CN102598635A

CN102598635A - 网络地址分配方法

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Publication number: CN102598635A
Application number: CN2009801606904A
Authority: CN
Inventors: D·萨多克; R·R·阿肖夫; J·克尔纳; E·索托
Original assignee: Ericsson Telecomunicacoes SA
Current assignee: Ericsson Telecomunicacoes SA
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-07-20
Also published as: US8797916B2; CN102598635B; WO2011009177A1; EP2457360B1; US20120224505A1; BR112012001175B1; BR112012001175A2; EP2457360A1

Abstract

本文公开了一种分布式网络地址分配方法。为此目的，提供了用于作为网络的节点或在网络的节点中使用的设备。该设备包括用于维护种子值n和状态值s的部分(2，3，4)。节点的地址(8)由地址设置部分(6)从种子值n确定。提供了用于从希望加入网络且其本身适用于执行该方法的新节点接收请求的部分(9)。提供了用于使用公式(n+2^s)生成提议的种子值和使用公式(s+1)生成提议的状态值的部分(10，12)。提供了用于将提议的种子值和状态值供应到新节点的部分(14)。提供了用于如果新节点接受提议的种子值和状态值则将节点的状态值s更新为与新节点接受的相同值的部分(18)。这提供独特地址分配到移动自组织网络中的节点。

Description

网络地址分配方法

技术领域

本发明涉及网络地址分配方法。

背景技术

移动自组织网络(MANET)是一种无线网络，其中，节点能够空闲动态地自组织成任意、临时的网络拓扑，从而允许人们和装置在无中央协调或预建立的通信基础设施的区域中无缝相互工作。

在此类网络中，到移动装置的地址指派是最重要的网络配置参数之一。实际上，移动装置在它被指派地址前不能参与任何形式的通信。此外，大部分路由选择协议假设自组织网络中的移动节点获得网络的访问权之前，它们事先配置有独特的地址标识符。然而，静态地址的预配置不是始终可能的，并且具有一些缺陷。诸如DHCP等传统的基于IP的地址指派方案的使用不可行，因为MANET环境中的节点是高度移动的，并且永久性中央基础设施组件不是始终可到达任何节点。另外，由于从一个网络到另一网络的可能频繁的节点移动性，需要处理其它地址问题，如重复地址分配、突然连接断开、网络分割及合并等。相应地，自动配置方案是构建自组织网络系统所必需的。

以前已为MANET提议了几个自动配置方案。根据地址空间的管理，它们能够分类为有态和无态方案。对于有态方案，每个节点的状态以网络具有指派和非指派的地址的视力的此类方式被保留。无态方案不具有网络视图，并且每个节点选择其自己的地址。

无态方案是完全分散的，并且使用一些自配置地址分配方法，其中，节点能够使用本地可用信息的组合来配置其自己，如其硬件地址、预指派的UUID(通用独特标识符)[S.Cheshire、B.Aboba和E.Guttman，“Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses”，draft-ietf.zeroconf-ipv4-linklocal-17.txt，IETF Zeroconf Working Group，2004粘7月][S.Thomson和T.Narten，“IPv6 Stateless AddressAutoconfiguration”，RFC 2462，1998年12月]或甚至随机数[C.E.Perkins、J.T.Malinen、R.Wakikawa、E.M.Belding-Royer及Y.Sun，“IP Address Autoconfiguration for Ad Hoc Networks”，draft-ietfmanet-autoconf-01.txt，IETF MANET Working Group，2000粘7月]。为此原因，无态方案几乎始终利用用于重复地址检测(DAD)的机制来解决地址冲突，并由此确保网络内的地址独特性。对于DAD，至少有三种常见类型：强DAD(SDAD)[N.Vaidya，“Weak DuplicateAddress Detection in Mobile Ad Hoc Networks”(In Proc.ACM MobiHoc2002，2002年6月]、弱DAD(WDAD)[N.Vaidya，前文]及被动DAD(PDAD)[K.Weniger，“Passive Duplicate Address Detection in MobileAd Hoc Networks”(In Proc.IEEE WCNC 2003，2003年3月]。

