CN105659529A - 通过中央控制的ad-hoc按需路由 - Google Patents
通过中央控制的ad-hoc按需路由 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105659529A CN105659529A CN201480057340.6A CN201480057340A CN105659529A CN 105659529 A CN105659529 A CN 105659529A CN 201480057340 A CN201480057340 A CN 201480057340A CN 105659529 A CN105659529 A CN 105659529A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- route
- network
- node
- central controller
- transmission
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H04L45/42—Centralised 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
- H04L45/02—Topology update or discovery
- H04L45/10—Routing in connection-oriented networks, e.g. X.25 or ATM
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/16—Flow control; Congestion control in connection oriented networks, e.g. frame relay
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
Abstract
本发明提供借助中央控制的ad-hoc按需路由的系统和方法。网络的中央控制器可以直接与和数据传输路径的发现有关的路由请求网络设备通信且执行路由计算。源网络设备可以通过单播路由请求查询所述中央控制器。作为响应,所述中央控制器可以基于所述网络的拓扑信息识别可行路由。所述中央控制器还可以连同其它网络节点一起接收广播路由请求。因此,可以提供所述源设备以从两个所得路由进行选择,一个路由通过所述中央控制器以集中式方式提供,另一个路由通过目的地设备提供。此外,所述中央控制器可以具体用于有全局约束的约束路由计算。所述中央控制器可以是软件定义网络(SDN)控制器。
Description
相关申请案交叉申请
本发明要求2013年11月1日递交的发明名称为“通过一般控制的ad-hoc按需路由(ad-hocon-demandroutingthroughgeneralcontrol)”的第14/069,699号美国专利申请案的在先申请优先权,该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中,如同全文复制一样。
技术领域
本发明大体上涉及通信网络的领域,且更具体地,涉及网络的ad-hoc且按需路由的领域。
背景技术
ad-hoc且按需路由是组网的重要且关键的方面,由此网络设备不必生成(populate)所有路由且借助按需请求来计算路由。所述ad-hoc且按需路由是非常有用的,因为网络元件可能是动态的、移动的且简单的。例如,ad-hoc按需距离矢量版本2(Ad-hocOn-demandDistanceVectorVersion2,AODVv2)路由协议是设计用于ad-hoc移动网络的一个常规协议,在所述ad-hoc移动网络中,借助按需请求习得(learn)路由且仅在需要时生成路由表。所述协议提供用以请求且在路由发现期间做出响应的机制和消息类型。
在常规的AODV模型中,三种类型的包(packet)用于路由发现的目的,所述包分别表示为路由请求(routerequest(RREQ))、路由回复(routereply(RREP))以及路由差错(routeerror(RERR))。RREQ载送用以查询路由的消息,并且通过链路本地组播地址且通过例如255的生存时间字段值在网络上广播。中间路由器接收RREQ时,处理所述消息,且如果所述中间路由器不是目的地地址的所有者,那么所述中间路由器重新广播RREQ。RREP用作来自目的地设备的回复且通常经由单播发送回到源设备。在其中不存在用于待转发到目的地的包的路由的正常数据面转发操作期间,RERR消息被发送回到源。
举例来说,当源设备S需要向目的地设备D发送数据时,S可以具有或可以不具有用于D的路由。例如,如果路由是S未知的,那么S可以通过链路本地组播地址广播RREQ包。重新传输来自S的请求包的其它网络设备将至少暂时维持回到S的路由。一旦RREQ包在目的地处被接收,D就可以朝向S单播回RREP包。可以假设,接收RREP的每一网络设备已经接收触发RREP的RREQ,且因此接收RREP的每一网络设备已经具有到S的路由。给定包含在RREP中的信息,接收设备可以通过沿着到S的路径将RREP重新传输到下一停止来更新或产生到D的路由。如果接收RREP(例如,用于到D的路由的S的发现)的设备不具有用于源S的路由,那么所述设备可以向目的地D回复RERR消息。
在常规ad-hoc按需模型中,执行路由维持以便避免过早地从路由表擦除路由且导致数据业务(datatraffic)的中断。当中间转发设备X不具有用以转发包的活动链路/路由(activelink/route)时,X还需要以RERR消息对所述源作出回应,因此节点可以重新习得(re-learn)路由。RERR的接收通常将使得通过网络元件启动路由发现操作,所述路由发现操作在传输触发RERR消息的包时是失败的。
每一网络路由器维持路由表,其中所述路由器存储其例如可以通过各种IGP和EGP协议生成的路由表项(routeentry)。在其中网络是稳定且静态的固定网络中,路由表的大小在传统上是巨大的,且需要节点具有高存储能力。为了减小路由表的大小且因此增加网络的移动性,在常规AODV模型中,网络节点仅将活动路径(activepath)保持在其路由表中。然而,在频繁的网络变化和不同的业务的情况下,例如,频繁添加新网络节点,这样产生大量路由请求。大量路由请求的广播往往会加重网络业务、增加干扰且消耗更多功率,这是极不合需要的。
发明内容
因此,提供ad-hoc按需路由机制将是有利的,通过所述机制可以发现数据传输路由以减少通信流量。
