泛洪网状网络中的分布式业务控制制造技术

用于在网状网络中中继消息的方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泛洪网状网络中的分布式业务控制
本文中呈现的实施例涉及装置、其中的方法、控制器、计算机程序和计算机程序产品。具体来说，它涉及在参与使用泛洪技术（floodingtechnique）的网状网络时对何时中继消息做出决定的装置。
技术介绍
网状联网是物联网（IoT）的关键体系结构。在这种网络拓扑中，所有节点/装置可彼此通信；要么通过直接消息交换，要么经由帮助将消息从源转发到目的地的中间节点。与必须使用额外的网关装置或接入点（这通常需要额外的设备和更广泛的规划）相比，这通常更成本有效且更易于实现。以下接着是关于在本领域和相关领域中常用的一些术语的介绍。自组网络（adhocnetwork）为特定目的而置于一起，并且通常但不总是具有临时性质。（adhoc是拉丁语并且意为“为此目的”。）自组网络有时指其中节点/装置在网络中具有同等状态并且能够自由与任何其它节点/装置相关联和/或通信的网络的任何集合。有时将这些节点/装置称为自组节点/装置。无线自组网络是分散型的无线网络，其中节点/装置无线地通信。有时将这些节点/装置称为无线节点/装置或无线自组节点/装置。将网络称为自组，因为它不依赖于预先存在的基础设施，诸如基站、接入点或路由器，所述基础设施通常存在于像移动电话网络的受管理的（包括基础设施的）无线网络中。而是，每个节点/装置通过为其它节点/装置转发/中继数据而参与路由。基于网络连接性动态地做出哪些节点/装置应当将数据转发到哪些其它节点/装置的确定。MANET（移动自组网络）是移动且无线连接的节点/装置的自配置无基础设施网络。有时将这些节点/装置称为移动节点/装置、无线节点/装置或移动自组节点/装置。MANET是一种无线自组网络，但是MANET还必须特别地应对由节点/装置的移动性所引入的问题。MANET中的每个节点/装置能够自由沿任何方向独立地移动，并且将因此频繁地改变它到其它装置的链路。每个装置必须转发与它自己的使用无关的业务，并且因此充当路由器。构建MANET的主要挑战是配备每个装置以持续维护正确地路由业务所要求的信息。此类网络可独自操作，或者可连接到更大的互联网。网状网络是这样的网络拓扑，其中所有节点/装置通常通过每个节点/装置为网络转发/中继数据而在分配数据中协作。网状网络中的节点/装置有时称为网状节点/装置。其节点/装置全都彼此直接连接的网状网络通常称为完全连接的网状网络。在该拓扑中，除非出于如冗余度和/或负载业务负载分配的目的，否则没有必要使用转发/中继。在部分连接的网状网络中，一个或多个节点/装置不是直接连接到所有其它节点/装置。在部分连接的网状网络中，为了允许所有节点/装置到达所有其它节点/装置，消息的转发/中继是必要的。当节点/装置被无线地连接时，这是非常常见的网络拓扑。自组网络、无线自组网络和MANET通常使用网状网络拓扑。网状网络中的节点/装置不一定必须是移动的或无线连接的。尽管网状网络拓扑主要在无线情形中使用，但是该概念也可适用于有线网络和软件交互。可使用路由技术或泛洪技术设计上文提到的网络类型和拓扑。这些技术中的任何技术可合并多路径路由。多路径路由是使用通过网络的多条备选路径的路由技术，其可产生各种益处，诸如容错、增加的带宽或改善的安全性。多路径路由又可称为路径冗余和路径分集。当使用路由技术时，通过从节点/装置跳到节点/装置直到到达目的地来沿路径传播分组/消息。为了确保它的所有路径的可用性，网状网络必须虑及连续连接和使用自修复算法的围绕破坏或阻塞的路径的重新配置。除了经典的路由技术之外，网络类型还可将泛洪技术用于转发数据。有线网络中的泛洪技术通常是简单的算法，其中每个传入的分组/消息在除了它到达的那条链路之外的每条外出链路上被发送（当有多条链路时）。在无线连接的网络中，它通常通过每个节点/装置简单地重新传送（转发/中继）不是预定去往该节点/装置本身的所有传入的分组/消息以便将它们中继到其它节点/装置来实现。使用它们的最基本或最根本的实现的两种技术的简单的比较将是：•路由技术　　◦生成较少的由数据传输引起的网络业务，因为只经由在将通往目的地节点/装置的路径/路由上的节点/装置发送数据业务；　　◦生成由设立路由和路径并执行相关任务的控制消息和协议引起的网络业务；　　◦相当可靠，因为　　　　▪自修复能力允许网络在节点/装置故障或连接变差时继续操作，　　　　▪有时实现多路径路由技术。•泛洪技术　　◦生成较多的由数据传输引起的网络业务，因为通常通过网络中的所有装置转发/中继数据业务；　　◦不生成或生成较少的由用于设立路由或路径的控制消息或协议引起的网络业务，这只是因为没有使用这些机制，至少没有以与使用路由技术的网络中相同的程度和相同的含义来使用这些机制；　　◦简单且鲁棒，因为不需要寻找和设立在源节点/装置和目的地节点/装置之间的任何显式路由，并且消息/分组可在多个路径/路由上从源节点/装置穿越到目的地节点/装置，针对节点/装置故障或差的通信提供固有的分集。本领域中的术语不是完全唯一定义的，人们有时对相同的事物使用不同的术语，或者对不同的事物使用相同的术语。为了简洁的目的，我们将使用术语网状网络来表示任何上文列出的网络类型（自组网络、无线自组网络和MANET）以及具有网状网络拓扑的任何网络，无论它是无线的还是有线的，具有移动的节点/装置还是固定的节点/装置。以同样的方式，我们将使用术语装置来表示自组节点/装置、无线节点/装置、自组无线装置、移动节点/装置、移动自组节点/装置、网状节点/装置以及用于参与上文提到的网络的装置的其它名称。