无线网格通信网络的路由制造技术

公开了一种维持无线网格通信网络的第一网络节点中的数据包转发信息的方法，该无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点。该方法包括：通过相应的无线通信链路接收与第一网络节点连接的相邻网络节点的各自的活动指示符，并确定用于第一网络节点的输出无线通信链路的各自的链路指示符，每个这种链路指示符表示所涉及的链路的数据包传输特性。该方法还包括：对于第一网络节点的输出通信链路中的每一个，将与该输出无线通信链路相关联的链路指示符与活动指示符进行组合，从而生成用于目的网络节点的输出无线通信链路的路由值，该活动指示符与经由该输出无线通信链路而被连接至第一网络节点的相邻网络节点有关。根据所生成的路由值为目的网络节点确定选择的下一通信链路；并且将所选择的下一通信链路存储作为与所涉及的目的网络节点的所选择的下一通信链路有关的转发信息。

Routing in wireless mesh communication networks

A method of maintaining packet forwarding information in a first network node of a wireless grid communication network with multiple network nodes interconnected through wireless communication links is disclosed. The method includes receiving respective activity indicators of adjacent network nodes connected to the first network node through corresponding wireless communication links and determining respective link indicators for the output wireless communication links of the first network node, each of which represents the packet transmission characteristics of the link involved. Sex. The method also includes: for each of the output communication links of the first network node, a link indicator associated with the output wireless communication link is combined with an activity indicator to generate a routing value for the output wireless communication link of the destination network node, which is wireless via the output. The communication link is related to the adjacent network nodes connected to the first network node. The selected next communication link is determined according to the generated routing value of the destination network node; and the selected next communication link is stored as forwarding information related to the selected next communication link of the destination network node involved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线网格通信网络的路由
本专利技术涉及无线网格通信网络，具体是涉及在这种网络中的数据包的路由。
技术介绍
附图中的图1示出了简化的示例无线网格通信网络，该无线网格通信网络包括通过双向无线通信链路12进行互连的多个网络节点10。运行网络节点10以彼此通信，以在网络节点10之间传送通信数据。由于定义了通信链路12的虚拟网格的网络节点之间的多个连接，这种类型的网络被称为“网格”网络。无线网格网络中的数据包的路由受到包括无线链路质量的许多因素的影响。在室外网络的情况下尤其如此，其中，链路质量可受到诸如天气或其他信号衰减和阻塞因素之类的许多不同室外因素的影响。此外，由于消费者期望高质量、高速的服务，尤其是在无线网络中传送在线内容，所以在这种网络中非常期望低延迟和低数据包丢失。在大型无线网格网络中，上报和控制报文可能需要很长时间才能与中央网络控制器进行通信。这是高速毫米波无线网络例如那些在60GHz波段运行的无线网络中的一个重要问题。在这种高速网络中，需要快速采取控制决策以避免数据包丢失和增加的延迟。现有网络控制方案利用中央控制器来确定网络中数据包和数据包组的转发。尤其在无线网络中，路由的这种中央控制的高延迟会导致：数据包丢失增加、相关联的重发送以及数据传送本身的延迟增加。因此，期望提供一种技术，该技术能够克服适用于这种高速无线通信网络中的现有控制和路由方法的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种维持无线网格通信网络的第一网络节点中的数据包转发信息的方法，该无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，该第一网络节点具有多个输出无线通信链路，该多个输出无线通信链路将第一网络节点与网络中相应的相邻网络节点进行连接，该方法包括在第一网络节点处：通过相应的无线通信链路接收与第一网络节点连接的相邻网络节点的各自的活动指示符，每个这种活动指示符表示用于处理并朝着目的网络节点转发数据包的所涉及的节点的活动；确定用于第一网络节点的输出无线通信链路的各自的链路指示符，每个这种链路指示符表示所涉及的链路的数据包传输特性；对于第一网络节点的输出通信链路中的每一个，将与该输出无线通信链路相关联的链路指示符与活动指示符进行组合，从而生成用于目的网络节点的输出无线通信链路的路由值，该活动指示符与经由该输出无线通信链路而被连接至第一网络节点的相邻网络节点有关；根据所生成的路由值为目的网络节点确定选择的下一通信链路；以及存储与用于所涉及的目的网络节点的所述选择的下一通信链路有关的转发信息。