CN101167315B - 自组织网络、移动路由器和方法 - Google Patents

自组织网络、移动路由器和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101167315B
CN101167315B CN2006800143028A CN200680014302A CN101167315B CN 101167315 B CN101167315 B CN 101167315B CN 2006800143028 A CN2006800143028 A CN 2006800143028A CN 200680014302 A CN200680014302 A CN 200680014302A CN 101167315 B CN101167315 B CN 101167315B
Authority
CN
China
Prior art keywords
router
prefix
mobile router
arrive
attachment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006800143028A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101167315A (zh
Inventor
帕斯卡尔·蒂贝尔
帕特里克·韦特瓦尔德
文森特·让·瑞比尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cisco Technology Inc
Original Assignee
Cisco Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cisco Technology Inc filed Critical Cisco Technology Inc
Publication of CN101167315A publication Critical patent/CN101167315A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101167315B publication Critical patent/CN101167315B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H04L45/04—Interdomain routing, e.g. hierarchical routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/48—Routing tree calculation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54—Organization of routing tables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

自组织移动网络中的每个移动路由器被配置用于同时附接至通告相对于自组织网络的群首的各自父辈深度的多个父辈。移动路由器基于增加预定增量至最大的父辈深度而选择通告深度，使得移动路由器能相对于群首形成有向无环图。每个移动路由器发送邻居通告消息至其每个父辈，该邻居通告消息指定至少一个可到达前缀，到达该可到达前缀的相应成本，以及使得父辈能相对于存储的路由器条目验证邻居通告消息的相应序列标识符。因此，移动路由器能够相对于群首自动形成有向无环图，并且能够以最小开销分发路由信息。

Description

自组织网络、移动路由器和方法
技术领域
本发明涉及供移动路由器建立自组织(ad hoc)移动网络的路由协议，其中，针对最低开销优化了路由协议，以适应自组织移动网络中的快速拓扑变化。 
背景技术
针对对基于因特网协议(IP)的移动设备(例如膝上型笔记本电脑、IP电话、个人数字助理等)的改良移动性支持，互联网工程任务组(IETF)的组已经提出了建议，以尝试提供连续的基于因特网协议(IP)的连通性。IETF有一个移动IP工作组，该组已经开发出了路由选择支持，以允许使用IPv4或IPv6的IP节点(主机和路由器)在IP子网间无缝地“漫游”。此外，移动网络(MONET)组(已更名为网络移动性(NEMO)组)已经发表了不同的因特网草案，其中包括2002年2月Thierry Ernst的题为“Network Mobility Support Terminology”的因特网草案。 
根据NEMO组的说法，移动网络可由一个或多个IP子网组成，并且经由一个或多个移动路由器(MR)连接到全球因特网。移动路由器具有至少两个网络接口：朝向广域网的出口接口，以及来自移动网络内的入口接口。移动网络节点可包括本地固定节点(LFN)(无法在维持正在进行的会话的同时改变其附接点的节点)、本地移动节点(LMN)(属于移动网络并且在移动网络内或移动网络外都能改变其附接点的移动节点)以及访问移动节点(VMN)(不属于移动网络并且可以将其附接点从移动网络外部改变到移动网络内部的移动节点)。这些节点中的每一个都可以是主机或路由器。 
因此，移动路由器是被配置用于在移动网络与附接路由器之间建立通信链路的路由器。从前述内容明显可见，NEMO的一个目的是向移动节点提供用于与广域网(例如因特网)建立连通性的协议。移动路由器因而充当网关，以在移动网络和因特网之间路由分组。 
不幸的是，现有的假定与广域网(例如因特网)的持续连接的基于因特网的路由协议依赖于聚集到IP节点的可达性的能力，其中共享公共网络链路(例如连接到因特网上的附接路由器的顶级移动路由器的链路)的所有节点共享同一路由选择前缀。这种聚集创建了使得能够实现可缩放性的网络前缀层次结构。但是，这种层次结构在自组织网络中是不可能的。 
LETF有一个移动自组织网络(MANET)工作组，该组的工作是开发供IETF采用的标准化MANET路由选择规范。根据MANET工作组的说法，“移动自组织网络”(MANET)是由无线链路——其并集形成任意的图——连接的移动路由器(及相关联的主机)的自治系统。路由器能够自由地随机移动并任意组织其自身；从而，网络的无线拓扑可能会快速且不可预测地变化。这种网络可以以独立方式工作，或者可以连接到更大的因特网。 
MANET系统尤其适合于可能表现出不稳定的拓扑的低功率无线电网络，在其中要模拟和量化无线发送源和接收器之间的无线传播特性和信号质量可能是较为困难的。在MANET中，设备地址与设备而不是拓扑位置绑定，这是因为不存在固定的网络基础设施。因此，当被寻址的设备移动时，移动会改变路由选择基础设施。因此，如Baker的题为“AnOutsider’s View of MANET”的因特网草案(2002年3月17日)中所述，MANET的基本行为是路由选择节点携带着地址或地址前缀，当它移动时，它移动实际地址：当发生这一情况时，必须根据新的拓扑重新计算路由选择。例如，每个移动路由器保持其地址前缀；因此，MANET中相邻的移动路由器可能具有不同的地址前缀。 
现有的MANET协议专注于移动设备之间的不稳定拓扑内的内部连通性；但是，现有的MANET协议有这样的缺点：它们提供了一个拙劣的用于连接到广域网(例如因特网)的模型。 
MANET协议可被划分为以下类型：有状态(主动式 (proactive))；以及无状态(反应式(reactive))。主动式MANET协议在整个MANET网络中分发路由选择信息，从而使得MANET网络内的路由器能够在数据分组需要被路由之前存储路由信息；因此，路由器基于来自内部表的访问路由选择信息来确定如何转发分组。但是，主动式协议具有要求更新消息以更新过时的路由条目的缺点；更新消息的必要性随着对路由优化改良的相应愿望而增大。 
主动式MANET协议可被细分为两种子类型或“家族”；优化路由选择方法(ORA)和最低限度开销路由选择方法(LORA)。ORA型协议与因特网中使用的路由协议类似，因为它们强调维持最佳状态以维持最短路径路由，其代价是需要更多的控制消息来交换路由。ORA型路由协议的一个示例是开放最短路径优先(OSPF)(由IETF请求注释(RFC)2178具体说明)，或者中间系统到中间系统(IS-IS)协议(由国际标准化组织文档ISO10589具体说明)。但是，OSPF和IS-IS协议有着这样的缺点，即它们可能需要多达一分钟才能收敛(即完成建立连接所必需的通信)，因此对于从一个位置移动到另一个位置的移动路由器可能不能足够快地收敛。例如，在各具一个移动路由器的两辆车经过彼此的情况下，可能大约有10秒供移动路由器建立连接；因此，需要多达一分钟才能收敛的路由协议将无法建立连接。而且，注意，OSPF由于在3600秒后到期而需要刷新链路通告(LSA)，这导致分发LSA时的巨大负担。 
反应性协议被开发来解决ORA型主动式协议的缓慢收敛，其中仅在需要时才获取路由选择信息。反应式协议的示例在2003年2月17日Perkins等人的因特网草案“Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV)Routing(draft-ietf-manet-aodv.13)”以及2003年4月15日Johnson等人的因特网草案“The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad HocNetworks(DSR)<draft-ietf-manet-dsr-09.txt>”中有所描述。反应性协议比起主动式协议来需要较少的带宽，但是许多应用的等待时间将会大大增加，从而导致较长的延迟。如果移动用户尝试在自组织网络上执行带宽密集型应用，而不是利用传统连接(例如硬线LAN、线缆调制解调器、等待)在因特网上的典型高速有线连接上执行带宽密集型应用，则这种延迟 会变得相当明显。 
主动式协议的LORA家族尝试提供完全有状态(ORA家族)协议和完全无状态(反应性)协议之间的折衷。LORA型协议的一个示例在1999年10月22日Garcia-Luna-Aceves等人的因特网草案“Source TreeAdaptive Routing(STAR)Protocol<draft-ietf-manet-star.00.txt>”中有所描述。但是，即使所公开的STAR协议也有着要求路由选择消息在MANET网络内建立稳定拓扑的缺点。例如，STAR协议要求路由器发送其源路由选择树的参数，包括路由器要到达自适应网络或因特网中的每个已知目的地(和地址范围)所需要的每条链路。虽然STAR路由器尝试通过仅在路由器检测到新目的地时将变化发送到其源路由选择树来节约传输带宽，但成环的可能性或者节点故障或网络分区的可能性、针对每一个链路发送这种参数的必要性仍然带来相当大的消息传递要求，这种要求会影响带宽可用性和网络收敛时间。 
因此，现有的LORA型协议在减少收敛时间和路由器之间的更新消息方面提供的改良仍然有限。 
已经作出努力以优化基于被组织成基于树的拓扑的移动路由器的自组织网络的移动路由器之间的通信。例如，美国专利公开号为US2004/0032852，公开于2004年2月19日，题为“移动网络中漫游移动路由器之间的路由器附着设计”，其所公开的内容在此通过引用而全部并入，描述了一种自组织移动网络中的每个移动路由器基于候选附接路由器分发的树信息选条目和移动路由器的选择标准而独立选择是否附接至候选附接路由器的技术。每个路由器所作的是否附接至另一个路由器的独立选择使得路由器能够动态地建立基于树的网络拓扑模型，其中每个路由器可以继续决定在树内是否有更佳的替代附接点。 