本发明的实施例采用网络的集中控制实体来直接与路由请求网络设备(route-requestingnetworkdevice)或源设备通信,以便发现数据传输路径以及以集中式方式执行离线路由计算(offlineroutecomputation)。集中控制实体或中央控制器能够获得网络的拓扑信息,且由此通常可以全面地且有效地确定用于节点的路由而不依赖于消息在中间网络节点当中的传输。源网络设备可以用单播路由请求查询中央控制器而不必触发到网络的广播。作为响应,中央控制器可以基于网络的拓扑信息识别连接源设备和指定目的地设备的可行路由,并且将路由响应发送回到源设备。通过利用此中央控制,可以从网络离线执行路由计算,而不需要触发RREQ/RREP消息的广播风暴。中央控制器还可以连同其它网络节点一起接收广播路由请求。因此,可以提供所述源设备以从两个所得路由(resultantroutes)进行选择,一个路由通过所述中央控制器以集中式方式计算,另一个路由通过目的地设备提供。此外,中央控制器可以通过并入全局约束具体用于约束路由的计算(thecentralcontrollercanbeusedspecificallyforcomputationofconstrainedroutesbyincorporatingglobalconstraints)。中央控制器可以实施为软件或硬件逻辑,且物理上可以在网络中分布或者集中。中央控制器可以是在软件定义网络(SDN)中的控制管理器。
在本发明的一个实施例中,在包括多个网络节点和中央控制器的ad-hoc通信网络中路由数据的方法包括:(1)接收从第一网络节点发送到中央控制器的路由请求,其中所述路由请求包括用以识别用于将数据从第一网络节点路由到第二网络节点的传输路径的请求;(2)在中央控制器处,响应于路由请求基于该ad-hoc通信网络的拓扑确定识别的传输路径(identifiedtransmissionpath),其中所述识别的传输路径可用于在第一网络节点与第二网络节点之间的数据传输;以及(3)通过单播将路由响应发送到第一网络节点,其中所述路由响应识别该识别的传输路径。
前文是概述且因此必然地包含细节的简化、概括和省略;因此,所属领域的技术人员将了解所述概述仅是说明性的且并不意图以任何方式进行限制。如仅由权利要求书界定的本发明的其它方面、发明性特征以及优点将在下文阐述的非限制性具体实施方式中变得显而易见。
附图说明
本发明的实施例将通过阅读结合附图获取的以下详细描述而得到更好的理解,其中相同的参考标号指定相同的元件且其中:
图1A是图示根据本发明的实施例的其中可以响应于单播路由请求通过中央控制器确定数据传输路径的示例性网络的图式。
图1B是描绘根据本发明的实施例的用于网络节点通过向中央控制器发送单播路由请求来发现在ad-hoc按需网络中的路由的示例性过程的流程图。
图2A是图示根据本发明的实施例的其中可以响应于广播路由请求通过中央控制器确定数据传输路径的示例性网络的图式。
图2B是描绘根据本发明的实施例的用于网络节点通过将路由请求广播到中央控制器和其它网络节点来发现在ad-hoc按需网络中的路由的示例性过程的流程图。
图3A是图示根据本发明的实施例的其中可以通过中央控制器确定满足路由约束的数据传输路径的示例性网络的图式。
图3B是描绘在本发明的实施例的情况下用于网络节点通过将特定路由请求单播到中央控制器来发现在ad-hoc按需网络中具有约束的路由的示例性过程的流程图。
图4是图示根据本发明的实施例的其中中央控制器可以用于在ad-hoc按需网络中的路由确定的软件定义网络的示例性架构的框图。
图5是图示根据本发明的实施例的能够在ad-hoc网络中执行按需路由的中央控制器的示例性配置的框图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的优选实施例,所述优选实施例的实例在附图中图示。尽管将结合优选实施例描述本发明,但应理解所述优选实施例并不意图将本发明限于这些实施例。相反,本发明意图涵盖替代方案、修改和等效物,所述替代方案、修改和等效物可以包含在如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内。此外,在本发明的实施例的以下具体实施方式中,阐述许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而,所属领域的普通技术人员将认识到,可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它情况下,不详细地描述众所周知的方法、过程、组件和电路以便不对本发明的实施例的方面进行不必要地模糊。尽管为了清楚起见可以将一种方法描绘为一系列经编号步骤,但所述编号未必指定步骤的次序。应理解,所述步骤中的一些可以跳过、并行执行、或在没有维持严格序列顺序的要求下执行。示出本发明的实施例的图式是半图解的且不按比例,且特别地,尺寸中的一些是为了呈现的清晰性且在绘制的图式中放大示出。类似地,尽管在用于易于描述的图式中的视图大体上示出类似的定向,但在图式中的此描述大部分是任意的。通常,本发明可以在任何定向上操作。
符号和术语:
然而,应牢记,所有这些和类似术语与适当物理量相关联,且仅为应用于这些量的方便标签。除非确切地陈述为从以下论述显而易见,否则应了解,遍及本发明,利用例如“处理”或“访问(accessing)”或“执行”或“存储”或“实现(rendering)”等的术语的论述是指将表示为计算机系统的寄存器和存储器以及其它计算机可读媒体内的物理(电子)量的数据操纵和变换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它此类信息储存、传输或显示设备内的物理量的其它数据的计算机系统或类似电子计算设备的动作和进程。当某一组件出现在若干实施例中时,使用相同的参考标号表示所述组件与原始实施例中所图示的组件相同。
通过中央控制的ad-hoc按需路由
本发明的实施例涉及通过使用网络的中央控制器来确定有效数据传输路由同时减少在路由发现过程期间的通信流量的ad-hoc按需路由的系统和方法。中央控制器可以直接与和数据传输路径的发现相关的路由请求网络设备通信以及执行路由计算。源设备可以用单播路由请求查询中央控制器。作为响应,中央控制器可以基于网络的拓扑信息全面地且有效地识别可行路由,而不依赖于在中间网络节点当中的消息的传输。中央控制器还可以连同其它网络节点一起接收广播路由请求。因此,可以提供源设备以从两个所得路由进行选择,一个路由通过中央控制器以集中式方式提供,另一个路由通过目的地设备提供。此外,中央控制器可以通过并入全局约束具体用于经约束路由的计算。中央控制器可以是软件定义网络(SDN)控制器。
图1A是图示根据本发明的实施例的其中可以响应于单播路由请求通过中央控制器确定数据传输路径的示例性网络100的图式。出于说明的目的,网络100采用简化形式且包含中央控制器110和多个网络节点,例如,R1、R2、R3、R4和R5。在此实施例中,中央控制器110连接到所有网络节点R1到R5且能够获得该网络的拓扑信息,所述拓扑信息可以用于确定传输路径,例如在一对网络节点之间的传输路径。在操作期间,路由请求设备或源设备,例如R5,可以借助单播将数据传输路由(例如用于在R5和R4之间的数据传输路由)的路由请求直接发送到中央控制器,因此不触发到所有网络节点的广播,从而有利地降低在网络100当中的请求消息和响应消息传输的频率。
