專利名稱：基于一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)路徑質(zhì)量的路由路徑的選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說、本發(fā)明是關(guān)于一種基于無線 網(wǎng)狀網(wǎng)路徑質(zhì)量的路由選擇路徑(routingpath)的選擇方法和裝置。
背景技術(shù)：
包網(wǎng)絡(luò)(Packet networking)是一種數(shù)據(jù)通信的形式。在這種形式中數(shù)據(jù)包(data packet)從一個(gè)源設(shè)備(source device)被發(fā)送，循路徑至目標(biāo)設(shè)備(destination device)。數(shù) 據(jù)包可以在一個(gè)源接點(diǎn)和一個(gè)目標(biāo)接點(diǎn)之間直接聯(lián)網(wǎng)、或者、數(shù)據(jù)包可以通過幾個(gè)中 間接點(diǎn)(intermediate nodes)被中繼傳送。
一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)可以包括一個(gè)通過一個(gè)基站與網(wǎng)絡(luò)連接的無線設(shè)備、所說的基站 被與所說的網(wǎng)絡(luò)相有線連接。無線設(shè)備可以傳送數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)包被基站接收并且通過 所說的網(wǎng)絡(luò)被發(fā)送。所說的無線網(wǎng)絡(luò)可以包括多個(gè)基站、每一個(gè)基站與所說的網(wǎng)絡(luò)相 有線連接。
圖l顯示了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的網(wǎng)狀網(wǎng)。在圖1中顯示了從A到E(從110-150)的每個(gè) 用戶被要求維持一個(gè)完整的樹(fulltree)125、來進(jìn)入每個(gè)用戶和每個(gè)服務(wù)器、對所說的 每一個(gè)用戶和每一個(gè)服務(wù)器用戶120可以得以接入(can gain access)。這里存在一個(gè)缺 點(diǎn)、因?yàn)樗枰粋€(gè)大的存儲(chǔ)器(memory)。它隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張而擴(kuò)張。
我們希望有一個(gè)無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、它能連續(xù)地通過無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)對路由通路的 質(zhì)量進(jìn)行分析、并且從所有可行的路由路徑(routing paths)中選擇出一條最佳的路徑( optimal path)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包含一種分析無線網(wǎng)絡(luò)路由質(zhì)量并從所有可行的路由路徑中選擇最佳通路 的方法和裝置。
一個(gè)實(shí)施例包含一種以通向無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)存取點(diǎn)的路由的路徑質(zhì)量為基礎(chǔ)確定 一條最佳路由的方法。該方法包括通過至少一個(gè)無線路由在存取點(diǎn)來接收路由數(shù)據(jù) 包。每個(gè)路由數(shù)據(jù)包包括這樣的路由信息、它識(shí)別路由數(shù)據(jù)包的無線路由。對于每條 無線路由、其成功率在時(shí)間周期T1里被確定、所謂的成功率就是被成功接收到的路由 數(shù)據(jù)包的數(shù)目與被發(fā)送的路由數(shù)據(jù)包的數(shù)目之比。具有一個(gè)最大成功率的無線路由是 第一被選擇的、隨著是成功率在預(yù)定的最大成功率的范圍內(nèi)的的那些別的無線路由也
被作第一選擇。在第一被選的路由當(dāng)中、路由數(shù)據(jù)包是在通過第一被選路由的接入點(diǎn) (accessnode)。再、每條路由數(shù)據(jù)包包括路由信息、該信息識(shí)別路由數(shù)據(jù)包(routing packet)的無線路由。對于每條第一被選的路由來說、在一個(gè)T2的時(shí)間周期里一個(gè)成功 的長比率被確定、該長比率就是被成功收到的路由數(shù)據(jù)包的數(shù)目與被發(fā)送的路由數(shù)據(jù)
包的數(shù)目之比值、在此、T2是實(shí)質(zhì)上大于T1的。具有最大成功長比率的無線路由是第 二被選擇的。隨后被選擇的是那些別的無線路由、即、成功長比率在第二預(yù)先確定的 最大成功長比率(lcmgratio)范圍內(nèi)的其它無線路由也被作第二次選擇。具有最大吞吐量 的第二被選擇的路由是要被作第三次選擇的。 一個(gè)以第三被選路由為基礎(chǔ)的最佳的無 線路由被確定。
本發(fā)明的別的方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下詳細(xì)的敘述將變的明白、以下結(jié)合附圖和 實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行描述。


圖l顯示一種現(xiàn)有技術(shù)中的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
圖2顯示一種可以包括本發(fā)明實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)。
圖3A顯示另一種可以包括本發(fā)明實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)。
圖3B顯示另一種可以包括本發(fā)明實(shí)施例的無線網(wǎng)絡(luò)。
圖4顯示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的存取接入點(diǎn)。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例工作的方框流程圖。
圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例工作的方框流程圖。
圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明另外實(shí)施例工作的方框流程圖。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另外實(shí)施例工作的方框流程圖。
具體實(shí)施例方式
附圖所示的是用于對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行描述的目的。本發(fā)明在一個(gè)用于對無線 網(wǎng)絡(luò)的路由路徑的質(zhì)量進(jìn)行分析并且從所有可用路由中選擇最佳路由的一個(gè)裝置和方 法中被實(shí)施。圖2顯示一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)、它可以包括本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明提供一個(gè)可調(diào)整的路由決定方法(它有效地使用帶寬、迅速地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu)和連通性上出現(xiàn)的變化)，本發(fā)明是自管理(self-administering)的，方便地deoloyable， 為了最佳地開發(fā)可用的有線的連接并方便地去實(shí)施而自動(dòng)地劃分網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 包含有 一個(gè)或多個(gè)有線網(wǎng)關(guān)，它可以同時(shí)是無線網(wǎng)絡(luò)的成員和有線英特網(wǎng)。另外， 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以包含許多接入點(diǎn)，它們是無線網(wǎng)絡(luò)的并且僅通過網(wǎng)關(guān)接入有線英特 網(wǎng)成員。作為一個(gè)實(shí)施例，網(wǎng)關(guān)的數(shù)目是有限的(可能每100接入點(diǎn)一個(gè)網(wǎng)關(guān))并且接 入點(diǎn)可以獲得通向網(wǎng)關(guān)的接入，網(wǎng)關(guān)提供與英特網(wǎng)訪問和電子信箱等相連的接入點(diǎn)。
作為一個(gè)實(shí)施例該系統(tǒng)也允許實(shí)現(xiàn)通過接入點(diǎn)的用戶對用戶的通信。
