專利名稱：用于確定網(wǎng)絡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)絡中的路徑以及該路徑的質(zhì)量值的方法，以及一種網(wǎng)絡節(jié)點。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡可以在其網(wǎng)絡節(jié)點之間傳送消息。但在網(wǎng)絡中不是該網(wǎng)絡的所有網(wǎng)絡節(jié)點都、與所有其它網(wǎng)絡節(jié)點直接連接。因此在大多數(shù)情況下從發(fā)送網(wǎng)絡節(jié)點到接收網(wǎng)絡節(jié)點的消息必須通過一個或多個中間節(jié)點傳遞，以便從發(fā)送網(wǎng)絡節(jié)點到達接收網(wǎng)絡節(jié)點。從發(fā)送網(wǎng)絡節(jié)點通過中間節(jié)點到達接收網(wǎng)絡節(jié)點的路徑在此稱為路徑或路由。為了從網(wǎng)絡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、適當?shù)氖嵌鄠€路徑候選者，消息可以沿著這些路徑候選者傳送。通過路由度量向這些路徑候選者分別分配一個路徑距離值，即所謂的路徑度量。路徑距離值是對路徑候選者的質(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相應路徑候選者的各個鏈路的質(zhì)量的度量。作為鏈路在此是指網(wǎng)絡的兩個網(wǎng)絡節(jié)點的直接連接。公知的路由方法例如是AODV(Ad-hoc on Demand DistanceVector,專用按需距離向量)。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為路由度量。公知的路由度量是ETX(ExpectedTransmission Count,期望傳輸計數(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傳輸(再傳輸)。首次傳輸是分組通過鏈路的傳輸。重復傳輸是在首次傳輸沒有成功之后進行的。為了確定鏈路距離值，在ETX中采用數(shù)據(jù)分組到達率，該數(shù)據(jù)分組到達率由兩個屬于相應鏈路的網(wǎng)絡節(jié)點確定。為了確定數(shù)據(jù)分組到達率，以規(guī)則的時間間隔發(fā)送度量消息，即所謂的信標。路由方法和路由度量的公知組合存在網(wǎng)絡負擔額外的消息的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改進的、用于確定網(wǎng)絡中的路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法以及一種網(wǎng)絡節(jié)點，為了運行該方法需要更少的消息。
該技術(shù)問題就方法而言通過權(quán)利要求I的方法解決，就網(wǎng)絡節(jié)點而言通過權(quán)利要求3的網(wǎng)絡節(jié)點解決。其它權(quán)利要求涉及該方法以及網(wǎng)絡節(jié)點的優(yōu)選實施方式，還涉及基于本發(fā)明網(wǎng)絡節(jié)點的網(wǎng)絡。在本發(fā)明用于確定網(wǎng)絡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)絡的至少一個網(wǎng)絡節(jié)點以可確定的時間間隔發(fā)送路由測試消息，尤其是所謂的路由呼叫(R0Uting-Hell0)t5M夕卜，為了確定路徑的質(zhì)量值而確定該路徑的至少一個鏈路的至少一個數(shù)據(jù)分組到達率，并基于至少一個路由測試消息確定該數(shù)據(jù)分組到達率。
路由測試消息可以例如是所謂的AODV呼叫。該路由測試消息例如可以用于確定或了解相鄰網(wǎng)絡節(jié)點。數(shù)據(jù)分組到達率主要說明分組以多大的概率到達其目標。數(shù)據(jù)分組到達率例如可以是在一段時間間隔內(nèi)接收的路由測試消息數(shù)量與該時間間隔內(nèi)實際發(fā)送的路由測試消息數(shù)量之比。通過該方法不需要發(fā)送信標消息。這意味著可以減小用消息對網(wǎng)絡施加的負擔。優(yōu)選的，在確定路徑時通過廣播從至少一個第一網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送至少一個路徑確定消息，尤其是路徑請求消息，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)于來自該路徑部分的前一網(wǎng)絡節(jié)點的消息到達第一網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)分組到達率的信息。網(wǎng)絡節(jié)點實施為執(zhí)行用于借助路由方法確定網(wǎng)絡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試消息的發(fā)送/接收裝置，以及處理裝置。處理裝置實施為，為了基于至少一個從另一個網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送的路由測試消息來確定質(zhì)量值，確定該網(wǎng)絡節(jié)點和所述另一個網(wǎng)絡節(jié)點之間的鏈路的至少一個數(shù)據(jù)分組到達率。優(yōu)選的，以可確定的時間間隔從該網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送路由測試消息。該網(wǎng)絡具有本發(fā)明的網(wǎng)絡節(jié)點。


下面借助附圖所示的實施例詳細解釋本發(fā)明的其它細節(jié)和優(yōu)點。圖I示出網(wǎng)絡片段。
具體實施例方式圖I示出示例性的網(wǎng)絡片段，其由I到5個網(wǎng)絡節(jié)點Kl…5組成。此外，圖I示出第一網(wǎng)絡節(jié)點KI和第二網(wǎng)絡節(jié)點K2之間的第一鏈路LI、第二網(wǎng)絡節(jié)點K2和第三網(wǎng)絡節(jié)點K3之間的第二鏈路L2，以及第三網(wǎng)絡節(jié)點K3和第四網(wǎng)絡節(jié)點K4之間的第三鏈路L3。這3個鏈路LI…3形成從第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl到第四網(wǎng)絡節(jié)點K4的路徑。用箭頭示出的鏈路Lb-3表不為該路徑米用的各種傳輸方向。這些傳輸方向?qū)Φ谝绘溌稬I是從第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl到第二網(wǎng)絡節(jié)點K2，對第二鏈路L2是從第二網(wǎng)絡節(jié)點K2到第三網(wǎng)絡節(jié)點K3，對第三鏈路L3是從第三網(wǎng)絡節(jié)點K3到第四網(wǎng)絡節(jié)點K4。