发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统的制作方法

文档序号:7927970阅读:180来源:国知局
专利名称:发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统的制作方法
技术领域
本发明实施例涉及计算机网络技术,尤其涉及一种发送消息的方法、接入路由节
点设备和数据缓存系统。
背景技术
无线网状(mesh)网络由于其廉价、易于部署等特点常用于因特网(Internet)网 络接入,但是由于无线信道的公共性特点,导致无线网状网络在网关节点处常常出现数据 拥塞,形成瓶颈,大大限制了网络的吞吐容量。 研究表明,因特网接入网络的数据流量存在一定的局部性。因此网页缓存技术被 提出来,通过使流量本地化来降低因特网接入网关的数据流量,缓解无线接入网络的瓶颈 问题。对等(Peer to Peer ;以下简称P2P)缓存系统将传统的缓存原理和P2P应用相结 合,其基本思想就是在网络边缘缓存P2P内容,用缓存内容服务后续的P2P请求,过滤掉重 复的P2P内容。如图1所示,为现有技术中P2P缓存系统的工作原理示意图,首先,对等节 点(Peer)A请求下载资源X,下载请求由对等节点A所归属的网关节点路由转发给P2P缓存 设备,该缓存设备通过查询缓存发现没有命中该资源,于是将下载请求转发给互联网上的 保存该资源的对等节点C,对等节点A最终通过访问对等节点C获得资源X。资源X在被发 送给对等节点A的同时会通过缓存设备并被缓存。当对等节点B再次发起下载资源X的请 求时,下载请求将同样被引导到缓存设备,此时缓存命中,于是缓存设备直接转发该资源给 对等节点B节点。 把无线网状网络和P2P缓存系统相结合,每个路由节点增加数据缓存的功能,通 过路由节点的数据缓存功能,减少网关节点的数据拥塞概率,提高用户节点的数据吞吐能 力。基于广播的缓存查找协议(Broadcast cacheselection protocol ;简称Per_hop BCP) 的基本思想是每一个网状路由器都充当缓存设备,并且每一个路由器都缓存所路由过的数 据,请求节点通过有限跳的广播来获取缓存数据的位置信息。如果用户的接入路由器没有 命中用户的数据请求,接入路由器发送一个生命周期(Time to Live;以下简称TTL)为 "K+2"的广播请求,其中K为接入路由器到网关的最小跳数。如果收到广播的路由器缓存中 存在该数据,则向该接入路由器回复一个数据命中的响应。接入路由器根据所收到的响应, 选择最优的路径获取数据。 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题接入路由器 需要通过路由广播来获取缓存数据的位置信息,而无线网状网络中信道属于共享资源,广 播消息会导致很大的资源消耗;而且,接入路由器发送请求数据的广播请求时,默认的TTL 为K+2跳,这样会导致接近网关节点的路由器的广播请求不能够到达该路由器较远的邻居 节点,数据请求范围小;当进行数据获取时,由于节点间信道的相互干扰以及节点的负载程 度不同,所选择的最优路径未必是最好的路径,导致信道利用率低。
本发明实施例提供了一种发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统, 用以实现有效利用无线带宽,尽可能最大化用户的数据吞吐量。
本发明实施例提供了一种发送消息的方法,包括 向接入路由节点所属路由区域的网关节点发送所述接入路由节点接收的数据请 求消息; 接收所述网关节点发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获 取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的 路由代价信息; 向所述数据缓存节点发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路 由代价信息。 本发明实施例还提供了一种发送数据的方法,包括 接收接入路由节点发送的数据获取请求消息,所述数据获取请求消息包括从所述 接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息; 向所述接入路由节点发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带有 所述路由代价信息。 本发明实施例还提供了一种发送数据的方法,包括 接收数据缓存节点发送到接入路由节点的数据,所述数据携带有从所述接入路由 节点到所述数据缓存节点的路由代价信息; 根据所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息; 根据所述发送优先级信息发送所述数据。 本发明实施例还提供了一种接入路由节点设备,包括 数据请求消息转发模块,用于向所述接入路由节点设备所属路由区域的网关节点 设备发送所述接入路由节点设备接收的数据请求消息; 路由代价获取模块,用于接收所述网关节点设备发送的位置信息,所述位置信息 标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路 由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息; 数据获取请求消息发送模块,与所述路由代价获取模块连接,用于向所述数据缓 存节点设备发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。
本发明实施例还提供了一种数据缓存节点设备,包括 数据获取请求消息接收模块,用于接收接入路由节点设备发送的数据获取请求消 息,所述数据获取请求消息包括从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由 代价信息; 数据发送模块,用于向所述接入路由节点设备发送所述数据,所述数据携带有所 述路由代价信息。 本发明实施例还提供了一种数据缓存系统,包括 归属于至少一个路由区域的至少一个接入路由节点设备、至少一个中间路由节点 设备、至少一个数据缓存节点设备和至少一个网关节点设备,所述网关节点设备之间建立 有对等网络,所述对等网络上注册有所述接入路由节点设备、所述中间路由节点设备、和所
7述数据缓存节点设备到归属的路由区域的网关节点设备的路由信息,以及所述接入路由节 点设备、所述中间路由节点设备、所述数据缓存节点设备和所述网关节点设备存储的数据 信息; 所述接入路由节点设备用于向所述网关节点设备发送接收的数据请求消息;接收 所述网关节点设备发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据 缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的 路由代价信息;向所述数据缓存节点设备发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息 携带所述路由代价信息; 所述网关节点设备用于根据接收到数据请求消息,在所述对等网络中查询存储有 与所述数据请求消息对应数据的数据缓存节点设备的位置信息,向所述接入路由节点设备 发送所述位置信息; 所述数据缓存节点设备用于接收所述接入路由节点设备发送的数据获取请求消 息,向所述接入路由节点设备发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带所 述路由代价信息; 所述中间路由节点设备用于接收所述数据缓存节点设备发送到所述接入路由节 点设备的数据,根据所述数据携带的所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息, 根据所述发送优先级信息发送所述数据。 本发明实施例提供的发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统,基于 接入路由节点到数据缓存节点的路由代价信息对数据进行发送优先级排序,有效地利用了 无线带宽,提高了网络吞吐量。



