DE4033107C1 - Establishing connections between nodes of multi-hop radio network - using at least one stored routing table to establish connection between two spaced nodes via number of successive hops - Google Patents
Establishing connections between nodes of multi-hop radio network - using at least one stored routing table to establish connection between two spaced nodes via number of successive hopsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau von Funkverbindungen
zwischen Funkknotenpaaren eines aus n Funkknoten
bestehenden Multihop-Funknetzes gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist bereits
beschrieben in dem Zwischenbericht II/88 "Verkehrsabwicklung
lokaler Funknetze" der Fernuniversität (GH) Hagen vom
November 1988 (Lehrstuhl für Datenverarbeitungstechnik,
Fachbereich Elektrotechnik) von M. Erlinghagen.
Bei dem bekannten Verfahren handelt es sich um ein Matrixverfahren.
Gemäß dem erwähnten Zwischenbericht ist die
Ausgangsbasis des Matrixverfahrens eine Konnektivitätsmatrix
M, in der die gesamte Netzkonnektivität abgebildet
ist, wobei M eine N×N Matrix mit N=Anzahl der Stationen
im Netz ist. Diese Matrix enthält für das Element ÿ
den Wert "1", wenn die Stationen i und j Verbindung
miteinander haben und sonst "0". Die Elemente der Hauptdiagnonalen
der Matrix haben den Wert "1".
Um nun eine Routingmatrix zu erhalten, benötigt man noch
zwei Ergebnismatrizen E(N) und E(N-1), die denselben Aufbau
wie die Konnektivitätsmatrix haben.
E(N) ergibt sich dabei als Ergebnismatrix der N-ten Matrixverknüpfung
von E(N-1) mit M, wobei E(N-1) die Ergebnismatrix
der vorhergehenden Verknüpfung ist. E(N-1)
erhält bei ihrer Initialisierung dieselben Werte wie die
Konnektivitätsmatrix.
Um eine Ergebnismatrix E(N) zu erhalten, wird die Ergebnismatrix
der vorhergehenden Matrixoperation E(N-1) mit M
verknüpft. Für die nächste Matrizenoperation wird E(N-1)
zu E(N) gesetzt. Es sind soviele Matrixverknüpfungen vorzunehmen,
bis sich E(N) und E(N-1) nicht mehr voneinander
unterscheiden. In diesem Fall enthalten E(N) und E(N-1)
nur noch Elemente des Wertes "1", falls alle Stationen des
Netzes erreichbar sind. Die Anzahl erfolgter Matrixverknüpfungen
wird in einem Zähler gehalten.
Ein Element ÿ von E(N) erhält den Wert "1", wenn die Elemente
ik von E(N-1) und ik von M den Wert "1" haben, wobei
k die Werte von 1 bis N durchlaufen muß. Der Grund hierfür
besteht darin, daß die Stationen i und j die Station k als
gemeinsamen Nachbarn und somit Verbindung zueinander haben.
Man führt nun eine weitere Matrix D ein, in der für alle
Stationspaare die Entfernungen in Hops festgehalten werden.
Das Element ÿ dieser Matrix erhält den Wert "1",
falls das Element ÿ von M den Wert "1" hat. Das Element
ÿ von D erhält den Wert S+1, falls bei der S-ten
Matrixverknüpfung das Element ÿ seinen Wert von "0" nach
"1" ändert.
Aus D kann nun die Routingmatrix R erstellt werden. Das
Element ÿ von R erhält dabei den Wert k, wenn der Wert
des Elementes kj von D um 1 kleiner ist als der Wert des
Elementes ÿ von D und das Element ik von M den Wert "1"
hat. Es wird somit aus D eine Station k bestimmt, die
einen Hop näher an j ist als i, und in M verglichen, ob k
Nachbar von i ist.
Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, da jede Station diese
Berechnung lokal durchführen muß. Jede Station erhält dabei
die Routinginformation für das gesamte Netz, obwohl
für sie eigentlich nur interessant ist, auf welchen kürzeren
Wegen sie alle anderen Stationen erreichen kann.
Außerdem wird mit diesem Verfahren immer nur ein möglicher
Weg gefunden.
In dem erwähnten Zwischenbericht ist ferner ein Vektorverfahren
beschrieben, das voraussetzt, daß jede Station ihre
Nachbarn kennt und von ihren Nachbarn die Information erhält,
wer deren Nachbarn sind. Diese Information wird in
Form eines Nachbarschaftsvektors (NV) mit N booleschen
Elementen übermittelt. Das Element j des Vektors der Station
i hat dabei den Wert "1", wenn die Stationen i und j
miteinander Verbindung haben.
Für das Vektorverfahren werden zwei Ergebnisvektoren
EVx(N) und EVx(N-1) benötigt, wobei EVx(N) der Ergebnisvektor
der N-ten Vektorverknüpfung einer Station x ist und
EVx(N-1) der Ergebnisvektor der vorhergehenden Verknüpfung.
Eine Station i beginnt nun mit ihrem eigenen Nachbarschaftsverzeichnis
(NVi). Sind dort die Stationen j bis k
als Nachbarn verzeichnet, so initialisiert sie zuerst die
Elemente i und j von EVi(N-1) mit dem Wert "1". Die anderen
Elemente von EVi(N-1) erhalten den Wert "0".
Nun verknüpft sie EVi(N-1) mit NVj in einer logischen OR-
Verknüpfung. Sie erhält daraufhin den Ergebnisvektor
EVi(N). Hat ein Element m von EVi(N) den Wert "1" und das
Element m in EVi(N-1) den Wert "0", liegt die Station m in
einer (VVZ+1)-Hop-Entfernung von i, wobei VVZ der Zähler
für die Anzahl der Vektorverknüpfungen ist. Diese Information
kann in einem Entfernungsvektor DV gespeichert werden.
Für die nächste Verknüpfung wird EVi(N) zu EVi(N-1).
EVi(N-1) muß nun mit allen NVm verknüpft werden, wobei m
die Nummern der Elemente von EVi(N-1) sind, die bei der
vorhergehenden Verknüpfung ihren Wert geändert hatten.
Wenn sich nach einer Verknüpfung die Elemente von EVi(N)
nicht von denen von EVi(N-1) unterscheiden, ist der Vorgang
beendet. EV(N) enthält dann nur Elemente mit dem Wert
"1", falls alle Stationen des Netzes erreichbar sind. DV
enthält nun die Entfernung zu allen erreichbaren Stationen.
Um bei diesem Verfahren alle möglichen Routen für eine
Quell/Ziel-Kombination zu erhalten, wird aus NV immer nur
ein Nachbar m in EV(N-1) übernommen. Danach läuft das Verfahren
wie beschrieben ab, wobei für jeden Nachbarn m ein
eigener Entfernungsvektor DVim zu führen ist. In DVim sind
dabei die Entfernungen aller von der Station i über die
Station m erreichbaren Stationen verzeichnet.
Um aus der Information der Entfernungsvektoren einen Routingvektor
abzuleiten, werden alle Entfernungsvektoren
DVim durchsucht und die Station m in den Entfernungsvektor
eingetragen, die zur gewünschten Zielstation die geringste
Entfernung aufweist.
Sind alle Routingvektoren gewünscht, so können nun aus den
DVim die Entfernungen für alle Zielstationen unter der Bedingung
entnommen werden, daß die Station m als Relaisstation
für den ersten Hop benutzt wird. Die Stationsnummern
m können dann in die Routingvektoren RVim nach steigender
Entfernung sortiert werden, wobei in RVil die Stationen
mit den kürzesten Entfernungen eingetragen werden.