網(wǎng)關(guān)周期性地發(fā)送出信標(biāo)給接入點(diǎn)。接入點(diǎn)然后將信標(biāo)轉(zhuǎn)播。這就允許每個(gè)接入 點(diǎn)來確定其通向網(wǎng)關(guān)的路徑。作為一個(gè)實(shí)施例， 一個(gè)反向{言^^被接入點(diǎn)發(fā)還至網(wǎng)關(guān)。 這樣一來，網(wǎng)關(guān)具有一個(gè)通向接入點(diǎn)的完全路徑，并且每一個(gè)接入點(diǎn)具有一通向其最 近的鄰居(網(wǎng)關(guān)或接入點(diǎn))的一條路徑，并且知道這些路徑中的哪一條是通向網(wǎng)關(guān) 的。因此，接入點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)可以通信。作為一個(gè)實(shí)施例，如果一個(gè)接入點(diǎn)需要通過網(wǎng)關(guān) 與英特網(wǎng)相連，接入點(diǎn)向自身上游的下一個(gè)接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)請求。接入點(diǎn)的請求是請 求讓它被向網(wǎng)關(guān)傳遞。網(wǎng)關(guān)也能夠向任何接入點(diǎn)發(fā)送信息。
另外一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)一個(gè)接入點(diǎn)希望與網(wǎng)關(guān)相連接時(shí)，它發(fā)送一個(gè)連接請求，通 過已知路徑通達(dá)網(wǎng)關(guān)。該連接請求包含通向網(wǎng)關(guān)的已知路徑。當(dāng)網(wǎng)關(guān)收到該請求時(shí)它 就知道通向請求接入點(diǎn)的路徑，以及所有介入節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)用這信息去對那個(gè)請求作應(yīng) 答，并加入數(shù)據(jù)到其路由表/接入點(diǎn)樹。
在這個(gè)系統(tǒng)里，每個(gè)接入點(diǎn)選擇決定成為一個(gè)被一單獨(dú)網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的單獨(dú)接入點(diǎn) 組的一部分。這些接入點(diǎn)組被稱為集群。這樣，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)將自己分割成多個(gè)集群，每 個(gè)網(wǎng)關(guān)一個(gè)集群。這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槊總€(gè)網(wǎng)關(guān)僅僅需要對接入點(diǎn)的一個(gè)子集( subset)進(jìn)行尋址(address)。這使得在群集(clusters)中入口 (網(wǎng)關(guān))網(wǎng)間連接的能力 得以最佳化，并且降低了接入點(diǎn)所經(jīng)受的應(yīng)答的延遲。
圖2是現(xiàn)行連接結(jié)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)圖。有線網(wǎng)絡(luò)210，作為一個(gè)實(shí)施例就是英 特網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)220A， 220B作為一個(gè)實(shí)施例通過一有線連接240與有線網(wǎng)絡(luò)210相連接，可 供選擇地網(wǎng)關(guān)220A， 220B可以通過其它類型的高帶寬連接與網(wǎng)絡(luò)210相連接。
接入點(diǎn)230A-230E與網(wǎng)關(guān)220A-B相連接，既可以通過連接250， 260直接連接也可 以非直接連接。作為一個(gè)實(shí)施例，所述的連接250， 260是無線連接。作為另外的一個(gè) 實(shí)施例，所述的連接可以是有線連接也可以是其它類型的連接。作為一個(gè)實(shí)施例，有 確定數(shù)目的第一層面(first level)接入點(diǎn)230，它們與將無線連接250直接與網(wǎng)關(guān)220相 連接。其它的接入點(diǎn)230通過一個(gè)或更多個(gè)中間接入點(diǎn)(intermediate access node)與網(wǎng)關(guān) 220相連接。
當(dāng)網(wǎng)關(guān)220廣播一個(gè)信標(biāo)時(shí)，該信標(biāo)被所有的第一層面(first level)接入點(diǎn)所接 收。該信標(biāo)被用于建立一個(gè)自每一個(gè)接入點(diǎn)至網(wǎng)關(guān)的路由。第一層面(firstlevel)接
入點(diǎn)被這樣一個(gè)事實(shí)所定義，即它們直接從網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)。第一層面(firsUevel)接 入點(diǎn)將信標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)播，并將自己的數(shù)據(jù)附于其上。這就向第二層面(second level)接 入點(diǎn)表示通向網(wǎng)關(guān)的路徑包括第一層面(firstlevel)接入點(diǎn)。下面將更具體地進(jìn)行描 述。
作為一個(gè)實(shí)施例，所收到的信標(biāo)的鏈接質(zhì)量決定該信標(biāo)是否被系統(tǒng)轉(zhuǎn)播。如果信 標(biāo)的質(zhì)量高于原先確定的臨界值(threshold),它就被轉(zhuǎn)播。否則，就不。作為一個(gè)實(shí)施 例，鏈接質(zhì)量是由持久性(暫留性)來確定的，也就是說，是由在最后幾個(gè)路由選擇 周期中的次數(shù)來確定的，所述的最后幾個(gè)路由選擇周期中特殊的信標(biāo)被接收。作為一 個(gè)實(shí)施例，鏈接質(zhì)量反映一個(gè)可靠性，也就是一個(gè)通向被信標(biāo)所示的網(wǎng)關(guān)的路徑在一 個(gè)合適的時(shí)間將是可行的。隨著信標(biāo)在每個(gè)周期里被接收通過對其進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視來 確定鏈接的質(zhì)量。每當(dāng)在一個(gè)周期里信標(biāo)沒有被接收到，與那條路徑相連系的鏈接質(zhì) 量就下降。如果其鏈接質(zhì)足夠高信標(biāo)才被傳送。
作為另外一個(gè)實(shí)施例，為系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)播的深度，這樣，例如一個(gè)接入點(diǎn)在接入點(diǎn) 和網(wǎng)關(guān)之間僅僅有5個(gè)或更少的跳躍(hops)時(shí),可以將一個(gè)信標(biāo)轉(zhuǎn)播。作為另一個(gè)實(shí)施 例，諸如業(yè)務(wù)量擁塞，上游接入點(diǎn)的電池狀態(tài)，管道(流水線)(pipeline)的厚度( thickness),后端(也就是網(wǎng)關(guān))能力，等待時(shí)間(latency),或其它等鏈接質(zhì)量因素可以 被用于確定是否將信標(biāo)轉(zhuǎn)播。
在信標(biāo)被每個(gè)接入點(diǎn)接收之后每個(gè)接入點(diǎn)具有上游接入點(diǎn)的地址，它引導(dǎo)至網(wǎng) 關(guān)。作為一個(gè)實(shí)施例，每一個(gè)接入點(diǎn)也有一個(gè)通向網(wǎng)關(guān)的路徑。 一個(gè)反向的信標(biāo)( reversebeacon)然后被通過接入點(diǎn)向上被發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。反向信標(biāo)允許網(wǎng)關(guān)建立完全的接 入點(diǎn)樹(a full access node tree),使得網(wǎng)關(guān)能訪問所有接入點(diǎn)。此外，反向信標(biāo)對每個(gè) 接入點(diǎn)發(fā)出信息通過這個(gè)接入點(diǎn)誰是接入網(wǎng)關(guān)的下游的節(jié)點(diǎn)。
每個(gè)接入點(diǎn)至少有一個(gè)上游節(jié)點(diǎn)，并且可以有多個(gè)下游接點(diǎn)。所述的上游節(jié)點(diǎn)是 在接入點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)之間的節(jié)點(diǎn)。作為一個(gè)第一層面的節(jié)點(diǎn)僅有一個(gè)上游節(jié)點(diǎn)，就是網(wǎng) 關(guān)。作為第四層面接入點(diǎn)，有四個(gè)上游節(jié)點(diǎn)，它們定義通向網(wǎng)關(guān)的接入點(diǎn)的路徑。下 游節(jié)點(diǎn)是那些接收來自一個(gè)特定接入點(diǎn)的信標(biāo)的節(jié)點(diǎn)，并且通過那個(gè)接入點(diǎn)限定它們 通向網(wǎng)關(guān)的接入點(diǎn)的路徑。這樣，例如在一個(gè)單一的分枝，對于接入點(diǎn)D那就是
網(wǎng)關(guān)-A-B-C-D-E-F-G，所述的上游節(jié)點(diǎn)是C， B， A，網(wǎng)關(guān)，而下游節(jié)點(diǎn)是E， F，和G。 作為另一個(gè)實(shí)施例，反向信標(biāo)不需要被發(fā)送。不發(fā)送反向信標(biāo)意味著網(wǎng)關(guān)不可以 啟動(dòng)向接入點(diǎn)發(fā)送信息。更確切地說，網(wǎng)關(guān)必須等待來自接入點(diǎn)的請求。該請求包括 一條通向接入點(diǎn)的路徑。在該系統(tǒng)中接入點(diǎn)至接入點(diǎn)的唯一通信方法是通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送 信息來實(shí)現(xiàn)的。在一些無線系統(tǒng)中這己是足夠的了，因?yàn)榻尤刖W(wǎng)關(guān)就等于是接入到了 全體互聯(lián)網(wǎng)，是一種基本的使用。