当收到该路由请求时,中央控制器可以识别网络元件R4和R5以及R4和R5在该网络中的位置,计算用于数据传输的合适的路由。所述路由计算在中央控制器处以集中式且离线的方式执行,这有利于消除用于使用其它网络设备以重新传输路由请求的需要,且由此减少在计算过程期间的通信流量(communicationtraffic)。此外,利用将拓扑信息全面地用于路由计算的能力,中央控制器可以有效地产生优良的路由。该识别的路由可以通过单播路由响应传送到R5。因此,R5可以更新R5的路由表以传输数据包。
请求设备R5可以是例如最新添加到网络100的网络元件(networkelement),且可以通过中央控制器110关于各种网络元件特性(property)和设置(setup)进行配置。本发明不限于可以由中央控制器用来配置网络元件且与网络元件通信的任何具体机制。例如,可以使用OpenFlow方法。
路由表可以包含在所属领域中众所周知的各种属性,例如路由地址、路由前缀、下一停止地址、下一跳接口、到期时间、路由度量/成本,和/或路由的状态。如所属领域的技术人员将了解,本发明的路由消息,例如,路由请求(RREQ)、路由响应(RREP)、路由差错(RERR),可以采用任何合适的格式且以任何合适的方式在中央控制器与网络设备之间传送。在一些实施例中,在中央控制器与网络设备之间的通信符合OpenFlow协议。
表1提供根据本发明的实施例的可以由网络设备用来传输数据的示例性路由表格式。如上文所描述,与源设备相关联的路由表可以根据在源设备与中央控制器之间的通信进行编程、配置和/或更新。
表1
所属领域的技术人员将了解,本文中所提及的拓扑信息可以包含物理和/或逻辑拓扑信息,例如,设备定位和缆线安装等的网络的各种组件的放置、在网络内的元件当中的逻辑连接、在节点之间的距离、物理互连、传输速率和/或信号类型等。
中央控制器110可以根据所属领域众所周知的任何路由算法计算且识别路由,所述路由算法例如自适应路由(adaptiverouting)、偏射路由(deflectionrouting)、边不相交最短对算法(edgedisjointshortestpair algorithm)、迪杰斯特拉算法(Dijkstra'salgorithm)、模糊路由(fuzzyrouting)、地理路由(geographicrouting)、启发式路由(Heuristicrouting)、分级路由(hierarchicalrouting)、IP转发算法(IPforwardingalgorithm)等。
如所属领域的技术人员将了解,本发明不限于包括中央控制机制的任何具体类型的网络,例如无线局域网(WLAN)、网络、局域网(LAN)以及广域网(WAN)等。在一些实施例中,网络100可以包括软件定义网络(SDN),控制数据业务的智能系统(控制平面)被实施为软件应用程序且从底层系统解耦,所述底层系统将业务转发到选定目的地(数据面(dataplane))。
其中可以在ad-hoc按需基础上发现路径的SDN可以根据所属领域众所周知的任何合适的SDN架构模型来构造,所述SDN架构模型为例如集中式SDN模型、分布式SDN模型或混合SDN模型。在集中式模型中,具有单一控制器的集中式管理器可以与分布式数据面通信。在分布式SDN模型中,集中式管理器接口可以与经组合的分布式控制器和数据面通信。在混合SDN模型中,集中式管理器与单独的分布式控制器和数据面通信。
能够确定路由的中央控制器可以是在前述网络模型中的任一者中的集中式管理器或SDN控制器。在一些实施例中,本发明的中央控制器可以通过SDN的控制平面中的软件程序来实现。在一些其它实施例中,中央控制器可以在控制平面中通过硬件逻辑或硬件与软件的组合来实现。在一些实施例中,中央控制器可以是逻辑上集中的实体,但物理上分布在网络中的多个组件当中。
网络设备或节点可以包括路由器、交换机、或充当路由器或交换机的任何设备,例如,服务器、桌上型计算机、移动计算设备等。
图1B是描绘根据本发明的实施例的用于网络节点通过向中央控制器发送单播路由请求来发现在ad-hoc按需网络中的路由的示例性过程150的流程图。过程150可以在路由器等网络设备中实施为软件程序、硬件逻辑或其组合。当源节点在151处决定转发数据包时,源节点首先在152处确定是否存在到当前已知的或可用的所希望目的地节点的路由。举例来说,源节点可以是作为新的或暂时性元件的设备加入该网络因此不具有关于用以发送数据包的可行路由的信息。
如果在152处确定路由是可用的,那么可以相应地在157处传输包。如果确定路由是不可用的,那么源节点可以产生路由请求消息(RREQ)且经由单播将该路由请求消息发送到中央控制器。举例来说,该路由请求消息可以采用与用于常规AODV模型的RREQ类似的格式。该路由请求消息将由中央控制器处理,所述中央控制器可以识别在源节点与目的地节点之间的可行路由,如参考图1A所描述。
如果在源设备处接收到路由响应消息(RREP),如在154处确定,那么提供于响应中的路由信息用于在155处更新路由表,因此在157处可以在识别的路由中的源节点与目标节点之间传输传入数据包(incomingdatapacket)。如果路由响应消息在预定间隔内未被源节点收到,且如果在156处发生超时,那么可以返回故障代码(failurecode)。然而,如果在156处尚未发生超时,那么重试计数器RETRIES可以在158处以1递增且在159处与重试MAX_RREQ_RETRIES的预定最大数目进行比较。如果重试的数目尚未达到MAX_RREQ_RETRIES,那么可以重复前述153到158。如果重试的数目已经达到MAX_RREQ_RETRIES,那么可以在160处返回故障代码。
图2A是图示根据本发明的实施例的其中可以响应于广播路由请求通过中央控制器确定数据传输路径的示例性网络的图式。网络200可以具有与图1中的网络100类似的组成和配置。在此实施例中,源节点R5通过链路本地组播地址将路由请求消息广播到网络200。该路由请求被传递到例如R1到R4的其它网络节点,以及中央控制器210。
响应于该广播路由请求,可以根据常规AODV模型发现可行路由。目的节点,例如R4,可以利用所记录的节点将响应包单播回到节点R5。路由请求传播、路由记录和路由维护的过程可以与在AODV模型中类似。并行地,在该接收广播路由请求后,中央控制器210可以集中式方式确定另一路由,如参考图1A更加详细描述,且通过所述路由将响应消息单播到R5。如果从R4和中央控制器提供的两个路由是不同的,那么R5可以从两个选项选择路由且相应地对路由表进行编程以用于随后的数据传输。
图2B是描绘根据本发明的实施例的用于网络节点通过将路由请求广播到中央控制器和其它网络节点来发现在ad-hoc按需网络中的路由的示例性过程的流程图。过程250可以在路由器等的网络设备中实施为软件程序、硬件逻辑或其组合。当源节点在251处决定转发数据包时,源节点首先在252处确定是否存在到源节点当前可用的或已知的所希望目的地节点的路由。
如果确定路由是当前不可用的或未知的,那么源节点可以在253处产生路由请求消息且将其广播到网络。举例来说,该路由请求消息可以采用与用于常规AODV模型的RREQ类似的格式。该路由请求消息将由中央控制器以及接收广播请求的其它设备来处理。连接源节点和目的地节点的两个可行的路由可以通过目的地节点和中央控制器在对应的机制中识别和提供,如上文参考图2A所描述。
