CN106165492A - 无线网络中的分布式路由选择 - Google Patents

Abstract

公开涉及基于多个路由度量或性质通过多跳无线网络的分布式路由确定的系统和方法。在一些实施例中，网络节点的操作的方法包括基于以下来识别无线网络中的网络节点的邻居的子集：（a）关于一个或多个路由度量的从网络节点到网络节点的邻居中的至少一些的链路的一个或多个链路权重，以及（b）一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制。方法进一步包括关于第二路由度量获得从网络节点到邻居的至少子集的链路的第二链路权重，并且从邻居的子集中识别网络节点的最佳下一跳邻居。以此方式，以高效计算的方式来考虑多个路由度量。

Description

无线网络中的分布式路由选择

相关申请

本申请要求于2013年11月26日提交的临时专利申请序列号61/909,267的权益，由此其公开通过引用整体结合在本文中。

技术领域

本公开涉及无线网络中的路由选择，并且特别地，涉及使用多于一个路由度量的多跳无线网络中的分布式路由选择。

背景技术

基站或无线接入节点的致密部署可用于处理无线数据业务方面的指数的增长。无线接入节点的致密部署的可行性以回程网络的存在为基础，回程网络可以为网络中的每个单独接入节点提供高的数据速率传输。从最大化容量的角度，基于光纤的回程解决方案是期望的并且合适于新的构造。然而，在现存的建筑和基础结构中，在非常致密的网络中安装新的光纤到每个接入节点的成本可以是过高的。

光回程解决方案的备选是无线自回程解决方案，其中相同的接入谱用于提供传输。利用自回程，接入节点不只服务其附近的其自己分配的用户设备（UE），还服务作为中继节点的其相邻接入节点以便将数据路由朝向网络中的信息聚合节点和/或从网络中的信息聚合节点路由。一组自回程接入节点可以形成多跳网状网络。接入节点协作将彼此的业务路由至聚合节点和从聚合节点路由。

发现在多跳网络中的从源节点到目的地节点的最佳（或接近最佳）路由通常在发现最大化或最小化单个路由度量的值的路由的方面制定（formulate）。例如，路由度量可以是路由位速率容量、路由功耗、路由延迟等。如果路由度量足够简单（即，如果它是单调以及保序的），则存在高效率的多项式时间算法用于发现最佳路由，例如，Bellman-Ford算法和Dijkstra算法。然而，在一般情况下，问题是非确定性多项式时间难题（NP难题(hard)），即，计算的复杂性随着节点的数量而指数增长。

不幸地，在实践中，期望在路由度量中考虑多个路由性质（例如，路由位速率和路由延迟）使得难以制定足够简单的适当路由度量（即，是单调以及保序的），与现存的多项式时间算法（例如，Bellman-Ford算法和Dijkstra算法）一起使用来用于发现通过多跳无线网络的最佳路由。因此，使用已知算法来发现考虑多个路由性质的路由度量的最佳路由可能是计算上不可行的。因此，当考虑多个路由性质时，存在对系统和方法的需要，用于发现在多跳网络中的从源节点到目的地节点的最佳（或接近最佳）路由的需要。

发明内容

公开涉及基于多个路由度量或性质的通过多跳无线网络的分布式路由选择确定的系统和方法。在一些实施例中，在无线网络中操作网络节点以提供分布式多跳路由确定的方法，所述方法包括：由网络节点基于以下来识别无线网络中的网络节点的邻居的子集：（a）关于通过无线网络的多跳路由的一个或多个路由度量的从网络节点到网络节点的邻居中的至少一些的链路的一个或多个链路权重以及（b）一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制。在一些实施例中，网络节点的邻居的子集是基于关于一个或多个路由度量的链路权重确定为满足对一个或多个路由度量的一个或多个限制的邻居。方法进一步包括关于通过无线网络的多跳路由的第二路由度量由网络节点获得从网络节点到邻居的至少子集的链路的第二链路权重，以及基于第二链路权重由网络节点从邻居的子集中识别通过无线网络的多跳路由中的网络节点的最佳下一跳邻居。以此方式，当识别通过多跳无线网络的从源节点到目的地节点的最佳路由时，以高效计算的方式来考虑多个路由度量。

在一些实施例中，识别网络节点的邻居的子集包括：基于关于一个或多个路由度量的从网络节点到网络节点的邻居中的至少一些的链路的链路权重，从网络节点的邻居列表移除不满足一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制的网络节点的一个或多个邻居来提供网络节点的修剪（trimmed）邻居列表。此修剪邻居列表是关于第二路由度量而考虑的邻居的列表，使得修剪邻居列表中的邻居形成当基于第二路由度量而识别最佳下一跳邻居时要考虑的网络节点的邻居的子集。识别最佳下一跳邻居包括：基于第二链路权重来识别修剪邻居列表中的网络节点的邻居的子集中的一个作为最佳下一跳邻居。

在其它实施例中，获得第二链路权重包括：获得关于第二路由度量的从网络节点到邻居的链路的第二链路权重。然后，识别网络节点的最佳下一跳邻居包括：惩罚不在网络节点的邻居的子集中的网络节点的邻居的第二链路权重，在惩罚不在网络节点的邻居的子集中的网络节点的邻居的第二链路权重之后，基于第二链路权重来识别网络节点的邻居中的一个作为最佳下一跳邻居。

在一些实施例中，一个或多个路由度量是由第一路由度量组成使得识别邻居的子集包括：对于每个邻居，获得关于第一路由度量（）的从网络节点到邻居的链路的第一链路权重；以及基于从网络节点到网络节点的邻居的链路的第一链路权重，识别满足第一路由度量（）的定义的限制的邻居的子集。

在一些实施例中，网络节点的操作的方法进一步包括：基于第二链路权重来识别满足第二路由度量（）的定义的限制的网络节点的邻居的第二子集，以及基于关于第一路由度量（）的从网络节点到邻居的至少子集的链路的第一链路权重，从邻居的第二子集中识别通过无线网络的多跳路由中的网络节点的第二最佳下一跳邻居。

在一些实施例中，第二路由度量（）是单独路由度量。在一些实施例中，第一路由度量（）和第二路由度量（）的复合路由度量是非保序的。在一些实施例中，第一路由度量（）和第二路由度量（）都是单调以及保序的。

在一些实施例中，识别网络节点的最佳下一跳邻居包括：如果第一路由度量不满足对第一路由度量（）的定义的限制，则基于复合路由度量（）来识别网络节点的多个邻居中的一个作为网络节点的最佳下一跳邻居，复合路由度量（）是第一路由度量（）、第二路由度量（）、以及惩罚第二路由度量（）的惩罚函数的函数。在一些实施例中，复合路由度量（）是非保序的。

在一些实施例中，第一路由度量（）是最大或最小度量中的一个，并且第二路由度量（）是加性度量。

在一些实施例中，一个或多个路由度量包括第一路由度量（）以及附加路由度量，使得识别邻居的子集包括：（a）对于网络节点的每个邻居，获得关于第一路由度量（）的从网络节点到邻居的链路的第一链路权重；（b）基于从网络节点到网络节点的邻居的链路的第一链路权重，识别满足第一路由度量（）的定义的限制的邻居的第一子集；（c）对于邻居的至少第一子集中的网络节点的每个邻居，获得关于附加路由度量的从网络节点到邻居的链路的附加链路权重；以及（d）基于从网络节点到网络节点的邻居中的至少第一子集的链路的附加链路权重，从邻居的第一子集中识别满足附加路由度量的定义的限制的网络节点的邻居的第二子集。

