BRPI0520670B1 - seleção de rota em redes sem fio - Google Patents

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BRPI0520670B1 BRPI0520670A BRPI0520670A BRPI0520670B1 BR PI0520670 B1 BRPI0520670 B1 BR PI0520670B1 BR PI0520670 A BRPI0520670 A BR PI0520670A BR PI0520670 A BRPI0520670 A BR PI0520670A BR PI0520670 B1 BRPI0520670 B1 BR PI0520670B1
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Abstract

seleção de rota em redes sem fio. são descritos um sistema e um método para descobrir uma rota entre um nó de origem e um nó de destino em uma rede sem fio que incluem configurar um sinalizador de resposta intermediário de uma mensagem de solicitação de rota através do nó de origem, inundando a rede sem fio com a mensagem de solicitação de rota e respondendo a esta com a mensagem de resposta de rota através de um primeiro nó intermediário que tem uma rota válida ao nó de destino. também são descritos um sistema e um método para descobrir uma melhor rota na qual a mensagem de resposta de rota torna-se uma mensagem de resposta de rota. o sistema e o método para descobrir uma melhor rota incluem selecionar através do destino na melhor rota entre ele mesmo e o nó de origem baseado em métricas acumulativas recebidas nas mensagens de solicitação de rota recebidas através do nó de destino, criar uma mensagem de resposta de rota adicional e transmitir a mensagem de resposta de rota adicional ao nó de origem.

Description

(54) Título: SELEÇÃO DE ROTA EM REDES SEM FIO (73) Titular: THOMSON LICENSING, Sociedade Francesa. Endereço: 46, Quai A. Le Gallo, F-92100 BoulogneBillancourt, FRANÇA(FR) (72) Inventor: HANG LIU.
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 27/11/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 27/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
SELEÇÃO DE ROTA EM REDES SEM FIO < Campo da Invenção
A presente invenção refere-se à redes sem fio e, em particular, à redes em malha sem fio. Mais especificamen5 te a presente invenção refere-se ao processamento de mensagens de solicitação de rota em protocolos de roteamento sob demanda.
Fundamentos da Invenção
Figure BRPI0520670B1_D0001
Figure BRPI0520670B1_D0002
Os protocolos de roteamento sob demanda, por exem10 pio, o protocolo de roteamento de Vetor de Distância Sob Demanda Ad Hoc (AODV) definido pelo grupo de trabalho MANET no
IETF, usam um mecanismo de Solicitação de Rota e de Resposta de Rota para estabelecer rotas entre dois nós em redes sem fio em malha/de computador a computador. Quando um nó de o15 rigem deseja enviar pacotes/estruturas de dados a um nó de destino, o nó de origem descobre a rota até o destino inundando uma mensagem de Solicitação de Rota (RREQ) pela rede se o nó de origem não tem uma rota válida ao nó de destino e necessita dela. Uma rota reversa de retorno à origem é cria20 da pelos nós na rede à medida que eles recebem e encaminham a RREQ. Quando um nó recebe uma RREQ, o nó de recebimento responde a essa solicitação gerando uma mensagem de Resposta de Rota (RREP) se ou: (1) o nó de recebimento é o próprio destino, ou (2) o nó de recebimento tem uma rota válida ao destino e o sinalizador somente destino ('D') na RREQ é configurado NÃO. A RREP é encaminhada em transmissão única ao nó de origem através da rota reversa estabelecida e uma rota encaminhada ao destino nos nós intermediários e eventu2 almente no nó de origem é assim criada. As rotas estabeleci< das expiram se elas não são usadas dentro de uma dada vida útil de rota.
No AODV, o sinalizador somente destino da mensa5 gem RREQ é configurado pelo nó de origem e não é mudado pelos nós intermediários. Se o sinalizador somente destino é configurado na RREQ pelo nó de origem, o nó intermediário não responde à RREQ com uma mensagem RREP mesmo se o nó de
Figure BRPI0520670B1_D0003
recebimento/intermediário tem uma rota válida ao nó de des10 tino. Ele encaminha/re-direciona a RREQ aos seus vizinhos.
Somente o nó de destino responde a essa RREQ. Nesse modo de operação, a latência de descoberta de rotas pode ser grande, embora a melhor rota atualizada entre de destino é.eventualmente descoberta o nó de origem e o nó no processo. Baixa la15 tência é muito importante para aplicações em tempo real tal como comunicações de voz e de video.
Se o sinalizador somente destino não é configu-
Figure BRPI0520670B1_D0004
rado pelo nó de origem, então qualquer nó intermediário com uma rota válida ao nó de destino responde à mensagem RREQ e à RREP. A mensagem RREP é enviada de volta ao nó de origem em transmissão única e estabelece uma rota de encaminhamento ao nó de destino. Se o sinalizador RREP Gratuita ( 'G') no RREQ é configurado, esse nó intermediário também transmite uma RREP gratuita ao nó de destino tal que o nó de destino 25 descobre rotas para o nó de origem. Entretanto, no AODV, se um nó intermediário não gera uma RREP (devido ao nó intermediário ter uma rota válida até o nó de destino), então o nó intermediário descarta a RREQ. Com esta aproximação, o nó de /0 origem pode descobrir uma rota ao nó de destino mais rapida« mente devido ao nó de origem não ter que esperar pela resposta do nó de destino. Entretanto, a melhor rota ponto a ponto pode não ser descoberta porque a rota armazenada em cache no nó intermediário pode não ser a melhor rota ao nó
Figure BRPI0520670B1_D0005
de destino. As métricas podem ter mudado devido às dinâmicas de redes sem fio que tornam a rota armazenada em cache menos desejável. Isto é, devido às mudanças na topologia de rede, métrica de roteamento, etc. é possível que a rota armazenada em cache no nó intermediário possa se tornar pior ou que outras rotas com uma melhor métrica ponto a ponto possam se tornar disponíveis criando outras rotas mais desejáveis.
