用於選擇路由的方法、網絡和網絡節點的製作方法

2023-10-11 09:24:04

專利名稱：用於選擇路由的方法、網絡和網絡節點的製作方法
技術領域：
本發明基於網絡技術的領域並且涉及一種用於在網絡中建立與基準路由的距離
相關的路由的方法、網絡和網絡節點。
背景技術：
網絡能夠實現在以數據技術方式彼此連接的網絡節點之間的報文傳輸。為了在報 文分組交換網絡中利用面向連接的數據傳輸的優點，已知的是，採用數據傳輸方法，其中動 態地建立了邏輯路由，以用於在網絡的起始節點和目標節點之間傳輸報文。在此存在這種 可能性，即，將路由這樣設定，從而滿足了規定的服務質量特徵，為了這個目的通常也建立 冗餘的備用路由或者說並行路由。 特別在無線網絡中可能會出現這種問題，即在單個網絡節點的無線電有效距離中 的局部幹涉(幹擾)對所有那些經過受幹擾區域的路由的服務質量產生影響。如果因此除 了有源路由之外也對其備用路由造成損害，則這可能會導致在故障情況下降低的故障安全 性和更長的反應時間。 這參照附圖3至5(在這些附圖中示出了具有冗餘的並行路由的無線的多-躍 距-網絡)來詳細說明。在附圖中示出了網絡節點作為迴路並且示出了分別兩個鄰近的網 絡節點以數據技術方式彼此連接的(點對點-)數據鏈路作為線路。屬於路由(端對端-連 接)的數據鏈路顯示為加粗的線路。 首先參看圖3。在圖3中，在兩個不同的視圖中示出了具有在起始節點Q與目標節
點Z之間的分別兩個並行路由的相同的網絡。中間節點以K. . . N12標出。 在圖3中的左側的視圖中設定了 以這種順序包含有網絡節點Q， K， N2， N3， N4和
Z的第一路由I ;以及與之並行的、以這種順序包含有網絡節點Q，HN7和Z的第二路由
II。這兩個路由彼此之間的距離小，也就是說它們具有相對大的距離相關性，從而使由一個
網絡節點在兩個路由中的一個中所造成的局部的幹擾始終也對其它路由產生影響。
在圖3中的右側的視圖中設定了 路由I ;和與之並行的、以這種順序包含有網絡
節點Q， N9， N1Q， Nu， N12和Z的第三路由III。這兩個路由彼此之間的距離大，也就是說它們
具有相對小的距離相關性，從而使網絡節點的局部的幹擾僅僅在源節點和目標節點附近對
其它路由產生影響。 在圖4和圖5中說明了由網絡節點在不同的網絡中所產生的局部的幹擾的影響。
首先參看圖4。在圖4中示出了具有網絡節點N^ ..Ns的無線的網絡。在網絡中 設定了兩個並行的路由I，II，其中第一路由I以這種順序包含有網絡節點Np^和A，以及 第二路由II以這種順序包含有網絡節點N6， N7和N8。路由II設計為用於有源路由I的故 障情況的備用路由或者說備份路由。在此僅示出了這兩個路由的一部分，其中特別地未示 出起始節點和目標節點。 在圖4所示的網絡中，網絡節點^不屬於這兩個路由。如通過箭頭在圖4中所表 明地那樣，網絡節點&將數據傳輸至同樣也不屬於這兩個路由的網絡節點N5。如果出現網絡節點N4的局部的幹擾，且該幹擾導致了在網絡節點N4與網絡節點A之間的通信時佔用 所有可使用的帶寬，則導致了 緊鄰於網絡節點^的、屬於路由I的網絡節點^和屬於路 由II的網絡節點N7都不提供用於數據傳輸的帶寬。路由I的網絡節點N2和路由II的網 絡節點N7僅通過位於它們之間的網絡節點N4，或者兩個網絡節點_躍距(網絡節點跳躍距 離)，或者兩個數據鏈路而彼此分開。因此，由於在兩個路由中網絡節點N4的局部的幹擾而 對數據傳輸造成了損害，從而既不能通過路由I也不能通過其備份路由實現數據傳輸。在 圖4中通過以虛線示出的、圍繞網絡節點N4的圓形來表明局部的幹擾的範圍。
在圖5中示出了具有網絡節點^...&的無線的網絡，其中設定了以這種順序包含 有網絡節點Nn N2和N3的第一路由I，以及與之並行的、以這種順序包含有網絡節點N8， N7 和&的第二路由II。路由II設計為在有源路由I發生故障時的備份路由。三個串行相互 連接的網絡節點N4， N5和N6不屬於這兩個路由並且將這兩個路由彼此分開，從而使這兩個 路由I， II通過多於三個的網絡節點-躍距(在這裡是四個數據鏈路)彼此分開。
正如通過箭頭在圖5中所表明地那樣，網絡節點^將數據傳輸至網絡節點^，其中 出現網絡節點N4的局部的幹擾，且該幹擾導致了在網絡節點N4與網絡節點N5之間的通信 時佔用了所有可使用的帶寬。由於網絡節點N4的局部的幹擾僅僅對緊鄰於網絡節點N4的、 屬於路由I的網絡節點^產生影響，因此由於網絡節點^的局部的幹擾僅僅對路由I造成 了損害。與路由I遠離了多於三個躍距的路由II並不由於網絡節點N4的局部的幹擾而受 到損害並且可以作為備份路由來確保數據通信。 在面向連接的報文分組交換網絡中迄今為止採用了多種不同的路由選擇方法，以 用於建立從起始節點到目標節點的冗餘的路由。這些方法就所建立的路由的性能而言可以 分為三類 在第一類中，路由在節點分離性(Knotendisjunkheit)方面得到優化。在此，冗餘 的路由也可以具有共同的網絡節點，其中，由於局部幹涉和中間節點失靈而引起的問題對 所有建立的路由產生影響。 在第二類中，路由僅在節點分離性方面得到優化並且一直是節點分離的。在此，節 點分離的路由也可以包含有網絡節點，而該網絡節點位於分別另一個路由的網絡節點的無 線電有效距離中。這意味著，由於在一個路由上的網絡節點中的局部幹涉而引起的問題也 可能對另一個路由的網絡節點產生影響。局部出現的幹擾因此可能會損害多個路由。如果 在起始節點與目標節點之間不應存在多個節點分離的路由，那麼這種方法不能建立多個非 節點分離的路由作為替換方案。 在第三類中，路由僅在節點分離性方面得到優化並且不必是節點分離的。在此，節 點分離的路由也可以包含有網絡節點而該網絡節點位於分別另一個路由的網絡節點的無 線電有效距離中。這意味著，由於在一個路由上的網絡節點中的局部幹涉而引起的問題也 可能對另外的路由的網絡節點產生影響。局部出現的幹擾因此可能會對多個路由產生負面 影響。 例如在Aura Ganz， Qi Xue "Ad-Hoc QoS on-demand Routing(AQQR) in mobile Ad_Hoc_Networks，， in Journal of Parallel andDistributed Computing, Volume 63， Seiten 154-165,2003中描述了一種路由選擇方法，其中考慮了所發現的路由的質量並且 相應於其質量來選擇最終的路由。在其它的路由選擇方法中，在源節點和目標節點之間建立多個路由。因此，在Zhe皿qiang Ye，Srikanth V. Krisch-薩urthy， Satish K. Tripathi"A Framework for reliableRouting in mobile Ad_Hoc_Networks，， in IEEE INFOCO匪2003 中展示了一種路由選擇方法，其中，所建立的路由強制性地節點分離。此外，在St印hen Mueller,Dipak Ghosal "Analysis of a distributedAlgorithm to determine multiple Routes with Path Diversity in Ad_HocNetworks，， in Modelling and Optimization in Mobile, Ad—Hoc andWireless Networks, Seiten 277—285， April 2005中描述了一禾中方法， 其中，所建立的路由可以是節點分離的。 然而，在迄今為止所採用的用於建立冗餘的路由的方法中都沒有充分考慮到網絡 節點的局部的幹擾對路由的傳輸性能所產生的影響。

發明內容
與此相比，本發明的目的在於，提出一種用於在面向連接的報文分組交換網絡中 建立路由的方法，該方法能夠實現這樣來建立路由，從而可以避免冗餘的路由由於網絡節 點的局部的幹擾而受到的損害。 該目的以及其它的目的根據本發明的建議通過用於建立路由的方法以及設定適 於實施該方法的並且具有根據獨立權利要求所述特徵的網絡和網絡節點來實現。本發明的 有利的設計方案通過從屬權利要求所述特徵來給出。
首先定義了與說明書相關的具有特定含義的概念。
概念"連接" 網絡中的連接被明確地由此來規定 A)由用於起始節點和目標節點的各個標識符所構成的2_元組，或 B)由用於起始節點和目標節點和服務等級的各個標識符所構成的3-元組。 n-元組的應用表明元組的每個元素具有一個明確的位置。這就是說，在根據A)
的2-元組中可能是連接Rl = (X， Y)不同於連接R2 = (Y， X)。 概念"並行路由" 存在以用於在相同的源節點與相同的目標節點之間的連接的所有的路由是彼此 並行的路由。所有並行的路由的整體是並行路由。與另一個路由並行的路由可以稱為並行 路由。與並行路由對應的概念是替換路由、備用路由和備份-路由。並行路由通過用於起 始節點、目標節點、服務等級以及路由代碼的各個標識符的4-元組來識別。