在一些实施例中，网络节点的操作的方法进一步包括：由网络节点接收一个或多个路由度量中的至少一个的更新的限制。网络节点的操作的方法进一步包括：基于对一个或多个路由度量中的至少一个的更新的限制，识别网络节点的邻居的新的子集，并且关于第二路由度量从网络节点的邻居的新的子集中识别通过无线网络的多跳路由中的网络节点的新的最佳下一跳邻居。

在一些实施例中，网络节点的操作的方法进一步包括：由网络节点接收一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制。此外，在一些实施例中，网络节点的操作的方法包括：将一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制提供到无线网络中的网络节点的邻居中的至少一个。在其它实施例中，网络节点的操作的方法进一步包括：将一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制提供到无线网络中的网络节点的邻居中的每个。

也公开网络节点的实施例，所述网络节点操作以根据本文公开的任何过程来提供分布式路由选择确定。

也公开无线网络的操作的方法的实施例。在一些实施例中，方法包括：（a）由无线网络以分布式方式根据第一路由度量（）来发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的路由；（b）由源节点基于分配给从源节点到目的地节点的路由的针对第一路由度量（）的权重来建立对的路由的第一路由度量（）的限制；（c）将对第一路由度量（）的限制从源节点提供到无线网络中的多个网络节点中的至少一些；（d）从根据第二路由度量（）的从源节点到目的地节点的最佳路由的考虑中，由每个网络节点修剪具有不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路，以由此提供修剪网络；以及（e）由无线网络以分布式方式根据第二路由度量（）来发现通过修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由。

在一些实施例中，修剪具有不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路包括：从根据第二路由度量（）的从源节点到目的地节点的最佳路由的考虑中，移除具有不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路。

在一些实施例中，修剪具有不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路包括：从根据第二路由度量（）的从源节点到目的地节点的最佳路由的考虑中，关于第二路由度量（）惩罚具有不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路，使得高效地移除不满足对第一路由度量（）的限制的邻居节点的链路。

在一些实施例中，根据第一路由度量（）发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的路由包括根据第一路由度量（）发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的最佳路由。

在一些实施例中，根据第一路由度量（）发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的路由包括发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的具有优于预定义的阈值的第一路由度量（）的权重的路由。

在一些实施例中，无线网络的操作的方法进一步包括：确定第二路由度量（）的最佳路由的权重是否优于预定义的可接受水平。方法进一步包括：如果第二路由度量（）的最佳路由的权重不优于预定义的可接受水平：（a）对于比对第一路由度量（）的限制更少限定的路由，由源节点建立对第一路由度量（）的新的限制；（b）将对第一路由度量（）的新的限制从源节点提供到无线网络中的多个网络节点中的至少一些；（c）从根据第二路由度量（）的从源节点到目的地节点的新的最佳路由的考虑中，由多个网络节点中的每个网络节点移除具有不满足对第一路由度量（）的新的限制的邻居节点的所有链路，以由此提供新的修剪网络；以及（d）由无线网络以分布式方式根据第二路由度量（）来发现通过新的修剪网络的从源节点到目的地节点的新的最佳路由。

在一些实施例中，无线网络的操作的方法进一步包括：（a）由无线网络以分布式方式根据第二路由度量（）来发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的路由；（b）由源节点基于分配给从源节点到目的地节点的路由的针对第二路由度量（）的权重来建立对路由的第二路由度量（）的限制；（c）将对第二路由度量（）的限制从源节点提供到无线网络中的多个网络节点中的至少一些；（d）从根据第一路由度量（）的从源节点到目的地节点的最佳路由的考虑中，由多个网络节点中的每个网络节点移除具有不满足对第二路由度量（）的限制的邻居节点的所有链路，以由此提供第二修剪网络；（e）由无线网络以分布式方式根据第一路由度量（）来发现通过第二修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由；以及（f）选择根据第二路由度量（）的通过修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由以及根据第一路由度量（）的通过第二修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由中的一个作为最理想路由。

在一些实施例中，无线网络的操作的方法进一步包括：在根据第二路由度量（）发现通过修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由之前，基于一个或多个附加路由度量以及一个或多个附加路由度量的一个或多个定义的限制来进一步修剪该修剪网络。

在关联附图阅读实施例的以下详细描述之后，本领域技术人员将意识到本公开的范围并且实现其附加方面。

附图说明

结合在本说明书中并且形成本说明书的一部分的附图图示本公开的若干方面，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

图1图示表示多跳无线网络的有向图，多跳无线网络包含表示为有向图中的顶点的多个网络节点以及顶点之间的由边缘表示的网络节点之间的（潜在）无线链路；

图2是保序性的概念的图示；

图3图示根据本公开的一些实施例的执行分布式路由选择确定的无线网络的一个示例；

图4是根据无线网络的一个示例的无线网络（例如，图3的无线网络）的概括框图，无线网络包含多个网络节点和网络节点之间的链路；

图5图示根据本公开的一些实施例的用于发现无线网络中的从源节点到目的地节点的最佳路由的过程；

图6图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流，其中可迭代地重复过程直至最佳路由是可接受的；

图7图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流；

图8图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流，其中交换了路由度量的次序；

图9图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流；

图10图示根据本公开的一些实施例的网络节点的操作，其用于实现基于多于一个路由度量的分布式路由选择确定；

图11图示根据本公开的一些其它实施例的网络节点的操作，其用于实现基于多于一个路由度量的分布式路由选择确定；

图12A和图12B图示根据本公开的一些其它实施例的网络节点的操作，其用于实现基于多于一个路由度量的分布式路由选择确定，其中网络的修剪通过从网络节点的邻居列表中移除邻居来执行；

图13A和图13B图示根据本公开的一些其它实施例的网络节点的操作，其用于实现基于多于一个路由度量的分布式路由选择确定，其中网络的修剪通过惩罚链路权重来执行；

图14是根据本公开的一些实施例的网络节点的框图；以及

图15是根据本公开的一些其它实施例的网络节点的框图。

具体实施方式

下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能实践实施例的信息并且图示实践实施例的最佳模式。在依据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到本文不特别地强调这些概念的应用。应该理解这些概念和应用落在本公开和所附权利要求的范围内。

公开通过多跳无线网络的用于分布式路由选择的系统和方法。在描述这些实施例之前，将遍及本公开使用的术语的论述和多跳网络是有益的。图1图示表示多跳无线网络的有向图，多跳无线网络包含表示为有向图中的顶点的多个网络节点以及顶点之间的由边缘表示的网络节点之间的（潜在）无线链路。具体地，多跳网络可以建模为有向图，其中V指代图表顶点的集合，并且E指代边缘的集合。然后，由图表顶点来表示每个网络节点，并且由边缘来表示两个网络节点之间的每个（潜在）无线链路。从源节点（例如，网状网络出口点）到目的地节点（例如，用户终端）的路由可以由无线网络中的路径P来表示，路径是一系列顶点使得（对于所有i）以及（对于所有），其中K指代路径P上的顶点的数量，是起始顶点，并且是结束顶点。在图1中示出的示例中，是顶点A并且是顶点B。对于任何给定路径P，将定义为由路径P上的邻近顶点形成的所有边缘的集合。在图1中，。术语子路径可用于指代沿着给定路径的边缘的邻接（contiguous）集合。例如，在图1中，形成P的子路径。简单起见，此后常将顶点和边缘（稍微通俗地）称作“节点”（或"网络节点"）和“链路”。