O problema resolvido pela presente invenção é como usar os mecanismos RREQ e RREP para rapidamente descobrir a melhor rota entre um nó de origem e um ou mais nós de destino .
Sumário da Invenção
A presente invenção descreve ma para processar/encaminhar ta (RREQ) e gerar mensagens protocolos de roteamento sob um método e um sistemensagens de
Solicitação de Rode Resposta demanda, das de Rota (RREP) em quais o AODV é um exemplo, tal que a melhor rota pode ser descoberta sem causar significativo atraso/latência de descoberta de rota em redes sem fio em malha/de computador a computador. Especifi25 camente, quando um nó de origem deseja descobrir a rota a um nó de destino, o nó de origem inunda a rede com uma mensagem
RREQ com o nó de destino especificado na lista de destinos e o campo de métrica inicializado em 0. A mensagem RREQ contém
Figure BRPI0520670B1_D0006
Figure BRPI0520670B1_D0007
um novo sinalizador Resposta Intermediária (IR) para cada nó de destino. 0 nó de origem configura o sinalizador correspondente ao nó de destino na RREQ quando ele inicia a inundar a RREQ para descobrir uma rota ao(s) nó(s) de desti5 no(s). Durante o fluxo RREQ, o primeiro nó intermediário com uma rota válida ao nó de destino responde à RREQ com uma mensagem RREP. A mensagem RREP é enviada em transmissão única em direção ao nó de origem e desse modo estabelece rapidamente uma rota de encaminhamento temporário ao destino.
Assim, o nó de origem pode usar essa rota de encaminhamento temporário para enviar pacotes/estruturas de dados com um baixo atraso/latência de descoberta de rota. O primeiro nó intermediário zera/limpa o sinalizador IR na mensagem RREQ e encaminha o fluxo descendente da mensagem RREQ atualizada 15 em direção ao nó de destino. Visto que o sinalizador IR na
RREQ foi zerado, os nós intermediários de fluxo descendente não responderíam a essa RREQ e somente propagam-na se os nós intermediários de fluxo descendente têm uma rota válida ao(s) nó(s) de destino. As RREQs eventualmente alcançam o(s) 20 nó (s) de destino. 0 (s) nó (s) de destino pode selecionar a melhor rota/caminho baseado em métricas ponto a ponto e envia uma nova RREP de volta ao nó de origem para estabelecer a melhor rota entre o nó de origem e esse nó de destino. Se o melhor caminho é diferente do caminho de encaminhamento 25 temporário que foi estabelecido via RREP a partir do nó intermediário, o nó de origem trocará para o melhor caminho, uma vez que o melhor caminho está estabelecido.
Um sistema e um método para descobrir uma rota en)&
tre um nó de origem e um nó de destino em uma rede sem fio que inclui configurar um sinalizador de resposta intermediária de uma mensagem de solicitação de rota através do nó de origem, inundar a rede sem fio com a mensagem de solicitação de rota e responder à uma mensagem intermediário descritos. O mensagem de solicitação de resposta que tem uma sistema e de solicitação de rota mensagem de solicitação ação de responder desse de rota com de rota através de um primeiro nó rota válida ao nó de destino, são método então atualizam a mensagem redirecionam a de rota. A ação modo estabelece rede sem fio com a de responder à dita uma rota de encaminhamento temporário entre o nó de origem e o nó de destino da rede sem fio. Também são descritos um sistema e um método para descobrir uma melhor rota na qual a mensagem de respos15 ta de rota torna-se uma primeira mensagem de resposta de rocluem sistema e o método para descobrir uma selecionar através do nó de destino a tre ele mesmo e melhor melhor o nó de origem baseado em métricas rota rota inenacumulativas recebidas em mensagens de solicitação de rota recebi20 das pelo nó de destino, criar uma mensagem de resposta de rota adicional e transmitir a mensagem de resposta de rota ao nó de origem. Se a rota de encaminhamento temporário é a melhor rota, então a mensagem de resposta de rota adicional serve como uma confirmação, e se a rota de encaminhamento temporário não é a melhor rota, então a mensagem de resposta de rota adicional serve para estabelecer a melhor rota mediante o recebimento da mensagem de resposta de rota adicional através do nó de origem.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção é melhor entendida a partir da seguinte descrição detalhada quando lida em conjunto com os desenhos em anexo. Os desenhos incluem as seguintes figuras brevemente descritas abaixo:
A Fig. 1 é um formato de mensagem RREQ exemplifi-
Figure BRPI0520670B1_D0008
cado .