共同被转让的，共同未决的申请，申请号为10/856,809，提交于2004年6月1日，题为“用于在基于树的自组织移动网络中从已附接移动路由器向群首提供网络前缀信息的布置”，其所公开的内容在此通过引用而全部并入，描述了一种在自组织移动网络中具有已建立的树拓扑的移动路由器之间提供路由信息的优化传输的技术。基于树的网络拓扑具有单一群首 (clusterhead)和已附接移动路由器。每个已附接移动路由器具有被配置用于向群首发送消息的默认出口接口，以及被配置用于接收来自远离所述群首的附接的网络节点的消息的入口接口。接收自远离群首的入口接口的邻居通告消息被已附接移动路由器用于识别可经由邻居通告信息的源到达的指定网络前缀。已附接移动路由器在其默认上行接口上输出指定该已附接移动路由器所使用的网络前缀以及来自在入口接口上接收到的邻居通告消息的指定网络前缀的第二邻居通告消息。因此，对群首的邻居通告消息分发以最低限度路由选择开销建立了连通性。 
然而，仍然关注移动自组织网络不断遭遇的在可以导致网络拓扑的常规和不可预料的变化的通信链路上发生的变化：移动路由器及其附接路由器之间的任何连通性丢失需要该移动路由器定位一个新的附接路由器，以及将网络拓扑的变化传达至群首，即该移动路由器及其子树现在可通过新的附接路由器到达。 
链路反向路由被建议用作在自组织移动网络的节点之间提供多通信链路的技术，其中链路反向路由算法为每个可能的目的地建立有向无环图(directed acyclic graph，DAG)：有向图在其不包含循环(cyclic)或回路(loop)时是无环的，并且DAG基于仅具有输入链路的目的地而映射至特定目的地：具有输入链路的所有其它节点还一定具有输出链路。建立DAG的路由算法的一个示例是临时按序路由算法(TORA)。 
现有的允许多个连接的基于DAG的路由算法，如TORA，仍然需要大量的处理和开销需求从而可能增加响应拓扑变化的收敛时间，其限制自组织网络快速地响应拓扑变化。例如，对于特定的目的地，对DAG的依赖需要为每个目的地重新计算新的DAG；而且，TORA需要将分组广播至所有的邻居，导致自组织网络中的额外拥塞以及每个接收分组并且决定该分组应该被丢弃的网络节点的额外处理。 
发明内容
需要一种设计使得移动自组织网络具有与基于树的路由协议相关联的处理需求最小的优点，同时适应用于可靠数据传输的多路径连接以及移动 自组织网络端点之间的负载平衡。 
还需要一种设计使得移动自组织网络中的移动路由器基于依据有向无环图(DAG)组织成网络拓扑来优化与群首的通信，其中移动路由器能够在拥有用于建立和维持网络拓扑的最小处理需求的同时具有多个附接路由器(还被称为“父辈”)。 
本发明能够达到这些以及其它需求，其中自组织移动网络中的每个移动路由器被配置用于同时附接至通告相对于自组织移动网络的群首的各自父辈深度的多个父辈。移动路由器响应于对多个父辈的附接，基于向所述父辈深度中最大的一个增加指定增量而选择相对于群首的通告深度，使得移动路由器形成相对于群首的有向无环图。每个移动路由器还被配置用于发送邻居通告消息至其每个父辈，该邻居通告消息指定至少一个可到达前缀，到达该可到达前缀的相应成本，以及使得父辈能够相对于被存储的路由器条目验证邻居通告消息的相应序列标识符。 
因此，移动路由器能够自动形成相对于群首的有向无环图，并且使可到达前缀传播至其各自父辈中的每一个，使得所有的移动路由器和群首能以最低开销分发路由信息。 
本发明的一个方面提供一种在被配置用于在自组织网络中建立通信的移动路由器中的方法。该方法包括基于已经接收到指定相对于自组织网络的群首的各自父辈深度的各自通告消息而建立对各自附接路由器的同时附接。该方法还包括基于向所述父辈深度中最大的一个增加预定增量而选择相对于群首的通告深度，以及基于输出指定相对于群首的通告深度的路由通告消息而通告对群首的可到达性。附接至多个附接路由器，这使得移动路由器能在自组织移动网络中建立稳定的连通性，保证当与其中一个附接路由器的链路丢失时的连通性；多个附接还使得移动路由器能够为了负载平衡而经由每个附接路由器来分发通信。而且，对通告深度的选择使得移动路由器能够按照需要决定自己在移动网络拓扑中的位置，例如使得移动路由器能被配置为主干(backbone)路由器以使其位置更接近群首，而被配置为分发路由器的移动路由器能够使其自身位置离群首更远而离自组织网络外围的终端节点(end node)更近。因此，多个成本不等的路径能够 指向群首，使得移动路由器能向着群首建立有向无环图，从而提供自组织网络中更稳定的网络拓扑。 
这个方面的附加特征包括由移动路由器响应于已经建立每个相应附接而发送邻居通告消息至每个附接路由器，该邻居通告消息指定由移动路由器在路由器通告消息中通告的至少一个可到达前缀，到达该可到达前缀的相应成本，以及使得能相对于附接路由器的任何被存储的路由器条目而验证相应至少一个可到达前缀的相应序列标识符。因此，移动路由器能够通过自组织网络中的多条路径向着群首分发路由信息，使得附接路由器和群首能够识别到达可到达前缀的最近期的路由信息。 
本发明的另一个方面提供一种具有多个移动路由器的自组织网络。多个移动路由器被组织为朝向群首的有向无环图，所述移动路由器中的一个充当群首并且有向无环图具有已经附接至附接路由器的已附接路由器。每个移动路由器包括附接资源和路由器通告资源。附接资源被配置用于作为已附接移动路由器，基于该移动路由器已经接收到来自于所述附接路由器中被选择的附接路由器的各自通告消息，而选择性地建立对所述被选择的附接路由器的同时附接，所述通告消息指定相对于所述自组织网络的群首的各自父辈深度。路由器通告资源被配置用于基于输出指定相对于所述群首的通告深度的路由器通告消息而通告对所述群首的可到达性，所述路由器通告资源被配置用于基于向所述父辈深度中最大的一个增加预定增量而选择相对于所述群首的通告深度。 
本发明的额外优点和新颖特征部分将在以下描述中被阐述，部分将由本领域的技术人员在阅读下文之后明显看出或通过实现本发明而获知。本发明的优点可由所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。 
附图说明
参考附图，其中具有相同标号的元件始终代表类似的元件，附图中： 
图1A，1B和1C分别是表示具有根据基于树的拓扑而连接至群首的多个移动路由器的移动自组织网络，根据本发明一个实施例的有向无环图拓扑，以及根据本发明一个实施例的使得附接路由器能到达已附接路由器 的反向图(reverse graph)的图。 
图2是分别表示图1B和1C的移动路由器中的一个的图。 
图3是表示根据本发明一个实施例的通过图1B的每个移动路由器执行有向无环图发现的方法的图。 
图4是表示建立图1B的有向无环图的图1B的移动路由器的路由表条目的图。 
图5是根据本发明一个实施例使用通过自组织网络中的多条路径传输的邻居通告消息来向着群首分发路由信息的图。 
图6是表示根据本发明一个实施例的每个移动路由器发送邻居通告消息至每个附接路由器的方法的图。 
图7是表示根据本发明一个实施例的使得附接路由器能到达已附接路由器的图1B的移动路由器的路由表条目的图。 
具体实施方式
图1A是表示具有根据树拓扑10而布置的移动路由器12的自组织网络，其被描述在公开号为US2004/0032852的美国专利和上述被并入的申请号为10/856,809的申请中。特别是，树拓扑10需要每个移动路由器12能够在任何时候仅连接至一个附接路由器(例如，群首“A”)。图1A的自组织网络具有基于最低开销的快速收敛的优点，然而在任何两个移动路由器12之间的连通性丢失，例如由于链路14的中断而在路由器“A”和“D”之间的连通性丢失，需要基于树的自组织移动网络10的重新配置以使得移动路由器“D”，“E”和“F”恢复与群首“A”的连通性。 
如图1B所示，所公开的实施例被认为是对基于树的自组织网络10的改进，在其中移动路由器16(例如，16a，16b，16c，16d，16e和16f)能够使用链路18建立与多个附接路由器的同时附接，使得移动路由器16b，16c，16d，16e和16f建立相对于群首16a的有向无环图20，从而基于利用自组织网络中的多链路18而提供稳定的连通性。例如，移动路由器“B”16b能够通过经由链路18a直接附接至群首16a，或通过经由链路18b附接至移动路由器“C”16c来到达群首“A”16a，其中移动路由器 “C”16c经由链路18d附接至群首16a。如图1B所示，移动路由器“D”16d具有经由链路18c和18e的与群首16a的多个同时附接，且移动路由器“F”16f同样具有经由链路18g，18h，和18i的与群首的多个同时附接。 
因此，如果移动路由器(例如，16d)具有与能够用来与群首通信的另一个附接路由器的至少第二链路(例如，18e)，则该移动路由器的单个链路(例如，18c)的丢失并不是很重要。而且，移动路由器16对多个链路的使用使得针对群首的网络通信量在移动路由器和多个附接路由器之间负载共享。因此，对多个成本不等的路径的使用使得自组织网络具有更稳定的网络拓扑，即使在第二层网状网络(layer 2 mesh network)中单个链路可能丢失也是如此。对通过移动路由器16建立有向无环图(DAG)20的描述在下面结合图2-4被描述。 
此外，所公开的实施例通过使得上述被并入的申请10/856,809中所描述的邻居发现消息从移动路由器16b，16c，16d，16e，和16f经由多个附接路由器发送至群首16a，来提供对邻居发现消息的改进。每个移动路由器16识别邻近可到达移动路由器为已附接(attached)移动路由器(也就是，子路由器)，或附接(attachment)路由器(也就是，父辈路由器)；结果，每个移动路由器16能够确定通告网络前缀是否可经由父辈路由器或子路由器到达，使得路径中的每个路由器据此路由分组。因此，附接路由器能够通过所有可用的路径18获得邻居发现消息，使得能构造反向图22，如图1C所示，从而使得群首16a到达离群首最远的移动路由器(例如，16f)。对经由邻居发现消息来转发路由信息的描述在下面结合图2和图5-7被描述。 
图2是表示根据本发明一个实施例的一个移动路由器16(例如，16d)的图。移动路由器16包括附接资源24，邻居通告资源26，邻居发现资源28，路由器通告资源30，路由表32，以及路由资源34。图2还提供被移动路由器用来基于接收的路由器通告消息68(例如，68a，68b)而附接至附接路由器，以及传输邻居发现消息70(例如，70e和70f)的出口端口36的逻辑表示；移动路由器16还逻辑地包括被移动路由器16用来通过发送路由器通告消息68c和接收邻居发现消息70(例如，70b和 70d)而与已附接路由器通信的入口端口38。术语“逻辑的”涉及移动路由器16在网络地址(例如，“D::10”)和源节点和目的地节点(例如，物理输出端口，无线链路标识符等)之间的物理层连接之间所做的映射，该物理层连接在附图中通过代表源节点至目的地节点的双字母表示(例如，“D-E”表示连接移动路由器16d和16e的链路18f)而示出。 