如果在源设备处接收到路由响应消息,如在254处确定,且如果在消息中识别到不同的路由,那么源设备可以在255处根据任何合适的标准选择路由且在256处相应地对路由表进行编程。如果路由响应消息在预定间隔内未被源节点接收到,那么在257处发生超时,可以重复前述252到254。
一般来说,路由可能经受关于服务质量(QoS)、优先级、策略、价格等中的至少一者的一组约束。如所属领域的技术人员将了解,中央控制器可以例如在接收指定路由约束的路由请求消息后,基于所属领域众所周知的任何合适的算法而用于基于约束的路径计算。
在常规AODV模型中,因为路由计算是基于可达性,例如,路由请求被发送到相邻设备直到它到达目的地设备,所以可以仅将局部约束并入路由计算中。相反,因为根据本发明的中央控制器能够获得整个网络的全面信息,所以所述中央控制器可以考虑对于可以沿着路径计算元件(PCE)的线执行的路由计算的全局约束。
在一些实施例中,仅当某些约束伴随路由请求时,中央控制器可以用于计算路由。图3A是图示根据本发明的实施例的其中可以通过中央控制器确定满足路由约束的数据传输路径的示例性网络300的图式。网络300可以具有与图1A中的网络100类似的组成和配置。例如,在操作期间,例如源设备,例如新加入的设备,向中央控制器发送出特定路由请求(specialrouterequest)以查询到目的地设备R4的约束路由。连同所述请求,R5还可以发送如用于特定时间段的带宽等约束。当控制器接收此请求时,控制器计算从R5到R4的路由且向R5发送出单播路由响应。在一些实施例中,如果中央控制器确定的路由不同于R4基于常规AODV模型确定的路由,那么R5可以更新路由。
图3B是描绘在本发明的实施例的情况下用于网络节点通过将特定路由请求单播到中央控制器来发现在ad-hoc按需网络中的具有约束的路由的示例性过程350的流程图。过程350可以在路由器等的网络设备中实施为软件程序、硬件逻辑或其组合。在一些实施例中,当源节点在351处决定将数据包转发到目的地节点时,源节点首先在352处确定是否存在到源节点当前已知或可用的所希望目的地节点的路由。
如果确定路由是当前不可用的或未知的,那么源节点可以在353处产生路由请求消息且将该路由请求消息广播到网络。举例来说,该路由请求消息可以采用与用于常规AODV模型的RREQ类似的格式。通过其它网络设备和路由传播的该路由请求消息可以根据常规AODV模型被发现。
另外,源还可以在354处将具有对路由的约束的请求单播到中央控制器。在接收请求后,中央控制器可以识别源节点和该源节点在该网络中的位置、执行经约束路由计算且通过具有约束的识别的路由将路由响应发送回到源。
如果在源设备处接收到路由响应消息,如在355处确定,且如果在消息中识别出不同的路由,那么源设备可以相应地在356处更新路由表。如果路由响应消息在预定间隔内未被源节点接收到,那么在357处发生超时,可以重复前述352到355。
图4是图示根据本发明的实施例的其中中央控制器可以用于在ad-hoc按需网络中的离线路由确定的SDN400的示例性架构的框图。SDN400包括三个逻辑层,即应用层410、控制层420以及基础设施层430,其中控制层420充当在应用层410与基础设施层430之间的接口。
基础设施层430包括耦合在网络中的网络硬件设备431到435,例如,SDN交换机或SDN路由器。控制层420或SDN控制器可以向网络设备和管理提供专有程序设计接口(proprietaryprogramminginterface)。控制层420可以包含一个或多个控制软件程序,例如421到423,其中一个控制管理器程序421在由处理单元执行时可以执行中央控制器功能,如参考图1A、1B、2A、2B、3A和3B所论述。控制层420可以用OpenFlow协议与网络设备通信。
应用层410可以包含应用程序411到413且可以用虚拟机上用软件提供网络功能或服务或仅创建叠加网络(overlynetwork)。例如,仅举几例,应用程序411到413可以与虚拟云、负载平衡、商业应用、网络安全、突发传输等有关。应用层410可以与控制层应用程序接口414到416通信,所述控制层应用程序接口与对应的应用程序411到413相对应。
图5是图示根据本发明的实施例的能够在ad-hoc网络中执行按需路由的中央控制器500的示例性配置的框图。中央控制器500中图示出的不同组件可以实施为软件程序、硬件逻辑或其组合。例如,中央控制器可以是在SDN的控制层中的控制管理器,如图4中所图示。中央控制器500包括输入接口510、路由计算模块520、消息产生模块530、输出接口540、存储模块550和网络电路560。输入接口可以操作以从网络内的网络设备接收路由请求。路由计算模块520用于确定传输路径,例如,根据任何合适的算法或路由模型,基于网络的拓扑信息来确定传输路径。消息产生模块530可以根据由相关网络设备可识别的任何合适的格式产生识别计算出的路由的路由响应。输出接口540用于将路由响应发送到网络设备。存储模块550可以存储可以用于路由计算的网络的拓扑信息。网络电路560可以实现控制器与网络中的网络设备之间的网络连接。
尽管本文中已经揭示某些优选实施例和方法,但所属领域的技术人员将从前述揭示内容显而易见,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对此类实施例和方法进行变化和修改。希望本发明将仅限于所附权利要求书以及可适用法律的规则和原理所需的范围。
Claims (20)
1.一种在包括中央控制器和多个网络节点的ad-hoc通信网络中路由数据的方法,其特征在于,所述方法包括:
接收从第一网络节点发送到所述中央控制器的路由请求,其中所述路由请求包括用以识别用于将数据从所述第一网络节点路由到第二网络节点的传输路径的请求;
在所述中央控制器处,响应于所述路由请求,基于所述ad-hoc通信网络的拓扑确定识别的传输路径,其中所述识别的传输路径可用于在所述第一网络节点和所述第二网络节点之间的数据传输;以及
通过单播向所述第一网络节点发送路由响应,其中所述路由响应识别所述识别的传输路径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述路由请求借助单播从所述第一网络节点发送到所述中央控制器。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述路由请求包括用以识别具有路由约束的传输路径的请求,其中所述路由约束包括关于所述ad-hoc通信网络的全局约束,其中所述确定包括通过并入所述路由约束来确定识别的传输路径。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一网络节点用于借助广播向所述多个网络节点发送另一路由请求,其中所述第二网络节点用于响应于所述广播向所述第一网络节点发送另一路由响应,其中所述另一路由响应识别可用于在所述第一网络节点与所述第二网络节点之间的数据传输的另一传输路径。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述另一路由响应与所述路由约束无关。