CN116367259A - 网状网络中的路由发现方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种在无线网状网络中用作中继节点以用于路由发现的装置包括处理电路，该处理电路从第一邻节点接收发现请求，该发现请求包括对到目的地节点的路由的请求。当第一节点的路由表包含到目的节点的路由时，第一节点向第一邻节点发送包括关于这些路由的信息的发现响应。当第一节点的路由表中不包含到目的节点的路由时，第一节点向第二邻节点发送到目的节点的路由发现请求。当第一节点从第二邻节点接收到包括到目的节点的路由信息的发现消息时，第一节点向第一邻节点发送包括这些路由的信息的发现响应。

Description

网状网络中的路由发现方法及装置

相关申请的交叉引用

本发明要求于2021年12月29日提交的申请号为PCT/CN2021/142595的国际申请的权益，该申请的全部内容通过引用并入本发明。

技术领域

本发明涉及无线通信，并且具体地涉及用于在网状网络中的节点之间建立路由的过程。

背景技术

在4G和5G通信网络中，侧链路通信允许数据分组通过相邻设设备发送而无需通过基站中继。在现有技术中，侧链路通信或者直接从源设备到目的地设备发生，或者通过单个中继设备发生，使得分组总是可以被传送到其目的地而没有路由的歧义。但是，如果扩展侧链通信以支持多跳中继或网状拓扑结构，则需要一种路由算法来确保数据分组能够正确有效地传递到目的节点。

发明内容

本发明的方面提供了一种在网状网络中的路由发现方法。在该方法下，网状网络中的第一节点W从邻节点X接收发现请求消息，该发现请求消息包括对到目的地节点Z的路由的请求。确定第一节点的路由表是否包含到目的节点的一个或多个路由。当第一节点的路由表中包含到目的节点Z的一个或多个路由时，第一节点向节点X发送包括一个或多个路由信息的发现响应消息。当第一节点的路由表中不包含到目的节点Z的一个或多个路由时，第一节点W向另一邻节点Y发送包括对到目的节点Z的路由的请求的发现请求消息。

在一个实施例中，所涉及的每个节点(W、X、Y和Z)可以是用户设备(userequipment，UE)或基站(eNB和/或gNB)。在一个实施例中，在第一节点W和它的邻节点X、Y和Z之间建立逻辑连接。这些逻辑连接可以是PC5单播链路、无线资源控制(radio resourcecontrol，RRC)连接和PR5-RPC连接之一。在一个实施例中，发现请求消息是PC5-S协议消息。

在一个实施例中，发现请求消息通过单播(仅到接收节点)，或通过广播(到可以接收它的任何节点)，或通过组播(到包括接收节点的识别的一组节点)发送。在一个实施例中，到目的地节点的路由信息包括跳数限制、经由路由路径的传输质量测量或路由路径中的中间节点的列表。在一个实施例中，发现请求消息包含序列号作为唯一标识符。

在一个实施例中，发现请求消息包含最大跳数。由可以发送发现请求消息的节点确定发现响应的跳数是否会超过最大跳数。如果发现响应消息的跳数超过最大跳数，则不会发送发现请求消息。

在一个实施例中，第一节点W从邻节点Y接收包括到目的地节点Z的一个或多个路由的信息的发现响应消息。第一节点W通过添加一个或多个路由来更新其路由表。然后，第一节点W向邻节点X发送包括到目的节点Z的一个或多个路由信息的发现响应消息。在一个实施例中，发现响应消息是PC5-S协议消息。在一个实施例中，发现请求消息通过单播发送，或者通过广播发送，或者通过组播发送。

在一个实施例中，发现请求消息包含一个或多个标准，来自邻节点Y的发现响应消息包含多个路由，并且到邻节点X的发现响应从来自邻节点Y的发现响应消息中省略一个或多个路由如果这些路由不满足这些标准。在一个实施例中，一个或多个标准包括最大跳数和/或最小路由质量阈值。在一个实施例中，每个发现响应消息包含与其对应的发现请求消息的序列号相同的序列号。

在一个实施例中，提供了一种在第一节点A中发现的方法。第一节点A具有到第二节点B的无线电连接。第一节点向邻节点C传送包括第一节点具有到第二节点B的无线电连接的信息的发现通告(announcement)，其中第二节点B是蜂窝网络的一个节点。在一个实施例中，发现通告包括关于到第二节点的无线电连接的链路质量的信息。

本发明的方面提供一种在无线网状网络中作为网状节点操作以用于路由发现的装置。该装置包括处理电路，该处理电路被配置为从邻节点X接收包括对到目的地节点Z的路由的请求的发现请求消息。确定第一节点的路由表是否包含到目的节点的一个或多个路由节点。如果第一节点的路由表包含到目的节点Z的一个或多个路由，则第一节点向节点X发送包括关于一个或多个路由的信息的发现响应消息。如果第一节点的路由表不包含到目的节点Z的一个或多个路由，则第一节点W向另一邻节点Y发送包括对到目的节点Z的路由的请求的发现请求消息。

在一个实施例中，该装置从邻节点Y接收包括到目的节点Z的一个或多个路由的信息的发现响应消息。第一节点W通过添加一个或多个路由来更新其路由表。然后第一节点W向邻节点X发送发现响应消息，该发现响应消息包括到目的节点Z的一个或多个路由的信息。

根据本发明所提供的网状网络中的路由发现方法及装置，可以在支持多跳中继或网状拓扑结构中有效地保证数据分组传递到目的节点，实现分组到目的地节点的路由的多样性。

本发明的方面提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储实现用于网状网络中的路由发现的任何一种方法或方法组合的程序。

附图说明

将参考以下附图详细描述作为示例提出的本发明的各种实施例，其中相似的数字指代相似的元件，并且其中：

图1示出了根据本发明的实施例的在UE的网状网络中分组的传递的示例；

图2示出了根据本发明的实施例的网状网络的示例，在该网状网络中，不同的UE可以作为到网络节点的网关进行操作；

图3示出了根据本发明的实施例的其中通告节点通知监视节点通告节点具有到网络的连接的发现过程的示例；

图4示出了根据本发明的实施例的发现过程的示例，其中发现者节点向发现节点请求到目的地节点的路由；

图5示出了根据本发明的实施例的网状网络中的发现过程的示例，该发现过程包括在多个节点处维护路由表和分组的递送；

图6示出了根据本发明的实施例的用于层2网状网络的用户平面协议栈的示例；

图7示出了根据本发明的实施例的用于网状网络的发现协议栈的示例；

图8示出了根据本发明的实施例的网状网络拓扑的示例；

图9示出了根据本发明的实施例的网状网络中的发现过程的示例，其中区分节点具有到蜂窝网络的链路；

图10A-图10B示出了根据本发明的实施例的网状网络中的发现过程的示例，其中源节点被提供有到蜂窝网络的多个路由；

图11示出根据本发明的实施例的网状网络中的发现过程的示例，其中源节点被提供有到目的地节点的至少一个路由。

图12示出了概述根据本发明的实施例的示例性进程的流程图；以及

图13示出了根据本发明实施例的装置的示例。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而不旨在表示可以实践本发明描述的概念的唯一配置。为了提供对各种概念的理解，详细描述包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。

现在将参考各种装置和方法来呈现电信系统的几个方面。这些装置和方法将在下面的详细描述中描述，并在附图中通过各种块、组件、电路、进程、算法等(统称为“元件”)来说明。这些元件可以使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现。这些元件是作为硬件还是软件来实现取决于特定的应用程序和强加于整个系统的设计约束。

直接设备到设备通信可以基于长期演进(Long Term Evolution，LTE)和新无线电(New Radio，NR)“侧链路(sidelink)”技术。两种发现模型可用于附近的设备，以发现彼此的存在和对建立通信的兴趣。在模型A(也被描述为“我在这里”)中，第一UE，也被描述为通告UE，发送通告。该通告指示通告UE提供特定服务。第二UE，也被描述为监视UE，接收通告。第二UE可以确定建立用于与通告节点通信的连接。在模型B(也被描述为“谁在那里？”)中，第一UE，也被描述为发现者UE，发送请求。该请求指示发现者UE寻求特定服务。第二UE，也被描述为被发现者UE，可以传送指示被发现者UE提供请求的服务的响应。