概念"相關性" 在兩個路由之間的相關性(相關因數)是尺度標準，其涉及兩個路由的距離或者 說描述了在兩個路由之間的距離。相關在這裡理解為在兩個路由之間的距離相關性。
概念"兩個路由的距離" 兩個路由的距離從一個路由的各個單個的網絡節點與其它路由的各個其它網絡
節點之間的距離得出。
概念"兩個網絡節點的距離" 兩個網絡節點的距離是兩個網絡節點之間的最短路徑上的中間節點的數量。
概念"集合" 集合表示了集合函數(加權函數)的應用，該函數將一個或多個定性數值的(qualitative numerische)或非數值的質量特徵相互組合起來，其中各個質量特徵可以根 據其重要性來進行加權。例如質量特徵路徑長度5、可用性70%和相關性4可以如下所述 進行集合 0. 2X5+10X70/100+0. 5X4 = 10。加權函數提供了作為結果的評估值。
概念"質量特徵" 路由的質量特徵(服務質量特徵)是可參照路由的質量來評定的路由性能。例如 對於質量特徵來說是路由相對於另一個路由的相關性通過尺度標準(相關因數)或者在該 路由上所提供的最大帶寬來表示。
概念"局部幹渉" 在有線的或者無線的網絡中的數據傳輸的幹擾視為局部幹涉，其僅對圍繞引起幹 擾的網絡節點的3-躍距-鄰近範圍之內的傳輸產生影響。這例如可以是網絡節點，該網絡 節點基於其傳輸性能而佔用了這樣多的通道傳輸能力，從而使鄰近的網絡節點不能無幹擾 地發出或接收自身的數據。根據局部幹涉的性質的不同，其對於更短的節點距離所產生的 影響也受到限制。在這一點上，網絡節點的失靈也被看作為局部幹涉，其僅對那個經過失靈 的網絡節點的路由的傳輸產生影響。 根據本發明的第一主題，提出了用於在由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構 成的報文分組交換網絡(多-躍距-網絡)中建立距離相關的路由的第一種方法。在該網 絡中，網絡節點可以有線地或無線地以數據技術方式彼此連接。優選地，網絡節點無線地以 數據技術方式彼此連接。 要建立的路由應該通過至少一個中間節點使起始節點與目標節點以數據技術方 式彼此連接(首尾相連地連接)。在網絡中已經存在使得起始節點和目標節點以數據技術 方式彼此連接的路由，該路由在此並在後面稱為"基準路由"。新的路由應該與該基準路由 距離相關地來建立。 在根據本發明的第一種方法中，首先測定具有分別所配屬的服務質量特徵的多個 測試路由，它們分別通過至少一個中間節點使起始節點和目標節點彼此連接。在這裡將起 始節點和目標節點之間的臨時的網絡路徑看作為測試路徑，其被考慮設定為在網絡中的路由。 接下來，為每個測試路由計算出相關特徵值(相關性尺度標準)作為服務質量特
徵，該相關特徵值描述了相對於在網絡中現有的基準路由的距離相關性。 隨後，用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數(Bewertungsfunktion)
被應用於所測定的測試路由的至少一個服務質量特徵，其中，至少是計算出的相關特徵
值作為服務質量特徵包含在函數自變量中，由此為每個測試路由獲得了一個評估結果
(Bewertungsergebnis)。在此優選地，相關特徵值在加權函數之內具有最大的權重。 然後，根據用於測試路由的評估結果的選擇規則從多個測試路由中選擇一個測試
路由並將選擇的測試路由設定為在網絡中的路由，這可以通過應答報文或者確認報文來實現。 優選地，通過選擇規則這樣選擇測試路由，從而使選擇的測試路由具有相對於基 準路由的、多於三個網絡節點_躍距的距離(也就是說在兩個路由的網絡節點之間始終具 有至少四個數據鏈路)。通過選擇規則特別也可以這樣選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網絡路徑具有相對於基準路由的最大可能的距離。 根據本發明的第一種方法可以通過相應的網絡協議在網絡控制裝置中集中地實 施或者在網絡節點中分散地實施。 通過根據本發明的第一種方法可以建立與基準路由距離相關的路由，其中所建立 的路由可以特別具有相對於基準路由的、多於三個網絡節點-躍距的距離。其優點在於網 絡的網絡節點的局部的幹擾同時對基準路由中的報文傳輸和對與該基準路由距離相關地 建立的路由中的報文傳輸產生影響的可能性可以最小化或者被排除。 本發明的第二個主題涉及一種由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成的網 絡，在該網絡中在網絡節點中執行了網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明的第 一主題的方法。 本發明的第三個主題涉及一種網絡的網絡節點，該網絡由以數據技術方式彼此連 接的網絡節點構成，在該網絡中執行網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明的第 一主題的方法。 根據本發明的第四個主題，提出了一種用於在由以數據技術方式彼此連接的網絡 節點構成的報文分組交換網絡(多-躍距-網絡)中建立距離相關的路由的第二種方法。 在該網絡中，網絡節點可以有線地或無線地彼此連接。優選地，網絡節點無線地彼此連接。
要建立的路由應該通過至少一個中間節點使起始節點與目標節點以數據技術方 式彼此連接。在網絡中已經存在使得起始節點和目標節點以數據技術方式彼此連接的基準 路由，新的路由應與該基準路由距離相關地建立。 在根據本發明的用於建立路由的第二種方法中，起始節點首先生成詢問報文
(RREQ)作為路由報文，該詢問報文以廣播的方法發送至目標節點。在詢問報文中包含有至
少一個服務質量特徵，用於描述由詢問報文所經過的網絡路徑的服務質量，其中，作為服務
質量特徵包含有至少一個相關特徵值，該相關特徵值描述了由詢問報文所經過的網絡路徑
相對於在網絡中的基準路由的距離相關性。 對於每個接收到詢問報文的中間節點有效的是 如果中間節點第一次接收到詢問報文，則將詢問報文(RREQ)存儲在中間節點的 詢問報文緩衝存儲器中。此外，以可預調的第一運行時間0\)啟動第一定時脈衝發生器，其 中將在第一運行時間期間由網絡節點所接收到的詢問報文存儲在詢問報文緩衝存儲器中。
在每個中間節點中，為在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文補充服務質量 特徵，以用於由詢問報文分別經過的網絡路徑，也就是說為每個詢問報文重新測定涉及到 包括了該網絡節點的所經過的網絡路徑的服務質量特徵並且添加詢問報文，其中特別地更 新相關特徵值。 接下來在每個中間節點中，用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用 於在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中相關特徵值 作為服務質量特徵無論如何都包含在函數自變量中，由此為每個詢問報文獲得了一個第一 評估結果。 隨後，在第一運行時間結束之後，根據用於第一評估結果的第一選擇規則，從在詢 問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文中選擇詢問報文，並且將具有補充的服務質量特徵 的選擇的詢問報文以廣播的方法發送至鄰近的網絡節點。
優選地，通過第一選擇規則這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網 絡路徑始終具有相對於基準路由的多於三個網絡節點_躍距(也就是說至少四個數據鏈 路)的距離。通過第一選擇規則也可以特別這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經 過的網絡路徑具有相對於基準路由的最大距離。