雖然僅僅有限的網(wǎng)關(guān)220和接入點(diǎn)230被圖2所顯示，但本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該明白 在本發(fā)明的范圍內(nèi)幾乎無限的接入點(diǎn)220在幾乎無限的來自網(wǎng)關(guān)220的跳數(shù)可以實(shí)施。 具體做起來、網(wǎng)關(guān)容量決定可以與網(wǎng)關(guān)向連接的接入點(diǎn)的數(shù)目。這樣、如果網(wǎng)關(guān)可以 同時(shí)處理10個(gè)與多個(gè)接入點(diǎn)的連接、那么、多達(dá)100個(gè)接入點(diǎn)可以被與網(wǎng)關(guān)相連接。這 表明10個(gè)接入點(diǎn)中不多于1個(gè)(1 in IO)的接入點(diǎn)在任何一個(gè)時(shí)間可以訪問網(wǎng)關(guān)。這保證 接入點(diǎn)永遠(yuǎn)不需要等待網(wǎng)關(guān)。取決于可以接受的等待時(shí)間Gatency)、它根據(jù)函數(shù)關(guān)系 (也就是音頻相對數(shù)據(jù)等待時(shí)間)而作變化、網(wǎng)關(guān)可以支持一個(gè)確定數(shù)目的每個(gè)函數(shù)(功 能)的接入點(diǎn)。
網(wǎng)關(guān)在通過接入點(diǎn)對路由的發(fā)現(xiàn)中起到一個(gè)中心作用。在周期性的時(shí)間里、網(wǎng) 關(guān)起始一個(gè)"信標(biāo)"、在網(wǎng)關(guān)的聽覺范圍內(nèi)它被向所有接入點(diǎn)廣播。在逐次的信標(biāo)的廣 播之間的時(shí)間間隔定義了路由選擇周期。信標(biāo)是一個(gè)路由包一一個(gè)短數(shù)據(jù)包、它包含 有網(wǎng)關(guān)的地址。具體做起來、信標(biāo)包括以下信息:(l)識(shí)別它啟動(dòng)哪一個(gè)路由選擇周期 的順序數(shù)、(2)網(wǎng)關(guān)的MAC (媒體訪問控制地址)或IP地址、(3)時(shí)隙管理信道(TMC)。 具體做起來、業(yè)務(wù)量監(jiān)視碼TMC可以被忽略。在一個(gè)實(shí)施例中、網(wǎng)關(guān)地址可以僅僅被 包括在以太網(wǎng)的標(biāo)頭(信息頭)或信標(biāo)信息的IP頭部(header)。
具體做起來、網(wǎng)關(guān)可以加入一個(gè)被設(shè)定為O的跳計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器。這個(gè)跳點(diǎn)計(jì)數(shù)器會(huì)通 過每個(gè)轉(zhuǎn)播信標(biāo)的接入點(diǎn)被增加。這就允許接收接入點(diǎn)來確定來自網(wǎng)關(guān)的跳點(diǎn)有多 少。
具體做起來信標(biāo)可以僅僅包含信息的序列數(shù)。所有別的相關(guān)信息可以被以太級(jí) 首部(Ethemet-levelheader)和/或信息的IP首部所捕獲。
信標(biāo)被在網(wǎng)關(guān)的直接接收范圍里的所有接入點(diǎn)接收。具體例子、在圖3A中這是 作為接入點(diǎn)A310和H330被顯示。具體做起來、有保證廣播發(fā)送被收到的手段。這將在 下文中被詳細(xì)討論。所有這些接入點(diǎn)310、 330被看作為是相對于網(wǎng)關(guān)300處在第一層面 (being at Level One)上的、它們是自網(wǎng)關(guān)起的一個(gè)跳躍(hop)。
在收到信標(biāo)時(shí)、每一個(gè)第一層面的接入點(diǎn)310、 330具有與網(wǎng)關(guān)300相連的路徑。 具體來說、每一個(gè)第一層面的接入點(diǎn)310、 330具有以下數(shù)據(jù)(l)它與網(wǎng)關(guān)的連通性、 (2)進(jìn)入網(wǎng)關(guān)的手段(因?yàn)楝F(xiàn)在認(rèn)得網(wǎng)關(guān)的地址并且可以直接向它發(fā)送)、(3)網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù) 量監(jiān)視碼TMC。在一個(gè)小的時(shí)間延遲之后、也在附加其自己的地址和網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)量監(jiān) 視碼TMC到信標(biāo)上之后每一個(gè)第一層面接入點(diǎn)310、 330將信標(biāo)轉(zhuǎn)播、。延遲是隨機(jī)的 延遲、這樣、不是所有的第一層面的接入點(diǎn)在同時(shí)進(jìn)行廣播。業(yè)務(wù)量監(jiān)視碼TMC數(shù)據(jù) 可以被忽略。接入點(diǎn)可以在轉(zhuǎn)播之前僅增加接收到的信標(biāo)的跳點(diǎn)計(jì)數(shù)器。作為另一實(shí) 施例接入點(diǎn)可以將未被改變的信標(biāo)轉(zhuǎn)播。
具體做起來、被轉(zhuǎn)播的信標(biāo)現(xiàn)在包含(l)序列數(shù)、(2)網(wǎng)關(guān)的地址和它的業(yè)務(wù)量監(jiān) 視碼TMC、 (3)第一層面接入點(diǎn)的地址和它的業(yè)務(wù)量監(jiān)視碼TMC的地址。兩者擇一、信 標(biāo)可以僅包括一個(gè)跳點(diǎn)計(jì)數(shù)(a hop-count)，和/或一個(gè)序列數(shù)。
這個(gè)信標(biāo)現(xiàn)在被所有接入點(diǎn)所接收、所述的接入點(diǎn)是自網(wǎng)關(guān)起的兩個(gè)跳躍的接 入點(diǎn)330、 360(第二層接入點(diǎn))。在接收到信標(biāo)時(shí)、每個(gè)第二層面接入點(diǎn)315、 335現(xiàn)在 認(rèn)得、具體說來、(l)它有與網(wǎng)關(guān)的連通性、(2)—個(gè)通向下一個(gè)上游接入點(diǎn)(第一層面接 入點(diǎn)、它的廣播被接收)的顯示路由、(3)—條通向網(wǎng)關(guān)的全路徑(fullpath)(通過上游第 一層面接入點(diǎn))、(4)網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)量監(jiān)視碼TMCs和第一層面接入點(diǎn)、廣播從這些接入點(diǎn) 被收取。具體做起來、每個(gè)第二層面接入點(diǎn)現(xiàn)在認(rèn)得(l)它具有與網(wǎng)關(guān)的連通性、并且 (2)—個(gè)通向下一個(gè)上游接入點(diǎn)的顯示路由。具體做起來、每一第二層面接入點(diǎn)能識(shí)別 通過下一個(gè)上游接入點(diǎn)至網(wǎng)關(guān)300的跳躍數(shù)。
這樣的情況會(huì)發(fā)生、也就是、 一個(gè)第二層面接入點(diǎn)315、 335可以從兩個(gè)或更多 第一層面接入點(diǎn)收取信標(biāo)廣播。在此情況下、就要從兩個(gè)提供出的路由中選擇一個(gè)并 且拒絕其它的。具體來說、具有最佳鏈接質(zhì)量的路由被選擇。正如以上所述、鏈接質(zhì) 量、具體做起來它包括信標(biāo)的持久時(shí)間(persistence)。另一種具體做法是、它可以進(jìn)一 步包括別的鏈接質(zhì)量因素。另一做法、被選擇的路由將是一個(gè)與"第一聽到的轉(zhuǎn)播" (first heard reboadcast)相對應(yīng)的路由、這樣、這種方案可以被稱謂"第一聽到路徑選擇" (First-Heard Path Routing)的方案。另一做法在下文中被詳細(xì)敘述、時(shí)隙管理信道TMC 可以被用于評估期望的等待時(shí)間(expected latency),并且、具有最短等待時(shí)間的路徑會(huì)被 選擇。
這種情況也會(huì)發(fā)生、即、第一層面接入點(diǎn)的一個(gè)(說是A)310可以接收一個(gè)另外
的第一層面的接入點(diǎn)(說是H)330的廣播。接入點(diǎn)A310因?yàn)樗翘幱诘谝粚用?、所以?已經(jīng)能識(shí)別出一條通往網(wǎng)關(guān)的路由?？繉Πl(fā)送的序列數(shù)(它從H330處收取)的檢査、它 認(rèn)得忽略這個(gè)路由選擇的更新(rcmtingupdate)、因?yàn)樗呀?jīng)有了現(xiàn)行的帶有該序列數(shù)( sequence number)的路由。