Die bekannten Verfahren sind komplex in ihrem Ablauf,
zeitaufwendig in ihrer Durchführung und gestatten keine
systematische Bestimmung der kürzesten Wege für den Aufbau
der gewünschten Funkverbindungen in den Multihop-Funknetzen,
was insbesondere bei Multihop-Funknetzen mit zeitkritischen
Protokollen wie zum Beispiel einem Millimeterwellen-
Funknetz mit TDMA-Protokoll zu Problemen beim Aufbau
von Funkverbindungen führen kann (so ergibt sich
beispielsweise für das Matrixverfahren bzw. das Vektorverfahren
eine Laufzeit 0 (n⁴) bzw. 0 (n³) für die Bestimmung
eines einzigen Weges mit n gleich der Anzahl der Funkknoten
des Netzes).
Geht man z. B. aus von einem Multihop-Funknetz mit n Funkknoten
X₁, . . . Xn und seien X und Y fest vorgegebene Knoten
des Netzes, dann besteht das Problem darin, die Wege von X
nach Y durch das Netz zu finden.
Die bekannten Verfahren haben unter anderem den Nachteil,
daß der oder die gefundenen Wege im allgemeinen nicht optimal
bezüglich Hopzahl sind, bzw. es hängt vom Zufall ab,
ob dies der Fall ist, oder die Berechnung erfolgt in einer,
im Hinblick auf die gegebene Zielsetzung nicht optimalen
Weise. Bei Betrachtung der Anzahl möglicher Wege
können solche Verfahren sehr zeitaufwenig werden. Ist
z. B. das Netz vollvermascht, so gilt für die Anzahl Wn der
Wege von X nach Y die Rekursionsformel
Wn = (n-2) Wn-1 + 1.
Durch Auflösen erhält man die explizite Formel:
Für n=10 gibt es bereits 589600 Wege. In anderen Darstellung
gilt:
Wn = (n-2)!+Pn-2,
wobei Pn-2 ein Polynom vom Grad n-2 ist.
Man erkennt daraus, daß Wn bei hohem Vermaschungsgrad extrem
schnell wächst.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach in seinem
Ablauf und schnell in seiner Durchführung ist und eine systematische
Bestimmung der Funkwege in dem zugrundeliegenden
Multihop-Funknetz gestaltet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 beschrieben. Die weiteren
Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Laufzeit 0(n²)
bestimmt in einer ersten Stufe Gruppierungen Ti von Funkknoten,
die das insgesamt aus n Funkknoten bestehende Multihop-
Funknetz aus der Sicht desjenigen Funkknotens, von
dem aus die Funkverbindung aufgebaut werden soll ("Quellknoten"),
hierarisch nach Hopzahl i (i=0, . . . r und rn-1)
unterteilen bis zur maximalen "Tiefe" r des Funknetzes.
Diese Gruppierungen Ti fassen die Knoten einer Entfernungsstufe
(gleicher Hopzahl i) zusammen in aufsteigender
Reihenfolge. Hiermit wird dann eine Routingtabelle Ro gebildet,
die als (i. a. mehrfach) verkettete Liste in platzsparender
Weise die kürzesten Wege von Quellknoten aus zu
allen Knoten des Netzes enthält, so daß anschließend die
jeweils gewünschte Funkverbindung zwischen dem Quellknoten
und einen der übrigen Funkknoten des Netzes (als "Zielknoten")
mittels dieser Liste über den kürzesten Weg (d. h.
durch eine minimale Anzahl von Hop) zwischen diese beiden
Knoten aufgebaut werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch seine
Schnelligkeit und Effizienz aus und führt bei der Implementierung
in einem Rechner zu einer erheblichen Speicherplatzersparnis
im Vergleich zu den bekannten Verfahren.
Besonders vorteilhaft läßt sich das Verfahren in dezentral
organisierten (teilvermaschten) Funknetzen einsetzen, da
in einem solchen Netz durch die Bildung von Funkknotengruppen
u. a. der Nachrichtenaustausch auf dem Organisationskanal
des Netzes sehr platzsparend und effizient durchgeführt
werden kann.