强DAD使用度量跳跃计数和DAD控制消息计时器以便处理MANET中地址重复的问题。在此技术中，节点通过查询网络的其它节点，检查随机选择的地址是否已经在使用中。基于声明请求的回复，节点能够检测网络中的地址重复，而回复需要在有限的约束时间间隔内到达节点[N.Vaidya，前文]。然而，强DAD不可检查在DAD控制消息的跳跃计数(或TTL)的范围外节点的重复地址，因此，提议了弱DAD[N.Vaidya，前文]。

弱DAD[N.Vaidya，前文]和被动DAD[K.Weniger，前文]能够指定为基于路由选择的DAD，因为它们使用路由选择协议分组格式来检测地址冲突，包括在MANET合并后能够引发的那些冲突。在WDAD中，关键字被添加到路由选择控制消息中，关键字能够随机选择，或基于通用独特ID来选择。以此方式，在两个消息带有相同源地址和不同接口关键字时，节点能够解决地址冲突。被动DAD能够通过使用路由选择控制消息的序号而不使用诸如接口关键字等另外的信息来检测地址重复[Y.Kim、S.Ahn、Y.Lee、J.Jeong和J.Lee，“Designand Implementation of IPv6 Address Autoconfiguration for AODV inMobile Ad Hoc Networks”，The 2005 US-Korea Conference on Science，Technology & Entrepreneurship(UKC 2005)，在Irvine的加利福利亚大学，2005年8月11-13日]。

在有态自动配置方案中，节点从一个或多个服务器获得地址、其它配置信息或两者。服务器维护跟踪哪些地址已被指派到哪些主机的数据库。有几种有态解决方案，这些解决方案能够在如何保持信息及保持什么信息方面不同。此类解决方案能够根据其对以下项的使用而分成四个子类别：集中式分配表、分布式分配表、分布式不相交表及分布式分配函数。

集中式分配表解决方案通常在固定网络中使用，因为在MANET中，经常难以维护单个集中式结构。在此方案中，服务器充当可用地址的集中式地址池。在节点要求地址时，它随后发送请求，并且服务器通过包含指派到请求节点的地址的消息做出回复。DHCP[R.Droms.，Dynamic Host Configuration Protocol.IETF Network Workinggroup-RFC2131，1997年3月]是此方案的一个良好且公知的示例。

分布式分配表解决方案不具有集中式结构，相反，它们具有以分布式方式而维护的表，其中每个节点具有此类表的副本，并且消息用于维护所有表的一致性。MANETconf[S.Nesargi和R.Prakash，MANETconf：Configuration of Hosts in a Mobile Ad Hoc Network，INFOCOM 2002]提议了一种使所有主机记录地址已经被分配的解决方案。在MANETconf中，想要地址的节点必须查找近邻并向其请求地址。近邻查看其表，并且选择未分配的地址或空闲地址。在选择空闲地址后，近邻要求所有其它节点确认以确保选定地址确实是空闲的。在地址确实未在使用的情况下，它随后将被指派到新(请求)节点。

分布式不相交表解决方案不同于前面所示基于表的解决方案，因为维护的表在节点之间是不同的。在[A.Tayal和Patnaik L.，“AnAddress Assignment for the Automatic Configuration of Mobile Ad hocNetworks”，Personal Ubiquitous Computing，2004]中，介绍了一种使用二进制划分(binary split)的概念的地址分配的方法。在提议的方法中，希望加入MANET的新节点必须联系现有节点。以前配置的节点取其地址池，将它分成两个部分，并将一半给请求节点。如果请求节点没有地址池，则它开始搜索可能具有地址池的节点。在提议的方法中，每个节点具有不相交的地址池，它能够使用该池来指派地址到新节点而不咨询网络的任何其它节点，但在它需要转发请求的情况下除外。

基于分布式分配函数的解决方案不同于至此介绍的所有以前有态解决方案。它们不使用地址分配表。在此类方案中使用的地址分配方法确立每个节点使用生成函数并维护状态值以便生成地址的不相交集。利用像这些方法等方法的解决方案的示例有：先知地址分配(Prophet Address Allocation)[H.Zhou、L.M.Ni和M.W.Mutka，“Prophet Address Allocation for Large Scale MANETs”，INFOCOM2003]和质数编号地址分配(Prime Numbering Address Allocation)(PNAA)[Y.-Y.Hsu和C.-C.Tseng，Prime DHCP：A Prime NumberingAddress Allocation Mechanism for MANETs.IEEE CommunicationLetters，9(8)，2005年8月]。

Prophet(先知)是通过高级地址管理机制支持分割和合并MANET操作的解决方案。Prophet的地址分配方法以高概率生成独特的地址序列。提议的方法的效率取决于地址空间，其中，使用的地址空间越大，冲突发生的可能性越低。虽然地址重复在Prophet中仍可能发生，但它仍是能够预测的。

PNAA方案消除地址冲突以精确地确保用于每个节点的独特地址序列。此方法源于每个正数能够以独特方式编写成质数的积的数学定义。PNAA指出创建网络的第一个节点是根节点，并具有地址1(一)。根节点按顺序分配所有质数到新节点。非根节点将地址分配为其自己的地址乘以从其自己地址的最大质因子开始的质数。

本申请人已认识到现有解决方案的以下问题。

无态解决方案的一个主要缺陷是需要通过DAD技术来确认和检查地址独特性，通常通过泛洪整个网络来进行。这带来了大的不必要开销。使用硬件地址的解决方案也存在隐私问题，因为它们往往生成相同的地址，并且能够容易被追踪[T.Narten、R.Draves，“PrivacyExtensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6”，RFC30412001年1月]。

集中式分配表解决方案由于其动态性质而不是很适合MANET。这些解决方案仅在分配服务器从未与网络断开时有效。另外，在不具有对服务器的直接访问权的节点需要使用中间节点时，带来了小的另外开销。其级别取决于网络拓扑，并且一些节点能够由于转发消息到服务器而使其资源耗尽。

分布式分配表解决方案解决了从集中式服务器产生的问题，但带来了一个新问题，即，需要以分布式方式来维护分配表的一致性。

虽然MANETconf例如保证地址独特性，但表同步方法复杂，并且地址指派过程使用网络泛洪，因此消耗了网络带宽。该解决方案也能够产生高延迟，因为在节点能够分配地址前，它需要询问所有其它网络节点是否允许如此做。

分布式不相交表解决方案是一种好的备选，它最小化此类另外的业务，但分配函数需要适当地被设计以保证独特地址的生成。

Prophet解决方案极易实现，但它不能找到生成无地址重复的函数，并且只适用于大的地址空间MANET。

PNAA引入了无冲突数生成器，该生成器易于理解，但其地址空间利用不是最佳的，因为它未在非根节点中很好地分布。还支持网络分割和合并操作，但能够优化为实现此目标而引入的构想。用于处理突然节点离开的方法尝试尽可能早地恢复地址，这在节点可能经常离开范围并且分割形成后出现合并的高移动环境中不是好的方法，并且在以前地址恢复的情况下能够造成太多的开销。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供有一种由网络的节点使用的方法，包括：维护种子值n和状态值s，从种子值n来确定节点的配置参数；从希望加入网络且其本身适用于执行该方法的新节点接收请求；使用公式(n+2^s)生成提议的种子值，并且使用公式(s+1)生成提议的状态值；将提议的种子值和状态值供应到新节点；以及如果新节点接受提议的种子值和状态值，则将节点的状态值s更新为与新节点接受的相同值。

配置参数可形成节点的地址的至少一部分。

配置参数可确定为是n

提议的种子值可以是(n+2^s)。

提议的状态值可以是(s+1)。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于用作网络的节点或在网络的节点中使用的设备，包括：维护种子值n和状态值s的部件，从种子值n来确定节点的配置参数；用于从希望加入网络且其本身适用于执行所述方法的新节点接收请求的部件；用于使用公式(n+2^s)生成提议的种子值和使用公式(s+1)生成提议的状态值的部件；用于将提议的种子值和状态值供应到新节点的部件；以及如果新节点接受提议的种子值和状态值则将节点的状态值s更新为与新节点接受的相同值的部件。

根据本发明的第三方面，提供有一种用于控制设备执行根据本发明第一方面的方法的程序，或在加载到设备中时促使设备变成根据本发明第二方面的设备的程序。所述程序可在载体媒体上被携带。所述载体媒体可以是存储媒体。所述载体媒体可以是传送媒体。

