CN100508472C - 在无线网状网中传送关于站点的消息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种如果站点与网状网接入点关联或者从网状网接入点非关联，则将关于站点的消息传送到无线网状网中的其他节点的方法和设备。所述设备包括：检测单元，检测站点的非关联或关联；消息产生单元，产生指示站点与网状网接入点关联或非关联的关联消息或非关联消息；请求单元，将消息发送到使用前应式路由协议形成的树结构中的根节点；和消息发送单元，广播接收的消息。

Description

在无线网状网中传送关于站点的消息的方法和设备
本申请要求于2006年2月10日在韩国知识产权局提交的第10-2006-0013006号韩国专利申请的优先权，该申请完全公开于此以资参考。
技术领域
根据本发明的设备和方法涉及一种无线网状网，更具体地讲，涉及一种当站点接入或者脱离网状网接入点时将关于站点的信息传送到无线网状网中的节点的方法。
背景技术
正在讨论作为与IEEE 802.11标准相关的无线局域网(LAN)的扩展的无线网状网的标准化。公司联盟正在提出混合无线网状协议(HWAP)作为将在无线网状网中使用的路由协议。该工作组被公认为是简单、有效和可扩展网状(SEEMesh)组。
HWMP是一起使用前应式路由协议和反应式路由协议的混合型协议。通过使用反应式路由协议，节点不总是保持网络的路由表，而是，在源节点准备发送数据之前，一直搜索到目的节点的路由路径。通过使用前应式路由协议，节点总是保持路由表。HWMP使用ad hoc按需距离矢量(AODV)路由协议作为反应式路由协议。
图1是在无线网状网中使用AODV协议搜索路径的示图。参照图1，如果节点A搜索用于将数据发送到节点D的路径，则节点A将节点A的地址写入源地址字段以及将节点D的地址写入路由请求(RREQ)包的目的地址字段中，并广播RREQ包。如果接收RREQ包的节点B识别出节点A正在搜索到节点D的路径，则节点B基于RREQ包的跳计数字段向路由表注册节点B是从节点A的一跳，然后广播RREQ包。
从节点B接收RREQ包的节点C向路由表注册节点B是到节点A的路径的下一跳，然后广播RREQ包。
如果从节点C接收RREQ包的节点D根据RREQ包的目的地址识别出RREQ包被发送到节点D，则节点D产生将节点A作为其目的地的路由响应(RREP)包，通过单播将RREQ包发送到节点C，并在节点D的地址的先驱列表中注册节点C。
从节点D接收RREQ包的节点C通过路由表发现节点B是到节点A的路径的下一跳，经由单播将RREQ包发送到节点B，并在节点D的先驱列表中注册节点B。同样，节点B将接收的RREQ包发送到节点A，并将节点A注册在节点D的先驱列表中，从而搜索节点A和节点D之间的路径。
当节点之间的链接断开或者没有搜索到更多路径时使用先驱列表。例如，如果节点C识别出节点C和节点D断开，则节点C将节点D确定为目的节点，并将以下事实通知给与节点C通信的节点：执行节点C以将路由错误(RERR)包发送到在节点C的路由表中的节点D的先驱列表中注册的节点。如上所述，由于在节点C的路由表中节点B被注册到节点D的先驱列表中，基于该事实，节点C将RERR包发送到节点B，然而接收RERR包的节点B还将REPP包发送到被注册到节点D的先驱列表中的节点A，以便将节点D作为目的节点的所有节点接收RERR包，并识别出所述所有节点与节点D之间的路径被断开。
图2是用于解释现有技术的当站点移动时传送关于站点的信息的方法的示图。参照图2，假定通过I的节点A是包括根据802.11的接入点功能和点对点功能的网状网接入点。
当站点1从网状网接入点J的服务区移动到网状网接入点G的区时，网状网接入点J识别出站点1不在网状网接入点J的服务区，并如参照图1所述将RERR包发送到被注册到站点1的先驱列表中的节点。例如，如果节点A和节点C与站点1通信，则路径上的节点A和节点J之间的所有节点以及节点C和节点J之间的所有节点接收RERR包。
每当发生站点切换时，必须将RERR包发送到节点。如果在无线网状网中站点非常频繁地移动，则切换频繁发生。具体地讲，如果在无线网状网中存在许多站点，则由于切换或者链接断开导致频繁使用RERR包，消耗网络资源。
另外，现有的HWMP标准没有清楚地描述根节点和其他网状网接入点如何识别出站点1新接入网状网接入点G的服务区。
发明内容
本发明的示例性实施例克服上述缺点和上面没有描述的其他缺点。另外，本发明不需要克服上述缺点，本发明的示例性实施例可以不克服上述任何缺点。因此，本发明的各方面提供了一种用于减少网络负载以及在无线网状网中将站点的关联或非关联通知给其他节点的方法和设备。
根据本发明的一方面，提供了一种在无线网状网中使用网状网接入点传送关于站点的消息的方法，所述方法包括：(a)如果检测到站点的非关联，则产生指示站点与网状网接入点非关联的消息；和(b)请求被指定为使用前应式路由协议形成的树结构中的根节点的网状网入口将非关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
操作(b)可包括：经由单播沿树结构中的路径将非关联消息发送到网状网入口。
一种在其上实现用于执行所述方法的计算机程序的计算机可读存储介质。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线网状网中的网状网接入点设备，包括：消息产生单元，如果检测到站点的非关联，则所述消息产生单元产生指示与网状网接入点非关联的非关联消息；和请求单元，请求被指定为使用前应式路由协议形成的树结构中的根节点的网状网入口将所述非关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中以保持树结构，并且终止内容的上载。
请求单元可经由单播沿树结构中的路径将所述非关联消息发送到网状网入口以请求网状网入口插入所述非关联消息。
如果检测到另一站点的关联，则消息产生单元可产生指示站点属于网状网接入点的关联消息，并且请求单元可请求网状网入口将所述关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中以保持树结构，并终止内容的上载。
根据本发明的另一方面，提供了一种在节点通过前应式路由协议形成树结构的无线网状网中使用被指定为根节点的网状网入口来传送数据的方法，所述方法包括：(a)确定从网状网接入点接收的消息是否是站点的非关联消息或者关联消息；和(b)基于确定的结果选择性地将接收的消息插入到网状网入口定期广播的消息中以保持树结构。
在操作(b)中，如果设置的时间段过去，则可以不再将接收的消息插入到定期广播的消息中。
一种在其上实现用于执行所述方法的计算机程序的计算机可读存储介质。
根据本发明的另一方面，提供了一种在节点通过前应式路由协议形成树结构的无线网状网中被指定为根节点的网状网入口设备，所述设备包括：确定单元，确定从网状网接入点接收的消息是否是站点的关联消息或者非关联消息；和消息处理单元，基于确定的结果选择性地将接收的消息插入到网状网入口定期广播的消息中以保持树结构。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他方面和特征将变得更加清楚，其中：
图1是在无线网状网中使用ad hoc按需距离矢量(AODV)路由协议搜索路径的示图；
图2是用于解释现有技术的当站点移动时传送关于站点的信息的方法的示图；
图3是根据本发明示例性实施例的使用网状网接入点传送关于站点的信息的方法的流程图；
图4是根据本发明示例性实施例的使用网状网入口传送关于站点的信息的方法的流程图；
图5是解释根据本发明示例性实施例的当站点在无线网状网中移动时信号流的示图；
图6是根据本发明示例性实施例的非关联消息的格式的示图；
图7是根据本发明示例性实施例的关联消息的格式的示图；
图8是根据本发明示例性实施例的根公告(RA)消息的格式的示图；和
图9是根据本发明示例性实施例的网状网入口和网状网接入点的方框图。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述本发明。
图3是根据本发明示例性实施例的使用网状网接入点传送关于站点的信息的方法的流程图。参照图3，如果网状网接入点识别出站点的关联或非关联(操作310)，则网状网接入点通过使用站点的地址和网状网接入点的地址产生指示站点的关联或者非关联的消息(操作320)。经由通过使用前应式协议树形路径将该消息发送到根节点，并请求根节点向无线网状网广播该消息(操作330)。因此，本发明可不使用RREQ包将站点的非关联通知给与站点通信的所有节点，并将站点的关联通知给根节点和其他节点。
如在现有技术中所述，在与树结构和根节点的连接中，HWMP使用前应式路由协议来代替作为反应式路由协议的AODV协议。使用前应式路由协议，无线网状网中的节点形成树结构，在该树结构中，特定网状网入口被指定为根节点，并且路由表被保持为树结构。如果使用AODV协议形成的路径不存在或者在时间过去之后路由信息被删除，则使用HWMP的无线网状网的节点通过使用路由表经由树的路径来将包发送到根节点，并且根节点将接收的包发送到根据目的节点地址的节点。
网状网入口是连接到外部有线网络的节点，其将无线网状网连接到该外部网。由于在与无线网状网相关的出版物中描述了网状网入口，所以将省略对其的描述。
图4是根据本发明示例性实施例的使用网状网入口传送关于站点的信息的方法的流程图。参照图4，网状网入口是在使用前应式协议形成的树的结构中被指定为根节点的节点。
如果网状网入口从其他节点接收消息(操作410)，则网状网入口分析接收的消息，并确定所述消息指示站点与网状网接入点非关联还是站点与新的网状网接入点关联(操作420和430)。如果确定接收的消息指示站点的关联或者非关联，则网状网入口向无线网状网广播该消息，并将站点与现有的服务区非关联或者与新的网状网接入点的服务区关联通知给属于无线网状网的所有节点(操作440)。如果确定接收的消息没有指示站点的关联或者非关联，例如，如果将消息传送到其他节点，则网状网入口执行适当的操作(例如，将消息传送到目的节点)，并相应的处理消息(操作450)。
图5是解释根据本发明示例性实施例的当站点在无线网状网中移动时信号流的示图。参照图5，假定通过I的节点A是所有网状网接入点。
使用HWMP的无线网状网使用作为除了前应式路由协议之外的反应式路由协议的AODV协议。通过使用前应式路由协议，具有树结构的路由表如参照图3所述的那样被保持。通过使用AODV协议来设置实线路径，而通过使用前应式路由协议来设置虚线路径。
如果站点1从网状网接入点J的服务区移动到网状网接入点G的服务区，则网状网接入点J识别出站点1的移动，并产生指示站点1与网状网接入点J的服务区非关联的消息，并将该非关联消息发送到根节点。可经由单播通过树结构的路径将该非关联消息发送到根节点(即，网状网接入点F和A)。
如图6所示，非关联消息包括指示消息是非关联消息的字段以及指示非关联的站点1的地址的字段。
如果站点1移动网状网接入点G的服务区，则网状网接入点G产生指示站点1与网状网接入点G的服务区重新关联的关联消息，并将该消息发送到根节点。还可经由单播通过树结构的路径将该关联消息发送到根节点(即，网状网接入点D)。
如图7所示，关联消息包括指示消息是关联消息的字段和指示关联站点的地址的字段。
接收了从网状网接入点J发送的非关联消息和从网状网接入点G发送的关联消息的根节点在无线网状网中广播这些消息。为了减小网络负载，根节点可将这些消息插入到定期广播的根公告(RA)消息，并发送RA消息。RA消息是用于在使用HWMP的无线网状网中保持被指定为具有树结构的根节点的网状网入口的树结构的包。然而，在发送RA消息的设置的时间段，可将指示在相同情况(即，在特定时间)特定站点与特定网状网接入点的服务区关联或非关联的消息插入到RA消息中。否则，将增加包括关于所有先前站点的关联和非关联的每条信息的RA消息的大小。
图8是根据本发明示例性实施例的RA消息的格式的示图。参照图8，RA消息包括类型字段、网状网接入点地址字段和站点地址字段。详细地讲，将非关联消息或关联消息插入到RA消息中。如果类型字段具有与非关联消息相应的值，则该类型字段指示与相同行的站点地址相应的站点和与相同行的网状网接入点地址相应的网状网接入点非关联，这当类型字段具有与关联消息相应的值时被应用。
接收这些消息的无线网状网的节点分析三个字段中的每一个以识别站点的非关联和关联的改变。
图9是根据本发明示例性实施例的网状网入口930和网状网接入点910的方框图。网状网入口是根节点。
参照图9，当前示例性实施例的网状网接入点910包括：检测单元911、消息产生单元912和请求单元913。网状网入口930包括：消息处理单元933、确定单元932和消息发送单元931。
关于网状网接入点910，检测单元911检测站点的关联或非关联。消息产生单元912根据检测单元911执行的检测产生消息，并将该消息发送到请求单元913。请求单元913经由单播沿树形路径将接收的消息发送到作为根节点的网状网入口930，以请求无线网状网920广播该消息。
现在将描述在使用前应式协议形成的树结构中被指定为根节点的网状网入口930。
如果从站点或网状网接入点910接收消息，则确定单元932基于接收的消息的字段类型确定消息的类型，如果接收的消息是非关联消息或关联消息，则确定单元932将该消息发送到消息处理单元933。消息处理单元933还将接收的消息插入到定期向无线网状网920广播的RA消息中。消息发送单元931向无线网状网920广播包括非关联消息或关联消息的RA消息。
