路由方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法

專利名稱：路由方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種路由方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線Mesh (Wireless Mesh Network，麗N)網(wǎng)絡(luò)被認為是下一代無線接入網(wǎng)的重要 技術(shù)，它可以和多種寬帶無線接入技術(shù)如802. 11、802. 16、802. 20以及3G移動通信等技術(shù) 相結(jié)合，組成一個含有多跳無線鏈路的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。 在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，由于單個無線節(jié)點的無線通信覆蓋范圍有限，因此兩個無法 直接通信的節(jié)點就必須借助于其他節(jié)點形成一個多跳的路徑進行通信。因此，在無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)中如果沒有一個可靠的、高性能的路由算法，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的通信就無從談起。與傳 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中無線信道質(zhì)量差異較大，若采用傳統(tǒng)的最短路徑算法基于路 徑長度來選擇路由的話，由于該最短路徑算法未考慮鏈路質(zhì)量差異，選中的最短路徑往往 會包含一些質(zhì)量較差的鏈路，因而這就使得無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中端到端的性能降低。研究結(jié)果 表明，傳統(tǒng)的最短路徑算法所選擇的路徑往往不是性能最優(yōu)的路徑，以長度作為路由度量 指標是不合適的。因此，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中路由算法的選擇向鏈路質(zhì)量路由算法方向發(fā)展。
無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中顯著影響鏈路質(zhì)量的因素主要有以下兩種一是無線環(huán)境中的 干擾噪聲所造成的誤碼率帶來的數(shù)據(jù)包丟失；二是由于無線節(jié)點之間數(shù)據(jù)包產(chǎn)生的碰撞而 造成的數(shù)據(jù)包發(fā)送失敗。 在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題 現(xiàn)有技術(shù)中提供的各種路由方法，并沒有充分考慮上述兩種因素對鏈路質(zhì)量的影
響。因而按照現(xiàn)有技術(shù)中的路由方法選擇數(shù)據(jù)傳輸路徑的話，所選擇的數(shù)據(jù)傳輸路徑的鏈
路質(zhì)量和實際情況之間會存在一定的偏差，從而影響了數(shù)據(jù)通信性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種路由方法以及裝置，以準確的反映無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的 鏈路質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)通信性能。 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案
—種路由方法，包括 根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率； 從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之
間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 —種路由裝置，包括 計算單元，用于根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù) 包丟失率； 路徑選擇單元，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述 源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
本發(fā)明實施例所述的路由方法及裝置，根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的流量感知參數(shù)，計算 出源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)丟包率，并選擇具有最小的數(shù)據(jù)丟包率的路徑作 為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。由于本發(fā)明實施例將由流量感知參數(shù)所引 起的數(shù)據(jù)丟包率考慮在內(nèi)，因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準確的反映各路徑的鏈 路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。
—種路由方法，包括 向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)點的地址；
接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包括有所述源節(jié)點和目 的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息； 根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失 率； 從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之
間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 —種路由裝置，包括 路由請求廣播單元，用于向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中 包括有目的節(jié)點的地址； 路由應(yīng)答接收單元，用于接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答 中包括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信 息； 計算單元，用于根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑 的數(shù)據(jù)包丟失率； 路徑選擇單元，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述 源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
—種路由系統(tǒng)，包括 源節(jié)點，用于向各中間節(jié)點廣播發(fā)送路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)
點的地址；接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包括有所述源節(jié)點和