根据本发明的第四方面，提供有一种通过根据本发明第四方面的程序来编程的设备。

根据本发明的第五方面，提供有一种包含根据本发明第四方面的程序的存储媒体。

本发明的一实施例供应了解决与现有技术有关的上述问题至少之一的至少一个技术优点；这在下面更详细地陈述。

附图说明

图1是示出实施本发明的节点的部分的说明性框图；

图2是示出实施本发明的地址分配方法的步骤的说明性流程图；

图3A到3G是示出在每个节点加入网络时使用本发明的一实施例依次分配配置(种子、状态)到多个节点的图示序列；

图4示出本发明的一实施例中地址分配函数的一个可能比特级实现，并且也用于解释本发明的一实施例的操作；以及

图5示出通过使用本发明的一实施例的逻辑地址分配树结果。

具体实施方式

本发明的一实施例涉及用于移动自组织网络的地址分配。它使用能够在无冲突的分布式、动态节点配置方法中使用的分布式二进制独特数生成器，该方法保证不同节点指派的地址是专有的，因此，无需DAD方案。

提议在本发明的一实施例中使用的数生成器是低复杂性函数，它接收一对参数或变量(n，s)并产生一个新对，如下等式中所示：

f(n，s)＝(n+2^s，s+1) (等式1)

配置用于执行实施本发明的地址分配(自动配置)方法的所有节点维护(或至少可访问)到上述函数的输入所需的该对参数。变量n是函数的种子，其通常不更改并且用于形成节点的地址。变量s用于维护状态，并且在成功分配后被更新。如下面将详细描述的，第一输出(n+2^s)是要供应到加入网络的新节点的种子，而(s+1)是供应的状态；两者均发送到新节点以用于配置目的，供应的种子用于形成新节点的地址。

图1是示出实施本发明的节点1的部分的说明性框图。节点1包括用于保留种子值n的存储库(store)2、用于保留状态值s的存储库4、种子和状态初始化部分3、用于保留地址的存储库8、地址设置部分6、请求接收部分9、提议的种子生成器10、提议的状态生成器12、供应部分14、应答接收部分16及状态更新部分18。

现在将参照图2的说明性流程图和图3A到3G的说明性序列来描述这些部分的操作。图3中所示的每个节点A到G属于图1所示的一种类型，并且配置用于执行如图2所示的方法。

在图3A到3G的序列开始时，如图3A所示，网络由单个节点A组成，等待其它节点加入其网络。在步骤S1中，由于节点A是网络中的第一节点，节点A的种子和状态初始化部分3生成初始种子值1和初始状态值0，或者从管理员接收这些初始值，并且在步骤2中，分别在存储库2和4中存储这些值。这些值在其相应的存储库2和4中被维护。通过使用上述符号，用于节点A的初始种子状态配对(n，s)因此是(1，0)。在步骤S3中，节点A的地址设置部分6将其地址设为初始种子，即，1，并且这存储在节点A的地址存储库8中。

现在移到图3B中所示的阶段，在步骤S4中，节点A的请求接收部分9从节点B接收加入网络的请求。这促成了步骤S5，在该步骤中，节点A的提议的种子生成器10生成提议的种子，并且节点A的提议的状态生成器12生成提议的状态，两者均根据上面等式1中所示的函数。由于用于节点A的(n，s)目前是(1，0)，因此，等式1的函数变成f(1，0)＝(1+2⁰，0+1)＝(2，1)。这意味着节点A正在提议节点B使用种子2和状态1初始化其自身。(注意，这只是一个提议，因为可能是节点B已发送类似的请求到网络的其它节点并收到不同的提议，而只接受这些提议之一，有关其更多信息，请参阅下述内容。)

在步骤S6中，节点A的提供部分14向节点B发送提议的种子状态配对(2，1)。这随后触发用于节点B的步骤S1，在该步骤中，在节点B的部分3接收提议的种子状态配对，并且在步骤S2中，节点B接受并在节点B的存储库2和4中存储提议的种子状态配对。节点B随后执行步骤S3，在该步骤中，它将其地址设置为接受的种子，即2，并且这存储在节点B的地址存储库8中。