A Fig. 2 é um diagrama esquematico de uma rede em
malha sem fio de acordo com os princípios da presente inven-
10 ção.
A Fig. 3 é um diagrama esquemático de uma rede em
malha sem fio de acordo com os princípios da presente inven-
ção.
A Fig. 4 é um fluxograma de um protocolo de rotea-
15 mento sob demande i que mostra onde a presente invenção é usa-
da.
A Fig. 5 é um fluxograma do método da presente in-
Figure BRPI0520670B1_D0009
venção .
A Fig. 6 é um diagrama de bloco de um nó de acordo com os princípios da presente invenção.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais
Quando um nó de origem/ponto em malha deseja enviar pacotes/estruturas de dados para algum nó de destino, ele verifica sua tabela de roteamento para uma rota. Se existe 25 uma rota válida, ele transmite os pacotes/estruturas ao próximo salto especificado na tabela de roteamento para este nó de destino. Se não existe uma rota válida, o nó de origem inicia a descoberta de rota direcionando uma mensagem de Soj<L| licitação de Rota (RREQ) pela rede sem fio em malha/de com• putador a computador. Os pacotes/estruturas de dados podem ter originado no nó ou com o nó ou a partir das estações associadas com o nó se o nó é um ponto de acesso sem fio. É 5 possivel que o nó de origem necessite descobrir rotas /caminhos a múltiplos nós de destino. O nó de origem pode disseminar uma RREQ para cada um dos destinos ou, reduzir a
Figure BRPI0520670B1_D0010
Figure BRPI0520670B1_D0011
sobrecarga de roteamento, inundar a rede com uma única mensagem RREQ que tem uma lista de múltiplos endereços de nós de destino embutidos nesta.
A Fig. 1 é um formato de mensagem RREQ exemplificado com outros possíveis formatos. A mensagem RREQ contém, por exemplo, o endereço do nó de origem/fonte, o número de seqüência do originador, o endereço do nó de destino e o nú15 mero de seqüência do destino (ou o número de destinos e a lista de endereços de destinos e seus números de seqüência), o ID de RREQ, o ID de mensagem, o comprimento da mensagem, de tempo de vida (TTL), a contagem de saltos, métrica de roteamento, os sinalizadores, e outras informações. Além dos sinalizadores Somente Destino ('D') e RREP Gratuita ( 'G'), um novo sinalizador, chamado aqui de sinalizador de Resposta Intermediária (IR), está contido na mensagem RREP. Os sinalizadores 'D' e 'G' são carregados como um legado do AODV convencional. Esses dois sinalizadores não são 25 configurados/usados pelo nó de origem e são ignorados pelos nós de destino e intermediários. Uma modalidade alternativa é que a mensagem RREQ não contém sinalizadores 'D' e 'G' também. Se a mensagem RREQ carrega uma lista de endereços de des tino, então múltiplos sinalizadores de Resposta Intermediária são incluídos na mensagem RREQ, cada um correspondente a um endereço de destino. Quando o nó de origem deseja descobrir uma rota para um ou mais endereços de destino, ele configura os sinalizadores de correspondendo aos endereços de destino. Dever-se-ia notar que o(s) endereço (s) do nó de destino pode ser endereço (s) de protocolo de internet (IP) ou endereço(s) de camada 2 (controle de acesso à midia - MAC). Para se adaptar às mu10 danças em condições de rede e para manter a melhor rota mé trica entre nós, cada nó de origem ativo pode opcionalmente direcionar a rede em malha/de computador a computador sem fio com um mensagem
RREQ periódica (RREQ de manutenção) para destino com o qual ela se comunica. O sinalizador IR na
RREQ de manutenção não é configurado. Os nós de destinos e os intermediários processam a RREQ de ma nutenção seguindo as mesmas regras que são usadas para pro cessar uma RREQ de não manutenção na fase de descoberta.
Assim, pode-se ver que a disseminação de mensagens
RREQ de não manutenção e de manutenção em uma rede sem fio em malha/de computador a computador cer/atualizar uma rota reversa para o gem) da RREQ nos nós intermediários e disseminação de mensagens RREQ de não resulta em estabeleoriginador (nó de orinos nós de destino. A manutenção também dispara as mensagens RREP a partir dos nós de destino e provavelmente dos nós intermediários. A disseminação de mensagens
RREQ de manutenção dispara as mensagens RREP a partir dos nos de destino.
Quando um nó de destino ou nó intermediário recebe uma mensagem RREQ, ele cria uma rota reversa ao nó de origem ou atualiza sua rota reversa atual ao nó de origem. Deverse-ia notar que cada nó pode receber múltiplas cópias da 5 mesma mensagem RREP (originando com o mesmo nó de origem e tendo o mesmo ID de RREQ), cada mensagem RREQ atravessando um caminho diferente a partir do nó de origem ao nó de destino/intermediário/recebimento. Se uma rota reversa é criada ou modificada ou essa é a primeira cópia de uma mensagem
RREQ, a mensagem
RREQ é encaminhada (redirecionada).
