CN101278523A - 无线个人区域网的地址管理和路由选择方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于无线个人区域网(WPAN)的地址管理方法和路由选择方法。该地址管理方法包括：如果节点到处移动，则设置与可移动节点有关的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；以及广播包含所设置的更新路由标志和先前网络地址的网络命令帧。

Description

无线个人区域网的地址管理和路由选择方法
技术领域
符合本发明的方法涉及无线个人区域网(WPAN)的地址管理和路由选择。更具体地，本发明涉及利用可移动节点在移动之前的地址以及更新路由标志的WPAN的地址管理和路由选择。
背景技术
与作为众所周知的技术的局域网(LAN)或广域网(WAN)相比，个人区域网(PAN)是由个人拥有的网络。也即，将由个人拥有的设备互连而构建网络以为个人提供方便。无线PAN(WPAN)是无线连接的PAN的实现。
在这样的WPAN中，构成网络的节点是移动的。为此，有必要处理传送到移动后的节点的数据。
图1示出现有技术的WPAN中根据节点移动的地址管理方法。图1中，指定节点A为可移动节点。
参照图1，当节点A移动并新接入节点B时，节点A向协调器C发送登记请求消息。其中，该登记请求消息包含有关从因节点A的移动而接入的亲节点B分配的地址的信息。
在接收该登记请求消息之后，协调器C向节点A发送登记响应消息以答复该登记请求消息。该登记响应消息包含由协调器C新分配给节点A的地址。从而，协调器C能够更新节点A的新地址。
发明内容
技术问题
然而，当节点到处移动时，现有技术的WPAN中的地址管理方法应当在可移动节点A与协调器C之间发送和接收登记请求消息和登记响应消息。可移动节点越多，协调器C上的开销越大。结果，随着可移动节点数量的增加，协调器C不堪重负。
技术方案
本发明的一个方面是提供用于WPAN的地址管理方法和路由选择方法，其通过利用移动之前的节点地址以及更新路由标志来更新可移动节点的地址并提供到该可移动节点的路由。
根据本发明的一个方面，提供一种地址管理方法，包括：如果节点到处移动，则设置与可移动节点有关的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；以及广播包含所设置的更新路由标志和先前网络地址的网络命令帧。
可以在包含于所述网络命令帧中的帧控制字段中承载所述更新路由标志。
所述更新路由标志可以占据所述帧控制字段的保留区域的一部分。
所述设置操作可以在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为与移动之前的节点相区分，以指示节点的移动。
所述设置操作可以在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为“1”或“TRUE”以指示节点的移动，并在节点不移动时将所述更新路由标志设置为“0”或“FALSE”。
所述网络命令帧可以包括：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的路由字段、以及包含可移动节点的先前网络地址的route_update消息。
根据本发明的一个方面，提供一种路由选择方法，包括：接收网络命令帧，其包含指示节点是否到处移动的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；检查包含在所述网络命令帧中的先前网络地址是否在路由表中；以及基于该检查结果更新所述路由表。
当根据该检查结果所述先前网络地址在所述路由表中时，可以通过如下执行所述更新操作：将所述先前网络地址更新为包含在所述网络命令帧中的作为节点移动之后的地址的可移动节点的地址；以及建立到可移动节点的路由。
当根据该检查结果所述先前网络地址在所述路由表中时，所述更新操作可以删除所述路由表中定义的与所述先前网络地址有关的路由。
所述路由选择方法可以进一步包括：当所述先前网络地址在所述路由表中时，向可移动节点发送路由答复(RREP)消息。
所述路由选择方法可以进一步包括：确定所述更新路由标志是否被设置以区分节点的运动；以及当在所述确定操作中确定所述更新路由标志被设置为节点移动到的可移动节点时，向可移动节点发送RREP消息。
当所述更新路由标志被设置为“1”或“TRUE”时，所述确定操作可以确定节点被设置到可移动节点。
可以接收所述网络命令帧，其包括：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的路由字段、以及包含可移动节点的先前网络地址的route_update消息。