通过无线网络的路由选择通常是通过首先定义路由度量来执行。原则上，路由度量将权重分配给无线网络中的每个可能的路径或子路径P（一起指代为（子）路径）。在许多情况下，有可能将（子）路径权重表达为的单独链路权重的函数。

加性度量可以被定义为单独链路权重的总和。例如，路径P的延迟是单独链路的延迟的总和：

（1）

最小（或最大）路由度量是单独链路权重的最小（或最大）值。例如，路径P的位速率是沿着路径P的链路的最小（瓶颈）位速率：

（2）

取决于度量类型，应该或最小化或最大化路径权重。例如，应该最小化延迟，然而应该最大化位速率。然而，便捷的是一贯地使用两个类型中的一个的度量。这可以通过将其它类型的路由度量转换成所期望的类型来实现。例如，代替位速率（器应该最大化），人们可以使用位速率的倒数（其应该最小化）。我们将此后假设应该总是最小化权重。

一旦定义路由度量，则应该发现优化路由度量的路由。如果路由度量是单调以及保序的，则存在用于发现最佳路由的高效率的算法。如本文所使用的，“单调性”意味着如果路径在任一端由一个多个链路延伸，则此延伸的路径的权重至少与原始路径的权重一样大。因此，给定单调路由度量，如果任何路径P由一个链路延伸，其中指代路径P的端顶点，以形成延伸的路径，则它保持。

如本文所使用的，“保序性”意味着路由度量保留两个路径的权重的次序（当它们由公共第三链路或链路的集合延伸时）。因此，给定保序路由度量，如果共享相同源和目的地顶点的任何两个路径和由公共链路延伸，其中是路径和两者的端顶点，以形成延伸的路径和，则它保持意味着（反之亦然）。图2是保序性的概念的图示。如果路由度量是保序的，则当两个路径利用附加的公共链路（B到C）延伸时，从A到B的两个路径的次序（即，实线和虚线的路径具有最低度量）被确保为不变。

可注意到如果路径权重可以表达为独立和正组成链路权重（即，独立于使用什么其它链路的权重）的总和或最大/最小值，则路由度量将自动地是单调以及保序的。然而，在具有链路之间的干扰的无线网络中，现存链路的权重将典型地改变（因为更多链路被添加到路径中），并且保序性将通常被破坏。

路由可以或是集中式的（即，一个中央节点作出路由选择决定）或分布式的（即，网络节点可在本地作出路由选择决定）。分布式路由选择可以或是源导向的（即，发现路由以到达源节点）或目的地导向的（即，发现路由以到达目的地节点）。分布式路由选择通常包含以下主要步骤：（i）在每个网络节点处收集关于与其邻居节点的潜在链路的质量的相关信息；（ii）基于收集的信息在每个节点处选择下一跳邻居以便用得到的最好路由度量来到达源（或，分别，目的地）节点；以及（iii）传递关于每个网络节点的哪些邻居节点在选择的路径上的信息（例如，在源导向路由选择的情况下，以便以反方向到达目的地）。利用分布式路由选择，网络中的任何网络节点不必要具有关于网络的拓扑或最终选择的路径/路由的全局知识。每个网络节点只需要知道网络节点要转发分组到的邻居。本文描述的实施例通常聚焦在步骤（ii）上，其中在每个网络节点处的下一跳邻居的选择是以分布式方式执行而无需网络中的集中式实体。为论述的简单起见，下文的论述中我们假设的目的地导向路由选择，虽然注意到本文公开的实施例同样良好地适用于源导向路由选择。

本文公开系统和方法来（i）提供方式来将两个（或可能更多）不同的路由度量组合成合理的复合路由度量以及（ii）以分布式方式高效地发现优化此度量的路由（即使，在一些实施例中，度量可以是非保序的）。

为简化呈现，首先描述两个单独度量为位速率和功耗的特殊情况的示例实施例。以下描述更一般的情况。

基本想法是定义具有尽可能低的功耗，而仍然达到最大可能位速率的至少某个预定义分数k（例如，95%）（如果不考虑功率则可达到）的路由作为最佳路由。换句话说，一个主要尝试是达到尽可能高的位速率，但愿意牺牲一些位速率（1-k，例如，5%）以便减少功耗。利用这样的复合路由度量（下面提供精确的复合路由度量定义），可以在三个步骤中发现最佳路由。

在第一步骤中，发现最高位速率路由的每个网络节点的（最佳或最好）下一跳节点而不考虑功耗。源节点（或源导向路由选择中的目的地节点）也确定由对于最高位速率所得到的最佳路由实现的对应最高位速率。由于位速率度量是单调以及保序的，算法（例如Bellman-Ford）可用于以分布式方式识别每个网络节点的（最佳或最好）下一跳节点，以及因此的对应最佳路由。让指代最大位速率。

在第二步骤中，源节点（或源导向路由选择中的目的地节点）向网络将关于最大位速率的信息，以及预定义的分数k（（它是表示对路由度量（在此情况下是最大位速率）的预定义的限制的信息）满溢到网络中的每个网络节点（或网络节点中的至少一些）。

在第三步骤中，每个网络节点开始更新（anew），这次首先移除具有链路上的最大可能位速率低于的邻居节点的所有链路。得到的修剪网络可以容易地示为仍然允许具有大于或等于的瓶颈位速率的所有路由，但不允许其它路由。在此修剪网络中，然后基于功耗度量以分布式方式寻找具有最低功耗的路由。例如，由于功耗度量是保序的，可以使用Bellman-Ford算法来高效发现路由。

在高层次上，公开实施例用于：（i）将两个（或可能更多）不同的链路权重组合成复合链路权重，根据其可以定义复合路由、或路径、度量以及（ii）以分布式方式计算上高效地（多项式时间）发现优化此复合路由度量的路由（即使复合路由度量可以是非保序的）。

特别地，让和分别针对两个路由度量和的网络中的链路的权重。换句话说，通过组合路径P上的链路的对应权重来获得任何路径P的度量。根据优选实施例，路径P的第一路由度量是最小度量或最大度量，它根据下式来组合链路权重：

或

而第二路由度量是加性度量，它根据下式来组合链路权重：

如下是在其最简单体现中的用于组合两个链路权重的方法。复合路由度量的链路的权重是通过为每个链路赋予复合链路权重来定义：

其中是经由预定义的函数表达的阈值，是预定义的惩罚函数，s是P的源顶点，d是P的目的地顶点，并且是网络中的从s到d的所有路径的集合。

惩罚函数的一个示例是由下式给出的“无限墙砖”函数：

对于此惩罚函数，用文字表达，根据复合路由度量得到的链路的权重为：

•如果第一路由度量的链路权重高于某个阈值，其中阈值是从源顶点到目的地顶点的任何路径的最低路由或路径、权重的预定义的函数，

•否则，第二路由度量的链路的链路权重。

惩罚函数的其它示例包含由下式给出的指数函数：

，对于一些常数a >0并且b >0，

S型函数，例如，对于一些大常数a >0

或由下式给出的线性函数：

，对于一些常数a >0。

这些函数可以被视为方程式（7）中的“无限墙砖”函数的近似，它可用于关于阈值基于它们的链路权重（根据第一路由度量）对链路施加软惩罚。使用无限墙砖函数（或其近似），在方程式（6）的复合链路权重中，如果链路权重不大于阈值，则根据惩罚函数来惩罚链路度量。