Uma primeira cópia é usada aqui para ter em vista que essa cópia desta mensagem
RREQ é a primeira cópia ou a primeira vez que esse nó de destino/intermediário/recebimento recebeu ou viu essa mensagem RREQ particular identificada pelo seu en15 dereço originador e ID de RREQ. Quando um nó intermediário encaminha uma mensagem RREQ, o campo métrico na mensagem RREQ é atualizado para refletir a métrica acumulativa da ro-
Figure BRPI0520670B1_D0012
ta ao nó de origem da RREQ a partir do nó intermediário. Além disso, se o sinalizador IR para um nó de destino na lista de nós de destino da mensagem RREQ recebida é configurado e o nó intermediário tem uma rota válida ao nó de destino, o nó intermediário responde à mensagem RREQ com uma mensagem de resposta de rota RREP. Esta mensagem de resposta de rota é enviada ao nó de origem em transmissão única e es tabelece um caminho de encaminhamento ao nó de destino. O nó de origem pode então usar essa rota e enviar imediatamente estruturas/pacotes de dados ao nó de destino. Se o nó intermediário responde á mensagem RREQ com uma mensagem RREP para
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um nó de destino na lista de nós de destino RREQ, ele zera/limpa o sinalizador IR para esse nó de destino na mensagem RREQ antes do re-inundaçao da rede com a mensagem RREQ atualizada. A razão para zerar o sinalizador IR depois que 5 uma mensagem RREQ é enviada é suprimir quaisquer mensagens
RREP a partir dos nós intermediários de fluxo descendente.
Somente o primeiro nó intermediário com uma rota válida ao nó de destino ao longo da rota cruzada pelo re-
Figure BRPI0520670B1_D0014
direcionamento de mensagem RREQ, responde com uma mensagem de destino. Se o sinalizador
IR para um destino é zerado/limpo na mensagem RREQ, um nó intermediário não deveria responder com uma mensagem RREP mesmo se ele tem uma rota válida ao nó de destino.
Depois de criar/estabelecer ou atualizar uma rota reversa ao nó de origem, o nó de destino envia uma mensagem
RREP de transmissão única de volta ao nó de origem. Os nós intermediários criam rotas de encaminhamento ao(s) nó(s) de
Figure BRPI0520670B1_D0015
destino mediante o recebimento da mensagem RREP, e também encaminha a mensagem RREP em direção ao nó de origem. Quando o nó de origem encaminhamento mensagens RREQ recebe a mensagem RREP, ao nó de destino. Se o adicionais com métricas ele cria uma rota de nó de destino recebe melhores, então o nó de destino atualiza sua rota ao nó de origem para a nova rota e também envia uma nova mensagem RREP de volta ao nó de origem ao longo da rota atualizada. A nova mensagem RREP estabelece uma rota de encaminhamento melhor (atualizada) a partir do nó de origem ao nó de destino nos nós intermediários e eventualmente no nó de origem. Uma vez que essa me11
Figure BRPI0520670B1_D0016
lhor rota de encaminhamento é estabelecida, o nó de origem a usa para enviar dados. Eventualmente, uma melhor rota de métrica ponto a ponto, bidirecional, é estabelecida entre o nó de origem e o nó de destino. Usando essa aproximação, o nó 5 de origem pode rapidamente obter uma rota ao nó de destino que é estabelecida com a mensagem RREP respondida pelo nó intermediário com uma rota válida ao nó de destino. Se essa rota não é a melhor rota de métrica ponto a ponto entre o nó
Figure BRPI0520670B1_D0017
de origem e o nó de destino, a rota é atualizada para a me10 lhor rota, portanto.
Com relação agora
2, que descreve o reinundação da rede sem fio em malha/de computador a computador com a mensagem de
Solicitação de Rota (RREQ) e o nó intermediário B, com uma rota válida ao nó de destino E, res15 pondendo à mensagem RREQ com uma mensagem
RREP. Considera-se um exemplo no qual o nó de origem A tenta descobrir uma rota ao nó de destino E.
O nó de origem
A redireciona as mensa-
Figure BRPI0520670B1_D0018
gens de Solicitação de Rota (RREQ) com o sinalizador IR configurado na rede tador. Assume-se válida B-C-D-E ao
B recebe a RREQ, sem fio em malha/de computador a compuque nó ele do gual ele recebe a o nó intermediário de destino E. Quando o cria uma
RREQ como
A) da rota/caminho reverso. O rota reversa nó
RREQ com uma RREP de transmissão já nó ao próximo salto intermediário tem uma rota intermediário nó de origem (nó de origem
B responde à única devido a ele ter uma rota válida ao destino E e o sinalizador IR na RREQ é configurado. A RREP estabelece uma rota de encaminhamento ao nó de destino E no nó de origem A. Tão logo o nó de origem A crie a rota/caminho ao nó de destino E com a RREP do nó intermediário B, o nó de origem A pode iniciar o envio de pacotes /estruturas de dados ao nó de destino E via rota A-B-CD-E. 0 nó intermediário B zera o sinalizador IR na mensa5 gem RREQ e o encaminha adiante. A razão para zerar o sinalizador IR é limitar as respostas ao fluxo RREQ a somente o primeiro nó intermediário com um caminho válido ao nó de destino. Os outros nós intermediários de fluxo descendente,
Figure BRPI0520670B1_D0019
por exemplo, C e D, não necessitam responder a essa RREQ com uma RREP porque o sinalizador IR não está configurado. Assume-se que os nós intermediários F, G e H não têm rotas válidas ao nó de destino E. Quando os nós intermediários F, G e H recebem as mensagens RREQ redirecionadas, eles criam o rota reversa ao nó de origem A com o nó do qual cada um dos 15 nós intermediários F, G e H recebe a RREQ como o próximo salto da rota reversa. Cada um dos nós intermediários F, G, e H então encaminha as mensagens RREQ adiante.