根据本发明的另一个方面，提供一种地址管理方法，包括：当节点到处移动时，设置与可移动节点有关的更新路由标志；以及广播包含所述更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址的分组。
所述更新路由标志可以占据包含在所述分组中的帧控制字段的保留区域的一部分。
可以在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为与移动之前的节点相区分，以指示节点的移动。
可以在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为“1”或“TRUE”以指示节点的移动，并在节点不移动时将所述更新路由标志设置为“0”或“FALSE”。
所述分组可以包括下列至少其中之一：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的通告消息、以及可移动节点的先前网络地址。
根据本发明的另一个方面，提供一种路由选择方法，包括：接收分组，其包含指示节点的移动的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；基于包含在所述分组中的所述更新路由标志确定节点是否到处移动；检查所述先前网络地址是否在路由表中；以及基于该确定结果更新所述先前网络地址，并基于该检查结果建立到可移动节点的路由。
当所述更新路由标志被设置为“1”或“TRUE”时，所述确定操作可以确定节点到处移动，而当确定节点是可移动节点时，所述设置操作可以将所述先前网络地址更新为作为节点在移动之后的地址的可移动节点的地址。
当在所述检查操作中查明所述先前网络地址在所述路由表中时，所述设置操作可以建立到可移动节点的路由。
所述路由选择方法可以进一步包括：响应于接收的分组，发送答复消息End_Device_Route_Update消息。
有益效果
通过接收包含更新路由标志以及可移动节点的先前网络地址的广播分组或网络命令帧，构成网络的每个节点可以同时执行可移动节点的地址更新、以及到可移动节点的路由更新。
附图说明
图1是示出现有技术的WPAN中根据节点移动的地址管理方法的图；
图2是概述根据本发明的示范性实施例的WPAN中的地址管理方法的流程图；
图3和4是示出用于根据本发明的示范性实施例的地址管理和路由选择的示范性通告消息End_Device_Annce和帧控制字段的图；
图5是概述根据本发明的示范性实施例的WPAN中的地址管理方法的流程图；以及
图6和7是示出用于根据本发明的示范性实施例的地址管理和路由选择的示范性网络命令帧和路由更新消息的图。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述本发明的某些示范性实施例。
以下描述中，相同的附图引用数字用于指代相同的元素，即便在不同的附图中也是如此。以下描述中定义的诸如详细构造和元素描述的事物是提供作为用于帮助全面理解本发明的示例。而且，未对公知功能或构造作详细描述，因为其将以不必要的细节模糊本发明。
图2是概述根据本发明的示范性实施例的WPAN中的地址管理方法的流程图，而图3和4是示出用于根据本发明的示范性实施例的地址管理和路由选择的示范性通告消息End_Device_Annce和帧控制字段的图。
为便于理解本发明，将描述当构成WPAN的节点之一到处移动时可移动节点的地址更新方法、以及到可移动节点的路由更新方法。
首先参照图2、3、和4，当构成网络的节点之一到处移动时(S210)，可移动节点设置包含在帧控制字段中的更新路由标志(S220)。
具体地，可移动节点将更新路由标志设置为与移动之前相区分。更新路由标志的不错的示例为“1/0”或“TRUE/FALSE”。如图4中所示更新路由标志占据帧控制字段帧的保留区域的一部分。
接下来，可移动节点将分组与作为移动之前的节点地址的先前网络地址PrevNWKAddr一起广播(S230)。
如图3和4中所示利用通告消息End_Device_Annce、帧控制字段、以及先前网络地址PrevNWKAddr来产生广播分组。可移动节点在网络上广播产生的分组。通告消息中包含关于可移动节点的移动位置的新地址和设备地址。其中，使用16位地址架构来定义该新地址，并使用64位IEEE地址架构来定义该设备地址。
网络中的每个节点接收由可移动节点发送的广播分组(S240)。
接收广播分组的每个节点确定包含在由可移动节点发送的分组中的更新路由标志是否被设置为“1”(S250)。
当更新路由标志被设置为“1”时，每个接收节点参照包含在分组中的可移动节点的先前网络地址和设备地址来更新其地址MAP表(S260)。换句话说，每个接收节点将其地址MAP表中的可移动节点的先前网络地址更新为新地址。
接下来，每个接收节点检查其路由表中是否有接收的分组的先前网络地址(S270)。