In Millimeterwellen-Funknetzen mit zeitkritischen TDMA-
Protokollen ist das erfindungsgemäße Verfahren optimal an
die Bedürfnisse des jeweils verwendeten Protokolls anpaßbar
und gestattet von daher eine optimale Verwaltung
des Protokolls.
Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der
Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Multihop-Funknetz mit den Funkknoten A-K
Fig. 2 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildete
Routingtabelle in Form einer verketteten Liste
für das Funknetz gemäß Fig. 1 mit dem Funkknoten
B als Quellknoten.
Fig. 1 zeigt ein teilvermaschtes Multihop-Funknetz mit
beispielhaft n=10 Funkknoten A bis K, bei denen die möglichen
Hop, d. h. die möglichen direkten Funkverbindungen
zwischen den einzelnen Funkknoten durch die Verbindungslinien
1 bis 14 dargestellt sind. Daraus ergibt sich die zugehörige
Konnektivitätsmatrix M, in der für sämtliche
Funkknotenpaare (A,B), (A,C) . . . (I,K) angegeben ist, ob
ein Hop, d. h. eine direkte Funkverbindung zwischen ihnen
möglich ist ("1") oder nicht möglich ist ("0"):
So geht beispielsweise aus der ersten Zeile der Matrix M
hervor, daß zwischen dem Funkknoten A in Fig. 1 und den
folgenden Funkknoten eine direkte Funkverbindung möglich
ist (in Klammern sind die zugehörigen Bezugszeichen der
Hop in Fig. 1 angegeben): B(1), C(2), D(3), E(4) und
F(5), und aus der zweiten Zeile der Matrix, daß für den
Funkknoten B außer mit dem Funkknoten A (vgl. Zeile 1 der
Matrix) noch mit dem Funkknoten C(2) eine direkte Funkverbindung
möglich ist.
Da eine direkte Funkverbindung beispielsweise zwischen den
Funkknoten B (als Quellknoten) und K (als Zielknoten)
nicht möglich ist, wird eine solche Funkverbindung unter
Zwischenschaltung weiterer Funkknoten des Netzes (die
quasi als Relaisstellen dienen) aufgebaut. Für eine
Funkverbindung zwischen den Knoten B und K in Fig. 2 könnten
mit der dort vorgegebenen Netztopologie z. B. folgende
"Funkwege" realisiert werden:
B - C - A - E - F - I - H - D - G - K
oder
B - A - D - G - K
usw.
Das Problem besteht nun darin, von all den möglichen
"Funkwegen" im Netz den optimalen Funkweg für diese spezielle
Funkverbindung zwischen den Knoten B und K zu finden,
was i. a. gleichbedeutend ist, mit der Bestimmung des
kürzesten "Funkwegs" zwischen den Knoten B und K, d. h.
desjenigen "Funkwegs", der mit der kleinsten Anzahl von
Hop auskommt.
Um aus dieser Vielzahl möglicher Funkwege den "optimalen"
Funkweg zu bestimmen, werden beim erfindungsgemäßen Verfahren
mit einfachen Operationen, geringem Aufwand und wenig
Speicherbedarf die Wege nach Hopzahl geordnet bestimmt,
d. h. es werden zunächst die bezüglich Hopzahl
kürzesten Wege bestimmt, dann (in einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung) bei Bedarf (z. B. wenn diese
kürzesten Wege aus anderen Gründen nicht realisierbar
sind) die einen Hop längeren bzw. zwei Hop längeren Wege
usw. bestimmt, wobei bei einer zeitlich und/oder räumlich
veränderlichen Topologie des Netzes in einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung das Verfahren in
bestimmten zeitlichen Abständen (z. B. in vorgegebenen regelmäßigen
Abständen) erneut durchgeführt wird. Dabei liefert
das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur einen sondern
alle minimalen Funkwege, (bzw. in der Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich alle um einen
Hop bzw. zwei Hop usw. längeren Funkwege), und zwar nicht
nur für einen bestimmten Zielknoten, sondern für alle Knoten
des Netzes. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
wird das Verfahren dabei nicht nur für einen Funkknoten
als Quellknoten, sondern unabhängig voneinander für
mehrere bzw. alle Funkknoten als Quellknoten durchgeführt.