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述路由请求被以广播方式从所述第一网络节点发送到所述中央控制器和所述多个网络节点。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二网络节点用于响应于所述广播向所述第一网络节点发送另一路由响应,其中所述另一路由响应识别可用于在所述第一网络节点与所述第二网络之间的数据传输的另一传输路径,其中第一网络节点可操作以在所述识别的传输路径与所述另一传输路径之间进行选择。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述ad-hoc通信网络包括软件定义网络SDN,其中所述多个网络设备包括路由器和网络交换机。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法是计算机实施的方法。
10.一种在软件定义网络SDN内的控制系统,其特征在于,所述控制系统耦合到在所述SDN内的多个网络设备且可操作以访问所述SDN的拓扑信息且智能地控制在所述多个网络设备当中的数据业务,所述控制系统包括:
输入接口,用于从在所述SDN内的第一网络设备接收路由请求,其中所述路由请求包括用以识别用于在所述SDN内将数据从所述第一网络设备路由到第二网络设备的传输路径的请求;
路由计算模块,耦合到所述输入接口且用于基于所述ad-hoc通信网络的所述拓扑信息且基于所述路由请求确定第一传输路径,其中所述第一传输路径对于在所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的数据传输是可行的;
消息产生模块,耦合到所述路由计算模块且用于产生识别所述第一传输路径的路由响应;以及
输出接口,耦合到所述消息产生模块且用于经由单播向所述第一网络设备发送所述路由响应,其中所述路由响应包括用于更新与所述第一网络设备相关联的路由表的信息。
11.根据权利要求10所述的控制系统,其特征在于,所述路由请求经由单播发送到所述控制系统。
12.根据权利要求11所述的控制系统,其特征在于,所述路由请求包括用以识别具有路由约束的传输路径的请求,其中所述路由计算模块进一步用于并入所述路由约束以用于确定所述第一传输路径。
13.根据权利要求10所述的控制系统,其特征在于,所述路由请求经由到所述SDN的广播发送到所述控制系统,其中第二网络设备用于响应于所述路由请求向所述第一网络节点发送另一路由响应,其中所述另一路由响应识别对在所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的数据传输可行的第二传输路径。
14.根据权利要求10所述的控制系统,其特征在于,所述路由请求经由广播发送到所述控制系统。
15.一种通过包括多个网络节点和中央控制器的ad-hoc通信网络传输数据的方法,其特征在于,所述方法包括:
向所述ad-hoc通信网络的中央控制器发送路由请求,其中所述路由请求包括用以识别用于在所述ad-hoc通信网络中将数据从第一网络设备路由到第二网络设备的传输路径的请求,其中所述中央控制器可操作以响应于所述路由请求基于所述ad-hoc通信网络的拓扑确定识别的传输路径;以及
经由单播从所述中央控制器接收路由响应,其中所述路由响应识别连接所述第一网络设备和所述第二网络设备的第一传输路径。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述ad-hoc通信网络包括软件定义网络SDN,其中所述中央控制器是SDN控制器,所述发送包括经由单播向所述SDN控制器发送路由请求。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述路由请求包括关于在所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的数据传输的路由约束,其中所述第一传输路径通过并入所述路由约束来确定。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,进一步包括:
将路由请求广播到所述SDN;
从所述第二网络设备接收另一路由响应,其中所述另一路由响应基于ad-hoc按需距离矢量路由方法来识别在所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的第二数据传输路径;以及
从所述第一数据传输路和所述第二数据传输路径选择所得传输路径。
19.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述ad-hoc通信网络包括SDN,并且其中所述中央控制器是SDN控制器,其中所述发送包括经由到所述SDN的广播将路由请求发送到所述SDN控制器,其中所述方法进一步包括从所述第二网络设备接收另一路由响应,其中所述另一路由响应基于ad-hoc按需距离矢量路由方法来识别在所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的第二数据传输路径,且进一步包括从所述第一数据传输路径和所述第二数据传输路径选择所得传输路径。
20.根据权利要求19所述的网络设备,其特征在于,所述SDN控制器是在所述多个网络设备的多个网络设备中分布的集中式控制器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/069,699 | 2013-11-01 | ||
US14/069,699 US9906439B2 (en) | 2013-11-01 | 2013-11-01 | Ad-hoc on-demand routing through central control |
PCT/CN2014/089513 WO2015062452A1 (en) | 2013-11-01 | 2014-10-25 | Ad-hoc on-demand routing through central control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105659529A true CN105659529A (zh) | 2016-06-08 |
CN105659529B CN105659529B (zh) | 2019-08-16 |
Family
ID=53003330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480057340.6A Active CN105659529B (zh) | 2013-11-01 | 2014-10-25 | 通过中央控制的ad-hoc按需路由 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9906439B2 (zh) |
EP (1) | EP3055950B1 (zh) |
CN (1) | CN105659529B (zh) |
WO (1) | WO2015062452A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108183861B (zh) * | 2013-10-26 | 2021-09-07 | 华为技术有限公司 | Sdn交换机获取精确流表项方法及sdn交换机、控制器、系统 |
US9602394B2 (en) * | 2014-03-20 | 2017-03-21 | Texas Instruments Incorporated | Routing frame propagation in power line networks |
CN105634959A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-06-01 | 杭州华三通信技术有限公司 | 一种软件定义网络中的流表项分发方法和装置 |
US9838271B2 (en) | 2015-05-07 | 2017-12-05 | Ciena Corporation | Network service pricing and resource management in a software defined networking environment |
EP3298826B1 (en) * | 2015-05-19 | 2020-08-12 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Connectivity management mechanism for multi-hop capillary networks |
ES2795925T3 (es) | 2015-11-26 | 2020-11-25 | Signify Holding Bv | Asignación de canal de luz dinámica |
US10111127B2 (en) | 2016-02-26 | 2018-10-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Enhanced software-defined network controller to support ad-hoc radio access networks |
US10080224B2 (en) * | 2016-02-29 | 2018-09-18 | Cisco Technology, Inc. | Insertion slots along deterministic track for movable network device in a deterministic network |
US10360514B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-07-23 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and system to dynamically enable SDN network learning capability in a user-defined cloud network |
WO2018186873A1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Ad hoc service switch-based control of ad hoc networking |
US10411990B2 (en) * | 2017-12-18 | 2019-09-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Routing stability in hybrid software-defined networking networks |
WO2020023909A1 (en) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | GoTenna, Inc. | Vine™: zero-control routing using data packet inspection for wireless mesh networks |
US11165697B2 (en) | 2018-11-16 | 2021-11-02 | Juniper Networks, Inc. | Network controller subclusters for distributed compute deployments |
US20230074222A1 (en) * | 2021-09-03 | 2023-03-09 | Cisco Technology, Inc. | Techniques for allowing software defined (sd) network fabrics to accept network devices from other fabric technologies |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1910857A (zh) * | 2004-01-20 | 2007-02-07 | Lg电子株式会社 | 移动自组织网络系统及其工作方法 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7430257B1 (en) * | 1998-02-12 | 2008-09-30 | Lot 41 Acquisition Foundation, Llc | Multicarrier sub-layer for direct sequence channel and multiple-access coding |
JP3575381B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2004-10-13 | 日本電気株式会社 | リンクステートルーティング用通信装置及びリンクステートルーティング用通信方法 |
EP1398910A1 (de) * | 2002-09-13 | 2004-03-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Positionsabhängiges Routing einer Verbindung zwischen zwei Mobilstationen über eine oder mehrere zwischengeschaltete Mobilstationen |
US7813270B2 (en) * | 2003-05-15 | 2010-10-12 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Route precomputation method and apparatus for bandwidth guaranteed traffic |