1为现有技术中P2P缓存系统的工作原理示意图; 2为本发明中无线网状网络的网络结构示意图; 3为本发明数据缓存系统实施例的结构示意图; 4为本发明发送消息的方法第一实施例流程示意图; 5为本发明发送消息的方法第二实施例的流程示意图 6为本发明发送数据的方法第一实施例的流程示意图 7为本发明发送数据的方法第二实施例的流程示意图 8为本发明数据位置获取方法第一实施例的流程示意图; 9为本发明数据位置获取方法第二实施例的流程示意图; 10为本发明数据位置获取方法第二实施例中计算公平性带宽示意图 11为本发明发送数据的方法第三实施例的流程示意图; 12为本发明发送数据的方法第四实施例的流程示意图; 13为本发明接入路由节点设备第一实施例的结构示意图 14为本发明接入路由节点设备第二实施例的结构示意图 15为本发明数据缓存节点设备第一实施例的结构示意图 16为本发明数据缓存节点设备第二实施例的结构示意图
17为本发明网关节点设备第一实施例的结构示意 图18为本发明网关节点设备第二实施例的结构示意图;
图19为本发明中间路由节点设备第一实施例的结构示意图;
图20为本发明中间路由节点设备第二实施例的结构示意图。
具体实施例方式
无线网状网络可以分为平面结构、层次结构和混合结构。平面结构中所有节点都 是对等的关系,由于节点的无线通信覆盖范围有限,两个无法直接通信的用户终端可以借 助其他终端的分组转发功能进行数据通信,而不需要借助其他基础设施。层次结构分为上 下两层,下层的客户节点可以通过网状路由器接入到上层网状结构的网络中,实现网络节 点的互连通信。网状路由器提供路由选择和中继功能,为客户节点提供一条顺利连接到网 关节点的无线链路。混合结构相对于层次结构,用户节点增加了具有转发和路由功能的网 状设备,用户节点之间可以实现无线互连。 如图2所示,为本发明中无线网状网络的网络结构示意图,无线网状网络由网状 客户终端、网状路由节点组成,其中网状路由节点具有网关或者中继、路由的功能。具有网 关功能的节点通过无线或者有线网路和因特网相连,充当其他无线网状节点的接入网关。 由于无线带宽的限制,并且网关节点的数目相对较少,因此很容易在接入网关节点处形成 数据拥塞瓶颈。考虑到相同位置区域的用户其访问因特网的内容具有相似性,因此可以采 用在路由节点缓存所转发内容的策略来减少网关节点负载,降低数据拥塞的概率。
本发明数据缓存系统实施例 如图3所示,为本发明数据缓存系统实施例的结构示意图,具体可以包括接入路 由节点设备11、数据缓存节点设备12、网关节点设备13和中间路由节点设备14,实际中,在
一个数据路由系统中,具体可以有至少一个接入路由节点设备11、至少一个数据缓存节点 设备12、至少一个网关节点设备13和至少一个中间路由节点设备14 ;网关节点设备13发 送携带有其标识的路由广播消息,接入路由节点设备11、数据缓存节点设备12和中间路由 节点设备14只转发收到的路由广播消息中从网关节点设备13到其代价最小的路由广播消 息,并根据路由广播消息携带的标识将自己归属于发送所述路由广播消息的网关节点设备 13,这样形成了一个以网关节点设备13为聚类中心的聚类,该聚类就是一个路由区域。网 关节点设备13之间建立有P2P网络,该P2P网络可以为基于分布式哈希表的P2P网络,该网 络建立在网关节点设备13间,不包括网关节点设备13、接入路由节点设备11、数据缓存节 点设备12和中间路由节点设备14,从而不需要对这些设备进行维护,节省了带宽,减少了 信道资源消费。接入路由节点设备11、数据缓存节点设备12和中间路由节点设备14将其 到归属的路由区域的网关节点设备13的路由信息,以及接入路由节点设备11、数据缓存节 点设备12、网关节点设备13和中间路由节点设备14存储的数据信息注册到所述P2P网络 中,便于网关节点设备13查找信息。如果接入路由节点设备11、数据缓存节点设备12和中 间路由节点设备14删除了已保存的数据,则向所述P2P网络发送所述数据的去注册信息, 如果接入路由节点设备11和数据缓存节点设备12增加了新的数据,则向所述P2P网络发 送所述数据的注册信息。接入路由节点设备11向网关节点设备13发送接收的数据请求消 息;网关节点设备13根据接收的所述数据请求消息,在所述P2P网络中查询存储有与所述 数据请求消息对应数据的数据缓存节点设备12的位置信息,该位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,向接入路由节点设备11发送所述位置信息;接入路由节 点设备11接收所述位置信息,并根据所述位置信息获取从接入路由节点设备11到数据缓 存节点设备12的路由代价信息,然后向数据缓存节点设备12发送数据获取请求消息,所述 数据获取请求消息携带所述路由代价信息;数据缓存节点设备12接收所述数据获取请求 消息,向接入路由节点设备11发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带有 所述路由代价信息;中间路由节点设备14接收数据缓存节点设备12发送到接入路由节点 设备11的数据,根据所述数据携带的所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息, 根据所述发送优先级信息发送所述数据。 在本实施例中,数据缓存节点设备12的位置信息为网关节点设备13从在网关节 点设备13间建立的P2P网络中获取的,无需通过接入路由节点发送路由广播获取,从而节 省了网络的信道资源;而且由于所述P2P网络注册有所有节点缓存的数据信息,因此终端 发送的数据请求信息的数据请求范围较大,中间路由节点设备14根据从数据缓存节点设 备12到接入路由节点设备11的路由代价信息确定数据的发送优先级信息,根据所述发送 优先级信息转发所述数据,通过路由代价信息衡量节点间信道的相互干扰和节点的负载程 度,从而有效利用无线带宽,尽可能最大化用户的数据吞吐量。
本发明发送消息的方法第一实施例 如图4所示,为本发明发送消息的方法第一实施例的流程示意图,具体可以包括 如下步骤 步骤41、接入路由节点向其所属路由区域的网关节点发送接收到的数据请求消 息; 在无线网状网络中,各个网关节点发送路由广播消息,各个路由节点只转发接收 到的路由广播消息中从各个网关节点到所述路由节点的代价最小的路由广播消息,并将自 己归属于发送所述代价最小的路由广播消息的网关节点,从而形成一个以网关节点为中心 的聚类,该聚类就称为一个路由区域。无线终端请求数据时,向某一路由节点发送数据请求 消息,该路由节点称为接入路由节点。如果所述接入路由节点缓存了所述数据,则直接将所 述数据发送给所述终端,否则把数据请求消息转发到其所属路由区域的网关节点,所述数 据请求消息携带有所述数据的关键字。 步骤42、所述接入路由节点接收所述网关节点发送的位置信息,所述位置信息标 识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由 节点到所述数据缓存节点的路由代价信息; 如果所述网关节点没有在所述P2P网络中查找到缓存有与所述数据请求消息对 应的数据的数据缓存节点的位置信息,则直接从因特网获取所述数据并发送给所述接入路 由节点,所述接入路由节点再将所述数据发送给所述终端。如果所述网关节点根据所述数 据请求消息的关键字获取到缓存有所述数据的数据缓存节点的位置信息后,将所述位置信 息发送给所述接入路由节点,然后所述接入路由节点根据所述位置信息获取到所述数据缓 存节点的路由代价信息。 步骤43、所述接入路由节点向所述数据缓存节点发送数据获取请求消息,所述数 据获取请求消息携带所述路由代价信息。 在本实施例中,数据缓存节点的位置信息为网关节点发送的,无需接入路由节点