目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息；并根據(jù)所述鏈路流量
信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從所述各條路徑中選擇數(shù)
據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑； 至少一個中間節(jié)點，用于在接收到所述路由請求后，將自身地址填入所述路由請
求中，并將所述路由請求發(fā)送給目的節(jié)點；并在接收到所述目的節(jié)點的路由應(yīng)答后，將自身
的鏈路流量信息填入所述路由應(yīng)答中，將所述路由應(yīng)答轉(zhuǎn)發(fā)給所述源節(jié)點； 目的節(jié)點，用于在接收到所述路由請求后，將所述各中間節(jié)點的地址填入路由應(yīng)
答中，并將所述路由應(yīng)答發(fā)送給所述各中間節(jié)點。 本發(fā)明實施例所述的路由方法、裝置及系統(tǒng)，通過中間節(jié)點在收到的路由應(yīng)答中 填入自身的鏈路流量信息，使得源節(jié)點可根據(jù)所述鏈路流量信息獲得所述各路由應(yīng)答所對 應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從而可從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑 作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠 準確的反映各路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。


圖1為本發(fā)明實施例一路由方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例二路由方法的流程圖； 圖3為本發(fā)明實施例二路由方法的示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例三路由裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明實施例三路由裝置的示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例四路由裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明實施例四路由裝置的示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例五路由系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。 為準確的反映無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的鏈路質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)通信性能，本發(fā)明實施例一 提供了一種路由方法，如圖1所示，包括如下步驟 步驟11、根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率。 其中，所述的流量感知參數(shù)可以包括信道隨機誤碼率和節(jié)點間干擾流量等。為提 高無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信性能，需要為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計基于數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的路由算法，即路由 算法不僅能夠選取網(wǎng)絡(luò)中端到端的可達路徑，而且還需要能夠在多條可達路徑中選取數(shù)據(jù) 通信性能最優(yōu)的路徑。 在路由算法的選取過程中，一般包括以下兩個步驟一是路由發(fā)現(xiàn)，二是路徑度 量。其中，對于路由發(fā)現(xiàn)這個步驟可以采用源路由方案、逐鏈路方案等不同方式，而路徑度 量這個步驟也可以采用全路徑性能度量和逐鏈路性能度量的方式?？紤]到無線Mesh網(wǎng)絡(luò) 中數(shù)據(jù)通信端到端性能的重要性，在本發(fā)明實施例中選取源路由方案，并對源節(jié)點和目的 節(jié)點的之間的整條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率進行計算。并且，為綜合考慮無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的 數(shù)據(jù)包丟失率，我們將信道隨機誤碼率和節(jié)點間干擾流量造成的數(shù)據(jù)包丟失率統(tǒng)一計算在 內(nèi)。下面詳細介紹由信道隨機誤碼率和節(jié)點間干擾流量造成的數(shù)據(jù)包丟失率的計算過程。
步驟111、由信道隨機誤碼率而造成的數(shù)據(jù)包差錯概率的計算
在本發(fā)明實施例中，從計算單鏈路的數(shù)據(jù)包丟失率開始，然后根據(jù)所述單鏈路的 數(shù)據(jù)包丟失率推導出端到端的數(shù)據(jù)包丟失率。 假設(shè)某個單鏈路(i， j)的信道隨機誤碼率為P。，鏈路帶寬為B，數(shù)據(jù)包長度為L。 那么數(shù)據(jù)包從i節(jié)點發(fā)送至j節(jié)點時，對于i節(jié)點來說，將其競爭節(jié)點的總流量記為入《， 隱藏節(jié)點的總流量記為AHT。 因此，對于長度為L的數(shù)據(jù)包，因信道隨機誤碼率而造成的數(shù)據(jù)包差錯概率可由 公式(1)計算可得
<formula>formula see original document page 8</formula> 其中，Pe表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率，P。表示單鏈路上的信道隨機誤碼率，L 表示數(shù)據(jù)包的長度。 步驟112、因所述節(jié)點間干擾流量而造成的數(shù)據(jù)包碰撞概率的計算
在由節(jié)點i向節(jié)點j的數(shù)據(jù)包發(fā)送過程中，節(jié)點i的隱藏節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包有可 能與節(jié)點i發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞，從而造成數(shù)據(jù)包丟失。所述數(shù)據(jù)包碰撞概率與隱藏節(jié) 點的數(shù)據(jù)流量密切相關(guān)，數(shù)據(jù)流量大則碰撞概率就大。此外，數(shù)據(jù)包碰撞概率也與無線Mesh 網(wǎng)絡(luò)中的MAC層算法密切相關(guān)，不同的MAC層(Medium Access Control, MAC)信道接入機 制會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)包碰撞概率。在本發(fā)明實施例中，依據(jù)目前無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中普遍采用 的CSMA/CA(CarrierSensor Multiple Access with Collision Avoidance,帶沖突避免的 載波偵聽多路訪問)MAC層算法計算數(shù)據(jù)包碰撞概率。 在CSMA/CA機制中，若節(jié)點i測得周圍有其他節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)，那么節(jié)點i將會在 等待信道空閑時再發(fā)送數(shù)據(jù)；如果檢測到信道處于空閑狀態(tài)，則節(jié)點i開始進行數(shù)據(jù)發(fā)送。 因而，節(jié)點i的發(fā)送的數(shù)據(jù)包的被碰撞有兩個條件一是節(jié)點i處于空閑信道中，二是節(jié)點 i的隱藏節(jié)點同時在進行數(shù)據(jù)發(fā)送。根據(jù)上述分析，可以看到節(jié)點i的數(shù)據(jù)包碰撞概率的物 理意義實際上就是隱藏節(jié)點對信道的干擾時間和節(jié)點i數(shù)據(jù)發(fā)送時間窗口的比值。在此， 采用歸一化的方法來計算數(shù)據(jù)包碰撞概率。 設(shè)節(jié)點i的信道總時間為"l"，節(jié)點i能夠發(fā)送數(shù)據(jù)的時間窗口需要排除掉其他 競爭節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間。根據(jù)之前已經(jīng)假設(shè)的其他競爭節(jié)點數(shù)據(jù)總流量A^，可得競爭 節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送時間為入JB，對應(yīng)的節(jié)點i的數(shù)據(jù)發(fā)送時間窗口為I-入JB，對應(yīng)的節(jié)點 i的隱藏節(jié)點對信道的干擾時間為AHT/B。因此，節(jié)點i和節(jié)點j之間的數(shù)據(jù)包碰撞概率可 用公式(2)進行計算 <formula>formula see original document page 8</formula> 其中，P。表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包碰撞概率，A cs表示所述單鏈路上的其中 一個節(jié)點 的競爭節(jié)點的總流量Aes，入m表示所述節(jié)點的隱藏節(jié)點的總流量，B表示鏈路帶寬。
步驟113、根據(jù)所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率和數(shù)據(jù)包碰撞概率，計算所述源節(jié) 點和目的節(jié)點之間的各條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率。 根據(jù)上述步驟112和步驟113中計算出的數(shù)據(jù)包差錯概率和數(shù)據(jù)包碰撞概率，可 以按照公式(3)所示計算出節(jié)點i和節(jié)點j之間的數(shù)據(jù)包一次發(fā)送成功的概率
Ps = (1-Pe) (1-PC) (3) 那么，考慮到無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中MAC層協(xié)議具有有限次的數(shù)據(jù)包重傳機制，將數(shù)據(jù) 包的重傳次數(shù)記為LRL(Long Retry Limit)，那么經(jīng)過LRL次重傳后數(shù)據(jù)包仍然丟失的概率
為
嵐<formula>formula see original document page 8</formula> Plink為組成所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的路徑的各單鏈路上的數(shù)據(jù)包丟失率，Ps 為在各單鏈路上數(shù)據(jù)包一次發(fā)送成功的概率，LRL表示數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)。
在單鏈路數(shù)據(jù)包丟失率的基礎(chǔ)上，就可以計算一條端到端路徑的數(shù)據(jù)包丟失率。 設(shè)路徑長度為N跳，每條單鏈路上的丟包率表示為P^ki，則端到端的數(shù)據(jù)包丟失率可由公 式(5)計算得出尸-"-ft(1-D (5)
,=1 至此，通過上述過程則計算出了源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率。 步驟12、從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目 的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 通過上述描述可以看出，本發(fā)明實施例一所述的路由方法，根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的
流量感知參數(shù)，計算出源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)丟包率，并選擇具有最小的
數(shù)據(jù)丟包率的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。由于本發(fā)明實施例將
由流量感知參數(shù)所引起的數(shù)據(jù)丟包率考慮在內(nèi)，因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準
確的反映各路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。 本發(fā)明實施例二還提供了一種路由方法，如圖2所示，包括如下步驟 步驟21、源節(jié)點向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中包括有目
的節(jié)點的地址； 步驟22、所述源節(jié)點接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包 括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息；
步驟23、所述源節(jié)點根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條 路徑的數(shù)據(jù)包丟失率； 步驟23、所述源節(jié)點從所述各條路徑中選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源 節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 下面結(jié)合圖3，詳細描述一下是如何利用本發(fā)明實施例二所述的路由方法進行數(shù)
據(jù)通道的發(fā)現(xiàn)、選擇和建立的。 如圖2所示，包括如下步驟 步驟31、假設(shè)某一源節(jié)點要進行數(shù)據(jù)包的發(fā)送。該源節(jié)點首先會在路由緩存表中 查找是否有到達目的節(jié)點的有效路徑。 步驟32、如果存在多條有效路徑，則可按照上述公式(5)所述的方法計算各條路 徑上的數(shù)據(jù)包丟失率，然后選擇一條數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為源節(jié)點和目的節(jié)點之間 的數(shù)據(jù)傳輸路徑，來進行數(shù)據(jù)包的傳送。 步驟33、若路由緩存表中沒有由所述源節(jié)點到達目的節(jié)點的有效路徑，則所述源 節(jié)點則會將目的節(jié)點的地址填入到RREQ消息(Route Request，路由請求)中，并將所述路 由請求消息向其他中間節(jié)點進行廣播。 步驟34、所述中間節(jié)點收到所述路由請求消息后，檢查是否為首次收到來自所述
源節(jié)點的路由請求消息，若不是，則丟棄所述路由請求消息。若是，則所述中間節(jié)點將會將