作为节点B执行的接受步骤S2的一部分，节点B发送应答消息到节点A以通知节点A它已接受节点A提议的种子状态配对，并且这在步骤S7中在节点A的应答接收部分16中接收。

在从节点B接收此接受后，在步骤S8中，节点A的状态更新部分18增大存储库4中存储的状态值，或换而言之，将它设为与向节点B提议并由其接受的相同状态，其是1。

因此，在此阶段结束时，如图3B所示，节点A的种子状态配对设为(1，1)，并且节点B的种子状态配对设为(2，1)。

在步骤S8后，处理返回到步骤S4，在该步骤中，节点A等待接收加入网络的另一请求。将理解，在节点B收到来自另一节点的请求时，节点B也适用于使用节点B的部分9到18来执行步骤S4到S8，但这将不在此处详细描述，因为这些步骤完全相当于相对于节点A详细描述的那些步骤；节点B分配种子状态配对到新节点的情形在图3E中示出并在下面简要描述。

通过在新节点发送加入网络的请求到现有节点时执行的步骤的以上详细描述，现在将提供另外的节点请求加入网络的另外阶段的简要描述。

参照图3C，节点C向节点A请求加入网络。由于在对等式1的函数的第一次调用后节点A的种子状态配对设为(1，1)，因此第二次调用将如下所示：f(1，1)＝(1+2¹，1+1)＝(3，2)；因此，节点C将接收(并且在此示例中接受)种子状态配对(3，2)，而节点A再次增大其自己的状态(或等效地设置其状态以匹配节点C接受的该值)以产生用于节点A的种子状态配对(1，2)。同样地，要注意节点A仅在一旦它已从节点C收到节点C接受发送的配对的确认后就增大其状态。

图3D示出在向节点A发出请求后节点D已加入网络后的种子状态配对。在接收请求(参见图3C)时将节点A的种子状态配对(1，2)输入到等式1的函数中，明显节点D将接收(并且在此示例中接受)根据f(1，2)＝(1+2²，2+1)＝(5，3)的种子状态配对，节点A更新其自己的状态以匹配节点D的状态，从而产生用于节点A的种子状态配对(1，3)。

图3E示出在向节点B发出请求后，节点E已加入网络后的种子状态配对。在接收请求(参见图3D)时将节点B的种子状态配对(2，1)输入等式1的函数中，明显节点E将接收(并且在此示例中接受)根据f(2，1)＝(2+2¹，1+1)＝(4，2)的种子状态配对，节点B更新其自己的状态以匹配节点E的状态，从而产生用于节点B的种子状态配对(2，2)。

图3F示出在向节点B发出请求后节点F已加入网络后的种子状态配对。在接收请求(参见图3E)时将节点B的种子状态配对(2，2)输入等式1的函数中，明显节点F将接收(并且在此示例中接受)根据f(2，2)＝(2+2²，2+1)＝(6，3)的种子状态配对，节点B更新其自己的状态以匹配节点F的状态，从而产生用于节点B的种子状态配对(2，3)。

最后，图3G示出在向节点D发出请求后节点G已加入网络后的种子状态配对。在接收请求(参见图3F)时将节点D的种子状态配对(5，3)输入等式1的函数中，明显节点G将接收(并且在此示例中接受)根据f(5，3)＝(5+2³，3+1)＝(13，4)的种子状态配对，节点D更新其自己的状态以匹配节点G的状态，从而产生用于节点D的种子状态配对(5，4)。

将看到，每个节点A到G已分配有独特的种子(通常不更新)，并且因此通过将其相应地址(或其一部分)设为与其相应种子相同，地址独特集合能够分配到那些节点。例如，在应用到IPv4网络时，种子能够用于设置IPv4地址的最后八位字节。将此与图3A到3G所示的示例相关，并且假设网络前缀为192.168.5，节点A将配置有IPV4地址192.168.5.1(因为它具有种子1)，而节点G将配置有IPv4地址192.168.5.13(因为它具有种子13)；通常，节点将配置有IPv4地址xxx.yyy.zzz.s，其中，xxx.yyy.zzz是IPv4网络前缀，并且s是节点的种子。

