[發(fā)明專利]用于運行具有多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110395069.5
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN102364977A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.巴爾
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元;李家麟

本申請是申請?zhí)枮?00880021805.7、申請日為2008.6.6、發(fā)明名稱為“用于運行具有多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于運行具有多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的方法，其中數(shù)據(jù)幀從源節(jié)點經(jīng)由一個或多個中間節(jié)點傳輸給目標(biāo)節(jié)點，其中源節(jié)點、一個或多個中間節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

背景技術(shù)

在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況下，在源節(jié)點與目標(biāo)節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)幀原則上可以經(jīng)由不同的路由進(jìn)行。路由應(yīng)被理解為多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相互相鄰地設(shè)置并且在其端部具有到源節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點的數(shù)據(jù)連接。為了使從源節(jié)點到目標(biāo)節(jié)點的數(shù)據(jù)幀傳輸不具有偶然性，源節(jié)點向所有相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)出（所謂的廣播）所謂的路線（Weg）查詢消息（所謂的route?request；路由請求），該所有相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同樣將該路線查詢消息在廣播的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)給與它們相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，直到該路線查詢消息最終到達(dá)目標(biāo)節(jié)點。目標(biāo)節(jié)點發(fā)起路線答復(fù)消息（所謂的route?reply；路由答復(fù)）。在傳輸路線查詢消息時以及在定向地將路線答復(fù)消息回傳（所謂的單播）給源節(jié)點時，在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的所謂路線選擇表（所謂的路由表）中創(chuàng)建錄入項。由此得出用于在源節(jié)點與目標(biāo)節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)幀的限定路徑（Pfad）。

因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，路徑或者數(shù)據(jù)路徑（英語：route）應(yīng)被理解為經(jīng)由源節(jié)點與目標(biāo)節(jié)點之間的一個或多個特定中間節(jié)點來傳輸數(shù)據(jù)幀。沿著數(shù)據(jù)路徑從源節(jié)點向目標(biāo)節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀在前向路由（所謂的forward?route）上傳輸。如果數(shù)據(jù)幀從目標(biāo)節(jié)點傳輸給源節(jié)點，則這在下述說明中被稱為反向路由（所謂的reverse?route）。

在這種無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況下，存在如下問題：各個數(shù)據(jù)幀在源節(jié)點與目標(biāo)節(jié)點之間的路徑上可能被錯發(fā)，由此產(chǎn)生回路或數(shù)據(jù)回路。由此影響源節(jié)點與目標(biāo)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。對數(shù)據(jù)幀的錯誤傳輸可能在所有公知的傳輸協(xié)議（所謂的routing?protocol；路由協(xié)議）的情況下發(fā)生。這種非期望數(shù)據(jù)回路的形成可能通過錯誤的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點產(chǎn)生，或者偶然地或惡意地在將數(shù)據(jù)幀傳輸給如下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時產(chǎn)生：該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點位于傳輸方向的路徑上并且在進(jìn)行傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)節(jié)點之前。在形成回路的情況下，數(shù)據(jù)幀被轉(zhuǎn)發(fā)給位于路徑的前向方向上距源節(jié)點較近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。結(jié)果，由此可能減少可使用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

為了避免對錯發(fā)的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行繼續(xù)傳輸，公知的是在數(shù)據(jù)幀中集成壽命信息。這例如在按照互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的數(shù)據(jù)分組中以及在根據(jù)規(guī)定IEEE802.11s的數(shù)據(jù)分組中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。壽命信息被稱為Time?to?Live（ttl；壽命）。這是一個整數(shù)值，其通常由數(shù)據(jù)幀的發(fā)送方設(shè)為255。在每次將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時，該值便減1。一旦該壽命的值為0，則丟棄該數(shù)據(jù)幀并且不再在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中對其進(jìn)行繼續(xù)傳輸。

另一公知的安全機制是所謂的“source?routing（源路由）”。在此，數(shù)據(jù)幀的接收方可以檢查該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送方（發(fā)射方）是否擁有將該數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給接收方的許可。在此，該檢查基于在數(shù)據(jù)幀中所包含的路徑信息。

此外公知的是，在傳輸數(shù)據(jù)幀時使用單義的序列號。由此可以驗證數(shù)據(jù)幀是否已經(jīng)被傳輸。借助于該序列號可以在數(shù)據(jù)幀第二次或者重復(fù)地到達(dá)一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時推斷出形成了回路。

從在RFC?3561中針對IP?MANET路由所說明的Ad－h(huán)oc?On－demand?Distance?Vector?Routing（AODV；Ad－h(huán)oc按需距離矢量路由）算法中公知了所謂前身列表的使用。該前身列表被用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的錯誤通知。在此，既為數(shù)據(jù)路徑的前向方向創(chuàng)建前身列表，也為數(shù)據(jù)路徑的反向方向創(chuàng)建前身列表。這在處理由目標(biāo)節(jié)點所發(fā)出的路線答復(fù)消息期間進(jìn)行。這種方法基于：兩個方向（前向方向和發(fā)向方向）都遵循同一路徑。然而，由此在AODV范圍內(nèi)使用的前身列表不能阻止回路的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法，利用該方法可以在無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)幀時避免數(shù)據(jù)回路。

本發(fā)明的另一任務(wù)是提供一種方法，利用該方法，在無線網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)幀允許最有效地使用由該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供的資源。