CN106161234B - 路由消息递送方法、使用该方法的网络节点和通信系统 - Google Patents

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CN106161234B CN201510150704.1A CN201510150704A CN106161234B CN 106161234 B CN106161234 B CN 106161234B CN 201510150704 A CN201510150704 A CN 201510150704A CN 106161234 B CN106161234 B CN 106161234B
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Abstract

本公开提出路由消息递送方法、使用该方法的网络节点和通信系统。根据示范性实施例中的一个，所提出的路由消息递送方法将包含至少(但不限于)：起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；在所述计时器的第一默认值期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；在所述计时器的第一默认值期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；构造当前网络拓扑；评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径；以及更新所述当前网络拓扑。

Description

路由消息递送方法、使用该方法的网络节点和通信系统
技术领域
本公开大体上涉及适用于网络节点的路由消息递送方法、使用所述方法的网络节点和使用所述方法的通信系统。
背景技术
在基于邻近中继网络(proximity-based relay network)中，可存在相互互连的一个或一个以上的网络节点，且所述网络节点中的任一个可作为中继器以将消息从网络的一个位置转发到网络的另一位置。网络节点可经由无线连接、同轴电缆、光纤缆线等而连接到另一网络节点。此外，网络节点可为将提供Wi-Fi连接给一个或一个以上电子装置的接入点。另外，网络节点可具有或可不具有因特网(Internet)连接，且因此可依赖于另一网络节点以接取因特网。在此种状况下，网络节点将需要根据预定机制来确定如何从另一网络节点来转发消息和起始其自身的消息。
因此，为了使网络节点作为整体的一部分，将需要网络节点在预定义机制下操作，以便使基于邻近中继网络维护一可操作的网络拓扑。举例来说，需要网络节点维护路由表(routing table)，以使得如果将消息转发或起始，那么所述节点将知晓相邻网络节点是哪些网络节点且哪些路由可用。然而，假设基于邻近中继网络的网络节点中的每一个皆能够在任何时间起始其自身的消息且将消息转储到网络中，则过多的信息将导致基于邻近中继网络过载。因此，网络设计的重要目标之一可涉及有效地管理网络的拓扑以便减少网络的负担。
并且，选择网络路由的机制是很关键的。通常，当网络节点可从不同路由进行选择以递送消息时，网络节点将选择具有最小跳跃数量的路由。然而，这种选择路由的方法可能不是最佳的。举例来说，在处于户外的一个或一个以上网络节点且因此未被有线电源供电的情形下，可能会有电池电量相关的问题。并且，网络节点之间的连接质量和距离也是相关的。因此，需采用更稳健的机制以确定网络路由的选择。
此外，网络节点可能突然离线，或另一网络节点可能突然激活。每一网络节点可需要有办法查明在基于邻近中继网络内的哪些网络节点离线且哪些网络节点是新增的，以使得每当情形改变时，每一网络节点将能够适应新情形并且作出反应。如果网络拓扑的改变未被网络节点发现，那么网络节点之间的路由表的不一致将导致数据分组损失或处置不当的网络错误。
发明内容
因此，本公开涉及适用于网络节点的路由消息递送方法、使用所述方法的网络节点和使用所述方法的通信系统。
根据示范性实施例中的一个，所提出的路由消息递送方法将包含至少(但不限于)：起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；在所述计时器的第一默认值期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；在所述计时器的第一默认值期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；构造当前网络拓扑；评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径；以及更新所述当前网络拓扑。