Um den (oder die) optimalen Funkweg(e) von einem Quellknoten
X zu all den anderen Funkknoten des Netzes zu bestimmen,
wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst
eine Folge von Gruppierungen oder Mengen To, . . . Tr mit
rn-1 bestimmt, wobei r die Tiefe des Netzes aus der Sicht
des Quellknotens X ist.
Für i=0, . . . r enthält Ti die Knoten, die genau i Hop von X
entfernt sind. Genau heißt hierbei, daß sie nicht schon
mit j Hops mit j<i erreichbar sind. Es ist also bei der
Bestimmung von Ti zu prüfen, ob ein gefundener Knoten
nicht schon in Ti-1, Ti-2 oder unter den bisher schon
berechneten Knoten von Ti vorkommt. In diesen Fällen wird
er nicht mehr in Ti aufgenommen. Das Verfahren terminiert.
wenn keine neuen Knoten mehr gefunden werden.
Etwas ausführlicher und exakter dargestellt läuft das erfindungsgemäße
Verfahren folgendermaßen ab:
Für einen (beliebigen) Knoten X eines Funknetzes sei MX
die Menge der (direkten) Nachbarn von X ohne X selbst.
Dann sind die Ti für X₁ als Quellknoten folgendermaßen
definiert:
T₀={X₁}, (2a)
T₁=MX1 (2b)
und für i<1:
wobei "U" das Symbol für die Vereinigungsmenge ist, so daß
sich der Ausdruck in Gleichung (2c) wie folgt liest:
"Die Menge Ti+1 ist gleich der Vereinigungsmenge aller
Mengen MX mit X aus Ti ohne die Menge der Elemente aus der
Vereinigungsmenge der Mengen Ti-1 und Ti".
Die Berechnung bricht mit i=r ab, wenn
In dem Funknetz in Fig. 1 seien beispielsweise, vom Funkknoten
B als Quellknoten ausgehend, alle Funkwege mit minimaler
Hopzahl zu allen anderen Funkknoten des Netzes gesucht.
Dann ergeben sich gemäß den Gleichungen 2a-2c folgende
Mengen oder Gruppierungen Ti:
T₀={B}
T₁={A, C}
T₂=(MA U MC)(T₀ U T₁)=
({B, C, D, E, F} U {A, B})({B} U {A, C})=
{A, B, C, D, E, F}{A, B, C}=
{D, E, F}
T₁={A, C}
T₂=(MA U MC)(T₀ U T₁)=
({B, C, D, E, F} U {A, B})({B} U {A, C})=
{A, B, C, D, E, F}{A, B, C}=
{D, E, F}
T₃=(MD U ME U MF)(T₁ U T₂)=
({A, G, H} U {A, F} U {A, E, H, I})({A, C} U {D, E, F})=
{A, E, F, G, H, I}{A, C, D, E, F}=
{G, H, I}
({A, G, H} U {A, F} U {A, E, H, I})({A, C} U {D, E, F})=
{A, E, F, G, H, I}{A, C, D, E, F}=
{G, H, I}
T₄=(MG U MH U MI)(T₂ U T₃)=
({D, K} U {D, F, I, K} U {F, H})({D, E, F} U {G, H, I})=
{D, F, H, I, K}{D, E, F, G, H, I}=
{K}
({D, K} U {D, F, I, K} U {F, H})({D, E, F} U {G, H, I})=
{D, F, H, I, K}{D, E, F, G, H, I}=
{K}
Durch diese Vorschrift bilden in dem Beispiel der Fig.