在直接设备到设备通信中，或在单跳UE到网络中继中(如3GPP Rel-17中的NR侧链路所支持的)，UE可以发现它们将直接与之通信的其他UE。在多跳中继场景中，设备经由多个中间中继设备进行通信。在网状网络中，设备通过在多个对等设备之间建立的路径转发数据分组作为对等设备进行通信。在这些场景中，第一设备可能具有发现在网状网络拓扑方面远离第一设备的第二设备的先决条件。例如，第一UE W可能会寻求与第二UE Z的通信。从W到Z的网状网络路径可能会经过中继UE X和Y。在这种情况下，UE W和Z可能会执行由UEX和Y调节的发现过程。作为此发现过程的结果，UE W和Z不仅可以了解彼此的存在和通信可用性，还可以了解连接它们的网状网络路由。例如，UE W可以确定要向UE Z传递分组，UE W可以首先向UE X发送分组，附加路由信息指示分组的最终目的地是UE Z。

在模型A和模型B中操作的所有UE具有内置路由表，其提供与目的地相关联的一个或多个下一跳。源节点可以基于在路由表中查找目的地确定至少一个第一跳。每个UE都需要维护自己的路由表。当UE从另一节点接收到特定目的地的新路由信息时，如果新路由信息在其路由表中不存在或与目的地的现有路由信息不同，则UE可以更新其路由表。

在各种示例中，当发起发现过程时，发现过程可以是发现节点、发现服务和发现路由中的一种。当一个节点被请求时，在一些示例中只有被请求的节点可以发送对请求的初始响应。当请求服务时，在某些示例中，所有提供该服务的节点都可以响应该请求。在某些示例中，当请求路由时，相应的响应包括所有节点以及这些节点在到达目的地的路径中的顺序。

在基于Rel-17层2UE到网络中继的一些示例中，称为侧链路中继适配协议(Sidelink Relay Adaptation Protocol，SRAP)的协议层执行某些路由和映射功能。这些功能包括识别数据分组的目的地。SRAP协议的报头格式可以包含标识所涉及的远程UE的字段。在UE到网络的中继中，该字段用于下行链路方向以识别哪一远程UE应该从网络接收数据分组。中继UE从网络接收分组。中继UE查阅SRAP报头以确定哪一远程UE是目的地。中继UE将分组转发到远程UE(同时还应用附加功能，例如承载映射)。现有的SRAP行为不是为多跳或网状环境设计的。SRAP协议假定中继UE具有直接到目标远程UE的唯一连接。(在上行链路方向，SRAP报头的相同或类似字段可以标识哪一远程UE是分组的源。在单跳UE到网络中继的一些示例中，中继UE不依赖于此信息用于分组路由。在上行链路方向，中继UE始终将分组转发到网络。接收网络节点依赖于此字段来区分接收到的分组可能与哪个UE上下文相关联。)

在网状网络中，多个节点作为对等节点进行通信。数据分组在从源设备到目标设备的途中可能会被许多对等设备处理。在每个对等设备处，可以通过查阅存储在对等设备处的路由表来确定数据分组采用的“下一跳”。可以应用从路由表确定下一跳的各种方法。例如，一个简单的路由表可能包括一个目的地列表。每个目的地都可以有一个关联的下一跳。对等设备可以通过在路由表中查找数据分组的目的地并将数据分组传递到关联的下一跳来执行路由。更复杂的路由表可能包含其他信息，例如给定目的地的多个候选下一跳、有关对等节点和目的地之间的完整路径的信息、到下一跳候选的链路的链路质量测量等。例如，此附加信息可用于适应不断变化的网络拓扑，选择到目的地的链路质量良好的路由，和/或防止数据分组重复访问同一节点的路由循环而不是向它的目的地继续前进。

在整个本发明中，我们区分“网状”或“网状网络”和“网络”或“蜂窝网络”。网状或网状网络可以包括蜂窝网络节点和移动设备的混合体。“网络”或“蜂窝网络”可以包括常规蜂窝系统的网络节点，例如基站、核心网络节点等。当不加限定地使用术语“网络”时，它指的是蜂窝网络。

在一个实施例中，网状网络包括一组节点。节点集合中的任何节点都可能是移动的或静止的。该组节点可以使用设备到设备链路以这样的方式进行通信，即网格的第一节点可以向网格的第二节点传递通信(例如，数据分组)，即使第一节点和第二节点可能彼此不直接无线电联系。该通信可以由作为第一节点和第二节点之间的中继运行的网格的一个或多个附加节点转发。一个示例可以是一组根据3GPP规范运行的设备。该组设备可以包括UE和基站(例如eNB、gNB等)的混合，并在无线电接口(例如，UE对之间的侧链路或PC5接口、UE和基站之间的Uu接口等)上进行通信。分组可以由第一节点生成，寻址到第二节点，并且根据路由协议经由一个或多个中间中继节点从第一节点传送到第二节点。

图1示出了根据本发明实施例的网状网络100中分组的示例性传递。在图1的一个实施例中，所有网状节点都是UE，经由设备到设备接口(例如，侧链路或PC5接口)相互通信。网状网络100包括UE 110-160的集合，并且从UE 110向UE 160传递分组。UE 110生成用于传输到UE 160的分组，但是在UE 110和UE 160之间没有直接无线电链路。在不存在这种直接链路的情况下，可以通过多个中继UE将分组从UE 110传递到UE 160。例如，UE 110可以将分组发送到UE 120(UE 110与其具有直接链路171)，UE 120可以将分组发送到UE 140(UE 120与其具有直接链路172)，UE 140可以将分组发送到UE 160(UE 140与其具有直接链路173)。在接收到分组后，UE 160识别出它是通信的收件人(例如，基于通信报头中的目的地身份)并处理该分组。

图2示出了根据本发明的实施例的示例性网状网络200，其中不同的UE可以作为到网络节点的网关来操作。在图2中，网状网络中的第一节点(例如UE 220)可以保持到网络节点210(例如，基站)的直接连接。在这种情况下，第一节点可以作为网格中其他节点到蜂窝网络的网关。充当通告节点的第一节点可以用第一发现消息通告其作为网关的能力。第一发现消息在功能上类似于LTE或NR侧链路发现中模型A中的发现通告，但具有特殊语义“我有到网络的链接”。作为监视节点的相邻UE，诸如图2中的UE 230和UE 240，可以接收发现消息并记录UE 220具有到网络的连接的信息。该信息可以记录在例如路由表中。在一个实施例中，信息可以进一步传播到网状网络中的其他节点。作为示例，UE 230可以通知UE 250UE220具有到网络的链路。随后，UE 250可以在其路由表中记录涉及UE 230和/或UE 220的路由信息。当UE 250向网络发送分组时，UE 250可以将UE 220视为中间节点。

图3示出根据本发明的实施例的示例性发现过程300，其中通告节点通知监视节点该通告节点具有到网络的连接(类似于遗留发现模型A)。在步骤310中，通告节点301发送发现通告，指示通告节点310具有到网络的连接性(例如，到基站或运营商的蜂窝网络的小区)。在发现通告中，可以包括基站或小区的标识。在步骤320中，监控节点302执行发现匹配并确定节点302可以经由通告节点301与网络通信。在步骤330中，监控节点302使用来自步骤310中的消息的信息更新其路由表，例如，通知节点可以用作下一跳或中间目的地用于向网络传输数据分组的信息。在步骤340中，监控和发布节点建立连接；该步骤例如可以使用PC5信令(PC5 signaling，PC5-S)协议和/或PC5无线电资源控制(PC5 radio resourcecontrol，PC5-RRC)协议的信令。在步骤350中，监控节点302向通告节点301发送分组以转发到网络。在步骤360，通告节点向网络转发分组。