10发送路由广播获取所述位置信息,节省了网络的信道资源,从而有效利用无线带宽,尽可能
最大化用户的数据吞吐量。 本发明发送消息的方法第二实施例 如图5所示,为本发明发送消息的方法第二实施例的流程示意图,在图4所示技术 方案基础上,步骤42具体可以包括如下步骤 步骤421、所述接入路由节点根据所述位置信息获取到所述数据缓存节点的路由 路径,所述路由路径包括至少一条链路; 具体地,所述接入路由节点根据所述数据缓存节点的位置信息判断所述数据缓存
节点位于所述接入路由节点所属路由区域内还是位于与所述接入路由节点所属路由区域
的网关节点相邻的网关节点所属路由区域内,如果所述数据缓存节点位于所述接入路由节
点所属路由区域内,所述接入路由节点通过发送路由广播消息获取所述数据缓存节点的路
由路径,其中所述路由广播消息经过其所属路由区域内其他路由节点的转发到达所述数据
缓存节点,所述数据缓存节点选取代价最小的一条路径作为到所述接入路由节点的路由路
径;如果所述数据缓存节点位于与所述接入路由节点所属路由区域内的网关节点相邻的网
关节点所属路由区域内,所述接入路由节点获取默认路由路径或通过发送路由广播消息获
取所述数据缓存节点的路由路径,其中所述默认路由路径为从所述接入路由节点到所属路
由区域的网关节点,再到与所述网关节点相邻的网关节点,最后到所述数据缓存节点。 步骤422、所述接入路由节点获取链路的冲突路由代价,所述冲突路由代价为链路
两端的两个路由节点通过MAC层的监听所能监听到的其他路由节点的总数; 具体地,假设无线网络中,所有无线路由器的发射功率和天线高度是一致的,根据
无线干涉的协议模型,每个路由节点的干涉范围是一致的。因此在范围大小一定的情况下,
区域内的路由节点越多,其相互干扰越严重。假设路由节点的分布是比较均匀的,考虑到路
由节点能够正确监听的数据范围和发射信号的干涉范围成比例,因此可以用路由节点能够
监听到的其他节点的个数代表该节点发射信号时可能导致冲突的严重程度,两个相邻节点
能够监听到的其他路由节点的总数代表在该链路上传输数据可能导致的冲突程度即该链
路的路由冲突代价。 步骤423、所述接入路由节点根据所述链路的冲突路由代价,获取所述路由代价信 息;具体地,将各条链路的冲突路由代价取和,得到所述路由代价信息,来衡量数据沿所述 路由路径传输时,可能发生冲突的严重程度。 在图4所示技术方案基础上,步骤41之前具体可以包括如下步骤 步骤401、所述接入路由节点发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送
到所述接入路由节点的路由广播消息中从所述网关节点到所述接入路由节点的代价最小
的路由广播消息; 如果把各网关节点看作地势的最低点,按照分水岭算法的形式,各路由节点向其 他节点扩散所述路由广播消息,所述路由广播消息携带有各个网关节点的标识,即各个路 由节点只向其他路由节点转发从各个网关节点到所述路由节点的代价最小的路由广播消 息。 步骤402、所述接入路由节点根据所述代价最小的路由广播消息,确定其归属的路 由区域;
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各个路由节点根据所述代价最小的路由广播消息的标识将自己归属于发送所述 路由广播消息的网关节点,就能在路由节点间形成以网关节点为聚类中心的聚类,该聚类 就是一个路由区域。 步骤403、所述接入路由节点将其到所其所属路由区域的网关节点的路由信息和 存储的数据信息通过所属路由区域的网关节点注册到在所述各个网关节点间建立的基于 分布式哈希表的P2P网络中; 所述P2P网络建立在网关节点间,而不包括各个路由节点,不需对各个路由节点 进行维护,节省了大量的带宽资源;将各个路由节点到网关节点的路由信息和缓存的数据 信息注册到所述P2P网路中,便于查找信息。如果各个路由节点根据自己的本地缓存策略 删除了已保存的数据,则向所述P2P网络发送该数据的去注册信息;如果各个路由节点增 加了新的缓存数据,则向P2P网络发送该数据的注册信息。 如果网关节点获取的数据缓存节点的位置信息为多个,可能存在以下两种情况
第一种情况是保存所述数据的数据缓存节点有多个,第二种情况是终端请求的数据被分片
保存在多个数据缓存节点中,每个数据缓存节点存储一个数据片。对于第一种情况,所述接
入路由节点根据到各个数据缓存节点的路由路径的路由代价信息,只向路由代价信息最小
的数据缓存节点发送数据获取请求,对于第二种情况,采取下列处理步骤 步骤431、所述接入路由节点根据其到所述数据缓存节点的路由路径,获取所述接
入路由节点到所述数据缓存节点的代价; 步骤432、所述接入路由节点根据所述代价以螺旋模式向所述数据缓存节点发送
数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。 向所述数据缓存节点发送数据获取请求之后还可以包括如下步骤 步骤44、所述接入路由节点接收并存储与所述数据获取请求消息对应的数据,所
述发送优先级信息根据所述路由代价信息获取; 数据的路由代价越大,说明从所述数据缓存节点到所述接入路由节点的路由路径 上的各个链路在传输数据时可能发生的冲突越严重,因此优先转发路由代价较小的数据才 会增加成功发送数据的概率,从而有效地利用网路的信道资源。 在本实施例中,所述接入路由节点接收其所属路由区域的网关节点发送的数据缓 存节点的位置信息,无需发送路由广播获取数据缓存节点的位置信息,节省了信道资源;数 据根据所述路由代价信息进行了发送优先级排列,通过链路两端的两个路由节点所能间听 到的其他路由节点的个数来衡量节点间信道的相互干扰程度,在信道发生冲突或拥塞时, 也能尽可能有效地获取数据,从而有效地利用了信道资源,提高了网络吞吐量。
本发明发送数据的方法第一实施例 如图6所示,为本发明发送数据的方法第一实施例的流程示意图,具体可以包括 如下步骤 步骤61、数据缓存节点接收接入路由节点发送的数据获取请求消息,所述数据获
取请求消息包括从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息; 所述路由信息表示了数据在路由过程中可能发生冲突的严重程度。 步骤62、所述数据缓存节点向所述接入路由节点发送与所述数据获取请求消息对
应的数据,所述数据携带有所述路由代价信息。
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在本实施例中,所述数据缓存节点向所述接入路由节点发送与所述数据获取请求
消息相对应的数据,所述数据携带有从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价
信息,通过路由代价信息衡量节点间信道的相互干扰和节点的负载程度,从而有效地利用
了信道资源,提高了网络吞吐量。 本发明发送数据的方法第二实施例 如图7所示,为本发明发送数据的方法第二实施例的流程示意图,在图6所示技术