根据一个优选实施例，给定路径P的路由、或路径、度量可以如下定义为关于复合链路权重的加性度量：

这样的复合路由度量被确保为保序。应该注意到，此处定义的复合路由度量不只是路径P的单独路由度量和的函数（或根据复合路由度量的复合链路权重不只是单独链路权重和的函数），而且以特定方式考虑关于网络中的其它路径的信息。

可以用若干方式来概括复合路由度量的形成。将从用于从两个或者更多路由度量发现最佳路由的实施例的以下描述中来隐含地定义一些概括。

注意到，解释这样的复合路由度量的一个方式是根据第一路由度量来搜索一个或多个最佳路由，修剪连接图来只保留那些足够好的网络节点（在关于第一路由度量的最佳度量的公差内），并且然后在修剪连接图上关于第二路由度量来搜索一个或多个最佳路由。以这样的方式发现的一个或多个得到的路由被确保为关于第一和第二路由度量和两者而执行，而两个搜索步骤均只涉及保序度量并且因此可以采用任何现存、高效的分布式路由选择算法。修剪连接图（本文也被称作修剪网络或网络节点的修剪邻居列表）可包含通过移除到邻居节点的条目来更新每个（或至少一些）网络节点的邻居列表。在其它实施例中，邻居列表不是实际修剪的；而是，惩罚到不满足关于第一路由度量的最佳度量的公差的邻居的链路的关于第二路由度量的权重来从最佳路由的考虑中高效地移除那些邻居（即，高效地修剪网络）。

在描述本公开的实施例之前，有益的是首先描述无线网络10的一个示例（如在图3中图示的），当根据本公开的一些实施例的考虑多个路由性质（或多个路由度量）时，它可利用本文描述的实施例来发现从源节点到目的地节点的路由（例如，最好或最佳路由）。虽然不限于任何特定类型的无线网络，在此示例中，无线网络10包含多个无线接入节点（AN）12-1到12-3（通常本文被统称为接入节点12并且单独被称为接入节点12），提供对蜂窝通信网络的接入到多个无线装置14-1和14-2（通常本文被统称为无线装置14并且单独被称为无线装置14）。例如，接入节点12形成无线网状网络用于经由聚合节点16回程传输到蜂窝通信网络的核心网络。接入节点12、无线装置14、和聚合节点16都是无线网络10中的网络节点。例如，可利用本文公开的系统和方法考虑多个路由性质/度量而发现从无线网络10中的聚合节点16到其它的网络节点中的每个的最佳路由和/或发现从网络节点12、14中的每个到聚合节点16的最佳路由。

图4是无线网络（例如，图3的无线网络10）的概括图。如所图示的，无线网络包含多个网络节点（NN）和网络节点之间的（潜在）无线链路。每个链路是从一个网络节点的传送器到另一网络节点的接收器。因此，例如，链路是从网络节点NN 1的传送器到网络节点NN 2的接收器的链路。在此上下文中，例如，网络节点NN 1的相邻网络节点是网络节点NN 1能够与其建立无线链路的另一网络节点。因此，在此示例中，网络节点NN 2、NN 3、和NN4是网络节点NN 1的邻居。

图5图示根据本公开的一些实施例的在无线网络（例如，图3的无线网络10）中用于发现从源节点到目的地节点的最佳路由的过程。注意到，对于在本文中图示并且描述的所有过程图，可以用任何合适的次序并且甚至并行地执行“步骤”，除非以其它方式要求。一般而言，图5图示用于根据如上面定义的复合路由度量来发现通过无线网络（例如，图3的无线网络10）的最佳路由（即，从源节点到目的地节点的最佳路径）的过程。在此示例中，复合路由度量是第一路由度量和第二路由度量的复合，并且包含惩罚函数，如果第一路由度量不满足预定义的限制，则其高效地惩罚第二路由度量。

特别地，图5图示根据本公开的一些实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流。首先，基于度量中的一个（比如说，第一路由度量（步骤100））发现通过无线网络的从源节点到目的地节点的一个或多个最佳路由。如果路由度量足够简单（即，单调以及保序），可以通过在每个网络节点处迭代地识别具有到目的地节点的最佳路由、或路径、度量的最佳下一跳邻居节点而在多项式时间中以分布式方式高效地发现此一个或多个最佳路由。例如，如果第一路由度量是单调以及保序的，则可使用Bellman-Ford算法，其中在每个网络节点处更新从每个网络节点到目的地节点的最佳路由、或路径、度量，独立于通过在算法的每个迭代处的邻居节点之间的路由、或路径、权重的交换。例如，从特定网络节点到目的地节点的路由的第一路由度量（或具体地路由、或路径、权重）可以是由以下组成或以下的函数：（a）链路权重，表示从那个网络节点到目的地节点的路径中的链路的位速率容量，在这个情况下第一路由度量会是最大度量或（b）链路权重，它是链路的位速率容量的倒数，在这个情况下第一路由度量会是最大度量。

接着，基于在步骤100中发现的一个或多个最佳路由的路由、或路径、权重来确定（例如，在源导向路由选择的源节点处）第一路由度量的可接受的限制（步骤102）。例如，此限制可以被选择为对应于位速率的权重（即，例如，90%的最佳路由的位速率容量）。在一般情况下，限制也可以是软限制，例如，表示可接受的不同的位速率与最佳路由的位速率如何相关的函数。

将第一路由度量的可接受的限制分发到无线网络中的网络节点中的至少一些（步骤104）。在一些实施例中，通过（从源节点开始）使每个网络节点从邻居节点接收限制并且将信息（即，限制）转发到所有其邻居节点（除了其关联的链路度量超过限制的那些邻居节点以及从其接收信息的邻居节点），源节点将对第一路由度量的限制满溢到无线网络中的网络节点的所有或至少一些。

然后，取决于实施例，每个网络节点移除或惩罚具有不满足对第一路由度量的限制的邻居节点的所有链路，出于对根据第二路由度量或复合路由度量的最佳路由的考虑，由此建立修剪网络（步骤106）。更具体地，在一些实施例中，每个网络节点从当发现针对第二路由度量的最佳路由时使用的网络节点的邻居列表中移除到不满足对第一路由度量的限制的邻居的链路，由此实际修剪网络节点的邻居列表。实际上，这实现复合路由度量的惩罚函数。在其它实施例中，每个网络节点使用所有链路的复合路由度量来惩罚到不满足对第一路由度量的限制的邻居的链路使得如上所述的经由关联的惩罚来高效地修剪邻居列表。

例如，第一路由度量可以是位速率容量，并且修剪可由使每个网络节点移除与其邻居的链路（具位速率容量低于对应于对第一路由度量的限制的位速率）来组成。然后容易看到修剪（a）并非不允许具有大于限制位速率的位速率容量的任何路由（因为这样的路由可无论如何不利用任何移除的链路）并且（b）导致其中所有可能的路由具有的位速率等于或超过限制位速率的网络（因为所有单独链路支持此位速率）。这些性质将在以后步骤中有用。在更一般情况下，修剪可以是软性的，即，不完全地移除链路而是在增加其它路由度量（即，第二路由度量）的权重的方面来惩罚链路（如以上所论述的）。