DE10350906B4 (de) * | 2003-10-31 | 2005-12-01 | Siemens Ag | Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Adhoc-Funkkommunikationssystem |
EP1639753A4 (en) * | 2004-01-20 | 2006-07-05 | Lg Electronics Inc | MOBILE AD HOC NETWORK SYSTEM AND OPERATING METHOD FOR THIS SYSTEM |
US8929228B2 (en) * | 2004-07-01 | 2015-01-06 | Honeywell International Inc. | Latency controlled redundant routing |
KR100830364B1 (ko) * | 2004-07-07 | 2008-05-21 | 메시네트웍스, 인코포레이티드 | 무선 네트워크에서 안정된 경로들을 선택하기 위한 시스템및 방법 |
US20070110024A1 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-17 | Cisco Technology, Inc. | System and method for spanning tree cross routes |
US20090129376A1 (en) * | 2006-09-15 | 2009-05-21 | S&C Electric Co. | Power distribution system communication system and method |
US20080084856A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Motorola, Inc. | System and method to facilitate path selection in a multihop network |
US7764622B2 (en) * | 2006-12-20 | 2010-07-27 | The Boeing Company | Interplanetary communications network, interplanetary communications network backbone and method of managing interplanetary communications network |
US7839856B2 (en) * | 2007-06-06 | 2010-11-23 | Cisco Technology, Inc. | Centrally controlled routing with tagged packet forwarding in a wireless mesh network |
US20080317047A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-25 | Motorola, Inc. | Method for discovering a route to a peer node in a multi-hop wireless mesh network |
US20100322141A1 (en) * | 2008-03-11 | 2010-12-23 | Hang Liu | Joint association, routing and rate allocation in wireless multi-hop mesh networks |
CN101772122A (zh) | 2008-12-26 | 2010-07-07 | 中国移动通信集团公司 | 移动终端自组织网络建立方法及设备 |
US8625515B2 (en) * | 2009-02-03 | 2014-01-07 | Thomson Licensing | Method and apparatus for dynamic channel assignment and stream control in multi-hop wireless networks |
JP5347846B2 (ja) | 2009-08-31 | 2013-11-20 | 富士通株式会社 | ノード関連情報を収集するシステム、ノード装置、およびフレーム処理方法 |
KR20120097498A (ko) * | 2009-10-14 | 2012-09-04 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 무선 센서 네트워크에서 노드를 동작시키기 위한 방법 |
US9118219B2 (en) * | 2011-07-07 | 2015-08-25 | Landis+Gyr Innovations, Inc. | Methods and systems for determining an association between nodes and phases via a smart grid |
JP5910811B2 (ja) | 2011-07-27 | 2016-04-27 | 日本電気株式会社 | スイッチ装置の制御システム、その構成制御装置および構成制御方法 |
US8774192B2 (en) * | 2011-09-10 | 2014-07-08 | Arnab Das | Methods systems, and devices for robustness improvement in a mobile ad hoc network using reputation-based routing |
US9030939B2 (en) * | 2012-03-23 | 2015-05-12 | Cisco Technology, Inc. | Building alternate routes in reactive routing networks |
EP2831860B1 (en) * | 2012-03-28 | 2022-08-17 | Signify Holding B.V. | A system and method for traffic management using lighting networks |
US9178837B2 (en) * | 2012-07-17 | 2015-11-03 | Cisco Technology, Inc. | System and method for layer-2 network routing |