方案基础上,步骤61之前还可以包括划分路由区域和建立P2P网络的如下步骤 步骤601、所述数据缓存节点发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送
到所述数据缓存节点的路由广播消息中从所述网关节点到所述数据缓存节点的代价最小
的路由广播消息; 如果把各网关节点看作地势的最低点,按照分水岭算法的形式,各路由节点向其 他节点扩散所述路由广播消息,所述路由广播消息携带有各个网关节点的标识,即各个路 由节点只向其他路由节点转发从各个网关节点到所述路由节点的代价最小的路由广播消 息。 步骤602、所述数据缓存节点根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述数据缓 存节点所归属的路由区域; 各个路由节点根据所述代价最小的路由广播消息的标识将自己归属于发送所述 路由广播消息的网关节点,就能在路由节点间形成以网关节点为聚类中心的聚类,该聚类 就是一个路由区域。 步骤603、所述数据缓存节点将其到其所属路由区域的网关节点的路由信息和所
述数据缓存节点存储的数据信息通过所述数据缓存节点所属路由区域的网关节点注册到 在所述各个网关节点间建立的基于分布式哈希表的P2P网络中; 所述P2P网络建立在网关节点间,而不包括各个路由节点,不需对各个路由节点 进行维护,节省了大量的带宽资源;将各个路由节点到网关节点的路由信息和缓存的数据 信息注册到所述P2P网路中,便于网关节点查找信息。 在本实施例中,数据缓存路由节点发送与所述数据获取请求消息相对应的数据, 所述数据携带有从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息,通过路由代价 信息衡量路由节点间信道的相互干扰程度,,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐 本发明数据位置获取方法第一实施例 如图8所示,为本发明数据位置获取方法第一实施例的流程示意图,具体可以包 括如下步骤 步骤81、网关节点根据接收到的接入路由节点发送的数据请求消息,通过在网关 节点间建立的P2P网络,查询存储有与所述数据请求消息对应数据的数据缓存节点的位置 信息; 所述P2P网络具体可以为基于分布式哈希表的P2P网络,在该P2P网络中注册有 无线网状网路中所有路由节点的路由信息和缓存的数据信息,网关节点可以根据数据请求 消息携带的关键字在该P2P网络中查询存储有与所述关键字相匹配的数据的数据缓存节 点的位置信息,有效地扩大了数据请求的范围。而且,该P2P网络建立在网管节点间,不包
13含路由节点,不用对路由节点进行维护,节省了网络资源。 步骤82、所述网关节点向所述接入路由节点发送所述位置信息。 本实施例在接收到网关节点所属路由区域的接入路由节点转发的终端节点的数
据请求消息后,在网关节点间建立的P2P网络中查找数据缓存节点的位置信息,并将所述
位置信息发送给所述接入路由节点,无需通过发送路由广播消息获取数据缓存节点的位置
信息,大大地节省了无线网状网络的信道资源,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。 本发明数据位置获取方法第二实施例 如图9所示,为本发明数据位置获取方法第二实施例的流程示意图,在图8所示技 术方案基础上,步骤81之前具体可以包括划分路由区域和建立P2P网络的如下步骤
步骤801、网关节点发送路由广播消息,通过路由节点转发从发送所述路由广播消 息的网关节点到所述路由节点的代价最小的路由广播消息确定所述路由节点归属的路由 区域,划分路由区域; 网关节点发送路由广播消息,各个路由节点根据所述路由广播消息按照最短路径 算法(Bellman-Food)计算到网关节点的最小代价。 步骤802、所述网关节点在网关节点间建立P2P网络,并将其所属路由区域的其他 路由节点到所述网关节点的路由信息以及所述路由节点和所述网关节点存储的数据信息 注册到所述P2P网络中; 在步骤802中,所述P2P网络建立在网关节点间,而不包括网关节点所属路由区域 内的路由节点,既便于网关节点在该P2P网络中查找所需的数据资源,该P2P网络也不需要 对这些节点进行维护,从而节省了很多维护资源。 根据路由节点的数目,并假设路由节点对在传输过程中只影响与其相邻的路由节 点,我们可以获取每一个路由节点所享有的公平性带宽大小,步骤802之后具体可以通过 以下步骤获取所述公平性带宽 步骤8021、所述网关节点获取网关节点所属路由区域的路由节点间链路的带宽;
步骤8022、所述网关节点获取所述路由节点之间的链路通信时所影响的最大容 步骤8023、所述网关节点根据所述带宽和所述最大容量通过下式生成公平性带宽 并发送给所述每个路由节点GMX = B/Cmax,其中Gmax表示所述公平性带宽,B表示所述带宽, Cmax表示所述最大容量。 如图IO所示,为本发明数据位置获取方法第二实施例中计算公平性带宽示意图, 节点2、3之间的链路通信时所影响的容量最大,将会影响节点1、4,因此链路2-3会和链 路l-GW、l-2、3-4、4-5冲突,因此链路2-3通信时所影响的最大容量为4G+5G+6G+7G+8G = 30G,假设节点间链路的带宽为B,则该路由区域中的每一个路由节点所能享有的公平性带 宽大小为Gmax = B/30。 需要说明的是步骤8021-8023与步骤81-82之间没有严格的时序关系。 在本实施例中,将网关节点所属路由区域的路由节点的路由信息和数据信息注册
到在网关节点间建立的基于分布式哈希表的P2P网络中,从而可以在所述P2P网络中查找
数据缓存节点的位置信息,而不需要发送路由广播消息来查找数据缓存节点的位置信息,节省了无线网状网络的信道资源,而且所述数据缓存节点可以位于任意路由区域内,加大 了数据请求的范围,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。
本发明发送数据的方法第三实施例 如图ll所示,为本发明发送数据的方法第三实施例的流程示意图,具体可以包括 如下步骤 步骤111、中间路由节点接收数据缓存节点发送到接入路由节点的数据,所述数据 携带有从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息; 步骤112、所述中间路由节点根据所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级 信息; 由于无线信道传输的特点,当一个路由节点对在传输数据的过程中,在该路由节 点对干扰范围内的其他路由节点的通信行为也都受到了抑制,当该路由节点对之间传输的 距离越长,其干扰范围越大和其他路由节点产生冲突的概率也越大。因此在固定网络中以 最小代价为原则的路由转发策略不适合于无线网络,无线网络的路由应该考虑路由数据在 路由过程中所导致的冲突路由代价问题。 步骤113、所述中间路由节点根据所述发送优先级信息发送所述数据。 优先转发发送优先级较高的数据,从而提高数据传输的可靠性。 在本实施例中,中间路由节点根据从数据缓存节点到接入路由节点的路由代价信
息确定数据的发送优先级信息,根据所述发送优先级发送数据,通过路由代价信息衡量路
由节点间信道的相互干扰程度,提高了信道传输的可靠性,从而有效地利用了无线带宽。 本发明发送数据的方法第四实施例 如图12所示,为本发明发送数据的方法第四实施例的流程示意图,在图11所示技 术方案基础上,步骤113包括如下步骤 步骤1131、若所述中间路由节点发生冲突或者拥塞,根据公平性带宽丢弃发送优 先级低的数据; 假设同一路由区域的每一个路由节点向同一个网关节点传送数据是完全平等的, 即每一个路由节点都享有相同大小的通过网关节点到因特网的带宽,该带宽称为公平性带 宽;当所述数据缓存节点发生数据冲突或者拥塞时,丢弃超过公平性带宽的数据,而且这些 数据的发送优先级低,从而使得发送优先级较高的数据的传输可靠性提高,从而有效地利 用了无线带宽。 在图11所示技术方案基础上,步骤111之前还可以包括如下步骤 步骤1101、中间路由节点发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送到
其的路由广播消息中从所述网关节点到所述中间路由节点的代价最小的路由广播消息; 其中所述代价具体可以为从所述网关节点到所述中间路由节点的跳数,或者期
望传输次数(Expected Transmission Count :以下简称ETX)、期望传输时间(Expected
Transmission Time ;以下简称ETT)等其他无线路由代价度量单位。 步骤1102、所述中间路由节点根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述中间 路由节点所归属的路由区域; 所述中间路由节点将自己归属于发送所述代价最小的路由广播消息的网关节点, 这样就形成了一个以网关节点为聚类中心的聚类,该聚类就称为一个路由区域。
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步骤1103、将所述中间路由节点到所述中间接入路由节点所属路由区域的网关节
点的路由信息和所述中间路由节点存储的数据信息通过所述中间路由节点所属路由区域
的网关节点注册到在所述各个网关节点间建立的基于分布式哈希表的对等网络中。 所述对等网络不包括各个中间路由节点,从而节省了对中间路由节点进行维护所
需要的带宽,各个中间路由节点的路由信息和数据信息注册到所述对等网络中,便于网关
节点查找。 在图11所示技术方案基础上,步骤113之后还可以包括如下步骤 步骤114、所述中间路由节点存储所述数据缓存节点发送到接入路由节点的数
据; 所述中间路由节点的本地缓存没有存储所述数据缓存节点发送到接入路由节点
的数据,所以将所述数据存储到本地缓存,从而加大了本地缓存的命中率。 本实施例通过所述中间路由节点对要转发的数据根据其路由代价信息进行发送
优先级排序,优先转发发送优先级较高的数据,当所述中间路由节点发生冲突或者拥塞时,
抛弃超过公平性带宽的发送优先级较低的数据,通过路由代价信息衡量路由节点间信道的
相互干扰程度,提高了数据传输的可靠性,从而提高了无线带宽的利用率。 本发明接入路由节点设备第一实施例 如图13所示,为本发明接入路由节点设备第一实施例的结构示意图,具体可以包 括数据请求消息转发模块111、路由代价获取模块112和数据获取请求消息发送模块113。 首先数据请求消息转发模块111向所述接入路由节点设备所属路由区域的网关节点设备 发送所述接入路由节点设备接收的数据请求消息,然后路由代价获取模块112接收所述网 关节点设备发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节 点设备,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路 由代价信息,最后数据获取请求消息发送模块113向所述数据缓存节点设备发送数据获取 请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。 在本实施例中,路由代价获取模块111获取的位置信息为网关节点设备发送的, 无需通过路由广播获取,从而节省了网络的信道资源;路由代价信息充分考虑了信道的相 互干扰程度,从而有效利用无线带宽,最大化用户的数据吞吐量。
本发明接入路由节点设备第二实施例 如图14所示,为本发明接入路由节点设备第二实施例的结构示意图,具体可以包 括第一路由广播消息转发模块121、第一归属模块122、第一信息注册模块123、数据转发 模块124、数据请求消息转发模块111、路由代价获取模块112、数据获取请求消息发送模块 113和数据接收模块125,路由代价获取模块112具体可以包括位置信息接收单元1121、路 由路径获取单元1122、冲突路由代价获取单元1123和路由代价获取单元1124,数据获取请 求消息发送模块113具体可以包括代价获取单元1131和数据获取请求消息发送单元1132, 第一路由广播消息转发模块121发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点设备发送 到所述接入路由节设备点的路由广播消息中从所述网关节点设备到所述接入路由节点设 备的代价最小的路由广播消息,具体地,所述路由广播消息携带有各个网关节点的标识,第 一归属模块122根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述接入路由节点设备所归属的 路由区域,具体地,第一归属模块122根据所述标识将所述接入路由节点设备归属于发送
16所述路由广播消息的网关节点,从而形成以所述网关节点为聚类中心的聚类,该聚类就是 一个路由区域;第一信息注册模块123将所述接入路由节点设备到所述接入路由节点设备 所属路由区域的网关节点设备的路由信息和所述接入路由节点存储的数据信息通过所述 接入路由节点设备所属路由区域的网关节点设备注册到在所述各个网关节点设备间建立 的基于分布式哈希表的P2P网络中,便于所述网关节点从所述P2P网络中查找信息;划分 路由区域和建立P2P网络结束后,位置信息接收单元1121接收所述网关节点设备发送的位 置信息;路由路径获取单元1122根据所述位置信息获取所述接入路由节点设备到所述数 据缓存节点设备的路由路径,路由路径包括至少一条链路;冲突路由代价获取单元1123获 取链路的冲突路由代价,所述冲突路由代价为链路两端的两个路由节点设备通过MAC层的 监听所能监听到的其他路由节点的总数;路由代价获取单元1124根据所述链路的冲突路 由代价,获取所述路由代价信息,具体地,将链路的冲突路由代价取和得到所述路由代价信 息;代价获取单元1131根据所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由路径, 获取所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的代价;数据获取请求消息发送单元 1132根据所述代价以螺旋模式向所述数据缓存节点设备发送数据获取请求消息;数据接 收模块125接收并存储与所述数据获取请求消息对应的数据。此外,在所述接入路由节点 设备接收所述终端发送的数据请求消息后,若所述接入路由节点设备存储有与所述数据请 求消息对应的数据,数据转发模块124直接将所述数据发送给所述终端。
