CN107370677B - 节点确定路径生存时间的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种节点确定路径生存时间的方法和设备，所述方法包括：从所述节点的邻居节点接收路由控制包，其中，所述路由控制包中包括第一链路质量；根据所述节点获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量，其中，第二链路质量指示从所述节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量指示从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。上述方法和设备，可根据路径的链路质量来确定路径的生存时间，使得确定出的路径的生存时间更加准确，从而有助于保证路由算法的性能和稳定性。

Description

节点确定路径生存时间的方法和设备
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，更具体地讲，涉及一种节点确定路径生存时间的方法和设备。
背景技术
在路由算法的设计中，路径的生存时间是影响算法性能的一个关键因素。若路径的生存时间设置过短，会导致路由频繁失效，从而增加不必要的路由维护开销，增大数据发送的时延。若路径的生存时间设置过长，数据仍然使用失效的路由进行发送，会带来较高的丢包率和较大的时延。因此，准确的路径的生存时间可以提升路由算法的性能。
在现有的路由算法中，路径的生存时间的确定方法主要有以下几种：
一、每条路径均设置相同的生存时间。
二、基于各节点的地理位置和移动速度信息预测相邻节点之间的链路在何时会断开，据此确定各条链路的生存时间，从而得到路径的生存时间。
三、基于各节点的能量状态来设置路径的生存时间。
但上述现有的确定路径的生存时间的方法存在以下缺陷：
针对为每条路径设置相同的路径的生存时间的方式，没有考虑到不同链路的特性。
针对基于节点的地理位置和移动速度信息来确定路径的生存时间的方式需要通过GPS或其他方式获取节点的地理位置和移动速度信息，并将获取的这些信息添加在路由控制包中。这种方式在高速移动场景较适用，但需要额外机制(例如，GPS)的辅助，且增加了路由控制包的开销。
针对基于节点的能量状态来确定路径的生存时间的方式仅适用于使用电池供电的网络(例如，WSN网络)。对各节点均为电源供电的情况，则该方式则不再适用。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于提供一种节点确定路径生存时间的方法和设备，以解决现有技术中无法准确确定路径的生存时间的技术问题。
根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种节点确定路径生存时间的方法，包括：(A)从所述节点的邻居节点接收路由控制包，其中，所述路由控制包中包括第一链路质量，第一链路质量指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；(B)根据所述节点获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量，其中，第二链路质量指示从所述节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量指示从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；(C)根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，所述方法可还包括：(D)用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点。
可选地，在步骤(C)中，若所述第三链路质量越好，所述确定的生存时间可越长，若所述第三链路质量越差，所述确定的生存时间可越短。
可选地，步骤(C)可包括：根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，所述方法可还包括：(E)将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
可选地，步骤(E)可还包括：将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，其中，当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，可将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
可选地，所述方法可还包括：当确定的生存时间不大于第二预定生存时间时，将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
可选地，所述路由控制包中可还包括路由表，所述路由表可用于记载从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，其中，所述节点的本地路由表可还包括路径表，所述路径表可用于记载从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，其中，在步骤(A)之后可还包括：在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述节点添加到所示路由表中，以获得从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，并将获得的路径保存至所述节点的本地路由表的路径表中。
可选地，所述节点的本地路由表可还包括所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，其中，在步骤(A)之后可还包括：在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述邻居节点作为所述节点的到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，添加到所述节点的本地路由表中。
可选地，在步骤(B)中，所述节点获得第三链路质量的步骤可包括：所述节点通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。
可选地，所述预定运算可包括但不限于相加或相乘。
可选地，在步骤(B)中，第三链路质量可与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。
根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种节点确定路径生存时间的设备，包括：接收单元，从所述节点的邻居节点接收路由控制包，其中，所述路由控制包中包括第一链路质量，第一链路质量指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；链路质量计算单元，根据所述节点获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量，其中，第二链路质量指示从所述节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量指示从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；生存时间确定单元，根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，所述设备可还包括：转发单元，用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点。
可选地，若所述第三链路质量越好，所述确定的生存时间可越长，若所述第三链路质量越差，所述确定的生存时间可越短。
可选地，生存时间确定单元可根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，所述设备可还包括：生存时间更新单元，将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
可选地，所述设备可还包括：比较单元，将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，其中，当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，生存时间更新单元可将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
可选地，当确定的生存时间不大于第二预定生存时间时，生存时间更新单元可将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
可选地，所述路由控制包中可还包括路由表，所述路由表可用于记载从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，其中，所述节点的本地路由表可还包括路径表，所述路径表可用于记载从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，其中，可还包括：路径确定单元，在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述节点添加到所示路由表中，以获得从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，并将获得的路径保存至所述节点的本地路由表的路径表中。
可选地，所述节点的本地路由表可还包括所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，其中，可还包括：节点确定单元，在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述邻居节点作为所述节点的到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，添加到所述节点的本地路由表中。
可选地，链路质量计算单元可通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。
可选地，所述预定运算可包括但不限于相加或相乘。
可选地，第三链路质量可与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。
采用上述节点确定路径生存时间的方法和设备，可根据路径的链路质量来确定路径的生存时间，使得确定出的路径的生存时间更加准确，从而有助于保证路由算法的性能和稳定性。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法的流程图；
图2示出根据本发明示例性实施例的基于HELLO包和ACK包来获得节点到该节点的邻居节点的路径的链路质量的示意图；
图3示出根据本发明示例性实施例的对节点的本地路由表中的路径的生存时间进行更新的步骤的流程图；
图4示出根据本发明示例性实施例的对节点的本地路由表进行更新的示意图；
图5示出根据本发明示例性实施例的从发送数据包的源节点向目的节点发送数据包的示意图；
图6示出根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备的框图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
图1示出根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法的流程图。这里，在本发明示例性实施例中，该节点可为路由链路网络中的任意一个节点，路由链路网络中的每个节点均可根据接收到的路由控制包来依据本发明示例性实施例的图1中所示的方法来确定路径的生存时间。
参照图1，在步骤S10中，从节点的邻居节点接收路由控制包。这里，所述路由控制包中可包括第一链路质量，第一链路质量可指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量。应理解，从所述邻居节点接收的路由控制包可为能够携带链路质量的各种类型的路由控制包，而且该节点可具有一个或多个邻居节点，这里，步骤S 10中的邻居节点是指向该节点发送路由控制包的邻居节点。此外，发送所述路由控制包的源节点是指在路由链路网络中最初发起所述路由控制包的节点。
这里，发送路由控制包的源节点可以预定时间间隔来发起路由控制包，或者仅在需要通过路径传输数据时，才发起路由控制包，以用于确定该路径的生存时间。