在具有少量节点的网状网络中，类似于图3的流程可能适用于向网状网络中的其他节点通告路由。例如，一个通告节点可以在它的发现信令中发送一个与该通告节点有直接链路的所有节点的列表，一个该通告节点知道到其路由的网状网络中所有节点的列表，或者一个通告节点具有链路的选择节点的列表。然而，在较大的网状网络中，通告消息的业务可能会出现问题，尤其是当许多节点同时通告它们的路由信息时。具有许多节点的网状网络中的此类信令可能会导致高度拥塞并消耗大量带宽。另外，这种场景下的发现信令可能有很大一部分是冗余的：例如UE A通告自己和UE B有链路，UE B也通告自己和UE A有链路。因此，图3的模型可能最适合通告到网络的链路的特定情况，而不是作为在网状网络中分发路由表信息的通用解决方案。

图4示出根据本发明的实施例的示例性发现过程，其中发现者节点从被发现者节点请求到目的地节点的路由(类似于遗留发现模型B)。图4的过程可被视为对图3的过程的补充，并且两个过程可以共存于网状网络中。例如，图3的过程可用于通告到网络的链路，而图4的过程可用于确定设备之间的链路。在图4的步骤410中，发现者节点401生成要发送到节点403(未示出)的业务，发现者节点401不知道到该节点的路由。在步骤420中，发现者节点401向节点403发送(例如，通过广播)包括对路由的请求的第一发现消息。第一发现消息由一个或多个被发现者节点接收。(图4仅示出了单个被发现者节点402，但相同或相似的步骤可以由多个被发现者节点独立执行。)

在步骤430中，被发现者节点402查阅其路由表并找到至少一个到节点403的路由。步骤430可以包括被发现者节点402从到节点403的多个已知路由中选择优选路由。备选地，步骤430可以识别到节点403的多个路由而不是选择单个优选路由。在步骤430中可能涉及多个被发现者节点，因此，每个被发现者节点独立地找到至少一个通往节点403的路由。图4中显示了单个被发现者节点，但相同的步骤可以由任何额外的被发现者节点执行。(其他节点也可能收到第一个发现消息，但发现它们不知道任何到节点403的路由。这些其他节点可能决定不响应第一发现消息，因此它们可能不作为被发现者节点。)

在步骤440中，被发现者节点402向发现者节点401发送第二发现消息，包括到节点403的至少一个路由的指示。第二发现消息中的指示可以包括关于路由的详细信息(用于例如，跳数、路由的权重或质量测量、路由上所有节点的列表等)，或者它可能仅指示存在通过被发现者节点到403的路由。可以使用任何“投掷类型(cast type)”来发送步骤440的消息；也就是说，消息可以通过单播(仅发送到发现者节点401)、广播(发送到可以接收该消息的任何节点)或组播(发送到包括发现者节点401的一组识别的节点)。在步骤440中，发现者节点401可以从多个被发现者节点接收多个发现响应(即，第二发现消息)。

在步骤450中，发现者节点接收第二发现消息并使用被发现者节点402是到节点403的路由的潜在下一跳的信息来更新其路由表。路由表中的信息可以采用各种形式。对路由表的更新可包括仅存储被发现者节点402可用作递送到节点403的下一跳的信息；备选地，对路由表的更新可以包括存储关于从被发现者节点402到节点403的至少一个路由的进一步信息，例如跳数、路由的权重或质量评估、沿该路由的所有节点的列表等。

路由表中存储的信息可以包括从第二发现消息中提取的信息，和/或存储的信息可以包括发现者节点401确定的信息；例如，发现者节点401可以基于关于它到被发现者节点402的链路的信息和被发现者节点402提供的关于从发现者节点402到节点403的路由质量的任何信息的组合来推断从它自己到节点403的路由的质量。发现者节点还可以存储存在至少一个到节点403的路由的信息，使得由发现者节点角色的不同节点发起的后续发现过程可以使该节点采取行动作为到节点403的路由的被发现者节点402。

在步骤460中，发现者节点401与被发现者节点402建立连接(例如，PC5单播链路和/或PC5-RRC连接)。在步骤470中，发现者节点将数据分组发送到发现者节点402以传递到节点403。除了数据分组本身，步骤470的传输还可以包括路由信息，例如到节点403的优选路由的标识、要在到节点403的路由中使用的中间目的地、最大跳数或数据分组的生存时间(time-to-live，TTL)，等等。

在步骤480中，被发现者节点402沿着识别的路由向节点403转发分组。步骤480中的转发可以包括由被发现者节点402与包括在到节点403的路由中的节点建立连接。步骤480的传输可以包括路由信息，例如到节点403的优选路由的标识、到节点403的路由中要使用的中间目的地、分组的最大跳数或TTL，等等。路由信息可以从发现者节点在步骤470中提供的路由信息(例如，在步骤480中发送的分组的报头中的信息)和/或从被发现者节点402已知的信息中导出。

在后续附图的描述中，为了简洁起见，我们使用短语“X的发现请求”和/或“X的路由请求”来表示“包括对到节点X的路由的请求的发现请求”，并且“X的发现响应”和/或“X的路由响应”表示“发现响应包括关于到节点X的路由的信息”。图4的步骤420是针对节点403的发现请求的示例，图4的步骤440是针对节点403的发现响应的示例。

图5示出了根据本发明的实施例的网状网络中的示例性发现过程500，包括在多个节点处维护路由表和传递分组。过程500包括数据分组的源和目的地之间的多跳。图5的网状网络包括(至少)四个节点520、530、540和550。所有节点都以线性方式连接

每个节点最初只知道到其直接邻节点的路由。

在图5的步骤501中，节点520知道到530的(单跳)路由(步骤501a)。节点530知道到520和540的(单跳)路由(步骤501b)。节点540知道到530和550的(单跳)路由(步骤501c)。节点550知道到540的(单跳)路由(步骤501d)。

在图5的步骤502中，节点520确定存在要传递到节点550的业务(在最广泛的意义上，包括要发送的任何数据，例如服务建立信息、控制信令、用户数据或任何其他信息)。

在步骤503中，节点520查询其路由表并确定不存在到节点550的路由。节点520发起发现以在网状网络中找到具有到节点550的路由的邻节点。

在步骤504中，节点520发送对节点550的第一发现请求。发现请求可以通过单播发送到节点530(节点520知道其路由的唯一邻节点)，通过组播发送到包括节点530的组的组地址，通过广播发送到可以接收消息的任何节点，等等。

在步骤505中，节点530接收发现请求，查询其自己的路由表，并确定不存在到节点550的路由。

在步骤506中，节点530发送对节点550的第二发现请求。该请求消息可以包括来自步骤504的第一发现请求的转发副本，或者第二发现请求可以是由节点530生成的新消息，具有或没有从步骤504中的消息复制的信息。

在步骤507中，节点540接收第二发现请求，查询其路由表，并确定到节点550的路由，具体为直接路由540→550。

在步骤508中，节点540向节点550发送第一发现响应，包括关于到节点550的路由的信息。该消息可以包括路由的明确描述、关于路由的部分信息，例如跳数和/或质量度量，或仅路由存在的信息。第一发现响应可以包括将第一发现响应与第二发现请求相关联的标识信息，例如事务标识符和/或序列号。

在步骤509中，节点530接收第一发现响应并使用节点540是到节点550的路由的有效下一跳或中间目的地的信息来更新节点530的路由表。在这个阶段，从第一发现响应导出的任何信息以存储在节点530处的路由表中。

在步骤510中，节点530确定到节点550的路由并且通过向节点520发送节点550的第二发现响应来响应第一发现请求。第二发现响应可以包括关于到节点550的路由的任何信息。第二发现响应可以包括将第二发现响应与第一发现请求相关联的识别信息，例如事务标识符和/或序列号。

在步骤511中，节点520接收第二发现响应并更新其路由表以至少包括到节点550的路由。根据在步骤510中第二发现响应中提供的信息，节点520可用附加信息填充其路由表，例如到540的路由，以及关于从节点530到节点550的路由的任何可用信息。由于节点520现在知道通过网格到节点550的路由，因此节点520可以开始准备将其数据发送到节点550。

在步骤512中，在节点之间建立任何必要的连接。在介绍整个过程后进一步讨论此步骤。

在步骤513中，节点520向节点530发送(根据其存储的到550的路由)用于节点550的数据分组。该数据分组可以包括协议层的协议数据单元(protocol data unit，PDU)，该协议层负责处理分组数据，例如分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)层。数据分组的内容可以包括用户数据、控制信令、服务建立信息或任何其他信息。