根据示范性实施例中的一个，所提出的网络节点将包含至少(但不限于)：计时器，用于起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；路由消息转发器电路，用于在所述计时器期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；路由消息起始电路，用于在所述计时器期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；路由表生成器电路，用于构造当前网络拓扑且更新所述当前网络拓扑；以及路由度量评估电路，用于评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径。
根据示范性实施例中的一个，所提出的通信系统将包含至少(但不限于)：第一网络节点，包含计时器，用于起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数，路由消息转发器，用于在所述计时器期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息，路由消息起始电路，用于在所述计时器期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息，路由表生成器，用于构造当前网络拓扑且更新所述当前网络拓扑，路由度量评估电路，用于评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径，以及第一无线接口；以及第二网络节点，包含第二无线接口，用于经由所述第一无线接口而与所述第一网络节点通信。
为了使本公开的上述特征和优点可理解，下文详细描述伴随有图式的优选实施例。应理解，以上一般描述和以下详细描述都是示范性的，且希望进一步解释如所主张的本公开。
附图说明
包含附图以便进一步理解本公开，且附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。所述图式说明本公开的实施例，且与描述一起用以解释本公开的原理。
图1A说明根据本公开的示范性实施例中的一个的基于邻近中继网络。
图1B说明根据本公开的示范性实施例中的一个的适用于网络节点的所提出的路由方法。
图1C以功能框图说明根据本公开的示范性实施例中的一个的网络节点。
图1D说明根据本公开的示范性实施例中的一个的基于邻近中继网络。
图2A说明根据本公开的示范性实施例中的一个的路由消息的起始和中继过程。
图2B说明通过使用图2A的图式而确定起始源的实例。
图3A说明根据本公开的示范性实施例中的一个发射路由消息。
图3B说明根据本公开的示范性实施例中的一个维护路由表。
图4说明根据本公开的示范性实施例中的一个的链路故障恢复。
图5说明根据本公开的示范性实施例中的一个在链路故障恢复期间维护路由表。
图6概述根据本公开的示范性实施例中的一个的适用于网络节点的所提出的路由方法。
【主要元件标号说明】
101：网络节点
102：网络节点
103：网络节点
104：网络节点
105：网络节点
106：无线局域网络
108：因特网
150：网络节点
151：路由消息转发器电路
152：路由消息起始电路
153：路由度量评估电路
154：路由表生成器电路
155：链路故障恢复电路
156：链路故障检测电路
157：用户空间路由表
158：内核空间路由表
211：网络节点
212：网络节点
213：网络节点
301：网络节点
302：网络节点
303：网络节点
304：网络节点
305：网络节点
351：用户空间
352：内核空间
353：用户空间
354：内核空间
501：网络节点
502：网络节点
503：网络节点
504：网络节点
505：网络节点
511：用户空间
512：内核空间
Dab：路径
Dae：路径
Dbc：路径
Dcd：路径
Ded：路径
S111、S112、S113、S114、S115、S116、S201、S202、S203、S204、S205、S221、S222、S223、S224、S225、S226、S227、S228、S229、S230、S231、S232、S233、S234、S235、S311、S312、S313、S314、S315、S401、S402、S403、S404、S405、S601、S602、S603、S604、S605、S606：步骤
T0：时间
T0-δ：第二默认值/时间
T0–2δ：第三默认值
具体实施方式
本公开提出在基于邻近中继网络中适用于网络节点的路由消息递送方法、使用所述方法的网络节点和使用所述方法的通信系统。在基于邻近中继网络内，网络节点将能够根据计时器设置来确定转发抑或起始路由消息，以便防止网络过载。且，所有可能路由的度量将由网络节点根据算法来评估，以便确定最佳路由来发射数据。此外，在网络节点新启动或突然消失的情形下，基于邻近中继网络的动态网络拓扑将更新每一网络节点内的路由记录以便避免网络错误。
现将详细参考本公开的示范性实施例，其实例在附图中得以说明。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A说明根据本公开的实施例中的一个的示范性基于邻近中继网络。所例举的基于邻近中继网络类似于修改型移动临时网络(Mobile Ad-hoc Network，MANET)，可支持无线局域网(wireless local area network，WLAN)和装置间(device to device，D2D)通信。所例举的基于邻近中继网络可包含多个网络节点，例如，图1A中的网络节点101到105。每一网络节点可为没有有线连接的Wi-Fi接入点(Access Point，AP)。每一网络将具有多个网络接口，其为符合不限于IEEE 802.1x的特定通信标准的物理硬件接口，例如，硬件卡。举例来说，网络节点101具有标记为“0”、“1”和“2”的三个网络接口。网络节点101的网络接口0专用于提供WLAN 106无线连接，网络节点101的网络接口1无线连接到网络节点102，且网络节点101的网络接口2连接到网络节点105。类似原则将适用于其它网络节点。举例来说，网络节点103的网络接口0可用于提供WLAN无线连接，而网络接口1和2可用于连接到两个不同网络节点。
并且，每一网络节点将能够直接连接到其它网络节点，只要其它网络节点处于所述网络节点的网络接口的无线范围内。举例来说，网络节点101将能够连接到网络节点102和网络节点105，这是因为网络节点102和网络节点105处于网络节点101的网络接口1和2的无线范围内。然而，如果网络节点101具有第四网络接口，即，网络接口3(未图示)，且假设网络节点103处于网络接口3的范围内，那么网络节点101也将能够连接到网络节点103。
每一网络节点的WLAN无线连接可支持具有一个或一个以上用户装置(UserEquipment，UE)。举例来说，网络节点101在其网域下具有WLAN106，以便对希望连接到因特网的移动电子装置提供无线连接。然而，因特网连接将仅由具有接入因特网的硬件基础设施的网络节点直接提供。对于不具有直接因特网接入的硬件基础设施的网络节点，因特网连接可通过经由一个或一个以上网络节点而中继因特网108连接来间接提供。举例来说，网络节点101无法直接接入因特网，必须通过将WLAN 106的服务请求路由到具有直接因特网接入的另一网络节点来间接提供因特网连接。然而，在图1A的实例中，仅网络节点105具有对因特网108的直接接入，因此网络节点101可通过WLAN 106将需要经由路径<Dae>或经由路径<Dab>、<Dbc>、<Dcd>和<Ded>而间接连接到因特网108。举例来说，网络节点101到105可为具有多个网络接口的无线路由器，且明确地说，网络节点105可为连接到调制解调器(未图示)的无线路由器。从用户装置的观点来说，网络节点可被视为普通Wi-Fi AP。
图1B说明根据本公开的示范性实施例中的一个的适用于基于邻近中继网络的所提出的路由方法的概述。在步骤S111中，由网络节点假设网络拓扑(i.e.，无线拓扑)。举例来说，网络节点可从可存储在无线节点本地的非暂时性存储介质中的路由表获得最近知晓的无线拓扑的信息。通过获得无线拓扑的信息，网络节点将知晓将信息递送到特定网络节点的所有可能路径，且因此将能够知晓最佳相邻节点以将数据分组递送到相邻节点。在步骤S112中，将确定路由消息的起始源。明确地说，网络节点将通过将计时器设置为第一默认值来确定是否起始自身网络节点的路由消息，其中，第一默认值为非零正数。如果已设置为第一默认值的计时器已期满，而网络节点未从另一相邻网络节点接收到路由消息，那么网络节点将起始路由消息，且在发射路由消息之后，将计时器重置为第一默认值。路由消息将用于构造或更新网络拓扑。路由消息将以泛洪(flooding)方式递送，这是因为网络节点将最终将路由消息发射到每一相邻节点，所述相邻节点为可直接在网络节点内的无线接口的范围内接入的邻近网络节点。在构造网络拓扑之后，网络节点将选择最佳路径来递送数据分组。
在步骤S113中，如果在设置为第一默认值的计时器已期满之前，网络节点已实际上接收到路由消息，那么网络节点会将路由消息转发到相邻网络节点。接着，在转发路由消息之后，网络节点会将计时器重置为第二默认值，其中第二默认值小于第一默认值。且接着，网络节点可判断在设置为第二默认值的计时器已期满之前，是否接收到下一路由消息。如果接收到下一路由讯息，那么网络节点接着将转发路由消息，并且将计时器重置为第三默认值，其中第三默认值小于第二默认值。否则，网络节点将起始路由消息且将计时器重置为第一默认值。路由消息将包含以下各内容：AP子网信息、所附接的用户的数量、全球定位卫星(global positioning satellite，GPS)信息、网络节点的电池状态等，但不限于此。
然而，为了确定相邻网络节点以将数据分组转发到此，网络节点将需要知晓最佳路径。因此，在步骤S114中，网络节点将通过计算网络节点与目标网络节点之间的所有路径的度量而客观地评估所有路径。在本公开中，稍后将阐述度量的计算。如果接收到路由消息以加以转发，当前网络节点和所选择的路径的信息将附加到先前接收的路由信息。在步骤S115中，网络节点将更新网络节点的存储介质内所存储的路由表，以使得路由表含有网络拓扑的最当前的信息。在步骤S116中，如果基于邻近中继网络内的某网络节点突然离线，那么其余网络节点将执行链路故障恢复。在本公开中，稍后将阐述图1C的每一步骤的细节。