對於接收到詢問報文的目標節點有效的是 如果目標節點第一次接收到由中間節點所傳輸的詢問報文，則該目標節點存儲詢 問報文並且以可預調的第二運行時間(T2)啟動第二定時脈衝發生器。將在第二運行時間 期間所接收到的詢問報文存儲在目標節點的詢問報文緩衝存儲器中。 在目標節點中，為在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文補充服務質量特 徵，以用於由詢問報文分別存儲的網絡路徑，也就是說，為每個詢問報文重新測定涉及到包 括了目標節點的所經過的網絡路徑的服務質量特徵並且添加詢問報文，其中特別地更新相 關特徵值。 接下來，加權函數被應用於在目標節點的詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報 文的至少一個服務質量特徵，其中相關特徵值作為服務質量特徵無論如何都包含在函數自 變量中，由此為每個詢問報文獲得了一個第二評估結果。優選地，相關特徵值在加權函數之 內具有最大的權重。 目標節點在第二運行時間結束之後，根據用於第二評估結果的第二選擇規則在存 儲在詢問報文緩衝存儲器中的詢問報文中選擇詢問報文。 優選地，通過第二選擇規則這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網 絡路徑始終具有相對於基準路由的、多於三個網絡節點_躍距的距離。通過第二選擇規則 可以特別也這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網絡路徑具有相對於基準路 由的最大可能的距離。 接下來，目標節點生成作為路由報文的應答報文(RREP)，該應答報文至少包含作 為服務質量特徵的相對於基準路由的距離相關性，應答報文在反向方向上至少部分地通過 由選擇的應答報文在正向方向上所經過的網絡路徑傳輸至起始節點，由此網絡路徑設定為 路由並且因此在網絡中設立(建立)。 通過根據本發明的第二種方法，可以建立與基準路由距離相關的路由，其中，網絡
節點的局部的幹擾同時對基準路由中的報文傳輸和對與該基準路由距離相關地建立的路
由中的報文傳輸產生影響的可能性可以最小化。第二種方法可以技術上簡單地實現並且能
夠實現在起始節點和目標節點之間可靠和安全地建立與基準路由距離相關的路由。 在根據本發明的第二種方法的一個特別有利的設計方案中對於每個接收到應答
報文的中間節點有效的是 中間節點在第一次接收到詢問報文(RREQ)的情況下以可預調的第三運行時間 (T3)啟動第三定時脈衝發生器，其中，這樣來選擇第三運行時間的起始時間和持續時間，從 而使第三運行時間在第一運行時間之後進行。 將在第三運行時間進行期間所接收到的詢問報文存儲在中間節點的詢問報文緩
衝存儲器中。此外，為每個在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文在考慮到該網絡節
點的情況下測定其服務質量特徵並且相應地補充詢問報文的服務質量特徵。 此外，用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用於在中間節點的詢問報文緩衝存儲器中在第三運行時間進行期間所存儲的詢問報文的至少一個服務質量特徵， 其中至少是計算出的相關特徵值包含在函數自變量中，由此為每個這種詢問報文獲得了一 個第一評估結果。
此外，對於每個接收到應答報文的中間節點有效的是 中間節點在接收到應答報文的情況下檢查，是否在第一運行時間結束之後和在第
三運行時間期間存儲在中間節點的詢問報文緩衝存儲器中的根據第一選擇規則的詢問報
文具有與在第一運行時間結束之後傳輸的詢問報文相比更好的評估結果。 對於這種情況，即在中間節點中不存在評估更好的詢問報文，應答報文在反向方
向上沿著由目標節點選擇的詢問報文所經過的網絡路徑來傳輸。 可替換地，對於這種情況，即在中間節點中存在評估更好的詢問報文，應答報文在
反向方向上沿著由中間節點評估更好的詢問報文所經過的網絡路徑來傳輸。 在根據本發明的第二種方法的這種設計方案中，可以以有利的方式考慮到這種情
況，即中間節點在第一運行時間結束之後，在第三運行時間進行期間，接收到評估更好的詢
問報文，從而使要建立的路由在所期望的質量特徵方面，在這裡特別是相對於基準路由的
距離相關性，可以得到進一步改進。 優選地，在第二種方法中，由中間節點接收到的應答報文僅在當第三運行時間還
未結束的情況下才被傳輸，由此可以限制用於建立路由的整個持續時間。 本發明的第五個主題涉及一種網絡，該網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節
點構成，在該網絡中在網絡節點中執行了網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明
的第四個主題的第二種方法。 本發明的第六個主題涉及一種網絡的網絡節點，該網絡由以數據技術方式彼此連 接的網絡節點構成，在該網絡中執行網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明的第 四個主題的第二種方法。 根據本發明的第七個主題，提出了用於在由以數據技術方式彼此連接的網絡節點 構成的報文分組交換網絡(多-躍距-網絡)中建立距離相關的路由的第三種方法。在該 網絡中，網絡節點可以有線地或無線地彼此連接。優選地，網絡節點無線地彼此連接。
要建立的路由應該通過至少一個中間節點使起始節點與目標節點以數據技術方 式彼此連接。在網絡中已經存在使得起始節點和目標節點以數據技術方式彼此連接的基準 路由，新的路由應與該基準路由距離相關地建立。 在根據本發明的用於建立路由的第三種方法中，起始節點首先生成詢問報文 (RREQ)作為路由報文，該詢問報文以廣播的方法發送至目標節點。在詢問報文中包含有至 少一個服務質量特徵，用於描述路由的服務質量，其中作為服務質量特徵包含有至少一個 相關特徵值，該相關特徵值描述了由詢問報文所經過的網絡路徑相對於在網絡中的基準路 由的距離相關性。 對於每個接收到詢問報文的中間節點有效的是 如果中間節點第一次接收到詢問報文，則將詢問報文存儲在中間節點的詢問報文 緩衝存儲器中。同時以可預調的第一運行時間0\)啟動第一定時脈衝發生器和以可預調 的第三運行時間(T3)啟動第三定時脈衝發生器，其中將在第一運行時間期間和在第三運行 時間期間由網絡節點所接收到的詢問報文存儲在詢問報文緩衝存儲器中。
在每個中間節點中，為在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文補充服務質量特徵，以用於由詢問報文分別經過的網絡路徑，也就是說為每個詢問報文重新測定涉及到包括了該網絡節點的所經過的網絡路徑的服務質量特徵並且添加詢問報文，其中特別地更新相關特徵值。 接下來在每個中間節點中，用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用於在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中相關特徵值作為服務質量特徵無論如何都包含在函數自變量中，由此為每個詢問報文獲得了第一評估結果。 隨後，在第一運行時間結束之後，根據用於第一評估結果的第一選擇規則，從在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文中選擇詢問報文，並且將選擇的詢問報文以廣播的方法發送至鄰近的網絡節點。 優選地，通過第一選擇規則這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網絡路徑始終具有相對於基準路由的多於三個網絡節點_躍距(也就是說至少四個數據鏈路)的距離。通過第一選擇規則可以特別也這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網絡路徑具有相對於基準路由的最大距離。
對於接收到詢問報文的目標節點有效的是 如果目標節點第一次接收到由中間節點所傳輸的詢問報文，則該目標節點存儲詢問報文並且以可預調的第二運行時間(T2)啟動第二定時脈衝發生器。將在第二運行時間期間所接收到的詢問報文存儲在目標節點的詢問報文緩衝存儲器中。 在目標節點中，為在詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文補充服務質量特徵以用於由詢問報文分別經過的網絡路徑，也就是說為每個詢問報文重新測定涉及到包括了目標節點的所經過的網絡路徑的服務質量特徵並且添加詢問報文，其中特別地更新相關特徵值。 接下來，加權函數被應用於在目標節點的詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中相關特徵值作為服務質量特徵肯定地包含在函數自變量中，由此為每個詢問報文獲得了第二評估結果。優選地，相關特徵值在加權函數之內具有最大的權重。 目標節點在第二運行時間結束之後，在存儲在詢問報文緩衝存儲器中的詢問報文中根據第二選擇規則選擇多個詢問報文以用於第二評估結果。 優選地，通過第二選擇規則這樣來選擇詢問報文，從而使由詢問報文所經過的網絡路徑始終具有相對於基準路由的多於三個網絡節點-躍距的距離。通過第二選擇規則可以特別也這樣來選擇詢問報文，從而使選擇的詢問報文的所經過的網絡路徑，以具有相對於基準路由的最大距離的那個網絡路徑為開始，而具有相對於基準路由的逐漸減少的距離。 接下來，目標節點生成作為路由報文的應答報文(RREP)，該應答報文至少包含作為服務質量特徵的相對於基準路由的距離相關性，應答報文在反向方向上至少部分地分別通過由選擇的應答報文在正向方向上所經過的網絡路徑傳輸至起始節點。