附接资源24被配置用于接收路由器通告消息(例如，68a，68b)并且选择性地附接到至少一个附接路由器。如在上述被并入的申请(美国专利公开号US2004/0032852以及上述被并入的申请，申请号10/856,809)，每个移动路由器的路由器通告资源30被配置用于输出指定输出路由器通告消息的路由器的预定地址前缀的主动提供的路由器通告消息68；例如，移动路由器16a，16b，16c，16d，16e，和16f将发送指定其各自十六进制地址前缀“A::/64”，“B::/64”，“C::/64”，“D::/64”，“E::/64”，和“F::/64”的路由器通告消息68。因此，期望附接至移动路由器16a，16b，16c，16d，16e，和16f中的任何一个的任何移动路由器的附接资源24将在附接路由器通告的地址前缀中选择相应的附接地址。例如，图2的附接资源24可能响应于用于通告地址前缀“A::/64”的路由器通告消息68a而选择附接地址“A::14”以附接至移动路由器16a，以及响应于通告地址前缀“C::/64”的路由器通告消息68a而选择附接地址“C::11”以附接至移动路由器16c。附接资源24通过向路由表32增加出口路由表条目40d和40e，来完成对相应附接路由器的附接，所述出口路由表条目也称为默认路由邻接条目(default route adjacency entry)。如下所述，路由表32中每个默认路由邻接条目40d和40e基于与下一跳(next-hop)路由器建立的相应邻接，指定至群首16a的默认路由(16a对应条目40d，以及16c对应条目40e)。同样如下所述，每个默认路由邻接条目40d和40e不指定到相应的父辈路由器的跳的数目，这是因为其是下一跳路由器；确切地说，条目40d和40e指定至群首的跳的数目。 
图3是表示根据本发明一个实施例的，通过附接资源24和路由器通告资源30基于已经接收的路由器通告消息(例如，68a，68b)而附接至多个附接路由器，并且通告路由器通告消息(例如，68c)的方法。图3(以 及图6，将在下面描述)所描述的步骤能够以存储在计算机可读介质(例如，硬盘驱动器，软盘驱动器，随机存取存储器，只读存储器，EPROM，光盘，等等)上的可执行代码来实现，或经由计算机可读介质(例如，传输线，光纤，使用电磁载波的无线传输介质等)被传播。 
如果在步骤42中附接资源24在预定时间间隔内没有侦测到任何路由器通告消息68，并且在步骤44中如果移动路由器具有一个已有的附接路由器，则附接资源24在路由表32中检查任何过期的默认路由邻接条目40，并且因此在步骤48中删除任何过期的条目。如果在步骤44中附接资源24由于不存在任何附接路由器(例如，在路由表32中没有默认路由邻接条目40)而确定其为独立移动路由器，则附接资源24在步骤46中通知路由器通告资源30以设置其为其有向无环图的目的地，并且通告其自身选择的深度。因此，路由器通告资源30将通告移动路由器使用的前缀(例如，移动路由器16d的“D::/64”)，加上被选择的深度。路由器通告消息的额外细节能够从上述被并入的申请(美国专利公开号US2004/0032852，以及上述被并入的申请，申请号为10/856,809)中获得。 
假设在步骤42中附接资源24侦测到一个接收的路由器通告消息(例如，68a或68b)，则附接资源24在步骤50中确定路由器通告消息(例如，68a或68b)中指定的深度是否被确定位于移动路由器16的预定的可接受范围内。特别是，特定移动路由器16可能为了预定操作而被优化；例如，无线主干路由器可以被优化来作为网状网络的中继(relay)来操作，并且因此可以被配置用于2至5跳(hop)的深度范围，反之分发路由器可以被优化以远离群首5至9跳并且更靠近网络的终端节点来操作。如果在步骤50中附接资源24确定通告深度超出了移动路由器的可接受的范围，则附接资源24在步骤52中丢弃该路由器通告消息。 
然而，如果附接资源24确定通告深度在移动路由器可接受的范围内，则附接资源24在步骤53中通过存储默认路由邻接条目40(例如，40e)而附接至父辈路由器(也就是，附接路由器)。在图4所示的进一步细节中，每个默认路由邻接条目40包括路径标识符60，即附接地址，用 以到达相应的附接路由器(通过其地址前缀62而被标识)，以及非必须的链路标识符64，其使得移动路由器能够映射每个附接地址至相应附接路由器(通过相应地址前缀62而被标识)的相应数据链路18；每个默认路由邻接条目40还指定用以指定到达群首16a所需的跳数的相应成本66。 
响应于步骤53中附接资源24更新默认路由邻接条目40e，邻居通告资源26在步骤54中发送如下所述的更新后的邻居通告消息70至路由表32中的默认路由邻接条目40所指定的每个父辈路由器(也就是，附接路由器)。路由器通告资源30还在步骤56中基于增加一个所选择的非零增量值至默认路由邻接条目40d和40e所指定的最大深度值而选择通告深度(也就是，被移动路由器16通告的深度)：如图4所示，移动路由器16d的路由器通告资源30从默认路由邻接条目40e中选择最大深度值“2跳”，并且为在步骤56中选择的深度增加非零增量(例如，1或更多)。通告资源30接着在步骤58中通过输出指出群首经由路由器前缀“D::/64”62以3跳的通告成本66可到达的路由器通告消息68c来对其它移动路由器16进行通告，如表示移动路由器16d通告3跳至群首的条目40f和40h所示。 
因此，附接资源24移动路由器将基于指定相对于群首的各自父辈深度的各自通告消息(例如，68a，68b)建立对各自附接路由器的同时附接。此外，每个移动路由器16的路由器通告资源30被配置用于基于在路由器通告消息68c内指定相对于群首的通告深度来通告与群首16a的可到达性。“通告深度”并不必须是移动路由器相对于群首的实际深度，而可以大于移动路由器的实际深度以使得移动路由器能通告在网络拓扑内的优选位置。 
因此，如图4所示，每个移动路由器16，在已经创建至少一个默认路由邻接条目(移动路由器16b的40a和40b，移动路由器16c的40c，移动路由器16d的40d和40e，移动路由器16e的40f，以及移动路由器16f的40g，40h，和40i)后，提供对群首的路径，从而每个移动路由器16提供使得图1B所示的有向无环图20在没有任何中央管理实体的情况下形成的分发条目40。换言之，有向无环图基于每个移动路由器16对上述路由协 议的分布式独立执行而形成，其中每个移动路由器16仅仅需要存储形成DAG 20的相应部件40。 
图5是表示根据本发明一个实施例的，移动路由器16向群首16a分发邻居通告消息70的图。 
具体而言，每个已附接移动路由器16b，16c，16d，16e，和16f通过经由它们的出口接口36发送邻居通告消息70来向它们的附接路由器表明自己的身份，所述邻居通告消息70指定了如下的节点网络(network-in-node)选项：通过指定的附接地址74，以通告的成本76(即，跳数)，特定网络前缀72(也就是，一个“可到达的前缀”)是可到达的。每个邻居通告消息70还对于每个指定前缀72包括相应序列标识符78，其使得父辈路由器能相对于附接路由器在先存储的条目验证相应附接地址74和通告成本76是否有效。特别是，因为所公开的实施例不限于图1A所示的树拓扑，邻居通告消息可能接收自不同的源，产生了过时信息(agedinformation)能够被传播至群首16a的可能性。 
序列标识符78的使用保证父辈路由器能够在邻居通告消息70的新信息和过时信息之间进行区分。如下所述，每个父辈路由器基于序列标识符78而确定接收的邻居通告消息70是指定了新条目还是过时条目。因此，接收的指定过时序列标识符78的邻居通告消息70可在过时信息被子树传播时被丢弃；然而，新序列标识符78使得父辈路由器能够创建新的入口表条目80，如图2和7所示，从而指定新的路由信息，并且在新的邻居通告消息70中传播新的路由信息至群首。如下面所做的详细描述，每个移动路由器16的路由资源34被配置用于将任何指定未知目的地的分组路由到其附接路由器；因此，分组被向着群首16a进行路由，直到一个移动路由器能够识别与被标识的网络前缀72相关的目的地地址为止。 
因此，所公开的实施例提供一种自组织网络中通过提供快速收敛来最小化带宽需求和处理需求以适应快速拓扑变化的有效的主动式路由协议。因此，所公开的实施例提供比上述STAR协议更有效的LORA类型的路由协议，同时适应移动路由器对多个父辈的多个同时附接，如DAG20所示。 
图6是表示根据本发明一个实施例的，每个移动路由器16的邻居发现资源28选择性地增加入口表条目80至路由表32，并且每个移动路由器16的邻居通告资源26基于入口表条目80的内容输出邻居通告消息70至其每个父辈路由器的方法的图。 
该方法开始于步骤82，其中邻居发现资源28解析已经从子路由器(也就是，已附接移动路由器)接收的被接收邻居通告消息70以确定消息70是否指定了新的邻居前缀。例如，假设移动路由器16d的邻居发现资源28接收并解析图5所示的来自己附接移动路由器16f的邻居通告消息70b。假设移动路由器16d中没有在先入口表条目80指定移动路由器16f使用的网络前缀“F::/64”72，则邻居发现资源28在步骤84中增加新的入口表条目80b，如图2和图7所示，其指定在邻居通告消息70b中指定的可到达的前缀“F::/64”72可以通过附接地址“D::11”74以1跳的通告成本76到达，并对应于具有用于前缀“F::/64”的值“10”的序列标识符78。条目80b还指定附接地址“D::11”74可以通过链路标识符“D-F”86访问。 
如上有关图3的步骤54的描述，路由表32的通过出口条目40或者通过入口条目80的每次更新导致邻居通告资源26发送新的邻居通告消息70；因此，邻居通告资源26在步骤88发送更新后的邻居通告消息70至每个父辈路由器，指定入口表条目80中每个可到达的前缀72以及默认前缀(例如，“D::/64”)，其增加的成本76，以及其各自前缀78。 
现在假设在步骤82中移动路由器16d接收到邻居发现消息70d，其指定了移动路由器16e使用的前缀“E::/64”，以及基于已经接收了邻居通告消息70c的移动路由器16e的指定前缀“F::/64”。在这种情况下，来自移动路由器16f的邻居通告资源26的所有邻居通告消息70a，70b，和70c中的每一个指定相同的序号“10”，表示每个邻居通告消息70a，70b，和70c同时被生成(也就是，基于同一事件)。 
因此，移动路由器16d的邻居发现资源28，响应于邻居通告消息70d的侦测，如上有关步骤84的描述一样通过增加入口表条目80a来更新前缀“E::/64”的路由表。 
关于邻居通告消息70d中的前缀“F::/64”，移动路由器16d的邻居发现资源28在步骤90中确定是否一个新的序号被指定(请注意任何指定旧序号的通告是陈旧的并且因此被丢弃)。假设新的序号78被指定给已有的前缀72，如果邻居发现资源28在步骤94中确定指定新的序号78的消息70还具有与任何存储的条目80相关的最佳成本，则邻居发现资源28在步骤96中删除经由相应的子标识符74而到达被指定的前缀的过时条目80，并在步骤84中更新适当的入口路由表80使之包括新的可到达信息。 
然而，如果在步骤94中邻居通告消息70利用新的序号78指定预先存储的前缀72，但是比现有的已经存储的经由相应子路由器74到达前缀72的条目具有更差的成本78，则邻居发现资源28在步骤98中等待一个短的间隔(例如，50毫秒)以尝试收集来自子路由器的另外的邻居通告消息70。步骤98中的这一等待间隔保证任何响应于子树中的子路由器的拓扑变化而需要被生成的新邻居通告消息70具有足够的时间被父辈路由器的邻居发现资源28接收。在步骤98的等待间隔之后，邻居发现资源28在步骤100中确定经由特定子路由器74到达特定前缀72的最佳的通告成本，并且增加最佳的通告成本为表条目80。邻居发现资源28还在步骤100中删除任何仍指定过时序号的条目80。 