在步骤514中，节点530向节点540转发节点550的数据分组(根据其自己存储的到550的路由)。

在步骤515中，节点540将节点550的数据分组转发到节点550(根据它自己存储的到550的路由)，完成数据分组的传递。在节点520和550之间交换的后续数据分组可以遵循类似的过程。

在图5的步骤512中建立连接可能包括多个步骤。例如，节点520和550可能需要建立逻辑连接(例如PC5单播链路和/或PC5-RRC连接)以便处理两个节点之间的应用数据传输。网状网络中成对的相邻节点(例如，节点520和530、节点530和540、节点540和550)可能需要建立逻辑连接(例如PC5单播链路、RRC连接和/或PC5-RRC连接)以便处理直接接口上的通信、数据分组的接收和转发、控制信令等。步骤512可以被分解成多个步骤，这些步骤可以发生在过程的不同阶段。例如，节点530可以在步骤518之后建立与节点540的连接，以响应节点530获悉节点540具有到节点550的路由。备选地，节点530可以在步骤513之后建立与节点540的连接，以响应节点530接收要转发给节点550的数据分组(因此节点530和540之间的连接对于转发是必要的)。除了“端点”节点520和550之外(例如，节点520和540之间，或节点530和550之间)，可能不需要在网状网络的非相邻节点之间建立逻辑连接。为了端到端数据传输的目的在端点节点(例如，节点520和550)之间建立的逻辑连接可以与在相邻节点(例如，节点520和530)之间建立的逻辑连接不同的协议结构相关联用以数据转发的目的。例如，端点之间的逻辑连接可以与相邻节点之间的逻辑连接不需要的更高层协议实体相关联。该协议结构在图6的上下文中进一步讨论。

图6示出了根据本发明的实施例的用于层2网状网络的示例性用户平面协议栈，使用与图5相同的节点命名法和网络拓扑。节点620、630、640和650分别对应于图5中的节点520、530、540和550。节点620和650交换属于上层的数据，例如互联网协议(internetprotocol，IP)层。该上层之下的协议栈的一层或多层可以在节点620和650之间端到端终止。图6示出服务数据适配协议(service data adaptation protocol，SDAP)层和PDCP层的端到端终止。协议栈的一层可以支持中继操作，通过该中继操作可以将来自第一节点的传输转发到可能在拓扑上不与第一节点相邻的第二节点。图6显示了SRAP层中的中继操作。协议栈的一个或多个层可以在网格中的相邻节点对之间逐跳终止，例如节点620和630之间、节点630和640之间、或节点640和650之间。图6示出无线电链路控制(radio link control，RLC)层、媒体接入控制(medium access control，MAC)层和物理(physical，PHY)层的逐跳终止。在类似的控制平面协议栈(未示出)中，IP和SDAP层可以由一个或多个控制协议层代替，例如PC5-RRC层和/或PC5-S层。在一个实施例中，这些用户平面和/或控制平面协议栈可以允许维护和使用节点620和650之间的端到端无线电承载以传输数据(包括用户数据和/或控制信令)。一些功能，例如安全性，可能是终止节点620和650之间的端到端所必需的，使得诸如节点630和640的中间节点无法接入在节点620和650之间交换的数据分组的明文内容。在一个实施例中，安全性可以作为PDCP层的功能来维护。在一个实施例中，可以在更高层(图6中未示出)中维护安全性，例如在IP层之上或代替IP层的IPsec层。

可以考虑其他形式的协议栈用于网状网络操作而基本上不影响发现过程和相关的路由寻找功能。在一个实施例中，其中分组转发功能体现在协议栈的较高层(例如，IP层)中的“第3层网状网络”可以采用本发明描述的发现过程。

应当注意，与数据通信相比，网状网络中的节点之间的发现操作可以采用不同的协议栈。图7示出了根据本发明的实施例的用于网状网络的示例性发现协议栈，其中发现由PC5-S协议控制。(其他包含发现信令的上层协议可以代替图7中的PC5-S。)节点720、730、740和750分别对应于图5中的节点520、530、540和550。在图7中，PC5-S层、PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层均在网状网络中的相邻节点之间逐跳终止。非相邻节点之间没有发现信令的交换。在一个实施例中，端点节点(在该示例中，节点720和750)可以终止诸如PC5-S之类的控制协议的实体以用于除发现之外的其他目的。在一个实施例中，节点720和750可以建立PC5-S协议层的端到端终止以维护PC5单播链路，同时还维持单独的PC5-S协议实体与其相邻对等节点的逐跳终止用于发现信令(如图7所示)。

图8示出了示例性网状网络拓扑，包括网络节点和移动设备，其将用于阐明根据本发明的实施例的过程的后续描述。网状网络包含两个网络节点(850和860)和十个移动节点(811、812、813、814、815、816、817、818、819和820)，如图8所示，它们以不同方式相互连接。每个节点都有一个路由表(图8中未显示)，该表至少包含其到相邻对等节点的直接链接的知识。

在图8中，假设节点818有一个分组要发送到网络，但节点818最初不知道到网络的路由，而只知道到其直接对等节点813、816和819的直接路由。因此，节点818可以向其对等节点(通过广播、组播或单播)发送一个或多个请求到网络路由的发现消息。接收发现消息的对等节点可以应用先前描述的过程，连同与网状网络的拓扑和它们的路由表的内容相关的各种试探法，以确定它们的响应。作为示例行为：

1.节点819只有一个连接，即它到节点818的连接，所以节点819可能无法向节点818提供任何有用的路由信息并且可能不响应发现消息。或者，节点819可以在其路由表中具有关于网状网络中的其他节点的信息。尽管节点819本身不是从节点818到网络的路由上的有用目的地，但是节点819可以用关于其他节点的路由信息进行响应(例如，节点819可以发送一个响应，指示节点811先前已被指示为具有到网络的连接)。

2.节点816除了它到节点818的连接之外还有一个连接，该连接是到节点814。根据其路由表中的信息，节点816可以应用以下行为中的任何行为：

2a.响应于包含节点811具有到网络的路由(但不是到节点811的实际路由)的信息的节点816的路由表，节点816可以用该信息响应。

2b.响应于包含节点811具有到网络的路由的信息的节点816的路由表(例如，路由816→814→811→网络节点850)，节点816可以通过816可以作为网络路由中的下一跳的信息来发送对发现消息的响应。在这种情况下，响应可能包含有关到网络的路由的更多信息，例如跳数(根据编号约定，可以将其视为对应于中间节点814和811的两跳，或者作为对应于链路816→814、814→811、811→网络节点850的三跳)、路由质量信息、构成路由的跳数完整列表等。

2c.响应于节点816的路由表不包含关于到网络的路由的信息，节点816可以向其在节点814的其他连接发送发现消息(通过转发来自818的发现消息，或者通过创建自己的新发现消息)。该传输可能最终导致类似于图5所示流程的发现消息的多跳级联。该传输以节点818学习通过816到网络的路由而告终(例如，818→816→814→811->网络节点850和/或818→816→814→812→网络节点860)。

3.节点813除了其到节点818、到节点811的连接之外还有一个连接。节点813可以表现出与上述节点816的备选方案类似的行为。

4.响应于节点814从节点816接收到发现消息(如上文第2c项所述)，节点814可以基于其路由表中的信息知道它具有至少两个可能的网络链路，经由节点811和经由节点812。如果节点814最初不知道这些路由，则节点814可以根据先前描述的过程通过与其邻节点811、812和817交换发现信令来获知它们中的一个或两个。

5.发现信令从节点814发送到节点817的可能性是令人感兴趣的，因为817具有不经过节点814的到网络的路由(817→815→812→网络节点860和817→820→815→812→网络节点860)。因此，如果节点814请求到网络的路由，则节点817可以响应该请求。节点817可能看起来从814的角度来看，通过817到网络的路由不是最优的，因为与更直接的路由814→812→网络节点860相比，它们都涉及额外的跳。