将领会到，将节点地址的适当部分设为与种子s完全相同不是必要的。例如，对于要以某种方式基于种子s设置的节点的地址，例如可能将地址设为s+m，其中，m是配置为执行方法的所有节点使用的常数。技术人员将容易明白基于种子s配置节点的地址的其它方式。

当然，实施本发明的方法不限于IPv4地址的分配，并且实际上不限于通常网络地址的分配。实施本发明的方法能够用于分配任何类型的独特配置参数到多个节点；独特的配置参数能够是网络地址、网络地址的部分或任何其它参数。

在新节点要进入现有网络时，它将广播请求消息，请求消息将可能被已经在网络中的多个节点收到。在根据上述方案操作时，多个节点的每个节点将生成提议的种子状态配对并将此发送到新节点。随后，将由新节点选择接受哪个提议的种子状态配对；决定要使用哪个种子状态配对的一种方式将是选择带有最低种子的种子状态配对，但其它的决定方式也将是可能的。提议了接受的种子状态配对的节点将如上所述更新其状态，而其它节点不处理其相应维护的状态。

在本发明的特定实施例的以上描述后，现在将涉及与本发明有关的另外问题，像请求转发，在生成的种子输出在地址空间边界外时使用。还将讨论像网络分割、网络合并、节点突然离开等另外问题及处理它们的方式。

为了在它们之间进行通信，自组节点需要为其网络接口配置在自组织网络内有效的独特地址。如上所述，本发明的实施例提议了帮助在这些网络中的节点配置其地址的新分布式数生成器函数。

提议的函数只生成每节点的地址的不相交集，这保证不同节点指派的地址是专有的。虽然此方案在不受DAD的限制方面有益，但使用本发明的一实施例的方法将优选具有恢复丢失的地址空间的某一机制，丢失的地址空间能够由于节点的突然离开或断开连接而发生。

完整的自动配置解决方案将优选也能够处理网络分割和合并。提议的函数有助于处理此类问题，因为在网络被分割时，节点继续生成独特的数，并且在这些分割结合回来时，冲突不会引发。仅在两个事先不相关网络合并时，一个网络需要重新执行根据本发明的一实施例的算法以确保地址的独特性。无论采用哪种方式，通过允许节点检查不同网络ID的存在，简单的网络ID能够检测此类合并。地址恢复将也与网络合并过程一致，因为分布式数可能不是对每个网络都是独特的。一个简单的解决方案能够是在执行恢复时更改网络ID。

另一个问题与在网络接近耗尽地址时发生的情况有关。一些节点可不再具有可用的地址，并且对地址请求转发的一些支持能够被实现以便确保每个新节点便将获得地址(只要这在网络的某一节点可用)。

现在将提供如在本发明的上述实施例中使用的分布式二进制独特数生成器函数的另外细节。

为MANET分配地址的问题能够视为如何将出自整数范围的不同数指派到不同节点。基于分布式分配函数的解决方案经常尝试将原范围划分成几个不同的子集，并随后提供这些子集到节点。

由于不使用地址分配表，基于分布式分配函数的解决方案不同于其它方案；相反，每个节点使用生成函数并且维护状态值以便生成不相交的地址集合。

提议的函数基于二进制数系统的特定特性。二进制数字系统或基2编号系统使用通常为0和1的两个符号来表示数值。二进制数系统从位置记数系统继承了重要的属性，其规定，只要符号(0和1)的每两个序列在至少单个位置中不同，便保证它们具有不同的值。

通过利用此构想，可能在成功的请求回复过程中涉及的任何两个(或更多)节点能够确保它们将从不生成相同序列时开发无冲突函数。

图4示出用于六比特长序列的函数，其中，种子n是工作序列，并且s是维护的状态。问题是确保n对于每个节点是不同的。要生成新的n值，节点使用s作为序列n中固定位置的数量，并且增大剩余比特。新维护的状态和输出状态等于按一个单位增大的当前状态。以此方式，当前使用的种子和新生成的种子将始终至少通过一个位置而不同。由于存在控制固定位置的状态，因此，两个节点将从不生成相同的序列。