在本实施例中,位置信息接收单元1121接收网关节点设备发送的位置信息,无需 接入路由节点设备发送路由广播获取该位置信息,节省了信道资源;冲突路由代价获取单 元1123获取接入路由节点设备到数据缓存节点设备的路由路径的各个链路两端的两个路 由节点设备通过MAC层的监听所能监听到的其他路由节点的总数作为冲突路由代价,路由 代价获取单元1124再根据所述冲突路由代价获取所述接入路由节点设备到所述数据缓存 节点的路由代价信息,充分考虑了信道的相互干扰程度,从而有效地利用了信道资源,提高 了网络吞吐量。 本发明数据缓存节点设备第一实施例 如图15所示,为本发明数据缓存节点设备第一实施例的结构示意图,具体可以包 括数据获取请求消息接收模块131和数据发送模块133,数据获取请求消息接收模块131接 收接入路由节点设备发送的数据获取请求消息,所述数据获取请求消息包括从所述接入路 由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息;数据发送模块133向所述接入路由 节点设备发送所述数据,所述数据携带有所述路由代价信息。 在本实施例中,数据获取请求消息接收模块131接收接入路由节点设备发送的携 带从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息的数据获取请求消 息;数据发送模块133向所述接入路由节点设备发送所述数据,通过路由代价信息衡量路 由节点间信道的相互干扰程度,从而有效地利用了信道资源,提高了网络吞吐量。
本发明数据缓存节点设备第二实施例 如图16所示,为本发明数据缓存节点设备第二实施例的结构示意图,具体可以包 括第二路由广播消息转发模块141、第二归属模块142、第二信息注册模块143、数据获取 请求消息接收模块131和数据发送模块133。第二路由广播消息转发模块141发送路由广 播消息,该路由广播消息为网关节点设备发送到所述数据缓存节点设备的路由广播消息中
17从所述网关节点设备到所述数据缓存节点设备的代价最小的路由广播消息,具体地,所述
路由广播消息携带有所述各个网关节点的标识;第二归属模块142根据所述代价最小的路
由广播消息,确定所述数据缓存节点设备所归属的路由区域,具体地,第二归属模块142根
据所述标识将所述数据缓存节点归属于发送所述代价最小的路由广播消息的网关节点;第
二信息注册模块143将所述数据缓存节点设备到所述数据缓存节点设备所属路由区域的
网关节点设备的路由信息和所述数据缓存节点设备存储的数据信息通过所述数据缓存节
点设备所属路由区域的网关节点设备注册到在所述各个网关节点设备间建立的基于分布
式哈希表的P2P网络中;确定完路由区域和P2P网络建立结束之后,数据获取请求消息接收
模块131接收接入路由节点设备发送的数据获取请求消息,所述数据获取请求消息包括从
所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息,数据发送模块133向所
述接入路由节点设备发送所述数据,所述数据携带有所述路由代价信息。 在本实施例中,首先第二信息注册模块143完成信息注册,数据发送模块133向所
述接入路由节点设备发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带有所述路由
代价信息,通过路由代价信息衡量路由节点间信道的相互干扰程度,从而有效地利用了无
线带宽,提高了网络吞吐量。 本发明网关节点设备第一实施例 如图17所示,为本发明网关节点设备第一实施例的结构示意图,具体可以包括位 置信息查询模块151和位置信息发送模块152,位置信息查询模块151根据接收到的接入路 由节点设备发送的数据请求消息,通过在网关节点设备间建立的P2P网络,查询存储有与 所述数据请求消息对应数据的数据缓存节点的位置信息,然后位置信息发送模块152向所 述接入路由节点设备发送所述位置信息。 本实施例通过位置信息查询模块151查询数据缓存节点的位置信息,无需通过发 送路由广播消息获取数据缓存节点的位置信息,大大地节省了无线网状网络的信道,从而 有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。
本发明网关节点设备第二实施例 如图18所示,为本发明网关节点设备第二实施例的结构示意图,具体可以包括 路由区域划分模块161、路由区域管理模块162、位置信息查询模块151、位置信息发送模块 152和公平性带宽维护模块163,公平性带宽维护模块163具体可以包括链路带宽获取单元 1631、最大容量获取单元1632和公平性带宽获取单元1633,路由区域划分模块161发送路 由广播消息,通过路由节点设备转发从发送所述路由广播消息的网关节点设备到所述路由 节点设备的代价最小的路由广播消息并且将所述路由节点设备归属于发送所述代价最小 的路由广播消息的网关节点设备,划分路由区域;路由区域管理模块162在网关节点设备 间建立P2P网络,并将所述网关节点设备所属路由区域的其他路由节点设备到所述网关节 点设备的路由信息以及所述路由节点设备和所述网关节点设备存储的数据信息注册到所 述P2P网络中;位置信息查询模块151根据接收到的接入路由节点设备发送的数据请求消 息,通过在网关节点设备间建立的P2P网络,查询存储有与所述数据请求消息对应数据的 数据缓存节点的位置信息;位置信息发送模块152向所述接入路由节点设备发送所述位置 信息;接收到所述接入路由节点设备发送的数据请求消息后,若位置信息查询模块151在 网关节点设备间建立的对等网络中没有查找到存储有与所述数据请求消息对应的数据的数据缓存节点设备的位置信息,则因特网数据获取模块153直接从因特网获取所述数据, 并将所述数据发送给所述接入路由节点。路由区域划分模块161划分路由区域和路由区域 管理模块162建立P2P网络后,链路带宽获取单元1631获取所述网关节点设备所属路由区 域的路由节点设备间链路的带宽;最大容量获取单元1632获取所述路由节点设备之间的 链路通信时所影响的最大容量;公平性带宽获取单元1633根据所述带宽和所述最大容量 通过下式生成公平性带宽并发送给所述每个路由节点设备Gmax = B/C^,其中Gmax表示所 述公平性带宽,B表示所述带宽,Cmax表示所述最大容量。 本实施例通过路由区域划分模块161划分路由区域,路由区域管理模块162将所
述网关节点设备所属路由区域的其他路由节点设备到所述网关节点设备的路由信息以及
所述路由节点设备和所述网关节点设备存储的数据信息注册到在网关节点间建立的P2P
网络中,位置信息查询模块151在该P2P网络中查询数据缓存节点设备的位置信息,加大了
数据请求的范围。此外,数据缓存节点的位置信息由位置信息查询模块151查询得到,无需
接入路由节点设备通过发送路由广播消息获取数据缓存节点的位置信息,节省了无线网状
网络的信道资源,公平性带宽维护模块163获取了路由区域内路由节点的公平性带宽,考
虑了路由节点的负载程度,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。 本发明实施例提供的数据请求、发送、路由方法和设备以及数据缓存系统同样可
以运用到移动自组织网络、无线传感器网络中,用于多路径的路由策略。各特定自组织、无
中心服务器特性的无线网络利用路由代价信息大小对路由数据进行发送优先级排序,减少
潜在的无线冲突,提高网络吞吐量。 本发明中间路由节点设备第一实施例 如图19所示,为本发明中间路由节点设备第一实施例的结构示意图,具体可以包 括中间数据接收模块171、发送优先级确定模块172和转发模块173,中间数据接收模块 171接收数据缓存节点设备发送到接入路由节点设备的数据,所述数据携带有从所述接入 路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息;发送优先级确定模块172根据所 述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息;转发模块173根据所述发送优先级信息 发送所述数据,优先转发发送优先级较高的数据。 在本实施例中,发送优先级确定模块172根据数据携带的从所述接入路由节点设 备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息,然后转发模 块173根据所述发送优先级信息转发所述数据,通过路由代价信息衡量路由节点设备间信 道的相互干扰程度,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。 如图20所示,为本发明中间路由节点设备第二实施例的结构示意图,具体可以包 括第三路由广播消息转发模块181、第三归属模块182、第三信息注册模块183、中间数据 接收模块171、发送优先级确定模块172、转发模块173和存储模块184,转发模块173具体 可以包括丢弃单元1731。第三路由广播消息转发模块181发送路由广播消息,该路由广播 消息为网关节点设备发送到中间路由节点设备的路由广播消息中从所述网关节点设备到 所述中间路由节点设备的代价最小的路由广播消息,其中所述代价具体可以为跳数或其他 衡量无线路由代价的度量,如ETT和ETX ;第三归属模块182根据所述代价最小的路由广播 消息,确定所述中间路由节点设备所归属的路由区域,所述中间路由节点设备将自己归属 于发送所述代价最小的路由广播消息的网关节点设备,形成以所述网关节点设备为聚类中
19心的聚类,所述聚类就是一个路由区域;第三信息注册模块183将所述中间路由节点设备
到所述中间接入路由节点设备所属路由区域的网关节点设备的路由信息和所述中间路由
节点设备存储的数据信息通过所述中间路由节点设备所属路由区域的网关节点设备注册
到在所述各个网关节点设备间建立的基于分布式哈希表的P2P网络中;中间数据接收模块
171接收数据缓存节点设备发送到接入路由节点设备的数据,所述数据携带有从所述接入
路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息;发送优先级确定模块172根据所
述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息;若所述中间路由节点设备发生冲突或者
拥塞,丢弃单元1731根据公平性带宽丢弃发送优先级低的数据;存储模块184存储所述数
据缓存节点设备发送到接入路由节点设备的数据,提高本地缓存的命中率。 在本实施例中,通过第三路由广播消息转发模块181转发网关节点设备发发送的
路由广播消息,第三归属模块182确定所述中间路由节点设备所归属的路由区域,然后第
三信息注册模块183将所述中间路由节点设备到其所归属路由区域的网关节点设备的路
由信息和所存储的数据信息注册到在网关节点设备间建立的P2P网络中,便于网关节点设
备查找数据信息,发送优先级确定模块172根据从数据缓存节点设备发送到接入路由节点
设备的数据的路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息,在所述中间路由节点设备发
生冲突或拥塞时,丢弃单元1731丢弃超过公平性带宽的发送优先级较低的数据,通过路由
代价信息衡量路由节点间信道的相互干扰程度,从而有效地利用了无线带宽,提高了网络
吞吐量。
权利要求
一种发送消息的方法,其特征在于,包括向接入路由节点所属路由区域的网关节点发送所述接入路由节点接收的数据请求消息;接收所述网关节点发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息;向所述数据缓存节点发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述位置信息获取从所述接入 路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息包括根据所述位置信息获取所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由路径,所述路由 路径包括至少一条链路;获取链路的冲突路由代价,所述冲突路由代价为链路两端的两个路由节点通过介质读 取控制层的监听所能监听到的其他路由节点的总数;根据所述链路的冲突路由代价,获取所述路由代价信息。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述向接入路由节点所属路由区域的 网关节点发送所述接入路由节点接收的数据请求消息之前包括发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送到所述接入路由节点的路由广播 消息中从所述网关节点到所述接入路由节点的代价最小的路由广播消息;根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述接入路由节点所归属的路由区域; 将所述接入路由节点到所述接入路由节点所属路由区域的网关节点的路由信息和所 述接入路由节点存储的数据信息通过所述接入路由节点所属路由区域的网关节点注册到 在所述各个网关节点间建立的基于分布式哈希表的对等网络中。
4. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括所述接入路由节点接收所述终端发送的数据请求消息后,若所述接入路由节点存储有 与所述数据请求消息对应的数据,则将所述数据发送给所述终端。
5. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述向所述数据缓存节点发送数据获取 请求消息包括根据所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由路径,获取所述接入路由节点到所 述数据缓存节点的代价;根据所述代价以螺旋模式向所述数据缓存节点发送数据获取请求消息。
6. —种发送数据的方法,其特征在于,包括接收接入路由节点发送的数据获取请求消息,所述数据获取请求消息包括从所述接入 路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息;向所述接入路由节点发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带有所述 路由代价信息。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送到所述数据缓存节点的路由广播 消息中从所述网关节点到所述数据缓存节点的代价最小的路由广播消息;根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述数据缓存节点所归属的路由区域; 将所述数据缓存节点到所述数据缓存节点所属路由区域的网关节点的路由信息和所述数据缓存节点存储的数据信息通过所述数据缓存节点所属路由区域的网关节点注册到在所述各个网关节点间建立的基于分布式哈希表的对等网络中。
8. —种发送数据的方法,其特征在于,包括接收数据缓存节点发送到接入路由节点的数据,所述数据携带有从所述接入路由节点 到所述数据缓存节点的路由代价信息;根据所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息; 根据所述发送优先级信息发送所述数据。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述发送优先级信息发送所述 数据包括若中间路由节点发生冲突或者拥塞,根据公平性带宽丢弃发送优先级低的数据。