在步骤S20中，根据节点获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量。这里，第二链路质量可指示从该节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量可指示从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量。
例如，所述节点获得第三链路质量的步骤可包括：所述节点通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。这里，所述预定运算可为现有的各种可用于获得链路质量的计算方式，作为示例，所述预定运算可包括但不限于相加或相乘。
这里，应理解，从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径所包含的节点的数量会影响到第三链路质量的好坏，例如，第三链路质量可与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。即，当路径所包含的节点的数量越多时，该路径对应的链路质量越差，当路径所包含的节点的数量越少时，该路径对应的链路质量越好。
此外，在步骤S20中可还包括获取第二链路质量的步骤，这里，可通过现有的各种方法来获得任意相邻两跳节点之间的链路质量。作为示例，可基于在所述任意相邻两跳节点之间发送的邻居状态包(即，HELLO包)和确认包(即，ACK包)，来获得所述任意相邻两跳节点之间的链路质量。
下面参照图2来详细描述基于HELLO包和ACK包来获得节点到该节点的邻居节点的路径的链路质量的过程。
图2示出根据本发明示例性实施例的基于HELLO包和ACK包来获得节点到该节点的邻居节点的路径的链路质量的示意图。
如图2所示，在本示例中，假设路由链路网络中包括的每个节点都具有一个滑动时间窗口，各节点可周期性的发送HELLO包，收到HELLO包的节点要回复ACK包给发送HELLO包的节点，节点到该节点的邻居节点的路径的链路质量可以通过统计滑动时间窗口内从邻居节点接收到的HELLO包的数量和ACK包的数量间接计算出来的。
例如，在图2所示的示例中，节点A和节点B为相邻两跳节点，一般从节点A到节点B的链路质量与从节点B到节点A的链路质量并不相同。以图2为例，介绍节点A获得从节点A与节点B的链路质量的过程，HELLO表示从节点A向节点B发送的HELLO包，可将从节点A向节点B发送的HELLO包的数量(即，滑动时间窗口内发送的HELLO包的数量)记为“NA”，ACK表示从节点B向节点A发送的ACK包，可将从节点B向节点A发送的ACK包的数量(即，节点A统计的滑动时间窗口内节点A接收到节点B回复ACK包的数量)记为“ACK”。
具体说来，可基于节点A统计的接收到的节点B发送的HELLO包数量与从节点B向节点A发送的HELLO包的数量来得到节点B到节点A的链路质量，例如，可将节点A统计的接收到的节点B发送的HELLO包数量与从节点B向节点A发送的HELLO包的数量的比值作为节点B到节点A的链路质量，这里，一般路由链路网络中各节点的发送HELLO包的周期是一致，即，节点A知道节点B发送HELLO包的周期，因此，节点A可获知在滑动时间窗口内(即，预定时间段内)节点B向节点A实际发送的HELLO包的数量。作为示例，可利用下面的公式来计算节点B到节点A的链路质量，
Figure BDA0000988148260000071
公式(1)中，RQ表示节点B到节点A的链路质量，RHello表示滑动时间窗口内节点A统计的接收到的节点B发送的HELLO包数量，NB表示从节点B向节点A发送的HELLO包的数量。
此外，还可基于节点A统计的滑动时间窗口内节点A收到节点B回复ACK包的数量和从节点A向节点B发送的HELLO包的数量来得到从节点B到节点A的回复链路质量(echoquality)，例如，可将节点A统计的滑动时间窗口内节点A收到节点B回复ACK包的数量与从节点A向节点B发送的HELLO包的数量的比值作为从节点B到节点A的回复链路质量，作为示例，可利用下面的公式来计算从节点B到节点A的回复链路质量，
Figure BDA0000988148260000072
公式(2)中，EQ表示从节点B到节点A的回复链路质量，ACK表示节点A收到的从节点B向节点A发送的ACK包的数量，NA表示从节点A向节点B发送的HELLO包的数量。
此外，还可基于从节点B到节点A的回复链路质量和节点B到节点A的链路质量来获得节点A到节点B的链路质量，例如，可将从节点B到节点A的回复链路质量与节点B到节点A的链路质量的比值作为节点A到节点B的链路质量，作为示例，可利用下面的公式来计算节点A到节点B的链路质量，
Figure BDA0000988148260000073
公式(3)中，LQ表示节点A到节点B的链路质量，EQ表示从节点B到节点A的回复链路质量，RQ表示节点B到节点A的链路质量。
应理解，图2所示的获取第二链路质量(即，获取节点到该节点的邻居节点的链路质量)的过程仅为示例，本发明不限于此。
返回图1，在步骤S30中，根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。作为示例，若所述第三链路质量越好，所述确定的生存时间越长，若所述第三链路质量越差，所述确定的生存时间越短，即，第三链路质量越好，确定的生存时间越长，第三链路质量越差，确定的生存时间越短。
优选地，确定路径的生存时间的步骤可为：根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。作为示例，第一预定生存时间可由本领域技术人员依据经验值来进行设定。
在该节点确定出从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间之后，可基于第三链路质量对接收的路由控制包进行更新，并对更新后的路由控制包进行转发。
可选地，基于第三链路质量对接收的路由控制包进行更新，并对更新后的路由控制包进行转发的步骤可包括：用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点，以供所述其他邻居节点中任一节点基于接收到的路由控制包来确定所述任一节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，在本发明的示例性实施例中，所述节点可包括本地路由表，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法可还包括：将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
下面参照图3来详细描述对节点的本地路由表中的路径的生存时间进行更新的步骤。
图3示出根据本发明示例性实施例的对节点的本地路由表中的路径的生存时间进行更新的步骤的流程图。
参照图3，在步骤S40中，将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，即，判断确定的生存时间是否大于第二预定生存时间。
当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，则执行步骤S50：将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
当确定的生存时间不大于(即，小于等于)第二预定生存时间时，则执行步骤S60：将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
这里，节点的本地路由表中除包含路径的生存时间之外，可还包括与该确定的路径的生存时间对应的路径(即，从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径)。
应理解，在路由链路网络中包括链路状态模式和距离矢量路由模式，在链路状态模式下，节点能够获知从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的路径上的所有节点，在距离矢量路由模式下，节点不知道从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的路径上所有节点，该节点仅知道从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，针对上述两种路由模式的特点，节点的本地路由表包括的从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径也有所不同。
在一个示例中，针对链路状态模式，节点的本地路由表中除包含路径的生存时间之外，可还包括路径表。作为示例，所述路径表可用于记载从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径。应理解，此时，该路径表中存储的是从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径上的所有节点。
在此情况下，所述路由控制包中除包括第一链路质量之外，可还包括路由表，所述路由表用于记载从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，相应地，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法可还包括获取从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的步骤。
例如，获取从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的步骤可包括：在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述节点添加到路由表中，以获得从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，然后再将获得的路径保存至所述节点的本地路由表的路径表中。
在另一示例中，针对距离矢量路由模式，此时，所述节点的本地路由表除包含路径的生存时间之外，可还包括所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点。
在此情况下，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法可还包括确定所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点的步骤。
具体说来，确定所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点的步骤可包括：在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述邻居节点作为所述节点的到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，添加到所述节点的本地路由表中。
下面参照图4来介绍将确定的路径的生存时间和与该确定的路径的生存时间对应的路径保存至节点的本地路由表中的过程。
图4示出根据本发明示例性实施例的对节点的本地路由表进行更新的示意图。
如图4所示，假设节点A为发送路由控制包的源节点，节点B为节点A的邻居节点，节点C为节点B的邻居节点，在图4中箭头的指示方向为路由控制包的传输方向，图中上方所示为各节点统计的本节点到发送路由控制包的源节点的路径的链路质量，图中下方所示为各节点确定的本节点到发送路由控制包的源节点的路径的生存时间。
在图4所示的示例中，假设为链路状态模式，由节点A发起路由控制包，即，首先由节点A向节点A的邻居节点发送路由控制包，该路由控制包中包括节点A到发送路由控制包的源节点(即，节点A)的路径的链路质量(即，节点A到节点A的链路质量为1)和节点A，节点B在从节点A接收到路由控制包之后，基于接收到的路由控制包确定出节点B到节点A的链路质量LQBA(此时，LQBA＝1×LQBA)，并根据节点B到节点A的路径的链路质量LQBA确定出节点B到节点A的路径的生存时间TBA(此时，TBA＝1×LQBA×T1，T1为第一预定生存时间)，并将确定出的节点B到节点A的路径的生存时间TBA保存至节点B的本地路由表中，此外，还可将节点B添加到路由控制包中，以获得节点B到节点A的路径(B->A)，并将获得的节点B到节点A的路径(B->A)也保存至节点B的本地路由表中。
作为示例，节点B的本地路由表可如下表1所示，
表1
路径 生存时间
B->A T<sub>BA</sub>(1×LQ<sub>BA</sub>×T<sub>1</sub>)
在表1所示的示例中，假设用于获得链路质量的预定运算为相乘，1表示节点A到节点A的链路质量，LQBA表示节点B到节点A的链路质量，T1表示第一预定生存时间。
节点B在确定出节点B到节点A的路径的生存时间之后，可用节点B到节点A的链路质量LQBA更新路由控制包中的节点A到节点A的链路质量，并将更新后的路由控制包发送给节点B的邻居节点。
类似地，节点C在从节点B接收到路由控制包之后，按照上述过程确定出节点C到节点A的路径的生存时间TCA(此时，TCA＝1×LQBA×LQCB×T1)，并将确定出的节点C到节点A的路径的生存时间TCA保存至节点C的本地路由表中，还将节点C到节点A的路径(C->A)也保存至节点C的本地路由表中。
应理解，可还由节点B发起路由控制包，此时，节点B为发送路由控制包的源节点，在此情况下，节点C在从节点B接收到路由控制包之后，按照上述过程确定出节点C到节点B的路径的生存时间TCB，并将确定出的节点C到节点B的路径的生存时间TCB保存至节点C的本地路由表中，还将节点C到节点B的路径(C->B)也保存至节点C的本地路由表中。
作为示例，节点C的本地路由表可如下表2所示，
表2
路径 生存时间
C->A T<sub>CA</sub>(1×LQ<sub>BA</sub>×LQ<sub>CB</sub>×T<sub>1</sub>)
C->B T<sub>CB</sub>(1×LQ<sub>CB</sub>×T<sub>1</sub>)
在表2所示的示例中，假设用于获得链路质量的预定运算为相乘，1表示节点A到节点A的链路质量，LQBA表示节点B到节点A的链路质量，LQCB表示节点C到节点B的路径的链路质量，T1表示第一预定生存时间。
应理解，由于路由链路网络中包括的每个节点均可以是发送路由控制包的源节点，因此，各节点的本地路由表中可存储该节点到路由链路网络中的任意节点的路径和该路径的生存的时间。例如，以上述示例为例，节点B的本地路由表中除存储节点B到节点A的路径和对应的路径的生存时间之外，可还存储节点B到节点C的路径和对应的路径的生存时间(此时，节点C为发送路由控制包的源节点)。相应地，节点A的本地路由表中可存储节点A到节点C的路径和对应的路径的生存时间，还可存储节点A到节点B的路径和对应的路径的生存时间，本发明对此没有一一列出。
在路由链路网络中包括的各节点更新好各自的本地路由表之后，可基于该路由链路网络来传输数据。可选地，任一节点可包括计时器，任一节点所包括的计时器可在该从节点到发送数据包的源节点的路径的生存时间发生更新时重置。优选地，当节点从所述节点的邻居节点接收到数据包准备发送数据包时，首先检查计时器是否到达生存时间，如果计时时间到达生存时间，则该路径(即，从节点到发送数据包的源节点的路径)失效，无法用此路径发送数据，反之，如果计时时间没有到达生存时间，则重置计时器(即，令计时器重新开始计时)并利用该路径发送数据。
下面参照图5来介绍从发送数据包的源节点向目的节点发送数据包的过程。
图5示出根据本发明示例性实施例的从发送数据包的源节点向目的节点发送数据包的示意图。
如图5所示，假设节点A为发送数据包的源节点，节点B为节点A的邻居节点，节点C为节点B的邻居节点，在图5中箭头的指示方向为数据包的传输方向。
例如，节点A可包括计时器，当节点A开始发送数据包时，节点A知道发送的数据包的目的节点(即，在本示例中，目的节点为节点C)，此时，节点A的计时器开始计时，在计时时间到达生存时间(此时，指从节点A到节点C的路径生存时间)时，从节点A到节点C的路径失效。
类似地，节点B可包括计时器，当节点B从节点A接收到数据包时，节点B知道由节点A发送的数据包的目的节点(即，节点C)，此时，节点B的计时器开始计时，在计时时间到达生存时间(此时，指从节点B到节点C的路径生存时间)时，从节点B到节点C的路径失效。
作为示例，节点A的本地路由表可如下表3所示，
表3
路径 生存时间
A->C T<sub>AC</sub>(1×LQ<sub>AB</sub>×LQ<sub>BC</sub>×T<sub>1</sub>)
作为示例，节点B的本地路由表可如下表4所示，
表4
路径 生存时间
B->C T<sub>BC</sub>(1×LQ<sub>BC</sub>×T<sub>1</sub>)
图6示出根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备的框图。
如图6所示，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备可包括：接收单元10、链路质量计算单元20和生存时间确定单元30。应理解，可选地，本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备除包括接收单元10、链路质量计算单元20和生存时间确定单元30之外，可还包括转发单元40、比较单元50和生存时间更新单元60。
具体说来，接收单元10从所述节点的邻居节点接收路由控制包。这里，所述路由控制包中可包括第一链路质量，第一链路质量可指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量。应理解，该节点可具有一个或多个邻居节点，这里，邻居节点是指向该节点发送路由控制包的邻居节点。此外，发送所述路由控制包的源节点是指在路由链路网络中最初发起所述路由控制包的节点。
这里，发送路由控制包的源节点可以预定时间间隔来发起路由控制包，或者仅在需要通过路径传输数据时，才发起路由控制包，以用于确定该路径的生存时间。
链路质量计算单元20根据获得的第二链路质量和接收单元10接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量。这里，第二链路质量可指示从该节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量可指示从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量。
例如，链路质量计算单元20可通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。这里，所述预定运算可为现有的各种可用于获得链路质量的计算方式，作为示例，所述预定运算可包括但不限于相加或相乘。