术语装置包括只预定用于或能够参与网状网络的装置以及预定用于或能够还参与另一个网络（如例如移动通信网络）的装置。当涉及后一种类型的装置时，装置中的一个或多个或甚至所有装置可同时参与网状网络和另一个网络。此外，设计成用于或能够参与另一个网络但是目前没有参与的装置可能已经暂时或永久地与移动通信网络失去联系，或因其它原因而已经选择或被命令不在移动通信网络中操作。请注意，本上下文中的术语装置表示诸如下列各项的装置：机器到机器（M2M）装置、物联网（IoT）装置、装置到装置（D2D）装置、中继、传感器、智能电话、移动电话、用户设备、调制解调器、膝上型电脑，平板计算机、冲浪平板（surfplate），只举一些示例。本上下文中的装置可例如永久或临时地安装在设备（容器等）或固定结构（墙壁、屋顶等）上，可以是便携式、可口袋存储的、手持式、计算机包括的、可穿戴和/或车载的移动装置，只举几个示例。移动通信网络通常是为各种通信装置提供通信能力的多用途网络。移动通信网络通常由电信运营商管理。通信装置通常又称为无线装置、无线终端、移动终端、移动站、用户设备（UE）、移动电话、蜂窝电话等。这些术语通常可视为同义，但是它们中的一些术语在一些上下文中也用于表示与特定电信标准有关的通信装置，但是后一方面在本上下文中不重要。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由中继装置（RD）执行以便中继在源装置（SD）中发起并预定去往目的地装置（DD）的用户数据消息（530）的方法，其中所述源装置（SD）、所述中继装置（RD）和所述目的地装置（DD）参与网状网络，所述方法包括：/n接收（S1000）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的第一ping消息（510），其中所述第一ping消息（510）包括第一跳计数器（515）；以及/n通过步进所述第一跳计数器（515）并传送所述第一ping消息（510）来中继（S1100）所述第一ping消息（510）；以及/n接收（S1200）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的用户数据消息（530）；以及/n确定（S1400）所述中继装置（RD）是否在可能路径上，指示所述中继装置（RD）在从所述源装置（SD）到所述目的地装置（DD）的路径上；以及/n确定（S1600）所述中继装置（RD）是否在足够短的路径上，指示所述中继装置（RD）在从所述源装置（SD）到所述目的地装置（DD）的路径上，所述路径被认为足够短以证明中继是合理的；以及/n只有当所述中继装置（RD）在所述可能路径上并且在所述足够短的路径上时，才中继（S1800）所述用户数据消息（530）。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由中继装置（RD）执行以便中继在源装置（SD）中发起并预定去往目的地装置（DD）的用户数据消息（530）的方法，其中所述源装置（SD）、所述中继装置（RD）和所述目的地装置（DD）参与网状网络，所述方法包括：
接收（S1000）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的第一ping消息（510），其中所述第一ping消息（510）包括第一跳计数器（515）；以及
通过步进所述第一跳计数器（515）并传送所述第一ping消息（510）来中继（S1100）所述第一ping消息（510）；以及
接收（S1200）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的用户数据消息（530）；以及
确定（S1400）所述中继装置（RD）是否在可能路径上，指示所述中继装置（RD）在从所述源装置（SD）到所述目的地装置（DD）的路径上；以及
确定（S1600）所述中继装置（RD）是否在足够短的路径上，指示所述中继装置（RD）在从所述源装置（SD）到所述目的地装置（DD）的路径上，所述路径被认为足够短以证明中继是合理的；以及
只有当所述中继装置（RD）在所述可能路径上并且在所述足够短的路径上时，才中继（S1800）所述用户数据消息（530）。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定（S1400）所述中继装置（RD）是否在所述可能路径上包括：
只有当所述中继装置（RD）已经接收到在所述目的地装置（DD）中发起并预定去往所述源装置（SD）的第一ping响应消息（520）时，才确定所述中继装置（RD）在所述可能路径上，其中所述第一ping响应消息（520）与所述第一ping消息（510）有关，并且包括最短可能路径的第一路径长度（526）。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定（S1600）所述中继装置（RD）是否在所述足够短的路径上包括：
获取（S1620）经由所述中继装置的最短距离，经由所述中继装置的所述最短距离指示从所述源装置（SD）经由所述中继装置（RD）到所述目的地装置（DD）的最短路径上的跳数；以及
至少基于经由所述中继装置的所述最短距离和最短可能路径的所述路径长度来确定（S1640）所述中继装置（RD）在所述足够短的路径上。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定（S1640）所述中继装置（RD）是否在所述足够短的路径上进一步包括：
将所述确定建立在允许的额外跳值的基础上。