1 und 2 die Gruppierungen T₀, . . . T₄ ein hierarchisch geordnetes
System von Mengen, aus dem man z. B. für jeden
Knoten des Netzes sofort die Entfernung zu B ablesen kann.
Die Vereinigungsmenge der Ti enthält genau alle Knoten A-K
des Netzes.
Dieses Verfahren läßt sich im übrigen leicht programmieren
z. B. durch binäre Vektoroperationen, indem man allgemein
MX als n-Tupel {0,1}n darstellt und die obigen Mengenverknüpfungen
gemäß Definition in die entsprechenden Operationen
auf den Vektorelementen umsetzt.
Aus diesen Mengen Ti kann, unter Berücksichtigung der möglichen
Hop 1 bis 14 zwischen den einzelnen Funkknoten A
bis K in Fig. 1, eine erste Routingtabelle R₀ in Form einer
verketteten Liste gebildet werden, die sich, wie in
Fig. 2 gezeigt, sehr übersichtlich als gerichteter Baum
darstellen läßt. Dieser Baum enthält zwar, wie in Fig. 1,
sämtliche Funkknoten A bis K, jedoch nicht für die von
Funkknoten B ausgehenden "kürzesten" Funkwege nicht benötigten
direkten Funkverbindungen 12, 13 bzw. 14 zwischen
den Knotenpaaren (A, C), (E, F) bzw. (I, H), die jeweils zwischen
Knoten ein und derselben Knotenmenge (T₁, T₂ bzw.
T₃) möglich sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
wird bei der Programmierung durch binäre Vektoroperationen
für jeden Knoten aus Ti ein Zeiger auf alle Knoten
aus Ti-1 gesetzt, mit denen eine direkte Funkverbindung
hergestellt werden kann. In einem zusätzlichen Verfahrensschritt
wird dann in dieser mit Zeiger versehenen Liste
rückwärts in Richtung Quellknoten geroutet, um so durch
Vermeidung von Fehlwegen das Verfahren noch weiter zu optimieren.
Bis zu dieser Stelle hat man einen Rechenaufwand
(durch Vergleichsoperationen), der asymptotisch in der
Größenordnung von n² liegt.
In der verketteten Liste sind nun für den Quellknoten genau
die minimalen Wege, nicht nur zu einem, sondern sogar
zu allen anderen Knoten des Netzes gleichzeitig enthalten.
Das Suchen in dieser Liste hat nur noch einen Aufwand von
der Ordnung n, da praktisch keine redundante Information
mehr enthalten ist.
Aus der verketteten Liste gemäß Fig. 2 beispielsweise ergeben
sich unmittelbar sämtliche möglichen "kürzesten"
Funkwege vom Quellknoten B zu allen anderen Funkknoten
A, C . . . K des Funknetzes, d. h. jeweils die Funkwege mit einer
minimalen Anzahl von Hop:
Aufgrund des geringen Aufwandes können die obigen Mengen
und die Liste ständig geführt, bzw. mit jedem Update von M
ebenfalls upgedatet werden. So stehen bei einem Verbindungswunsch
praktisch sofort alle minimalen Wege bereit,
insbesondere hat man auch in der Regel sofort Alternativwege
parat.
Sollte einmal der Fall eintreten, daß von den kürzesten
Wegen keiner gangbar ist, so könnten in einer Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens durch entsprechende
Modifikation der Ti und der Liste in einer nächsten Stufe
die gegenüber den Wegen minimaler Hopzahl um einen Hop
bzw. um zwei Hop "längeren" Wege usw. berechnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die Konstruktion
der Knotenmengen läßt sich auch auf andere (Protokoll-)
funktionen eines Multihop-Funknetzes anwenden.