这里，应理解，从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径所包含的节点的数量会影响到第三链路质量的好坏，例如，第三链路质量可与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。即，当路径所包含的节点的数量越多时，该路径对应的链路质量越差，当路径所包含的节点的数量越少时，该路径对应的链路质量越好。
此外，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备可还包括：获取单元，用于获取第二链路质量，这里，可通过现有的各种装置来获得任意相邻两跳节点之间的链路质量。作为示例，获取单元可基于在所述任意相邻两跳节点之间发送的邻居状态包(即，HELLO包)和确认包(即，ACK包)，来获得所述任意相邻两跳节点之间的链路质量。
由于上述已经在图2中对获取单元获取第二链路质量的过程进行了详细描述，本发明对此部分内容不再赘述。
生存时间确定单元30根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。作为示例，若所述第三链路质量越好，所述确定的生存时间越长，若所述第三链路质量越差，所述确定的生存时间越短，即，第三链路质量越好，确定的生存时间越长，第三链路质量越差，确定的生存时间越短。
优选地，生存时间确定单元30可根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。作为示例，第一预定生存时间可由本领域技术人员依据经验值来进行设定。
在生存时间确定单元30确定出从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间之后，转发单元40可基于第三链路质量对接收的路由控制包进行更新，并对更新后的路由控制包进行转发。
具体说来，转发单元40用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点，以供所述其他邻居节点中任一节点基于接收到的路由控制包来确定所述任一节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
可选地，在本发明的示例性实施例中，所述节点可包括本地路由表，生存时间更新单元60可将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
例如，比较单元50将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，即，判断确定的生存时间是否大于第二预定生存时间。
当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，生存时间更新单元60将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
当确定的生存时间不大于(即，小于等于)第二预定生存时间时，生存时间更新单元60将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
这里，节点的本地路由表中除包含路径的生存时间之外，可还包括与该确定的路径的生存时间对应的路径(即，从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径)。
应理解，在路由链路网络中包括链路状态模式和距离矢量路由模式，在链路状态模式下，节点知道从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的路径上的所有节点，在距离矢量路由模式下，节点不知道从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的路径上所有节点，该节点仅知道从该节点到达发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，针对上述两种路由模式的特点，节点的本地路由表包括的从该节点到发送所述路由控制包的源节点的路径也有所不同。
在一个示例中，针对链路状态模式，节点的本地路由表中除包含路径的生存时间之外，可还包括路径表。作为示例，所述路径表可用于记载从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径。应理解，此时，该路径表中存储的是从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径上的所有节点。
在此情况下，所述路由控制包中除包括第一链路质量之外，可还包括路由表，所述路由表用于记载从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，相应地，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备可还包括路径确定单元，确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径。
例如，路径确定单元可在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述节点添加到路由表中，以获得从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径，然后再将获得的路径保存至所述节点的本地路由表的路径表中。
在另一示例中，针对距离矢量路由模式，此时，所述节点的本地路由表除包含路径的生存时间之外，可还包括所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点。
在此情况下，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备可还包括：节点确定单元，确定所述节点到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点。
具体说来，节点确定单元可在从所述邻居节点接收到路由控制包之后，将所述邻居节点作为所述节点的到发送所述路由控制包的源节点的下一跳节点，添加到所述节点的本地路由表中。
此外，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机代码。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机代码。当所述计算机代码在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。
此外，根据本发明示例性实施例的节点确定路径生存时间的设备中的各个单元可被实现硬件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
这里，应理解，优选地，上述节点确定路径生存时间的方法和设备可根据路径的链路质量来确定路径的生存时间，使得确定出的路径的生存时间更加准确，降低路由算法的时延和丢包率，从而有助于保证路由算法的性能和稳定性。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (18)

1.一种节点确定路径生存时间的方法，包括：
(A)从所述节点的邻居节点接收路由控制包，其中，所述路由控制包中包括第一链路质量，第一链路质量指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；
(B)根据所述节点获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量，其中，第二链路质量指示从所述节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量指示从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；
(C)根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间，
其中，所述方法还包括：
(D)用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(C)中，若所述第三链路质量越好，所述确定的生存时间越长，若所述第三链路质量越差，所述确定的生存时间越短。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(C)包括：根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
(E)将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(E)还包括：将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，
其中，当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：当确定的生存时间不大于第二预定生存时间时，将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(B)中，所述节点获得第三链路质量的步骤包括：所述节点通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定运算包括但不限于相加或相乘。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(B)中，第三链路质量与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。
10.一种节点确定路径生存时间的设备，包括：
接收单元，从所述节点的邻居节点接收路由控制包，其中，所述路由控制包中包括第一链路质量，第一链路质量指示从所述邻居节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；
链路质量计算单元，根据获得的第二链路质量和接收的路由控制包中包括的第一链路质量，获得第三链路质量，其中，第二链路质量指示从所述节点到所述邻居节点的路径的链路质量，第三链路质量指示从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的链路质量；
生存时间确定单元，根据第三链路质量确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间，
其中，所述设备还包括：
转发单元，用第三链路质量更新所述路由控制包中的第一链路质量，并将更新后的路由控制包发送给所述节点的除所述邻居节点之外的其他邻居节点。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，若所述第三链路质量越好，所述生存时间确定单元确定的生存时间越长，若所述第三链路质量越差，所述生存时间确定单元确定的生存时间越短。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，生存时间确定单元根据第三链路质量与第一预定生存时间的乘积来确定从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径的生存时间。
13.根据权利要求10所述的设备，还包括：
生存时间更新单元，将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
14.根据权利要求13所述的设备，还包括：比较单元，将确定的生存时间与第二预定生存时间进行比较，
其中，当确定的生存时间大于第二预定生存时间时，生存时间更新单元将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为确定的生存时间。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，当确定的生存时间不大于第二预定生存时间时，生存时间更新单元将所述节点的本地路由表中的路径的生存时间更新为第二预定生存时间。
16.根据权利要求10所述的设备，其中，链路质量计算单元通过预定运算来基于第二链路质量和第一链路质量得到第三链路质量。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述预定运算包括但不限于相加或相乘。
18.根据权利要求10所述的设备，其中，第三链路质量与从所述节点到发送所述路由控制包的源节点的路径包含的节点的数量成反比。
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