其自身地址填入到所述路由請求消息中，并繼續(xù)向下一跳的節(jié)點繼續(xù)廣播。 步驟35、所述目的節(jié)點收到該路由請求消息中，將各中間節(jié)點的地址填入到
RREP(Route R印ly，路由應(yīng)答)消息中，并將所述路由應(yīng)答消息經(jīng)所述各中間節(jié)點發(fā)送給源
9節(jié)點。 步驟36、所述各中間節(jié)點收到所述路由應(yīng)答消息后，計算其"暴露節(jié)點流量"和"隱 藏節(jié)點流量"，將其到下一跳的中間節(jié)點之間的鏈路流量信息填寫到所述路由應(yīng)答消息中， 并將該路由應(yīng)答消息繼續(xù)發(fā)送給所述源節(jié)點。 步驟37、所述源節(jié)點收到路由應(yīng)答消息后，即可根據(jù)該消息中所包括的各中間節(jié) 點之間的鏈路流量信息計算出各個路徑上的流量信息，從而計算出各條鏈路上的數(shù)據(jù)包丟 失率。 步驟38、所述源節(jié)點將多條可達目的節(jié)點的有效路徑存儲到路由緩存表中。
步驟39、所述源節(jié)點從所述多條有效路徑中選擇一條數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作 為數(shù)據(jù)傳輸路徑，進行數(shù)據(jù)包的傳輸。 本發(fā)明實施例二所述的路由方法，通過中間節(jié)點在收到的路由應(yīng)答中填入自身的 鏈路流量信息，使得源節(jié)點可根據(jù)所述鏈路流量信息獲得所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路 徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從而可從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源 節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準確的反映 各路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以 通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì) 中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁 碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-0nly Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory,廳)等。 本發(fā)明實施例三還提供了 一種路由裝置。如圖4所示，所述裝置包括計算單元41
以及路徑選擇單元42。其中，所述計算單元41 ，用于根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的
節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率；路徑選擇單元42，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)
包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 與方法實施例中描述的相同，所述流量感知參數(shù)包括信道隨機誤碼率和節(jié)點間
干擾流量。 如圖5所示，所述計算單元41包括第一計算模塊411，用于計算所述各條路徑的 單鏈路上因所述信道隨機誤碼率而造成的數(shù)據(jù)包差錯概率；第二計算模塊412，用于計算 所述各條路徑的單鏈路上因所述節(jié)點間干擾流量而造成的數(shù)據(jù)包碰撞概率；第三計算模塊 413，用于根據(jù)所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率和數(shù)據(jù)包碰撞概率，計算所述源節(jié)點和目的 節(jié)點之間的各條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率。其中所述第一計算模塊，第二計算模塊以及第三 計算模塊計算數(shù)據(jù)包差錯概率、數(shù)據(jù)包碰撞概率以及數(shù)據(jù)包丟失率的方法與方法實施例中 描述的相同，在此不再贅述。 綜上所述，本發(fā)明實施例三所述的路由裝置，根據(jù)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的流量感知參 數(shù)，計算出源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)丟包率，并選擇具有最小的數(shù)據(jù)丟包率 的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。由于本發(fā)明實施例將由流量感知 參數(shù)所引起的數(shù)據(jù)丟包率考慮在內(nèi)，因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準確的反映各 路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。 本發(fā)明實施例四還提供了一種路由裝置。如圖6所示，所述裝置包括路由請求廣播單元61，用于向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)點的 地址；路由應(yīng)答接收單元62，用于接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答 中包括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信 息；計算單元63，用于根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的 數(shù)據(jù)包丟失率；路徑選擇單元64，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑 作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。 為了提高路由效率，如圖7所示，所述裝置還可包括路徑檢查單元65，用于檢查所 述源節(jié)點和目的節(jié)點之間是否存在數(shù)據(jù)傳輸路徑，若存在至少兩條數(shù)據(jù)傳輸路徑，計算所 述各數(shù)據(jù)傳輸路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，并選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的數(shù)據(jù)傳輸路徑作為源節(jié)點 和目的節(jié)點之間的有效數(shù)據(jù)傳輸路徑。 本發(fā)明實施例四所述的路由裝置，通過中間節(jié)點在收到的路由應(yīng)答中填入自身的 鏈路流量信息，使得源節(jié)點可根據(jù)所述鏈路流量信息獲得所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路 徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從而可從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源 節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準確的反映 各路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。 最后，本發(fā)明實施例五還提供了一種路由系統(tǒng)，如圖8所示，包括源節(jié)點81，用于 向各中間節(jié)點廣播發(fā)送路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)點的地址；接收由所述 中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間 節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息；并根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由 應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從所述各條路徑中選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑 作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑； 至少一個中間節(jié)點82，用于在接收到所述路由請求后，將自身地址填入所述路由 請求中，并將所述路由請求發(fā)送給目的節(jié)點；并在接收到所述目的節(jié)點的路由應(yīng)答后，將自 身的鏈路流量信息填入所述路由應(yīng)答中，將所述路由應(yīng)答轉(zhuǎn)發(fā)給所述源節(jié)點；
目的節(jié)點83，用于在接收到所述路由請求后，將所述各中間節(jié)點的地址填入路由 應(yīng)答中，并將所述路由應(yīng)答發(fā)送給所述各中間節(jié)點。 本發(fā)明實施例五所述的路由系統(tǒng)，通過中間節(jié)點在收到的路由應(yīng)答中填入自身的 鏈路流量信息，使得源節(jié)點可根據(jù)所述鏈路流量信息獲得所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路 徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從而可從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源 節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。因此利用本發(fā)明實施例的技術(shù)方案能夠準確的反映 各路徑的鏈路質(zhì)量，從而提高了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信性能。 以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
一種路由方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率；從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的路由方法，其特征在于，所述流量感知參數(shù)包括信道隨機誤 碼率和節(jié)點間干擾流量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的路由方法，其特征在于，所述計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各 條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率的步驟具體為計算所述各條路徑的單鏈路上因所述信道隨機誤碼率而造成的數(shù)據(jù)包差錯概率； 計算所述各條路徑的單鏈路上因所述節(jié)點間干擾流量而造成的數(shù)據(jù)包碰撞概率； 根據(jù)所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率和數(shù)據(jù)包碰撞概率，計算所述源節(jié)點和目的節(jié)點 之間的各條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路由方法，其特征在于，所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率的 計算方法為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Pe表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率，P。表示單鏈路上的信道隨機誤碼率，L表示 數(shù)據(jù)包的長度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路由方法，其特征在于，所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包碰撞概串的 計算方法為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，P。表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包碰撞概率，入c表示所述單鏈路上的其中一個節(jié)點的競爭節(jié)點的總流量Aes，入m表示所述節(jié)點的隱藏節(jié)點的總流量，B表示鏈路帶寬。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的路由方法，其特征在于，所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各條 路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率的計算方法為<formula>formula see original document page 2</formula>其中P一h表示數(shù)據(jù)包丟失率，PuJ表示組成所述路徑的各單鏈路上的數(shù)據(jù)包丟失率， N表示所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的路徑長度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的路由方法，其特征在于，所述組成所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的路徑的各單鏈路上的數(shù)據(jù)包丟失率表示為 丄見其中，P^k為組成所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的路徑的各單鏈路上的數(shù)據(jù)包丟失率，Ps =(l-P》(l-P。)為在各單鏈路上數(shù)據(jù)包一次發(fā)送成功的概率，LRL表示數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)，Pe表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率，P。表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包碰撞概率。