Der im Laufe des Verfahrens gebildete und im Rechner gespeicherte
Baum (Routingtabelle R₀ Fig. 2) kann vorteilhaft
auch für die Behandlung anderer Probleme in TDMA-Multihop-
Funknetzen benutzt werden. Es sind dies insbesondere
- 1. die Bestimmung geeigneter Taktmaster des Netzes und Submaster für die einzelnen Knoten und damit in Zusammenhang die Steuerung und Erhaltung der Netzsynchronität (kurz gesagt, kann die durch den Baum gewonnene Hierarchie auch als Synchronisationshierarchie verwendet werden).
- 2. In analoger Weise liefert der Baum ein Entscheidungskriterium neu/alt bzw. aktuell/nicht aktuell bezüglich der im Broadcast ständig ausgesendeten Netzdaten.
Claims (5)
1. Verfahren zum Aufbau von Funkverbindungen zwischen
Funkknotenpaaren eines aus n Funkknoten bestehenden Multihop-
Funknetzes, wobei die einzelnen Funkverbindungen entweder
direkt zwischen den beiden Funkknoten des jeweiligen
Funkknotenpaares durch einen Hop oder unter Zwischenschaltung
von mindestens einem der übrigen Funkknoten des Multihop-
Funknetzes durch mehrere Hop, unter Anwendung zumindest einer Routingtabelle, realisiert werden, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß, ausgehend von einem ersten Funkknoten (B) des Multihop-Funknetzes (A-K) und der damit verbundenen Hopzahl i=0, zunächst die Hopzahl jeweils um 1 erhöht wird und nach jeder Erhöhung unter Berücksichtigung der zwischen den einzelnen Funkknoten (A, . . . K) des Multihop-Funktnetzes (A-K) möglichen Hop (1, . . . 14) jeweils diejenigen Funkknoten (A, C, . . . K) zu einer Gruppierung Ti zusammengefaßt werden, die mit dieser jeweils um 1 gegenüber dem Vorläuferwert erhöhten Hopzahl i als Mindesthopzahl vom ersten Funkknoten (B) aus erreichbar sind, und daß diese Erhöhung der Hopzahl i um jeweils 1 solange fortgesetzt wird, bis jeder der Funkknoten (A, . . . K) des Multihop-Funknetzes (A-K) in einer dieser Gruppierungen Ti mit i=0, . . . r und rn-1 enthalten ist;
- - daß anschließend aus diesen nach steigender Hopzahl i geordneten Gruppierungen Ti und den zwischen den einzelnen Funkknoten (A, . . . K) des Multihop- Funknetzes (A-K) möglichen Hop (1-14) die erste Routingtabelle R₀ in Form einer verketteten Liste (A, . . . K; 1, . . . 11) gebildet wird;
- - daß schließlich mittels dieser verketteten Liste (A, . . . K; 1, . . . 11) die jeweils gewünschte Funkverbindung zwischen dem ersten Funkknoten (B) und einem der übrigen Funkknoten (A, C . . . K) des Multihop- Funknetzes (A-K) mit der jeweils minimalen Anzahl von Hop aufgebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich weitere Routingtabellen Rp in Form von verketteten
Listen gebildet werden, die einen Aufbau der jeweils
gewünschten Funkverbindung zwischen dem ersten Funkknoten
(B) und einem der übrigen Funkknoten (A, C . . . K) des Multihop-
Funknetzes (A-K) mit einer jeweils um p zusätzliche
Hop gegenüber der minimalen Anzahl von Hop erhöhten Hopzahl
mit p=1, 2 . . . ermöglichen und daß diese weiteren
Routingtabellen Rp immer dann beim Funkverbindungsaufbau
verwendet werden, wenn der Funkverbindungsaufbau mittels
der ersten Routingtabelle R₀ nicht möglich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von den nach steigender zusätzlicher Hopzahl p geordneten
weiteren Routingtabellen Rp beim Funkverbindungsaufbau
diejenige Routingtabelle Rp verwendet wird, bei der die
Funkverbindung mit einem Minimum an zusätzlichen Hop p
aufgebaut werden kann.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer zeitlich und/oder
räumlich veränderlichen Topologie des Multihop-Funknetzes
(A-K) die Bildung der Routingtabellen R₀, Rp in Form verketteter
Listen in zeitlichen Abständen erneut durchgeführt
wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verfahren separat für mehrere
oder alle der Funkknoten (A, . . . K) des Multihop-
Funknetzes (A-K) durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4033107A DE4033107C1 (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Establishing connections between nodes of multi-hop radio network - using at least one stored routing table to establish connection between two spaced nodes via number of successive hops |
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---|---|---|---|
DE4033107A DE4033107C1 (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Establishing connections between nodes of multi-hop radio network - using at least one stored routing table to establish connection between two spaced nodes via number of successive hops |
Publications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4033107C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2736230A1 (fr) * | 1992-04-02 | 1997-01-03 | Inst Nat Rech Inf Automat | Installation du type reseau radio de transmission de donnees avec rouage |
EP0872967A2 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-21 | Alcatel | Verfahren zum Aufbau einer Funkkette innerhalb eines Funknetzes |
DE102006018281A1 (de) * | 2006-04-20 | 2007-10-31 | Merten Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Installieren eines Funksystems in einem Gebäude |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0097541B1 (de) * | 1982-05-27 | 1986-04-23 | Thomson-Csf | Ortsfeste Station eines Funkverbindungssystems nach dem Frequenzsprungverfahren mit Sendern mit austauschbarer Zuordnung |
EP0095959B1 (de) * | 1982-05-27 | 1986-04-30 | Thomson-Csf | Funkverbindungssystem nach dem Frequenzsprungverfahren |
US4872205A (en) * | 1987-08-21 | 1989-10-03 | American Telephone And Telegraph Company | Radio communication system having autonomously selected transmission frequencies |
-
1990
- 1990-10-18 DE DE4033107A patent/DE4033107C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0097541B1 (de) * | 1982-05-27 | 1986-04-23 | Thomson-Csf | Ortsfeste Station eines Funkverbindungssystems nach dem Frequenzsprungverfahren mit Sendern mit austauschbarer Zuordnung |
EP0095959B1 (de) * | 1982-05-27 | 1986-04-30 | Thomson-Csf | Funkverbindungssystem nach dem Frequenzsprungverfahren |
US4872205A (en) * | 1987-08-21 | 1989-10-03 | American Telephone And Telegraph Company | Radio communication system having autonomously selected transmission frequencies |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M. ERLINGHAGEN: Verkehrsabwicklung lokaler Funknetze. In: Zwischenbericht II/88 der Fern Universität -GH- Hagen vom November 1988 (Lehrstuhl für Datenverarbeitungstechnik, Fachber. Elektrotechnik) * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2736230A1 (fr) * | 1992-04-02 | 1997-01-03 | Inst Nat Rech Inf Automat | Installation du type reseau radio de transmission de donnees avec rouage |
EP0872967A2 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-21 | Alcatel | Verfahren zum Aufbau einer Funkkette innerhalb eines Funknetzes |
DE19716433A1 (de) * | 1997-04-18 | 1998-10-22 | Alsthom Cge Alcatel | Verfahren zum Aufbau einer Funkkette innerhalb eines Funknetzes |
EP0872967A3 (de) * | 1997-04-18 | 2002-08-14 | Alcatel | Verfahren zum Aufbau einer Funkkette innerhalb eines Funknetzes |
DE102006018281A1 (de) * | 2006-04-20 | 2007-10-31 | Merten Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Installieren eines Funksystems in einem Gebäude |
DE102006018281B4 (de) * | 2006-04-20 | 2017-12-28 | Merten Gmbh | Verfahren zum Installieren eines Funksystems in einem Gebäude |
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