對於每個接收到應答報文的中間節點有效的是 中間節點在接收到應答報文的情況下檢查，是否在第一運行時間結束之後和在第三運行時間期間存儲在中間節點的詢問報文緩衝存儲器中的根據第一選擇規則的詢問報
文具有與在第一運行時間結束之後傳輸的詢問報文相比更好的評估結果。 對於這種情況，即在中間節點中不存在評估更好的詢問報文，應答報文在反向方
向上沿著由目標節點選擇的詢問報文所經過的網絡路徑來傳輸。 可替換地，對於這種情況，即在中間節點中存在評估更好的詢問報文，應答報文在反向方向上沿著由中間節點評估更好的詢問報文所經過的網絡路徑來傳輸。
對於接收到應答報文的起始節點有效的是 在第一次接收到應答報文的情況下，起始節點將詢問報文存儲在應答報文緩衝存儲器中並且以可預調的第四運行時間(T4)啟動第四定時脈衝發生器。 將在第四運行時間期間所接收到的應答報文存儲在應答報文緩衝存儲器中。此外，在起始節點中，為在應答報文緩衝存儲器中所存儲的應答報文補充服務質量特徵，以用於由應答報文分別經過的網絡路徑，也就是說為每個詢問報文重新測定涉及到包括了起始節點的所經過的網絡路徑的服務質量特徵並且添加應答報文，其中特別地更新相關特徵值。 接下來，加權函數被應用於在起始節點的應答報文緩衝存儲器中所存儲的應答報文的至少一個服務質量特徵，由此為每個由應答報文所經過的網絡路徑獲得了一個第三評估結果。 在第四運行時間結束之後，根據用於評估結果的第三選擇規則從在起始節點的應答報文緩衝存儲器中所存儲的應答報文中選擇應答報文。優選地，通過第三選擇規則這樣來選擇應答報文，從而使由應答報文所經過的網絡路徑始終具有相對於基準路由的、多於三個網絡節點-躍距的距離。通過第三選擇規則可以特別也這樣來選擇應答報文，從而使選擇的應答報文的所經過的網絡路徑具有相對於基準路由的最大距離。 接下來，通過由起始節點發送至目標節點的數據包且該數據包在正向方向上通過由選擇的應答報文所經過的網絡路徑傳輸至目標節點，來設立(建立)選擇的網絡路徑。起始節點可以為了這個目的生成確認報文(RCFM二路由確認)，將該確認報文傳輸至目標節點。可替換地，也可以通過第一有效數據包(該數據包與在網絡協議框架中所發出的路由報文不同)來確認路由。這是合理的，因為有效數據包可能會超過確認報文，或者確認報文可能會丟失。 通過根據本發明的第三種方法可以建立與基準路由距離相關的路由，其中網絡節
點的局部的幹擾同時對基準路由中的報文傳輸和對與該基準路由距離相關地建立的路由
中的報文傳輸產生影響的可能性可以最小化。第三種方法可以技術上簡單地實現並且能夠
實現在起始節點和目標節點之間可靠和安全地建立與基準路由距離相關的路由。 此外，第三種方法能夠以有利的方式實現，即對於多個在從起始節點至目標節點
的正向方向上已經在所期望的質量特徵方面選擇的網絡路徑來說，可以考慮到，即中間節
點在第一運行時間結束之後和在第二運行時間進行期間，接收到評估更好的應答報文，從
而使要建立的路由也在從目標節點至起始節點的反向方向上在所期望的質量特徵方面，在
這裡特別是相對於基準路由的距離相關性，可以得到進一步改進。 優選地，在第三種方法中，由中間節點接收到的應答報文僅在當第三運行時間還未結束的情況下才被傳輸，由此可以限制用於路由建立的整個持續時間。
15
本發明的第八個主題涉及一種網絡，該網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，在該網絡中在網絡節點中執行了網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明的第七個主題的第三種方法。 本發明的第九個主題涉及一種網絡的網絡節點，該網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，在該網絡中執行網絡協議，從而使網絡節點可以實施根據本發明的第七個主題的第三種方法。 根據本發明的方法的一個特別有利的設計方案，建立了與基準路由並行的路由，從而可以距離相關地建立用於報文傳輸的冗餘的路由，由此，在網絡節點的局部的幹擾的情況下不僅是對於報文傳輸來說是有源的路由而且也包括其備用路由都受到損害的可能性可以最小化。 根據本發明的方法的另一個特別有利的設計方案，每個網絡節點與其它網絡節點交換路由信息報文，其中在每個路由信息報文中包含有數據，該數據描述了，傳輸路由信息報文的網絡節點是否是基準路由的一部分。特別有利的是，在每個路由信息報文中包含有數據，該數據描述了，鄰近於傳輸路由信息報文的網絡節點的網絡節點是否是基準路由的一部分，其中在每個路由信息報文中特別優選地可以包含有數據，該數據描述了，在1-躍距_， 2-躍距_或者3-躍距_鄰近範圍之內鄰近於傳輸路由信息報文的網絡節點的網絡節點是否是基準路由的一部分。通過這種措施而在技術上簡單和可靠地使得每個網絡節點能夠測定由路由報文所經過的網絡路徑相對於基準路由的距離相關性。


現在根據一個實施例詳細說明本發明，其中參照附圖來進行說明。
圖1在示意性的視圖中示出了本發明的一個實施例；
圖2在另一示意性的視圖中示出了本發明的實施例； 圖3在第一示意性的視圖中示出了具有兩個相關程度大的並行路由的網絡和在第二示意性的視圖中示出了具有兩個相關程度小的並行路由的網絡； 圖4在示意性的視圖中示出了具有兩個相關程度大的並行路由的網絡，這兩個並行路由受到網絡節點的局部的幹擾的損害； 圖5在示意性的視圖中示出了具有兩個相關程度小的並行路由的網絡，在這兩個並行路由中僅有一個路由受到網絡節點的局部的幹擾的損害。
具體實施例方式
在本說明書的背景技術部分中已經對圖3至圖5進行了詳細說明，因此在這裡不再進行描述。 現在參照圖1和圖2對本發明的一個實施例進行描述。 在圖l和圖2中示出了無線聯網的面向連接的報文分組交換網絡(多-躍距-網絡)，該網絡具有多個通過點對點數據鏈路以數據技術方式彼此連接的網絡節點，這些網絡節點分別由所示出的字母來標註。網絡節點分別配有適合用於數據處理的處理裝置；以及發送裝置和接收裝置，以用於發送或接收數據包。在網絡節點中分散地執行的網絡協議，用於實施根據本發明的方法的一個實施例。
16
在該方法中，基於連接詢問(詢問從起始節點Q至目標節點Z的路由)來啟動一 系列處理步驟，以用於在網絡中設立路由，這些處理步驟在此在其整體上而言以概念"路由 發現(Route Discovery)"來表明。同樣的路由發現可以通過起始節點和目標節點的地址、 服務等級以及路由代碼明確地識別。 藉助於根據本發明的方法建立的路由應該具有相對於已經在網絡中存在的路由 (基準路由)的多於三個網絡節點-躍距的距離，而該路由在這裡例如是並行路由。假設這 種並行路由已經在網絡中存在。該路由例如可能通過根據本發明的方法的之前的路由發現 而已經建立好了。 為了這個目的，起始節點Q首先生成詢問報文RREQ(RREQ =路由請求)作為路由 報文，該詢問報文以廣播的方法發送至起始節點Q的所有最接近的相鄰節點。這在圖1的 左側視圖中藉助於表示詢問報文RREQ的發出的箭頭而示意性地示出，在該左側視圖中示 出了起始節點Q和起始節點Q的最接近的相鄰節點El... Ek。詢問報文RREQ的報文格式在此例如如下所示
欄位大小報文類型4Bit源地址32Bit目標地址32Bit服務等級8Bit路由代碼8Bit路由請求代碼16Bit服務質量信息相關因數16Bit證實的隊列長度16Bit最小儲備帶寬8Bit最小自由帶寬8Bit路由長度8Bit相應地，在詢問報文RREQ中包含有用於報文類型(在現在的情況下是"詢問報文")的標識符；起始節點的標識符；目標節點的標識符；所期望的服務等級的標識符；用於
標識符要建立的路由的路由代碼；用於標識符詢問報文RREQ的路由請求代碼。 附加地還包含有用於描述由詢問報文所經過的網絡路徑的性質的不同的服務質
量信息，在它們之中特別重要的是相關因數(相關特徵值)，該相關因數給出了要建立的路
由相對於已經在網絡中存在的並行路由的距離相關性。另外的服務質量信息是證實的隊
列長度(隊列=等候的隊列)；為了數據傳輸而保留在路由上的最小帶寬；最小自由帶寬；
以及路由長度。 對於每個在起始節點Q和目標節點Z之間的網絡的中間節點有效的是
如果網絡的中間節點第一次接收到相同路由發現的詢問報文RREQ，則該中間節點 將詢問報文RREQ存儲在詢問報文緩衝存儲器(路由請求緩衝存儲器)中並且以可預調的 第一運行時間1\啟動第一定時脈衝發生器(定時器)以及以可預調的第三運行時間T3啟 動第三定時器。啟動時間和這兩個運行時間的長度這樣來選擇，從而使第三運行時間^在