考虑大小为t的序列和维护状态的值为s，其中，t＞n。大小为(t-s)的可能序列，即由非固定比特所形成的子序列，其数量将为2^(t-s)。此数生成器方案实现了良好的地址空间利用，因为在新种子生成并且状态更新时，可能序列的此数量对于两个节点均将为2^(t-s-1)＝2^(t-s)/2。这意味着地址空间为每个种子生成而对半划分，同时种子要尽可能低，因为我们一次更改更低有效比特一次。

上述希望的行为能够通过等式1中描述的极为有效且低复杂性的函数而实现。

基于图4和等式1中的函数行为，如图5所示，逻辑地址分配树能够被确立以分配独特的地址到每个节点。最低的种子最先生成，从而提供了良好品质的分布树，并且对通过自适应压缩技术的使用有吸引力。

由于每个地址空间受比特数量限制，因此，使用此功能的方法应在应用它之前检查其参数。考虑大小为t的地址空间、种子n和状态s的节点配置，函数输出将只在2^t-2＞＝n+2^s时有效，在其它情况下，节点不再能够充当直接服务器。在一些情形中，可能需要在上述等式中减去两个单位，因为带有所有0比特的序列将是无效的，并且带有所有比特1的序列被保留用于广播目的，如同在例如IP寻址上下文中的情况一样。

即使节点不能充当直接服务器，它也仍能够通过转发地址分配请求到其它节点并参与诸如地址恢复过程等其它功能而参与提议的寻址机制。请求转发过程将节点转换为如同代理一般来操作。地址恢复过程通常将使得恢复的配置表可用，该表随后能够用于向新节点供应地址。

MANET领域中的主要研究工作集中在开发有效的路由选择协议上，这些协议假设移动节点在进入网络前事先配置有独特的地址。本发明的一实施例的主要优点在于它为MANET中节点的独特地址指派给出了良好的解决方案。本发明的一实施例涉及异质无线网络中的二进制编号地址分配方法，该方法保证了不同主机指派的地址是专有的。

提议的解决方案不利用任何集中式服务器。主机能够为自己获得地址(在开始新网络时)，或者从近邻获得地址，并且仍然确保地址的独特性。以此方式，本发明的一实施例消除了经常实现重复地址检测机制(DAD)以解决地址冲突从而处理重复地址的需要，并因此避免了由使用这些高成本机制带来的广播风暴问题和额外的分组开销。

另外，提议的二进制编号地址分配方法实际上允许每个主机能够围绕多跳无线网络移动和/或在分配地址后离开而不影响总体寻址效率。

将领会到，一个或多个上述组件的操作可由装置或设备上操作的程序来控制。此类操作程序可存储在计算机可读媒体上，或者例如可以在诸如从因特网网站所提供的可下载数据信号等信号中实施。随附权利要求要解释为本身涵盖操作程序，或者解释为载体上的记录，或解释为信号，或者以任何其它形式来解释。

本领域的技术人员还将领会，在不脱离如随附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，可对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种由网络的节点使用的方法，包括：维护种子值n和状态值s，所述节点的配置参数从所述种子值n来确定；从希望加入所述网络且其本身适用于执行所述方法的新节点接收请求；使用公式(n+2^s)生成提议的种子值，并且使用公式(s+1)生成提议的状态值；将所述提议的种子值和状态值供应到所述新节点；以及如果所述新节点接受所述提议的种子值和状态值，将所述节点的状态值s更新为与所述新节点接受的相同值。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述配置参数形成所述节点的地址的至少一部分。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述配置参数被确定为是n。

4.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述提议的种子值是(n+2^s)。

5.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述提议的状态值是(s+1)。

6.一种用于用作网络的节点或在网络的节点中使用的设备，包括：用于维护种子值n和状态值s的部件，所述节点的配置参数从所述种子值n来确定；用于从希望加入所述网络且其本身适用于执行所述方法的新节点接收请求的部件；用于使用公式(n+2^s)生成提议的种子值和使用公式(s+1)生成提议的状态值的部件；用于将所述提议的种子值和状态值供应到所述新节点的部件；以及用于如果所述新节点接受所述提议的种子值和状态值则将所述节点的状态值s更新为与所述新节点接受的相同值的部件。

7.一种用于控制设备执行如权利要求1到5的任一项所述的方法的程序，例如在诸如存储媒体或传送媒体的载体媒体上被携带。

8.一种包含如权利要求7所述程序的存储媒体。