CN106161237A - 集中式的路由方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种集中式的路由方法、装置和系统，该方法包括：汇聚网络中的普通节点向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；根据所述集中路由节点回复的路由回复包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径。通过本发明实施例，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

Description

集中式的路由方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种集中式的路由方法、装置和系统。

背景技术

在复杂的网络中，大量节点没有直接通信的链路。节点发送的数据包通常需要其它节点进行转发，才能到达目的节点。在这个过程中，最初发送数据的节点称为源节点(Global Source)；中间转发数据的节点称为路由节点；最终接收数据的节点称为目的节点(Global Destination)。路由算法是为源节点寻找到达目的节点所需路由节点的过程。

大量已有的路由方法采用分布式的结构，比如OLSR(Optimized Link StateRouting Protocol)和AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing)等。在分布式路由方法中，所有节点都参与路由相关的操作，计算当前节点到其它节点的路由路径。根据节点计算路由方式，路由方法又分为主动(Proactive)路由和被动(Passive)路由。OLSR方法是一种基于链路状态的主动路由方法。即使在没有数据需要发送的时候，它仍然需要大量的路由相关的操作。在OLSR方法中，路由节点获得整个网络的拓扑结构信息，并计算出到达网络中各个节点的路由路径。AODV方法是一种基于距离矢量的被动路由方法，只在需要发送数据时才有路由相关的操作。在AODV方法中，源节点广播路由请求包；其它节点根据距离矢量信息更新路由花费，然后转发该路由请求包；当目的节点接收到路由请求包后，沿着路由花费最小的路径将路由信息发送到源节点。

采用分布式路由方法，网络的路由过程不依赖于单个节点，增加了网络的可靠性。但是，当网络规模变大后，分布式方法将要求所有节点都具有很强的性能；网络信息的同步问题变得更加困难，出现路由环路问题的可能性增大。

鉴于分布式路由方法的缺陷，集中式的路由方法被提出。集中式的路由方法将网络中的节点分为普通节点和集中路由节点。其中，普通节点只需要得到它的邻居节点信息，不参与路由的计算。集中路由节点具有整个网络的拓扑信息，负责为其它节点计算路由路径。普通节点需要路由信息时，可以向集中路由节点进行查询。因此，集中式路由方法中，普通节点的功能简单，需要很小的计算资源和通信资源，具有更低的成本。网络只需要少量的集中路由节点，其它大部分节点是普通节点。因此，采用集中路由方法可以降低网络系统的成本。此外，网络进行信息同步时，只有集中路由节点需要整个网络的拓扑信息，因此能降低信息同步的难度。同时，路由路径是通过集中方式计算的，不会出现路由环路的问题，提高了网络的稳定性。另外，随着网络的普及和发展，网络的管理问题越来越突出。集中路由节点拥有整个网络的拓扑信息，能够为网络的管理提供重要信息，为网络管理提供便利。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

然而，在集中式的路由方法中，如何进行路由的更新和维护，并没有统一的标准和解决方法。

为了解决集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题，本发明实施例提供了一种集中式的路由方法、装置和系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种集中式的路由方法，所述方法应用于汇聚网络中的普通节点，其中，所述方法包括：

向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的普通节点，其中，所述装置包括：

发送单元，其向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

接收单元，其接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

解析单元，其解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种集中式的路由方法，所述方法应用于汇聚网络中的集中路由节点，其中，该方法包括：

接收来自普通节点的路由请求包；

解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的集中路由节点，其中，所述装置包括：

接收单元，其接收来自普通节点的路由请求包；

解析单元，其解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

确定单元，其根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

发送单元，其向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种汇聚网络中的普通节点，其中，所述普通节点包括前述第二方面所述的集中式的路由装置。

根据本发明实施例的第六方面，提供了一种汇聚网络中的集中路由节点，其中，所述集中路由节点包括前述第四方面所述的集中式的路由装置。

根据本发明实施例的第七方面，提供了一种通信系统，其中，所述通信系统包括前述第五方面所述的普通节点以及前述第六方面所述的集中式路由节点。

本发明的有益效果在于：通过本发明实施例，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是节点构建网络的过程示意图；

