間節(jié)點，C為目的節(jié)點， 整個通信鏈路服務流建立流程如下步驟S1 源節(jié)點A發(fā)送建立服務流的MSH_SF_ADD_REQ請求消息；步驟S2 中間節(jié)點B接收到服務流的請求節(jié)點A發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ請求消 息后，立即生成MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息；步驟S3 中間節(jié)點B將MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息加入到DSCH 消息中進行發(fā)送(其中，MSH_SF_ADD_RSP消息回復給服務流的請求節(jié)點A，MSH_SF_ADD_REQ 消息發(fā)送給鏈路上的下一跳節(jié)點C)；步驟S4 當鏈路的下一跳節(jié)點C收到中間節(jié)點B發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ消息后， 向中間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_RSP消息；步驟S5 源節(jié)點A收到中間節(jié)點B回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向中間節(jié)點回 復 MSH_SF_ADD_ACK 消息；步驟S6 中間節(jié)點B收到下一跳節(jié)點C回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向下一跳 節(jié)點回復MSH_SF_ADD_ACK消息；步驟S7 完成快速服務流的建立流程。另外，在圖3中，圖中tl表示目的節(jié)點向中間節(jié)點發(fā)送DSCH_SF_ADD_RSP消息的 時間，t2表示源節(jié)點向中間節(jié)點發(fā)送DSCH_SF_ADD_ACK消息的時間，t3表示中間節(jié)點向目 的節(jié)點發(fā)送DSCH_SF_ADD_ACK消息的時間，這些時間都是各個節(jié)點自己通過鄰居節(jié)點廣播的發(fā)送時機信息預約得到的。服務流的建立是在MAC協(xié)議中的服務流管理子系統(tǒng)中實現，服務流的觸發(fā)是由上 層應用程序來完成。下面將對多個節(jié)點間服務流的建立實施步驟進行詳細分析下面分別描述源節(jié)點A、中間節(jié)點B、目的節(jié)點C在服務流建立過程中的處理流 程對于源節(jié)點A，其服務流建立流程中的執(zhí)行流程如圖5所示，具體步驟包括步驟SAl 源節(jié)點A的應用程序向MAC層發(fā)送DL_QoS_CREATE. request原語；步驟SA2 =MAC層對DL_QoS_CREATE. request原語進行解析并保存QoS參數；步驟SA3 源節(jié)點A的MAC層判斷本節(jié)點是否滿足該服務流的QoS需求，如果滿足， 進入步驟SA4，否則，轉入步驟SA5 ；步驟SA4 =MAC層協(xié)議中的服務流管理子系統(tǒng)根據保存的QoS參數生成DSCH_SF_ ADD_REQ消息，轉入執(zhí)行步驟SA6 ；步驟SA5 =MAC層會將服務流建立不成功告知上層應用程序，并讓上層應用程序修 改QoS參數后重新進行服務流的建立，重新執(zhí)行步驟SAl ；步驟SA6 源節(jié)點A的MAC層將生成的DSCH_SF_ADD_REQ信息加到DSCH消息中， 等到下一次DSCH消息發(fā)送機會到來時，將DSCH消息廣播出去，并同時開啟Tl定時器，等待 中間節(jié)點B回復的DSCH_SF_ADD_RSP消息；步驟SA7 源節(jié)點A判斷是否收到中間節(jié)點B回復的DSCH_SF_ADD_RSP消息，如果 收到，則進入步驟SA8，否則轉入步驟SAll ；步驟SA8 本節(jié)點向上層發(fā)送DL_QoS_CREATE. confirm原語，將下一跳節(jié)點接受了 該條服務流建立的信息報告上層；步驟SA9 則生成DSCH_SF_ADD_ACK消息，然后預約下一次發(fā)送DSCH消息的機會， 當發(fā)送時機到來時，將生成的DSCH_SF_ADD_ACK消息加入到DSCH消息中發(fā)送；服務流建立 成功，結束；步驟SAlO 源節(jié)點A判斷Tl定時器是否到期，如果Tl定時器到期，則執(zhí)行步驟 SA11，否則轉入步驟SA7 ；步驟SAll 源節(jié)點A啟動T3定時器；步驟SA12 源節(jié)點A判斷T3定時器是否到期，如果未到期，則等待T3定時器到期， 如果到期，則服務流建立失敗，結束。