17第一運行時間1\之後進行。 在第一運行時間1\進行期間和在第三運行時間T3進行期間，所有到達該中間節 點的、屬於相同的路由發現的詢問報文RREQ都被中間存儲(緩衝)在詢問報文緩衝存儲器 中。因此，在第一運行時間1\結束之後直到進行第三運行時間T3為止，所有到達的、屬於相 同的路由發現的詢問報文RREQ都被中間存儲在詢問報文緩衝存儲器中。
在第一運行時間1\結束之後，由中間節點從所有在第一運行時間1\運行期間存儲 在詢問報文緩衝存儲器中的詢問報文RREQ中選擇詢問報文。選擇基於作為服務質量信息 而存儲在詢問報文RREQ中的質量特徵的質量特徵來實現。每個中間節點為了這個目的而 更新被緩衝的詢問報文的服務質量信息。 在中間節點中，為了這個目的而執行集合函數或加權函數以用於每個被緩衝的詢 問報文RREQ，該函數能夠實現詢問報文RREQ的(更新的)質量特徵的加權評估。作為結 果，加權函數發出評估值，以用於每個詢問報文RREQ。作為質量特徵，在此特別地考慮到相 關因數，也就是說尺度標準，以用於由詢問報文所經過的網絡路徑相對於在網絡中已經建 立的並行路由的距離相關性。優選地，相關因數由計算到加權函數中的質量特徵中獲得了 最高的權重(優先權)。 由中間節點從被緩衝的詢問報文RREQ中選擇詢問報文RREQ是根據用於加權函數 結果的可選擇的選擇規則來實現的，其中在此選擇詢問報文RREQ，其被經過的網絡路徑具 有相對於基準路由的多於三個網絡節點-躍距的距離。特別地也可以選擇那個詢問報文 RREQ，其所經過的網絡路徑具有最小的相關性，也就是說相對於已經存在的並行路由的最 大的距離。 接下來，網絡節點修改所選擇的詢問報文RREQ，其方法是使所有與路由相關的網 絡節點信息得到匹配。因此在詢問報文RREQ中更新服務質量信息，其中特別地使要建立的 路由相對於已經存在的並行路由的相關因數在考慮到發送詢問報文RREQ的網絡節點的情 況下得到匹配。 為了使網絡節點能夠確認相對於路由的相關性，在根據本發明的方法中，所有網 絡節點藉助於路由信息報文來交換關於在網絡節點的鄰近範圍中的路由的信息。這以這種 方式來實現，即每個網絡節點通過傳輸路由信息報文來通知所有最接近的相鄰節點，其路 由包含該節點作為中間節點並且其路由經過在其1-躍距_， 2-躍距-和3-躍距-鄰近範 圍中的網絡節點。 基於通過路由信息報文來傳輸的信息，可以計算出路由的相關性，其中每個中間 節點為了這個目的將在1-躍距_， 2-躍距-和3-躍距-鄰近範圍中的路由的所有中間節 點的數量，以及經過相應的網絡節點的並行路由的數量集合在一起。作為集合函數可以應 用加法。並行路由的數量在集合中按照距離來進行加權。權重從3-躍距-鄰近範圍中的 路由直至網絡節點上的路由為止是上升的。 在本實施例中，路由信息報文相對於基準路由被傳輸，該基準路由是並行路由。同 樣地，該方法也可以用於，確認和考慮到相對於另一個連接的路由(不是並行路由)的相關 性。 此外，參照鄰近信息給出了用於確認相關性的示例性的算法 function CORRELATION(相關函數)(srcAddr， dstAddr， serviceClass (月艮務等
18級)，routeNumber (路由代碼)) correlationFactor (相關因數)一0 for all i e 〈局域節點上的路由>do If is Parallel (srcAddr， dstAddrm， serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+12 end if end for for all i e 〈直接相鄰節點上的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm， serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+3 end if end for for all i e 〈具有三邊距離的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm, serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+3 end if end for for all i e 〈具有四邊距離的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm, serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+1 end if end for return correlationFactor end function 接下來，網絡節點以廣播的方法將被修改的詢問報文RREQ發送至所有其最接近
的相鄰節點。 在圖1中通過中間的視圖示出了這一點，其示出了中間節點I，該節點從多個中間節點. . Fm分別獲得了詢問報文RREQ，接收到的詢問報文RREQ在詢問報文緩衝存儲器中緩衝，從這些接收到的詢問報文中選擇詢問報文RREQ，該選擇的詢問報文RREQ相應於其本身的與路由相關的信息來修改並且這些被修改的詢問報文RREQ以廣播的方法被發送至所有直接相鄰的網絡節點.. Gn。每個網絡節點存儲了信息，它從該網絡節點接收到了各自的詢問報文RREQ。 最後，目標節點Z從其相鄰的網絡節點.. Hp分別獲得了詢問報文RREQ，這在圖1中的右側視圖中示出。當接收到相同的路由發現的第一詢問報文RREQ時，目標節點Z以可預調的第二運行時間T2啟動第二定時器。在第二運行時間T2進行期間，目標節點Z將所有接收到的詢問報文RREQ在詢問報文緩衝存儲器中緩衝。 在第二運行時間T2結束之後，從在詢問報文緩衝存儲器中存儲的詢問報文RREQ中通過目標節點Z選擇了多個詢問報文RREQ。詢問報文RREQ的選擇基於作為服務質量特徵在詢問報文RREQ中所存儲的質量特徵來實現，其中在更新質量特徵之後，如已經在中間節點中那樣來應用加權函數。質量特徵在加權函數中的權重優選地以這種方式來實現，即為相關因數分配在質量特徵中的最高的權重。 多個詢問報文RREQ的選擇根據用於評估結果的選擇規則來實現，其中在此例
如選擇詢問報文，其所經過的網絡路徑分別具有相對於基準路由間隔開多於三個網絡節
點-躍距的距離。特別地，具有相對於並行路由的逐漸上升的相關性的那個詢問報文RREQ，
以具有相對於並行路由的最小相關性的那個詢問報文RREQ為開始來選擇。通過選擇多個
詢問報文RREQ，在起始節點和目標節點之間選擇多個可能的並行的正向路由，在這些正向
路由中例如可以實現相對於已經建立的並行路由的儘可能高的距離相關性。 接下來，目標節點Z生成應答報文(RREP = "Route R印lay(路由應答)")，該應
答報文具有更新的服務質量信息，以用於所經過的網絡路徑，該應答報文以單播的方法被
分別發送至所有相鄰的中間節點，由這些中間節點接收到了所選擇的詢問報文RREQ。這在
圖2中的左側視圖中示出，其中以示意性的方式示出了，即目標節點Z將多個應答報文發送
至直接相鄰的網絡節點.. Hp。
0184]應答報文RREP的報文格式在此例如如下所示0185]欄位大小
0186]報文類型4Bit
0187]源地址32Bit
0188]目標地址32Bit
0189]服務等級8Bit
0190]路由代碼8Bit
0191]路由請求代碼16Bit
0192]服務質量信息
0193]相關因數16Bit
0194]證實的隊列長度16Bit
0195]最小儲備帶寬8Bit
0196]最小自由帶寬8Bit
0197]路由長度8Bit
0198]每個中間節點接收到其中一個應答報文RREP，並將該應答報文以單播的方法繼續發送至最接近的網絡節點，其由該節點獲得了傳輸的詢問報文RREQ。對於由中間節點來傳輸應答報文RREP的前提條件是，即中間節點的所配屬的路由發現的第二運行時間T2還未結束。如果所配屬的路由發現的所配屬的第二運行時間L已經結束了，那麼不能繼續處理該應答報文RREP。 應答報文RREP因此以單播的方法在由所選擇的詢問報文RREQ所定義的正向路由的反向方向上被傳輸至起始節點Q。通過應答報文RREP將所選擇的路由通知給所有接收中的中間節點和起始節點Q。每個接收應答報文RREP的中間節點可以根據起始節點的地址和路由請求代碼將該應答報文分配給一個路由發現。也可能出現這種情況，即一個中間節點接收到多個應答報文RREP，這些應答報文
被傳輸至多個網絡節點，其從這些網絡節點接收到相應的詢問報文RREQ。由於中間節點在直至第三運行時間T3結束為止，也就是說也還在發出詢問報文RREQ之後，將到達的詢問報文RREQ緩衝存儲在詢問報文緩衝存儲器中，因此可能出現這種情況，即通過在第三運行時間T3結束之後所接收到的詢問報文RREQ定義了評估更好的路由。在這種情況下，中間節點將應答報文RREP傳輸至那個前節點，其從該節點接收到了最好的(評估為最好的)所緩衝存儲的詢問報文RREQ。應答報文為了這個目的而補充上自身的質量特徵。由此產生了這種可能性，通過在中間節點中在已經成功發出了詢問報文RREQ之後所接收到的詢問報文RREQ而考慮到後來的路由改進。最好的詢問報文RREQ的選擇通過加權函數的應用和根據用於評估結果的選擇規則的選擇(例如相對於已經存在的並行路由的最小的相關性)來實現。 這一點在圖2中的中間視圖中示出，該視圖示出了中間節點I，該節點從多個中間節點.. Gj分別接收到了應答報文RREP並且將其發送至網絡節點Fi，其從該節點接收到了具有最好的路由的詢問報文RREQ。 由於中間節點在直至第三運行時間T3結束為止將詢問報文RREQ緩衝存儲在詢問報文緩衝存儲器中，因此可能出現這種情況，即對詢問報文RREQ進行緩衝存儲，其重新到達網絡中迴路上的那個網絡節點，例如以這種方式將其從後續的網絡節點以廣播的方法發送至網絡節點。然而由於與在原始碼路由方法中不同，沒有信息通過已經訪問過的網絡節點而被存儲在協議報文中，因此迴路的形成確信無疑地不能被識別。然而如果對於詢問報文RREQ來說不能識別，即該報文處於迴路上，那麼其可能被選擇，以用於當應答報文RREP到達時建立反向路由。應答報文RREP隨後可能反向地採取如同詢問報文RREQ那樣的相同路徑並且重新到達迴路的起始點。由於網絡節點在該位置上根據相同的指數而確認反向路由的繼續的曲線，因此應答報文RREP可能停留在該迴路上，直到其可能基於結束的最大運行時間(TTL = Time To Live(生存時間))而被刪除為止。 為了防止形成迴路，必須首先阻止重新考慮到已經經過了一個網絡節點的詢問報文RREQ。但這確信無疑地是不可能的，這是因為報文的路徑不可能被倒轉。但為了避免形成迴路應用了試探法。其在於，接收到的詢問報文RREQ僅在當那裡未緩衝存儲有其它的詢問報文RREQ且該詢問報文在所有的質量特徵(服務質量信息)方面並不是更差的時才在詢問報文緩衝存儲器中緩衝存儲。為此例如可以應用下面的算法 Function IsNotOnALoop (r) for all i e Q do (Q代表所緩衝的詢問報文RREQ的量) If corr(i)《corr(r) A delay (i)《delay (r) A hops (i)《hops (r) then return false end if end for return true end function 因此，當詢問報文RREQ處於迴路上時則該報文未被緩衝存儲。反覆被接收的詢問
報文RREQ來自於原始的詢問報文RREQ，該原始的詢問報文始終處於詢問報文緩衝存儲器中。出於這個原因，至少一個詢問報文RREQ存在於詢問報文緩衝存儲器中，且該至少一個詢問報文基於單調而在所有的質量特徵中並不比反覆被接收的詢問報文RREQ更差。處於迴路上的詢問報文RREQ因此在任何情況下都被識別。 如果起始節點Q接收到路由發現的第一應答報文RREP，則其以可選擇的第四運行時間T4啟動第四定時器。在第四運行時間T4進行期間，另外到達的應答報文RREP被中間存儲在起始節點Q的應答報文緩衝存儲器中。 在第四運行時間T4結束之後，起始節點Q從存儲在詢問報文緩衝存儲器中的詢問報文RREQ中選擇詢問報文。詢問報文RREQ的選擇基於作為服務質量信息而存儲在詢問報文RREQ中的質量特徵來實現，其中為此如已經在中間節點和目標節點中那樣應用了加權函數。在加權函數中對質量特徵進行加權優選地以這種方式實現，即為相關因數分配了在質量特徵中的最高權重。作為最好的應答報文RREP例如選擇了那個具有相對於已經在網絡中建立的並行路由最小的相關性的應答報文。 接下來，起始節點Q生成確認報文，該確認報文經過屬於選擇的應答報文RREP的正向路由傳輸至目標節點Z，由此確認所選擇的路由並建立路由。確認報文的報文格式在此例如如下所示
欄位大小報文類型4Bit源地址32Bit目標地址32Bit服務等級8Bit路由代碼8Bit對於每個中間節點來說有效的是如果中間節點接收到這種確認報文，則該中間
節點將相應的記錄插入其路由表中。該記錄包含了起始節點的地址、目標節點的地址、服務等級、路由代碼、發送確認報文的網絡節點的地址(前地址)和後續的網絡節點的地址(後地址)。通過記錄前地址也能夠實現在從目標節點至起始節點的反向方向上進行數據傳輸，從而設立了雙向的連接路徑。當應該將服務質量降低通知給起始節點時，則在朝向於起始節點方向上的數據傳輸則特別重要。 如果目標節點Z接收到確認報文，則在網絡中建立新的路由。 在路由發現中已經建立了與已經在網絡中存在的並行路由距離相關的在網絡中的新的路由，在該路由發現結束之後，起始節點檢查，是否至少一個另外的並行路由或者說冗餘的路由在網絡中存在。在本實施例中假定為，即在網絡中已經存在有並行路由。
對於這種情況，即還沒有在網絡中設立路由，則兩個不同的路由發現依次地(連續地)通過，其中在第一路由發現中建立了第一路由和在第二路由發現中建立了與第一路由距離相關的第二路由。對於建立第一路由來說，相關因數的值為零，這是因為可以不考慮與已經存在的路由的相關性。 在根據本發明的方法中，可以通過應用加權函數來發現和建立具有相對於例如在網絡中的並行路由特別是最小的相關性的路由。這意味著，即如果存在這種節點分離的路由時則發現了該節點分離的路由。這也意味著，即如果不存在節點分離的路由則發現了非節點分離的路由。 在根據本發明的方法中，可以建立一種路由，該路由具有大的距離，特別是具有多於三個網絡節點-躍距的距離，例如具有相對於基準路由的最大的可能的距離，這具有優
22點，即局部幹擾對兩個路由產生影響的可能性得以最小化。通過連續通過多個路由發現，可以以這種方式產生多個路由。 如果在所建立的路由中，路由的每個網絡節點與另外的路由的任意的網絡節點間隔開多於三個躍距，則造成在其中一個路由上服務質量降低的局部幹涉不會對另外的路由的服務質量產生影響。 如果數據傳輸單獨地通過路由實現並且在數據傳輸期間出現了服務質量降低或者有源的路由的中間節點發生故障，則數據通信可以通過並行路由來進行，該並行路由隨後成為了有源的路由。在這種情況下建立了並行路由來作為備用連接路徑，而不會妨礙已經存在的數據傳輸。之前的路由可以通過從起始節點傳輸至目標節點的撤銷報文(Abbaunachricht)(路由撤銷)而被撤銷。這種分解報文的報文格式在此例如如下所示
欄位大小報文類型4Bit源地址32Bit目標地址32Bit服務等級8Bit路由代碼8Bit在根據本發明的方法中，每個網絡節點管理一個用於到達的數據包的雙向的傳輸的路由表。路由表為用於數據包的最接近的躍距的地址分配了由起始節點的地址、目標節
點的地址、服務等級和路由代碼所構成的4-元組。源節點和目標節點的地址從數據包的IP報頭的相應的欄位中得出。為此必須將兩個值以二進位編碼的形式存儲。需要將到達中間節點的數據包分配至路由，這是因為多個路由可以經過一個相同的網絡節點並因此存在這種可能性，即數據包經過錯誤的相鄰節點來傳輸。 藉助於根據本發明的方法可以建立路由，特別是並行路由，它們在考慮到距離相關性的情況下是彼此任意獨立的。在此，可以始終建立路由，特別是並行路由，其具有相對於所有另外所建立的路由的最小的相關性。因此，如果由於網絡的受限制的拓撲而不能發現那些具有對於相關性所要求的指數的路由，則根據本發明的方法也就可以發現路由。
在根據本發明的方法中可以排除這種情況，即可能意味著對於路由的服務質量降低的局部幹涉也可能對一個或多個另外的路由的服務質量產生影響。因此，如果一個或多個路由，特別是並行路由，由於局部幹涉而發生故障或者說其服務質量降低時，則也就還可以維持用於連接的服務質量。 通過根據本發明的方法可以分散地通過在網絡節點之間的局部的信息交換而計算出相關性，也就是說兩個路由、特別是並行路由的距離，並且將該信息考慮在內以用於路由的建立。由此避免了由於大規模網絡信息交換而引起的系統開銷，並且使可量測性得到改進。 在根據本發明的方法中，網絡節點實施了加權函數，其可以取決於加權的質量特徵計算出路由的質量，從而使該質量可以與另一個路由的質量進行比較。由於可以利用該加權函數而考慮到在路由的建立的情況下的路由的質量，因此能夠通過所建立的路由來實現更好的服務質量，從而可以將負載更好地分配到網絡上。
根據本發明的方法可以在任意的質量特徵(對於質量特徵分別定義了一個代數) 方面使路由得到優化。對局部接收到的詢問報文進行評估並且在必要時將其傳輸，其中特 別也可以多次傳輸。以這種方式也可以建立這種路由，該路由雖然比可能是最短的路由更 長，但就其質量特徵而言，能夠實現更好的數據傳輸。因此可以建立這種路由，該路由能夠 實現與傳統方法相比的更大的數據吞吐量以及更少的延時。除此之外，可以在建立路由時 考慮到負載情況。此外，在根據本發明的方法中可以通過詢問報文RREQ的攜帶的質量特徵 的或然性檢驗來判斷，是否其已經由各自的網絡節點傳輸了，從而可以避免具有迴路的路 由。 通過這種可能性，即在出現了局部幹擾或網絡節點故障的情況下將數據通信改變 線路到在考慮到距離相關性而建立的並行路由上，由此可以避免在數據傳輸中的服務質量 降低。 根據本發明的方法可以為一個連接分配L3-包(L3 = Layer 3)，也就是說來自於 0SI層模型(0SI =開放式系統互聯(Open Systemslnterco皿ection))的第三層(網絡交 換層或者說網絡層)的數據包。路由的服務質量特徵以典型的方式例如是OSI模型的第一 層(比特傳輸層)和第二層(安全層)的連接特徵。在網絡協議的路由報文(詢問報文， 應答報文)中，路由的服務質量特徵以聚集的或非聚集的形式存儲在具有至少一個數據結 構的數據容器中。在此，可以為路由的每個網絡節點分配一個單獨的數據結構。
在所示出的方法中，可以在所有所建立的路由上連續地利用測試-數據包來監控 服務質量。 通過根據本發明的方法，用信號來傳遞多個並行的正向路由，從而為目標節點提 供了多個路由可供選擇，由此改進了路由的質量。由於多個應答報文RREP可以由目標節點 發送，因此可以考慮通過在中間節點中在已經發出了詢問報文RREQ之後所接收到的詢問 報文RREQ來進行以後的路由改進。
2權利要求
一種用於在報文分組交換網絡中建立路由的方法，所述報文分組交換網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述路由通過中間節點將起始節點與目標節點連接起來，其中-測定具有各自的服務質量特徵的多個測試路由，-為每個測試路由計算出相關特徵值，所述相關特徵值描述了與在網絡中存在的基準路由的距離相關性；-用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用於測試路由的至少一個服務質量特徵，其中所述相關特徵值作為服務質量特徵包含在函數自變量中，由此為每個測試路由獲得了一個評估結果；-根據用於所述測試路由的評估結果的選擇規則來選擇測試路由；-將所述被選擇的測試路由設定為在所述網絡中的路由。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述相關特徵值在所述加權函數之內具有最大 的權重。
3. 根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，所述被選擇的測試路由具有相對於 所述基準路由的、多於三個網絡節點_躍距的距離。
4. 根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，所述被選擇的測試路由具有相對於 所述基準路由的最大距離。
5. —種用於在報文分組交換網絡中建立路由的方法，所述報文分組交換網絡由以數 據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述路由通過中間節點使起始節點(Q)與目標節點 (Z)連接起來，所述方法具有以下步驟a) 所述起始節點生成包含服務質量特徵的詢問報文(RREQ)，所述詢問報文以廣播的 方法發送至所述目標節點，其中包含有作為服務質量特徵的至少一個相關特徵值，所述相 關特徵值描述了由所述詢問報文所經過的網絡路徑相對於在所述網絡中的基準路由的距 離相關性；b) 其中，每個中間節點bl)在第一次接收到所述詢問報文(RREQ)的情況下將所述詢問報文存儲在詢問報文 緩衝存儲器中並且以可預調的第一運行時間0\)啟動第一定時脈衝發生器；b2)將在所述第一運行時間期間所接收到的詢問報文存儲在所述詢問報文緩衝存儲器中；b3)為每個在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文更新其服務質量特徵；b4)用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用於在所述詢問報文緩衝存儲 器中所存儲的所述詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中，所述相關特徵值包含在函數 自變量中，由此為每個詢問報文獲得了一個第一評估結果；b5)在所述第一運行時間結束之後，根據用於所述第一評估結果的第一選擇規則從在 所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的所述詢問報文中選擇詢問報文；b6)將所述被選擇的詢問報文以廣播的方法發送至鄰近的網絡節點；c) 其中，所述目標節點cl)在第一次接收到所述詢問報文(RREQ)的情況下將所述詢問報文存儲在詢問報文 緩衝存儲器中並且以可預調的第二運行時間(T2)啟動第二定時脈衝發生器；c2)將在所述第二運行時間期間所接收到的詢問報文存儲在所述詢問報文緩衝存儲器中；c3)為每個在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文更新其服務質量特徵； c4)所述加權函數被應用於在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的所述詢問報文的至少一個服務質量特徵，由此為每個詢問報文獲得了一個第二評估結果；c5)在所述第二運行時間結束之後，根據用於所述第二評估結果的第二選擇規則選擇詢問報文；c6)生成包含服務質量特徵的應答報文(RREP)，所述應答報文在反向方向上至少部分 地通過由所述選擇的詢問報文所經過的所述網絡路徑傳輸至所述起始節點，由此將所述網 絡路徑設定為路由。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中，所述相關特徵值在所述加權函數之內具有最大 的權重。
7. 根據權利要求5至6中任一項所述的方法，其中，通過所述第一選擇規則選擇詢問報 文，從而使由所述詢問報文所經過的所述網絡路徑具有相對於所述基準路由的、多於三個 網絡節點-躍距的距離。
8. 根據權利要求5至6中任一項所述的方法，其中，通過所述第一選擇規則選擇詢問報 文，從而使由所述詢問報文所經過的所述網絡路徑具有相對於所述基準路由的最大距離。
9. 根據權利要求5至8中任一項所述的方法，其中每個中間節點al)在第一次接收到所述詢問報文(RREQ)的情況下以可預調的第三運行時間(T3)啟 動第三定時脈衝發生器，其中，所述第三運行時間在所述第一運行時間之後進行；a2)將在所述第三運行時間(T3)進行期間所接收到的詢問報文存儲在所述詢問報文緩 衝存儲器中；a3)為每個在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文更新其服務質量特徵； a4)用於對服務質量特徵進行加權評估的所述加權函數被應用於在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的所述詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中，所述相關特徵值包含在所述函數自變量中，由此為每個詢問報文獲得了一個第一評估結果；a5)在接收到應答報文的情況下檢查，是否在所述第一運行時間結束之後和在所述第三運行時間期間存儲在所述中間節點的所述詢問報文緩衝存儲器中的根據所述第一選擇規則的詢問報文具有與在所述第一運行時間結束之後傳輸的所述詢問報文相比更好的評估結果；a6)對於這種情況，即在所述中間節點中不存在評估更好的詢問報文，所述應答報文在 反向方向上沿著由所述目標節點選擇的所述詢問報文所經過的所述網絡路徑來傳輸；a7)對於這種情況，即在所述中間節點中存在評估更好的詢問報文，所述應答報文在反 向方向上沿著由所述中間節點評估更好的所述詢問報文所經過的所述網絡路徑來傳輸。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，由中間節點接收到的應答報文僅在所述第三運 行時間還未結束的情況下傳輸。