5a.节点814可能能够评估通过817的路由并确定它们在填充其自己的路由表时不是最优的。在一个实施例中，节点814可以在其路由表中记录路由817→815→812→网络节点860，具有该路由四跳长的信息，同时还记录具有它们自己的跳数信息的其他较短路由。路由表中的该信息可能是有用的，例如，在到网络的较短路径中断的情况下，诸如814和812之间和/或节点814和811之间的链路故障的情况。

5b.响应于除了路由长度之外的其他标准(例如，无线电链路的质量)被评估，最短路由可能不是最佳路由。例如，如果链路814→812的质量很差，但链路814→817、817→815和815→812的质量都很好，则经由较长的路径814→817→815→812→网络节点860传送分组可能是合理的，而不是经由较短(但可能不太可靠)的路径814→812→网络节点860。如果服务具有高可靠性要求但可以容忍额外跳的延迟，那么这条较长的路径可能特别有用。

6.与网络连接的节点，例如图8中的节点811和节点812，可以采用独特的“类模型A”发现程序来宣传其可用性。因此，例如，节点811和812可以向它们的邻节点通告它们连接到网络，这意味着节点813、814和815学习到网络的路由。在一个实施例中，节点813、814和815可以继续将它们自己通告为具有到网络的连接。例如，如果节点811通告“我有一个到网络的1跳链路”，节点813可能随后通告“我有一个到网络的2跳链路”(或“我有一个经由811到网络的2跳链路”)，可能导致818通告“我有一个到网络的3跳链路”(或“我有一个经由813和811到网络的3跳链路”)。这种网络路由的传播可以减少发现请求的必要性，但代价是路由通告增加了网络中的业务。

图9示出了根据本发明的实施例的网状网络中的示例性发现进程900，其中区分节点具有到蜂窝网络的链路。节点911、913、914、916、918、919和950分别对应于图8中的节点811、813、814、816、818、819和850。图9示出了用于将分组从图8的网络中的节点818传输到网络的示例性消息流，假设节点911主动通告其与网络的连接，并且其他节点随后经由节点911通告到网络的路由。为了节省空间，图中并未显示网络的所有节点，但流程的原理可以如本发明所述应用于整个网络。

在步骤930中，节点911在知道其到网络节点950的链路的情况下开始该过程。在步骤931中，节点911向其相邻节点发送(例如，通过广播或群播)其到节点950的链路的通告，例如，它可能表示节点931有一个到950的0跳路由(使用基于中间节点计算跳数的惯例——直接连接是零跳，单中继连接是一跳，等等)。步骤931的通告被相邻节点913(步骤931a)和914(步骤931b)接收。

在步骤932中，节点913和914更新它们的路由表并通告它们通向节点950的路由的可用性。来自节点913和914的通告可以例如指示913和914具有到节点950的单跳路由。来自节点913的通告被其邻节点911(步骤932b)和918(步骤932a)接收，并且来自节点914的通告被其邻节点911(步骤932d)和916(步骤932c)接收。节点911可以丢弃来自节点913和914的通告而不更新其路由表，因为被通告的路由经过911本身。或者，节点913和914可以避免向节点911“重新通告”通知，因为节点911出现在路由中。

在步骤933中，在步骤932中接收到通告的节点918和916更新它们的路由表并通告它们对于通向网络的路由的可用性。来自节点916的通告被其邻节点914(步骤933b)和918(步骤933a)接收，并且来自918的通告被其邻节点913(步骤933e)、916(步骤933d)和919(步骤933c)接收。类似于在步骤932中提供给节点911的冗余路由信息，在步骤933中发送给节点913和914的信息可以被丢弃或省略。原因是918通告的路由经过913，而节点916通告的路由经过节点914。在步骤933之后，节点916和918可能每个都知道到节点950的两条不同的路由：节点916知道路由916→914→911→950和916→918→913→911→950，而节点918知道路由918→913→911→950和918→916→914→911→950。

在步骤934中，节点918获取(例如，从应用协议层)用于传递到网络(在图9中由节点950表示)的分组。在步骤935中，节点918查询其路由表以确定至少一个下一跳用于将分组传输到网络，具体地是到节点950(其可以是节点918知道到其的路由的唯一网络节点)。在这种情况下，节点918选择节点913作为下一跳(例如，这可能是首选跳数最少的路由的结果)。在步骤936中，节点918将分组发送到节点913，即所选择的下一跳。在步骤937中，节点913查询其路由表，选择节点911作为到节点950的下一跳，并将分组发送到节点911。在步骤938中，节点911将分组传递到节点950。

在一个实施例中，传输节点可以选择一个以上的下一跳，导致特定分组向同一最终目的地的多次传输。例如，在图9的流程中，节点918可以选择节点913和916作为通向节点950的有效下一跳，从而在步骤936中发送分组的两个副本。例如，这种分组复制对于高可靠性服务可能是有用的，其中冗余传输将有助于满足可靠性要求。

在一个实施例中，发送节点可以为不同的分组选择不同的下一跳，从而导致分组到目的地节点的路由的多样性。这种路由多样性可能很有用，例如，通过在多个链路上并行发送来实现更高的数据速率，或者增加特定流的至少一些分组到达目的地的机会(如果服务可以从部分数据接收中受益，例如，通过允许丢失的分组通过上层编码等技术全部或部分重建)。

从图9中省略了连接建立过程，但它们可能在步骤936-938中传输分组之前是必需的。在一个实施例中，节点918可以在步骤933之后(当到网络的路由可用时)或在步骤934之后(当分组已发送)利用通告的路由来建立逻辑连接。在另一个实施例中，网状网络中的成对的相邻节点可以在交换发现消息之后和/或在递送分组时彼此建立连接。在图9所示的流程中，节点918可以在步骤932之后(当节点918得知913是到网络的有效下一跳时)或在步骤935之后(当节点918选择913作为下一跳以将数据分组传输到网络时)与节点913建立连接(例如，PC5单播链路和/或PC5-RRC连接)。在另一实施例中，节点913可以在步骤931之后或步骤936之后与节点911建立连接，并且节点911可以在过程开始时或步骤937之后与网络节点950建立连接(例如，RRC连接)。

网状网络的节点中的路由过程的全部细节未在图9中示出。当节点918在步骤936中发送它的分组时，分组可以包括各种路由信息，例如网络是目的地的指示、到网络的优选或所需路由的指示、最大跳数或TTL等。该信息可以被后续节点(例如示例中的节点913和911)用于路由。在一个实施例中，节点913可以查询其路由表以选择在步骤936之后和步骤937之前到节点950的下一跳。

参考图10A-图10B，使用图8所示的相同示例网络，示出了根据本发明的实施例的网状网络中的示例性发现过程1000，其中源节点被提供有到蜂窝网络的多个节点的路由。节点1011、1012、1013、1014、1015、1016、1017、1020、1050和1060分别对应于图8中的节点811、812、813、814、815、816、817、820、850和860。在图10A的步骤1030，节点1011和1012知道它们到网络节点(分别为1050和1060)的直接链路。

在步骤1031中，节点1011向其邻节点1013(步骤1031a)和1014(步骤1031b)发送其到网络的链路的通告，并且节点1012向其邻节点、节点1014(步骤1031c)和1015(步骤1031d)，通告其到网络的链路。在此示例中，假设接收节点1013、1014和1015不会将通告转发给它们自己的邻节点(如前所述，这种转发在技术上是可行的，从而导致网络中更多节点的路由表填充了关于一个或多个网络路由)。

在步骤1032中，节点1013、1014和1015都根据它们在步骤1031中收到的通告更新它们的路由表。在步骤1033中，节点1017生成要传递到网络的分组；由于节点1017没有到网络的路由，因此节点1017可以向其邻节点请求路由。

在步骤1034中，节点1017向其邻节点1014(步骤1034a)、1015(步骤1034b)和1020(步骤1034c)发送对到网络的路由的请求，即对网络的发现请求。步骤1034中的请求可以包括期望路由的标准(例如，最大跳数、服务质量标准等)。该请求可以包括关于优选网络节点的信息，或者可以是节点不可知的，即该请求可以仅指示到某个网络节点的路由是必要的。

在步骤1035中，节点1014(步骤1035a)、1015(步骤1035b)和1020(步骤1035c)查询它们的路由表，结果不同：节点1014确定它有两个到网络的路由(通过节点1011和1012)，节点1015确定它有一个到网络的路由(通过节点1012)，并且1020确定它没有到网络的已知路由。

在步骤1036中，这些节点根据步骤1035的结果进行：节点1014向节点1017响应至少一个到网络的路由的指示(步骤1036b)；节点1015用到网络的路由的指示响应节点1017(步骤1036a)；节点1020不响应节点1017(步骤1036c)，而是向它自己的邻节点1015发送到网络的路由请求，即网络发现请求。在步骤1036中来自节点1014的响应可以包含多个路由的指示、关于一个或多个路由的详细信息或者仅包含至少一个路由存在的信息。

在步骤1037中，节点1017根据在步骤1035中从节点1014和1015接收到的响应更新其路由表(步骤1037a)，并且节点1015向1020响应经由节点1012到网络的路由的指示(步骤1037b)。在此示例中，节点1017决定将其分组发送到节点1014和1015以路由到网络。该决定可以反映底层服务的可靠性要求、底层服务的吞吐量要求等。(在其他示例中，节点1017可能决定在此阶段仅将其分组发送到节点1014和1015中的一个。)

在步骤1038中，节点1017查询其更新的路由表以确定用于将其分组传输至网络的下一跳(步骤1038a)，并且1020根据在步骤1037b从1015接收到的响应更新其路由表(步骤1038b)。

在步骤1039中，节点1017将其分组传输到节点1014(步骤1039c)和节点1015(步骤1035b)。在步骤1038中选择节点1014和1015作为下一跳。节点1020向节点1017传输到网络的路由的指示(步骤1039a)。

在步骤1040中，节点1014(步骤1040a)和1015(步骤1040b)查阅它们的路由表以确定它们在步骤1039c和1039b中接收到其副本的分组的各自的下一跳，并且节点1017根据到在步骤1039a中从1020接收到的路由更新其路由表(步骤1040c)。从步骤1036到步骤1040，不同的节点1014、1015和1020独立地处理来自节点1017的路由请求。然后节点1014、1015和1020可以独立地响应，将相应的路由信息发送回节点1017。在该示例中，从节点1020接收到的路由信息与来自节点1014和1015的路由信息相比来得有点晚，因为节点1020在发送路由信息之前与其他节点交换。在接收到有效路由信息的情况下，节点1017可以更新路由表。节点1017可以根据它自己的决定继续路由分组。该决定可能受制于，例如，发现路由的可用性、确定何时可以传输数据分组的监督定时器、考虑分组的允许等待时间、考虑可用的质量路由质量等等。在该示例中，节点1017确定将其分组的附加副本传输到节点1020以转发到网络。在一个实施例中，节点1017可以确定该分组已经被发送到网状网络中并且不需要发送另一个副本。

在步骤1041中，节点1014将分组转发到其邻节点1011(步骤1041d)和1012(步骤1041c)，节点1015将分组转发到其邻节点1012(步骤1041a)，并且节点1017发送分组的附加副本到节点1020(步骤1041b)。

在步骤1042中，节点1012识别出它已经在步骤1041中接收到分组的副本(即，节点1012已经从1014和1015接收到副本)并且可以丢弃分组的副本(步骤1042a)。节点1020查询其路由表以确定用于传输分组的下一跳(步骤1042b)。根据节点1020在步骤1037b中接收到的路由，节点1020选择节点1015作为到网络的下一跳。在一个实施例中，步骤1042a中节点1012处的重复检测可以在SRAP层或负责网状网络中的路由功能的类似协议层中执行。在一个实施例中，节点1012可能不执行重复检测，并且随后的步骤可能因此涉及传输数据分组的附加副本，假设重复将在过程的其他阶段处理(例如，在网络收到分组副本后的上层协议层)。

在步骤1043中，节点1011(步骤1043a)和1012(步骤1043b)查阅它们的路由表以确定用于传输分组的各自下一跳，并且节点1020根据步骤1042b中的选择将分组转发到1015(步骤1043c)。

在步骤1044中，节点1011(步骤1044b)和1012(步骤1044a)分别将分组转发到网络节点1050和1060，并且节点1015识别出它先前已经转发过该分组并且可以将该分组作为副本丢弃(步骤1044c)。在一个实施例中，节点1015可以在这个阶段继续传输分组而不是丢弃分组，作为在分组的先前副本已经丢失的情况下的可靠性措施。在步骤1044之后，分组已成功传送到网络(两次)，没有更多的分组副本在网状网络中流通，过程完成。网络随后可以根据各种公知的技术来处理重复的数据分组，以防止重复的数据被传递到应用层。在一个实施例中，可以在两个网络节点1050和1060之间共享诸如PDCP层的协议层，并且PDCP层可以执行重复检测。

与图5和图9中所示的先前示例一样，网状网络中各对节点之间的连接的建立未在图10A-图10B中示出。节点1017可以在该进程期间建立与网络的连接以便与网络交换数据(例如，在步骤1036之后，当节点1017首次学习到网络的路由时)。该连接可以是RRC连接。节点1017可以使用网状网络的路由设施与网络交换控制信令，以发送用户数据分组之前建立这样的连接。如果节点1017在这一阶段与特定网络节点例如节点1050建立连接，则节点1017可以基于它们具体路由到节点1050的能力来选择一个或多个下一跳来传输其分组。如果节点1017在这一阶段与多个网络节点建立连接，例如与节点1050和1060的双连接，则节点1017可以将其分组发送到邻节点，这些邻节点可以提供到到任何与1017具有连接的网络节点的路由。还可能需要网状网格中的相邻节点对建立连接(例如，PC5-RRC连接)以支持节点之间的数据传输，使得例如节点1017可以与节点1014建立连接和1015在该过程期间(例如，在步骤1038之后，当节点1017已经确定它可以将其分组传输到节点1014和1015)。因此，这样的相邻节点对可以终止它们之间的一个或多个协议层(例如PC5-RRC协议、PC5-S协议等)以管理这样的连接。

图11使用相同的示例网络，示出了网状网络中的示例性发现过程1100，类似于如前所述的模型B，其中源节点被提供有根据本发明的实施例的到目的地节点的至少一个路由。节点1111、1112、1113、1114、1115、1116、1117、1118和1120分别对应于图8中的节点811、812、813、814、815、816、817、818和820。在这个例子中，节点1115有一个数据分组要发送到节点1118。最初，我们假设除了到网状网络中其邻节点的直接链接之外，每个节点没有路由信息。每个路由请求及其相应的响应都显示有相同的序列号但不同的字母后缀(“q”表示请求，“p”表示响应)以帮助区分哪些消息是相互响应的。

在图11的步骤1131中，节点1115生成用于传输到节点1118的分组，并且由于节点1115在其路由表中没有节点1118，所以节点1115开始发现过程以确定到节点1118的路由。在步骤1132中，节点1115向其邻节点1112(步骤1132a)、1117(步骤1132b)和1120(步骤1132c)发送路由请求。步骤1132的三个路由请求可能包括通过广播或单播发送的单个消息，但它们在流程图中单独显示并给出单独的序列号(分别为1161q、1162q和1163q)，以帮助将它们与其单独的响应相关联。

在步骤1133中，以下节点响应步骤1132：节点1112确定其路由表中没有1118，因此节点1112向其邻节点1114发送路由请求(步骤1133a)。(节点1112可以省略向节点1115发送路由请求，因为它刚刚在步骤1132a中接收到来自1115的路由请求。如果路由请求是通过广播或组播发送的，节点1115可以接收路由请求，识别它已经具有用于同一目标节点正在进行的发现操作，并丢弃路由请求。在本示例的持续时间内，我们不会将路由请求显示为转发回请求节点。)节点1117确定它没有节点1118在其路由表中，节点1117将路由请求发送到其邻节点1114(步骤1133b)和1120(步骤1133c)。同时，节点1120确定其路由表中没有节点1118，因此节点1120向其邻节点、节点1117发送路由请求(步骤1133d)。在步骤1134中，在步骤1133中接收到路由请求的节点1117和1120可以认识到它们没有建设性的方式来响应这些请求(每个节点已经向其所有邻节点发送路由请求)，因此它们可以不采取动作，而在步骤1134中从1112和1117接收到两个路由请求的节点1114发送路由请求到其剩余的邻节点、节点1111(步骤1134b)和1116(步骤1134a)。