每一在第二層面的接入點(diǎn)現(xiàn)在將信標(biāo)轉(zhuǎn)播。具體做法是、在完成將它的地址和 業(yè)務(wù)量監(jiān)視碼TMC被附加到信標(biāo)上之后、它將信標(biāo)轉(zhuǎn)播。具體做法是、在增加回到網(wǎng) 關(guān)去的路徑的跳躍計(jì)數(shù)之后它將信標(biāo)轉(zhuǎn)播。另一具體做法是將未被改變的信標(biāo)轉(zhuǎn)播。 正如在上文中所討論過的、這一最佳路徑或最佳信標(biāo)可以以鏈接質(zhì)量、以在接收信標(biāo) 中的優(yōu)先、或以另外的評估為基礎(chǔ)被作選擇。通過在每一層面重復(fù)這一過程、每一具 有與網(wǎng)關(guān)連貫性(也就是它可以通過潛在地被別的接入點(diǎn)中介的功能性鏈路與網(wǎng)關(guān)相鏈 接)接入點(diǎn)認(rèn)知它自身與網(wǎng)關(guān)的連通性。具體是、每一接入點(diǎn)能識(shí)別一條通往網(wǎng)關(guān)的完 整的路徑。另一具體做法是、每一接入點(diǎn)認(rèn)識(shí)僅僅下一個(gè)在通向網(wǎng)關(guān)路上的上游接入 點(diǎn)。
具體來說、接入點(diǎn)僅僅將信標(biāo)朝上向一個(gè)具體的層面轉(zhuǎn)播。這樣、例如、 一個(gè)直 到網(wǎng)關(guān)具有十個(gè)以上跳點(diǎn)的接入點(diǎn)不會(huì)轉(zhuǎn)播。在這種情況下、如果一個(gè)接入點(diǎn)處在網(wǎng) 關(guān)可以接受的等待時(shí)間以外、它不會(huì)接收一條通往網(wǎng)關(guān)的路徑。這可能會(huì)被向用戶指 出、這樣，用戶可以要么使用二者擇一的手段，要么移動(dòng)接入點(diǎn)。因?yàn)樵撓到y(tǒng)是用于 無線廣播的，這就等同于初在范圍之外。 一個(gè)移動(dòng)的設(shè)備可以被移動(dòng)回到所述的范圍 內(nèi)。因?yàn)樾艠?biāo)被周期性地轉(zhuǎn)播，下一次，無線設(shè)備處在信標(biāo)的范圍內(nèi)，這會(huì)再一次收 到一條通向網(wǎng)關(guān)的路徑。
具體來說，每一個(gè)接入點(diǎn)將其發(fā)現(xiàn)的通向網(wǎng)關(guān)的路徑存儲(chǔ)在一個(gè)臨時(shí)的記憶裝置 里。例如，每一個(gè)接入點(diǎn)僅僅將其默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)地址，并將下一個(gè)上游接入點(diǎn)存儲(chǔ)于記 憶裝置中。
當(dāng)反向信標(biāo)被接收到時(shí)，該接入點(diǎn)進(jìn)一步知道所有的下游接入點(diǎn)，它們通向網(wǎng)關(guān) 的路由通過特定的接入點(diǎn)。具體來說，接入點(diǎn)也存儲(chǔ)該信息。具體工作就是將上游和 下游路徑存儲(chǔ)在一個(gè)臨時(shí)記憶裝置里。具體來說，該臨時(shí)記憶裝置就是一條路由表。 另外一種辦法就是臨時(shí)記憶裝置是一個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器(cache)。必須注意的是，臨 時(shí)記憶裝置的大小規(guī)格是一個(gè)與特定接入點(diǎn)下游相連接的接入點(diǎn)的數(shù)量級(jí)別(the order of the number)，和將接入點(diǎn)引向網(wǎng)關(guān)的上游接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)。另外的做法，記憶 裝置里的數(shù)據(jù)是通向網(wǎng)關(guān)的實(shí)際路徑，記憶裝置的大小規(guī)格是通向網(wǎng)關(guān)的路徑長度的
數(shù)量級(jí)別(至網(wǎng)關(guān)的跳躍數(shù))。與傳統(tǒng)的距離-矢量協(xié)議，鏈接-狀態(tài)協(xié)議相比是非常 小的，或者與它們的變異(variants)相比，在那里路由表的長度是網(wǎng)絡(luò)里節(jié)點(diǎn)(接入 點(diǎn))的數(shù)量級(jí)(ofthe order of the number)，
是非常小的。例如，假定一個(gè)節(jié)點(diǎn)的均勻密度，需要被存儲(chǔ)在一個(gè)接入點(diǎn)記憶裝 置里的路徑的大小規(guī)格是N的平方根的數(shù)量級(jí)，在此N是節(jié)點(diǎn)數(shù)目。
以上所說的方法描述了節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中是如何將關(guān)于它們與網(wǎng)關(guān)的連通并且到達(dá)網(wǎng) 關(guān)的手段的信息進(jìn)行更新的。
在圖3A中的系統(tǒng)中， 一個(gè)反向信標(biāo)被用于許可網(wǎng)關(guān)去接收數(shù)據(jù)以建立一個(gè)完整 (雙向)的路由選擇路徑。具體來說，當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送出一個(gè)虛擬的(dummy)反向信標(biāo)并 啟動(dòng)(initiating)它時(shí),反向信標(biāo)就被發(fā)送。另一具體做法是當(dāng)接入點(diǎn)希望啟動(dòng)與網(wǎng)關(guān)的 通信時(shí)反向信標(biāo)就被啟動(dòng)。
一種具體安排是，當(dāng)它希望啟動(dòng)通信，或一旦收取信標(biāo)時(shí)，作為對虛擬的反向信 標(biāo)的響應(yīng)，接入點(diǎn)啟動(dòng)一個(gè)下游的路由建立(downstreamroute setup)的DRS程序。該 DRS將提出請求，讓網(wǎng)關(guān)在其自己的路由表中建立路由。接入點(diǎn)給其默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)啟動(dòng) 一個(gè)下游路由建立包，并要求它將信息包遞送給網(wǎng)關(guān)。默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)是下一個(gè)接入點(diǎn)上 游的節(jié)點(diǎn)。作為第一層面接入點(diǎn)的該默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)就是該網(wǎng)關(guān)。該默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)是下一個(gè) 上游接入點(diǎn)，它用于與網(wǎng)關(guān)通信。每當(dāng)信標(biāo)被收取時(shí)它可以被復(fù)位。
該默認(rèn)的網(wǎng)關(guān)一旦收取這個(gè)DRS包就將其IP地址附于DRS包上，并將其遞送給它 的網(wǎng)關(guān)，并且確立一條通向下游接入點(diǎn)的路由，它的地址被包括進(jìn)在其路由表中的 DRS里。這個(gè)過程繼續(xù)著，直到信息包抵達(dá)網(wǎng)關(guān)為止。這條路徑被網(wǎng)關(guān)使用來確立沿 著路徑抵達(dá)接入點(diǎn)的下游路由。另外一種做法是代替僅僅發(fā)送IP地址，反向信標(biāo)包括 一個(gè)鏈接表，也就是在許多分枝接入點(diǎn)之間的關(guān)系。這將在下文中被詳細(xì)討論。
另一種做法是，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地啟動(dòng)一個(gè)反向信標(biāo)廣播。該周期是 KEEPALIVE周期。具體來說，周期的開始的定時(shí)是跳動(dòng)的，這樣，不是所有節(jié)點(diǎn)同時(shí) 啟動(dòng)反向信標(biāo)。該反向信標(biāo)包括一個(gè)起始地址(Fromaddress), —個(gè)啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)的地址和 一個(gè)到達(dá)目標(biāo)的地址(To address),這是節(jié)點(diǎn)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的地址。節(jié)點(diǎn)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，在 接到這個(gè)反向信標(biāo)時(shí)加路由到通向它的路由表的啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)上。在將其地址加進(jìn)之后然 后它通過反向信標(biāo)，正如上面所敘述的那樣。在每個(gè)周期里每個(gè)接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)單獨(dú) 的反向信標(biāo)，并且在中間聚集別的反向信標(biāo)。這樣，如果一個(gè)接入點(diǎn)收取三個(gè)反向信 標(biāo)，當(dāng)真是接入點(diǎn)發(fā)送其反向信標(biāo)的時(shí)候，它發(fā)送一個(gè)單獨(dú)的信標(biāo)給它的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，
包括所有來自三個(gè)它所收到的反向信標(biāo)的數(shù)據(jù)。
圖3B所示的是一個(gè)啟動(dòng)與網(wǎng)關(guān)通信的可供選擇的方法。當(dāng)一個(gè)接入點(diǎn)希望啟動(dòng) 與網(wǎng)關(guān)的通信時(shí)建立一個(gè)http或類似的鏈接。它訪問它的臨時(shí)記憶裝置作為通向網(wǎng)關(guān) 的現(xiàn)行路由?，F(xiàn)行路由可以讀例如F》G》H-〉S，在此、F—表示尋求啟動(dòng)與網(wǎng)關(guān)S通信的接入點(diǎn)。