對于中間節(jié)點B 其服務流建立流程中的執(zhí)行流程如圖6所示，具體步驟包括步驟SBl 中間節(jié)點B收到源節(jié)點A發(fā)送的DSCH_SF_ADD_REQ信息；步驟SB2 中間節(jié)點B對收到源節(jié)點A發(fā)送的DSCH_SF_ADD_REQ信息中的QoS參 數進行解析和判斷，中間節(jié)點B判斷是否能夠接受該QoS參數，如果接受，則執(zhí)行步驟SB3， 如果節(jié)點B不能夠接受該QoS參數，則節(jié)點B不做任何處理；步驟SB3 中間節(jié)點B同時生成DSCH_SF_ADD_RSP消息(該IE發(fā)送給源節(jié)點A)和 DSCH_SF_ADD_REQ消息(該IE發(fā)送給目的節(jié)點C)；步驟SB4 在節(jié)點B的下一次發(fā)送DSCH消息中發(fā)送步驟SB5中生成的兩個消息， 同時開啟定時器Tl和T2，其中，Tl為中間節(jié)點B向目的節(jié)點C發(fā)送DSCH_SF_ADD_REQ消息 后，等待目的節(jié)點C回復的DSCH_SF_ADD_RSP消息，T2為中間節(jié)點B向源節(jié)點A發(fā)送DSCH_SF_ADD_RSP消息后，等待接收源節(jié)點A回復DSCH_SF_ADD_ACK消息；步驟SB5 判斷T2定時器是否到期，如果未到期，則執(zhí)行步驟SB6，否則，結束中間 節(jié)點服務流建立流程；步驟SB6 :T2到期之前收到源節(jié)點A回復DSCH_SF_ADD_ACK消息，結束服務流處理 流程；步驟SB7 判斷Tl定時器是否到期，如果未到期，則執(zhí)行步驟SB8，否則，結束中間 節(jié)點服務流建立流程；步驟SB8 在Tl到期之前收到目的節(jié)點C回復DSCH_SF_ADD_RSP消息；步驟SB9 收到目的節(jié)點C回復DSCH_SF_ADD_RSP消息后，則生成DSCH_SF_ADD_ ACK消息，并在下一次發(fā)送的DSCH消息中將DSCH_SF_ADD_ACK消息發(fā)送給目的節(jié)點C，結束 中間節(jié)點服務流處理流程。對于目的節(jié)點C 其服務流建立流程中的執(zhí)行流程如圖7所示，具體步驟包括步驟SCl 目的節(jié)點C收到中間節(jié)點B發(fā)送的DSCH_SF_ADD_REQ消息；步驟SC2 目的節(jié)點C對收到中間節(jié)點B發(fā)送的DSCH_SF_ADD_REQ信息中的QoS參 數進行解析和判斷，目的節(jié)點C判斷是否能夠接受該QoS參數，如果接受，則執(zhí)行步驟SC3， 否則，不做任何處理；步驟SC3 目的節(jié)點C生成DSCH_SF_ADD_RSP消息，并在預約的下一次發(fā)送DSCH消 息中將DSCH_SF_ADD_RSP消息發(fā)送給中間節(jié)點B ；步驟SC4 目的節(jié)點C開啟定時器T2，等待中間節(jié)點B回復DSCH_SF_ADD_ACK消 息；步驟SC5 在T2到期之前收到中間節(jié)點B回復的DSCH_SF_ADD_ACK消息，則結束 目的節(jié)點服務流建立流程，否則，執(zhí)行步驟SC6 ；步驟SC6 判斷T2定時器是否到期，如果到期，則結束目的節(jié)點服務流建立流程， 否則，執(zhí)行步驟SC5。通過以上結合附圖對本發(fā)明具體實施例的描述，本發(fā)明的其它方面及特征對本領 域的技術人員而言是顯而易見的。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述和說明，這些實施例應被認為其只是示例 性的，并不用于對本發(fā)明進行限制，本發(fā)明應根據所附的權利要求進行解釋。
權利要求
一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，該方法主要包括以下步驟步驟A源節(jié)點需要向目標節(jié)點發(fā)送數據時，源節(jié)點的上層應用程序需要在數據發(fā)送之前與本節(jié)點的MAC層服務流管理模塊進行交互；步驟B源節(jié)點MAC層服務流管理模塊收到上層應用程序發(fā)送的服務流建立請求后，服務流管理模塊進行服務流控制消息生成；步驟C源節(jié)點MAC層服務流管理模塊生成服務流控制消息后，源節(jié)點和目標節(jié)點之間進行交互，進行服務流快速服務流的建立流程；步驟D完成快速服務流建立過程。
2.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，所述 步驟A中，源節(jié)點的上層應用程序與MAC層服務流管理模塊之間的交互流程如下步驟Al 上層應用程序向MAC層服務流管理模塊發(fā)送包含業(yè)務QoS參數的DL_QoS_ CREATE, request原語(該原語主要包括目的節(jié)點IP地址、服務流類型及QoS參數等)；步驟A2:當服務流的請求節(jié)點收到服務流接受節(jié)點回復的服務流建立回復信息MSH_ SF_ADD_RSP后，服務流請求節(jié)點的MAC層需要向上層應用程序發(fā)送DL_QoS_CREATE. confirmation原語，將服務流已經建立成功通知上層。
3.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，所述 步驟B中，源節(jié)點MAC層收到上層應用程序發(fā)送的DL_QoS_CREATE. request原語后，需要解 析DL_QoS_CREATE. request原語中的QoS參數，如果源節(jié)點能夠接受該QoS參數，則以該 QoS參數構造MSH_SF_ADD_REQ消息，如果源節(jié)點不能夠接受該QoS參數，則源節(jié)點MAC層 向上層應用程序發(fā)送建立服務流失敗信息，并告知上層修改QoS參數后重新發(fā)送DL_QoS_ CREATE, request原語進行服務流的建立。