在步骤1135中，突破发生，因为节点1116确定它知道到1118的路由。节点1116向节点1114发送关闭事务号1168的路由响应(步骤1135b)，而节点1111不知道到节点1118的路由，向其邻节点1113发送路由请求(步骤1135a)。在步骤1136中，确实知道到节点1118的路由的节点1113向节点1111发送关闭事务号1170的路由响应(步骤1136a)。已经从步骤1135b中的响应获知经由节点1116到节点1118的路由的节点1114向1112(步骤1136b)和1117(步骤1136c)发送关闭事务1164和1165的路由响应。

在步骤1137中，响应继续：节点1112现在已经获知到1118的路由(经由节点1114和1116)，因此节点1112向节点1115发送关闭事务号1161的路由响应(步骤1137a)。节点1117现在已经获知到节点1118的路由(经由节点1114和1116)，因此节点1117向节点1115发送关闭事务号1162的路由响应(步骤1137b)。节点1111现在已经获知到节点1118的路由(经由节点1113)，因此节点1111向节点1114发送关闭事务编号1169的路由响应。在此阶段，节点1115已被告知到目的地节点1118的两个路由，因此节点1115现在可以选择在一个路由或两个路由上发送其分组(图11中未示出)，或者节点1115可以在等待进一步的路由响应时延迟传输。该决定可以由确定何时发送分组的监督定时器、通过考虑分组的允许等待时间、通过考虑可用路由的质量等来管理。

在步骤1138中，节点1114已经获知经由节点1111和1113到节点1118的附加路由，因此节点1114可以向1117发送路由响应(步骤1138a)。由于节点1114先前在步骤1136c中向节点1117发送了路由响应，因此节点1114可以确定第二路由响应是没有保证的(例如，因为经由节点1111和1113的新路由包含比之前经由1116指示的路由)并省略发送额外的路由响应(以虚线显示)。如果节点1114在步骤1138中发送路由响应，则节点1117获知到节点1118的附加路由(1117→1114→1111→1113→1118)，并且在步骤1139中，节点1117可以向节点1116发送路由响应。如果节点1117在步骤1139向节点1115发送路由响应，节点1115获知到节点1118的附加路由(1115→1117→1114→1111→1113→1118)。如前所述，节点1117可以确定是否在该新路由(图11中未示出)上发送分组(的附加副本)。例如，该确定可以由分组的底层服务的可靠性和/或等待时间要求来支配。

在一个实施例中，为了执行前述示例，网状网络中的每个节点可以实例化类似于以下算法的两个算法。第一个示例性算法涉及路由请求的处理，如下所示：

1.当从用于源节点Z的邻节点Y接收到针对目的节点X的第一路由请求时，记录路由请求的接收(可能包括元数据，例如序列号、事务标识符和依此类推)，查询路由表以获得到X的路由，然后继续执行步骤2。

2.如果路由表中存在到X的至少一个路由，则向Y发送路由响应以指示关于路由的信息(可能包括路由的质量信息、路由中的跳数、列表或路由中节点的顺序等，并可能在响应中包含多个路由)。

3.否则(路由表中不存在到X的路由)，向既不是Y也不是Z的所有邻节点发送针对目的地节点X的第二路由请求，潜在的例外情况如下面的步骤4所述。

4.可以省略步骤3的第二路由请求，例如，如果第一路由请求包含将被第二路由请求超过的跳数限制或TTL，或者如果到Y的链路质量低于阈值，其中链路质量可以例如通过参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)或参考信号接收质量(reference signal received quality，RSRQ)来定义。

在一个实施例中，第二示例性算法涉及路由响应的处理，如下：

1.当从邻节点W接收到针对目的节点X的路由响应时，将指示的路由添加到路由表并进行到步骤2。

2.如果先前从邻节点V接收到目的地节点X的路由请求，则向V发送第一路由响应以指示该路由，潜在的例外情况如下面的步骤3所述。

3.可以省略步骤2的第一路由响应，例如，如果针对目的节点X的任何第二路由响应先前被发送到V；如果目标节点X的第二个路由响应先前已发送到V，并且第二个路由响应中的路由被认为是比第一个响应中的路由更好的路由，基于各种标准，例如一个或多个链路质量(例如，RSRP/RSRQ)，一个或多个链路权重，一个跳数等；如果第一路由响应中的路由质量低于阈值，其中路由质量可以由各种度量来定义，例如一个或多个链路质量(例如，RSRP/RSRQ)、一个或多个链路权重等；如果第一路由响应中路由的跳数超过阈值；等等。

在整个图11的示例中，并且在前面段落中描述的相关算法中，发现过程(包括，例如，如本发明所述的发现消息的交换，包括用于管理网状网络中节点之间的路由的信息)可以伴随或遵循建立节点之间的一个或多个连接。例如，在图11的流程中，在节点1115接收到路由响应(步骤1137)并确定到节点1118的路由之后，节点1115可以发起与节点1118建立连接(例如，PC5-RRC连接)的过程。类似地，节点1115可以发起为了经由网状网络与节点1118进行通信的目的，与相邻节点建立一个或多个连接的过程。

图12示出了概述根据本发明的实施例的示例性进程1200的两个流程图。在各种实施例中，进程1200由处理电路执行，例如UE 120中的处理电路。在一些实施例中，进程1100以软件指令实现，因此当处理电路执行软件指令时，处理电路执行进程1200。

流程图1201通常可以开始于步骤S1210，其中进程从第一邻节点接收第一发现请求，包括对到目的地节点的路由的请求。

在步骤1220，确定第一节点的路由表是否包含到目的节点的一个或多个路由。

在步骤1230，如果第一节点的路由表包含到目的地节点的一个或多个路由，则第一节点向第一邻节点发送包括关于一个或多个路由的信息的发现响应。

在步骤1240，如果第一节点的路由表不包含到目的节点的一个或多个路由，则确定发现请求的跳数是否可以超过最大跳数。

在步骤1250，如果发现请求的跳数没有超过最大跳数，则第一节点向第二邻节点发送第二发现请求，该第二发现请求包括对到目的地节点的路由的请求。

流程图1202通常可以开始于步骤S1260，其中该进程从第二相邻节点接收第一发现消息，该第一发现消息包括关于到目的地节点的一个或多个路由的第一信息。

在步骤1270，第一节点通过添加一个或多个路由来更新其路由表。

在步骤1280，第一节点向第一邻节点传送包括关于一个或多个路由的第二信息的第二发现响应消息。

图13示出了根据本发明的实施例的示例性装置1300。装置1300可以被配置为执行根据本发明描述的一个或多个实施例或示例的各种功能。因此，装置1300可以提供用于实现本发明描述的技术、进程、功能、组件、系统的手段。例如，在本发明描述的各种实施例和示例中，装置1300可以用于实现UE或基站(base station，BS)(例如，gNB)的功能。装置1300可以包括通用处理器或专门设计的电路以实现本发明在各种实施例中描述的各种功能、组件或进程。装置1300可以包括处理电路1310、存储器1320和射频(radio frequency，RF)模块1330。

在各种示例中，处理电路1310可以包括被配置为结合软件或不结合软件来执行本发明描述的功能和进程的电路。在各种示例中，处理电路1310可以是数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、可编程逻辑设备(programmable logic devices，PLD)、现场可编程门阵列(field programmable gate arrays，FPGA)、数字增强电路或类似设备或它们的组合。

在一些其他示例中，处理电路1310可以是中央处理单元(central processingunit，CPU)，其被配置为执行程序指令以执行本发明描述的各种功能和进程。因此，存储器1320可以被配置为存储程序指令。处理电路1310在执行程序指令时可以执行功能和处理。存储器1320还可以存储其他程序或数据，例如操作系统、应用程序等。存储器1320可以包括只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。