在一个示例中，这种方法还包括：在第一网络节点处生成用于第一网络的这种活动指示符。在一个示例中，每个活动指示符通过将节点指示符、链路指示符以及从相邻网络节点接收到的各自的活动指示符进行组合来生成，该节点指示符表示所涉及的节点处理数据包，该链路指示符表示来自所涉及的节点的数据包传输。在这种示例中，每个活动指示符还可以取决于通过所涉及的节点的数据包流量。在这种示例中，每个节点指示符可以表示通过所涉及的网络节点传送数据包的成本函数。在这种示例中，每个节点指示符可以表示通过所涉及的网络节点传送数据包的成本函数的微分。在这种示例中，成本函数可以是在网络节点中处理数据包的延迟。在这种示例中，成本函数可以是从所涉及的网络节点的输入数据包流量和输出数据包流量导出的。在一个示例中，确定所述选择的下一通信链路包括：对路由值进行评估，该路由值用于与第一网络节点连接的每个通信链路。在一个示例中，用于每个通信链路的路由值是加权值，并且其中确定所述选择的下一通信链路包括：根据与第一网络节点连接的链路的加权值选择通信链路。在一个示例中，数据包传输特性是所涉及的链路中的传输延迟。在一个示例中，数据包传输特性是从所涉及的链路的数据包流量导出的。在一个示例中，将链路指示符与活动指示符进行组合包括：将链路指示符增加到活动指示符以生成路由值。在一个示例中，用于链路的路由值等于与所涉及的链路有关的链路指示符和活动指示符的总和。在一个示例中，用于链路的路由值等于与所涉及的链路有关的链路指示符和活动指示符的总和乘以加载因子，该加载因子与链路的相比于第一网络节点的其他输出链路的相对输出有关。在一个示例中，数据包是用于同一目的地的一组数据包的初始数据包，并且其中该方法还包括：在不重选链路的情况下，将组中的跟在第一数据包之后的数据包经由所选择的输出无线通信链路进行传输。根据本专利技术的第二方面，提供一种包括根据本专利技术的第一方面的方法可运行的数据处理装置的设备。根据本专利技术的第三方面，提供一种在无线网格通信网络的第一网络节点中转发数据包的方法，该无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，第一网络节点具有多个输出无线通信链路，多个输出无线通信链路将第一网络节点与网络中相应的相邻网络节点进行连接，该方法包括在第一网络节点处：使用根据本专利技术的第一方面的方法来维持与目的网络节点有关的转发信息；接收用于转发的数据包；为所接收到的数据包确定无线网络通信网络中的目的网络节点；根据所确定的目的网络节点，从存储的转发信息中确定选择的输出无线通信链路；以及通过所述选择的输出无线通信链路将数据包从第一网络节点传输至相邻网络节点。根据本专利技术的第四方面，提供一种包括根据本专利技术的第三方面的方法可运行的数据处理装置的设备。附图说明图1示意性地示出了无线网格通信网络；图2示意性地示出了用于图1的网络的网络节点装置；图3示意性地示出了用于图2的网络节点装置的通信装置；图4示意性地示出了无线通信网络的简化部分；以及图5是流程图，示出了在无线网格通信网络中路由数据包的方法。具体实施方式如上所述，图1示出了简化的示例无线网格通信网络，该无线网格通信网络包括通过双向无线网络链路12进行互连的多个网络节点10。运行网络节点10以彼此通信，以在网络节点10之间传送通信数据。由于定义了通信链路12的虚拟网格的网络节点之间的多个连接，这种类型的网络被称为“网格”网络。图2示出了用于图1的网格通信网络的示例性网络节点装置20。网络节点装置20包括数个通信装置22(22A、22B、22C和22D)，在该情况下是四个通信装置，该通信装置22通过无线射频(RF)链路23(23A、22B、23C和23D)与网络的其他网络节点中的其他这种装置进行通信。应当理解的是，可以提供任意数量的通信装置，并且提供的任意数量的通信装置根据网络节点装置的特定应用均是可运行的。网络节点装置20还包括互连单元24，该互连单元24通过数据链路25A、25B、25C和25D与通信装置22A、22B、22C和22D进行互连。该互连单元24可以由以下各项提供：交换机、通信装置22A、22B、22C和22D的适当部分的集成以及任何其他合适的单元。互连单元24使得能够在通信装置22A、22B、22C和22D之间传送数据包。互连单元24还可以包括用于将网络节点装置20连接至有线基础设施的外部连接27，外部连接27通常为有线连接。该外部连接可以是铜线或光学连接，或者该外部连接本身可以是由无线链路提供的。外部连接27可以是用于连接至另一网络或装置的以太网连接或类似物。外部连接27的确切性质对于本说明书来说并不重要。互连单元可以由网络处理器来提供，该网络处理器可运行以用于为通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维持无线网格通信网络的第一网络节点中的数据包转发信息的方法，所述无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，所述第一网络节点具有多个输出无线通信链路，所述多个输出无线通信链路将所述第一网络节点与网络中相应的相邻网络节点进行连接，所述方法包括在所述第一网络节点处：通过相应的无线通信链路接收与所述第一网络节点连接的相邻网络节点的各自的活动指示符，每个这种活动指示符表示用于处理并朝着目的网络节点转发数据包的所涉及的节点的活动；确定用于所述第一网络节点的所述输出无线通信链路的各自的链路指示符，每个这种链路指示符表示所涉及的链路的数据包传输特性；对于所述第一网络节点的所述输出通信链路中的每一个，将与所述输出无线通信链路相关联的所述链路指示符与所述活动指示符进行组合，从而生成用于所述目的网络节点的所述输出无线通信链路的路由值，所述活动指示符与经由所述输出无线通信链路而被连接至所述第一网络节点的所述相邻网络节点有关；根据所生成的路由值为所述目的网络节点确定选择的下一通信链路；以及存储与用于所涉及的目的网络节点的所述选择的下一通信链路有关的转发信息，其中每个活动指示符通过将节点指示符、链路指示符以及从相邻网络节点接收到的所述各自的活动指示符进行组合来生成，所述节点指示符表示所涉及的节点的数据包处理，所述链路指示符表示来自所涉及的节点的数据包传输。