当在路由表中找到先前网络地址时，每个接收节点利用包含在接收的分组中的信息建立到可移动节点的路由(S280)。此时，其路由表中具有先前网络地址的节点可以向可移动节点发送响应消息End_Device_Route_Update消息以答复通告消息。于是，即便在节点移动之后，不仅可以向可移动节点而不是向移动之前的节点地址传送数据，而且可以同时处理可移动节点的地址更新以及接收节点与可移动节点之间的路由更新。
相反，在根据本发明的示范性实施例的地址管理和路由选择方法中，当在操作S250更新路由标志被设置为“0”时，接收节点检查包含在接收的分组中的可移动节点的地址是否在其路由表中。当路由表中没有可移动节点的地址时，接收节点利用包含在接收的分组中的信息建立到可移动节点的路由。
至此，已经说明了根据本发明的示范性实施例的地址管理和路由选择方法，具体包括，基于通告消息End_Device_Annce、帧控制字段、以及利用先前网络地址产生的分组的可移动节点的地址更新方法、以及到可移动节点的路由更新方法。
以下，参照图5、6、和7说明根据本发明的另一个示范性实施例的WPAN中的地址管理和路由选择方法。
图5是概述根据本发明的另一个示范性实施例的WPAN中的地址管理方法的流程图，而图6和7是示出用于根据本发明的另一个示范性实施例的地址管理和路由选择的示范性网络命令帧和路由更新消息的图。
现在参照图5、6、和7，当构成网络的节点之一到处移动时(S410)，可移动节点设置包含在帧控制字段中的更新路由标志(S420)。更新路由标志设置的示例可以是“1/0”或“TRUE/FALSE”。
接下来，可移动节点设置作为移动之前的地址的先前网络地址PrevNWKAddr(S430)。更详细地，可移动节点设置包含在如图7中所示的route_update消息中的先前网络地址。例如，当可移动节点的先前网络地址为“215”时，可移动节点将先前网络地址设置为“215”。
如图7中所示，route_update消息包含在图6的网络载荷中。图7的注释帧标识符与图6的网络(NWK)命令标识符对应。route_update消息的除注释帧标识符之外的部分与图6的网络命令载荷对应。
可移动节点在网络上广播网络命令帧(S440)。
更具体地，可移动节点广播由其中在操作S430设置了可移动节点的先前网络地址的route_update消息、其中在操作S420设置了更新路由标志的帧控制字段等等组成的网络命令帧。
接下来，构成网络的每个节点接收该广播网络命令帧(S450)。
接收节点检查其路由表中是否有包含在接收的网络命令帧中的可移动节点的先前网络地址PrevNWKAddr(S460)。
具体地，接收节点从包含在网络命令帧中的route_update消息检查是否设置了可移动节点的先前网络地址。当设置了先前网络地址时，接收节点检查其路由表中是否有可移动节点的先前网络地址。
当其路由表中有可移动节点的先前网络地址时，接收节点将路由表中的先前网络地址更新为移动后的可移动节点的新地址并建立到可移动节点的路由(S470)。此时，接收节点删除与可移动节点的先前网络地址有关的路由信息。
已经检查路由表中先前网络地址的存在的接收节点向可移动节点发送路由答复(RREP)消息(S480)。从而，可移动节点也可以获取到接收节点的路由。
在根据本发明的另一个示范性实施例的地址管理方法和路由选择方法中，接收节点从包含在接收的网络命令帧的帧控制字段检查是否设置了可移动节点的更新路由标志，并在更新路由标志被设置为“1”或“TRUE”时向可移动节点发送RREP消息。因而，可移动节点能够获取到网络中每个节点的路由。
即便当在操作S460可移动节点的先前网络地址不在接收节点的路由表中时，如果更新路由标志被设置为“1”，则可移动节点可以建立到接收节点的路由，因为接收节点向可移动节点发送RREP消息。
同时，在根据本发明的另一个示范性实施例的地址管理方法和路由选择方法中，虽然为了便于理解而仅仅描述了构成WPAN的节点之一到处移动的情形，但是该广播方法也可以应用于WPAN节点中的多个节点到处移动的情况。
此外，在根据本发明的另一个示范性实施例的地址管理方法和路由选择方法中，可移动节点能够通过向可移动节点的1-跳节点或发送请求路由信息的1-跳广播数据消息而利用接收的路由信息来建立可移动节点与网络节点之间的路由。
虽然已经阐明根据本发明的示范性实施例的地址管理方法和路由选择方法，但是本发明的地址管理方法和路由选择方法也可以应用于全部其它无线网络。
工业实用性
符合本发明的方法涉及无线个人区域网(WPAN)的地址管理和路由选择。

Claims (22)

1.一种地址管理方法，包括：
当节点到处移动时，设置与可移动节点有关的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；以及
广播包含所设置的更新路由标志和先前网络地址的网络命令帧。
2.如权利要求1所述的地址管理方法，其中在包含于所述网络命令帧中的帧控制字段中承载所述更新路由标志。
3.如权利要求2所述的地址管理方法，其中所述更新路由标志占据所述帧控制字段的保留区域的一部分。
4.如权利要求1所述的地址管理方法，其中所述设置操作在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为与移动之前的节点相区分，以指示节点的移动。
5.如权利要求4所述的地址管理方法，其中所述设置操作在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为“1”或“TRUE”以指示节点的移动，并在节点不移动时将所述更新路由标志设置为“0”或“FALSE”。
6.如权利要求1所述的地址管理方法，其中所述网络命令帧包括：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的路由字段、以及包含可移动节点的先前网络地址的route_update消息。
7.一种路由选择方法，包括：
接收网络命令帧，其包含指示节点是否到处移动的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；
检查包含在所述网络命令帧中的先前网络地址是否在路由表中；以及
基于该检查结果更新所述路由表。
8.如权利要求7所述的路由选择方法，其中当根据该检查结果所述先前网络地址在所述路由表中时，通过如下执行所述更新操作：将所述先前网络地址更新为包含在所述网络命令帧中的可移动节点的新地址；以及建立到可移动节点的路由。
9.如权利要求8所述的路由选择方法，其中当根据该检查结果所述先前网络地址在所述路由表中时，所述更新操作删除所述路由表中定义的与所述先前网络地址有关的路由。
10.如权利要求7所述的路由选择方法，进一步包括：
当所述先前网络地址在所述路由表中时，向可移动节点发送路由答复RREP消息。
11.如权利要求7所述的路由选择方法，进一步包括：
当在所述确定操作中确定所述更新路由标志被设置为节点移动到的可移动节点时，向可移动节点发送RREP消息。
12.如权利要求11所述的路由选择方法，其中如果所述更新路由标志被设置为“1”或“TRUE”，则所述确定操作确定该节点为可移动节点。
13.如权利要求7所述的路由选择方法，其中接收的网络命令帧包括：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的路由字段、以及包含可移动节点的先前网络地址的route_update消息。
14.一种地址管理方法，包括：
当节点到处移动时，设置与可移动节点有关的更新路由标志；以及
广播包含所述更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址的分组。
15.如权利要求14所述的地址管理方法，其中所述更新路由标志占据包含在所述分组中的帧控制字段的保留区域的一部分。
16.如权利要求14所述的地址管理方法，其中在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为与移动之前的节点相区分，以指示节点的移动。
17.如权利要求16所述的地址管理方法，其中在节点到处移动时将所述更新路由标志设置为“1”或“TRUE”以指示节点的移动，并在节点不移动时将所述更新路由标志设置为“0”或“FALSE”。
18.如权利要求14所述的地址管理方法，其中所述分组包括下列至少其中之一：包含所述更新路由标志的帧控制字段、包含可移动节点的地址的通告消息、以及可移动节点的先前网络地址。
19.一种路由选择方法，包括：
接收分组，其包含指示节点的移动的更新路由标志、以及作为节点在移动之前的地址的先前网络地址；
基于包含在所述分组中的所述更新路由标志确定节点是否到处移动；
检查所述先前网络地址是否在路由表中；以及
基于该确定结果更新所述先前网络地址，并基于该检查结果建立到可移动节点的路由。
20.如权利要求19所述的路由选择方法，其中当所述更新路由标志被设置为“1”或“TRUE”时，所述确定操作确定节点到处移动，而当确定节点是可移动节点时，所述设置操作将所述先前网络地址更新为作为节点在移动之后的地址的可移动节点的地址。
21.如权利要求19所述的路由选择方法，其中当在所述检查操作中查明所述先前网络地址在所述路由表中时，所述设置操作建立到可移动节点的路由。
22.如权利要求19所述的路由选择方法，进一步包括：
响应于接收的分组，发送答复消息End_Device_Route_Update消息。
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