在本發(fā)明的示例性實施方式中，采用路由協(xié)議AODV (Ad-hoc On-demand DistanceVector)作為基礎(chǔ)。AODV規(guī)定網(wǎng)絡節(jié)點Kl…5以規(guī)則的時間間隔，在此例如I秒發(fā)送所謂的呼叫消息。此外，AODV在確定路徑候選者時采用RREQ (Route Request Packet，路徑請求分組)消息和RREP (Route Replay Packet,路徑響應分組)消息。一方面，呼叫消息用于確定網(wǎng)絡節(jié)點Kl…5之間的相鄰關(guān)系。此外，該網(wǎng)絡的網(wǎng)絡節(jié)點Kl…5從該呼叫消息中獲得數(shù)據(jù)分組到達率。如果第二網(wǎng)絡節(jié)點K2例如接收到第一網(wǎng)絡節(jié)點KllO個呼叫消息中的9個，則第二網(wǎng)絡節(jié)點將第一鏈路的數(shù)據(jù)分組到達率確定為9/10 = 90%。在該示例中前面兩個鏈路LI、L2的數(shù)據(jù)分組到達率分別是90%，而第三鏈路L3的數(shù)據(jù)分組到達率是70%。數(shù)據(jù)分組到達率在此涉及鏈路LI…3的相應的傳輸方向。該值在下面稱為傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達率。因此即使對于鏈路LI…3之一的其它傳輸方向也確定相應的數(shù)據(jù)分組到達率。兩個傳輸方向的數(shù)據(jù)分組到達率可以相互平衡。下面，將對第一鏈路LI為80%的值，對第二鏈路L2為90%的值，以及對第三鏈路L3為70%的值稱為其它傳輸方向上的數(shù)據(jù)分組到達
率。 在該示例中，第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl特意將消息傳送給第四網(wǎng)絡節(jié)點K4。假定第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl還不知道到第四網(wǎng)絡節(jié)點K4的路徑，因此必須確定該路徑。為此發(fā)送RREQ消息，該消息通過第二和第三網(wǎng)絡節(jié)點K2、K3到達第四網(wǎng)絡節(jié)點K4。該第四網(wǎng)絡節(jié)點K4又用RREP消息回答，該消息將返回給第一網(wǎng)絡節(jié)點K1。在本發(fā)明的該實施方式中，將3個鏈路LI…3的數(shù)據(jù)分組到達率和RREP消息一起發(fā)送給第一網(wǎng)絡節(jié)點K1。該第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl又可以從這樣一起傳送的數(shù)據(jù)分組到達率中確定該路徑的路徑度量，并且如果第一網(wǎng)絡節(jié)點Kl還確定了至第四網(wǎng)絡節(jié)點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以下公式之一進行(I)
權(quán)利要求
1.一種用于確定網(wǎng)絡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 在所述路由方法的范圍內(nèi)從所述網(wǎng)絡的至少一個網(wǎng)絡節(jié)點以能確定的時間間隔發(fā)送路由測試消息； 為了確定該路徑的質(zhì)量值而確定該路徑的至少一個鏈路的至少一個數(shù)據(jù)分組到達率； 基于所述路由測試消息中的至少一個路由測試消息確定所述數(shù)據(jù)分組到達率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法， 其中在確定該路徑時通過廣播從至少一個第一網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送至少一個路徑確定消息； 該路徑確定消息具有關(guān)于該路徑的目前確定的部分的信息以及關(guān)于來自該路徑的該部分的前一網(wǎng)絡節(jié)點的消息到達該第一網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)分組到達率的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述路由測試消息是所謂的路由呼叫。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述至少一個路徑確定消息是路徑請求消息。
5.一種網(wǎng)絡節(jié)點，用于執(zhí)行借助路由方法確定網(wǎng)絡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試消息的發(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從另一個網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送的路由測試消息來確定質(zhì)量值，確定該網(wǎng)絡節(jié)點和所述另一個網(wǎng)絡節(jié)點之間的鏈路的至少一個數(shù)據(jù)分組到達率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其中該處理裝置被構(gòu)造為使得在確定該路徑時通過廣播從至少一個第一網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送至少一個路徑確定消息，其中該路徑確定消息具有關(guān)于該路徑的目前確定的部分的信息以及關(guān)于來自該路徑的該部分的前一網(wǎng)絡節(jié)點的消息到達該第一網(wǎng)絡節(jié)點的數(shù)據(jù)分組到達率的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其中所述路由測試消息是所謂的路由呼叫。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其中所述至少一個路徑確定消息是路徑請求消肩、O
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡節(jié)點，其中以能確定的時間間隔發(fā)送路由測試消息。
10.一種網(wǎng)絡，具有根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的網(wǎng)絡節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定網(wǎng)絡中的路徑和該路徑的質(zhì)量值的方法。公開了一種網(wǎng)絡的路由方法，該方法對網(wǎng)絡施加了較少的路由消息。在此采用路由呼叫來計算鏈路度量。從而可以放棄使用度量信標。
文檔編號H04W40/14GK102739528SQ20121020142
公開日2012年10月17日 申請日期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·庫特申魯特 申請人:西門子公司