接入點(diǎn)F向接入點(diǎn)G發(fā)出一個(gè)啟動(dòng)請求(IR)。具體來做、就是IR是一個(gè)數(shù)據(jù)包、 除了一個(gè)被尋址通向網(wǎng)關(guān)S以啟動(dòng)連接的請求之外它包含路徑F)G^H-〉S。接入點(diǎn)G使 用該被包含在IR里的路徑信息斷定將此數(shù)據(jù)包遞送給誰。在這個(gè)例子中、接入點(diǎn)G將 數(shù)據(jù)包沒有改變地遞送給接入點(diǎn)H。接入點(diǎn)H然后再將它遞送給網(wǎng)關(guān)S。當(dāng)收到IR時(shí)網(wǎng) 關(guān)知道如何回到接入點(diǎn)F、因?yàn)樗邮樟寺窂紽》G》H》S。網(wǎng)關(guān)確認(rèn)通過路徑(S)H-〉 G》F)接收通向接入點(diǎn)F的啟動(dòng)請求IR。 一個(gè)雙向的連接可在該點(diǎn)被建立。
這一點(diǎn)要被強(qiáng)調(diào)、在路由選擇周期的末端、每一接入點(diǎn)(它是網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在的一部 分)能識(shí)別它的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、它引向網(wǎng)關(guān)。接入點(diǎn)進(jìn)一步知道所有位于其下游的接入 點(diǎn)、它們使用本接入點(diǎn)到達(dá)網(wǎng)關(guān)。
另一種做法是、接入點(diǎn)會(huì)知道其整個(gè)路由。例如、接入點(diǎn)X's的路由可以讀出路 徑(F-〉G-〉X-〉B-〉L-〉D》S)。此外、作為一種具體做法、接入點(diǎn)僅僅認(rèn)得它自己的分 枝、也就是、它通向網(wǎng)關(guān)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、通向網(wǎng)關(guān)的路徑、和使用本節(jié)點(diǎn)進(jìn)入網(wǎng)關(guān)的其 自身下游的節(jié)點(diǎn)。作為一個(gè)被建議的路由協(xié)議的實(shí)力(strength)這將要被觀察、在一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)體系中、其中接入點(diǎn)尋求與一個(gè)網(wǎng)關(guān)通信、而該網(wǎng)關(guān)控制著與有線互聯(lián)網(wǎng)的存取 (訪問)、同層間連通性一般來說是不必的。需要被每個(gè)接入點(diǎn)維持的鏈接或路徑的 數(shù)量越多就越復(fù)雜、就越難于實(shí)施協(xié)議、帶寬也就越浪費(fèi)。這樣、被減少了的帶寬和 記憶存儲(chǔ)上的要求所帶來的優(yōu)點(diǎn)在價(jià)值上抵過了沒有讓每一接入點(diǎn)具有一包含每個(gè)別 的接入點(diǎn)路由表的這個(gè)缺點(diǎn)。這將在下文中被詳細(xì)敘述、網(wǎng)關(guān)有一通向每個(gè)接入點(diǎn)的 路徑。這樣、接入點(diǎn)至接入點(diǎn)的連通性通過網(wǎng)關(guān)可以被建立。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)接入點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員會(huì)明白、任何不同 系統(tǒng)體系中的別的替代系統(tǒng)也是可用的。
在圖4中顯示的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一個(gè)總線或別的作為通信信息的內(nèi)部通信手段 445、和一個(gè)與所述總線445相連接的用于處理信息的處理器440。該系統(tǒng)進(jìn)一步包含一
個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)或別的易失存儲(chǔ)設(shè)備450(被稱為存儲(chǔ)器)、它與總線445連接用于存 儲(chǔ)信息和要被處理器440執(zhí)行的指令。主存儲(chǔ)器450在處理器440執(zhí)行指令的時(shí)候也可被 用來存儲(chǔ)臨時(shí)可變的或其它的中間信息。該系統(tǒng)還包含一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)和/或 與總線440相連用于存儲(chǔ)靜態(tài)信息和供處理器440執(zhí)行的指令、和一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件 425 (諸如磁盤或光碟及其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器)的靜態(tài)存儲(chǔ)元件420。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件425與總線 44相連接用于存儲(chǔ)信息和指令。
該系統(tǒng)可進(jìn)一步被與顯示元件470、諸如通過總線465與總線445耦合用于為一計(jì) 算機(jī)用戶顯示信息的陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)相聯(lián)接。 一個(gè)字符的輸入元 件475、包括字符鍵和別的鍵也可以通過總線465和總線445相聯(lián)接用于與處理器440進(jìn) 行有關(guān)信息和命令選擇的通信。 一個(gè)附加的用戶輸入元件是光標(biāo)控制元件480、諸如通 過總線465與總線445聯(lián)接用于將方向信息和命令選擇與處理器440溝通、并用于控制在 顯示器470上光標(biāo)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)鼠標(biāo)、 一個(gè)跟蹤球、記錄針或光標(biāo)方向鍵。
另外一個(gè)元件(它可以有選擇地與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)430聯(lián)接)是一個(gè)通信元件490、用 于通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入被分配系統(tǒng)的別的節(jié)點(diǎn)。通信元件490可以包括任何多個(gè)商業(yè)上應(yīng) 用的網(wǎng)絡(luò)外圍設(shè)備、諸如那些被用于與以太網(wǎng)、權(quán)標(biāo)環(huán)網(wǎng)、英特網(wǎng)或?qū)捰蚓W(wǎng)相聯(lián)接的 設(shè)備。注意、任何或所有如圖4所示的本系統(tǒng)的元件及相關(guān)的硬件可以被用于本發(fā)明各 式各樣的實(shí)施例中。
本行業(yè)技術(shù)人員明白、任何該系統(tǒng)的方案可被用于具體實(shí)施的多種目的。實(shí)施 本發(fā)明的控制邏輯或軟件可以被存儲(chǔ)在一個(gè)主存儲(chǔ)器450里、海量存儲(chǔ)器425里、或可 以局部或遙控方式接入處理器440的其它存儲(chǔ)媒體里。別的存儲(chǔ)媒體可以包括軟盤、存 儲(chǔ)卡、閃盤存儲(chǔ)器、或CD-ROM驅(qū)動(dòng)器。
本行業(yè)的技術(shù)人員明白在此被敘述的方法和過程可以以這樣的形態(tài)被實(shí)施、 即、它作為存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器450或只讀存儲(chǔ)器420并被處理器440所執(zhí)行的軟件。
該控制邏輯或軟件還可以是常駐在一個(gè)制造物品里、它包括一個(gè)具有計(jì)算機(jī)可讀 程序碼的計(jì)算機(jī)可讀的媒體、該可讀程序碼被收錄在其中、并且被海量存儲(chǔ)設(shè)備425可 讀并促使處理器440依照在此敘述的方法進(jìn)行工作。
本發(fā)明的軟件還可以體現(xiàn)在如上所述的包含有計(jì)算機(jī)硬件子集的手提式和攜帶 式的設(shè)備里。例如、手提設(shè)備可以是僅僅含有總線445、處理器440、和存儲(chǔ)器450和/ 或425。該手提設(shè)備可以是包含一套按鈕或輸入信令元件、用這些元件用戶可以從一套 可供選擇的方案中作選擇。手提設(shè)備可以包含一個(gè)輸出裝置、諸如一種向手提設(shè)備的 用戶顯示信息的液晶顯示器(LCD)或顯示元件的矩陣。傳統(tǒng)的方法可以供這樣的一種手 提設(shè)備應(yīng)用。在得到在此所描述的本發(fā)明的公開內(nèi)容以后、本發(fā)明在這樣一種設(shè)備上 的應(yīng)用對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工作過程的流程圖。圖5的流程圖顯示本 發(fā)明以極其通常的形式來體現(xiàn)、并且包括幾層篩選過程被用來從一套可行的路由中消 除一些路由。在經(jīng)過篩選后離去的路由可以被進(jìn)行另外的篩選、或者一條最佳的路由 可以被選自經(jīng)篩選后離去的路由。
在圖5的實(shí)施例中、篩選方法是在次序上可交替的、篩選有第一次，第二次和第 三次。所說到的次序是本發(fā)明的一個(gè)具體做法。別的做法可以包括一個(gè)不同的次序。
第一步驟510包括在接入點(diǎn)通過至少一個(gè)無線路由接收路由包。每一路由包包括 識(shí)別路由包無線路由的路由信息。
第二步驟520包括通過第一次篩選對無線路由進(jìn)行第一次選擇，第一次篩選對無 線路由的選擇提供一個(gè)準(zhǔn)則(criteria)。
第三步驟530包括通過第二次篩選對無線路由進(jìn)行第二次選擇，第二次篩選為 無線路由的選擇提供一個(gè)準(zhǔn)則。
第四步驟540包括通過第三次篩選對無線路由進(jìn)行第三次選擇,第三次篩選為無 線路由的選擇提供一個(gè)準(zhǔn)則。
第五步驟550包括確定一條以第三被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
信標(biāo)包被周期性地在網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生，所以在一個(gè)固定的時(shí)間間隔里有一個(gè)固定數(shù)目的 信標(biāo)被發(fā)送。信標(biāo)(beacons)公示(advertise)路由路徑，并可以被任何接入點(diǎn)接收。由于鏈 路失敗或衰落的原因信標(biāo)會(huì)在一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的中的任何點(diǎn)丟失(belost)。隨著信標(biāo)在 接入點(diǎn)沿轉(zhuǎn)播的路徑通過網(wǎng)絡(luò)，(信標(biāo)的)包的損耗是累積的。結(jié)果，在公示一具體路徑 的接入點(diǎn)被收到的信標(biāo)數(shù)目通常是小于理想的(沒有損耗的)有可能會(huì)被接收的信標(biāo)的數(shù) 目。
接入點(diǎn)可以包括用于分析所接收到的信標(biāo)數(shù)目的邏輯，這些信標(biāo)為每一條可能 的路由路徑作公示給信號(hào)(advertise)。這一分析(從總體上考慮每條可能路徑成功接收到 的信標(biāo)的數(shù)量)在大量的時(shí)標(biāo)的基礎(chǔ)上(on a multiplicity of time scale)確定可用路徑中那 一條是最好或最佳的路徑。實(shí)質(zhì)上,路由的決定已經(jīng)被作出。 一個(gè)接入點(diǎn)的路由決定選 擇了沿選定路徑成為下一個(gè)跳躍的接入點(diǎn)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。其結(jié)果是通過與一套被選定的 最佳路徑對應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)路由被設(shè)定。總體來說,本發(fā)明包括供接入點(diǎn)分析所有被公示 的路徑并選定一最佳路徑的方法。
本發(fā)明包括路徑的評估，跟蹤成套的可能路徑，維持歷史，它可以被用于評估 以與路徑可用性和吞吐量有關(guān)的準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的路徑。本發(fā)明進(jìn)一步包含對最佳路徑的 選擇。
本發(fā)明的路徑邏輯使用路徑識(shí)別信標(biāo)的"接收對損失"來表征從一個(gè)有線網(wǎng)關(guān)到 每一個(gè)接入點(diǎn)的"端對端"的路徑。
每一接入點(diǎn)的路徑選擇是由一個(gè)或多個(gè)篩選過程組成，在進(jìn)行篩選時(shí)具有最好 可用性， 一致性和/或吞吐量的路徑會(huì)被選中。在篩選后，一個(gè)最佳路徑可以被選出。
第一個(gè)測試(它將被敘述)包括識(shí)別所有可用的路徑。每一可能的路徑被識(shí)別和 被跟蹤以確定路徑的性能。
第二個(gè)測試(它將被敘述)包括確定每一個(gè)路徑的可用性。在所有可能的路徑中 由于鏈接變得不可使用一些路徑可能變成不可使用。如果這種情況恰巧發(fā)生在某一條 路徑上，在現(xiàn)今歷史的基礎(chǔ)上這可以被檢測出來，并且,該路徑可以被消除掉。這個(gè)可 用性檢測是時(shí)間上臨界的。這一確定可以被稱作為可用性測試或短測試(由于測試的短 時(shí)間周期)。
第三個(gè)測試(它將被敘述)包括確定每一路徑的一致性。在通過可用性篩選測試 的路徑中，另外的篩選可以包括確定具有一致吞吐量的路徑。 一致性可以依據(jù)跨路徑的 等待時(shí)間的變化來確定,或等效地通過標(biāo)準(zhǔn)偏差與所期望的路徑的吞吐量的平均值之比 被確定。
被確定為不一致的路徑被丟棄(篩除)。該測試可以被稱為"一致性測試"或"長
測試"。這項(xiàng)測試對于維持"端對端"吞吐量來說是重要的，因?yàn)槔?TCP (因此使用 TCP作為一個(gè)傳送控制協(xié)議的申請)對于抖動(dòng)(jitter)是非常敏感的。 一個(gè)TCP率控制算 法對于可變等待時(shí)間和路徑質(zhì)量呈反向反應(yīng),在某些情況下甚至鎖住(lockup)。與可用 性(短)測試相比，一致性(長)測試對于簡單的鏈接中斷(outages)就不太敏感。然而， 一致性測試可以被強(qiáng)烈地既與被觀察到的吞吐量也與被終端用戶由于吞吐量上的起伏 所感覺到的可用性發(fā)生相關(guān)。通常，這有必要取一個(gè)足夠長的時(shí)間間隔的歷史為了作出 精確的對一致性(因而，其名稱為"長領(lǐng)賦")的評估。
第四個(gè)測試(它將被敘述)包括確定每一路徑的吞吐量。通常,一旦可用性和一致 性測試有予篩選過的路徑，一個(gè)具有最大所期望的吞吐量的路徑被選中去將網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行 性能最大化。這一選擇包括一個(gè)"吞吐量"測試，它將被敘述。諸如自干擾和包損耗這 樣的影響沖擊著所期望的吞吐量。
第五個(gè)測試可以包括在可用路徑被可用性(短)測試,一致性(長)測試和吞吐 量測試的篩選后對最佳路徑的選擇。最佳路徑的選擇可以考慮一個(gè)默認(rèn)路徑。默認(rèn)路 徑基本上被定義為最后被選路徑。 一般來說,默認(rèn)的路徑優(yōu)先，因?yàn)閺哪J(rèn)路徑去改變路 徑需要額外的運(yùn)行成本(extraoverhead)。也就是說,一旦一條路徑被選中,數(shù)據(jù)包被通過 默認(rèn)路徑轉(zhuǎn)送，當(dāng)要將路徑從被默認(rèn)的路徑改變被選的路徑時(shí)就需要額外的關(guān)照。
圖6是一幅流程圖,它顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的工作過程。在該實(shí)施例中被 包含的步驟提供了路由的第一可能篩選。大體上,該實(shí)施例可以被稱為一個(gè)可用性( 短)測試?？捎眯詼y試插入在一個(gè)T1長的時(shí)間間隔里按統(tǒng)計(jì)收集到的信標(biāo)接收數(shù)。一 個(gè)質(zhì)量指數(shù)QS(在T1短測試時(shí)間間隔里的質(zhì)量)被計(jì)算來證明在T1時(shí)間間隔里(一條特定 路徑)路徑的質(zhì)量合格。
被選定的可用測試路徑Ps包括質(zhì)量最好的路徑,和在預(yù)先確定最好的路徑質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)的其它路徑。如以下所敘述的，質(zhì)量可以通過確定被成功接收到的數(shù)據(jù)包(信 標(biāo))的數(shù)目相對于被傳送數(shù)據(jù)包(信標(biāo))而得以確定。預(yù)先確定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以是最 佳路徑的質(zhì)量的函數(shù)。最佳路徑可以被定義為路徑Ps，在這條路徑里沒有別的可用路徑 Pj存在,這樣，QS(Pi)大于QS(Pj)，其中,QS ()被定義為路徑質(zhì)量。這將被敘述,質(zhì)量的 確定可以通過以下途徑得以實(shí)現(xiàn)，S卩，確定被成功接收到的數(shù)據(jù)包的數(shù)目與被發(fā)送的 包的數(shù)目之比值。用數(shù)學(xué)表示，路徑的選擇可以被表示為具有短質(zhì)量指數(shù)QS(Pi)的路 徑Pi， QS(Pi)大于QS(Ps)—f [QS(Ps)],在此,f [QS(Ps)]是最佳路徑Ps的質(zhì)量函數(shù)。
第一步驟610包括在接入點(diǎn)通過至少一個(gè)無線路由接收路由包；每個(gè)路由包包括 識(shí)別路由包無線路由的路由信息。
第二步驟620包括對于每個(gè)無線路由確定一個(gè)成功率，即,被成功接收到的路由 包的數(shù)目對在T1時(shí)間周期里被轉(zhuǎn)送的路由包的數(shù)目之比。
第三步驟630包括對具有最大成功率的無線路由進(jìn)行第一次選擇,也對別的成功 率在一個(gè)預(yù)先確定值范圍里的無線路由進(jìn)行第一次選擇。
第四步驟640包括確定一個(gè)以第一被選定路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
一個(gè)實(shí)施例包括是信標(biāo)的路由包。 一般來說,信標(biāo)是最初在至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)被傳送 的。 一個(gè)實(shí)施例包括根據(jù)802. ll協(xié)議被發(fā)送的信標(biāo)。 一般,一個(gè)預(yù)先確定數(shù)目的路由包 (信標(biāo))被從至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)在一個(gè)時(shí)間單元里發(fā)送。
圖7是一幅流程圖,它根據(jù)本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例工作。 一般,圖7的實(shí)施例包括 第一和第二篩選或過濾測試。篩選將可用的和一致的路由從不可用的和不一致的路由 中分離出來。
只有通過可用性(短)測試的路徑被考慮做一致性(長)測試。最好的長路徑PI 是通過了短測試Ps的路徑,并且，沒有路徑Pj存在，QL(Pj)大于QL(Ps),在此,函數(shù)式
QL ()是代表路徑的質(zhì)量。這將要被敘述，質(zhì)量可以通過以下方法被確定，艮P， 確定成功被接收到的包的數(shù)目與被發(fā)送出的包的數(shù)目之比值。在這些路徑當(dāng)中，僅僅路 徑Pi被認(rèn)為是通過了一致性(長)測試，Pi具有質(zhì)量長值QL(Pi)，它大于
QL(PI) —f 2 [QI(pi)]。任何沒有通過該測試的路由是不會(huì)被看作一條被選定的最佳 路由。
第一步驟710包括用圖6所示的方法確定第一次被選出的路由(可用性測試)。
第二步驟720包括第一被被選定的路由，在接入點(diǎn)通過至少一個(gè)第一被選定的路 由接收路由包；每一路由包包含識(shí)別路由包無線路由的路由信息。
第三步驟730包括通過第二次篩選對無線路由進(jìn)行第二次選定，第二次選定提供一 個(gè)選擇無線路由的準(zhǔn)則。具體做法包括對于每一個(gè)第一被選定的路由確定一個(gè)成功的
長比率，艮卩，被成功接收到的路由包的數(shù)目與在時(shí)間周期T2里被發(fā)送的路由包的數(shù)目 之比值，在此，T2基本上是大于T1。
第四步驟740包括確定以第二被選定路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
圖8是流程圖,它顯示根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施例的工作過程。圖8實(shí)施例提供另一次 篩選試驗(yàn)。該篩選試驗(yàn)總體上確定每一個(gè)可用和一致路由的吞吐量。
吞吐量測試可以包括為每一條作為QS， QL，和/或跳躍計(jì)數(shù)H的函數(shù)的路徑計(jì)算所 期望的吞吐量。其它相關(guān)可變量可以另外被包括在吞吐量的測試中。
第一步驟810包括用圖6所示的程序來確定第一被選路由(可用性測試)。
第二步驟820包括用圖7所示的程序來確定第二被選路由(一致性測試)。
第三步驟830包括對具有最大吞吐量的第二被選路由進(jìn)行第三次選定。有多種方 法可以被用于確定最大吞吐量。具體實(shí)施例包括具有最大吞吐量而具有最小跳躍數(shù)的 路徑。
第四步驟840包括確定一個(gè)以第三被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
如前面所述，最佳路由選擇可以被默認(rèn)路徑所影響。默認(rèn)路徑通常被定義為前面 被選定的路徑。默認(rèn)的路徑作為將來被定的路徑得到分外的考慮。如果默認(rèn)路徑是在 通過對所期望路徑的篩選所得的路徑中， 一般，默認(rèn)路徑作為最佳路徑被再選擇。
對于如圖8所示的三部分測試，如果第三被選路由包括一默認(rèn)路由路徑，那么， 默認(rèn)路由路徑被確定成為最佳路由。如前面所述，默認(rèn)路由路徑一般被定義為是先前 確定的最佳路由。
具體來說，如果第三被選定路由不包括一條默認(rèn)的路由路徑，那么就對默認(rèn)路由 路徑作選擇，如果默認(rèn)路由路徑的成功長比率大于第三被選路由的成功長比率的話。
作為一種實(shí)施方式，如果第三被選定路由不包括一個(gè)默認(rèn)的路由路徑，那么就對 至少一個(gè)第三被選定路由作選定，如果默認(rèn)路由路徑的成功長比率小于第三被選定路由的成功長比率的話。
對于在每一上述測試閾值之間的關(guān)系可以被調(diào)整以確定放在每一個(gè)測試上的相對 側(cè)重點(diǎn)。例如， 一個(gè)在長測試中小的閾值使選擇傾向于具有一致性的路徑，而一個(gè)大 閾值允許路徑在較大程度上側(cè)重與吞吐量去比較。
雖然本發(fā)明具體實(shí)施例已經(jīng)被說明了，而本發(fā)明不限于在上述具體的形式或安 排。本發(fā)明只能由下附的權(quán)利要求來限定。
(完)
權(quán)利要求
1.一種確定最佳路由的方法，所述的最佳路由是以通向無線網(wǎng)狀網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)的路由路徑的質(zhì)量為基礎(chǔ)的，所述的方法包括通過至少一個(gè)無線路由在接入點(diǎn)接收路由包，每個(gè)路由包包括識(shí)別路由包無線路由的路由信息；通過第一篩選手段對至少一個(gè)無線路由作第一選擇，所述的第一篩選手段提供一個(gè)實(shí)現(xiàn)無線路由選擇的標(biāo)準(zhǔn)；和確定以第一被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
2. 如權(quán)利要求l所述的確定最佳路由的方法，其特征是所述的對無線路由的第 一選擇包括對每一個(gè)無線路由確定一個(gè)成功率，即被成功接收的路由包的數(shù)目與在T1時(shí)間周 期里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比值；在至少一個(gè)具有最大成功率的無線路由上作第一選擇，和對成功率在預(yù)先確定的最大成功率范圍里的別的無線路由作選擇。
3. 如權(quán)利要求l所述的確定最佳路由的方法,其特征是所述的路由包是信標(biāo)。
4. 如權(quán)利要求3所述的確定最佳路由的方法,其特征是所述的信標(biāo)最初是由至 少一個(gè)網(wǎng)關(guān)所發(fā)出。
5. 如權(quán)利要求3所述的確定最佳路由的方法,其特征是所述的信標(biāo)是根據(jù)一個(gè) 802.1 l協(xié)議被發(fā)送的。
6. 如權(quán)利要求l所述的確定最佳路由的方法，其特征是所述的預(yù)先確定的路由 包的數(shù)目從至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)在一個(gè)時(shí)間單位里被發(fā)送。
7. 如權(quán)利要求l所述的確定最佳路由的方法，其特征是確定以第一被選路由為基 礎(chǔ)的最佳無線路由的方法，它包括在第一被選的路由中通過至少一個(gè)第一次被選定的路由在存取接入點(diǎn)接收路 由包；每一個(gè)路由包包含識(shí)別路由包無線路由的路由信息；通過第二篩選手段對至少一個(gè)第一被選定的無線路由進(jìn)行第二選擇，第二篩 選手段為實(shí)施無線路由的選擇提供標(biāo)準(zhǔn)，和 確定以第二被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
8. 如權(quán)利要求2所述的確定最佳路由的方法,其特征是確定以第一被選路由為 基礎(chǔ)的最佳無線路由的方法,它包含在第一被選路由中，通過至少一個(gè)第一被選路由在存取接入點(diǎn)接收路由包； 每一個(gè)路由包包含識(shí)別路由包的無線路由的路由信息；通過第二篩選手段對至少一個(gè)第一被選無線路由進(jìn)行第二選定；所述的第二篩選手段為無線路由的選擇提供標(biāo)準(zhǔn)；確定以第二被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
9. 如權(quán)利要求8所述的確定最佳路由的方法，其特征是通過第二篩選手段對無線 路由作第二選定的方法包含在此，對于每個(gè)第一被選路由確定一個(gè)成功的長比率，也就是被成功接收到 的路由包的數(shù)目與在時(shí)間周期T2里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比，在此，時(shí)間周期性T2 大體上大于時(shí)間周期T1;并且對具有最大成功長比率的無線路由進(jìn)行第二選定，并且也對成功長比率在第 二預(yù)先確定的最大成功長比率范圍內(nèi)的別的無線路由進(jìn)行第二次選定。
10. 如權(quán)利要求7所述的確定最佳路由的方法,其特征是確定以第二被選路由為 基礎(chǔ)的最佳無線路由的方法包含對至少一個(gè)具有最大吞吐量的第二被選路由進(jìn)行第三選擇。
11. 如權(quán)利要求10所述的確定最佳路由的方法，其特征是具有最大吞吐量的第二 被選路是具有最小無線跳躍數(shù)目的第二被選路徑。
12. 如權(quán)利要求10所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選路由包含 一個(gè)默認(rèn)的路由路徑，那么，該默認(rèn)的路由路徑被確定為最佳路由。
13. 如權(quán)利要求12所述的確定最佳路由的方法,其特征是所述的默認(rèn)的路由路徑 是先前被確定的最佳路由。
14. 如權(quán)利要求10所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選路由不包 含默認(rèn)的路由路徑，那么對默認(rèn)的路由路徑作選擇，如果默認(rèn)的路由路徑的成功長比 率大于第三被選路由的成功長比率的話。
15. 如權(quán)利要求10所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選路由不包 含默認(rèn)的路由路徑，那么，就對至少一個(gè)第三被選路由進(jìn)行選定,如果默認(rèn)的路由路徑 的成功長比率少于第三被選路由的成功長比率的話.
16. 如權(quán)利要求1所述的確定最佳路由的方法,其特征是確定以第一被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由的方法包括對具有最大吞吐量的第一被選路由進(jìn)行第三次選定。
17. —種確定以通向無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)存取接入點(diǎn)的路由的路徑質(zhì)量為基礎(chǔ)的最佳路 由的方法，它包含有在存取接入點(diǎn)通過至少一個(gè)無線路由來接收路由包；每個(gè)路由 包包含識(shí)別路由包無線路由的路由信息；第一次選定至少一個(gè)具有最大吞吐量的無線路由；并且 確定以第一選定路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
18. 確定以如權(quán)利要求17為基礎(chǔ)的最佳路由的方法,其特征是確定以第一被選路 由為基礎(chǔ)的最佳無線路由的方法包括對于每一個(gè)第一被選路由確定一個(gè)成功比率，即，被成功接受到的路由包的 數(shù)目與在T1時(shí)間周期里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比；對至少一個(gè)具有最大成功率的第一無線路由進(jìn)行第二次選定，也對成功率在 一個(gè)預(yù)定最大成功率范圍內(nèi)的其它第一被選路由進(jìn)行第二次選定；確定以第二被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
19. 如權(quán)利要求18所述的確定最佳路由的方法,其特征是確定以第二被選路由為 基礎(chǔ)的一個(gè)最佳無線路由的方法包括-在第二被選路由中通過至少一個(gè)第二被選路由在存取接入點(diǎn)接收路由包；每 個(gè)路由包包含識(shí)別路由包無線路由的路由信息；對于每條第二被選路由確定一個(gè)成功長比率，即，成功接收到的路由包的數(shù) 目與在T2時(shí)間周期里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比，在此，T2大體上大于T1;對至少一個(gè)具有一個(gè)最大成功長比率的無線路由進(jìn)行第三次選定，并對成功率在第二預(yù)先確定的最大成功長比率范圍內(nèi)的其它無線路由進(jìn)行第三次選定；并 確定以第三被選定路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
20. —種無線存取接入點(diǎn)，它包含有通過至少一個(gè)無線路由在存取接入點(diǎn)接收路由包的手段；每一個(gè)路由包包含有識(shí)別路由包無線路由的路由信息；對每一個(gè)無線路由確定成功率，即確定成功接受到的路由包的數(shù)目與在T1時(shí) 間周期里發(fā)送的路由包的數(shù)目之比的手段；對至少一個(gè)具有最大成功率的無線路由作第一次選擇的的手段；也是對成功 率在預(yù)先確定的最大成功率范圍內(nèi)的其它無線路由作第一次選擇的手段；和確定以第一被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
21. 如權(quán)利要求20所述的無線存取接入點(diǎn)，其中，確定以第一次被選定的路由為 基礎(chǔ)的最佳無線路由的方法包括在第一被選路由中，用于通過至少一個(gè)第一次被選路由在存取接入點(diǎn)接收路 由包的手段；每一個(gè)路由包包含有識(shí)別路由包無線路由的路由信息；用于對每一個(gè)第一被選路由確定一成功的長比率的手段，g卩，確定被成功收 取的路由包的數(shù)目與在T2時(shí)間周期里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比的手段，在此，時(shí)間 周期T2大體上比時(shí)間周期T1長；和用于對至少一個(gè)具有一最大成功長比率的第一被選無線路由進(jìn)行第二次選定 的手段，也是對其它成功長比率在第二次預(yù)先確定的最大成功長比率范圍內(nèi)的無線路 由進(jìn)行第二次選定的手段；用于確定以第二被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由的手段。
22. 如權(quán)利要求20所述的無線存取接入點(diǎn)，其中，確定以第二被選路由為基礎(chǔ)的 最佳無線路由的手段包含用于對至少一個(gè)具有一最大吞吐量的第二被選路由進(jìn)行第三次選定的手段。
23. —種確定以通向一無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的存取接入點(diǎn)的路由路徑的質(zhì)量為基礎(chǔ)的最 佳路由的方法，所述的方法包含在存取接入點(diǎn)通過至少一個(gè)無線路由收取路由包；每一路由包包含識(shí)別路由 包無線路由的路由信息；對于每一個(gè)無線路由確定一個(gè)成功率，即，確定被成功收取的路由包的數(shù)目 與在T1時(shí)間周期里發(fā)送路由包的數(shù)目之比值；禾口對至少一個(gè)具有最大成功率的無線路由進(jìn)行第一次選定，也對成功率在預(yù)定的最大成功率范圍內(nèi)的其它無線路由進(jìn)行第一次選定；并且在第一被選路由中通過至少一個(gè)第一被選路由在存取接入點(diǎn)收取路由包；每 一路由包包含有識(shí)別路由包無線路由的路由信息；對于每一個(gè)第一次被選定的路由確定一成功長比率，即確定被成功收取的路由包的數(shù)目與在T2時(shí)間周期里被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比值，在此，時(shí)間周期T2大體 上長于時(shí)間周期T1;對至少一個(gè)具有最大成功長比率的第一被選定的無線路由進(jìn)行第二次選定， 也對成功率在第二預(yù)定的最大成功長比率范圍內(nèi)的其它無線路由進(jìn)行第二次選定；對具有最大吞吐量的第二被選路由進(jìn)行第三次選定； 確定以第三被選路由為基礎(chǔ)的最佳無線路由。
24. 如權(quán)利要求23所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選路由包含 一默認(rèn)的路由路徑,那么該默認(rèn)的路由路徑被確定為是最佳路由。
25. 如權(quán)利要求24所述的確定最佳路由的方法,其特征是所述的默認(rèn)的路由路徑 是先前被確定的最佳路由。
26. 如權(quán)利要求23所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選定路由不 包括一條默任的路由路徑，那么，如果默認(rèn)路由路徑的成功長比率大于第三被選定的 路由的成功長比率的話就對默認(rèn)路由路徑進(jìn)行選定。
27. 如權(quán)利要求23所述的確定最佳路由的方法,其特征是如果第三被選定路由不 包括一條默認(rèn)的路由路徑，如果默認(rèn)的路由路徑的成功長比率小于第三被選定路由的 成功長比率的話，那么，就對至少一條第三次被選路由進(jìn)行選定。
全文摘要
本發(fā)明包含一種裝置和方法，它被用于確定一個(gè)以通向接入無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)的路由的路徑質(zhì)量為基礎(chǔ)的最佳路由。本發(fā)明的方法包括通過至少一個(gè)無線路由在接入點(diǎn)接收路由包。每個(gè)路由包包含有識(shí)別路由包的無線路由的路由信息。對于每個(gè)無線路由一個(gè)成功率，即，被成功接收到的路由包的數(shù)目與被發(fā)送的路由包的數(shù)目之比值，在T1時(shí)間周期里被確定。具有最大成功率的無線路由第一被選擇，那些成功率在一個(gè)預(yù)先確定的最大成功率范圍內(nèi)的其它無線路由同樣會(huì)被第一選擇。在第一被選路由中，路由包是在接入點(diǎn)通過第一次被選擇的路由。每一個(gè)路由包包括識(shí)別路由包的無線路由的路由信息。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101194469SQ200480024094
公開日2008年6月4日 申請日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者德瓦伯哈克屠尼·斯里克里希娜, 阿瑪拉伏亞爾·查理 申請人:特魯波斯網(wǎng)絡(luò)公司