EP2907341B1 (en) * | 2012-09-25 | 2020-07-15 | Parallel Wireless Inc. | Heterogeneous self-organizing network for access and backhaul |
US9351228B2 (en) * | 2012-09-26 | 2016-05-24 | Optis Cellular Technology, Llc | Metric computation for interference-aware routing |
US9531704B2 (en) * | 2013-06-25 | 2016-12-27 | Google Inc. | Efficient network layer for IPv6 protocol |
US9432990B2 (en) * | 2013-08-23 | 2016-08-30 | Airties Kablosuz Iletisim San. Ve Dis Tic. A.S. | Hybrid mesh network |
US9571384B2 (en) * | 2013-08-30 | 2017-02-14 | Futurewei Technologies, Inc. | Dynamic priority queue mapping for QoS routing in software defined networks |
US9882804B2 (en) * | 2013-09-26 | 2018-01-30 | Cisco Technology, Inc. | Co-existence of a distributed routing protocol and centralized path computation for deterministic wireless networks |
US9225641B2 (en) * | 2013-10-30 | 2015-12-29 | Globalfoundries Inc. | Communication between hetrogenous networks |
-
2013
- 2013-11-01 US US14/069,699 patent/US9906439B2/en active Active
-
2014
- 2014-10-25 EP EP14857640.8A patent/EP3055950B1/en active Active
- 2014-10-25 CN CN201480057340.6A patent/CN105659529B/zh active Active
- 2014-10-25 WO PCT/CN2014/089513 patent/WO2015062452A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1910857A (zh) * | 2004-01-20 | 2007-02-07 | Lg电子株式会社 | 移动自组织网络系统及其工作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015062452A1 (en) | 2015-05-07 |
US9906439B2 (en) | 2018-02-27 |
EP3055950A1 (en) | 2016-08-17 |
US20150124625A1 (en) | 2015-05-07 |
EP3055950B1 (en) | 2018-01-03 |
CN105659529B (zh) | 2019-08-16 |
EP3055950A4 (en) | 2016-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105659529A (zh) | 通过中央控制的ad-hoc按需路由 | |
US7334047B1 (en) | Method and system for selective link state advertisement blocking over a data network area | |
CN101005452A (zh) | 一种在ip设备之间进行通信的方法和系统 | |
JP5943431B2 (ja) | ネットワーク、データ転送ノード、通信方法およびプログラム | |
CN101127714B (zh) | 一种无线网状网络中路由管理方法及设备 | |
CN101383772B (zh) | 一种自动发现并建立mac路由信息表的方法及装置 | |
CN104184663A (zh) | 基于软件定义网络和一体化标识网络的通信方法和装置 | |
CN104301238A (zh) | 一种报文处理方法、装置及系统 | |
CN102136998B (zh) | 流量工程和服务器选择的联合优化方法、系统及相关设备 | |
CN105376292A (zh) | 基于名称的转发中的显式策略反馈 | |
US10075362B2 (en) | Method and apparatus for determining next hop and advertising routing information | |
WO2017059699A1 (zh) | 路径计算方法及装置 | |
CN105050149A (zh) | 用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法 | |
CN104301229A (zh) | 数据包转发方法、路由表生成方法及装置 | |
CN104168194A (zh) | 集群网络路径控制方法、设备和集群网络系统 | |
US10523629B2 (en) | Control apparatus, communication system, communication method, and program | |
WO2021004213A1 (zh) | 融合网络的路径标签确定方法及装置、存储介质及电子装置 | |
JP6191703B2 (ja) | 通信制御システム、通信制御方法および通信制御プログラム | |
CN104158737A (zh) | 一种控制路由信息发布的方法、装置和系统 | |
CN101465788A (zh) | 一种域间路由互通的方法、装置和路径计算单元 | |
CN108092896A (zh) | 堆叠系统和聚合组建立装置 | |
CN104995879A (zh) | 通信系统、通信方法、控制装置、控制装置控制方法和程序 | |
CN108429686B (zh) | 一种基于规则拓扑结构网络的路由方法 | |
CN116455817A (zh) | 一种软件定义云网融合架构及路由实现方法 | |
CN102082782A (zh) | Ospf网络中引入外部路由的方法及相关设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |