专利名称：一种mesh点之间路由维护方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线网络技术领域，尤其涉及一种MESH(无线网状网络)中MESH点之间路由维护方法及设备。
背景技术：
WLAN(Wireless Local Access Network，无线局域网)提供了一种局域网的无线连接服务，由于能够提供高速的无线数据接入，WLAN是目前IT行业比较热门的技术之一，也是流行的无线接入方式。WLAN通常采用集中式的AC(Access Controller，无线控制器)-AP(Access Point，无线接入点)架构。AC提供WLAN网络的集中管理，AP则通过和AC建立链接加入WLAN网络并提供无线接入服务。
集中WLAN架构在CAPWAP(Control and Provisioning of Wireless AccessPoints，无线接入点控制和规定)协议中有明确定义。该协议描述了WLAN功能在AP设备和AC设备上的划分，并定义了AP和AC之间的通信协议。目前AC-AP间的通信协议为AP上电后寻找AC，如果AC同AP二层互联，则可以通过广播报文来发现AC，如果AC同AP通过三层互联，则需要借助其他协议如DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)、DNS(Domain Name Server，域名服务器)来获取AC的信息，然后同AC建立CAPWAP隧道。
HWMP(Hybrid Wireless MESH Protocol，混合无线MESH协议)是WLAN协议簇中解决无线MESH网络中的路由协议，在802.11s中定义。MESH网络结构如图1所示，包括MP(MESH Point，MESH点)、MPP(MESH Pointcollocated with a mesh Portal，配置mesh入口的MESH点)、MAP(MESH AccessPoint，MESH接入点)和STA(Station，站点)。MAP实现STA接入MESH网络的功能，MPP实现MESH网络与外部网络的互通功能。
HWMP协议试图解决的情景是网络中所有节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系，网络节点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。HWMP协议来自于AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector Routing，无线自组网按需平面距离矢量路由协议)，是数据驱动的距离矢量协议，具体的实现过程包括当源端有数据需要发送给目的端，并且源端没有到目的端的路由时，源端通过发送路由请求消息来获取目的端的路由；目的端收到源端发来的路由请求后，回应路由应答消息。该方法的特点是按需维护路由信息，最大程度的减少了维护的路由信息数量，路由协议的开销较小。但由于在发送数据时，如果MP的路由表中没有存在到目的地址的有效路由，则需要发起路由请求，此时需要发送的数据必须要缓存起来，等待找到合适的路由后再发送出去，增大了数据的传输时延。特别是在多次尝试路由请求的时候，缓存会在很多的时间内都不能够发出去。另外，在需要广播数据时，因为无法确定网络的组成，所以需要在限制条件内(比如时间，转发跳数限制)无限制的转发下去，容易造成网络拥塞。
现有技术中实现为MP直接建立路由协议的方法之一是通过RA-OLSR(Radio Aware Optimal Link State Routing，无线感知优化链路状态路由)协议。RA-OLSR协议是IEEE 802.11s框架结构中的一种可选的先应路由协议，采用基于无线感知尺度的最短路径算法，可以为MP直接建立路由协议，与AODV不同的是，RA-OLSR是通过协议报文事先在网络中维护路由信息。但是使用该方法的缺点在于，RA-OLSR不是802.11s推荐的协议而只是可选协议，造成其应用范围有限。另外，RA-OLSR的性能随着网络节点的增多而急剧下降，不能适用于大规模网络。最后，RA-OLSR协议的复杂度高，在实际应用中的实现难度大。
发明内容
本发明实施例提供一种MESH点之间路由维护方法及设备，以解决现有技术中MESH点间建立路由方案复杂的缺陷。
本发明提供了一种MESH点之间路由维护方法，应用于包括多个MESH点的网络中，该方法包括以下步骤MESH点向其它MESH点广播通知消息，所述通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；接收所述通知消息的MESH点根据所述路由信息确定所述与源MESH点之间的最优路由。
所述MESH点向其它MESH点广播所述通知消息之前还包括所述MESH点设置所述通知消息，所述通知消息中的路由信息具体包括源MESH点地址信息、目的序列号DSN、跳数和累计代价值。
接收所述通知消息后还包括所述接收通知消息的MESH点修改所述通知消息后转发到下一跳MESH点。
所述修改通知消息具体包括将所述目的序列号加一、跳数加一、存活时间减一、累计代价值中增加本MESH点的累计代价值。
所述接收MESH点根据所述通知消息中的路由信息确定是否丢弃所述通知消息。
所述丢弃条件包括所述通知消息中的目的序列号小于前一个通知消息中的目的序列号；或所述通知消息中的目的序列号等于前一个通知消息中的目的序列号，而通知消息中的累计代价值大于等于前一个通知消息中的累计代价值。
所述MESH点定时或实时向其它MESH点广播通知消息。
本发明还提供了一种MESH点，包括通知消息发送单元，用于向网络中其它MESH点广播通知消息，所述通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；通知消息接收单元，用于接收所述通知消息；路由确定单元，用于根据所述通知消息中的路由信息确定所述与源MESH点之间的最优路由。
还包括通知消息设置单元，用于设置所述本MESH点发送的通知消息。
还包括通知信息存储单元，用于存储本MESH点和其它MESH点的通知消息。
还包括通知消息修改单元，用于根据路由信息修改所述接收的通知消息，并通过所述通知消息发送单元发送到下一跳MESH点。
还包括通知消息丢弃单元，用于根据路由信息确定是否丢弃所述通知消息。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点本发明的实施例中，在HWMP协议的基础上，提供了一种简单有效的MESH点路由学习方法，通过MP ANOUNCEMENT信息驱动维护MESH点的路由学习，避免了HWMP协议中的路由请求应答过程，降低了报文的传输时延。
另外，如果结合对STATION的ARP代理过程，则完全避免了HWMP报文中的路由请求和应答过程，极大的提高了MP的效率。
图1是现有技术中MESH网络结构图；图2是本发明一种MESH点之间路由维护方法流程图；图3是本发明另一种MESH点之间路由维护方法流程图；图4是本发明通知消息中信息单元结构图；图5是本发明一种MESH点之间路由维护系统结构图。
具体实施例方式
本发明的核心思想通过MESH点通知消息构建MESH网络中所有MP的路由信息，避免了对MP路由进行路由请求，降低了传输时延。
本发明提供了一种MESH点之间路由维护方法，应用于包括多个MESH点的网络中，该方法如图2所示，包括以下步骤步骤s201，MESH点定时或实时向其它MESH点广播通知消息，该通知消息中包括源MESH点地址和路由信息。其中，路由信息具体包括源MESH点地址信息、目的序列号DSN、跳数和累计代价值。
步骤s202，接收通知消息的MESH点根据路由信息确定与源MESH点之间的最优路由。接收MESH点根据通知消息中的路由信息确定是否丢弃通知消息，其丢弃通知消息的条件包括通知消息中的目的序列号小于前一个通知消息中的目的序列号；或通知消息中的目的序列号等于前一个通知消息中的目的序列号，而通知消息中的累计代价值大于等于前一个通知消息中的累计代价值。
另外，步骤s201之前，还包括MESH点设置通知消息。
步骤s202中，MESH点接收通知消息后还需要修改通知消息后转发到下一跳MESH点。修改通知消息具体包括将目的序列号加一、跳数加一、存活时间减一、累计代价值中增加本MESH点的累计代价值。
下面以采用HWMP协议在MESH点间传输通知消息为例进行说明，同样采用如图1所示MESH网络，且适用于MPP、MAP、MP等设备，具体过程如图3所示，包括以下步骤步骤s301，MP在增加一个MP ANOUNCEMENT信息单元，由HWMP协议中的通知消息携带，向网络中其它MP广播，可以通知其它MP本MP可维护的路由信息。该MP ANOUNCEMENT信息单元如图4所示，具体含义如表1所示表1
步骤s302，MP定期向网络中其它MP广播通知消息，该通知消息中携带MP ANOUNCEMENT信息单元，通过该信息单元将本设备及其维护的MP的可达信息传播到其它MP。其中，定期发送功能可以通过设置MPANOUNCEMENT定时器实现，当MP ANOUNCEMENT定时器超时后，MP构造本设备的MP ANOUNCEMENT信息单元，其中Element ID为信息单元的ID；Length为信息单元的长度；Hop Count取0；Time to Live设为允许的最大跳数；Originator Address为源MP的地址；Destination Sequence Number为上次使用的序列号加1；Life Time为该信息的存活时间；Metric为初始代价值，取0。
步骤s303，其它MP根据接收的MP ANOUNCEMENT信息单元中的源MP地址信息，维护到该源MP的最优路由；并记录到该源MP的地址(OriginatorAddress)、DSN(Destination Sequence Number)、Hop Count和Metric。当接收MP还具有下一跳MP时，需要修改接收到的MP ANOUNCEMENT信息单元，将信息单元域中的Hop Count加1，Time to Live减1，Metric值加上本设备的Metric部分；然后，将修改后的MP ANOUNCEMENT信息单元转发到下一MP。同时，该接收的MP也需要将自己创建的MP ANOUNCEMENT信息单元发送到下一MP，与步骤s301和步骤s302相同。
另外，接收MP不是将所有MP ANOUNCEMENT信息单元都转发，在满足下列条件时需要将该MP ANOUNCEMENT信息单元丢弃。具体丢弃条件包括一种是接收到的MP ANOUNCEMENT信息单元中的DSN小于来自相同源MP的前一个MP ANOUNCEMENT信息单元中的DSN，说明该MPANOUNCEMENT信息单元不是最新的信息单元，因此丢弃。
另一种是虽然接收到的MP ANOUNCEMENT信息单元中的DSN等于相同源MP的前一个MP ANOUNCEMENT信息单元中的DSN，但是Metric大于或等于相同源MP的前一个MP ANOUNCEMENT信息单元中的Metric，说明累计代价值大于前一次，比如带宽占用多、跳数多等情况，从节省路由花费的角度考虑，应该丢弃。如果收到的DSN大于本机维护的DSN，表明这是一个更新的消息，需要用该新消息的内容替代原来维护的内容。
另外，本发明可以结合STA的ARP代理路由信息交互，即在网络中增加ARP代理，每个MP都与该ARP代理定时交互最新的路由信息，从而避免了HWMP协议中的路由请求和应答过程，提高了MP的效率。
本发明通过MP ANNOUNCEMENT信息来构建MESH网络中所有MP的路由信息，避免了对MP路由进行路由请求，降低了传输时延。
本发明还提供了一种MESH点，包括通知消息发送单元10，用于向网络中其它MESH点广播通知消息，通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；通知消息接收单元20，用于接收通知消息；路由确定单元30，用于根据通知消息中的路由信息确定与源MESH点之间的最优路由；通知消息设置单元40，用于设置本MESH点发送的通知消息；通知信息存储单元50，用于存储本MESH点和其它MESH点的通知消息；通知消息修改单元60，用于根据路由信息修改接收的通知消息，并通过通知消息发送单元发送到下一跳MESH点；通知消息丢弃单元70，用于根据路由信息确定是否丢弃该通知消息。
在如图5所示的多个上述MESH点构成的系统中，各MESH点之间可进行路由维护。MESH点1中的通知消息设置单元40设置MESH点1发送的通知消息，并存储到通知信息存储单元50；MESH点1中的通知消息发送单元10从通知消息设置单元40或通知信息存储单元50中调用通知消息发送到MESH点2，该通知消息中包括源MESH点1的地址和路由信息。
MESH点2中通知消息接收单元20接收来自MESH点1发送的通知消息，MESH点2中路由确定单元30根据该通知消息中的路由信息确定与MESH点1之间的最优路由。如果网络中存在多个MESH点，则MESH点2中的通知消息修改单元60根据路由信息修改接收的通知消息，并通过通知消息发送单元发送到下一跳MESH点。当接收到的通知消息不符合要求时，由通知消息丢弃单元70丢弃该通知消息。