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.20 GB 1520449.81.一种维持无线网格通信网络的第一网络节点中的数据包转发信息的方法，所述无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，所述第一网络节点具有多个输出无线通信链路，所述多个输出无线通信链路将所述第一网络节点与网络中相应的相邻网络节点进行连接，所述方法包括在所述第一网络节点处：通过相应的无线通信链路接收与所述第一网络节点连接的相邻网络节点的各自的活动指示符，每个这种活动指示符表示用于处理并朝着目的网络节点转发数据包的所涉及的节点的活动；确定用于所述第一网络节点的所述输出无线通信链路的各自的链路指示符，每个这种链路指示符表示所涉及的链路的数据包传输特性；对于所述第一网络节点的所述输出通信链路中的每一个，将与所述输出无线通信链路相关联的所述链路指示符与所述活动指示符进行组合，从而生成用于所述目的网络节点的所述输出无线通信链路的路由值，所述活动指示符与经由所述输出无线通信链路而被连接至所述第一网络节点的所述相邻网络节点有关；根据所生成的路由值为所述目的网络节点确定选择的下一通信链路；以及存储与用于所涉及的目的网络节点的所述选择的下一通信链路有关的转发信息，其中每个活动指示符通过将节点指示符、链路指示符以及从相邻网络节点接收到的所述各自的活动指示符进行组合来生成，所述节点指示符表示所涉及的节点的数据包处理，所述链路指示符表示来自所涉及的节点的数据包传输。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第一网络节点处生成用于第一网络的这种活动指示符。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每个活动指示符还取决于通过所涉及的节点的数据包流量。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个节点指示符表示通过所涉及的网络节点传送数据包的成本函数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个节点指示符表示通过所涉及的网络节点传送数据包的成本函数的微分。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述成本函数是在网络节点中处理数据包的延迟。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述成本函数是从所涉及的网络节点的输入数据包流量和输出数据包流量导出的。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述选择的下一通信链路包括：对所述路由值进行评估，所述路由值用于与所述第一网络节点连接的每个所述通信链路。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于每个通信链路的所述路由值是加权值，并且其中确定所述选择的下一通信链路包括：根据与所述第一网络节点连接的链路的所述加权值选择通信链路。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据包传输特性是所涉及的链路中的传输延迟。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据包传输特性是从所涉及的链路的数据包流量导出的。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述链路指示符与所述活动指示符进行组合包括：将所述链路指示符增加到所述活动指示符以生成所述路由值。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于链路的所述路由值等于与所涉及的链路有关的所述链路指示符和活动指示符的总和。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，用于链路的所述路由值等于与所涉及的链路有关的所述链路指示符和活动指示符的总和乘以加载因子，所述加载因子与所述链路的相比于所述第一网络节点的其他输出链路的相对输出有关。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据包是用于同一目的地的一组数据包的初始数据包，并且其中所述方法还包括：在不重选所述链路的情况下，将所述组中的跟在第一数据包之后的数据包经由所选择的输出无线通信链路进行传输。16.一种在无线网格通信网络的第一网络节点中转发数据包的方法，所述无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，所述第一网络节点具有多个输出无线通信链路，所述多个输出无线通信链路将所述第一网络节点与网络中相应的相邻网络节点进行连接，所述方法包括在所述第一网络节点处：使用根据前述权利要求中任一项所述的方法来维持与目的网络节点有关的转发信息；接收用于转发的数据包；为所接收到的数据包确定所述无线网格通信网络中的目的网络节点；根据所确定的目的网络节点从存储的转发信息中确定选择的输出无线通信链路；以及通过所述选择的输出无线通信链路将所述数据包从所述第一网络节点传输至相邻网络节点。17.一种用于维持无线网格通信网络的第一网络节点中的数据包转发信息的设备，所述无线网格通信网络具有通过无线通信链路互连的多个网络节点，所述第一网络节点具有多个输出无线通信链路，所述多个输出无线通信链路将...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯图尔特·瑞安，斯蒂芬·赫伯特，
申请(专利权)人：布鲁无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB