CN1716916A - 通信系统路由器中的路由系统与方法 - Google Patents

Abstract

一种在通信系统中通过中继节点中继分组的方法，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个用来将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点。该中继节点比较相应于跳跃数目并且构成所传送的分组的潜力与所存储的距离目的节点的潜力。如果所存储的潜力小于构成分组的潜力，则中继节点更新分组，并且广播更新后的分组。另外，根据一种用来设置路由以发送分组的方法，广播分组，并且检查是否收到通过更新广播分组获得的更新后的分组。如果收到更新后分组，则存储构成更新后分组的分组发送节点的地址，并且将随后的分组发送给具有所存储的地址的节点。

Description

通信系统路由器中的路由系统与方法

技术领域

一般地讲，本发明涉及一种临时(ad-hoc)网络，更具体地讲，本发明的实施例涉及一种用于设置构成临时网络的节点中的路由(route)的系统与方法。

背景技术

一般地讲，移动通信系统在移动终端与基站之间发送/接收数据。即，移动终端与基站直接发送/接收去向/来自相互的数据，而不通过其他节点传送数据。然而，当临时网络将数据从源节点发送到目的节点时，临时网络利用其他节点。

在临时网络中，为了将数据(分组)传送给目的节点，源节点首先设置路由。路由意味着通过其发送数据分组的路径。利用所设置的路由，源节点将数据发送给目的节点。然而，构成临时网络的节点要保证网络的移动性。相应地，如果任何节点移动，则应该再次设置路由。在本公开中通篇使用的“构成”一词意指开放式结束的。因此，该临时网络可以包括额外部件。此后将解释设置临时网络中路由的方法。

设置路由的方法可以分类为主动方法或被动方法。根据主动方法，构成临时网络的每个节点都存储路由表。相应地，如果生成了待发送的分组，则节点利用路由表无延迟地发送分组。同时，各个节点具有构成临时网络的其他节点的路由信息，由此，如果一个节点移动，则所有节点都通过发送/接收控制信息来更新其路由表。相应地，随着构成临时网络的节点数目的增加，要发送/接收的控制信息量以及路由表的大小两者会急剧增加。

被动方法为只有在需要时才设置路由的方法。具体地讲，目前没有参加分组发送的节点没有路由表，并且不生成控制信息，即使其移动也如此。然而，如果生成了待发送的分组，则应该设置用来传送该分组的路由。因此，发送所产生的分组花费很长的时间。另外，随着所生成的分组数目的增加，即随着用来设置路由的控制信息量的增加，临时网络的负载也会增加。相应地，需要有一种方案，在保证节点的移动性的情况下，迅速地传送所生成的分组。

发明内容

开发本发明是为了解决与常规技术有关的上述缺点与其他问题。

本发明的一个方面提供了一种可以最小化在各个节点中存储的路由表的大小的方法与系统。

本发明的另一个方面提供了一种可以迅速将所生成的分组传送到目的节点的方法与系统。

本发明的另一个方面提供了一种可以最小化被发送/接收以设置路由的控制信息(即，控制信号)量的方法与系统。

根据本发明的一个方面提供了一种在通信系统中通过中继节点中继分组的方法，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个用来将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点。该方法包括以下步骤：比较相应于跳跃数目并且构成所传送的分组的潜力(potential)与所存储的距离目的节点的潜力；如果所存储的潜力小于构成分组的潜力，则更新分组；以及广播更新后的分组。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于设置在通信系统中通过中继节点发送分组的路由的方法，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个用来将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点，该方法包括以下步骤：广播分组，并且检查是否收到通过更新广播分组获得的更新后的分组；如果收到更新后分组，则存储构成更新后分组的分组发送节点的地址；以及将随后的分组发送给具有所存储的地址的节点。

根据本发明的另一方面，提供了一种通信系统，包括：源节点，用来广播生成的分组；和至少一个中继节点，用来比较相应于跳跃数目并且构成所传送的分组的潜力与所存储的距离目的节点的潜力，并且如果所存储的潜力小于构成分组的潜力，则更新分组，以广播更新后的分组，其中所述目的节点从中继节点接收分组。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于设置在通信系统中发送分组的路由的系统，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个用来将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点。该系统包括：第一节点，如果收到更新后分组，则其存储构成通过更新广播分组获得的更新后的分组的分组发送节点的地址，并且将随后的分组发送给具有所存储的地址的节点；以及第二节点，用来更新收到的分组并且广播更新后的分组。

本发明的其它方面和/或优点将部分地在随后的描述中阐明，并且部分地从下面的描述中是很明显的，或可以通过实践本发明而学习到。

附图说明

从下面实施例的描述，结合附图，本发明的上述这些和/或其它方面和特征优点将更清楚和更容易理解，在所述附图中：

图1为根据本发明的实施例的、在构成临时网络的节点之间设置路由的过程的流程图；

图2为根据本发明的实施例的、在构成临时网络的节点中形成链接(link)的过程的流程图；

图3为根据本发明的实施例的、在构成临时网络的节点中生成潜力表的过程的流程图；

图4为根据本发明的实施例的、在构成临时网络的节点中更新潜力信息的过程的流程图；以及

图5为根据本发明的实施例的、从源节点向目的节点发送分组的过程的示意性表示。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中进行图示，其中相同的参考号从始至终表示相同的元件。下面描述这些实施例以通过参考附图来解释本发明。

本发明的实施例提出了一种在节点中存储其大小小于路由表的潜力表的方案。另外，本发明的实施例提出了一种利用该潜力表来设置路由以及发送分组的方案。

图1为根据本发明的实施例的、在临时网络中的节点之间设置路由的过程的流程图。在操作S100，构成临时网络的节点形成与邻近节点的链接。在操作S102，各个节点利用所形成的链接，通过发送/接收去向/来自邻近节点的潜力表信息，从而生成/更新潜力表。在操作S104，临时网络的节点利用潜力表将分组发送给目的节点。此后将顺序解释上述过程。

图2为根据本发明的实施例的、在构成临时网络的节点中形成链接的过程的流程图。例如，将解释在进入临时网络的节点中形成链接的过程。

在操作S200，进入临时网络的节点请求至邻近节点的信标发送。具体地说，节点通过发送包括该节点自身标识符的分组，来向邻近节点请求信标发送。在操作S202，已经收到对于信标发送的请求的邻近节点将信标发送给该节点。信标只在其头部部分中包括简单信息。具体地说，信标包括发送信标的节点的标识符以及将接收该信标的节点的标识符。在操作S204，节点通过分析收到的信标，来形成与已经发送了信标的邻近节点的链接。一般地说，节点形成与位于距离该节点一次跳跃内的邻近节点的链接。在以下情况下，构成临时网络的节点形成链接：

1、如果新节点进入临时网络，或者如果初始启动(booting)发生，

2、如果利用所设置的路由发送的分组中发生发送错误，以及

3、根据更新所形成的链接的预定间隔。

一般地说，在情况1与2下，总是形成链接，但是在情况3下，根据用户设置，可以形成链接，也可以不形成链接。另外，可以根据用户设置调整所述的预定间隔。

利用收到的信标形成链接的节点发送/接收去向/来自邻近节点的潜力表。已进入临时网络的节点生成潜力表，并且构成临时网络的节点更新潜力表。下面表1示出潜力表的例子。

[表1]

目的节点地址	潜力	序列号
			12	5	150
26	13	141
			...	...	...
31	7	97

本发明的实施例提出的潜力表的大小小于路由表。具体地说，潜力表包括目的节点地址、潜力、以及序列号。即，路由表包括有关于将发送分组的节点(即下一节点)的信息，但是潜力表排除了该节点信息。此后，在潜力表中存储的信息称为潜力信息，其指跳跃数目。序列号指目的节点生成的信息的序列号，可以利用序列号更新目的节点信息。即，序列号对应于对于目的节点生成的信息的更新，并且利用该序列号更新目的节点信息。

图3为根据本发明实施例的、在构成临时网络的节点中生成潜力表的过程的流程图。在该过程中，已形成链接的节点请求在邻近节点中存储的潜力信息，并且利用收到的信息生成潜力表。

在操作S300，已与邻近节点形成链接的节点向邻近节点请求潜力信息，在操作S302，该节点接收由邻近节点发送的潜力信息。在操作S304，该节点利用收到的潜力信息生成潜力表。

在以下情况下生成潜力表：1)当节点向邻近节点请求潜力信息、并且从邻近节点收到潜力信息时；以及2)当邻近节点请求潜力表时。

节点向与该节点链接的邻近节点请求潜力信息。如上所述，收到该请求的邻近节点向该节点发送所存储的潜力信息。

现在将更详细地解释潜力信息的发送/接收。如果构成临时网络的节点感应到拓扑结构的变化，即，如果节点收到来自新节点的信标、或者现有的邻近节点没有对信标请求作出响应，则其向邻近节点请求对于潜力信息的更新。在这种情况下，感应到拓扑结构的变化的节点生成其序列号增加1的新分组，并且将所生成的分组发送给邻近节点。各个邻近节点通过比较收到的分组的序列号与存储其中的序列号来更新潜力信息。通过执行上述过程，更新了有关于感应到拓扑结构的变化的节点(即目的节点)的潜力信息。另外，更新了潜力信息的各个节点向邻近节点请求对于潜力信息的更新。

另外，构成临时网络的节点可以定期发送/接收潜力信息。

图4为生成或更新潜力信息的过程的流程图。以下参照图4详细解释生成潜力表的过程。

在操作S400，节点从邻近节点收到潜力信息。各个邻近节点向该节点发送存储在潜力表中的所有信息。即，向该节点发送有关于多个目的节点的信息。然而，在图4中，示例了其中收到有关于一个目的节点的信息的情况。

在操作S402，节点从收到的潜力信息中抽取目的节点地址，并且判断所抽取的目的节点地址是否预先存储在该节点中。作为判断结果，如果预先存储了所抽取的目的节点地址，则节点行进到操作S404，否则行进到操作S414。

在操作S404，节点比较收到的潜力信息的序列号与预先存储其中的相应的潜力信息的序列号。在操作S406，如果收到的潜力信息的序列号大于预先存储的潜力信息的序列号，则节点行进到操作S414，否则行进到操作S408。

在操作S408，如果收到的潜力信息的序列号与预先存储的潜力信息的序列号相同，则节点行进到操作S410，否则，即如果收到的潜力信息的序列号小于预先存储的潜力信息的序列号，节点行进到操作S416。

在操作S410，节点比较收到的潜力信息的潜力与预先存储的相应的潜力信息的潜力。在操作S412，如果收到的潜力信息的潜力小于与预先存储的潜力信息的潜力，则节点行进到操作S414，否则行进到操作S416。在操作S416，节点抛弃收到的潜力信息。

在操作S414，节点更新并且存储收到的潜力信息。具体地说，节点将收到的潜力信息的潜力增加1，并且保持相同的序列号。在操作S418，节点向邻近节点发送更新后的潜力信息。

此后将参照图5解释从源节点向目的节点发送分组的过程。在图5中显示了节点1至11。假定节点1为目的节点，节点9为源节点。另外，还假定除源节点与目的节点之外的节点为中继节点。即节点2至8以及节点10为中继节点。各个节点存储距离目的节点的潜力。节点2与3的潜力为“1”，节点4与5的潜力为“2”。节点6至8的潜力为“3”，节点9与10的潜力为“4”，节点11的潜力为“5”。

节点9向邻近节点广播包括头部的分组。为了最小化功耗，节点9可以调整发送功率使得只有位于一次跳跃内的节点可以收到该分组。所述头部包括源节点与目的节点的地址、对于潜力与目的节点的序列号、以及分组的标识符。参照图5，节点9发送的分组的潜力为“4”。

从节点9广播的分组由节点6至8以及节点10与11接收。收到该广播分组的节点比较在该分组中包括的序列号与存储其中的相应目的节点的序列号。如果存储其中的序列号小于收到的分组的序列号，则意味着不更新有关于目的节点的信息。相应地，节点抛弃收到的分组。在图5中，示例了其中收到的分组的序列号与存储的序列号相同的情况。

如果序列号相同，则节点比较收到的分组的潜力与存储的目的节点的潜力。作为比较结果，如果收到的分组的潜力与存储的目的节点的潜力相同，则节点抛弃收到的分组。即，节点10与11抛弃收到的分组。

节点6至8更新收到的分组，然后向邻近节点广播更新后的分组。该更新过程被分为以下过程：将构成收到的分组的头部部分的潜力减少“1”的过程，以及添加其自身地址的过程。具体的说，节点6至8将潜力更正为“3”，并且广播该更正后的分组。然而，收到更新后分组的、具有相同潜力的节点，抛弃从节点9收到的分组。通过上述过程，只有具有相同潜力的节点之一才将收到的分组发送给邻近节点。

例如，节点6收到从节点9发送的分组，更新收到的分组，并且广播更新后的分组。从节点6广播的分组被节点4、5、以及7至10接收。在这种情况下，具有与节点6相同潜力的节点7与8抛弃从节点9传送来的分组。节点7与8利用源节点与目的节点的地址、以及收到的分组的分组标识符来识别相同分组。通过接收从节点6广播的分组，节点9可以识别到由节点9发送的分组已经被无差错地传送到节点6，并且暂时在缓存中存储有关于节点6的信息以及有关于目的节点的信息。

如果节点6与7更新并且广播由节点9发送的分组，则节点9在缓存中存储有关于节点6与7中一个的信息。在这种情况下，节点9可以存储首先将分组发送给节点9的节点的信息。

通过反复执行上述过程，从节点9广播的分组被传送给为目的节点的节点1。

如果生成了要传送给节点1的分组，则节点9利用在缓存中存储的信息将该分组传送给节点6。一般地说，节点将要传送的数据分为两个分组，并且传送这两个分组，而不是将数据作为一个分组传送。相应地，利用当发送第一分组时生成的路由传送第二以及随后的分组。当经过预定时间时，删除在缓存中存储的信息。

此后解释如果从源节点向目的节点传送分组期间发生发送错误时执行的过程。首先解释如果传送第一分组期间发生发送错误时执行的过程。

从节点6广播的分组由节点4与5接收。如果节点6从节点4或5收到更新后分组，则其会识别到在发送分组期间没有发生错误。然而，如果没有从节点4或5收到更新后分组，则其判定在发送分组期间发生错误。在这种情况下，节点6向邻近节点请求有关于目的节点(即节点1)的潜力信息。如果从邻近节点收到潜力信息，则节点6利用收到的信息更新潜力表。然后，节点6利用更新后的潜力信息重新发送分组。在重新发送过程中，节点6不生成缓存。然而，如果节点6识别到在发送分组期间在源节点(即节点9)中发生错误，则节点6通过重新发送过程生成缓存。

如果收到从相同源节点向目的节点发送的第二分组，则节点6执行与图5所示相同的过程。另外，节点6利用第二分组生成缓存。

接下来，解释在传送第二分组期间发生传送错误的情况下执行的过程。假定与图5所示一样，利用第一分组依次通过节点9、6、4、2、1设置路由器。

节点4广播第二分组。如果节点6没有收到从节点4广播的分组，则节点6会识别到在发送分组期间发生错误。在这种情况下，节点6向邻近节点请求有关于节点1的潜力信息。节点6比较收到的潜力信息的潜力与节点1的潜力。

作为比较结果，如果潜力不同，则节点6利用接收到的潜力信息重新发送分组。然而，在重新发送过程中，节点6不生成缓存。在这种情况下，因为节点4的潜力变化，所以节点6通过向节点4请求节点2的潜力信息来判断节点2的潜力是否也发生了变化。然后，节点6通过执行与发送第一分组相同的过程再次设置路由。

同时，作为比较结果，如果潜力相同，则节点确定在节点4中发生错误、或者节点4跑出(escape from)节点6的发送范围。相应地，节点6执行与发送第一分组相同的过程。

如上所述，根据本发明的实施例，相应节点可以通过管理潜力信息而不是管理路由信息来最小化用于支持节点移动性的控制信息量。另外，可以通过利用第一分组的传送来设置路由，而不是执行单独的路由设置过程来最小化构成临时网络的节点的负载。

尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下可以对这些实施例做出改变，本发明的范围由权利要求书及其等同物来定义。

本申请要求于2004年7月3日提交的韩国专利申请2004-51780的优先权，其公开通过引用并入与此。

Claims (25)

1.一种在通信系统中通过中继节点中继分组的方法，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点，该方法包括：

比较相应于跳跃数目并且构成所传送的分组的潜力与所存储的距离目的节点的潜力；

如果所存储的潜力小于构成分组的潜力，则更新分组；以及

广播更新后的分组。

2.如权利要求1所述的方法，其中构成通信系统的各个节点存储有关于节点之间潜力的信息。

3.如权利要求1所述的方法，其中至少一个分组包括所述源节点的地址、所述目的节点的地址、分组发送节点的地址、以及潜力值。

4.如权利要求1所述的方法，其中如果所接收的分组的所存储的潜力不小于构成分组的潜力，则抛弃收到的分组。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述更新将构成分组之一的潜力减少“1”。

6.一种用于设置在通信系统中通过中继节点发送分组的路由的方法，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点，该方法包括：

广播分组，并且检查是否收到通过更新广播分组获得的更新后的分组；

如果收到更新后分组，则存储构成更新后分组的分组发送节点的地址；以及

将随后的分组发送给具有所存储的地址的节点。

7.如权利要求6所述的方法，其中至少一个分组包括源节点的地址、目的节点的地址、分组发送节点的地址、以及相应于跳跃数目的潜力。

8.如权利要求6所述的方法，其中至少一个更新后的分组为包括通过将构成至少一个广播分组的潜力减少“1”而获得的潜力的分组。

9.如权利要求8所述的方法，其中如果收到至少两个更新后的分组，则存储构成首先收到的分组的分组发送节点的地址。

10.如权利要求6所述的方法，还包括：

如果没有收到更新后的分组，则从邻近节点请求并接收至目的节点的潜力；以及

利用收到的潜力更新至少一个分组，并且重新发送更新后的分组。

11.一种节点在临时网络中设置路由的方法，包括：

与邻近节点形成链接；

通过使用所形成的链接向邻近节点发送潜力表信息或从邻近节点接收潜力表信息来生成或更新潜力表；以及

使用潜力表发送分组。

12.如权利要求11所述的方法，其中形成链接包括与位于距离该节点一个跳跃内的邻近节点形成链接。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述潜力表小于路由表。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述潜力表包括潜力信息，潜力信息包括从源节点到目的节点的跳跃数目。

15.如权利要求11所述的方法，其中产生和/或更新潜力表发生在感测到网络拓扑结构的变化时。

16.一种通信系统，包括：

源节点，用来广播生成的分组；和

至少一个中继节点，用来比较相应于跳跃数目并且构成所传送的分组的潜力与所存储的距离目的节点的潜力，并且如果所存储的潜力小于构成分组的潜力，则更新分组，以广播更新后的分组；其中

所述目的节点从中继节点接收分组。

17.如权利要求16所述的系统，其中构成通信系统的各个节点存储有关于节点之间潜力的信息。

18.如权利要求16所述的系统，其中至少一个分组包括所述源节点的地址、所述目的节点的地址、所述至少一个中继节点的地址、以及潜力值。

19.如权利要求16所述的系统，其中如果所接收的分组的所存储的潜力不小于构成分组的潜力，则中继节点抛弃收到的分组。

20.如权利要求16所述的系统，其中中继节点将构成至少一个所传送的分组的潜力减少“1”，并且广播该分组。

21.一种用于设置在通信系统中发送分组的路由的系统，该通信系统包括源节点、目的节点、以及至少一个将从源节点发送的分组传送给目的节点的中继节点，该系统包括：

第一节点，如果收到更新后分组，则其存储构成通过更新广播分组获得的更新后的分组的分组发送节点的地址，并且将随后的分组发送给具有所存储的地址的节点；以及

第二节点，用来更新收到的分组并且广播更新后的分组。

22.如权利要求21所述的系统，其中至少一个分组包括源节点的地址、目的节点的地址、分组发送节点的地址、以及相应于跳跃数目的潜力。

23.如权利要求21所述的系统，其中第二节点更新至少一个分组，使得该更新后的分组具有通过将构成至少一个广播分组的潜力减少“1”而获得的潜力。

24.如权利要求21所述的系统，其中如果收到至少两个更新后的分组，则第一节点存储构成首先收到的分组的分组发送节点的地址。

25.如权利要求21所述的系统，其中如果没有收到更新后的分组，则第一节点从邻近节点请求并接收至目的节点的潜力，并且利用收到的潜力更新至少一个分组，并且重新发送更新后的分组。

Images