Neste exemplo, o nó de destino E recebe duas cóuma cruzando com um caminho diferente:
A-B-C-D-E, A-F-G-H-E.
Assumindo que as duas RREQs alcançaram o nó de destino E na seguinte ordem: A-B-C-D-E e então A-FF-G-E, o nó de destino E primeiro cria uma rota ao nó de origem A através do nó intermediário D tão logo o nó de destino E receba a RREQ ao longo da rota/caminho A-B-C-D-E.
Neste ponto, a rota reversa ao nó de origem A foi estabelecida nos nós intermediários B, C e D. O nó de destino E envia uma RREP ao longo da rota E-D-C-B-A. A RREP somente renova a rota A-B-C-D-E. Se existem quaisquer outros nós de
Figure BRPI0520670B1_D0020
destino na lista de destino da RREQ, por exemplo, nó I, o nó de destino E se remove da lista de destinos e então encaminha a RREQ adiante (por exemplo, para o nó I). Se não existem outros nós de destino na lista de destinos da RREQ, en tão a RREQ não é encaminhada.
Figure BRPI0520670B1_D0021
Com relação agora à Fig. 3, que descreve uma rede em malha de área local sem fio que mostra a resposta do nó de destino E, uma RREP (1) mediante o recebimento da RREQ através de AB-C-D-E e envia uma nova RREP (2) para estabelecer uma me10 lhor rota/caminho de encaminhamento depois de receber a RREQ através de A-F-G-H-E. Quando o nó de destino E recebe a RREQ que vem ao longo de A-F-G-H-E, o nó de destino E determina que essa RREQ vem ao longo de um caminho com uma melhor métrica para A do que a rota/caminho de encaminhamento tempo15 rário A-B-C-D-E. Então, o nó de destino E modifica/atualiza o próximo salto a partir do nó intermediário D ao nó intermediário H e atualiza a métrica. O nó de destino E então en-
Figure BRPI0520670B1_D0022
via uma RREP de transmissão única de volta ao nó de origem A através do nó intermediário H, bem como atualiza e encaminha a RREQ se não existem um ou mais outros nós de destino na lista de destinos RREQ. A RREP estabelece a rota ao nó de origem A via os nós intermediários H, G e H. Quando o nó de origem A recebe essa RREP, ele modifica/atualiza o próximo salto para o nó de destino E do nó intermediário B ao nó in25 termediário F. A rota ao nó de destino E é mudada para A-FG-H-E.
Com relação agora à Fig. 4, que é um fluxograma para processamento de uma mensagem RREQ. Quando um nó recebe uma mensagem RREQ, ele primeiro cria/estabelece ou atualiza uma rota reversa para o salto anterior a partir do qual o nó recebeu a mensagem RREQ se necessário em 410. O nó intermediário/recebimento pode então criar ou atualizar a rota re5 versa para o originador da RREQ como segue. Se a rota reversa ao originador da mensagem RREQ não existe na tabela de roteamento ou é inválida em 415 e
420, ela é criada ou atualizada.
O próximo salto na tabela de roteamento para a rota reversa (o nó a para o originador da RREQ partir do qual a mensagem torna-se
RREQ foi o salto anterior recebida). Se uma rota reversa válida ao originador da RREQ existe, o número de seqüência de origem na mensagem RREQ é comparado ao número de seqüência da entrada de rota na tabela de roteamento em 425 para a rota reversa. Se o número de seqüência na men15 sagem RREQ é mais antigo, ele é abandonado e nenhum processamento adicional é realizado em 445. De outra forma, a rota
Figure BRPI0520670B1_D0023
reversa atual ao originador é melhor que a métrica da rota de roteamento em 430. A nova modificada se a nova métrica é atual ao originador na tabela métrica é definida como a mé20 trica na mensagem RREQ mais a métrica de ligação entre o nó a partir do qual ela recebeu a mensagem RREQ e ela mesma. Se a nova métrica não é melhor do que a métrica da rota reversa atual na entrada de tabela de roteamento, mas o número de seqüência de origem na RREQ é maior (mais novo) que o número de seqüência na tabela de roteamento para a rota reversa em
435, o nó intermediário verifica se as funções de processamento opcionais de histerese e armazenamento em cache de melhor rota candidata são suportadas pela rede em malha em
450. Se essas funções de processamento opcionais não são suportadas, a rota reversa ao originador de RREQ é atualizada em 455. Quando uma rota reversa é criada ou modificada, o número de seqüência na tabela de roteamento para a rota re5 versa é configurado para o número de seqüência de origem na
Figure BRPI0520670B1_D0024
mensagem RREQ, o próximo salto torna-se o nó a partir do
qual a mensagem RREQ foi recebida, a métrica é configurada
para a nova métrica, e a contagem dos saltos é configurada
para um mais do que a contagem de saltos na mensagem RREQ.