RF模块1330从处理电路1310接收处理后的数据信号并将该数据信号转换成波束成形无线信号，然后经由天线面板1340和/或1350发射，反之亦然。RF模块1330可以包括数模转换器(digital to analog convertor，DAC)、模数转换器(analog to digitalconverter，ADC)、上变频器、下变频器、用于接收和发送操作的滤波器和放大器。RF模块1330可以包括用于波束形成操作的多天线电路。例如，多天线电路可以包括上行链路空间滤波器电路和用于移动模拟信号相位或缩放模拟信号幅度的下行链路空间滤波器电路。天线面板40和10中的每一个可以包括一个或多个天线阵列。

在一个实施例中，所有天线面板1340/1350的一部分和RF模块1330的部分或全部功能被实现为一个或多个发射和接收点(transmission and reception points，TRP)，装置1300的其余功能被实现作为BS。因此，TRP可以与这样的BS位于同一地点，或者可以远离BS部署。

装置1300可以可选地包括其他组件，例如输入和输出设备、附加或信号处理电路等。因此，装置1300能够执行其他附加功能，例如执行应用程序和处理备选通信协议。

本发明描述的进程和功能可以实现为计算机程序，当由一个或多个处理器执行时，该计算机程序可以使一个或多个处理器执行相应的进程和功能。计算机程序可以存储或分布在合适的介质上，例如光存储介质或与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的固态介质。计算机程序也可以其他形式分发，例如通过因特网或其他有线或无线电信系统。例如，可以获取计算机程序并将其加载到装置中，包括通过物理介质或分布式系统获取计算机程序，包括例如从连接到因特网的服务器。

计算机程序可以从提供程序指令的计算机可读介质接入，以供计算机或任何指令执行系统使用或与其结合使用。计算机可读介质可以包括存储、通信、传播或传输计算机程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何装置。计算机可读介质可以是磁性、光学、电子、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质可以包括诸如半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、RAM)、ROM、磁盘和光盘等的计算机可读非暂时性存储介质。计算机可读非暂时性存储介质可以包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质、闪存介质和固态存储介质。

应当理解，公开的进程/流程图中块的特定顺序或层级是示例性方法的说明。基于设计偏好，可以理解进程/流程图中块的特定顺序或层次结构可以重新排列。此外，一些块可以被组合或省略。随附的方法权利要求以示例顺序呈现各种块的元素，并不意味着限于呈现的特定顺序或层次结构。

提供先前的描述以使本领域的任何技术人员能够实践本发明描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本发明定义的一般原理可以应用于其他方面。因此，权利要求不旨在限于本发明所示的方面，而是要符合与语言权利要求一致的完整范围，其中对单数形式的元素的引用不旨在表示“一个且仅一个”，除非特别说明如此表述，而是“一个或多个”。“示例性”一词在本发明中的意思是“用作示例、实例或说明”。本发明描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为优于或优于其他方面。除非另有特别说明，术语“一些”是指一个或多个。组合，例如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”和“A、B、C或其任何组合”包括A、B和/或C的任意组合，并且可以包括A的倍数、B的倍数或C的倍数。具体地，组合例如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B、C或其任何组合”可以是仅A、仅B、仅C、A和B、A 和C、B和C，或A和B和C，其中任何此类组合可以包含A、B或C的一个或多个成员。本发明中描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物是本领域普通技术人员已知的或以后将已知的通过引用明确并入本发明并且旨在包含在权利要求中。此外，本发明所公开的任何内容均无意献给公众，无论此类公开是否在权利要求中明确叙述。“模块”、“机制”、“元件”、“设备”等词不能替代“装置(means)”一词。因此，任何权利要求要素都不应被解释为手段加功能，除非该要素使用短语“手段”明确叙述。

Claims (20)

1.一种网状网络中的路由发现方法，包括：

在第一节点处从网状网络中的第一邻节点接收第一发现请求，所述第一发现请求包括对到网状网络中的目的地节点的路由的第一请求；

响应于所述第一节点的路由表包含到所述目的节点的至少一个路由，向所述第一邻节点发送包括至少一个路由的第一信息的第一发现响应消息；以及

响应于所述路由表不包含到所述目的地节点的至少一个路由，向第二邻节点发送第二发现请求，所述第二发现请求包括对到所述目的地节点的路由的第二请求。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点、所述第一邻节点和所述第二邻节点的每个是用户设备和基站之一。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点通过PC5单播链路、无线电资源控制(RRC)连接和PC5-RRC连接中的一个建立到所述第一邻节点和所述第二邻节点的连接。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发现请求和所述第二发现请求以及所述第一发现响应消息是PC5-S协议的消息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发现请求和所述第二发现请求以及所述第一发现响应消息是通过单播、广播和组播之一发送。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个路由的所述第一信息包括跳数、路由质量的度量和沿所述路由的节点的枚举中的至少一个。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发现请求包含第一序列号，所述第二发现请求包含第二序列号，所述第一发现响应消息包含第三序列号，并且所述第三序列号与所述第一序列号相同。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发现请求包含最大跳数，并且响应于所述第一发现响应的跳数超过所述最大跳数，不发送所述第二发现请求。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：

向所述网状网络中的第二节点发送发现通告，所述发现通告包括所述第一节点具有到第三节点的无线电连接的信息，所述第三节点是蜂窝网络的节点。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发现通告进一步包括关于到所述第三节点的无线电连接的链路质量的信息。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

从所述网状网络中的所述第二邻节点接收第二发现响应消息，所述第二发现相应消息包括到所述目的地节点的至少一个路由的第二信息；

通过添加所述至少一个路由来更新所述第一节点的所述路由表；以及

向所述网状网络中的所述第一邻节点发送包括所述至少一个路由的第三信息的第三发现响应消息。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，第一发现请求包含至少一个标准，所述第二发现响应消息包含多个路由，并且所述第三发现响应消息基于至少一个路由不满足所述至少一个标准从所述第二发现响应消息中省略所述至少一个路由。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述至少一个标准包括最大跳数和最小路由质量阈值中的至少一个。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二发现响应消息和所述第三发现响应消息是PC5-S协议的消息。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二发现响应消息和所述第三发现响应消息通过单播、广播和组播之一发送。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二发现响应包含第四序列号，所述第三发现响应消息包含第五序列号，所述第四序列号与所述第二序列号相同，所述第五序列号与所述第一序列号相同。

17.一种网状网络中的路由发现装置，包括处理电路，被配置为：

在第一节点处从网状网络中的第一邻节点接收第一发现请求，所述第一发现请求包括对到网状网络中的目的地节点的路由的第一请求；

响应于所述第一节点的路由表包含到所述目的节点的至少一个路由，向所述第一邻节点发送包括至少一个路由的第一信息的第一发现响应消息；以及

响应于所述路由表不包含到所述目的地节点的至少一个路由，向第二邻节点发送第二发现请求，所述第二发现请求包括对到所述目的地节点的路由的第二请求。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理电路还被配置为：

从所述网状网络中的所述第二邻节点接收第二发现响应消息，所述第二发现响应消息包括到所述目的地节点的至少一个路由的第二信息；

通过添加所述至少一个路由来更新所述第一节点的所述路由表；以及

向所述网状网络中的所述第一邻节点发送包括所述至少一个路由的第三信息的第三发现响应消息。

19.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当由网状网络中的路由发现装置的处理器执行这些指令时，使得所述处理器执行：

在第一节点处从网状网络中的第一邻节点接收第一发现请求，所述第一发现请求包括对到网状网络中的目的地节点的路由的第一请求；

响应于所述第一节点的路由表包含到所述目的节点的至少一个路由，向所述第一邻节点发送包括至少一个路由的第一信息的第一发现响应消息；以及

响应于所述路由表不包含到所述目的地节点的至少一个路由，向第二邻节点发送第二发现请求，所述第二发现请求包括对到所述目的地节点的路由的第二请求。

20.如权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述处理器进一步执行：

从所述网状网络中的所述第二邻节点接收第二发现响应消息，所述第二发现响应消息包括到所述目的地节点的至少一个路由的第二信息；

通过添加所述至少一个路由来更新所述第一节点的所述路由表；以及

向所述网状网络中的所述第一邻节点发送包括所述至少一个路由的第三信息的第三发现响应消息。

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