10. 根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,还包括发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点发送到中间路由节点的路由广播消息 中从所述网关节点到所述中间路由节点的代价最小的路由广播消息;根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述中间路由节点所归属的路由区域; 将所述中间路由节点到所述中间接入路由节点所属路由区域的网关节点的路由信息 和所述中间路由节点存储的数据信息通过所述中间路由节点所属路由区域的网关节点注 册到在所述各个网关节点间建立的基于分布式哈希表的对等网络中。
11. 一种接入路由节点设备,其特征在于,包括数据请求消息转发模块,用于向所述接入路由节点设备所属路由区域的网关节点设备 发送所述接入路由节点设备接收的数据请求消息;路由代价获取模块,用于接收所述网关节点设备发送的位置信息,所述位置信息标识 根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节 点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息;数据获取请求消息发送模块,与所述路由代价获取模块连接,用于向所述数据缓存节 点设备发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。
12. 根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述路由代价获取模块包括 位置信息接收单元,用于接收所述网关节点设备发送的位置信息;路由路径获取单元,用于根据所述位置信息获取所述接入路由节点设备到所述数据缓 存节点设备的路由路径,所述路由路径包括至少一条链路;冲突路由代价获取单元,用于获取链路的冲突路由代价,所述冲突路由代价为链路两 端的两个路由节点设备通过介质读取控制层的监听所能监听到的其他路由节点的总数;路由代价获取单元,用于根据所述链路的冲突路由代价,获取所述路由代价信息。
13. 根据权利要求11或12所述的设备,其特征在于,还包括第一路由广播消息转发模块,用于发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点设 备发送到所述接入路由节点设备的路由广播消息中从所述网关节点设备到所述接入路由 节点设备的代价最小的路由广播消息;第一归属模块,用于根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述接入路由节点设备所归属的路由区域;第一信息注册模块,用于将所述接入路由节点设备到所述接入路由节点设备所属路由 区域的网关节点设备的路由信息和所述接入路由节点存储的数据信息通过所述接入路由 节点设备所属路由区域的网关节点设备注册到在所述各个网关节点设备间建立的基于分 布式哈希表的对等网络中。
14. 根据权利要求11或12所述的设备,其特征在于,还包括数据转发模块,用于接收所述终端发送的数据请求消息后,若所述接入路由节点设备 存储有与所述数据请求消息对应的数据,则将所述数据发送给所述终端。
15. 根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述数据获取请求消息发送模块包括 代价获取单元,用于根据所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由路径,获取所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的代价;数据获取请求消息发送单元,用于根据所述代价以螺旋模式向所述数据缓存节点设备 发送数据获取请求消息。
16. —种数据缓存节点设备,其特征在于,包括数据获取请求消息接收模块,用于接收接入路由节点设备发送的数据获取请求消息, 所述数据获取请求消息包括从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代 价信息;数据发送模块,用于向所述接入路由节点设备发送所述数据,所述数据携带有所述路 由代价信息。
17. 根据权利要求16所述的设备,其特征在于,还包括第二路由广播消息转发模块,用于发送路由广播消息,该路由广播消息为网关节点设 备发送到所述数据缓存节点设备的路由广播消息中从所述网关节点设备到所述数据缓存 节点设备的代价最小的路由广播消息;第二归属模块,用于根据所述代价最小的路由广播消息,确定所述数据缓存节点设备 所归属的路由区域;第二信息注册模块,用于将所述数据缓存节点设备到所述数据缓存节点设备所属路由 区域的网关节点设备的路由信息和所述数据缓存节点设备存储的数据信息通过所述数据 缓存节点设备所属路由区域的网关节点设备注册到在所述各个网关节点设备间建立的基 于分布式哈希表的对等网络中。
18. —种数据缓存系统,其特征在于,包括归属于至少一个路由区域的至少一个接入路由节点设备、至少一个中间路由节点设 备、至少一个数据缓存节点设备和至少一个网关节点设备,所述网关节点设备之间建立有 对等网络,所述对等网络上注册有所述接入路由节点设备、所述中间路由节点设备、和所述 数据缓存节点设备到归属的路由区域的网关节点设备的路由信息,以及所述接入路由节点 设备、所述中间路由节点设备、所述数据缓存节点设备和所述网关节点设备存储的数据信 息;所述接入路由节点设备用于向所述网关节点设备发送接收的数据请求消息;接收所述 网关节点设备发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存 节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点设备到所述数据缓存节点设备的路由代价信息;向所述数据缓存节点设备发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带 所述路由代价信息;所述网关节点设备用于根据接收到数据请求消息,在所述对等网络中查询存储有与所 述数据请求消息对应数据的数据缓存节点设备的位置信息,向所述接入路由节点设备发送 所述位置信息;所述数据缓存节点设备用于接收所述接入路由节点设备发送的数据获取请求消息,向 所述接入路由节点设备发送与所述数据获取请求消息对应的数据,所述数据携带所述路由 代价信息;所述中间路由节点设备用于接收所述数据缓存节点设备发送到所述接入路由节点设 备的数据,根据所述数据携带的所述路由代价信息确定所述数据的发送优先级信息,根据 所述发送优先级信息发送所述数据。
全文摘要
本发明实施例涉及一种发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统。其中所述发送消息的方法包括向接入路由节点所属路由区域的网关节点发送所述接入路由节点接收的数据请求消息;接收所述网关节点发送的位置信息,所述位置信息标识根据所述数据请求消息获取的数据缓存节点,并根据所述位置信息获取从所述接入路由节点到所述数据缓存节点的路由代价信息;向所述数据缓存节点发送数据获取请求消息,所述数据获取请求消息携带所述路由代价信息。本发明实施例提供的发送消息的方法、接入路由节点设备和数据缓存系统有效地利用了无线带宽,提高了网络吞吐量。
文档编号H04L12/58GK101741715SQ200810226940
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者文刘飞, 施广宇 申请人:华为技术有限公司
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