5.根据权利要求3所述的方法，其中所述获取（S1620）经由所述中继装置的所述最短距离包括：
从所述中继装置中的数据库获得经由所述中继装置的所述最短距离。


6.根据权利要求3所述的方法，其中所述获取（S1620）经由所述中继装置的所述最短距离包括：
从另一个装置获得经由所述中继装置的所述最短距离。


7.根据权利要求3所述的方法，其中所述获取（S1620）经由所述中继装置的所述最短距离包括：
传送（S1621）预定去往所述源装置（SD）的第二ping消息（510）；以及
接收（S1622）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述中继装置（RD）的第二ping响应消息（520），其中所述第二ping响应消息（520）与所述第二ping消息（510）有关，并且包括最短可能路径的第二路径长度（526）；以及
传送（S1623）预定去往所述目的地装置（DD）的第三ping消息（510）；以及
接收（S1624）在所述目的地装置（DD）中发起并预定去往所述中继装置（RD）的第三ping响应消息（520），其中所述第三ping响应消息（520）与所述第三ping消息（510）有关，并且包括最短可能路径的第三路径长度（526）；以及
基于最短可能路径的所述第二和第三路径长度来确定（S1625）经由所述中继装置的所述最短距离。


8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述确定（S1600）所述中继装置（RD）是否在所述足够短的路径上，其中：
所述第一ping响应消息（520）进一步包括到源的剩余距离（529），所述到源的剩余距离（529）指示从所述中继装置（RD）到所述源装置（SD）的剩余跳数，所述方法包括：
至少基于所述第一跳计数器和所述到源的剩余距离来确定（S1680）所述中继装置（RD）在所述足够短的路径上。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述确定（S1680）所述中继装置（RD）是否在所述足够短的路径上进一步包括：
将所述确定建立在允许的额外跳值的基础上。


10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
通过步进所述到源的剩余距离（529）并传送所述第一ping响应消息（520）来中继所述第一ping响应消息（520）。


11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
只有当所述中继装置（RD）在所述足够短的路径上时，才通过步进所述到源的剩余距离（529）并传送所述第一ping响应消息（520）来中继所述第一ping响应消息（520）。


12.一种由中继装置（RD）执行以便省略中继在源装置（SD）中发起并预定去往目的地装置（DD）的用户数据消息（530）的方法，其中所述源装置（SD）、所述中继装置（RD）和所述目的地装置（DD）参与网状网络，所述方法包括：
接收（S1000）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的第一ping消息（510），其中所述第一ping消息（510）包括第一跳计数器（515）；以及
通过步进所述第一跳计数器（515）并传送所述第一ping消息（510）来中继（S1100）所述第一ping消息（510）；以及
接收（S1200）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的用户数据消息（530）；以及
确定（S1400）所述中继装置（RD）是否不在可能路径上，指示所述中继装置（RD）不在从所述源装置（SD）到所述目的地装置（DD）的路径上；以及
如果所述中继装置（RD）不在所述可能路径上，则不中继（S1800）所述用户数据消息（530）。


13.根据权利要求12所述的方法，其中所述确定（S1400）所述中继装置（RD）是否不在所述可能路径上包括：
只有当所述中继装置（RD）没有接收到在所述目的地装置（DD）中发起并预定去往所述源装置（SD）的第一ping响应消息（520）时，才确定所述中继装置（RD）不在所述可能路径上，其中所述第一ping响应消息（520）与所述第一ping消息（510）有关。


14.一种用于中继在源装置（SD）中发起并预定去往目的地装置（DD）的用户数据消息（530）的中继装置（RD），其中所述源装置（SD）、所述中继装置（RD）和所述目的地装置（DD）参与网状网络，所述中继装置（RD）包括：
收发器单元（U110），所述收发器单元（U110）配置成接收（S1000）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的第一ping消息（510），其中所述第一ping消息（510）包括第一跳计数器（515）；以及
控制器单元（U100），所述控制器单元（U100）配置成通过步进所述第一跳计数器（515）并经由已经配置成传送所述第一ping消息的所述收发器单元（U110）传送所述第一ping消息（510）来中继（S1100）所述第一ping消息（510）；以及
所述收发器单元（U110）进一步配置成接收（S1200）在所述源装置（SD）中发起并预定去往所述目的地装置（DD）的用户数据消息（530）；以及
所述控制器单元（U100）进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·斯基勒马克，G·希尔茨，R·迪塔兰托，M·阿斯特罗姆，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE