专利名称：使用传输延时方案的基于成本的选路的制作方法
技术领域：
本发明涉及选路，更特别地，涉及一种用于选路的技术，该技术能够通过使用传输延时方案发现最佳路由。基于诸如链路质量的路由成本来计算该传输延时方案的传输延时。
背景技术：
诸如特定的按需距离向量(AODVAd hoc On Demand Distance Vector))选路的按需选路是用来在特定(Ad hoc)类型的无线网络中有效地发现路由的。在AODV选路中，当源节点希望将数据发送到目的地节点，但又不包含有效的选路信息时，源节点利用路由请求(RREQ)分组泛搜索(flood)整个网络以便发现指向目的地节点的可能路由。为了限制路由发现的业务量，每个中间节点仅仅重新广播第一接收的RREQ分组而丢弃在第一RREQ分组之后到达的重复的RREQ分组。这种AODV选路尤其适合于基于跳数(hop-count-based)的选路并能确保发现最短的路由。
然而，第一接收的RREQ分组在考虑了路由成本发现最佳路由时并不一定是关键要点。也就是说，在无线网络中，跳数不再是显著的路由成本标准。相反，链路质量、能量效率、和安全性成为决定路由成本的关键因素。换句话说，AODV选路不适合于一种基于成本的选路，该基于成本的选路选择为最佳路由而胜于最短路由。这是因为如果中间节点仅仅转播(relay)第一RREQ分组，则很有可能忽略最佳路由。
图1说明了一个作为例子的网络，其中S表示源节点，D表示目的地节点。节点F通过路由S-B-F接收第一RREQ分组，该路由是在节点S和节点F之间的最短路由。然而，由于节点B位于节点S和F的传输边界10和20，处，所以在路由S-B和B-F中的链路质量非常差。虽然路由S-C-E-F保证了较高的链路质量，但是通过该路由传输的RREQ分组被节点F作为重复的RREQ分组而丢弃。因此，节点S不知道作为考虑链路质量的最佳路由的路由S-C-E-F-G-D的存在。
如果所有的中间节点都被允许转播(relay)重复的RREQ分组，那么发现最佳路由的概率就会增加。然而，如果大多数中间节点不得不多次重新广播相同的RREQ分组，那么就不可避免地增加控制开销。因此，由于所有的中间节点都转播重复的分组，则会耗尽无线设备的宝贵资源并干扰了正常的数据业务量。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的上述一些问题。因此，本发明的一个方面是提供一种基于成本的选路，其确保使用较小的控制开销来发现最佳路由。
上述方面是通过提供一种选路方法来获得的，该选路方法包括接收为了发现路由而广播的第一分组，基于第一分组的路由成本来计算第一分组的第一传输延时(backoff)，如果在第一传输延时内没有接收到作为第一分组的重复品的第二分组则重新广播第一分组，和如果在第一传输延时内接收到第二分组，则基于第二分组的路由成本来计算第二分组的第二传输延时，以及作为比较第一传输延时和第二传输延时的结果来重新广播第一和第二分组中的一个。
路由成本可以基于链路质量、能量效率和安全性中的至少一个来计算。第一和第二分组可以是RREQ(路由请求)分组。
在重新广播第一和第二分组之一的步骤中，如果第二传输延时小于第一传输延时，则在预设时间之后重新广播第二分组，和如果第二传输延时大于或等于第一传输延时，则在第一传输延时之后重新广播第一分组。如果通过将第二传输延时加到第一分组的到达时间上所计算出的第三传输延时大于或等于当前时间，则所述预设时间是第三传输延时，和如果第三传输延时小于当前时间，则所述预设时间是最近可重新广播的时间。所述预设时间是通过将第二传输延时加到第二分组的到达时间上计算得到的时间。
该选路方法可进一步包括，如果在第一分组被重新广播之后接收到第二分组，则丢弃第二分组。该路由方法可以进一步包括在第一分组被重新广播之后接收第二分组，如果第二传输延时小于第一传输延时，则重新广播第二分组并将第一传输延时更新为第二传输延时，和如果第二传输延时时间大于或等于第一传输延时，则丢弃第二分组。
本发明的另一个方面是一种计算机网络，该计算机网络包括含有源节点、中间节点、目的地节点的多个节点以及还包括定时计算器、第一分组和第二分组。所述中间节点可操作地接收第一分组，其中由网络为了发现路由而将该第一分组从源节点广播到目的地节点。所述定时计算器可操作地基于第一分组的路由成本来计算第一分组的第一传输延时。所述中间节点可操作地如果在第一传输延时内没有接收到第二分组，则重新广播第一分组，该第二分组是第一分组的复制品。所述定时计算器还可操作地如果在第一传输延时内接收到第二分组，则基于第二分组的路由成本来计算第二分组的第二传输延时。所述中间节点还可操作地作为比较第一传输延时和第二传输延时的结果，重新广播第一和第二分组之一。
通过参考附图更详细地描述本发明的一个实施例，本发明的上述方面和其它优点将更为明显，其中图1是显示一种用来解释传统的选路的网络的视图；图2A和2B是说明根据本发明的一个实施例进行选路的流程图；以及图3和4是用来解释根据所描述的实施例进行选路的视图。
具体实施例方式
下面，现在将参考附图更详细地描述本发明。
根据本发明的选路目的并不在于仅仅重新广播在中间节点接收的第一RREQ分组，而其目的还在于重新广播第一RREQ分组和在通过考虑路由成本的最佳路由传输的随第一RREQ分组之后到达的重复的RREQ分组中的一个。
图2A和2B是说明根据本发明一个实施例的选路过程的流程图。参考图2A，当连接到网络的某个中间节点接收到第一RREQ分组(S100)时，它记录第一RREQ分组的到达时间RQ_start(S105)。此后，计算RQ_backoffnow(S110)。RQ_backoff表示由中间节点基于从源节点到中间节点导致的路由成本诸如链路质量、能量效率和安全性所建立的传输延时。RQ_backoff随着路由成本的增加而增加。RQ_backoffnow表示第一RREQ分组的传输延时。如果计算出RQ_backoffnow，则在中间节点内将定时器设定为在RQ_start+RQ_backoffnow之后到时(expire)(S115)。使用定时计算器来进行定时计算参考图2B，如果节点在定时器周期内没有接收到作为具有与第一分组相同的数据的重复分组的任何第二分组(S120和S125)，则该节点就在定时器到时(expire)时的RQ_start+RQ_backoffnow之后重新广播第一RREQ分组(130)。
图3A的“CASE I”说明了上述使用时间轴的情况。箭头“1stRREQ”指示了第一RREQ分组的到达时间，箭头“Rebroadcast RREQ”指示了第一RREQ分组被重新广播时的时间。如果直到RQ_start+RQ_backoffnow为止没有接收到任何重复的RREQ分组，那么就重新广播第一RREQ分组。
如果在RQ_start+RQ_backoffnow的周期期间在第一RREQ分组之后接收到重复的RREQ分组，那么就计算RQ_backoffdup(S150)。RQ_backoffdup表示基于路由成本计算的重复RREQ分组的传输延时。
比较所计算的RQ_backoffdup和RQ_backoffnow。作为比较的结果，如果RQ_backoffdup≥RQ_backoffnow，那么就丢弃重复的RREQ分组(S155和S160)，并在初始设定的定时器到时(expire)时重新广播第一RREQ分组(步骤S125和S130)。
同时，如果RQ_backoffdup＜RQ_backoffnow，那么就丢弃第一RREQ分组(S165)，并将RQ_backoffnow更新为RQ_backoffdup(S170)。在根据预先建立的设定选项确定的时刻重新广播重复的RREQ分组。该设定选项是通过下面两种方法中的一个建立的。
根据第一方法，RQ_start+RQ_backoffdup与当前时间进行比较。如果RQ_start+RQ_backoff＞当前时间，那么就将定时器重新设定到RQ_start+RQ_backoffdup，并在重新设定的定时器到时时重新广播重复的RREQ分组。否则，立刻重新广播重复的RREQ分组。
根据第二方法，将定时器重新设定为RQ_DUP_start+RQ_backoffdup，并在重新设定的定时器到时时，重新广播重复的RREQ分组。RQ_DUP_start表示重复的RREQ分组的到达时间。
图3A的“CASE II”说明了上述使用时间轴的情况。箭头“DuplicatedRREQ”指示重复的RREQ分组的到达时间，以及上述的第一方法是“Option 1”和第二方法是“Option 2”。
同时，如果在第一RREQ分组被重新广播之后接收到重复的分组，那么通过下面两个过程中的一个对其进行处理。
第一过程是简单地丢弃重复的RREQ分组。
根据第二过程，比较所计算的RQ_backoffdup和RQ_backoffnow。如果RQ_backoffdup＜RQ_backoffnow，这意味着重复的RREQ分组具有比第一RREQ分组的路由成本低的路由成本，那么就立刻重新广播重复的RREQ分组，并将RQ_backoffnow更新为RQ_backoffdup。另一方面，如果RQ_backoffdup≥RQ_backoffnow，这意味着重复的RREQ分组具有比第一RREQ分组的路由成本更高的路由成本，那么就丢弃重复的RREQ分组。
图4的“CASE III”显示了上述的情况，其中“Option 1”表示丢弃重复的RREQ分组的情况，和“Option 2”表示在如果RQ_backoffdup＜RQ_backoffnow则立刻重新广播重复的RREQ分组的情况。
由于根据本发明的选路并不只是重新广播第一RREQ分组，并且重新广播通过考虑路由成本的最佳路由传输的RREQ分组，因此，它确保发现基于路由成本的最佳路由。
而且，由于每个中间节点在所建立的传输延时内重新广播RREQ分组，因此它可以防止RREQ分组的传输冲突，从而可以减少控制开销。
虽然已经出于说明性的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应该理解，各种修改和改变都是有可能的，而不会脱离在所附权利要求书中所公开的本发明的范围和精神，并且这种修改和改变也都落入在权利要求书中所定义的本发明的范围内。
本申请要求申请日为2004年2月11日的美国临时申请第60/543293号和在韩国知识产权局中申请日为2005年1月11日的韩国专利申请第2005-2579号的优先权，这里引用其公开内容作为参考。
权利要求
1.一种选路方法，包括接收第一分组，其中为了发现路由而广播该第一分组；基于第一分组的路由成本来计算第一分组的第一传输延时；如果在第一传输延时内没有接收到第二分组，则重新广播第一分组，其中该第二分组是第一分组的复制品；以及如果在第一传输延时内接收到第二分组，则基于第二分组的路由成本来计算第二分组的第二传输延时，和作为比较第一传输延时和第二传输延时的结果，重新广播第一和第二分组之一。
2.根据权利要求1所述的选路方法，其中，基于链路质量、能量效率和安全性中的至少一个来计算所述路由成本。
3.根据权利要求1所述的选路方法，其中，所述第一和第二分组是RREQ(路由请求)分组。
4.根据权利要求1所述的选路方法，其中，在重新广播第一和第二分组之一期间，如果第二传输延时小于第一传输延时，则在预设时间之后重新广播第二分组，和如果第二传输延时大于或等于第一传输延时，则在第一传输延时之后重新广播第一分组。
5.根据权利要求4所述的选路方法，其中，如果通过将第二传输延时加到第一分组的到达时间上所计算出的第三传输延时大于或等于当前时间，则所述预设时间是第三传输延时，和如果第三传输延时小于当前时间，则预设时间是最近可重新广播的时间。
6.根据权利要求4所述的选路方法，其中，所述预设时间是通过将第二传输延时加到第二分组的到达时间上所计算出的时间。
7.根据权利要求1所述的选路方法，还包括如果在重新广播第一分组之后接收到第二分组，则丢弃该第二分组。
8.根据权利要求1所述的选路方法，还包括在重新广播第一分组之后接收第二分组；如果第二传输延时小于第一传输延时，则重新广播第二分组并将第一传输延时更新为第二传输延时；以及如果第二传输延时时间大于或等于第一传输延时，则丢弃第二分组。
9.一种计算机网络包括包括源节点、中间节点、目的地节点的多个节点；该网络还包括定时计算器、第一分组和第二分组；所述中间节点可操作地接收第一分组，其中由所述网络将该第一分组从用于发现路由的源节点广播到目的地节点；所述定时计算器可操作地基于第一分组的路由成本来计算第一分组的第一传输延时；所述中间节点可操作地如果在第一传输延时内没有接收到第二分组，则重新广播第一分组，该第二分组是第一分组的复制品，所述定时计算器进一步可操作地如果在第一传输延时内接收到第二分组，则基于第二分组的路由成本来计算第二分组的第二传输延时，和所述中间节点进一步可操作地作为比较第一传输延时和第二传输延时的结果，重新广播第一和第二分组之一。
10.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，基于链路质量、能量效率和安全性中的至少一个来计算所述路由成本。
11.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，所述第一和第二分组是RREQ(路由请求)分组。
12.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，所述中间节点可操作地如果第二传输延时小于第一传输延时，则重新广播第二分组，以及所述中间节点可操作地如果第二传输延时大于或等于第一传输延时，则重新广播第一分组。
13.根据权利要求12所述的计算机网络，其中，所述定时计算器可操作地通过将第二传输延时加到第一分组的到达时间上来计算第三传输延时，所述网络可操作地如果第三传输延时大于或等于当前时间，则将预设时间设置为第三传输延时，和所述网络可操作地如果第三传输延时小于当前时间，则将预设时间设置为最近可广播的时间。
14.根据权利要求12所述的计算机网络，其中，所述预设时间是通过将第二传输延时加到第二分组的到达时间上所计算出的时间。
15.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，所述中间节点可操作地如果在重新广播第一分组之后接收到第二分组，则丢弃该第二分组。
16.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，所述中间节点可操作地在重新广播第一分组之后接收第二分组；所述中间节点可操作地如果第二传输延时小于第一传输延时，则重新广播第二分组并将第一传输延时更新为第二传输延时；以及所述中间节点可操作地如果第二传输延时时间大于或等于第一传输延时，则丢弃第二分组。
全文摘要
一种选路方法包括接收第一分组，其中为了发现路由而广播该第一分组。基于第一分组的路由成本来计算该第一分组的第一传输延时(backoff)。如果在第一传输延时内没有接收到第二分组，那么就重新广播第一分组，该第二分组是第一分组的复制品。如果在第一传输延时内接收到第二分组，则基于第二分组的路由成本来计算第二分组的第二传输延时。作为比较第一传输延时和第二传输延时的结果，重新广播第一和第二分组之一。
文档编号H04L12/26GK1756236SQ20051006979
公开日2006年4月5日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月11日
发明者朴钟宪, 李明钟, 刘勇, 胡旭晖 申请人:三星电子株式会社, 纽约城市大学