本发明还被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算机可读记录介质是可存储其后由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。所述计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁盘、软盘、光学数据存储装置和载波。
当站点脱离无线网状网中的网状网接入点的区域时，在将站点的脱离通知给其他节点的同时，与传统技术相比的本发明可大大降低网络负载。另外，当站点进入无线网状网中的网状网接入点的新区域中时，本发明提供将站点的进入通知给其他节点的机制。
尽管参照本发明的示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (16)

1、一种在无线网状网中使用网状网接入点传送关于站点的消息的方法，所述方法包括：
(a)如果检测到站点的非关联，则产生指示站点与网状网接入点非关联的消息；和
(b)请求被指定为使用前应式路由协议形成的树结构中的根节点的网状网入口将非关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
2、如权利要求1所述的方法，其中，操作(b)包括：经由单播沿树结构中的路径将非关联消息发送到网状网入口。
3、如权利要求1所述的方法，还包括：
(c)如果检测到另一站点的关联，则产生指示所述站点属于网状网接入点的关联消息；和
(d)请求网状网入口将关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
4、如权利要求3所述的方法，其中，操作(d)包括：
经由单播沿树结构中的路径将所述关联消息发送到网状网入口。
5、如权利要求1所述的方法，其中，无线网状网使用包括ad hoc按需距离矢量路由协议的混合无线网状协议。
6、一种无线网状网中的网状网接入点设备，包括：
消息产生单元，如果检测到站点的非关联，则所述消息产生单元产生指示与网状网接入点非关联的非关联消息；和
请求单元，请求被指定为使用前应式路由协议形成的树结构中的根节点的网状网入口将所述非关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
7、如权利要求6所述的设备，其中，请求单元经由单播沿树结构中的路径将所述非关联消息发送到网状网入口以请求网状网入口插入所述非关联消息。
8、如权利要求6所述的设备，其中，如果检测到另一站点的关联，则消息产生单元产生指示站点属于网状网接入点的关联消息，并且请求单元请求网状网入口将所述关联消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
9、如权利要求8所述的设备，其中，请求单元经由单播沿树结构中的路径将所述关联消息发送到网状网入口以请求网状网入口插入所述关联消息。
10、如权利要求6所述的设备，其中，无线网状网使用包括ad hoc按需距离矢量路由协议的混合无线网状协议。
11、一种在节点通过前应式路由协议形成树结构的无线网状网中使用被指定为根节点的网状网入口来传送数据的方法，所述方法包括：
(a)确定从网状网接入点接收的消息是否是站点的非关联消息或关联消息；和
(b)基于确定的结果选择性地将接收的消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
12、如权利要求11所述的方法，其中，在操作(b)中，如果设置的时间段过去，则不再将接收的消息插入到定期广播的消息中。
13、如权利要求11所述的方法，其中，无线网状网使用包括ad hoc按需距离矢量路由协议的混合无线网状协议。
14、一种在节点通过前应式路由协议形成树结构的无线网状网中被指定为根节点的网状网入口设备，所述设备包括：
确定单元，确定从网状网接入点接收的消息是否是站点的关联消息或者非关联消息；和
消息处理单元，基于确定的结果选择性地将接收的消息插入到网状网入口定期广播的消息中。
15、如权利要求14所述的设备，其中，如果设置的时间段过去，则不再将接收的消息插入到定期广播的消息中。
16、如权利要求14所述的设备，其中，无线网状网使用包括ad hoc按需距离矢量路由协议的混合无线网状协议。
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