图1C以功能框图说明根据本公开的示范性实施例中的一个的网络节点。网络节点150将包含至少多个网络接口(展示在图1A中)、路由消息转发器电路151、路由消息起始电路152、路由度量评估电路153、路由表生成器电路154、链路故障恢复电路155和链路故障检测电路156，但不限于此。电路151到156中的每一个可与中央处理单元(CPU)(未图示)和非暂时性存储介质(未图示)介接或成为其一部分。并且，电路151到156中的每一个可与前述网络接口直接或间接电连接。路由表生成器电路154可与存储介质介接以生成、维护且更新用户空间路由表157和内核空间路由表158。每一网络接口可包含发射器、接收器和用于发射与接收无线信号的一个或一个以上天线。从网络接口的接收器，网络节点150可接收来自另一节点的路由消息、来自另一网络节点的链路故障消息和将从WLAN起始且递送的消息。在本公开中，稍后将进一步阐述电路151到156中的每一个的特定细节。
图1D进一步详细地说明基于图1A所例举的基于邻近中继网络。在连接的两个网络节点之间，可交换路由消息、数据分组(未图示)和/或链路故障消息。网络节点101到105中的每一个可起始一个或一个以上数据分组以由其它网络节点中继到具有用于连接到因特网的硬件基础设施的网络节点。网络节点中的每一个(例如网络节点101等)，将存储路由表，所述路由表包含用户空间路由表和内核空间路由表。基于路由表和与每一路由相关联的所计算的度量，网络节点将知晓最佳路径以递送至少一个数据分组。最佳路径或路由为具有最佳的所计算的度量值的路由或路径。
将进一步详细地阐述图1B的步骤S112和S113。图2A说明根据本公开的示范性实施例中的一个的路由消息的起始和中继过程。还将与图2A一起参看图1C。在步骤S201中，网络核心的处理器可将计时器设置为第一默认值T0且随后启动计时器，其中所述第一默认值为非零正数。在步骤S202中，路由消息转发器电路151可与网络节点的CPU交互，以确定在计时器的第一默认值已期满之前，网络节点的网络接口是否已接收到路由消息。如果在计时器的第一默认值已期满之前已由网络节点接收到路由消息，那么在步骤S204中，路由消息转发器电路151将经由网络接口的发射器而转发路由消息。随后，在步骤S205中，路由消息转发器电路151将计时器重置为第二默认值(T0-δ)，第二默认值(T0-δ)为通过将第一默认值T0减去预定δ值而获得的值，其中δ值为非零正值。如果在第二默认值(T0-δ)已期满之前已接收到另一路由消息，那么步骤S204和S205将通过将计时器重置为第三默认值(T0-2δ)而重复，其中第三默认值(T0-2δ)比第二默认值(T0-δ)小δ值且比第一默认值小2×δ值。
如果在计时器的第一默认值已期满之前未接收到路由消息，那么在步骤S203中，路由消息起始电路152将起始路由消息，且经由网络接口的发射器而发射路由消息。因为路由消息起始电路152借助于CPU而将计时器重置回第一默认值T0，所以步骤S201将接着重复。当转发路由消息时，路由消息转发器电路151将额外信息(例如，相关于路径的信息和相关于网络节点的信息)附加于路由消息。
图2B说明通过使用图2A的图式而确定起始源的实例。在这个实例中，假设三个网络节点211、212和213依序连接。在步骤S221中，假设网络节点211已起始第一路由消息且将计时器设置为第一默认值T0。第一路由消息被发射到网络节点212。网络节点211如果未接收到路由消息，则在步骤S223中在定时器的第一默认值T0期满。然而，在步骤S222中，如果假设网络节点211已接收到第二路由消息，那么网络节点211将转发第二路由消息且将计时器重置为第二默认值T0-δ，且在步骤S225中在定时器的第二默认值T0-δ期满。然而，在计时器在步骤S225中期满之前，网络节点211已在步骤S224中接收到第三路由消息，且网络节点211将响应于接收到第三路由消息而转发第三路由消息。
对于网络节点212的实例，在步骤S226中，网络节点212已从网络节点211接收到第一路由消息，且随后将第一路由消息转发到网络节点213。网络节点212将接着将计时器重置为第二默认值T0–δ，且在步骤S227中期满。然而，假设网络节点212在出现步骤S227之前，未接收到路由消息，那么在步骤S228中，网络节点212将起始第四路由消息以发射到网络节点211和网络节点213，且将计时器重置为第一默认值T0，且在步骤S230中期满。然而，在步骤S229中，假设网络节点212已从网络节点213接收到第五路由消息。计时器将接着重置为第二默认值T0–δ。
对于网络节点213的实例，在步骤S231中，网络节点213接收到网络节点212转发的第一路由消息。网络节点213接着转发路由消息且将计时器重置为第二默认值T0–δ，且在步骤S232中期满。然而，在步骤S233中，网络节点213已从网络节点212接收到第四路由消息。假设在步骤S233中，在第二默认值T0–δ已期满之前接收到第二路由消息，那么在步骤S233中，计时器将重置为第三默认值T0–2δ而在步骤S234中期满。在步骤S235中，因为定时器的第三默认值T0–2δ期满之前未接收到路由消息，所以网络节点213将起始路由消息。应注意，第三默认值未必比第二默认值小δ，而是可比第二默认值小不同于δ的值，只要第三默认值比第二默认值小即可。
图3A说明根据本公开的示范性实施例中的一个发射路由消息。在步骤S311中，网络节点301起始第一路由消息，且网络节点301的路由消息起始电路152将经由网络节点301的网络接口2而发射第一路由消息。第一路由消息将包含Ua、Na、Loca、Bata的参数，但不限于此。其中Ua为无线附接到网络节点301的用户装置的用户数，Na为网络节点301的AP子网地址，Bata为网络节点301的电池状态，且Loca为网络节点301的GPS位置。路由消息由网络节点302的网络接口1接收。网络节点301与网络节点302之间的联机信息在图3A中表示为<Dab>。当接收到第一路由消息，网络节点302将通过将联机信息和相关于网络节点302的信息附加到第一路由消息以作为第二路由消息而将路由消息转发到其目的地。在步骤S312中，网络节点302将包含(Ua、Na、Loca、Bata)、<Dab>和(Ub、Nb、Locb、Batb)的第二路由消息发射到网络节点303，其中Ub为无线附接到网络节点301的用户装置的用户数，Nb为网络节点302的AP子网地址，Batb为网络节点301的电池状态，且Locb为网络节点301的GPS位置。在步骤S313中，网络节点303将通过将相关于网络节点303与网络节点302之间的联机信息和网络节点302的信息附加于第二路由信息以便生成将包含(Ua、Na、Loca、Bata)、<Dab>和(Ub、Nb、Locb、Batb)、<Dbc>和(Uc、Nc、Locc、Batc)的第三路由信息，而将第三路由信息转发到网络节点304。或者，在步骤S314中，网络节点301的网络接口2将第一路由消息发射到网络节点305，在步骤S315中，网络节点305将第四路由消息递送到网络节点304。在此状况下，第四路由消息将包含(Ua、Na、Loca、Bata)、<Dae>和(Ue、Ne、Loce、Bate)。通过使节点将信息附加到所接收的路由消息，可减小消息的量。
图3B说明根据本公开的示范性实施例中的一个维护路由表。通常，网络节点可利用路由表生成器电路154以生成、维护且更新每一网络节点内所存储的路由表。每一路由表可包含用户空间路由表157和内核空间路由表158。用户空间与应用层相关联，而内核包含可由网络节点的操作系统访问而不易由应用层访问的信息。因为内核空间路由表中的信息简单，所以可提高路由效率。通过将信息附加到所接收的消息，接收的节点可立刻检索多个节点的信息。
对于图3A的实例，基于先前接收的信息，网络节点301将知晓为了将路由消息发射到网络节点304，可存在两个可能路径。参考图3B的路由表，如路由表的用户空间351中明显可见，第一路径将历经<Dab>、<Dbc>、<Dcd>，且第二路径将历经<Dae>和<Ded>。在内核空间中，展示了目的地和将到达目的地的接口编号。举例来说，在内核空间352中，展示了与第二路径相关联的目的地为Na，其为网络节点301的AP子网地址，且网络接口为“2”。类似地，用户空间353展示路径与其对应度量，且内核空间354展示目的地与其对应网络接口。为了评估两个路径中的哪一个为最佳路径，网络节点301将利用路由度量评估电路153以计算路由表的用户空间351中的多个路由度量，例如，度量Ma，1和Ma，2。度量的计算将对应于图1B的步骤S114。
通常，度量的计算将基于网络节点的节点类型、节点电池状态、节点之间的联机信息(例如，距离信息)和用户数来计算。详细地说，可如下计算度量Wr：
如果目的地与分组源直接相邻，那么wr＝1；否则
其中WM和WD分别为与MANET和容迟容断网络(delay-and-disruption tolerantnetwork，DTN)中继器相关联的权重且为小于1的值，而NM和ND分别为MANET和DTN中继器的数量。参数γ为一个极小值，将用于限制低电池或过载路由的使用。仅有当特定路由上的每一节点具有高于预定义阈值Bth的电池电量，且特定路由上的每一节点所附接的用户数量不过载时，I(·)＝0。如果不满足上述准则，那么I(·)＝1。且di为路由的第i段的距离，d0为参考距离，且l为描述距离影响力的因子。参数可根据不同目的或服务来配置。举例来说，对于串流应用，偏好MANET胜于DTN，设置1>WM>WD，对于容迟应用，偏好DTN剩余MANET，设置1>WD>WM。
在路由度量评估电路153计算每一路由的度量之后，网络节点将能够选择具有最佳度量值的最佳路由以递送一个或一个以上数据分组。请参考以图3A的实例，在如图3B的路由表所示而计算度量之后，假设Ma，2相比Ma，1具有较佳值，那么，节点304将选择路径<Dae>和<Ded>来传送分组至节点301。路由表生成器154可接着更新用户空间路由表157和内核空间路由表158以将所计算的度量记录在路由表中。且，因为路由消息由路由消息起始电路152起始或由路由消息转发器电路151转发，所以路由表生成器电路154可更新路由表以反映由每一网络节点选择或附加的路径信息。
图4说明根据本公开的示范性实施例中的一个的链路故障恢复。在步骤S401中，当由于中继器损坏或停电而出现链路故障时。在步骤S402中，网络节点的链路故障检测电路156已检测到网络节点固有的网络错误，且发射链路故障消息以通知相邻网络节点。另一情况的实施例中，链路故障恢复电路155可从另一相邻节点接收链路故障消息，在步骤S403中，响应于接收到的链路故障消息，链路故障恢复电路155可经由网络接口的发射器而将链路故障消息转发到相邻网络节点。在步骤S404中，网络节点将在用户空间路由表157中移除故障路由路径与其度量，以便防止所述路由路径被网络节点选择。在步骤S405中，将根据用户空间路由表157中的路由改变而更新内核空间路由表158。
图5为说明根据本公开的示范性实施例中的一个的链路故障恢复期间的路由表的维护的实例。将一起参看图4和图5。在步骤S401中，假设网络节点505已由于中继器损坏或停电而经历网络链路故障，以致于网络节点505无法连接到网络节点501和网络节点504。在步骤S402中，网络节点501和504可检测到网络节点505的网络故障，且将链路故障消息发射到相邻节点以向网络节点502和网络节点503通知故障。明确地说，在步骤S403中，在检测到网络节点505的故障之后，网络节点501可将链路故障消息发射到网络节点502，且网络节点504可将链路故障消息发射到网络节点503。在步骤S404中，假设用户空间511和内核空间512维护在网络节点504内，将通过从路由表移除故障路由来更新路由表的用户空间511。对于此实例，将通过移除用户空间511的最后两项来移除与路径<Dae>和<Ded>相关联的路由信息以及度量，并从网络的剩余部分提供服务，而路径<Dae>和<Ded>将不再可用。在步骤S405中，将更新内核空间512以反映对用户空间511进行的改变。对于此实例，对应于目的地网络节点501的AP子网地址Na的网络接口2将不再可用，因此，到网络节点501的AP子网地址Na的路径改为重新路由到网络节点501的AP子网地址Na的网络接口1，内核空间512中对应于网络节点501的AP子网地址Na的接口参数将从2改变为1，且内核空间512表还展示，因为网络节点505的AP子网地址Ne由于故障而完全不可用，所以网络节点505的AP子网地址Ne的网络接口2与网络节点505的AP子网地址Ne一起将不可用。
图6概述根据本公开的示范性实施例中的一个的适用于网络节点的所提出的路由方法。应注意，本公开不将以下步骤限于准确次序。在步骤S601中，网络节点将起始具有第一默认值的计时器，其中第一默认值为非零正数。在步骤S602中，网络节点在计时器的第一默认值期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发第一路由消息。否则，在步骤S603中，网络节点在计时器的第一默认值期满之前未接收到第一路由消息，经由第一路径和第二路径而起始第二路由消息，其中网络节点可通过泛洪到所有相邻网络节点或至少一个相邻网络节点而起始路由消息。在步骤S604中，网络节点可构造当前网络拓扑。在步骤S605中，网络节点将评估当前网络拓扑内的第一路径和第二路径，以经由第一路径或第二路径而递送数据分组。在步骤S606中，网络节点可更新当前网络拓扑。
在示范性实施例中的一个中，在计时器期满之前接收到第一路由消息而转发第一路由消息可还包含：在发射第一路由消息之后将计时器重置为比第一默认值小δ的第二默认值，其中δ为非零正数；以及如果在第二默认值期满之前接收到第三路由消息，那么转发第三路由消息。
在示范性实施例中的一个中，在计时器期满之前未接收到第一路由消息而起始第二路由消息可还包含：在发射第二路由消息之后，将计时器重置为第一默认值；以及确定在第一默认值期满之前是否接收到第四路由消息。
在示范性实施例中的一个中，前述转发第一路由消息可包含：接收包括第一组网络节点参数和第一距离参数的第一路由消息；将第二组网络节点参数和第一联机信息附加于第一路由消息；以及转发包括第一组网络节点参数、第二组网络节点参数和第一联机信息的第一路由消息。
在示范性实施例中的一个中，第一组网络节点参数与第二组网络节点参数两者可包含附接到网络节点的用户数、网络节点的接入点(AP)子网地址、网络节点的全球定位卫星(GPS)地址和网络节点的电池状态。
在示范性实施例中的一个中，前述评估当前网络拓扑内的第一路径和第二连接可包含：基于目标节点的类型、目标节点的电池状态、网络节点与目标节点之间的联机信息和用户数而计算多个路由度量；以及评估具有最佳路由度量的最佳路径以递送数据分组。前述节点类型为与移动临时网络(MANET)中继器或容迟容断网络(DTN)中继器相关联的权重。
在示范性实施例中的一个中，前述更新当前网络拓扑可包含更新包括用户空间路由表和内核空间路由表的路由表。用户空间路由表可包含第一路径和与第一路径相关联的第一度量。内核空间路由表可包含目的地网络节点和目的地网络节点的网络接口编号。
前述更新网络拓扑还可包含：检查另一网络节点的故障；将第一故障消息发射到其它相邻节点；以及将第二故障消息转发到其它相邻节点。
在示范性实施例中的一个中，前述更新网络拓扑可还包含：从用户空间路由表和内核空间路由表移除与故障相关联的另一网络节点；以及更新路由表以反映与移除另一网络节点相关联的改变。
鉴于前述描述，本公开适合由具有基于邻近中继网络的通信系统使用，且可减少在需要每一网络节点维护且更新准确的当前网络拓扑时在网络节点之间交换的必要信息。且，本公开在由基于邻近中继网络使用时将准确地确定适用于递送消息的路由，以便优化总网络性能。此外，本公开在由基于邻近中继网络使用时将对网络拓扑的突然改变作出反应，以便将因在网络节点之间具有网络拓扑的不同认知而导致的网络错误的概率减到最小。
用于描述本申请案的元件、动作或指令不应解释为对本公开为关键或必要的，除非明确地如此描述。而且，如本文中所使用，用词“一”希望排除一个以上项目。如果希望仅一个项目，那么可使用术语“单一”或类似语言。此外，如本文中所使用，在多个项目和/或多个项目种类的列表之前的术语“中的任一个”希望包含所述项目和/或项目种类个别地或结合其它项目和/或其它项目种类“中的任一个”、“中的任何组合”、“中的任何多个”和/或“中的多个的任何组合”。此外，如本文中所使用，术语“集合”希望包含任何数量个项目，包含零个。此外，如本文中所使用，术语“数量”希望包含任何数量，包含零。
所属领域的技术人员将明白，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对所公开的实施例的结构进行各种修改和变化。鉴于是以上内容，希望本公开涵盖本公开的修改和变化，只要所述修改和变化落入所附权利要求书和其等效物的范围内。

Claims (23)

1.一种适用于网络节点的路由消息递送方法，包括：
起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；
在所述计时器的第一默认值期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；
在所述计时器的第一默认值期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；
构造包括所述第一路径和所述第二路径的当前网络拓扑；以及
更新所述当前网络拓扑，包括更新包括用户空间和内核空间的路由表。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述计时器期满之前接收到所述第一路由消息而转发所述第一路由消息还包括：
在发射所述第一路由消息之后将所述计时器重置为比所述第一默认值小δ的第二默认值，其中δ为非零正数；以及
如果在所述第二默认值期满之前接收到第三路由消息，那么转发所述第三路由消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述计时器期满之前未接收到所述第一路由消息而起始所述第二路由消息还包括：
在发射所述第二路由消息之后，将所述计时器重置为所述第一默认值；以及
确定在所述第一默认值期满之前是否接收到第四路由消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中转发所述第一路由消息包括：
接收包括第一组网络节点参数的所述第一路由消息；
将第二组网络节点参数和第一联机信息附加于所述第一路由消息；以及
转发包括所述第一组网络节点参数、所述第二组网络节点参数、所述第一联机信息的所述第一路由消息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一组网络节点参数和所述第二组网络节点参数包括：
用户数目；
接入点子网地址；
全球定位卫星地址；以及
电池状态。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径，其中评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径包括：
基于目标节点的类型、所述目标节点的电池状态、所述网络节点与所述目标节点之间的距离和用户数而计算多个路由度量；以及
评估具有最佳路由度量的最佳路径以递送至少一个数据分组。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述节点类型包括移动临时网络中继器或容迟容断网络中继器相关联的权重。
8.根据权利要求1所述的方法，其中
所述用户空间路由表包括：
所述第一路径；以及
与所述第一路径相关联的第一度量，且
所述内核空间路由表包括：
目的地网络节点；以及
所述目的地网络节点的网络接口编号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
检测另一网络节点的故障；
将第一故障消息发射到其它相邻节点；以及
将第二故障消息转发到其它相邻节点。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
从所述用户空间路由表和所述内核空间路由表移除与所述故障相关联的所述另一网络节点；以及
更新所述路由表以反映与移除所述另一网络节点相关联的改变。
11.一种网络节点，包括：
计时器，用于起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；
路由消息转发器电路，用于在所述计时器期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；
路由消息起始电路，用于在所述计时器期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；以及
路由表生成器电路，用于构造当前网络拓扑且更新所述当前网络拓扑，包括更新包括用户空间和内核空间的路由表。
12.根据权利要求11所述的网络节点，其中所述路由消息转发器电路还经配置以用于：
在发射所述第一路由消息之后将所述计时器重置为比所述第一默认值小δ的第二默认值，其中δ为非零正数；以及
如果在所述第二默认值期满之前接收到第三路由消息，那么转发所述第三路由消息。
13.根据权利要求11所述的网络节点，其中所述路由消息起始电路还经配置以用于：
在发射所述第二路由消息之后，将所述计时器重置为所述第一默认值；以及
确定在所述第一默认值期满之前是否接收到第四路由消息。
14.根据权利要求11所述的网络节点，还包括发射器和接收器，且所述路由消息转发器电路转发所述第一路由消息包括：
经由所述接收器而接收包括第一组网络节点参数的所述第一路由消息；
将第二组网络节点参数和第一联机信息附加于所述第一路由消息；以及
经由所述发射器而转发包括所述第一组网络节点参数、所述第二组网络节点参数、所述第一联机信息的所述第一路由消息。
15.根据权利要求14所述的网络节点，其中所述第一组网络节点参数和所述第二组网络节点参数包括：
用户数；
接入点子网地址；
全球定位卫星地址；以及
电池状态。
16.根据权利要求11所述的网络节点，还包括用于评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径的路由度量评估电路和发射器，且所述路由度量评估电路评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径包括：
基于目标节点的类型、所述目标节点的电池状态、所述网络节点与所述目标节点之间的距离和用户数而计算多个路由度量；以及
经由所述发射器经由具有最佳路由度量的最佳路径而转发至少一个数据分组。
17.根据权利要求16所述的网络节点，其中所述节点类型包括移动临时网络中继器或容迟容断网络中继器，各有相关联的权重。
18.根据权利要求11所述的网络节点，其中
所述用户空间路由表包括：
所述第一路径；以及
与所述第一路径相关联的第一度量，且
所述内核空间路由表包括：
目的地网络节点；以及
所述目的地网络节点的网络接口编号。
19.根据权利要求18所述的网络节点，还包括：
链路故障检测电路，用于：
检测另一网络节点的故障；
将第一故障消息发射到其它相邻节点；以及
将第二故障消息转发到其它相邻节点。
20.根据权利要求19所述的网络节点，其中所述链路故障检测电路还经配置以用于：
经由所述路由表生成器电路而从所述用户空间路由表和所述内核空间路由表移除与所述故障相关联的所述另一网络节点；以及
更新所述路由表。
21.一种通信系统，包括：
第一网络节点，包括：
计时器，用于起始具有第一默认值的计时器，其中所述第一默认值为非零正数；
路由消息转发器电路，用于在所述计时器期满之前接收到第一路由消息，经由第一路径而转发所述第一路由消息；
路由消息起始电路，用于在所述计时器期满之前未接收到所述第一路由消息，经由所述第一路径和第二路径而起始第二路由消息；
路由表生成器电路，用于构造当前网络拓扑且更新所述当前网络拓扑，包括更新包括用户空间和内核空间的路由表；
以及
第一无线接口；以及
第二网络节点，包括：
第二无线接口，用于经由所述第一无线接口而与所述第一网络节点通信。
22.根据权利要求21所述的通信系统，其中所述第一网络节点还包括：
路由度量评估电路，用于评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径，所述路由度量评估电路评估所述当前网络拓扑内的所述第一路径和所述第二路径包括：
基于目标节点的类型、所述目标节点的电池状态、所述网络节点与所述目标节点之间的距离和用户数而计算多个路由度量；以及
经由所述第一网络节点的发射器经由具有最佳路由度量的最佳路径而转发至少一个数据分组，
其中所述第二网络节点还包括：
第三无线接口，用于连接到因特网。
23.根据权利要求22所述的通信系统，其中所述第二网络节点还包括：
第四无线接口，用于提供Wi-Fi服务。
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