再次参考图6的步骤90，在图5所示的示例中，邻居通告消息70d和存储的入口表条目80b都指定相同的序号标识符78(Seq＝10)，这表示与邻居通告消息70b和70d的前缀“F::/64”相关的路由信息基于同一事件；因此，移动路由器16d的邻居发现资源28能够将邻居通告消息70d的前缀“F::/64”的路由信息验证为到达被通告的前缀“F::/64”的有效替换路径。 
在验证邻居通告消息70d的前缀“F::/64”的路由信息后，并且假设新的序号78没有被指定，则邻居发现资源28在步骤92确定邻居通告消息70d是否指定了比入口表条目80中在先存储的成本更佳的成本76以经由相应的被附接的路由器(也就是，子路由器)到达指定的前缀；换而言之，父辈路由器可以从特定子路由器接收同一前缀的不止一个的邻居通告消息70：通常最新的邻居通告消息70(如被序号78标识)具有最佳距离 (metric)，其作为经由相应的子路由器74到达指定的前缀72的成本76而被存储为入口表条目80。然而在一些情况中，被指定的前缀的子路由器可以使用相同的序号78指定改进的成本，例如如下情况：在子路由器和使用指定的前缀的发起路由器之间，一个介入(intervening)路由器在有向无环图20中移动至更靠近父辈路由器的位置。在这种情况中，因为邻居发现资源28能够确定步骤92中的邻居通告消息能够指定比存储的成本更佳的成本以经由子路由器到达被标识的前缀，所以邻居发现资源28能够覆写相应的子路由器条目80以指定：该被指定的前缀可以以改进的成本经由被指定的子路由器而到达。 
因此，邻居发现资源28能够适应发起了第一个邻居通告消息70的移动路由器没有侦测到的其子网络拓扑的改变。 
如果在步骤92中邻居发现资源28确定邻居通告消息70为特定前缀(例如，“F::/64”)72指定相同的序号(例如，“10”)78，但指定不同的子路由器(例如，“D::10”)74，则如通过图5的移动路由器16d接收邻居通告消息70d所示，邻居发现资源28在步骤102中通过增加入口表条目80c来更新路由表32，如图7所示。在步骤88中更新后的邻居通告消息70e因而被邻居通告资源26输出：邻居通告消息70e指定可到达的前缀72，即本地前缀“D::/64”，以及存储在入口条目80中的可到达前缀(例如，“E::/64”和“F::/64”)；邻居通告资源26在步骤88中还确定来自入口表条目80的最佳成本(也就是，最小成本)(例如，对于“E::/64”的1跳以及对于“F::/64”的1跳)，以及对最小成本加1以获得邻居通告消息70e的新的通告成本。同样请注意邻居通告资源26为每个相应的前缀72保存序号78，使得父辈路由器(例如，16c)能够验证可以通过替代路径(例如，邻居通告消息70a)接收的路由信息。 
因此，每个移动路由器16基于序号78和相关联的成本76响应于接收的邻居通告消息70而选择性地增加或更新入口路由表条目80，并且还作为响应而生成包括入口路由器表条目80中指定的可到达的前缀的最佳成本的新邻居通告消息70，所述成本被加1以适应下一跳。如图5和图7所示，向着群首的每个父辈路由器能够获得所有经由被附接的路由器可到达 的前缀的路由信息：移动路由器16d能够响应于消息70d分别为前缀“E::/64”和“F::/64”72创建入口表条目80a和80c，加上响应消息70b的前缀“F::/64”72的第二条目80b；以及移动路由器16c能够从消息70h中为前缀“B::/64”72以及从消息70e中为前缀“D::/64”，“E::/64”，和“F::/64”创建入口表条目80，加上基于消息70a的前缀“F::/64”的第二条目80。 
最后，群首16a能够从消息70i中为前缀“B::/64”，“C::/64”，“D::/64”，“E::/64”，和“F::/64”72创建入口表条目80，加上基于消息70g的前缀“B::/64”的第二条目80，加上来自消息70f的前缀“D::/64”，“E::/64”，和“F::/64”72的附加第二条目80。因此，每个附接路由器16a，16b，16c，16d，和16e能够为最远的子路由器16f的可到达的前缀“F::/64”获取路由信息，加上任何介入前缀“B::/64”，“C::/64”，“D::/64”，“E::/64”，和“F::/64”。而且，每个附接路由器能够与图1B的DAG 20一致地使用可用的多个路径，使得数据能自群首16a根据图1C的反向图22经由自组织网络传输至终端子路由器16b或16f。 
根据所公开的实施例，移动路由器能够独立操作以在移动自组织网络中向着群首形成有向无环图，而不需要中央拓扑管理或除附接路由器(也就是，父辈路由器)的主动提供的路由器通告消息和已附接路由器(也就是，子路由器)的邻居通告消息以外的额外网络管理消息。因此，多个同时路径能够建立在子路由器和群首之间，导致端点之间更稳定的通信而不管网状网络的层内的链路波动如何。而且，路由信息在有向无环图中的分发使得移动路由器能够确定特定分组是否应该在被识别的入口端口或被识别的出口端口上路由发送，从而消除了将分组广播至仅仅会丢弃分组的邻居节点的必要性；因此，自组织网络中不必要的分组通信被进一步最小化。确切地说，负载平衡能够应用于通过多个链路的数据通信分布。 
虽然已经结合当前认为最实际和优选的实施例描述了所公开的实施例，但是应当理解，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。 

Claims (30)

1.一种在被配置用于在自组织网络中建立通信的移动路由器中的方法，所述方法包括：
基于已经接收到指定相对于自组织网络的群首的各自父辈深度的各自通告消息而建立对各自附接路由器的同时附接；
基于向所述父辈深度中最大的一个增加预定增量而选择相对于群首的通告深度，以及
基于输出指定相对于群首的通告深度的路由器通告消息而通告对群首的可到达性。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述建立包括向路由表增加每个附接路由器的第一路由表条目，所述第一路由表条目指定到达相应附接路由器的相应标识符，以及指定相应父辈深度。
3.如权利要求2所述的方法，其中每个标识符是所述移动路由器用于附接至相应附接路由器的相应被选择的附接地址，所述附接地址位于已经在相应的通告消息中通告的相应地址前缀的范围内。
4.如权利要求3所述的方法，其中每个标识符被所述移动路由器映射至通往相应附接路由器的相应数据链路。
5.如权利要求2所述的方法，还包含：
响应于已经建立每个相应的附接，向每个附接路由器发送第一邻居通告消息，所述第一邻居通告消息指定由所述移动路由器在路由器通告消息中通告的第一可到达前缀，到达所述第一可到达前缀的相应成本，以及相应的序列标识符，所述相应序列标识符使得能够相对于附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应的第一可到达前缀。
6.如权利要求5所述的方法，还包含：
接收来自于已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器的第二邻居通告消息，所述第二邻居通告消息指定经由所述已附接移动路由器可到达的至少一个第二可到达前缀，经由所述已附接移动路由器到达所述至少一个第二可到达前缀的相应通告成本，以及相应的通告序列标识符；以及
基于下述情况的至少一个而将所述至少一个第二可到达前缀，所述相应通告成本，以及所述相应通告序列标识符选择性地增加至路由表：(1)确定标识所述第二邻居通告消息的通告序列标识符没有指定相对于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的序列标识符的所述至少一个第二可到达前缀的过时通告，以及(2)确定通告成本小于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的成本；
所述发送包括：
(1)增加与标识所述至少一个第二可到达前缀的最近通告的序列标识符相对应的所述被存储的成本的最小值，以及
(2)向所述第一邻居通告消息增加所述至少一个第二可到达前缀，所述被存储的成本的最小值的增量，以及被增加至路由表的相应通告序列标识符。
7.如权利要求6所述的方法，还包含接收来自于已经附接至所述移动路由器的第二已附接移动路由器的第三邻居通告消息，所述第三邻居通告消息指定经由所述第二已附接移动路由器可到达的至少一个第三可到达前缀，经由所述第二已附接移动路由器到达所述至少一个第三可到达前缀的相应通告成本，以及相应的通告序列标识符；
选择性地更新所述路由表，以相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述第二已附接移动路由器以相应通告成本可到达的；
输出更新后的第一邻居通告消息，所述更新后的第一邻居通告消息相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述移动路由器以相应被存储的成本中最小值的增量可到达的。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述发送还包括向所述第一邻居通告消息增加经由已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器可到达的可到达前缀，所述第一邻居通告消息为每个可到达前缀指定经由所述移动路由器到达相应可到达前缀的相应成本，以及由所述已附接移动路由器中的至少一个已附接移动路由器通告的相应序列标识符。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述建立包括基于被确定为位于预定的可接受范围内的相应通告深度而选择每个附接路由器。
10.如权利要求1所述的方法，还包含向每个附接路由器发送邻居通告消息，所述邻居通告消息指定通过所述移动路由器可到达的至少一个可到达前缀，通过所述移动路由器到达所述至少一个可到达前缀的相应成本，以及使得能够相对于所述附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应至少一个可到达前缀的相应序列标识符。
11.一种被配置用于在自组织网络中建立通信的移动路由器，所述移动路由器包含：
附接资源，其被配置用于基于所述移动路由器已经接收到指定相对于所述自组织网络的群首的各自父辈深度的各自通告消息，而建立对各自附接路由器的同时附接；以及
路由器通告资源，其被配置用于基于输出指定相对于所述群首的通告深度的路由器通告消息而通告对所述群首的可到达性，所述路由器通告资源被配置用于基于向所述父辈深度中最大的一个增加预定增量而选择相对于所述群首的通告深度。
12.如权利要求11所述的移动路由器，还包含路由表，该路由表被配置用于存储路由表条目，所述附接资源被配置用于向所述路由表增加每个附接路由器的第一路由表条目，所述第一路由表条目指定到达相应附接路由器的相应标识符，以及指定相应父辈深度。
13.如权利要求12所述的移动路由器，其中每个标识符是所述移动路由器用于附接至相应附接路由器的相应被选择的附接地址，所述附接地址位于已经在相应的通告消息中通告的相应地址前缀的范围内。
14.如权利要求13所述的移动路由器，其中所述移动路由器被配置用于映射每个标识符至通往相应附接路由器的相应数据链路。
15.如权利要求12所述的移动路由器，还包含：
邻居通告资源，其被配置用于响应于所述附接资源已经建立每个相应的附接，向每个附接路由器发送第一邻居通告消息，所述第一邻居通告消息指定由所述移动路由器在路由器通告消息中通告的第一可到达前缀，到达所述第一可到达前缀的相应成本，以及相应的序列标识符，所述相应序列标识符使得能够相对于所述附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应的第一可到达前缀。
16.如权利要求15所述的移动路由器，还包含：
邻居发现资源，其被配置用于解析接收自已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器的第二邻居通告消息，所述第二邻居通告消息指定经由所述已附接移动路由器可到达的至少一个第二可到达前缀，经由所述已附接移动路由器到达所述至少一个第二可到达前缀的相应通告成本，以及相应的通告序列标识符；
所述邻居发现资源基于下述情况的至少一个而将所述至少一个第二可到达前缀，所述相应通告成本，以及所述相应通告序列标识符选择性地增加至路由表：(1)确定标识所述第二邻居通告消息的通告序列标识符没有指定相对于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的序列标识符的所述至少一个第二可到达前缀的过时通告，以及(2)确定通告成本小于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的成本；
所述邻居通告资源被配置用于基于以下情况发送所述第一邻居通告消息：
(1)增加与标识所述至少一个第二可到达前缀的最近通告的序列标识符相对应的所述被存储的成本的最小值，以及
(2)向所述第一邻居通告消息增加所述至少一个第二可到达前缀，所述被存储的成本的最小值的增量，以及被增加至路由表的相应通告序列标识符。
17.如权利要求16所述的移动路由器，其中：
所述邻居发现资源被配置用于解析接收自已经附接至所述移动路由器的第二已附接移动路由器的第三邻居通告消息，所述第三邻居通告消息指定经由所述第二已附接移动路由器可到达的至少一个第三可到达前缀，经由所述第二已附接移动路由器到达所述至少一个第三可到达前缀的相应通告成本，以及相应的通告序列标识符；
所述邻居发现资源被配置用于选择性地更新所述路由表以相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述第二已附接移动路由器以相应通告成本可到达的；
所述邻居通告资源被配置用于输出更新后的第一邻居通告消息，所述更新后的第一邻居通告消息相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述移动路由器以相应被存储的成本中最小值的增量可到达的。
18.如权利要求15所述的移动路由器，其中所述邻居通告资源被配置用于向所述第一邻居通告消息增加经由已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器可到达的可到达前缀，所述第一邻居通告消息为每个可到达前缀指定经由所述移动路由器到达相应可到达前缀的相应成本，以及由所述已附接移动路由器中的至少一个已附接移动路由器通告的相应序列标识符。
19.如权利要求11所述的移动路由器，其中所述建立包括基于被确定为位于预定的可接受范围内的相应通告深度而选择每个附接路由器。
20.如权利要求11所述的移动路由器，还包含邻居通告资源被配置用于向每个附接路由器发送邻居通告消息，所述邻居通告消息指定通过所述移动路由器可到达的至少一个可到达前缀，通过所述移动路由器到达所述至少一个可到达前缀的相应成本，以及使得能够相对于所述附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应至少一个可到达前缀的相应序列标识符。
21.一种自组织网络，包含：
多个移动路由器，其被组织为向着群首的有向无环图，所述移动路由器中的一个充当所述群首，所述有向无环图具有已经附接至附接路由器的已附接移动路由器，每个移动路由器包括：
附接资源，其被配置用于基于该移动路由器已经接收到来自于所述附接路由器中被选择的附接路由器的各自通告消息，而选择性地建立对所述被选择的附接路由器的同时附接，所述通告消息指定相对于所述自组织网络的群首的各自父辈深度；以及
路由器通告资源，其被配置用于基于输出指定相对于所述群首的通告深度的路由器通告消息而通告对所述群首的可到达性，所述路由器通告资源被配置用于基于向所述父辈深度中最大的一个增加预定增量而选择相对于所述群首的通告深度。
22.如权利要求21所述的网络，其中每个移动路由器还包含路由表，该路由表被配置用于存储路由表条目，所述附接资源被配置用于向所述路由表增加每个被选择的附接路由器的第一路由表条目，所述第一路由表条目指定到达相应被选择的附接路由器的相应标识符，以及指定相应父辈深度。
23.如权利要求22所述的网络，其中每个标识符是所述移动路由器用于附接至相应被选择的附接路由器的相应被选择的附接地址，所述附接地址位于已经在相应的通告消息中通告的相应地址前缀的范围内。
24.如权利要求23所述的网络，其中每个移动路由器被配置用于映射每个标识符至通往相应被选择的附接路由器的相应数据链路。
25.如权利要求22所述的网络，其中每个移动路由器还包含：
邻居通告资源，其被配置用于响应于所述附接资源已经建立每个相应的附接，向每个附接路由器发送第一邻居通告消息，所述第一邻居通告消息指定由所述移动路由器在所述路由器通告消息中通告的第一可到达前缀，到达所述第一可到达前缀的相应成本，以及相应的序列标识符，所述相应序列标识符使得能够相对于所述被选择的附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应的第一可到达前缀。
26.如权利要求25所述的网络，其中每个移动路由器还包含：
邻居发现资源，其被配置用于解析接收自已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器的第二邻居通告消息，所述第二邻居通告消息指定经由所述已附接移动路由器可到达的至少一个第二可到达前缀，经由所述已附接移动路由器到达所述至少一个第二可到达前缀的相应通告成本，以及相应通告序列标识符；以及
所述邻居发现资源基于下述情况的至少一个而将所述至少一个第二可到达前缀，所述相应通告成本，以及所述相应通告序列标识符选择性地增加至路由表：(1)确定标识所述第二邻居通告消息的通告序列标识符没有指定相对于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的序列标识符的所述至少一个第二可到达前缀的过时通告，以及(2)确定通告成本小于存储在所述至少一个第二可到达前缀的路由表中的任何相应被存储的成本；
所述邻居通告资源被配置用于基于以下情况发送所述第一邻居通告消息：
(1)增加与标识所述至少一个第二可到达前缀的最近通告的序列标识符相对应的所述被存储的成本的最小值，以及
(2)向所述第一邻居通告消息增加所述至少一个第二可到达前缀，所述被存储的成本的最小值的增量，以及被增加至路由表的相应通告序列标识符。
27.如权利要求26所述的网络，其中：
每个移动路由器的所述邻居发现资源被配置用于解析接收自已经附接至所述每个移动路由器的第二已附接移动路由器的第三邻居通告消息，所述第三邻居通告消息指定经由所述第二已附接移动路由器可到达的至少一个第三可到达前缀，经由所述第二已附接移动路由器到达所述至少一个第三可到达前缀的相应通告成本，以及相应的通告序列标识符；
所述每个移动路由器的所述邻居发现资源被配置用于选择性地更新所述路由表以相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述第二已附接移动路由器以相应通告成本可到达的；
所述每个移动路由器的所述邻居通告资源被配置用于输出更新后的第一邻居通告消息，所述更新后的第一邻居通告消息相对于相应通告序列标识符，指定所述至少一个第三可到达前缀是经由所述移动路由器以相应被存储的成本最小值的增量可到达的。
28.如权利要求25所述的网络，其中每个移动路由器的所述邻居通告资源被配置用于向所述第一邻居通告消息增加经由已经附接至所述移动路由器的已附接移动路由器可到达的可到达前缀，所述第一邻居通告消息为每个可到达前缀指定经由所述移动路由器到达相应可到达前缀的相应成本，以及由所述已附接移动路由器的至少一个已附接移动路由器通告的相应序列标识符。
29.如权利要求21所述的网络，其中所述附接资源被配置用于基于被确定为位于预定的可接受范围内的相应通告深度而选择每个被选择的附接路由器。
30.如权利要求21所述的网络，其中每个移动路由器还包含邻居通告资源被配置用于向每个被选择的附接路由器发送邻居通告消息，所述邻居通告消息指定通过所述移动路由器可到达的至少一个可到达前缀，通过所述移动路由器到达所述至少一个可到达前缀的相应成本，以及使得能够相对于所述附接路由器中任何被存储的路由器条目而验证相应至少一个可到达前缀的相应序列标识符。
CN2006800143028A 2005-06-28 2006-06-26 自组织网络、移动路由器和方法 Active CN101167315B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/167,240 2005-06-28
US11/167,240 US7860025B2 (en) 2005-06-28 2005-06-28 Directed acyclic graph discovery and network prefix information distribution relative to a clusterhead in an ad hoc mobile network
PCT/US2006/024913 WO2007002636A1 (en) 2005-06-28 2006-06-26 Directed acyclic graph discovery and network prefix information distribution relative to a clusterhead in an ad hoc mobile network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101167315A CN101167315A (zh) 2008-04-23
CN101167315B true CN101167315B (zh) 2013-02-13

Family

ID=37324578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800143028A Active CN101167315B (zh) 2005-06-28 2006-06-26 自组织网络、移动路由器和方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7860025B2 (zh)
EP (2) EP1897295B1 (zh)
CN (1) CN101167315B (zh)
AT (1) ATE476851T1 (zh)
DE (1) DE602006015959D1 (zh)
WO (1) WO2007002636A1 (zh)