可选地，在一些实施例中，作出关于是否充分修剪了无线网络的确定（步骤108）。例如，如果在步骤106中基于限制来修剪网络之后，得到的节点数量过高，则过程可以返回到步骤102，其中建立新的限制，并且过程从那里恢复。同样地，如果网络过度修剪，则新的更高限制可用于修剪网络。

最后，以分布式方式基于第二路由度量或备选地，复合路由度量（在根据上面方程式（6）将软惩罚施加到第二路由度量的情况下）来发现从源节点到目的地节点的最佳路由（步骤110）。在其中根据对第一路由度量的限制来实际修剪邻居列表的实施例中，利用第二路由度量。在其中不修剪邻居列表但是而是将软惩罚函数施加到第二路由度量的实施例中，利用复合路由度量。注意到，在本文中，在惩罚不满足对第一路由度量的定义的限制的任何链路/邻居的第二路由度量之后，使用复合路由度量有时可被称作利用第二路由度量。

更具体地，在修剪网络中，通过在每个网络节点处迭代地识别具有关于第二路由度量或复合路由度量的到目的地节点的最佳路由、或路径、度量的最佳下一跳邻居节点来发现基于第二路由度量或复合路由度量的最佳路由。在其中使用第二路由度量的实施例中，步骤110具有中等（多项式时间）计算复杂性。然后，如此发现的最佳路由将被确保为对在步骤102确定的第一路由度量的限制的右侧上。例如，在第一路由度量表示位速率容量的情况下，以上建立的性质（a）和（b）将确保发现的路由具有至少等于限制位速率的位速率。注意到，在当在步骤106修剪是软性的情况下，复合路由度量用于在步骤110确定最佳路由（如以上所论述的）。

图6图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流。一般而言，此过程是由图5步骤100-106和110形成的过程的延伸，其中在选择对第一路由度量的合适限制并且执行步骤104、106、和110之后，在源节点处已知最佳路由或路径的第二路由度量（或复合路由度量）。如果此值是足够好的（例如，满足一些预定义的阈值或准则），则过程结束。然而，如果最佳路由或路径的第二路由度量（或复合路由度量）是不可接受的（例如，不满足一些预定义的阈值或准则），则过程回到步骤102，并且设置对第一路由度量的新的限制。例如，如果对第一路由度量的限制在之前第一次运行中设置为90%，则现在对第二路由度量的新的限制可以设置为80%。

然后，使用对第一路由度量的新的限制来重复过程使得相应地修剪网络。在新的修剪网络中执行步骤110来由此在新的修剪网络中根据第二路由度量或复合路由度量发现或选择新的最佳路由。如果得到的第二路由度量仍然是不可接受的，则针对对第一路由度量的更宽松限制而再次重复过程，等等。

更具体地，如在图6中图示的，步骤200到208分别对应于图5的步骤100到106和110。因此，不重复细节。在本实施例中，在步骤208根据第二路由度量或复合路由度量发现最佳路由之后，（优选由用于源导向路由选择的源节点）作出关于针对在步骤208发现的最佳路由的第二路由度量或复合路由度量是否是可接受的确定（步骤210）。这可以通过比较路径权重或与预定义的阈值或准则来完成。如果路径权重或（取决于实施例）不满足预定义的阈值或准则，则针对在步骤208发现的最佳路由的第二路由度量或复合路由度量被确定为不可接受的，在这种情况下过程回到步骤202，其中建立对第一路由度量的新的、更宽松的限制。然后基于对第一路由度量的新的、更宽松的限制来重复步骤204到208。重复此过程直至针对在步骤208发现的最佳路由的第二路由度量或复合路由度量是可接受的。在那个点，过程结束。

图7图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流。一般而言，此过程是由图5的步骤100-106和110形成的过程的延伸，其中交换次序（以其来考虑所述路由度量）并且然后选择最好或最佳路由。首先，如以上概述的，确定关于第一路由度量的一个或多个最好或最佳的路由，基于关于第一路由度量的最佳路由的一个或多个路径权重来确定对第一路由度量的合适限制，修剪网络，并且确定关于第二路由度量或复合路由度量（取决于实施例）的修剪网络中的最好或最佳路由（步骤300到308）。此最好或最佳路径指代为，并且关联的度量指代为和或。

在第二阶段中，执行相同的步骤，但交换或对换第一和第二路由度量和或复合路由度量（步骤310）。具体地，确定关于第二路由度量的一个或多个最好路由，基于关于第二路由度量的最佳路由的一个或多个路径权重来确定对第二路由度量的合适限制，基于对第二路由度量的限制来修剪网络，并且确定关于第一路由度量或复合路由度量（取决于实施例）的修剪网络中的最好或最佳路由。此最好或最佳路径指代为，并且关联的度量指代为和或。

然后基于两个路径和的不同的路由度量将两个路径和的最好者选择为期望的（例如，最佳）路径P（步骤312）。在源节点处的和之间的选择考虑路径和两者的路由度量（即，的和或或以及的和或或。具体地，在一些实施例中，

其中是组合和的适当函数。在使用复合路由度量的实施例中，类似函数可用于组合的和以及的和。

图8图示根据本公开的一些其它实施例的用于基于多于一个路由度量来识别通过无线网络的最佳路由的示例过程流。一般而言，此过程是由图5步骤100-106和110形成的过程的延伸，其中通过迭代以上过程来将描述的方法被一般化为更大数量的路由度量。例如，对于多于两个路由度量，人们可以首先修剪网络来只保持对第一路由度量的个最佳链路，并且然后进一步修剪网络来只保持个最佳链路，等等。最后，根据最后路由度量在修剪网络上发现最佳路径。而且，第一和第二路由度量和中的一个或两个又可以是从其它更多基本单调以及保序的度量组成的复合路由度量。

在图8中图示此过程。步骤400到406对应于图5的步骤100到106。因此，不重复细节。在本实施例中，在基于对第一路由度量的限制来修剪网络之后，针对一个或多个附加路由度量重复过程（即，步骤400到406）来进一步修剪该修剪网络（步骤408）。具体地，对于每个附加路由度量，根据此附加路由度量来发现通过修剪网络的从源节点到目的地节点的最佳路由。然后，使用此最佳路由来建立对附加路由度量的限制，其中然后将对附加路由度量的此限制用于进一步修剪该修剪网络。针对每个附加路由度量而重复此过程。一旦完成网络的修剪，则发现关于第二路由度量或复合路由度量（取决于实施例）的通过修剪网络的最佳路由，如上所述（步骤410）。

在图5到图8的实施例中，基于那个路由度量（一个或多个）的通过网络的一个或多个最佳路由来建立对用来修剪网络的一个或多个路由度量的限制。然而，作为在步骤100、200、300、和400中发现最佳路由的备选，简化的算法可用于基于一些预定义的准则来发现足够好的路由，并且然后使用那个路由（代替最佳路由）作为剩余步骤的基础。在这点上，作为示例，图9图示类似于图5的过程，但其中在步骤500中发现“足够好的”路由而不是最佳路由（如在图5的步骤100中）。如所图示的，发现关于第一路由度量的从源节点到目的地节点的合适路由（步骤500）。例如，合适路由可以是具有满足一些预定义的准则（例如，满足预定义的阈值）的路径权重的任何路由。可使用任何合适算法来发现此合适路由，并且此合适路由不需要是最好或最佳路由。从此点，如上所述进行过程。特别地，如以上所论述的关于图5的步骤102到106和110来执行步骤502到508。以同样的方式，可分别在图6到图8的步骤200、300、和400中发现合适路由来代替最佳路由。