8. —種路由裝置，其特征在于，所述裝置包括計算單元，用于根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率；路徑選擇單元，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié) 點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的路由裝置，其特征在于，所述流量感知參數(shù)包括信道隨機誤 碼率和節(jié)點間干擾流量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的路由裝置，其特征在于，所述計算單元包括 第一計算模塊，用于計算所述各條路徑的單鏈路上因所述信道隨機誤碼率而造成的數(shù)據(jù)包差錯概率；第二計算模塊，用于計算所述各條路徑的單鏈路上因所述節(jié)點間干擾流量而造成的數(shù) 據(jù)包碰撞概率；第三計算模塊，用于根據(jù)所述單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率和數(shù)據(jù)包碰撞概率，計算所 述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各條路徑上的數(shù)據(jù)包丟失率。
11. 一種路由方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)點的地址； 接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息；根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率； 從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的路由方法，其特征在于，在所述向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的 路由請求的步驟前，所述方法還包括檢查所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間是否存在數(shù)據(jù)傳輸路徑，若存在至少兩條數(shù)據(jù)傳輸路 徑，計算所述各數(shù)據(jù)傳輸路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，并選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的數(shù)據(jù)傳輸路徑 作為源節(jié)點和目的節(jié)點之間的有效數(shù)據(jù)傳輸路徑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的路由方法，其特征在于，所述各數(shù)據(jù)傳輸路徑的數(shù)據(jù)包丟 失率的計算方法為<formula>formula see original document page 3</formula>其中P一h表示數(shù)據(jù)包丟失率，尸^ ^-Z尸"l-《)w表示組成所述路徑的各單鏈路上的數(shù)據(jù)包丟失率，&= (1-Pe)(l-P。)為在各單鏈路上數(shù)據(jù)包一次發(fā)送成功的概率，LRL表示 數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù)，Pe表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包差錯概率，P。表示單鏈路上的數(shù)據(jù)包碰撞概 率；N表示所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的路徑長度。
14. 一種路由裝置，其特征在于，所述裝置包括路由請求廣播單元，用于向中間節(jié)點廣播源節(jié)點的路由請求，在所述路由請求中包括 有目的節(jié)點的地址；路由應(yīng)答接收單元，用于接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包 括有所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息； 計算單元，用于根據(jù)所述鏈路流量信息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率；路徑選擇單元，用于從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié) 點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的路由裝置，其特征在于，所述裝置還包括 路徑檢查單元，用于檢查所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間是否存在數(shù)據(jù)傳輸路徑，若存在至少兩條數(shù)據(jù)傳輸路徑，計算所述各數(shù)據(jù)傳輸路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，并選擇數(shù)據(jù)包丟失率 最小的數(shù)據(jù)傳輸路徑作為源節(jié)點和目的節(jié)點之間的有效數(shù)據(jù)傳輸路徑。
16. —種路由系統(tǒng)，其特征在于，包括源節(jié)點，用于向各中間節(jié)點廣播發(fā)送路由請求，在所述路由請求中包括有目的節(jié)點的 地址；接收由所述中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的路由應(yīng)答，在所述路由應(yīng)答中包括有所述源節(jié)點和目的 節(jié)點之間的各中間節(jié)點的地址和所述中間節(jié)點的鏈路流量信息；并根據(jù)所述鏈路流量信 息，計算所述各路由應(yīng)答所對應(yīng)的各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率，從所述各條路徑中選擇數(shù)據(jù) 包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑；至少一個中間節(jié)點，用于在接收到所述路由請求后，將自身地址填入所述路由請求中， 并將所述路由請求發(fā)送給目的節(jié)點；并在接收到所述目的節(jié)點的路由應(yīng)答后，將自身的鏈 路流量信息填入所述路由應(yīng)答中，將所述路由應(yīng)答轉(zhuǎn)發(fā)給所述源節(jié)點；目的節(jié)點，用于在接收到所述路由請求后，將所述各中間節(jié)點的地址填入路由應(yīng)答中， 并將所述路由應(yīng)答發(fā)送給所述各中間節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明的實施例公開了一種路由方法以及裝置，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，為準確的反映無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的鏈路質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)通信性能而發(fā)明。其中，所述方法包括根據(jù)流量感知參數(shù)，計算源節(jié)點和目的節(jié)點之間各條路徑的數(shù)據(jù)包丟失率；從所述各條路徑中，選擇數(shù)據(jù)包丟失率最小的路徑作為所述源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。本發(fā)明實施例主要應(yīng)用于無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中。
文檔編號H04W40/02GK101754319SQ200810179390
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者尹首一, 林孝康, 邢志浩, 鐘永鋒 申請人:華為技術(shù)有限公司;清華大學