11. 一種用於在報文分組交換網絡中建立路由的方法，所述報文分組交換網絡由以數 據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述路由通過中間節點使起始節點與目標節點連接 起來，所述方法具有以下步驟a) 所述起始節點生成包含服務質量特徵的詢問報文(RREQ)，所述詢問報文以廣播的 方法發送至所述目標節點，其中，作為服務質量特徵包含有至少一個相關特徵值，所述相關 特徵值描述了由所述詢問報文所經過的網絡路徑相對於在所述網絡中的基準路由的距離 相關性；b) 其中，每個接收到詢問報文的中間節點bl)在第一次接收到所述詢問報文(RREQ)的情況下，將所述詢問報文存儲在詢問報文 緩衝存儲器中並且以可預調的第一運行時間0\)啟動第一定時脈衝發生器以及以可預調 的第三運行時間(T3)啟動第三定時脈衝發生器；b2)將在所述第一運行時間期間和在所述第三運行時間期間所接收到的詢問報文存儲 在所述詢問報文緩衝存儲器中；b3)為每個在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文更新其服務質量特徵；b4)用於對服務質量特徵進行加權評估的加權函數被應用於在所述詢問報文緩衝存儲 器中所存儲的所述詢問報文的至少一個服務質量特徵，其中，所述相關特徵值包含在函數 自變量中，由此為每個詢問報文獲得了一個第一評估結果；b5)在所述第一運行時間結束之後，從在所述第一運行時間期間在所述詢問報文緩衝 存儲器中所存儲的所述詢問報文中根據用於所述第一評估結果的第一選擇規則選擇詢問 報文；b6)將所述選擇的詢問報文以廣播的方法發送至鄰近的網絡節點；c) 其中，所述目標節點cl)在第一次接收到所述詢問報文(RREQ)的情況下，將所述詢問報文存儲在詢問報文 緩衝存儲器中並且以可預調的第二運行時間(T2)啟動第二定時脈衝發生器；c2)將在所述第二運行時間期間所接收到的詢問報文存儲在所述詢問報文緩衝存儲器中；c3)為每個在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的詢問報文更新其服務質量特徵； c4)所述加權函數被應用於在所述詢問報文緩衝存儲器中所存儲的所述詢問報文的至少一個服務質量特徵，由此為每個詢問報文獲得了一個第二評估結果；c5)在所述第二運行時間結束之後，根據用於所述第二評估結果的第二選擇規則選擇多個詢問報文；c6)生成包含服務質量特徵的應答報文(RREP)，所述應答報文在反向方向上至少部分 地分別通過由所述選擇的詢問報文所經過的所述網絡路徑傳輸至所述起始節點；d) 其中，每個接收到詢問報文的中間節點dl)在接收到應答報文的情況下檢查，是否在所述第一運行時間結束之後和在所述第 三運行時間期間存儲在所述中間節點的所述詢問報文緩衝存儲器中的根據所述第一選擇 規則的詢問報文具有與在所述第一運行時間結束之後傳輸的所述詢問報文相比更好的評 估結果；d2)對於這種情況，即在所述中間節點中不存在評估更好的詢問報文，所述應答報文在 反向方向上沿著由所述目標節點選擇的所述詢問報文所經過的所述網絡路徑來傳輸；d3)對於這種情況，即在所述中間節點中存在評估更好的詢問報文，所述應答報文在反 向方向上沿著由所述中間節點評估更好的所述詢問報文所經過的所述網絡路徑來傳輸；e)其中，所述起始節點el)在第一次接收到所述應答報文(RREP)的情況下，將所述詢問報文存儲在應答報文 緩衝存儲器中並且以可預調的第四運行時間(T4)啟動第四定時脈衝發生器；e2)將在所述第四運行時間期間所接收到的應答報文存儲在所述應答報文緩衝存儲器中；e3)為每個在所述應答報文緩衝存儲器中所存儲的應答報文更新所述所經過的網絡路 徑的所述服務質量特徵；e4)所述加權函數被應用於在所述應答報文緩衝存儲器中所存儲的所述應答報文的至 少一個服務質量特徵，由此為每個網絡路徑獲得了一個第三評估結果；e5)在所述第四運行時間結束之後，根據用於所述評估結果的第三選擇規則選擇應答 報文；e6)數據包在正向方向上通過由所述選擇的應答報文所經過的所述網絡路徑傳輸至所 述目標節點，由此設定所述路由。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，所述起始節點生成確認報文，將所述確認報文 傳輸至所述目標節點，由此設定所述路由。
13. 根據權利要求11至12中任一項所述的方法，其中，所述相關特徵值在所述加權函 數之內具有最大的權重。
14. 根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其中，通過所述第一選擇規則選擇詢 問報文，從而使由所述詢問報文所存儲的所述網絡路徑始終具有相對於所述基準路由的、 多於三個網絡節點_躍距的距離。
15. 根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其中，通過所述第一選擇規則選擇詢 問報文，從而使由所述詢問報文所存儲的所述網絡路徑具有相對於所述基準路由的最大距 離。
16. 根據權利要求11至15中任一項所述的方法，其中，通過所述第二選擇規則選擇詢 問報文，從而使選擇的所述詢問報文的所經過的所述網絡路徑始終具有相對於所述基準路 由的多於三個網絡節點-躍距的距離。
17. 根據權利要求11至15中任一項所述的方法，其中，通過所述第二選擇規則選擇詢 問報文，從而使選擇的所述詢問報文的所經過的所述網絡路徑，以具有相對於所述基準路 由的最大距離的那個網絡路徑為開始，而具有相對於所述基準路由的逐漸減少的距離。
18. 根據權利要求11至17中任一項所述的方法，其中，通過所述第三選擇規則選擇應 答報文，從而使由所述應答報文所經過的所述網絡路徑具有相對於所述基準路由的、多於 三個網絡節點-躍距的距離。
19. 根據權利要求11至17中任一項所述的方法，其中，通過所述第三選擇規則選擇應 答報文，從而使由所述應答報文所經過的所述網絡路徑具有相對於所述基準路由的最大距 離。
20. 根據權利要求11至19中任一項所述的方法，其中，由中間節點接收到的應答報文 僅在所述第三運行時間還未結束的情況下傳輸。
21. 根據權利要求1至20中任一項所述的方法，其中，建立了與所述基準路由並行的路由。
22. 根據權利要求1至21中任一項所述的方法，其中，每個網絡節點與其它網絡節點交 換路由信息報文，其中，在每個路由信息報文中包含有數據，所述數據描述了 ，傳輸所述路 由信息報文的網絡節點是否是所述基準路由的一部分。
23. 根據權利要求22所述的方法，其中，在每個路由信息報文中包含有數據，所述數據 描述了，鄰近於傳輸所述路由信息報文的所述網絡節點的網絡節點是否是所述基準路由的 一部分。
24. 根據權利要求22所述的方法，其中，在每個路由信息報文中包含有數據，所述數據 描述了，在l-躍距，2-躍距或者3-躍距之內相鄰於發送路由信息報文的網絡節點的那些網 絡節點是否是所述基準路由的一部分。
25. —種網絡，由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述網絡的網絡節點被設 定為適合用於實施根據權利要求1至4和21至24中任一項所述的方法。
26. —種網絡的網絡節點，所述網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述 網絡節點被設定為適合用於實施根據權利要求1至4和21至24中任一項所述的方法。
27. —種網絡，由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述網絡的網絡節點被設 定為適合用於實施根據權利要求5至10和21至24中任一項所述的方法。
28. —種網絡的網絡節點，所述網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述 網絡節點被設定為適合用於實施根據權利要求5至10和21至24中任一項所述的方法.
29. —種網絡，由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述網絡的網絡節點被設 定為適合用於實施根據權利要求11至24中任一項所述的方法。
30. —種網絡的網絡節點，所述網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，所述 網絡節點被設定為適合用於實施根據權利要求11至24中任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及一種用於在報文分組交換網絡中建立路由的方法、網絡和網絡節點，該報文分組交換網絡由以數據技術方式彼此連接的網絡節點構成，該路由通過中間節點將起始節點與目標節點連接起來，其中與已在網絡中建立的基準路由距離相關地建立路由。
文檔編號H04L12/56GK101766006SQ200880100563
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月16日 優先權日2007年7月26日
發明者保勞格·祖德海爾·莫格雷, 克裡斯蒂安·施溫根施洛格爾, 安德烈亞斯·齊勒爾, 馬蒂亞斯·霍利克 申請人:西門子公司