虽然图5到图9涉及整体无线网络的操作，但是图10、图11、图12A、图12B、图13A、图13B涉及每个单独网络节点（特别是中间网络节点，以及对于源导向路由的源网络节点）的操作。中间网络节点是通过无线网络的沿着任何路径的在源节点与目的地节点之间的网络节点。在这点上，图10图示根据本公开的一些实施例的网络节点的操作。在多跳网络的上下文中，源节点尝试经由一个或多个中间节点将数据发送到目的地节点。在源导向路由实施例中，源节点首先使用第一路由度量来确定从源节点到目的地节点的最佳路由路径。例如，可由与源节点、网络、或服务提供商关联的控制器来预定此第一路由度量。在操作期间，网络节点接收第一路由度量的指示用于链路评价（步骤600）。例如，在一些实例中，在网络建立时可执行此步骤一次并且周期性地更新此步骤。然而，步骤600是可选的，因为可在网络节点处预定义或预配置第一路由度量。

网络节点根据第一路由度量来（以分布式方式与其它的网络节点一起）确定最佳路由（步骤602）。更具体地，网络节点基于第一路由度量来评估到其邻居的链路（每个中间节点执行此步骤，由此以分布式方式建立第一路由度量的从源节点到目的地节点的最佳路由）。因为考虑了两个度量，所以建立对第一路由度量的限制来允许第二路由度量影响路由确定。限制可以由源节点建立或由网络运营商设置。此限制是由网络节点接收的（步骤604），并且网络节点将限制传送或转发到其邻居节点（中的至少一些）（步骤606）。如以上所论述的，出于当根据第二路由度量发现最佳路由时的考虑，网络节点使用限制来修剪网络节点的多个邻居节点（步骤608）。例如，可以从邻居列表中实际移除具有不满足对第一路由度量的限制的质量的链路或可以惩罚那些链路的链路权重来从最佳路由的考虑中高效地移除那些链路。

可选地，在一些实施例中，作出关于是否充分修剪网络的确定（步骤610）。例如，如果在步骤608中基于限制来修剪网络之后，得到的节点数量过高，则过程可以返回到步骤604，其中接收新的限制，并且过程从那里恢复。同样地，如果网络过度修剪，则新的更高限制可用于修剪网络。最后，如以上描述的，以分布式方式使用第二路由度量或备选地，复合路由度量来发现或确定最佳路由（步骤612）。此最佳路由只使用修剪网络中的链路/网络节点。

图11图示根据本公开的一些实施例的网络节点的操作。此过程对应于图10的过程但没有关于建立对第一路由度量的限制的步骤。如以上所论述的，关于建立对第一路由度量的限制的步骤是可选的，因为可以用不同的方式或甚至预定义的方式来建立对第一路由度量的限制。当特别预定义时，无需发现通过网络的最佳或甚至可接受的路由以便建立对第一路由度量的限制，因为限制是已经定义的。

如所图示的，出于当关于第二路由度量或复合路由度量（取决于实施例）发现最佳或最好路由时的考虑，网络节点识别网络节点的邻居中的子集（或等效地到网络节点的邻居的链路的子集）（步骤700）。如以上所论述的，基于以下识别此邻居的子集：（a）关于一个或多个路由度量（例如，第一路由度量以及可选地一个或多个附加路由度量）的从网络节点到网络节点的邻居中的至少一些的一个或多个链路的一个或多个链路权重以及（b）一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制。如以上所论述的，网络节点也获得关于第二路由度量的从网络节点到网络节点的邻居中的至少一些的链路的第二链路权重（步骤702）。

最后，基于第二路由度量或备选地，复合路由度量（取决于实施例），网络节点从网络节点的邻居的子集中识别网络节点的最佳下一跳邻居（步骤704）。如以上所论述的，在一些实施例中，从关于第二路由度量的最佳路由的考虑中，通过实际移除邻居/链路来修剪网络。在此情况下，邻居的子集对应于修剪网络，并且关于第二路由度量的最佳路由通过此修剪网络。在其它实施例中，当根据复合路由度量来识别最佳路由时，惩罚不满足00对步骤700的一个或多个路由度量的一个或多个限制的邻居/链路的链路权重（即，不在步骤702识别的子集中的邻居或对应链路），而不是从考虑中实际移除链路/邻居。

图12A和图12B更详细地图示根据本公开的一些实施例的网络节点的操作。这些图的过程图示以上已经关于网络一般描述的特征（例如，见图5到图9）但是聚焦于单独网络节点的操作。如所图示的，网络节点获得关于第一路由度量的从网络节点到网络节点的邻居（所有或至少一些邻居）的链路的链路权重（步骤800）。可使用任何合适的技术来获得链路权重，其可取决于第一路由度量的特定实现而变化。

可选地，在一些实施例中，网络节点使用任何合适的技术来基于关于第一路由度量的链路权重而识别网络节点的最佳下一跳邻居（步骤802）。网络节点从其邻居中的至少一个接收对第一路由度量的限制（步骤804）。

在此示例中，然后网络节点从后续步骤的考虑中移除不满足对第一路由度量的限制的网络节点的邻居（或邻居的链路），由此提供网络节点的修剪邻居列表（即，建立修剪网络）（步骤806）。可选地，在一些实施例中，针对一个或多个附加路由度量重复此过程来由此进一步表修剪网络节点的邻居列表（步骤808到814）。网络节点也获得关于第二路由度量的从网络节点到修剪邻居列表中的网络节点的邻居的链路的链路权重（步骤816）。然后，网络节点基于关于第二路由度量的链路权重从修剪邻居列表（即，修剪网络）中识别网络节点的最佳下一跳邻居（步骤818）。

可选地，在一些实施例中，网络节点确定是否接收到对任何路由度量（一个或多个）的一个或多个新的限制（步骤820）。例如，当源节点确定在步骤818中识别的最佳路由的第二路由度量是不可接受的时，这可发生，在这种情况下源节点可放松对第一路由度量的限制和/或对任何附加路由度量（一个或多个）的一个或多个限制。如果接收到一个或多个新的限制，则网络节点基于一个或多个新的限制来更新修剪邻居列表（步骤822）并且然后过程回到步骤818并且重复过程用于更新的修剪邻居列表。如果没有接收到一个或多个新的限制（例如，在一些预定义的时间量内），则过程结束。

图13A和图13B更详细地图示根据本公开的一些实施例的网络节点的操作。这些图的过程图示以上已经关于网络一般描述的特征（例如，见图5到图9）但是聚焦于单独网络节点的操作。此过程类似于图12A和图12B的过程，但其中施加软惩罚来高效地修剪网络节点的邻居列表。如所图示的，网络节点获得关于第一路由度量的从网络节点到网络节点的邻居（所有或至少一些邻居）的链路的链路权重（步骤900）。可使用任何合适的技术来获得链路权重，其可取决于第一路由度量的特定实现而变化。

可选地，在一些实施例中，网络节点使用任何合适的技术来基于关于第一路由度量的链路权重而识别网络节点的最佳下一跳邻居（步骤902）。网络节点从其邻居中的至少一个接收对第一路由度量的限制（步骤904）。