4.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，所述 步驟B中，源節(jié)點MAC層收到上層應用程序發(fā)送的DL_QoS_CREATE. request原語后，根據 DL_QoS_CREATE. request原語中包含的IP版本、源地址、目的地址、源端口號、目的端口號 等信息生成分類器規(guī)則節(jié)點，供服務流建立好后，上層有數據發(fā)送時，數據包與分類器規(guī)則 節(jié)點中的參數進行匹配。
5.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，所述 步驟C中，源節(jié)點和目標節(jié)點之間的詳細交互流程包括以下步驟(以整條通信鏈路包含A、 B、C三個節(jié)點為例分析，其中，A為源節(jié)點，B為中間節(jié)點，C為目的節(jié)點)步驟Cl 源節(jié)點A發(fā)送建立服務流的MSH_SF_ADD_REQ請求消息； 步驟C2 中間節(jié)點B接收到服務流的請求節(jié)點發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ請求消息后，立 即生成 MSH_SF_ADD_RSP 消息和 MSH_SF_ADD_REQ 消息；步驟C3 中間節(jié)點B將MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息加入到DSCH消 息中進行發(fā)送，其中，MSH_SF_ADD_RSP消息回復給服務流的請求節(jié)點A，MSH_SF_ADD_REQ消 息發(fā)送給鏈路上的下一跳節(jié)點C ；步驟C4 當鏈路的下一跳節(jié)點C收到中間節(jié)點B發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ消息后，向中 間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_RSP消息；步驟C5 源節(jié)點A收到中間節(jié)點B回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向中間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_ACK 消息；步驟C6 中間節(jié)點B收到下一跳節(jié)點C回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向下一跳節(jié)點 回復 MSH_SF_ADD_ACK 消息。其中，MSH_SF_ADD_REQ消息格式定義如下
6.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，在服 務流的建立過程中需要對事務管理表進行維護。源節(jié)點發(fā)起的每一次服務流操作都是一個 事務(包括服務流的創(chuàng)建、刪除、更改等)，其中，所有的事務組成一個鏈表，而同一個服務 流上的事務也組成一個鏈表。TransactionID由發(fā)起事務的節(jié)點唯一分配，發(fā)起事務節(jié)點 Node ID+transaction ID可以唯一標識一個事務。
7.按權利要求1所述的一種無線MESH網絡中快速服務流建立方法，其特征在于，當 動態(tài)建立服務流時，服務流的發(fā)起節(jié)點為服務流分配唯一的Link ID，該Link ID =源節(jié)點 Node ID+SeqNum，其中NodeID為源節(jié)點編號，SeqNum為隨機數。
全文摘要
本發(fā)明屬于移動通信技術領域，是一種應用于無線MESH網絡中的快速服務流建立方法。根據服務流的建立流程及建立速度將服務流的建立方法進行分類，其中包括慢速服務流建立和快速服務流建立；對于快速服務流建立主要是指在構建服務流的過程中，源節(jié)點發(fā)送建立服務流的MSH_SF_ADD_REQ請求消息，中間節(jié)點接收到服務流的請求節(jié)點發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ請求消息后，立即生成MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息，并將MSH_SF_ADD_RSP消息和MSH_SF_ADD_REQ消息加入到DSCH消息中進行發(fā)送；當鏈路的下一跳節(jié)點收到中間節(jié)點發(fā)送的MSH_SF_ADD_REQ消息后，向中間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_RSP消息；源節(jié)點收到中間節(jié)點回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向中間節(jié)點回復MSH_SF_ADD_ACK消息；中間節(jié)點收到下一跳節(jié)點回復的MSH_SF_ADD_RSP消息后，向下一跳節(jié)點回復MSH_SF_ADD_ACK消息，從而實現整條服務流的快速建立。
文檔編號H04W28/10GK101977406SQ20101054910
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者于進強, 周繼華, 楊涌, 楊釗, 趙濤 申請人:重慶金美通信有限責任公司