图2a和图2b是普通节点上传拓扑信息的示意图；

图3是普通节点发送数据的示意图；

图4是实施例1的集中式的路由方法的流程图；

图5是普通节点发送路由请求包的流程图；

图6是普通节点处理路由回复包的流程图；

图7是普通节点处理路由错误包的流程图；

图8是实施例2的集中式的路由装置的组成示意图；

图9是实施例3的集中式的路由方法的流程图；

图10是集中式路由节点处理路由请求包的流程图；

图11是集中式路由节点处理路由错误包的流程图；

图12是集中式路由节点更新路由信息的流程图；

图13是实施例4的集中式的路由装置的组成示意图；

图14是实施例5的普通节点的组成示意图；

图15是实施例6的集中路由节点的组成示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。

网络是由大量节点相互协作组成的系统。其中，有些节点存在可以直接通信的链路，称为邻居节点。不能直接通信的节点相互发送数据时，需要其它节点对数据进行转发。图1简单描述了节点构建网络的过程。图1中节点0是网络启动节点，它为网络选择网络名、安全设置、通信信道等其他网络参数。在不同的网络协议中，网络启动节点具有不同的名称。比如，在ZigBee网络中，网络启动节点称为协调器(Coordinator)。其它节点需要从已加入网络的节点获得网络参数，才能加入网络。在图1中，节点0完成网络的初始化，节点1、2和3是节点0的邻居节点，它们从节点0获得网络参数，然后加入网络。节点4、5和6尚未加入网络，它们搜索邻居节点中已加入网络的节点，选择一个最优的节点获取网络参数。节点4、5选择通过节点2加入网络；节点6选择通过节点3加入网络。如果节点A通过节点B获得网络参数加入网络，那么节点B称为节点A的父节点，节点A称为节点B的子节点。所以，节点0是节点1、2和3的父节点；节点2是节点4和5的父节点；节点3是节点6的父节点。加入网络的过程中，节点之间的父子关系形成一种树结构，其根节点为网络启动节点，如图1所示。

在集中式的路由方法中，集中路由节点获得整个网络的拓扑信息，为网络中普通节点计算路由路径。因此，网络中普通节点需要将本地的拓扑信息发送给集中路由节点。普通节点的拓扑信息指该节点与其邻居节点之间的链路状态。集中路由节点获得网络拓扑信息的过程是一个数据汇聚的过程，所以网络也形成一种树结构，如图2a和图2b所示。在图2a和图2b中，节点之间的连线从一个节点指向它的路由节点。比如在图2a中，节点2是节点6的路由节点，上报拓扑信息时，节点6首先将数据包发送给节点2；然后，节点2将该数据包转发给它的路由节点；最终，数据包被发送到集中路由节点。节点上传拓扑信息是一种树结构；节点加入网络的过程也是一种树结构。比较图1和图2b可知，如果集中路由节点是网络启动节点，那么节点可以利用加入网络时的树结构上传节点的拓扑信息。此时，节点的路由节点是该节点加入网络时的父节点。

图3是普通节点发送数据的示例。在图3中，节点5需要向节点3发送数据包。节点3不是节点5的邻居节点，所以节点5不能直接发送数据包到节点3，需要路由节点的转发才能完成数据的发送。为了获得路由节点的信息，节点5首先向集中路由节点发送路由请求包；收到路由请求包后，集中路由节点根据网络拓扑信息计算节点5到节点3的最佳路由，并将路由信息通过路由回复包发送给节点5；节点5从路由回复包获得路由信息，把数据包发送给它的路由节点6，最终数据包会被转发到目的节点3。

为了解决集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题，本发明实施例提供了一种集中式的路由方法、装置和系统，下面结合附图对本发明实施例进行说明。

实施例1

本发明实施例提供了一种集中式的路由方法，该方法应用于汇聚网络中的普通节点，这里的普通节点是指该汇聚网络中的除了集中路由节点以外的其它节点。图4是该方法的流程图，请参照图4，该方法包括：

步骤401：向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

步骤402：接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

步骤403：解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

在本实施例中，该普通节点具备邻居表维护功能。由于节点之间的链路质量和状态是计算路由的基本信息，因此，普通节点可以监测自己与其邻居节点之间的链路质量，并将信息保存在邻居表中。其中，该普通节点可以使用不同的指标评估链路质量，比如延迟、收包率、信号强度等。此外，该普通节点还可以将本地的邻居节点信息上报到集中路由节点，如果邻居节点信息发生改变，则该普通节点可以上传更新的邻居节点信息到集中路由节点。