通常情况下，MESH点1MESH点2的结构应该相同，每个MESH点应该同时具有源和目的MESH点功能。为了更清楚地说明系统的工作原理，可以设MESH点发送消息时称为源MESH点，MESH点接收消息时称为接收MESH点。源MESH点向其它MESH点广播通知消息，通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；接收MESH点，根据通知消息中的路由信息确定与源MESH点之间的最优路由。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种MESH点之间路由维护方法，应用于包括多个MESH点的网络中，其特征在于，该方法包括以下步骤MESH点向其它MESH点广播通知消息，所述通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；接收所述通知消息的MESH点根据所述路由信息确定与所述源MESH点之间的最优路由。
2.如权利要求1所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，所述MESH点向其它MESH点广播所述通知消息之前还包括所述MESH点设置所述通知消息，所述通知消息中的路由信息具体包括源MESH点地址信息、目的序列号DSN、跳数和累计代价值。
3.如权利要求2所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，还包括接收到所述通知消息的MESH点修改所述通知消息，并将所述修改后的通知消息转发到下一跳MESH点。
4.如权利要求3所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，所述修改通知消息具体包括将所述目的序列号加一、跳数加一、存活时间减一、累计代价值中增加本MESH点的累计代价值。
5.如权利要求3所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，所述接收到通知消息的MESH点根据所述通知消息中的路由信息确定是否丢弃所述通知消息。
6.如权利要求5所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，所述丢弃的条件包括所述通知消息中的目的序列号小于前一个通知消息中的目的序列号；或所述通知消息中的目的序列号等于前一个通知消息中的目的序列号，而通知消息中的累计代价值大于等于前一个通知消息中的累计代价值。
7.如权利要求1至6中任一项所述MESH点之间路由维护方法，其特征在于，所述MESH点定时或实时向其它MESH点广播通知消息。
8.一种MESH点，其特征在于，包括通知消息发送单元，用于向网络中其它MESH点广播通知消息，所述通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；通知消息接收单元，用于接收所述通知消息；路由确定单元，用于根据所述通知消息中的路由信息确定所述与源MESH点之间的最优路由。
9.如权利要求8所述MESH点，其特征在于，还包括通知消息设置单元，用于设置所述本MESH点发送的通知消息。
10.如权利要求8所述MESH点，其特征在于，还包括通知信息存储单元，用于存储本MESH点和其它MESH点的通知消息。
11.如权利要求8所述MESH点，其特征在于，还包括通知消息修改单元，用于根据路由信息修改所述接收的通知消息，并通过所述通知消息发送单元发送到下一跳MESH点。
12.如权利要求8所述MESH点，其特征在于，还包括通知消息丢弃单元，用于根据路由信息确定是否丢弃所述通知消息。
全文摘要
本发明提供了一种MESH点之间路由维护方法，应用于包括多个MESH点的网络中，该方法包括以下步骤MESH点向其它MESH点广播通知消息，所述通知消息中包括源MESH点地址和路由信息；接收所述通知消息的MESH点根据所述路由信息确定所述与源MESH点之间的最优路由。本发明还提供了一种MESH点之间路由维护系统及MESH点。本发明在HWMP协议的基础上，提供了一种简单有效的MESH点路由学习方法，通过MPANOUNCEMENT信息驱动维护MESH点的路由学习，避免了HWMP协议中的路由请求应答过程，降低了报文的传输时延。
文档编号H04L12/24GK101056240SQ200710107568
公开日2007年10月17日 申请日期2007年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者张志飞, 史扬, 张海涛 申请人:杭州华三通信技术有限公司