10 Se uma rota reversa ao nó de origem foi criada ou
modificada, ou a mensagem RREQ foi a primeira cópia de uma
Figure BRPI0520670B1_D0025
nova mensagem RREQ (o ID de RREQ não foi visto antes da origem) em 420 e 440, a rotina de encaminhamento de RREQ e de geração de RREP descrita aqui é executada em 475. Podem ha15 ver outros casos quando a rotina de encaminhamento de RREQ e de geração de RREP descrita aqui é executada por um nó. Por exemplo, em algum método de armazenamento em cache de melhor
Figure BRPI0520670B1_D0026
rota candidata, as mensagens RREQ podem ser armazenadas em uma fila de espera com um temporizador durante o armazena20 mento em cache da rota candidata. Quando o temporizador da fila de espera expira, a rotina de encaminhamento de RREQ e de geração de RREP é executada.
nó de origem pode enviar as mensagens RREQ de manutenção periódica para renovar suas rotas de encaminha25 mento ativo e rotas reversas. Cada vez que a origem envia uma mensagem RREQ de manutenção é chamada de turno de renovação de rota. É possível que os nós que já tenham a melhor rota reversa ao nó de origem recebam uma mensagem RREQ com um número de seqüência mais novo, mas uma rota de pior métrica ao nó de origem antes de receber a mensagem RREQ através da rota de melhor métrica atual. Adicionalmente, a cópia da mensagem RREQ propagada ao longo da rota de melhor métri5 ca atual pode ser perdida durante a re-inundação. Estes eventos podem resultar em oscilação de rota. Para reduzir a oscilação de rota e selecionar a melhor rota durante cada
Figure BRPI0520670B1_D0027
turno de renovação de rota, um tipo de histerese e mecanismo de armazenamento em cache de melhor rota candidata podem ser usados. Se é determinado em 460 que a histerese e a opção de armazenamento em cache de melhor rota candidata são implementadas por uma rede em malha, um nó intermediário atualiza a tabela de roteamento e modifica a rota reversa se o número de seqüência de origem na mensagem RREQ é maior (mais novo) 15 do que o número de seqüência na entrada da tabela de roteamento por um valor maior do que um valor limite. De outra forma, a rota reversa pode ser armazenada em cache como uma rota alternativa candidata potencial em 465.
Se o nó subseqüentemente sa atual foi degradada e tornou-se sa candidata, ele é capaz de mudar aprende pior do para a prendida anteriormente no mesmo turno de sente invenção descreve um método nhar uma mensagem RREQ e gerar uma brir a melhor rota sem causar um que a rota reverque a rota reverrota candidata arenovação. A pree um sistema para encamimensagem RREP para descogrande atraso/latência de descoberta de rota em redes em malha sem fio. O método da presente invenção trabalha com ou sem histerese e armazenamento em cache de rota candidata/alternativa.
Com relação agora à Fig. 5, que é um fluxograma que descreve o método de encaminhamento de RREQ e de geração de RREP da presente invenção, um nó determina se ele é um nó de destino, isto é, se um ou mais endereços do nó 5 (self_addr) combinam com os endereço de destino solicitados na lista de destinos da mensagem RREQ rreq.dest em 505. Dever-se-ia notar que um próprio nó pode ter múltiplos endereços ou ele pode ser um proxy para os outros nós. Por exemplo, um nó pode ser um ponto de acesso e gerar/gerenciar as 10 mensagens de roteamento em favor das estações de legado associadas com ele (um proxy para as estações). A funcionalidade para este caso é similar à situação quando um nó tem múltiplos endereços. Os endereços de destino das estações associadas podem ser tratados como endereços de réplica para 15 o ponto de acesso. Um nó é um nó de destino se um ou mais endereços especificados na lista de destinos de mensagem RREQ pertence a ele ou um dos nós o usa como proxy. Quando um nó recebe uma mensagem RREQ.
<55 destino combinados em 510. Um nó de destino remove seu(s) endereço(s) próprio(s)/proxy da lista de destinos da mensagem RREQ em 515. Depois disso, se não existem endereços solicitados restantes na lista de destinos da mensagem RREQ em 5 520, a mensagem RREQ é descartada em 52 5. Se o nó não é um nó de destino para qualquer endereço solicitado na lista de destinos da mensagem RREQ (505) ou existem outros endereços de destinos solicitados na lista
RREQ além dos endereços do nó, isto diário para um ou mais endereços de é, na destinos o nó é um lista de da mensagem nó intermedestinos da mensagem RREQ, o nó verifica os endereços restantes na lista de destinos da mensagem RREQ como segue. Assume-se que rreq.dest[i] representa o (i+1)2 endereço na lista de destinos da mensagem RREQ. 0 nó inicia um índice (por exemplo, i) em 545 e verifica rreq.dest[1] , isto é, o primeiro endereço na lista de destinos da mensagem RREQ para xiste uma rota de encaminhamento ativa até representado por rreq.dest[l] em 550. Se tem uma rota ativa até o destino, a rota válida (555), o número de seqüência no um determinar se eo nó de destino nó intermediário ao nó de destino é mínimo equivalente àquele indicado na mensagem RREQ original (560) e o sinalizador de Resposta Intermediária (IR) é configurado (570), o nó intermediário gera uma mensagem RREP para esse endereço de destino solicitado em 575 e envia a mensagem RREP gerada 25 em transmissão única ao originador da mensagem RREQ ao longo da rota reversa atual. O sinalizador IR para esse destino solicitado na mensagem RREQ é zerado em 580. O nó aumenta o índice (por exemplo, em um) e verifica se existem quaisquer endereços adicionais na lista de destinos da mensagem RREQ em 590. Se existem quaisquer endereços adicionais na lista de destinos da mensagem RREQ, então a execução do ciclo descrito acima se repete iniciando em 550. Isto é, o 5 ciclo é repetido se uma mensagem RREP necessita ser enviada para o próximo destino solicitado. 0 ciclo é repetido até que todos os endereços na lista de destinos da mensagem RREQ tenham sido verificados.
Figure BRPI0520670B1_D0028
A mensagem RREQ de chegada original é verificada para determinar se o valor de vida útil (TTL) é maior que 1 em 530. Se o valor TTL é maior que um, então a informação na mensagem RREQ original é atualizada, incluindo a diminuição do valor de TTL na mensagem RREQ de saída, por exemplo, em um em 535. O número de seqüência de origem, a métrica e a 15 contagem de saltos são também configurados para a informação correspondente na entrada de rota atualizada para a origem em 535.
A mensagem
RREQ atualizada é encaminhada em 540.
Nota-se que um nó de destino pode possuir/proxy um ou mais um nó intermediário pode ter rota(s) vá20 lida (s) para um ou mais endereços de destino. Uma mensagem
RREQ pode carregar um ou mais endereços de destino em sua lista de endereços de destino. Um nó de processamento/intermediário/destino pode satisfazer as condições acima e enviar uma mensagem RREP para múltiplos endereços solici25 tados na lista de destinos da mensagem RREQ. Se um nó envia uma mensagem RREP para múltiplos destinos, ele pode enviar múltiplas mensagens RREP, uma para cada destino, ou ele pode enviar uma única mensagem RREP agregada com múltiplos ende20 reços de destino na lista de endereços.
A Fig. 6 é um diagrama de bloco que ilustra os detalhes de um nó 600 da presente invenção. O nó inclui um módulo de medição de carga e de qualidade de conexão 605, um 5 módulo de cálculo da métrica de roteamento 610, um módulo de seleção de rota 615 e um módulo de comunicações 620. módulo de medição de carga e de qualidade de conexão 605 mede a qualidade e a carga da conexão/canal com cada um de seus vi-
Figure BRPI0520670B1_D0029
zinhos . Ele fornece os resultados de medição ao módulo de cálculo da métrica de roteamento 610 tal que módulo de cálculo da métrica de roteamento 610 possa determinar o custo/métrica da conexão com cada um dos seus vizinhos. Nota-se que um nó pode ter múltiplos vizinhos, múltiplas interfaces de rádio, e múltiplos canais/conexões fisicos/lógicos. Todos eles necessitam ser medidos. O módulo de cálculo da métrica de roteamento 610 de cada nó usa medidas obtidas pelo módulo de medição de qualidade e de carga junto com outra informa-
Figure BRPI0520670B1_D0030
ção para calcular a métrica de roteamento para cada nó com o qual ele se comunica. A métrica de roteamento é atualizada periodicamente. O módulo de seleção de rota 615 determina/ seleciona uma rota/caminho para encaminhar/comunicar dados a um nó de destino baseado nas métricas de roteamento calculadas. O módulo de seleção de rota 615 troca as mensagens de controle de roteamento e os dados com outros nós na 25 rede em malha via o módulo de comunicações 620. Dever-se-ia citar que um nó pode ter uma ou mais interfaces de comunicação por rádio e outras interfaces de comunicação. Entende-se que o módulo de seleção de rota pode realmente ser feito de várias unidades menores ou combinado com outros módulos aqui descritos. Entende-se adicionalmente que os processos descritos aqui (especialmente com relação às Figs. 3 e 4) podem
ser software, hardware, suporte lógico inalterado ou qual-
5 quer combinação destes executados no módulo de seleção de
rota ou por ele.
Entende-se que a presente invenção pode ser imple-
mentada em várias formas de hardware, software, suporte ló-
Figure BRPI0520670B1_D0031
gico inalterado, processadores de propósito especial, ou combinação desses.
por exemplo, em um terminal móvel, ponto de acesso, ou rede celular. Preferencialmente, a presente invenção é implementada como uma combinação de hardware e software. Além disso, o software é preferencialmente implementado como um programa aplicativo tangivelmente incorporais do em um dispositivo de armazenamento de programa. 0 programa aplicativo pode ser carregado, e executado através de uma máquina que compreende qualquer arquitetura adequada. Prefe-
Figure BRPI0520670B1_D0032
rencialmente, a máquina é implementada em uma plataforma de computador que tem hardware, tal como uma ou mais unidades de processamento centrais (CPU), memória de acesso aleatório (RAM), e interface(s) de entrada/saida (I/O). A plataforma de computador também inclui um sistema operacional e código de micro-instrução. Os vários processos e funções descritos aqui podem também ser parte do código de micro-instrução ou parte do programa aplicativo (ou uma combinação deles), que é executada via o sistema operacional. Em adição, vários outros dispositivos periféricos podem ser conectados à plataforma de computador, tal como dispositivos de armazenamento
Figure BRPI0520670B1_D0033
de dados adicionais e um dispositivo de impressão.
Entende-se adicionalmente que, devido a alguns dos componentes do sistema constituinte e etapas de método descritas nas figuras em anexo serem preferencialmente imple5 mentados em software, as conexões reais entre os componentes do sistema (ou as etapas do processo) podem diferir depen-
Figure BRPI0520670B1_D0034
dendo da maneira pela qual a presente invenção é programada.
Dados os ensinamentos aqui fornecidos, um versado na técnica pode ser capaz de observar essas e outras implementações ou configurações similares da presente invenção.
Figure BRPI0520670B1_D0035

Claims (17)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para localizar uma rota entre um nó de origem (A) e um nó de destino (E) em uma rede sem fio, o dito método compreendendo:
    inundar a dita rede sem fio com uma mensagem de solicitação de rota (RREQ) pelo dito nó de origem (A); e receber uma mensagem de resposta de rota (RREP) à dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) por um primeiro nó intermediário (B) tendo uma rota válida ao dito nó de destino (E), CARACTERIZADO pelo fato de que:
    o dito primeiro nó intermediário (B) responde à dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) quando um sinalizador (IR) na dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) é configurado, e o dito primeiro nó intermediário (B) re-inunda a dita rede sem fio com a dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) com o dito sinalizador (IR) reconfigurado.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de receber desse modo estabelece uma rota temporária entre o dito nó de origem (A) e o dito nó de destino (E) da dita rede sem fio.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita mensagem de resposta de rota (RREP) da dita etapa de receber é transmitida para o dito nó de origem (A).
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende inundar a dita rede sem fio com uma mensagem de solicitação
    Petição 870180133247, de 24/09/2018, pág. 10/14 de rota de manutenção de modo a manter uma rota que responde às métricas de ponta a ponta entre nós e se adaptar às mudanças nas condições de rede.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende receber uma resposta à dita mensagem de solicitação de rota de manutenção como se fosse a dita mensagem de solicitação de rota (RREQ).
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende:
    receber em transmissão uma mensagem de resposta de rota adicional (RREP (1), RREP (2)) do dito nó de destino (E), a dita mensagem de resposta de rota adicional (RREP (1), RREP (2)) incluindo uma rota em resposta às métricas de ponta a ponta selecionadas pelo dito nó de destino (E), em que as ditas métricas de ponta a ponta são recebidas em mensagens de solicitação de rota (RREQ) recebidas pelo dito nó de destino (E).
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que se a dita rota temporária é a dita rota em resposta às métricas de ponta a ponta, então a dita mensagem de resposta de rota adicional (RREP (1)) serve como uma confirmação, e se a dita rota temporária não é a dita rota em resposta às métricas de ponta a ponta, então a dita mensagem de resposta de rota adicional (RREP (2)) serve para estabelecer a dita rota em resposta às métricas de ponta a ponta, mediante o recebimento da dita mensagem de resposta de rota adicional pelo dito nó de origem (A).
    Petição 870180133247, de 24/09/2018, pág. 11/14
  8. 8. Método para localizar uma rota entre um nó de origem (A) e um nó de destino (E) em uma rede sem fio, o dito método compreendendo:
    receber uma mensagem de solicitação de rota (RREQ) a partir do dito nó de origem (A); e responder à dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) com uma mensagem de resposta de rota (RREP) por um primeiro nó intermediário (B) tendo uma rota válida para o dito nó de destino (E), CARACTERIZADO pelo fato de que:
    o dito nó intermediário (B) responde à dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) quando o sinalizador (IR) na dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) é configurado, e o dito primeiro nó intermediário (B) re-inunda a dita rede sem fio com a dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) com o dito sinalizador (IR) reconfigurado.
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende:
    atualizar a dita mensagem de solicitação de rota (RREQ); e inundar a dita rede sem fio com a dita mensagem de solicitação de rota(RREQ).
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de responder desse modo estabelece uma rota temporária entre o dito nó de origem (A) e o dito nó de destino (E) da dita rede sem fio.
  11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de atualizar
    Petição 870180133247, de 24/09/2018, pág. 12/14 adicionalmente compreende atualizar uma métrica (METRIC) na dita mensagem de solicitação de rota (RREQ) com uma métrica acumulativa da dita rota entre o dito nó de origem (A) e o dito nó intermediário (B).
  12. 12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita rede sem fio é uma rede em malha sem fio.
  13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita mensagem de resposta de rota (RREP) da dita etapa de responder é transmitida ao dito nó de origem (A).
  14. 14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que um endereço do dito nó de destino (E) é um de um endereço de protocolo de internet e um endereço de controle de acesso à mídia .
  15. 15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito nó de destino (E) inclui nós de destino que estão associados com um de um proxy e um ponto de acesso.
  16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende responder à dita mensagem de solicitação de rota de manutenção se essa é a dita mensagem de solicitação de rota (RREQ).
  17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita rota temporária está disponível para transmissão de dados mediante o recebimento da dita mensagem de resposta de rota (RREP) pelo dito nó de
    Petição 870180133247, de 24/09/2018, pág. 13/14 origem (A).
    Petição 870180133247, de 24/09/2018, pág. 14/14
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