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7680951B1 (en) * 2004-06-01 2010-03-16 Massachusetts Institute Of Technology High speed subscribe-and-alert service using content graphs
JP4900891B2 (ja) 2005-04-27 2012-03-21 キヤノン株式会社 通信装置及び通信方法
US7860025B2 (en) * 2005-06-28 2010-12-28 Cisco Technology, Inc. Directed acyclic graph discovery and network prefix information distribution relative to a clusterhead in an ad hoc mobile network
US7693064B2 (en) * 2005-10-24 2010-04-06 Cisco Technology, Inc. Forwarding packets to a directed acyclic graph destination using link selection based on received link metrics
WO2007053141A1 (en) 2005-11-02 2007-05-10 Thomson Licensing Method for determining a route in a wireless mesh network using a metric based on radio and traffic load
KR100714111B1 (ko) * 2005-12-08 2007-05-02 한국전자통신연구원 ＩＰｖ６ 애니캐스트 서비스 지원을 위한 애니캐스트라우팅 장치 및 방법
CN100534045C (zh) * 2005-12-29 2009-08-26 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 一种在通信网络中实现负荷分配的归属代理装置及其方法
US8457007B2 (en) * 2006-02-24 2013-06-04 Marvell World Trade Ltd. Global switch resource manager
US7593377B2 (en) * 2006-03-29 2009-09-22 Cisco Technology, Inc. Route optimization for a mobile IP network node in a mobile ad hoc network
US9264355B2 (en) * 2006-09-05 2016-02-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Name-address management and routing in communication networks
JP4886463B2 (ja) 2006-10-20 2012-02-29 キヤノン株式会社 通信パラメータ設定方法、通信装置及び通信パラメータを管理する管理装置
US20080107075A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 Motorola, Inc. System and method to facilitate path selection in a multihop network
US8155007B2 (en) * 2007-01-25 2012-04-10 Cisco Technology, Inc. Path optimization for mesh access points in a wireless mesh network
US8724533B2 (en) * 2007-03-07 2014-05-13 Cisco Technology, Inc. Multicast support by mobile routers in a mobile ad hoc network
US8102775B2 (en) * 2007-03-12 2012-01-24 Cisco Technology, Inc. Joining tree-based networks into an autonomous system using peer connections between the tree-based networks
US8111684B2 (en) 2007-03-30 2012-02-07 Cisco Technology, Inc. Path shortening in a wireless mesh network
US8085686B2 (en) * 2007-09-27 2011-12-27 Cisco Technology, Inc. Aggregation and propagation of sensor data within neighbor discovery messages in a tree-based ad hoc network
US8228954B2 (en) * 2007-11-13 2012-07-24 Cisco Technology, Inc. Routing operations using sensor data
US8711729B2 (en) * 2008-01-11 2014-04-29 Cisco Technology, Inc. Host route convergence based on sequence values
US7940668B2 (en) * 2008-03-21 2011-05-10 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus to enable an IPe domain through EIGRP
US8767734B1 (en) * 2008-10-07 2014-07-01 BCK Networks, Inc. Stream basis set division multiplexing
US7978612B2 (en) * 2008-10-13 2011-07-12 Cisco Technology, Inc. Two-hop relay for reducing distance vector routing information
US7995480B2 (en) * 2008-12-23 2011-08-09 Nokia Corporation Offloading content routing cost from routers
US8799690B2 (en) 2009-06-21 2014-08-05 International Business Machines Corporation Prioritized workload routing in a data center
JP5772597B2 (ja) * 2009-12-09 2015-09-02 日本電気株式会社 情報共有システム
US8363662B2 (en) * 2010-03-19 2013-01-29 Cisco Technology, Inc. Alternate down paths for directed acyclic graph (DAG) routing
US20110228696A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Navneet Agarwal Dynamic directed acyclic graph (dag) topology reporting
JP5565032B2 (ja) * 2010-03-29 2014-08-06 ソニー株式会社 無線通信装置、情報配信システム、およびプログラム
US9385938B2 (en) 2010-06-22 2016-07-05 Blackberry Limited Information distribution in a wireless communication system
US8570962B2 (en) 2010-06-22 2013-10-29 Blackberry Limited Information selection in a wireless communication system
US8451744B2 (en) * 2010-08-16 2013-05-28 Cisco Technology, Inc. Partitioning directed acyclic graph (DAG) topologies
GB2484915B (en) * 2010-10-22 2013-10-23 Toshiba Res Europ Ltd Forwarding and routing in sensor networks
US9426035B2 (en) * 2010-12-17 2016-08-23 Cisco Technology, Inc. Data reporting using reporting groups in a computer network
US8503309B2 (en) * 2010-12-17 2013-08-06 Cisco Technology, Inc. Dynamic expelling of child nodes in directed acyclic graphs in a computer network
US8588108B2 (en) 2011-02-21 2013-11-19 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus to trigger DAG reoptimization in a sensor network
US8625424B2 (en) * 2011-02-23 2014-01-07 Hp Ventures A/S Method and system for routing information in a network
US9379970B2 (en) * 2011-05-16 2016-06-28 Futurewei Technologies, Inc. Selective content routing and storage protocol for information-centric network
US8891534B2 (en) * 2011-06-20 2014-11-18 Cisco Technology, Inc. Redirecting traffic via tunnels to discovered data aggregators
US8654649B2 (en) 2011-07-27 2014-02-18 Cisco Technology, Inc. Reduced topology routing in shared media communication networks
US8862774B2 (en) 2011-09-12 2014-10-14 Cisco Technology, Inc. Dynamic keepalive parameters for reverse path validation in computer networks
US9013983B2 (en) 2011-09-12 2015-04-21 Cisco Technology, Inc. Proactive source-based reverse path validation in computer networks
CN102377680B (zh) 2011-12-06 2014-03-26 杭州华三通信技术有限公司 路由收敛方法及设备
US9288067B2 (en) * 2012-03-20 2016-03-15 Cisco Technology, Inc. Adjacency server for virtual private networks
US8903929B2 (en) 2012-07-05 2014-12-02 Microsoft Corporation Forgotten attachment detection
US9118539B2 (en) 2012-07-30 2015-08-25 Cisco Technology, Inc. Managing grey zones of unreachable nodes in computer networks
US9246794B2 (en) * 2012-08-03 2016-01-26 Cisco Technology, Inc. Label distribution and route installation in a loop-free routing topology using routing arcs
US9185029B2 (en) 2012-08-17 2015-11-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for processing path management packet
US9258208B2 (en) 2012-10-30 2016-02-09 Cisco Technology, Inc. Multiple path availability between walkable clusters
US8874788B2 (en) * 2012-11-05 2014-10-28 Cisco Technology, Inc. Push-based short-cut requests within a directed acyclic graph
CN104158737B (zh) 2013-05-15 2017-07-28 华为技术有限公司 一种控制路由信息发布的方法、装置和系统
GB2517477A (en) * 2013-08-22 2015-02-25 Deep Secure Ltd A method of transmitting data structures from one computer to another computer
US9344256B2 (en) 2013-09-18 2016-05-17 Cisco Technology, Inc. Dominating set identification for path computation based on directed acyclic graph membership
US9615307B2 (en) * 2014-01-31 2017-04-04 Futurewei Technologies, Inc. System and method for managing prefixes
US9942909B2 (en) * 2014-02-28 2018-04-10 Futurewei Technologies, Inc. System and method for connection rehoming
US10015720B2 (en) 2014-03-14 2018-07-03 GoTenna, Inc. System and method for digital communication between computing devices
US9510347B2 (en) 2014-05-08 2016-11-29 Cisco Technology, Inc. Timeslot distribution in a distributed routing protocol for deterministic wireless networks
CN104320816B (zh) * 2014-09-05 2017-11-24 总装备部工程设计研究总院 单跳网络中基于异步时间片的邻居发现方法
US9479421B2 (en) 2014-09-10 2016-10-25 Cisco Technology, Inc. Dynamic installation of local storing mode paths in a non-storing low-power and lossy network
US9596180B2 (en) 2015-01-06 2017-03-14 Cisco Technology, Inc. Installation of cached downward paths based on upward data traffic in a non-storing low-power and lossy network
US9853883B2 (en) * 2015-05-08 2017-12-26 Cisco Technology, Inc. Device mobility in a mesh network
US10425310B2 (en) 2015-12-23 2019-09-24 Cisco Technology, Inc. Network device mitigation against rogue parent device in a tree-based network
US10796338B2 (en) * 2016-06-01 2020-10-06 Facebook, Inc. Real-time tracking of offline transactions
US10320652B2 (en) 2017-01-09 2019-06-11 Cisco Technology, Inc. Dynamic installation of bypass path by intercepting node in storing mode tree-based network
US10749786B2 (en) 2017-03-01 2020-08-18 Cisco Technology, Inc. Path optimization based on reducing dominating set membership to essential parent devices
US10911314B2 (en) * 2017-10-02 2021-02-02 Servicenow, Inc. Systems and methods for determining entry points for mapping a network
US10944669B1 (en) 2018-02-09 2021-03-09 GoTenna, Inc. System and method for efficient network-wide broadcast in a multi-hop wireless network using packet echos
US10812946B2 (en) 2018-02-22 2020-10-20 Cisco Technology, Inc. Reliable link layer multicast in a low power wide area network
EP3831021A1 (en) 2018-07-27 2021-06-09 Gotenna Inc. VINEtm ZERO-CONTROL ROUTING USING DATA PACKET INSPECTION FOR WIRELESS MESH NETWORKS
EP3606280B1 (en) * 2018-08-02 2022-10-05 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method for managing a network and apparatus for implementing the same
CN112753198B (zh) * 2018-09-30 2022-04-05 华为技术有限公司 在网络中的负载均衡和报文重排序方法及装置
WO2020185707A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 goTenna Inc. Method for utilization-based traffic throttling in a wireless mesh network
GB2592065A (en) * 2020-02-16 2021-08-18 Samsung Electronics Co Ltd UE in restricted service area
US11483684B1 (en) * 2021-05-07 2022-10-25 T-Mobile Usa, Inc. Session recovery from dedicated bearer failure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134940A1 (en) * 2000-03-14 2001-09-19 Lucent Technologies Inc. Location based routing for mobile ad-hoc networks
US20030202465A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Harris Corporation Hierarchical mobile ad-hoc network and methods for performing reactive routing therein using dynamic source routing (DSR)
US20040032852A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Pascal Thubert Arrangement for router attachments between roaming mobile routers in a mobile network
WO2005010214A2 (en) * 2003-07-17 2005-02-03 Sensicast Systems, Inc. Method and apparatus for communication in a mesh-type wireless sensor network