在此示例中，网络节点识别不满足对第一路由度量的限制的网络节点的邻居（或邻居的链路）（步骤906）。可选地，在一些实施例中，针对一个或多个附加路由度量重复此过程来识别不满足一个或多个附加路由度量的一个或多个限制的网络节点的邻居（或邻居的链路）（步骤908到914）。网络节点也获得关于第二路由度量的从网络节点到修剪邻居列表中的网络节点的邻居的链路的链路权重（步骤916）。然后，网络节点惩罚识别为不满足对第一路由度量的限制的邻居的关于第二路由度量的链路权重（步骤918）。可选地，在一些实施例中，网络节点也惩罚识别为不满足对一个或多个附加路由度量的一个或多个限制的邻居的关于第二路由度量的链路权重（步骤920）。

然后，在步骤918以及可选的步骤920中的适当链路权重的惩罚之后，网络节点基于关于第二路由度量的链路权重来识别网络节点的最佳下一跳邻居（步骤922）。在一些实施例中，如上所述，经由复合路由度量来提供惩罚。可选地，在一些实施例中，网络节点确定是否接收到任何路由度量（一个或多个）的一个或多个新的限制（步骤924）。例如，当源节点确定在步骤922中识别的最佳路由的第二路由度量或复合路由度量是不可接受的时，这可发生，在这种情况下源节点可放松对第一路由度量的限制和/或对任何附加路由度量（一个或多个）的一个或多个限制。如果接收到一个或多个新的限制，则网络节点基于一个或多个新的限制更新关于第二链路度量的（惩罚的）链路权重（步骤926）并且然后过程回到步骤922并且使用更新的链路权重来重复过程。如果没有接收到一个或多个新的限制（例如，在一些预定义的时间量内），则过程结束。

注意到，在本文描述的所有实施例中，第一和第二路由度量和优选是表示单独路由性质（例如，延迟、位速率、功耗）的单独路由度量。然而，在一些实施例中，第一和/或第二路由度量和/或可以是复合的（但不一定是惩罚的）路由度量，其中例如，这些复合路由度量是由其它更多基本单调以及保序的度量组成。然而，在一些优选实施例中，第一和第二路由度量和（无论是单独或复合路由度量）是单调以及保序的，其中由第一和第二路由度量和形成的复合路由度量可以是或可以不是保序的。

图14是根据本公开的一些实施例的网络节点18的框图。例如，网络节点18可以是图3的接入节点12中的一个、图3的无线装置14中的一个、或图3的聚合节点16。如所图示的，网络节点18包含至少一个处理器20（例如，一个或多个中央处理单元（CPU）、一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个现场可编程门阵列（FPGA）、和/或等等）、存储器22、以及耦合到一个或多个天线26的收发器24。在一些实施例中，本文描述的网络节点18的功能性是实现在存储于存储器22中并且由一个或多个处理器20执行的软件中。

在一些实施例中，提供包含指令的计算机程序，当至少一个处理器执行指令时，使至少一个处理器执行根据本文描述的实施例中的任何一个的网络节点的功能性。在一个实施例中，提供包含前述计算机程序产品的载体。载体是电子信号、光信号、无线电信号、或计算机可读存储介质中的一个（例如，非暂时性计算机可读介质例如存储器22）。

图15是根据本公开的其它实施例的网络节点18的框图。如所图示的，网络节点18包含邻居子集识别模块28、链路权重获得模块30、和最佳路由识别模块32，每个是以软件实现。邻居子集识别模块28操作以识别满足对第一路由度量（以及在一些实施例中的一个或多个附加路由度量）的限制的网络节点18的邻居的子集。链路权重获得模块30获得与网络节点18的邻居中的至少一些的链路的链路权重。最佳路由识别模块32操作以基于第二路由度量（或备选地复合路由度量）来从由邻居子集识别模块28识别的邻居的子集中识别网络节点18的最佳下一跳邻居。

遍及本公开使用下面的首字母缩略词。

•接入节点

• ASIC 专用集成电路

• CPU 中央处理单元

• FPGA 现场可编程门阵列

• NN网络节点

• NP难题 非确定性多项式时间难题

• UE 用户设备

本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有这样的改进和修改被认为在本文公开的概念和接着的权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种在无线网络（10）中操作网络节点（12、14、16）以提供分布式多跳路由确定的方法，所述方法包括：

由所述网络节点（12、14、16）基于以下来识别所述无线网络（10）中的所述网络节点（12、14、16）的多个邻居的子集：

（a）关于通过所述无线网络（10）的多跳路由的一个或多个路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的至少一些的链路的链路权重，以及

（b）对所述一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制；

关于通过所述无线网络（10）的多跳路由的第二路由度量，由所述网络节点（12、14、16）获得从所述网络节点（12、14、16）到所述多个邻居中的至少所述子集的所述链路的第二链路权重；以及

基于关于所述第二路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述多个邻居中的至少所述子集的所述链路的所述第二链路权重，由所述网络节点（12、14、16）从所述多个邻居的所述子集中识别通过所述无线网络（10）的多跳路由中的所述网络节点（12、14、16）的最佳下一跳邻居。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

识别所述多个邻居的所述子集包括：基于关于所述一个或多个路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的至少一些的所述链路的所述链路权重，从所述网络节点（12、14、16）的邻居列表移除不满足对所述一个或多个路由度量的所述一个或多个定义的限制的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的一个或多个来提供所述网络节点（12、14、16）的修剪邻居列表用于关于所述第二路由度量的考虑，使得所述修剪邻居列表中的所述多个邻居中的多个形成所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述子集；以及

识别所述最佳下一跳邻居包括：基于从所述网络节点（12、14、16）到所述多个邻居的所述子集的所述链路的所述第二链路权重来识别所述修剪邻居列表中的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述子集中的一个作为所述最佳下一跳邻居。

3.如权利要求1所述的方法，其中：

获得所述第二链路权重包括：获得关于所述第二路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述多个邻居的所述链路的所述第二链路权重；以及

识别所述网络节点（12、14、16）的所述最佳下一跳邻居包括：

惩罚不在所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述子集中的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的多个的所述第二链路权重；以及

在惩罚不在所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述子集中的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的所述多个的所述第二链路权重之后，基于所述第二链路权重来识别所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的一个作为所述最佳下一跳邻居。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个路由度量由第一路由度量组成，使得识别所述多个邻居的所述子集包括：

对于所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的每个邻居，获得关于所述第一路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述邻居的所述链路的第一链路权重；以及

基于从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述链路的所述第一链路权重，识别满足对所述第一路由度量的定义的限制的所述多个邻居的所述子集。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：

基于从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述链路的所述第二链路权重，识别满足对所述第二路由度量的定义的限制的所述多个邻居中的第二子集；以及

基于关于所述第一路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述多个邻居的至少所述子集的所述链路的所述第一链路权重，由所述网络节点（12、14、16）从所述多个邻居中的所述第二子集中识别通过所述无线网络（10）的多跳路由中的所述网络节点（12、14、16）的第二最佳下一跳邻居。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述第二路由度量是单独路由度量。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一路由度量和所述第二路由度量的复合路由度量是非保序的。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述第一路由度量和所述第二路由度量都是单调以及保序的。

9.如权利要求1所述的方法，其中识别所述网络节点（12、14、16）的所述最佳下一跳邻居包括：如果所述第一路由度量不满足对所述第一路由度量的所述定义的限制，则基于复合路由度量来识别所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的一个作为所述网络节点（12、14、16）的所述最佳下一跳邻居，复合路由度量是第一路由度量、所述第二路由度量、以及惩罚所述第二路由度量的惩罚函数的函数。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述复合路由度量是非保序的。

11.如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中所述第一路由度量是最大或最小度量中的一个，并且所述第二路由度量是加性度量。

12.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个路由度量包括第一路由度量以及附加路由度量，使得识别所述多个邻居的所述子集包括：

对于所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的每个邻居，获得关于所述第一路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述邻居的所述链路的第一链路权重；

基于从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述链路的所述第一链路权重，识别满足对所述第一路由度量的定义的限制的所述多个邻居中的第一子集；

对于所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的至少所述第一子集中的所述网络节点（12、14、16）的每个邻居，获得关于所述附加路由度量的从所述网络节点（12、14、16）到所述邻居的所述链路的附加链路权重；以及

基于从所述网络节点（12、14、16）到所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的至少所述第一子集的所述链路的所述附加链路权重，从所述多个邻居的所述第一子集中识别满足对所述附加路由度量的定义的限制的所述多个邻居的第二子集。

13.如权利要求1-12中的任一项所述的方法，进一步包括：

由所述网络节点（12、14、16）接收对所述一个或多个路由度量中的至少一个的更新的限制；

基于对所述一个或多个路由度量中的所述至少一个的所述更新的限制，由所述网络节点（12、14、16）识别所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的新的子集；以及

由所述网络节点（12、14、16）关于所述第二路由度量从所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居的所述新的子集中识别通过所述无线网络（10）的多跳路由中的所述网络节点（12、14、16）的新的最佳下一跳邻居。

14.如权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述网络节点（12、14、16）接收对所述一个或多个路由度量的所述一个或多个定义的限制。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：将对所述一个或多个路由度量的所述一个或多个定义的限制提供到所述无线网络（10）中的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的至少一个。

16.如权利要求14所述的方法，进一步包括：将对所述一个或多个路由度量的所述一个或多个定义的限制提供到所述无线网络（10）中的所述网络节点（12、14、16）的所述多个邻居中的每个。

17.一种无线网络（10）中的实现提供分布式多跳路由确定的网络节点（18），包括：

无线收发器（24）；

至少一个处理器（20）；以及

存储器（22），包含由所述至少一个处理器（20）可执行的软件，由此所述网络节点（18）操作以：

基于以下来识别所述无线网络（10）中的所述网络节点（18）的多个邻居的子集：（a）关于通过所述无线网络（10）的多跳路由的一个或多个路由度量的从所述网络节点（18）到所述网络节点（18）的所述多个邻居中的至少一些的链路的链路权重，以及（b）对所述一个或多个路由度量的一个或多个定义的限制；

关于通过所述无线网络（10）的多跳路由的第二路由度量，获得从所述网络节点（18）到所述多个邻居的至少所述子集的所述链路的第二链路权重；以及

基于关于所述第二路由度量的从所述网络节点（18）到所述多个邻居的至少所述子集的所述链路的所述第二链路权重，从所述多个邻居的所述子集中识别通过所述无线网络（10）的多跳路由中的所述网络节点（18）的最佳下一跳邻居。

18.一种操作无线网络（10）以提供分布式多跳路由确定的方法，所述方法包括：

由所述无线网络（10）以分布式方式根据第一路由度量来发现通过所述无线网络（10）的从源节点（16）到目的地节点（14）的路由；

基于分配给从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述路由的针对所述第一路由度量的权重由所述源节点（16）来建立对所述路由的所述第一路由度量的限制；

将对所述第一路由度量的所述限制从所述源节点（16）提供到所述无线网络（10）中的多个网络节点（12、14、16）中的至少一些；

从根据第二路由度量的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的最佳路由的考虑中，由所述多个网络节点（12、14、16）中的至少一些中的每个网络节点修剪具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的邻居节点的链路，以由此提供修剪网络；以及

由所述无线网络（10）以分布式方式根据所述第二路由度量来发现通过所述修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的最佳路由。

19.如权利要求18所述的方法，其中修剪具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的所述邻居节点的所述链路包括：从根据所述第二路由度量的从所述源节点（16）到所述目的地节点（12）的所述最佳路由的考虑中，移除具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的所述邻居节点的所述链路。

20.如权利要求18所述的方法，其中修剪具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的所述邻居节点的所述链路包括：从根据所述第二路由度量的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述最佳路由的考虑中，关于所述第二路由度量惩罚具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的所述邻居节点的所述链路，使得高效地移除具有不满足对所述第一路由度量的所述限制的所述邻居节点的所述链路。

21.如权利要求18-20中的任一项所述的方法，其中根据第一路由度量来发现通过所述无线网络（10）的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述路由包括：根据所述第一路由度量来发现通过所述无线网络（10）的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的最佳路由。

22.如权利要求18-20中的任一项所述的方法，其中根据第一路由度量来发现通过所述无线网络（10）的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述路由包括：发现通过所述无线网络（10）的从所述源节点（16）到所述目的地节点（12）的具有针对所述第一路由度量的优于预定义的阈值的权重的路由。

23.如权利要求18-22中的任一项所述的方法，进一步包括：

确定针对所述第二路由度量的所述最佳路由的权重是否优于预定义的可接受水平；以及

如果针对所述第二路由度量的所述最佳路由的所述权重不优于所述预定义的可接受水平：

对于比对所述第一路由度量的所述限制更少限定的所述路由，由所述源节点（16）建立对所述第一路由度量的新的限制；

将对所述第一路由度量的所述新的限制从所述源节点（16）提供到所述无线网络（10）中的所述多个网络节点（12、14）中的至少一些；

从根据所述第二路由度量的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的新的最佳路由的考虑中，由所述多个网络节点（12、14、16）中的至少一些中的每个网络节点移除具有不满足对所述第一路由度量的所述新的限制的邻居节点的所有链路，以由此提供新的修剪网络；以及

由所述无线网络（10）以分布式方式根据所述第二路由度量来发现通过所述新的修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的新的最佳路由。

24.如权利要求18-20中的任一项所述的方法，进一步包括：

由所述无线网络（10）以分布式方式根据所述第二路由度量来发现通过所述无线网络（10）的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的路由；

基于分配给从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述路由的针对所述第二路由度量的权重由所述源节点（16）来建立对所述路由的所述第二路由度量的限制；

将对所述第二路由度量的所述限制从所述源节点（16）提供到所述无线网络（10）中的所述多个网络节点（12、14、16）中的至少一些；

从根据所述第一路由度量的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的最佳路由的考虑中，由所述多个网络节点（12、14、16）中的至少一些中的每个网络节点移除具有不满足对所述第二路由度量的所述限制的邻居节点的所有链路，以由此提供第二修剪网络；

由所述无线网络（10）以分布式方式根据所述第一路由度量来发现通过所述第二修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的最佳路由；

选择根据所述第二路由度量的通过所述修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述最佳路由以及根据所述第一路由度量的通过所述第二修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述最佳路由中的一个作为最佳路由。

25.如权利要求18所述的方法，进一步包括：在根据所述第二路由度量发现通过所述修剪网络的从所述源节点（16）到所述目的地节点（14）的所述最佳路由之前，基于一个或多个附加路由度量以及对所述一个或多个附加路由度量的一个或多个定义的限制来进一步修剪所述修剪网络。