在本实施例中，该普通节点还具备数据收发功能，其可以进行数据包的接收、发送和转发等操作。并且，在执行数据包的发送和转发操作时，该普通节点可以通过本实施例的方法向集中路由节点请求路由信息，即数据包的接收节点的信息。

在本实施例中，该普通节点可以利用路由表来管理得到的路由信息。表1是普通节点的路由表结构示例，其中包含当前节点地址、目的节点地址、路由类型、跳数、路由地址列表、路由有效时间等信息。其中，路由地址列表L_i是当前节点N到达目的节点GD_i的路由，H_i是路由列表的长度。如果路由类型T_i为0，路由地址列表只包含N到GD_i的路由父节点地址R_i，跳数为1；当前节点N需要发送数据给GD_i时，数据包首先经过节点R_i转发。如果路由类型T_i为1，路由地址列表包含N到GD_i的路由路径上的所有节点{R₁,R₂,…,R_k}，跳数为路由路径的长度H_i＝k。其中，路由有效时间是节点申请使用该路由的时间长度。

表1：普通节点的路由表

在本实施例中，为了获取数据包的接收节点的信息，也即从源节点到目的节点的路由信息，该普通节点向集中路由节点发送路由请求包。表2是该路由请求包的一个示例，其中包括源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间。

表2：路由请求包

源节点地址	目的节点地址	路由有效时间
			GS	GD	X

图5是该普通节点发送该路由请求包的流程图，请参照图5，该流程包括：

步骤501：该普通节点发送路由请求包时，首先构建路由请求包的信息，包括路由的源节点地址GS、目的节点地址GD和路由使用的有效时间X，其中，源节点地址为当前节点地址；

步骤502：然后，该普通节点将该路由请求包发送到集中路由节点。其中，如果该普通节点和该集中路由节点不能直接通信，则该路由请求包需要以多跳的方式发送到集中路由节点，因此普通节点需要维护到集中路由节点的路由路径。普通节点可以使用其他路由机制获得到达集中路由节点的路由路径。如果集中路由节点是网络启动节点，也可以使用加入网络时的父节点作为到达集中路由节点的路由节点，如图2b所示。

在本实施例中，集中路由节点在接收到该普通节点发送的路由请求包后，会根据该路由请求包的路由请求为该普通节点选择路由(具体将在实施例2进行说明)，并将相应的路由信息通过路由回复包回复给该普通节点。表3是路由回复包的一个示例，该路由回复包是应答路由请求包的数据包，包含从源节点到目的节点的路由信息，其中，该路由回复包中的路由地址列表是源节点到目的节点的路由路径，跳数是路由路径的长度。

表3：路由回复包

在本实施例中，普通节点在接收到该路由回复包以后，即可解析该路由回复包，由此得到从该源节点到该目的节点的路由路径。例如，路由类型是什么，达到目的节点要经过多少跳，都要经过哪些路由节点等。

在本实施例中，普通节点在接收到该路由回复包以后，还可以将该路由回复包的内容合并到其路由表中。

在一个实施方式中，该普通节点的路由表中包含对应该路由回复包中的目的节点的路由表项，则该普通节点可以直接用该路由回复包中的信息替换路由表中相应路由表项的信息，其中，该相应路由表项中的路由有效时间则为该路由请求包中所请求的路由有效时间。

在另一个实施方式中，该普通节点的路由表中并不包含对应该路由回复包中的目的节点的路由表项，则该普通节点可以在其路由表中增加一条对应该路由回复包中的信息的路由表项，其中，该新增的路由表项中的路由有效时间即为上述路由请求包中所请求的路由有效时间。

在本实施例中，该普通节点还可以监测各条路由的路由使用时间，在该路由使用时间到期后，将该路由对应的路由表项从该路由表中删除。

图6是该普通节点在接收到路由回复包以后的处理流程，请参照图6，该流程包括：

步骤601：该普通节点在接收到路由回复包以后，首先解析该路由回复包的内容，其中，源节点地址GS和目的节点地址GD标识了路由的起始地址和终止地址，跳数H是路由路径的长度，路由列表给出了路由路径上路由节点的地址。一般地，普通节点接收到的路由回复包中，源节点地址为当前节点地址。

步骤602：该普通节点在路由表中查询路由回复包中的目的节点对应的路由表项。如果没有该目的节点的路由表项，则执行步骤603，如果有该目的节点的路由表项，则执行步骤604。

步骤603：在路由表中新建该目的节点为GD的表项。

步骤604：使用路由回复包的内容替换路由表中该目的节点对应的路由表项的内容。

步骤605：根据该路由回复包中的路由信息进行数据包的发送或转发。

步骤606：可选的，该普通节点监测路由使用时间，如果路由使用时间超过路由有效时间，则执行步骤607，否则继续监测路由使用时间；

步骤607：从路由表中删除该路由信息。

在本实施例中，如果数据转发发生故障，则路由节点将针对路由请求包回复一个路由错误包。表4是路由错误包的一个示例，其中，源节点地址GS和目的节点地址GD能够唯一确定路由路径，上报节点地址RR是发送数据转发错误的节点，故障节点地址ER是转发数据的接收节点，错误类型E指示数据转发失败的原因。

表4：路由错误包

源节点地址	目的节点地址	上报节点地址	故障节点地址	错误类型
					GS	GD	RR	ER	E

图7是该普通节点在接收到路由错误包以后的处理流程，请参照图7，该流程包括：

步骤701：该普通节点在接收到路由错误包后，首先解析数据包的内容。

步骤702：然后，该普通节点在路由表中查找从当前节点到目的地址的路由表项，如果找到，则执行步骤703，否则结束；

步骤703：删除路由表中相应的路由表项，或者将路由表中相应的路由表项置为无效。

步骤704：该普通节点将路由失败的信息转发给集中路由节点。

步骤705：可选的，如果该普通节点仍有向目的节点发送的数据包，其还可以重新向集中路由节点发送路由请求包。

通过本发明实施例，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例2

本发明实施例还提供了一种集中式的路由装置，该装置可以应用于汇聚网络中的普通节点，由于该装置解决问题的原理与实施例1的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。

图8是本实施例的集中式的路由装置的组成示意图，请参照图8，该装置800包括：发送单元801，接收单元802，以及解析单元803，其中：

发送单元801用于向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间。

接收单元802用于接收所述集中路由节点回复的路由回复包。

解析单元803用于解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

在本实施例中，该装置还可以包括更新单元804，其将所述路由回复包中的信息合并到路由表中。

在一个实施方式中，如果所述路由表中包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项，则该更新单元804用所述路由回复包中的信息代替所述路由表中相应路由表项的信息，其中，所述相应路由表项中的路由使用时间为所述路由请求包中的路由使用时间。

在另一个实施方式中，如果所述路由表中不包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项，则该更新单元804在所述路由表中增加对应所述路由回复包中的信息的路由表项，其中，所述路由表项中的路由使用时间为所述路由请求包中的路由使用时间。

在本实施例中，该更新单元804还可以在路由表项中的路由有效时间到期后，从该路由表中删除该路由表项。

在本实施例中，该接收单元802还可以接收路由错误包。该解析单元804可以解析该路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、故障节点地址以及错误类型。该更新单元804可以在所述源节点地址和所述目的节点地址存在于路由表中时，删除对应的路由表项或将对应的路由表项的状态置为无效。该发送单元801可以向所述集中路由节点发送路由错误信息和/或包含路由请求的路由请求包。

在本实施例中，该装置800还可以包括：存储单元805，其可以存储上述路由表、上述邻居表等。

通过本实施例的装置，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例3

本发明实施例还提供了一种集中式的路由方法，该方法应用于汇聚网络中的集中路由节点，是对应实施例1的方法的集中路由节点侧的处理，其中与实施例1相同的内容不再重复说明。图9是该方法的流程图，请参照图9，该方法包括：

步骤901：接收来自普通节点的路由请求包；

步骤902：解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

步骤903：根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

步骤904：向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

在本实施例中，如前所述，普通节点会向集中路由节点上传其邻居表的信息，该邻居表包含有该普通节点与其邻居节点的链路状态。该集中路由节点可以收集网络中所有普通节点的邻居表的信息，由此获得整个网络的拓扑关系，维护和管理整个网络的拓扑信息，并根据该拓扑信息，使用路由算法计算节点之间的路由路径，以便根据普通节点上报的包含路由请求的路由请求包，为该普通节点选择路由，并管理和维护计算出的该路由路径。

其中，网络拓扑是指网络中节点之间的连接关系。在本实施例中，该集中路由节点可以利用网络拓扑表管理网络的拓扑信息，在该网络拓扑表中，包含任意两个节点之间的链路质量。

其中，该集中路由节点可以根据网络拓扑信息使用任意的路由算法来计算路由路径，例如，Dijkstra算法、Bellman-Ford算法等，本实施例并不以此作为限制。

在本实施例中，该集中路由节点可以利用路由表管理计算出的路由路径，表5是集中路由节点的路由表的一个示例，在该路由表中，保存着从节点GS_i到目标节点GD_ij的路由信息，L_ij是路由路径上节点的地址，H_ij是路由路径的长度，X_ij为路由使用的有效时间。

表5：集中路由节点的路由表

在本实施例中，集中路由节点在接收到来自普通节点的路由请求包以后，会解析该路由请求包，以得到该普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间，并据此为该普通节点选择路由路径。

在一个实施方式中，如果路由表中包含从该源节点到该目的节点的路由路径，则该集中路由节点可以由此确定从该源节点到该目的节点的路由路径。

在另一个实施方式中，如果路由表中不包含从该源节点到该目的节点的路由路径，则该集中路由节点可以根据网络拓扑表中的信息计算从该源节点到该目的节点的路由路径，具体的计算方法不做限制。可选的，该集中路由节点还可以将计算出的该路由路径保存到路由表中，其中，有效时间即为路由请求包中的路由有效时间。可选的，在该路由路径的有效时间到期后，该集中路由节点还可以将其从路由表中删除。

在本实施例中，当集中路由节点根据该普通节点的路由请求包为该普通节点选择好路由路径以后，即可向该普通节点回复路由回复包。关于路由回复包的内容已经在实施例1做了详细说明，此处不再赘述。

图10是该集中路由节点在接收到路由请求包以后的处理流程，请参照图10，该流程包括：

步骤1001：接收到路由请求包后，该集中路由节点解析该路由请求包的内容，获得源节点地址GS和目标节点地址GD。

步骤1002：然后，该集中路由节点搜索路由表，查找从GS到GD的路由路径。如果没有从GS到GD的路由路径，则执行步骤1003，如果有从GS到GD的路由路径，则执行步骤1005；

步骤1003：计算从GS到GD的路由路径；

步骤1004：将计算得到的路由路径保存至路由表；

步骤1005：发送路由回复包，其中包含从GS到GD的路由信息。

在本实施例中，如果该集中路由节点接收到路由错误包，则该集中路由节点可以解析该路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、以及故障节点地址，并在路由表中包含从该源节点到该目标节点的路由路径，并且，发生错误的链路存在于路由表的路由路径中时，删除该路由表中从该源节点到该目标节点之间的路由路径。

图11是该集中路由节点接收到路由错误包以后的处理流程，请参照图11，该流程包括：

步骤1101：该集中路由节点解析该路由错误包，得到发生路由错误的GS和GD；

步骤1102：该集中路由节点搜索路由表；如果路由表中没有从该GS到该GD的路由路径，则结束处理；否则，执行步骤1103；

步骤1103：该集中路由节点在搜索到的路由路径中，查找错误上报节点到错误路由节点的链路，如果该链路存在于路由路径中，则执行步骤1104；否则结束处理；

步骤1104：该集中路由节点删除从该GS到该GD的路由路径。

在本实施例中，如果网络拓扑发生变化，则该集中路由节点还可以更新路由表中受到网络拓扑变化影响的路由路径。

在一个实施方式中，如果该受到网络拓扑变化影响的路由路径到达了路由有效时间，则该集中路由节点删除路由表中对应该路由路径的表项。

在另一个实施方式中，如果该受到网络拓扑变化影响的路由路径没有到达路由有效时间，则该集中路由节点可以计算该路由路径的路由花费，以及该路由路径对应的源节点和目的节点之间的最佳路由路径的路由花费，并在上述两个路由花费之差大于第一阈值，并且剩余的路由有效时间大于第二阈值时，根据该最佳路由路径，更新路由表中该路由路径对应的路由信息。而后，可选的，该集中路由节点可以向源节点(该路由路径对应的源节点)发送包含该最佳路由路径的路由回复包。其中，上述第一阈值和第二阈值是预先设定的，计算路由花费的方法可以采用传统方法，路由回复包的内容如前所述。

图12是该集中路由节点发现网络拓扑变化时的路由更新流程，请参照图12，该流程包括：

步骤1201：首先，该集中路由节点判断路由信息是否已经到有效时间；如果是，则执行步骤1202，否则执行步骤1203；

步骤1202：删除该路由信息；

步骤1203：该集中路由节点计算原路由路径的路由花费；

步骤1204：该集中路由节点计算原路由路径上源节点和目的节点的最佳路由路径的路由花费；

步骤1205：该集中路由节点根据步骤1203和步骤1204的计算结果，比较上述最佳路由路径与原路由路径的路由花费；如果路由花费的差值小于阈值，则不更新路由，结束处理；如果大于阈值，则执行步骤1206；

步骤1206：如果当前路由的剩余有效时间小于阈值，则不更新路由，结束处理；如果大于阈值，则执行步骤1207；

步骤1207：更新路由，并将新的路由信息通过路由回复包发送到路由路径的源节点。

通过本实施例的方法，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例4

本发明实施例还提供了一种集中式的路由装置，该装置可以应用于汇聚网络中的集中路由节点，由于该装置解决问题的原理与实施例3的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例3的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。

图13是本实施例的集中式的路由装置的组成示意图，请参照图13，该装置1300包括：接收单元1301、解析单元1302、确定单元1303以及发送单元1304，其中：

接收单元1301用于接收来自普通节点的路由请求包。其中，关于该路由请求包的内容已经在实施例1中做了详细说明，其内容被合并于此，在此不再赘述。

解析单元1302用于解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间。

确定单元1303用于根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径。其中，如果路由表中包含从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径，则该确定单元1303根据所述路由路径确定从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径；如果在所述路由表中不包含从所述源节点到所述目的节点之间的路由路径，则该确定单元1304根据网络拓扑表中的信息计算从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径，并将计算出的路由路径保存到路由表中。

发送单元1303用于向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。其中，关于该路由回复包的内容已经在实施例1中做了详细说明，其内容被合并于此，在此不再赘述。

在本实施例的一个实施方式中，接收单元1301还可以接收路由错误包；解析单元1302还可以解析该路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、以及故障节点地址。在该实施方式中，该装置1300还包括：第一更新单元1305，其查找路由表，在所述路由表中包含从所述源节点到所述目标节点的路由路径，并且，发生错误的链路存在于路由表的路由路径中时，删除所述路由表中从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径。

在本实施例的一个实施方式中，该装置1300还包括：第二更新单元1306，其在网络拓扑发生变化时，更新路由表中受到网络拓扑变化影响的路由路径。

在该实施方式中，该第二更新单元1306可以查找路由表，在所述路由路径到达路由使用时间时，删除所述路由表中对应所述路由路径的表项；在所述路由路径没有到达路由使用时间时，计算所述路由路径的路由花费和所述路由路径对应的源节点和目的节点之间的最佳路由路径的路由花费，如果所述路由路径的路由花费和所述最佳路由路径的路由花费之差大于第一阈值，并且剩余的路由使用时间大于第二阈值，则根据所述最佳路由路径更新所述路由表中所述路由路径对应的路由信息，并通过发送单元1304向所述源节点发送包含所述最佳路由路径的路由回复包。

在本实施例中，该装置1300还可以包括存储单元1307，其可以存储集中路由节点的路由表、网络拓扑表等。

通过本实施例的装置，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例5

本发明实施例还提供了一种普通节点，该普通节点包括实施例2所述的集中式的路由装置。

图14是本发明实施例的普通节点1400的系统构成的一示意框图。如图14所示，该普通节点1400可以包括中央处理器1401和存储器1402；存储器1402耦合到中央处理器1404。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

在一个实施方式中，集中式的路由装置的功能可以被集成到中央处理器1401中。

在另一个实施方式中，集中式的路由装置可以与中央处理器1401分开配置，例如可以将集中式的路由装置配置为与中央处理器1401连接的芯片，通过中央处理器1401的控制来实现集中式的路由装置的功能。

如图14所示，该普通节点1400还可以包括：通信模块1403、输入单元1404、音频处理单元1405、显示器1406、电源1407。值得注意的是，普通节点1400也并不是必须要包括图14中所示的所有部件；此外，普通节点1400还可以包括图14中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图14所示，中央处理器1401有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1401接收输入并控制普通节点1400的各个部件的操作。

其中，存储器1402，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述路由表、邻居表等，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器1401可执行该存储器1402存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。普通节点1400的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。

通过本实施例的普通节点，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例6

本发明实施例还提供了一种集中路由节点，该集中路由节点包括实施例4所述的集中式的路由装置。

图15是本发明实施例的集中路由节点的一构成示意图。如图15所示，集中路由节点1500可以包括：中央处理器(CPU)1501和存储器1502；存储器1502耦合到中央处理器1501。其中该存储器1502可存储各种数据，如前所述的路由表、网络拓扑表等；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器1501的控制下执行该程序，以接收其它节点发送的各种数据包、并且向其它节点发送各种数据包。

在一个实施方式中，实施例4的集中式的路由装置的功能可以被集成到中央处理器1501中。

在另一个实施方式中，实施例4的集中式的路由装置可以与中央处理器1501分开配置，例如可以将集中式的路由装置配置为与中央处理器1501连接的芯片，通过中央处理器1501的控制来实现集中式的路由装置的功能。

此外，如图15所示，集中路由节点1500还可以包括：收发机1503和天线1504等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，集中路由节点1500也并不是必须要包括图15中所示的所有部件；此外，集中路由节点1500还可以包括图15中没有示出的部件，可以参考现有技术。

通过本实施例的集中路由节点，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

实施例7

本发明实施例还提供了一种通信系统，该通信系统包括集中路由节点和普通节点，该集中路由节点可以通过实施例6的集中路由节点1500来实现，该普通节点可以通过实施例5的普通节点1400来实现。由于在实施例5和6中，已经对该集中路由节点1500和该普通节点1400进行了详细说明，其内容被合并于此，在此不再赘述。

通过本实施例的通信系统，解决了集中式的路由方法中路由的更新和维护的问题。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在集中式的路由装置或集中路由节点中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述集中式的路由装置或集中节点中执行实施例3所述的方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在集中式的路由装置或集中路由节点中执行实施例3所述的方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在集中式的路由装置或普通节点中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述集中式的路由装置或普通节点中执行实施例1所述的方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在集中式的路由装置或普通节点中执行实施例1所述的方法。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：

附记1、一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的普通节点，其中，所述装置包括：

发送单元，其向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

接收单元，其接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

解析单元，其解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：

更新单元，其将所述路由回复包中的信息合并到路由表中。

附记3、根据附记2所述的装置，其中，所述更新单元具体用于：在所述路由表中包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项时，用所述路由回复包中的信息代替所述路由表中相应路由表项的信息，其中，所述相应路由表项中的路由使用时间为所述路由请求包中的路由使用时间；在所述路由表中不包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项时，在所述路由表中增加对应所述路由回复包中的信息的路由表项，其中，所述路由表项中的路由使用时间为所述路由请求包中的路由使用时间。

附记4、根据附记3所述的装置，其中：

所述更新单元在所述路由表项中的所述路由使用时间到期后，从所述路由表中删除所述路由表项。

附记5、根据附记2所述的装置，其中：

所述接收单元还用于接收路由错误包；

所述解析单元还用于解析所述路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、故障节点地址以及错误类型；

所述更新单元还用于在所述源节点地址和所述目的节点地址存在于路由表中时，删除对应的路由表项或将对应的路由表项的状态置为无效；

所述发送单元还用于向所述集中路由节点发送路由错误信息和/或包含路由请求的路由请求包。

附记6、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：

存储单元，其存储路由表以及邻居表。

附记7、一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的集中路由节点，其中，所述装置包括：

接收单元，其接收来自普通节点的路由请求包；

解析单元，其解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

确定单元，其根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

发送单元，其向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

附记8、根据附记7所述的装置，其中，所述确定单元在路由表中包含从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径时，根据所述路由路径确定从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径；在所述路由表中不包含从所述源节点到所述目的节点之间的路由路径时，根据网络拓扑表中的信息计算从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径，并将计算出的路由路径保存到路由表中。

附记9、根据附记7所述的装置，其中：

所述接收单元还用于接收路由错误包；

所述解析单元还用于解析所述路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、以及故障节点地址；

所述装置还包括：

第一更新单元，其查找路由表，在所述路由表中包含从所述源节点到所述目标节点的路由路径，并且，发生错误的链路存在于路由表的路由路径中时，删除所述路由表中从所述源节点到所述目标节点之间的路由路径。

附记10、根据附记7所述的装置，其中，所述装置还包括：

第二更新单元，其在网络拓扑发生变化时，更新路由表中受到网络拓扑变化影响的路由路径。

附记11、根据附记10所述的装置，其中，

所述第二更新单元查找所述路由表，在所述路由路径到达路由使用时间时，删除所述路由表中对应所述路由路径的表项；在所述路由路径没有到达路由使用时间时，计算所述路由路径的路由花费和所述路由路径对应的源节点和目的节点之间的最佳路由路径的路由花费，如果所述路由路径的路由花费和所述最佳路由路径的路由花费之差大于第一阈值，并且剩余的路由使用时间大于第二阈值，则根据所述最佳路由路径更新所述路由表中所述路由路径对应的路由信息；

所述发送单元向所述源节点发送包含所述最佳路由路径的路由回复包。

附记12、根据附记7所述的装置，其中，所述装置还包括：

存储单元，其存储路由表、网络拓扑表。

附记13、一种通信系统，所述通信系统包括普通节点和集中路由节点，其中，

所述普通节点被配置为：

向所述集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

所述集中路由节点被配置为：

接收来自所述普通节点的路由请求包；

解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由使用时间；

根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

Claims (10)

1.一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的普通节点，其中，所述装置包括：

发送单元，其向集中路由节点发送路由请求包，所述路由请求包包括所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

接收单元，其接收所述集中路由节点回复的路由回复包；

解析单元，其解析所述路由回复包，得到从所述源节点到所述目的节点的路由路径。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：

更新单元，其将所述路由回复包中的信息合并到路由表中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述更新单元具体用于：在所述路由表中包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项时，用所述路由回复包中的信息代替所述路由表中相应路由表项的信息，其中，所述相应路由表项中的路由有效时间为所述路由请求包中的路由有效时间；在所述路由表中不包含对应所述路由回复包中的目的节点的路由表项时，在所述路由表中增加对应所述路由回复包中的信息的路由表项，其中，所述路由表项中的路由有效时间为所述路由请求包中的路由有效时间。

4.根据权利要求3所述的装置，其中：

所述更新单元在所述路由表项中的所述路由有效时间到期后，从所述路由表中删除所述路由表项。

5.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述接收单元还用于接收路由错误包；

所述解析单元还用于解析所述路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、故障节点地址以及错误类型；

所述更新单元还用于在所述源节点地址和所述目的节点地址存在于路由表中时，删除对应的路由表项或将对应的路由表项的状态置为无效；

所述发送单元还用于向所述集中路由节点发送路由错误信息和/或包含路由请求的路由请求包。

6.一种集中式的路由装置，该装置应用于汇聚网络中的集中路由节点，其中，所述装置包括：

接收单元，其接收来自普通节点的路由请求包；

解析单元，其解析所述路由请求包，得到所述普通节点所请求的路由的源节点地址、目的节点地址、以及路由有效时间；

确定单元，其根据所述路由请求包确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；

发送单元，其向所述普通节点回复包含从所述源节点到所述目的节点的路由信息的路由回复包。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述确定单元在路由表中包含从所述源节点到所述目的节点的路由路径时，根据所述路由路径确定从所述源节点到所述目的节点的路由路径；在所述路由表中不包含从所述源节点到所述目的节点的路由路径时，根据网络拓扑表中的信息计算从所述源节点到所述目的节点的路由路径，并将计算出的路由路径保存到路由表中。

8.根据权利要求6所述的装置，其中：

所述接收单元还用于接收路由错误包；

所述解析单元还用于解析所述路由错误包，得到发生路由错误的源节点地址、目的节点地址、上报节点地址、以及故障节点地址；

所述装置还包括：

第一更新单元，其查找路由表，在所述路由表中包含从所述源节点到所述目的节点的路由路径，并且，发生错误的链路存在于路由表的路由路径中时，删除所述路由表中从所述源节点到所述目的节点之间的路由路径。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置还包括：

第二更新单元，其在网络拓扑发生变化时，更新路由表中受到网络拓扑变化影响的路由路径。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，

所述第二更新单元查找所述路由表，在所述路由路径到达路由有效时间时，删除所述路由表中对应所述路由路径的表项；在所述路由路径没有到达路由有效时间时，计算所述路由路径的路由花费和所述路由路径对应的源节点和目的节点之间的最佳路由路径的路由花费，如果所述路由路径的路由花费和所述最佳路由路径的路由花费之差大于第一阈值，并且剩余的路由有效时间大于第二阈值，则根据所述最佳路由路径更新所述路由表中所述路由路径对应的路由信息；

所述发送单元向所述源节点发送包含所述最佳路由路径的路由回复包。