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5251205A (en) * 1990-09-04 1993-10-05 Digital Equipment Corporation Multiple protocol routing
US5881246A (en) * 1996-06-12 1999-03-09 Bay Networks, Inc. System for generating explicit routing advertisements to specify a selected path through a connectionless network to a destination by a specific router
US20020141346A1 (en) * 2000-08-31 2002-10-03 The Regents Of The University Of California Method for approximating minimum delay routing
US7184421B1 (en) 2001-12-21 2007-02-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for on demand multicast and unicast using controlled flood multicast communications
US7190678B2 (en) * 2002-10-28 2007-03-13 Cisco Technology, Inc. Arrangement for router attachments between roaming mobile routers in a clustered network
GB0230330D0 (en) * 2002-12-31 2003-02-05 British Telecomm Communications routing
US6865184B2 (en) * 2003-03-10 2005-03-08 Cisco Technology, Inc. Arrangement for traversing an IPv4 network by IPv6 mobile nodes
US7428221B2 (en) * 2004-06-01 2008-09-23 Cisco Technology, Inc. Arrangement for providing network prefix information from attached mobile routers to a clusterhead in a tree-based ad hoc mobile network
GB0412847D0 (en) * 2004-06-09 2004-07-14 Nortel Networks Ltd Method of applying the radius restricted routing scheme in a communication network
US7668146B2 (en) * 2004-12-20 2010-02-23 Connectivities Llc Internet-oriented ad-hoc network
US7366111B2 (en) * 2005-04-08 2008-04-29 Cisco Technology, Inc. Arrangement for providing optimized connections between peer routers in a tree-based ad hoc mobile network
US7860025B2 (en) * 2005-06-28 2010-12-28 Cisco Technology, Inc. Directed acyclic graph discovery and network prefix information distribution relative to a clusterhead in an ad hoc mobile network
US7567577B2 (en) * 2005-06-28 2009-07-28 Cisco Technology, Inc. Link state advertisements specifying dynamic routing metrics and associated variation metrics and selective distribution thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1134940A1 (en) * 2000-03-14 2001-09-19 Lucent Technologies Inc. Location based routing for mobile ad-hoc networks
US20030202465A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Harris Corporation Hierarchical mobile ad-hoc network and methods for performing reactive routing therein using dynamic source routing (DSR)
US20040032852A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Pascal Thubert Arrangement for router attachments between roaming mobile routers in a mobile network
WO2005010214A2 (en) * 2003-07-17 2005-02-03 Sensicast Systems, Inc. Method and apparatus for communication in a mesh-type wireless sensor network

Also Published As

Publication number Publication date
EP2217024A3 (en) 2013-01-16
US20110080853A1 (en) 2011-04-07
EP1897295B1 (en) 2010-08-04
US20060291404A1 (en) 2006-12-28
ATE476851T1 (de) 2010-08-15
WO2007002636A1 (en) 2007-01-04
US8441958B2 (en) 2013-05-14
US7860025B2 (en) 2010-12-28
CN101167315A (zh) 2008-04-23
EP2217024A2 (en) 2010-08-11
EP1897295A1 (en) 2008-03-12
DE602006015959D1 (de) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101167315B (zh) 自组织网络、移动路由器和方法
CN1981478B (zh) 自组网络、移动路由器和用于该移动路由器中的方法
CN101133595B (zh) 移动自组网中提供对等路由器间最优连接的装置和方法
CN100461746C (zh) 用于优化携带反向路由头部的消息的移动网络中的路由器布置
US8009615B2 (en) Multi-hop ad-hoc wireless networks that support non-multi-hop wireless terminals
EP1790184B1 (en) System and method for routing data between different types of nodes in a wireless network
CN100574252C (zh) 用于移动路由器之间拓扑更新的部署
KR100957920B1 (ko) 무선 통신 네트워크의 용량 증가를 위해 다수의 라디오를이용하는 시스템 및 방법
KR100829655B1 (ko) 이동 ａｄ ｈｏｃ 네트워크용 이동 ｉｐ
US7782835B2 (en) System and method for multihop packet forwarding
US7894408B2 (en) System and method for distributing proxying error information in wireless networks
US20070230410A1 (en) Route optimization for a mobile IP network node in a mobile ad hoc network
US20080317047A1 (en) Method for discovering a route to a peer node in a multi-hop wireless mesh network
US20080101244A1 (en) Data routing method and apparatus
US20080316951A1 (en) Method for discovering a route to an intelligent access point (iap)
US20070076673A1 (en) System and method to discover and maintain multiple routes in a wireless communication network
JP2005033557A (ja) マルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法
Park et al. QoS-aware adaptive Internet gateway selection in ad hoc wireless Internet access networks
KR101029497B1 (ko) 리엑티브 방식의 라우팅 프로토콜을 사용하는 이동 애드혹 네트워크 상에서 경로탐색 과정을 통한 에이알피 프로토콜 대체 방법
Lee et al. Address autoconfiguration and route determination mechanisms for the MANET architecture overcoming the multi-link subnet model
Kokash QoS-aware Routing in Infrastructure-less B3G Networks
Lim et al. Design of Multi-Hop Handovers for Hybrid Ad Hoc Networks in Multi-Channel Environments

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant