用于选择路由的方法、网络和网络节点的制作方法

专利名称：用于选择路由的方法、网络和网络节点的制作方法
技术领域：
本发明基于网络技术的领域并且涉及一种用于在网络中建立与基准路由的距离
相关的路由的方法、网络和网络节点。
背景技术：
网络能够实现在以数据技术方式彼此连接的网络节点之间的报文传输。为了在报 文分组交换网络中利用面向连接的数据传输的优点，已知的是，采用数据传输方法，其中动 态地建立了逻辑路由，以用于在网络的起始节点和目标节点之间传输报文。在此存在这种 可能性，即，将路由这样设定，从而满足了规定的服务质量特征，为了这个目的通常也建立 冗余的备用路由或者说并行路由。 特别在无线网络中可能会出现这种问题，即在单个网络节点的无线电有效距离中 的局部干涉(干扰)对所有那些经过受干扰区域的路由的服务质量产生影响。如果因此除 了有源路由之外也对其备用路由造成损害，则这可能会导致在故障情况下降低的故障安全 性和更长的反应时间。 这参照附图3至5(在这些附图中示出了具有冗余的并行路由的无线的多-跃 距-网络)来详细说明。在附图中示出了网络节点作为回路并且示出了分别两个邻近的网 络节点以数据技术方式彼此连接的(点对点-)数据链路作为线路。属于路由(端对端-连 接)的数据链路显示为加粗的线路。 首先参看图3。在图3中，在两个不同的视图中示出了具有在起始节点Q与目标节
点Z之间的分别两个并行路由的相同的网络。中间节点以K. . . N12标出。 在图3中的左侧的视图中设定了 以这种顺序包含有网络节点Q， K， N2， N3， N4和
Z的第一路由I ;以及与之并行的、以这种顺序包含有网络节点Q，HN7和Z的第二路由
II。这两个路由彼此之间的距离小，也就是说它们具有相对大的距离相关性，从而使由一个
网络节点在两个路由中的一个中所造成的局部的干扰始终也对其它路由产生影响。
在图3中的右侧的视图中设定了 路由I ;和与之并行的、以这种顺序包含有网络
节点Q， N9， N1Q， Nu， N12和Z的第三路由III。这两个路由彼此之间的距离大，也就是说它们
具有相对小的距离相关性，从而使网络节点的局部的干扰仅仅在源节点和目标节点附近对
其它路由产生影响。 在图4和图5中说明了由网络节点在不同的网络中所产生的局部的干扰的影响。
首先参看图4。在图4中示出了具有网络节点N^ ..Ns的无线的网络。在网络中 设定了两个并行的路由I，II，其中第一路由I以这种顺序包含有网络节点Np^和A，以及 第二路由II以这种顺序包含有网络节点N6， N7和N8。路由II设计为用于有源路由I的故 障情况的备用路由或者说备份路由。在此仅示出了这两个路由的一部分，其中特别地未示 出起始节点和目标节点。 在图4所示的网络中，网络节点^不属于这两个路由。如通过箭头在图4中所表 明地那样，网络节点&将数据传输至同样也不属于这两个路由的网络节点N5。如果出现网络节点N4的局部的干扰，且该干扰导致了在网络节点N4与网络节点A之间的通信时占用 所有可使用的带宽，则导致了 紧邻于网络节点^的、属于路由I的网络节点^和属于路 由II的网络节点N7都不提供用于数据传输的带宽。路由I的网络节点N2和路由II的网 络节点N7仅通过位于它们之间的网络节点N4，或者两个网络节点_跃距(网络节点跳跃距 离)，或者两个数据链路而彼此分开。因此，由于在两个路由中网络节点N4的局部的干扰而 对数据传输造成了损害，从而既不能通过路由I也不能通过其备份路由实现数据传输。在 图4中通过以虚线示出的、围绕网络节点N4的圆形来表明局部的干扰的范围。
在图5中示出了具有网络节点^...&的无线的网络，其中设定了以这种顺序包含 有网络节点Nn N2和N3的第一路由I，以及与之并行的、以这种顺序包含有网络节点N8， N7 和&的第二路由II。路由II设计为在有源路由I发生故障时的备份路由。三个串行相互 连接的网络节点N4， N5和N6不属于这两个路由并且将这两个路由彼此分开，从而使这两个 路由I， II通过多于三个的网络节点-跃距(在这里是四个数据链路)彼此分开。
正如通过箭头在图5中所表明地那样，网络节点^将数据传输至网络节点^，其中 出现网络节点N4的局部的干扰，且该干扰导致了在网络节点N4与网络节点N5之间的通信 时占用了所有可使用的带宽。由于网络节点N4的局部的干扰仅仅对紧邻于网络节点N4的、 属于路由I的网络节点^产生影响，因此由于网络节点^的局部的干扰仅仅对路由I造成 了损害。与路由I远离了多于三个跃距的路由II并不由于网络节点N4的局部的干扰而受 到损害并且可以作为备份路由来确保数据通信。 在面向连接的报文分组交换网络中迄今为止采用了多种不同的路由选择方法，以 用于建立从起始节点到目标节点的冗余的路由。这些方法就所建立的路由的性能而言可以 分为三类 在第一类中，路由在节点分离性(Knotendisjunkheit)方面得到优化。在此，冗余 的路由也可以具有共同的网络节点，其中，由于局部干涉和中间节点失灵而引起的问题对 所有建立的路由产生影响。 在第二类中，路由仅在节点分离性方面得到优化并且一直是节点分离的。在此，节 点分离的路由也可以包含有网络节点，而该网络节点位于分别另一个路由的网络节点的无 线电有效距离中。这意味着，由于在一个路由上的网络节点中的局部干涉而引起的问题也 可能对另一个路由的网络节点产生影响。局部出现的干扰因此可能会损害多个路由。如果 在起始节点与目标节点之间不应存在多个节点分离的路由，那么这种方法不能建立多个非 节点分离的路由作为替换方案。 在第三类中，路由仅在节点分离性方面得到优化并且不必是节点分离的。在此，节 点分离的路由也可以包含有网络节点而该网络节点位于分别另一个路由的网络节点的无 线电有效距离中。这意味着，由于在一个路由上的网络节点中的局部干涉而引起的问题也 可能对另外的路由的网络节点产生影响。局部出现的干扰因此可能会对多个路由产生负面 影响。 例如在Aura Ganz， Qi Xue "Ad-Hoc QoS on-demand Routing(AQQR) in mobile Ad_Hoc_Networks，， in Journal of Parallel andDistributed Computing, Volume 63， Seiten 154-165,2003中描述了一种路由选择方法，其中考虑了所发现的路由的质量并且 相应于其质量来选择最终的路由。在其它的路由选择方法中，在源节点和目标节点之间建立多个路由。因此，在Zhe皿qiang Ye，Srikanth V. Krisch-薩urthy， Satish K. Tripathi"A Framework for reliableRouting in mobile Ad_Hoc_Networks，， in IEEE INFOCO匪2003 中展示了一种路由选择方法，其中，所建立的路由强制性地节点分离。此外，在St印hen Mueller,Dipak Ghosal "Analysis of a distributedAlgorithm to determine multiple Routes with Path Diversity in Ad_HocNetworks，， in Modelling and Optimization in Mobile, Ad—Hoc andWireless Networks, Seiten 277—285， April 2005中描述了一禾中方法， 其中，所建立的路由可以是节点分离的。 然而，在迄今为止所采用的用于建立冗余的路由的方法中都没有充分考虑到网络 节点的局部的干扰对路由的传输性能所产生的影响。

发明内容
与此相比，本发明的目的在于，提出一种用于在面向连接的报文分组交换网络中 建立路由的方法，该方法能够实现这样来建立路由，从而可以避免冗余的路由由于网络节 点的局部的干扰而受到的损害。 该目的以及其它的目的根据本发明的建议通过用于建立路由的方法以及设定适 于实施该方法的并且具有根据独立权利要求所述特征的网络和网络节点来实现。本发明的 有利的设计方案通过从属权利要求所述特征来给出。
首先定义了与说明书相关的具有特定含义的概念。
概念"连接" 网络中的连接被明确地由此来规定 A)由用于起始节点和目标节点的各个标识符所构成的2_元组，或 B)由用于起始节点和目标节点和服务等级的各个标识符所构成的3-元组。 n-元组的应用表明元组的每个元素具有一个明确的位置。这就是说，在根据A)
的2-元组中可能是连接Rl = (X， Y)不同于连接R2 = (Y， X)。 概念"并行路由" 存在以用于在相同的源节点与相同的目标节点之间的连接的所有的路由是彼此 并行的路由。所有并行的路由的整体是并行路由。与另一个路由并行的路由可以称为并行 路由。与并行路由对应的概念是替换路由、备用路由和备份-路由。并行路由通过用于起 始节点、目标节点、服务等级以及路由代码的各个标识符的4-元组来识别。
概念"相关性" 在两个路由之间的相关性(相关因数)是尺度标准，其涉及两个路由的距离或者 说描述了在两个路由之间的距离。相关在这里理解为在两个路由之间的距离相关性。
概念"两个路由的距离" 两个路由的距离从一个路由的各个单个的网络节点与其它路由的各个其它网络
节点之间的距离得出。
概念"两个网络节点的距离" 两个网络节点的距离是两个网络节点之间的最短路径上的中间节点的数量。
概念"集合" 集合表示了集合函数(加权函数)的应用，该函数将一个或多个定性数值的(qualitative numerische)或非数值的质量特征相互组合起来，其中各个质量特征可以根 据其重要性来进行加权。例如质量特征路径长度5、可用性70%和相关性4可以如下所述 进行集合 0. 2X5+10X70/100+0. 5X4 = 10。加权函数提供了作为结果的评估值。
概念"质量特征" 路由的质量特征(服务质量特征)是可参照路由的质量来评定的路由性能。例如 对于质量特征来说是路由相对于另一个路由的相关性通过尺度标准(相关因数)或者在该 路由上所提供的最大带宽来表示。
概念"局部干渉" 在有线的或者无线的网络中的数据传输的干扰视为局部干涉，其仅对围绕引起干 扰的网络节点的3-跃距-邻近范围之内的传输产生影响。这例如可以是网络节点，该网络 节点基于其传输性能而占用了这样多的通道传输能力，从而使邻近的网络节点不能无干扰 地发出或接收自身的数据。根据局部干涉的性质的不同，其对于更短的节点距离所产生的 影响也受到限制。在这一点上，网络节点的失灵也被看作为局部干涉，其仅对那个经过失灵 的网络节点的路由的传输产生影响。 根据本发明的第一主题，提出了用于在由以数据技术方式彼此连接的网络节点构 成的报文分组交换网络(多-跃距-网络)中建立距离相关的路由的第一种方法。在该网 络中，网络节点可以有线地或无线地以数据技术方式彼此连接。优选地，网络节点无线地以 数据技术方式彼此连接。 要建立的路由应该通过至少一个中间节点使起始节点与目标节点以数据技术方 式彼此连接(首尾相连地连接)。在网络中已经存在使得起始节点和目标节点以数据技术 方式彼此连接的路由，该路由在此并在后面称为"基准路由"。新的路由应该与该基准路由 距离相关地来建立。 在根据本发明的第一种方法中，首先测定具有分别所配属的服务质量特征的多个 测试路由，它们分别通过至少一个中间节点使起始节点和目标节点彼此连接。在这里将起 始节点和目标节点之间的临时的网络路径看作为测试路径，其被考虑设定为在网络中的路由。 接下来，为每个测试路由计算出相关特征值(相关性尺度标准)作为服务质量特
征，该相关特征值描述了相对于在网络中现有的基准路由的距离相关性。 随后，用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数(Bewertungsfunktion)
被应用于所测定的测试路由的至少一个服务质量特征，其中，至少是计算出的相关特征
值作为服务质量特征包含在函数自变量中，由此为每个测试路由获得了一个评估结果
(Bewertungsergebnis)。在此优选地，相关特征值在加权函数之内具有最大的权重。 然后，根据用于测试路由的评估结果的选择规则从多个测试路由中选择一个测试
路由并将选择的测试路由设定为在网络中的路由，这可以通过应答报文或者确认报文来实现。 优选地，通过选择规则这样选择测试路由，从而使选择的测试路由具有相对于基 准路由的、多于三个网络节点_跃距的距离(也就是说在两个路由的网络节点之间始终具 有至少四个数据链路)。通过选择规则特别也可以这样选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网络路径具有相对于基准路由的最大可能的距离。 根据本发明的第一种方法可以通过相应的网络协议在网络控制装置中集中地实 施或者在网络节点中分散地实施。 通过根据本发明的第一种方法可以建立与基准路由距离相关的路由，其中所建立 的路由可以特别具有相对于基准路由的、多于三个网络节点-跃距的距离。其优点在于网 络的网络节点的局部的干扰同时对基准路由中的报文传输和对与该基准路由距离相关地 建立的路由中的报文传输产生影响的可能性可以最小化或者被排除。 本发明的第二个主题涉及一种由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成的网 络，在该网络中在网络节点中执行了网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明的第 一主题的方法。 本发明的第三个主题涉及一种网络的网络节点，该网络由以数据技术方式彼此连 接的网络节点构成，在该网络中执行网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明的第 一主题的方法。 根据本发明的第四个主题，提出了一种用于在由以数据技术方式彼此连接的网络 节点构成的报文分组交换网络(多-跃距-网络)中建立距离相关的路由的第二种方法。 在该网络中，网络节点可以有线地或无线地彼此连接。优选地，网络节点无线地彼此连接。
要建立的路由应该通过至少一个中间节点使起始节点与目标节点以数据技术方 式彼此连接。在网络中已经存在使得起始节点和目标节点以数据技术方式彼此连接的基准 路由，新的路由应与该基准路由距离相关地建立。 在根据本发明的用于建立路由的第二种方法中，起始节点首先生成询问报文
(RREQ)作为路由报文，该询问报文以广播的方法发送至目标节点。在询问报文中包含有至
少一个服务质量特征，用于描述由询问报文所经过的网络路径的服务质量，其中，作为服务
质量特征包含有至少一个相关特征值，该相关特征值描述了由询问报文所经过的网络路径
相对于在网络中的基准路由的距离相关性。 对于每个接收到询问报文的中间节点有效的是 如果中间节点第一次接收到询问报文，则将询问报文(RREQ)存储在中间节点的 询问报文缓冲存储器中。此外，以可预调的第一运行时间0\)启动第一定时脉冲发生器，其 中将在第一运行时间期间由网络节点所接收到的询问报文存储在询问报文缓冲存储器中。
在每个中间节点中，为在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文补充服务质量 特征，以用于由询问报文分别经过的网络路径，也就是说为每个询问报文重新测定涉及到 包括了该网络节点的所经过的网络路径的服务质量特征并且添加询问报文，其中特别地更 新相关特征值。 接下来在每个中间节点中，用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用 于在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文的至少一个服务质量特征，其中相关特征值 作为服务质量特征无论如何都包含在函数自变量中，由此为每个询问报文获得了一个第一 评估结果。 随后，在第一运行时间结束之后，根据用于第一评估结果的第一选择规则，从在询 问报文缓冲存储器中所存储的询问报文中选择询问报文，并且将具有补充的服务质量特征 的选择的询问报文以广播的方法发送至邻近的网络节点。
优选地，通过第一选择规则这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网 络路径始终具有相对于基准路由的多于三个网络节点_跃距(也就是说至少四个数据链 路)的距离。通过第一选择规则也可以特别这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经 过的网络路径具有相对于基准路由的最大距离。
对于接收到询问报文的目标节点有效的是 如果目标节点第一次接收到由中间节点所传输的询问报文，则该目标节点存储询 问报文并且以可预调的第二运行时间(T2)启动第二定时脉冲发生器。将在第二运行时间 期间所接收到的询问报文存储在目标节点的询问报文缓冲存储器中。 在目标节点中，为在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文补充服务质量特 征，以用于由询问报文分别存储的网络路径，也就是说，为每个询问报文重新测定涉及到包 括了目标节点的所经过的网络路径的服务质量特征并且添加询问报文，其中特别地更新相 关特征值。 接下来，加权函数被应用于在目标节点的询问报文缓冲存储器中所存储的询问报 文的至少一个服务质量特征，其中相关特征值作为服务质量特征无论如何都包含在函数自 变量中，由此为每个询问报文获得了一个第二评估结果。优选地，相关特征值在加权函数之 内具有最大的权重。 目标节点在第二运行时间结束之后，根据用于第二评估结果的第二选择规则在存 储在询问报文缓冲存储器中的询问报文中选择询问报文。 优选地，通过第二选择规则这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网 络路径始终具有相对于基准路由的、多于三个网络节点_跃距的距离。通过第二选择规则 可以特别也这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网络路径具有相对于基准路 由的最大可能的距离。 接下来，目标节点生成作为路由报文的应答报文(RREP)，该应答报文至少包含作 为服务质量特征的相对于基准路由的距离相关性，应答报文在反向方向上至少部分地通过 由选择的应答报文在正向方向上所经过的网络路径传输至起始节点，由此网络路径设定为 路由并且因此在网络中设立(建立)。 通过根据本发明的第二种方法，可以建立与基准路由距离相关的路由，其中，网络
节点的局部的干扰同时对基准路由中的报文传输和对与该基准路由距离相关地建立的路
由中的报文传输产生影响的可能性可以最小化。第二种方法可以技术上简单地实现并且能
够实现在起始节点和目标节点之间可靠和安全地建立与基准路由距离相关的路由。 在根据本发明的第二种方法的一个特别有利的设计方案中对于每个接收到应答
报文的中间节点有效的是 中间节点在第一次接收到询问报文(RREQ)的情况下以可预调的第三运行时间 (T3)启动第三定时脉冲发生器，其中，这样来选择第三运行时间的起始时间和持续时间，从 而使第三运行时间在第一运行时间之后进行。 将在第三运行时间进行期间所接收到的询问报文存储在中间节点的询问报文缓
冲存储器中。此外，为每个在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文在考虑到该网络节
点的情况下测定其服务质量特征并且相应地补充询问报文的服务质量特征。 此外，用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用于在中间节点的询问报文缓冲存储器中在第三运行时间进行期间所存储的询问报文的至少一个服务质量特征， 其中至少是计算出的相关特征值包含在函数自变量中，由此为每个这种询问报文获得了一 个第一评估结果。
此外，对于每个接收到应答报文的中间节点有效的是 中间节点在接收到应答报文的情况下检查，是否在第一运行时间结束之后和在第
三运行时间期间存储在中间节点的询问报文缓冲存储器中的根据第一选择规则的询问报
文具有与在第一运行时间结束之后传输的询问报文相比更好的评估结果。 对于这种情况，即在中间节点中不存在评估更好的询问报文，应答报文在反向方
向上沿着由目标节点选择的询问报文所经过的网络路径来传输。 可替换地，对于这种情况，即在中间节点中存在评估更好的询问报文，应答报文在
反向方向上沿着由中间节点评估更好的询问报文所经过的网络路径来传输。 在根据本发明的第二种方法的这种设计方案中，可以以有利的方式考虑到这种情
况，即中间节点在第一运行时间结束之后，在第三运行时间进行期间，接收到评估更好的询
问报文，从而使要建立的路由在所期望的质量特征方面，在这里特别是相对于基准路由的
距离相关性，可以得到进一步改进。 优选地，在第二种方法中，由中间节点接收到的应答报文仅在当第三运行时间还
未结束的情况下才被传输，由此可以限制用于建立路由的整个持续时间。 本发明的第五个主题涉及一种网络，该网络由以数据技术方式彼此连接的网络节
点构成，在该网络中在网络节点中执行了网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明
的第四个主题的第二种方法。 本发明的第六个主题涉及一种网络的网络节点，该网络由以数据技术方式彼此连 接的网络节点构成，在该网络中执行网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明的第 四个主题的第二种方法。 根据本发明的第七个主题，提出了用于在由以数据技术方式彼此连接的网络节点 构成的报文分组交换网络(多-跃距-网络)中建立距离相关的路由的第三种方法。在该 网络中，网络节点可以有线地或无线地彼此连接。优选地，网络节点无线地彼此连接。
要建立的路由应该通过至少一个中间节点使起始节点与目标节点以数据技术方 式彼此连接。在网络中已经存在使得起始节点和目标节点以数据技术方式彼此连接的基准 路由，新的路由应与该基准路由距离相关地建立。 在根据本发明的用于建立路由的第三种方法中，起始节点首先生成询问报文 (RREQ)作为路由报文，该询问报文以广播的方法发送至目标节点。在询问报文中包含有至 少一个服务质量特征，用于描述路由的服务质量，其中作为服务质量特征包含有至少一个 相关特征值，该相关特征值描述了由询问报文所经过的网络路径相对于在网络中的基准路 由的距离相关性。 对于每个接收到询问报文的中间节点有效的是 如果中间节点第一次接收到询问报文，则将询问报文存储在中间节点的询问报文 缓冲存储器中。同时以可预调的第一运行时间0\)启动第一定时脉冲发生器和以可预调 的第三运行时间(T3)启动第三定时脉冲发生器，其中将在第一运行时间期间和在第三运行 时间期间由网络节点所接收到的询问报文存储在询问报文缓冲存储器中。
在每个中间节点中，为在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文补充服务质量特征，以用于由询问报文分别经过的网络路径，也就是说为每个询问报文重新测定涉及到包括了该网络节点的所经过的网络路径的服务质量特征并且添加询问报文，其中特别地更新相关特征值。 接下来在每个中间节点中，用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用于在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文的至少一个服务质量特征，其中相关特征值作为服务质量特征无论如何都包含在函数自变量中，由此为每个询问报文获得了第一评估结果。 随后，在第一运行时间结束之后，根据用于第一评估结果的第一选择规则，从在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文中选择询问报文，并且将选择的询问报文以广播的方法发送至邻近的网络节点。 优选地，通过第一选择规则这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网络路径始终具有相对于基准路由的多于三个网络节点_跃距(也就是说至少四个数据链路)的距离。通过第一选择规则可以特别也这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网络路径具有相对于基准路由的最大距离。
对于接收到询问报文的目标节点有效的是 如果目标节点第一次接收到由中间节点所传输的询问报文，则该目标节点存储询问报文并且以可预调的第二运行时间(T2)启动第二定时脉冲发生器。将在第二运行时间期间所接收到的询问报文存储在目标节点的询问报文缓冲存储器中。 在目标节点中，为在询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文补充服务质量特征以用于由询问报文分别经过的网络路径，也就是说为每个询问报文重新测定涉及到包括了目标节点的所经过的网络路径的服务质量特征并且添加询问报文，其中特别地更新相关特征值。 接下来，加权函数被应用于在目标节点的询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文的至少一个服务质量特征，其中相关特征值作为服务质量特征肯定地包含在函数自变量中，由此为每个询问报文获得了第二评估结果。优选地，相关特征值在加权函数之内具有最大的权重。 目标节点在第二运行时间结束之后，在存储在询问报文缓冲存储器中的询问报文中根据第二选择规则选择多个询问报文以用于第二评估结果。 优选地，通过第二选择规则这样来选择询问报文，从而使由询问报文所经过的网络路径始终具有相对于基准路由的多于三个网络节点-跃距的距离。通过第二选择规则可以特别也这样来选择询问报文，从而使选择的询问报文的所经过的网络路径，以具有相对于基准路由的最大距离的那个网络路径为开始，而具有相对于基准路由的逐渐减少的距离。 接下来，目标节点生成作为路由报文的应答报文(RREP)，该应答报文至少包含作为服务质量特征的相对于基准路由的距离相关性，应答报文在反向方向上至少部分地分别通过由选择的应答报文在正向方向上所经过的网络路径传输至起始节点。
对于每个接收到应答报文的中间节点有效的是 中间节点在接收到应答报文的情况下检查，是否在第一运行时间结束之后和在第三运行时间期间存储在中间节点的询问报文缓冲存储器中的根据第一选择规则的询问报
文具有与在第一运行时间结束之后传输的询问报文相比更好的评估结果。 对于这种情况，即在中间节点中不存在评估更好的询问报文，应答报文在反向方
向上沿着由目标节点选择的询问报文所经过的网络路径来传输。 可替换地，对于这种情况，即在中间节点中存在评估更好的询问报文，应答报文在反向方向上沿着由中间节点评估更好的询问报文所经过的网络路径来传输。
对于接收到应答报文的起始节点有效的是 在第一次接收到应答报文的情况下，起始节点将询问报文存储在应答报文缓冲存储器中并且以可预调的第四运行时间(T4)启动第四定时脉冲发生器。 将在第四运行时间期间所接收到的应答报文存储在应答报文缓冲存储器中。此外，在起始节点中，为在应答报文缓冲存储器中所存储的应答报文补充服务质量特征，以用于由应答报文分别经过的网络路径，也就是说为每个询问报文重新测定涉及到包括了起始节点的所经过的网络路径的服务质量特征并且添加应答报文，其中特别地更新相关特征值。 接下来，加权函数被应用于在起始节点的应答报文缓冲存储器中所存储的应答报文的至少一个服务质量特征，由此为每个由应答报文所经过的网络路径获得了一个第三评估结果。 在第四运行时间结束之后，根据用于评估结果的第三选择规则从在起始节点的应答报文缓冲存储器中所存储的应答报文中选择应答报文。优选地，通过第三选择规则这样来选择应答报文，从而使由应答报文所经过的网络路径始终具有相对于基准路由的、多于三个网络节点-跃距的距离。通过第三选择规则可以特别也这样来选择应答报文，从而使选择的应答报文的所经过的网络路径具有相对于基准路由的最大距离。 接下来，通过由起始节点发送至目标节点的数据包且该数据包在正向方向上通过由选择的应答报文所经过的网络路径传输至目标节点，来设立(建立)选择的网络路径。起始节点可以为了这个目的生成确认报文(RCFM二路由确认)，将该确认报文传输至目标节点。可替换地，也可以通过第一有效数据包(该数据包与在网络协议框架中所发出的路由报文不同)来确认路由。这是合理的，因为有效数据包可能会超过确认报文，或者确认报文可能会丢失。 通过根据本发明的第三种方法可以建立与基准路由距离相关的路由，其中网络节
点的局部的干扰同时对基准路由中的报文传输和对与该基准路由距离相关地建立的路由
中的报文传输产生影响的可能性可以最小化。第三种方法可以技术上简单地实现并且能够
实现在起始节点和目标节点之间可靠和安全地建立与基准路由距离相关的路由。 此外，第三种方法能够以有利的方式实现，即对于多个在从起始节点至目标节点
的正向方向上已经在所期望的质量特征方面选择的网络路径来说，可以考虑到，即中间节
点在第一运行时间结束之后和在第二运行时间进行期间，接收到评估更好的应答报文，从
而使要建立的路由也在从目标节点至起始节点的反向方向上在所期望的质量特征方面，在
这里特别是相对于基准路由的距离相关性，可以得到进一步改进。 优选地，在第三种方法中，由中间节点接收到的应答报文仅在当第三运行时间还未结束的情况下才被传输，由此可以限制用于路由建立的整个持续时间。
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本发明的第八个主题涉及一种网络，该网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，在该网络中在网络节点中执行了网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明的第七个主题的第三种方法。 本发明的第九个主题涉及一种网络的网络节点，该网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，在该网络中执行网络协议，从而使网络节点可以实施根据本发明的第七个主题的第三种方法。 根据本发明的方法的一个特别有利的设计方案，建立了与基准路由并行的路由，从而可以距离相关地建立用于报文传输的冗余的路由，由此，在网络节点的局部的干扰的情况下不仅是对于报文传输来说是有源的路由而且也包括其备用路由都受到损害的可能性可以最小化。 根据本发明的方法的另一个特别有利的设计方案，每个网络节点与其它网络节点交换路由信息报文，其中在每个路由信息报文中包含有数据，该数据描述了，传输路由信息报文的网络节点是否是基准路由的一部分。特别有利的是，在每个路由信息报文中包含有数据，该数据描述了，邻近于传输路由信息报文的网络节点的网络节点是否是基准路由的一部分，其中在每个路由信息报文中特别优选地可以包含有数据，该数据描述了，在1-跃距_， 2-跃距_或者3-跃距_邻近范围之内邻近于传输路由信息报文的网络节点的网络节点是否是基准路由的一部分。通过这种措施而在技术上简单和可靠地使得每个网络节点能够测定由路由报文所经过的网络路径相对于基准路由的距离相关性。


现在根据一个实施例详细说明本发明，其中参照附图来进行说明。
图1在示意性的视图中示出了本发明的一个实施例；
图2在另一示意性的视图中示出了本发明的实施例； 图3在第一示意性的视图中示出了具有两个相关程度大的并行路由的网络和在第二示意性的视图中示出了具有两个相关程度小的并行路由的网络； 图4在示意性的视图中示出了具有两个相关程度大的并行路由的网络，这两个并行路由受到网络节点的局部的干扰的损害； 图5在示意性的视图中示出了具有两个相关程度小的并行路由的网络，在这两个并行路由中仅有一个路由受到网络节点的局部的干扰的损害。
具体实施例方式
在本说明书的背景技术部分中已经对图3至图5进行了详细说明，因此在这里不再进行描述。 现在参照图1和图2对本发明的一个实施例进行描述。 在图l和图2中示出了无线联网的面向连接的报文分组交换网络(多-跃距-网络)，该网络具有多个通过点对点数据链路以数据技术方式彼此连接的网络节点，这些网络节点分别由所示出的字母来标注。网络节点分别配有适合用于数据处理的处理装置；以及发送装置和接收装置，以用于发送或接收数据包。在网络节点中分散地执行的网络协议，用于实施根据本发明的方法的一个实施例。
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在该方法中，基于连接询问(询问从起始节点Q至目标节点Z的路由)来启动一 系列处理步骤，以用于在网络中设立路由，这些处理步骤在此在其整体上而言以概念"路由 发现(Route Discovery)"来表明。同样的路由发现可以通过起始节点和目标节点的地址、 服务等级以及路由代码明确地识别。 借助于根据本发明的方法建立的路由应该具有相对于已经在网络中存在的路由 (基准路由)的多于三个网络节点-跃距的距离，而该路由在这里例如是并行路由。假设这 种并行路由已经在网络中存在。该路由例如可能通过根据本发明的方法的之前的路由发现 而已经建立好了。 为了这个目的，起始节点Q首先生成询问报文RREQ(RREQ =路由请求)作为路由 报文，该询问报文以广播的方法发送至起始节点Q的所有最接近的相邻节点。这在图1的 左侧视图中借助于表示询问报文RREQ的发出的箭头而示意性地示出，在该左侧视图中示 出了起始节点Q和起始节点Q的最接近的相邻节点El... Ek。询问报文RREQ的报文格式在此例如如下所示
字段大小报文类型4Bit源地址32Bit目标地址32Bit服务等级8Bit路由代码8Bit路由请求代码16Bit服务质量信息相关因数16Bit证实的队列长度16Bit最小储备带宽8Bit最小自由带宽8Bit路由长度8Bit相应地，在询问报文RREQ中包含有用于报文类型(在现在的情况下是"询问报文")的标识符；起始节点的标识符；目标节点的标识符；所期望的服务等级的标识符；用于
标识符要建立的路由的路由代码；用于标识符询问报文RREQ的路由请求代码。 附加地还包含有用于描述由询问报文所经过的网络路径的性质的不同的服务质
量信息，在它们之中特别重要的是相关因数(相关特征值)，该相关因数给出了要建立的路
由相对于已经在网络中存在的并行路由的距离相关性。另外的服务质量信息是证实的队
列长度(队列=等候的队列)；为了数据传输而保留在路由上的最小带宽；最小自由带宽；
以及路由长度。 对于每个在起始节点Q和目标节点Z之间的网络的中间节点有效的是
如果网络的中间节点第一次接收到相同路由发现的询问报文RREQ，则该中间节点 将询问报文RREQ存储在询问报文缓冲存储器(路由请求缓冲存储器)中并且以可预调的 第一运行时间1\启动第一定时脉冲发生器(定时器)以及以可预调的第三运行时间T3启 动第三定时器。启动时间和这两个运行时间的长度这样来选择，从而使第三运行时间^在
17第一运行时间1\之后进行。 在第一运行时间1\进行期间和在第三运行时间T3进行期间，所有到达该中间节 点的、属于相同的路由发现的询问报文RREQ都被中间存储(缓冲)在询问报文缓冲存储器 中。因此，在第一运行时间1\结束之后直到进行第三运行时间T3为止，所有到达的、属于相 同的路由发现的询问报文RREQ都被中间存储在询问报文缓冲存储器中。
在第一运行时间1\结束之后，由中间节点从所有在第一运行时间1\运行期间存储 在询问报文缓冲存储器中的询问报文RREQ中选择询问报文。选择基于作为服务质量信息 而存储在询问报文RREQ中的质量特征的质量特征来实现。每个中间节点为了这个目的而 更新被缓冲的询问报文的服务质量信息。 在中间节点中，为了这个目的而执行集合函数或加权函数以用于每个被缓冲的询 问报文RREQ，该函数能够实现询问报文RREQ的(更新的)质量特征的加权评估。作为结 果，加权函数发出评估值，以用于每个询问报文RREQ。作为质量特征，在此特别地考虑到相 关因数，也就是说尺度标准，以用于由询问报文所经过的网络路径相对于在网络中已经建 立的并行路由的距离相关性。优选地，相关因数由计算到加权函数中的质量特征中获得了 最高的权重(优先权)。 由中间节点从被缓冲的询问报文RREQ中选择询问报文RREQ是根据用于加权函数 结果的可选择的选择规则来实现的，其中在此选择询问报文RREQ，其被经过的网络路径具 有相对于基准路由的多于三个网络节点-跃距的距离。特别地也可以选择那个询问报文 RREQ，其所经过的网络路径具有最小的相关性，也就是说相对于已经存在的并行路由的最 大的距离。 接下来，网络节点修改所选择的询问报文RREQ，其方法是使所有与路由相关的网 络节点信息得到匹配。因此在询问报文RREQ中更新服务质量信息，其中特别地使要建立的 路由相对于已经存在的并行路由的相关因数在考虑到发送询问报文RREQ的网络节点的情 况下得到匹配。 为了使网络节点能够确认相对于路由的相关性，在根据本发明的方法中，所有网 络节点借助于路由信息报文来交换关于在网络节点的邻近范围中的路由的信息。这以这种 方式来实现，即每个网络节点通过传输路由信息报文来通知所有最接近的相邻节点，其路 由包含该节点作为中间节点并且其路由经过在其1-跃距_， 2-跃距-和3-跃距-邻近范 围中的网络节点。 基于通过路由信息报文来传输的信息，可以计算出路由的相关性，其中每个中间 节点为了这个目的将在1-跃距_， 2-跃距-和3-跃距-邻近范围中的路由的所有中间节 点的数量，以及经过相应的网络节点的并行路由的数量集合在一起。作为集合函数可以应 用加法。并行路由的数量在集合中按照距离来进行加权。权重从3-跃距-邻近范围中的 路由直至网络节点上的路由为止是上升的。 在本实施例中，路由信息报文相对于基准路由被传输，该基准路由是并行路由。同 样地，该方法也可以用于，确认和考虑到相对于另一个连接的路由(不是并行路由)的相关 性。 此外，参照邻近信息给出了用于确认相关性的示例性的算法 function CORRELATION(相关函数)(srcAddr， dstAddr， serviceClass (月艮务等
18级)，routeNumber (路由代码)) correlationFactor (相关因数)一0 for all i e 〈局域节点上的路由>do If is Parallel (srcAddr， dstAddrm， serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+12 end if end for for all i e 〈直接相邻节点上的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm， serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+3 end if end for for all i e 〈具有三边距离的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm, serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+3 end if end for for all i e 〈具有四边距离的路由>do if is Parallel (srcAddr， dstAddrm, serviceClass) then correlationFactor — correlationFactor+1 end if end for return correlationFactor end function 接下来，网络节点以广播的方法将被修改的询问报文RREQ发送至所有其最接近
的相邻节点。 在图1中通过中间的视图示出了这一点，其示出了中间节点I，该节点从多个中间节点. . Fm分别获得了询问报文RREQ，接收到的询问报文RREQ在询问报文缓冲存储器中缓冲，从这些接收到的询问报文中选择询问报文RREQ，该选择的询问报文RREQ相应于其本身的与路由相关的信息来修改并且这些被修改的询问报文RREQ以广播的方法被发送至所有直接相邻的网络节点.. Gn。每个网络节点存储了信息，它从该网络节点接收到了各自的询问报文RREQ。 最后，目标节点Z从其相邻的网络节点.. Hp分别获得了询问报文RREQ，这在图1中的右侧视图中示出。当接收到相同的路由发现的第一询问报文RREQ时，目标节点Z以可预调的第二运行时间T2启动第二定时器。在第二运行时间T2进行期间，目标节点Z将所有接收到的询问报文RREQ在询问报文缓冲存储器中缓冲。 在第二运行时间T2结束之后，从在询问报文缓冲存储器中存储的询问报文RREQ中通过目标节点Z选择了多个询问报文RREQ。询问报文RREQ的选择基于作为服务质量特征在询问报文RREQ中所存储的质量特征来实现，其中在更新质量特征之后，如已经在中间节点中那样来应用加权函数。质量特征在加权函数中的权重优选地以这种方式来实现，即为相关因数分配在质量特征中的最高的权重。 多个询问报文RREQ的选择根据用于评估结果的选择规则来实现，其中在此例
如选择询问报文，其所经过的网络路径分别具有相对于基准路由间隔开多于三个网络节
点-跃距的距离。特别地，具有相对于并行路由的逐渐上升的相关性的那个询问报文RREQ，
以具有相对于并行路由的最小相关性的那个询问报文RREQ为开始来选择。通过选择多个
询问报文RREQ，在起始节点和目标节点之间选择多个可能的并行的正向路由，在这些正向
路由中例如可以实现相对于已经建立的并行路由的尽可能高的距离相关性。 接下来，目标节点Z生成应答报文(RREP = "Route R印lay(路由应答)")，该应
答报文具有更新的服务质量信息，以用于所经过的网络路径，该应答报文以单播的方法被
分别发送至所有相邻的中间节点，由这些中间节点接收到了所选择的询问报文RREQ。这在
图2中的左侧视图中示出，其中以示意性的方式示出了，即目标节点Z将多个应答报文发送
至直接相邻的网络节点.. Hp。
0184]应答报文RREP的报文格式在此例如如下所示0185]字段大小
0186]报文类型4Bit
0187]源地址32Bit
0188]目标地址32Bit
0189]服务等级8Bit
0190]路由代码8Bit
0191]路由请求代码16Bit
0192]服务质量信息
0193]相关因数16Bit
0194]证实的队列长度16Bit
0195]最小储备带宽8Bit
0196]最小自由带宽8Bit
0197]路由长度8Bit
0198]每个中间节点接收到其中一个应答报文RREP，并将该应答报文以单播的方法继续发送至最接近的网络节点，其由该节点获得了传输的询问报文RREQ。对于由中间节点来传输应答报文RREP的前提条件是，即中间节点的所配属的路由发现的第二运行时间T2还未结束。如果所配属的路由发现的所配属的第二运行时间L已经结束了，那么不能继续处理该应答报文RREP。 应答报文RREP因此以单播的方法在由所选择的询问报文RREQ所定义的正向路由的反向方向上被传输至起始节点Q。通过应答报文RREP将所选择的路由通知给所有接收中的中间节点和起始节点Q。每个接收应答报文RREP的中间节点可以根据起始节点的地址和路由请求代码将该应答报文分配给一个路由发现。也可能出现这种情况，即一个中间节点接收到多个应答报文RREP，这些应答报文
被传输至多个网络节点，其从这些网络节点接收到相应的询问报文RREQ。由于中间节点在直至第三运行时间T3结束为止，也就是说也还在发出询问报文RREQ之后，将到达的询问报文RREQ缓冲存储在询问报文缓冲存储器中，因此可能出现这种情况，即通过在第三运行时间T3结束之后所接收到的询问报文RREQ定义了评估更好的路由。在这种情况下，中间节点将应答报文RREP传输至那个前节点，其从该节点接收到了最好的(评估为最好的)所缓冲存储的询问报文RREQ。应答报文为了这个目的而补充上自身的质量特征。由此产生了这种可能性，通过在中间节点中在已经成功发出了询问报文RREQ之后所接收到的询问报文RREQ而考虑到后来的路由改进。最好的询问报文RREQ的选择通过加权函数的应用和根据用于评估结果的选择规则的选择(例如相对于已经存在的并行路由的最小的相关性)来实现。 这一点在图2中的中间视图中示出，该视图示出了中间节点I，该节点从多个中间节点.. Gj分别接收到了应答报文RREP并且将其发送至网络节点Fi，其从该节点接收到了具有最好的路由的询问报文RREQ。 由于中间节点在直至第三运行时间T3结束为止将询问报文RREQ缓冲存储在询问报文缓冲存储器中，因此可能出现这种情况，即对询问报文RREQ进行缓冲存储，其重新到达网络中回路上的那个网络节点，例如以这种方式将其从后续的网络节点以广播的方法发送至网络节点。然而由于与在原始码路由方法中不同，没有信息通过已经访问过的网络节点而被存储在协议报文中，因此回路的形成确信无疑地不能被识别。然而如果对于询问报文RREQ来说不能识别，即该报文处于回路上，那么其可能被选择，以用于当应答报文RREP到达时建立反向路由。应答报文RREP随后可能反向地采取如同询问报文RREQ那样的相同路径并且重新到达回路的起始点。由于网络节点在该位置上根据相同的指数而确认反向路由的继续的曲线，因此应答报文RREP可能停留在该回路上，直到其可能基于结束的最大运行时间(TTL = Time To Live(生存时间))而被删除为止。 为了防止形成回路，必须首先阻止重新考虑到已经经过了一个网络节点的询问报文RREQ。但这确信无疑地是不可能的，这是因为报文的路径不可能被倒转。但为了避免形成回路应用了试探法。其在于，接收到的询问报文RREQ仅在当那里未缓冲存储有其它的询问报文RREQ且该询问报文在所有的质量特征(服务质量信息)方面并不是更差的时才在询问报文缓冲存储器中缓冲存储。为此例如可以应用下面的算法 Function IsNotOnALoop (r) for all i e Q do (Q代表所缓冲的询问报文RREQ的量) If corr(i)《corr(r) A delay (i)《delay (r) A hops (i)《hops (r) then return false end if end for return true end function 因此，当询问报文RREQ处于回路上时则该报文未被缓冲存储。反复被接收的询问
报文RREQ来自于原始的询问报文RREQ，该原始的询问报文始终处于询问报文缓冲存储器中。出于这个原因，至少一个询问报文RREQ存在于询问报文缓冲存储器中，且该至少一个询问报文基于单调而在所有的质量特征中并不比反复被接收的询问报文RREQ更差。处于回路上的询问报文RREQ因此在任何情况下都被识别。 如果起始节点Q接收到路由发现的第一应答报文RREP，则其以可选择的第四运行时间T4启动第四定时器。在第四运行时间T4进行期间，另外到达的应答报文RREP被中间存储在起始节点Q的应答报文缓冲存储器中。 在第四运行时间T4结束之后，起始节点Q从存储在询问报文缓冲存储器中的询问报文RREQ中选择询问报文。询问报文RREQ的选择基于作为服务质量信息而存储在询问报文RREQ中的质量特征来实现，其中为此如已经在中间节点和目标节点中那样应用了加权函数。在加权函数中对质量特征进行加权优选地以这种方式实现，即为相关因数分配了在质量特征中的最高权重。作为最好的应答报文RREP例如选择了那个具有相对于已经在网络中建立的并行路由最小的相关性的应答报文。 接下来，起始节点Q生成确认报文，该确认报文经过属于选择的应答报文RREP的正向路由传输至目标节点Z，由此确认所选择的路由并建立路由。确认报文的报文格式在此例如如下所示
字段大小报文类型4Bit源地址32Bit目标地址32Bit服务等级8Bit路由代码8Bit对于每个中间节点来说有效的是如果中间节点接收到这种确认报文，则该中间
节点将相应的记录插入其路由表中。该记录包含了起始节点的地址、目标节点的地址、服务等级、路由代码、发送确认报文的网络节点的地址(前地址)和后续的网络节点的地址(后地址)。通过记录前地址也能够实现在从目标节点至起始节点的反向方向上进行数据传输，从而设立了双向的连接路径。当应该将服务质量降低通知给起始节点时，则在朝向于起始节点方向上的数据传输则特别重要。 如果目标节点Z接收到确认报文，则在网络中建立新的路由。 在路由发现中已经建立了与已经在网络中存在的并行路由距离相关的在网络中的新的路由，在该路由发现结束之后，起始节点检查，是否至少一个另外的并行路由或者说冗余的路由在网络中存在。在本实施例中假定为，即在网络中已经存在有并行路由。
对于这种情况，即还没有在网络中设立路由，则两个不同的路由发现依次地(连续地)通过，其中在第一路由发现中建立了第一路由和在第二路由发现中建立了与第一路由距离相关的第二路由。对于建立第一路由来说，相关因数的值为零，这是因为可以不考虑与已经存在的路由的相关性。 在根据本发明的方法中，可以通过应用加权函数来发现和建立具有相对于例如在网络中的并行路由特别是最小的相关性的路由。这意味着，即如果存在这种节点分离的路由时则发现了该节点分离的路由。这也意味着，即如果不存在节点分离的路由则发现了非节点分离的路由。 在根据本发明的方法中，可以建立一种路由，该路由具有大的距离，特别是具有多于三个网络节点-跃距的距离，例如具有相对于基准路由的最大的可能的距离，这具有优
22点，即局部干扰对两个路由产生影响的可能性得以最小化。通过连续通过多个路由发现，可以以这种方式产生多个路由。 如果在所建立的路由中，路由的每个网络节点与另外的路由的任意的网络节点间隔开多于三个跃距，则造成在其中一个路由上服务质量降低的局部干涉不会对另外的路由的服务质量产生影响。 如果数据传输单独地通过路由实现并且在数据传输期间出现了服务质量降低或者有源的路由的中间节点发生故障，则数据通信可以通过并行路由来进行，该并行路由随后成为了有源的路由。在这种情况下建立了并行路由来作为备用连接路径，而不会妨碍已经存在的数据传输。之前的路由可以通过从起始节点传输至目标节点的撤销报文(Abbaunachricht)(路由撤销)而被撤销。这种分解报文的报文格式在此例如如下所示
字段大小报文类型4Bit源地址32Bit目标地址32Bit服务等级8Bit路由代码8Bit在根据本发明的方法中，每个网络节点管理一个用于到达的数据包的双向的传输的路由表。路由表为用于数据包的最接近的跃距的地址分配了由起始节点的地址、目标节
点的地址、服务等级和路由代码所构成的4-元组。源节点和目标节点的地址从数据包的IP报头的相应的字段中得出。为此必须将两个值以二进制编码的形式存储。需要将到达中间节点的数据包分配至路由，这是因为多个路由可以经过一个相同的网络节点并因此存在这种可能性，即数据包经过错误的相邻节点来传输。 借助于根据本发明的方法可以建立路由，特别是并行路由，它们在考虑到距离相关性的情况下是彼此任意独立的。在此，可以始终建立路由，特别是并行路由，其具有相对于所有另外所建立的路由的最小的相关性。因此，如果由于网络的受限制的拓扑而不能发现那些具有对于相关性所要求的指数的路由，则根据本发明的方法也就可以发现路由。
在根据本发明的方法中可以排除这种情况，即可能意味着对于路由的服务质量降低的局部干涉也可能对一个或多个另外的路由的服务质量产生影响。因此，如果一个或多个路由，特别是并行路由，由于局部干涉而发生故障或者说其服务质量降低时，则也就还可以维持用于连接的服务质量。 通过根据本发明的方法可以分散地通过在网络节点之间的局部的信息交换而计算出相关性，也就是说两个路由、特别是并行路由的距离，并且将该信息考虑在内以用于路由的建立。由此避免了由于大规模网络信息交换而引起的系统开销，并且使可量测性得到改进。 在根据本发明的方法中，网络节点实施了加权函数，其可以取决于加权的质量特征计算出路由的质量，从而使该质量可以与另一个路由的质量进行比较。由于可以利用该加权函数而考虑到在路由的建立的情况下的路由的质量，因此能够通过所建立的路由来实现更好的服务质量，从而可以将负载更好地分配到网络上。
根据本发明的方法可以在任意的质量特征(对于质量特征分别定义了一个代数) 方面使路由得到优化。对局部接收到的询问报文进行评估并且在必要时将其传输，其中特 别也可以多次传输。以这种方式也可以建立这种路由，该路由虽然比可能是最短的路由更 长，但就其质量特征而言，能够实现更好的数据传输。因此可以建立这种路由，该路由能够 实现与传统方法相比的更大的数据吞吐量以及更少的延时。除此之外，可以在建立路由时 考虑到负载情况。此外，在根据本发明的方法中可以通过询问报文RREQ的携带的质量特征 的或然性检验来判断，是否其已经由各自的网络节点传输了，从而可以避免具有回路的路 由。 通过这种可能性，即在出现了局部干扰或网络节点故障的情况下将数据通信改变 线路到在考虑到距离相关性而建立的并行路由上，由此可以避免在数据传输中的服务质量 降低。 根据本发明的方法可以为一个连接分配L3-包(L3 = Layer 3)，也就是说来自于 0SI层模型(0SI =开放式系统互联(Open Systemslnterco皿ection))的第三层(网络交 换层或者说网络层)的数据包。路由的服务质量特征以典型的方式例如是OSI模型的第一 层(比特传输层)和第二层(安全层)的连接特征。在网络协议的路由报文(询问报文， 应答报文)中，路由的服务质量特征以聚集的或非聚集的形式存储在具有至少一个数据结 构的数据容器中。在此，可以为路由的每个网络节点分配一个单独的数据结构。
在所示出的方法中，可以在所有所建立的路由上连续地利用测试-数据包来监控 服务质量。 通过根据本发明的方法，用信号来传递多个并行的正向路由，从而为目标节点提 供了多个路由可供选择，由此改进了路由的质量。由于多个应答报文RREP可以由目标节点 发送，因此可以考虑通过在中间节点中在已经发出了询问报文RREQ之后所接收到的询问 报文RREQ来进行以后的路由改进。
2权利要求
一种用于在报文分组交换网络中建立路由的方法，所述报文分组交换网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述路由通过中间节点将起始节点与目标节点连接起来，其中-测定具有各自的服务质量特征的多个测试路由，-为每个测试路由计算出相关特征值，所述相关特征值描述了与在网络中存在的基准路由的距离相关性；-用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用于测试路由的至少一个服务质量特征，其中所述相关特征值作为服务质量特征包含在函数自变量中，由此为每个测试路由获得了一个评估结果；-根据用于所述测试路由的评估结果的选择规则来选择测试路由；-将所述被选择的测试路由设定为在所述网络中的路由。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述相关特征值在所述加权函数之内具有最大 的权重。
3. 根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述被选择的测试路由具有相对于 所述基准路由的、多于三个网络节点_跃距的距离。
4. 根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述被选择的测试路由具有相对于 所述基准路由的最大距离。
5. —种用于在报文分组交换网络中建立路由的方法，所述报文分组交换网络由以数 据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述路由通过中间节点使起始节点(Q)与目标节点 (Z)连接起来，所述方法具有以下步骤a) 所述起始节点生成包含服务质量特征的询问报文(RREQ)，所述询问报文以广播的 方法发送至所述目标节点，其中包含有作为服务质量特征的至少一个相关特征值，所述相 关特征值描述了由所述询问报文所经过的网络路径相对于在所述网络中的基准路由的距 离相关性；b) 其中，每个中间节点bl)在第一次接收到所述询问报文(RREQ)的情况下将所述询问报文存储在询问报文 缓冲存储器中并且以可预调的第一运行时间0\)启动第一定时脉冲发生器；b2)将在所述第一运行时间期间所接收到的询问报文存储在所述询问报文缓冲存储器中；b3)为每个在所述询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文更新其服务质量特征；b4)用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用于在所述询问报文缓冲存储 器中所存储的所述询问报文的至少一个服务质量特征，其中，所述相关特征值包含在函数 自变量中，由此为每个询问报文获得了一个第一评估结果；b5)在所述第一运行时间结束之后，根据用于所述第一评估结果的第一选择规则从在 所述询问报文缓冲存储器中所存储的所述询问报文中选择询问报文；b6)将所述被选择的询问报文以广播的方法发送至邻近的网络节点；c) 其中，所述目标节点cl)在第一次接收到所述询问报文(RREQ)的情况下将所述询问报文存储在询问报文 缓冲存储器中并且以可预调的第二运行时间(T2)启动第二定时脉冲发生器；c2)将在所述第二运行时间期间所接收到的询问报文存储在所述询问报文缓冲存储器中；c3)为每个在所述询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文更新其服务质量特征； c4)所述加权函数被应用于在所述询问报文缓冲存储器中所存储的所述询问报文的至少一个服务质量特征，由此为每个询问报文获得了一个第二评估结果；c5)在所述第二运行时间结束之后，根据用于所述第二评估结果的第二选择规则选择询问报文；c6)生成包含服务质量特征的应答报文(RREP)，所述应答报文在反向方向上至少部分 地通过由所述选择的询问报文所经过的所述网络路径传输至所述起始节点，由此将所述网 络路径设定为路由。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述相关特征值在所述加权函数之内具有最大 的权重。
7. 根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其中，通过所述第一选择规则选择询问报 文，从而使由所述询问报文所经过的所述网络路径具有相对于所述基准路由的、多于三个 网络节点-跃距的距离。
8. 根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其中，通过所述第一选择规则选择询问报 文，从而使由所述询问报文所经过的所述网络路径具有相对于所述基准路由的最大距离。
9. 根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中每个中间节点al)在第一次接收到所述询问报文(RREQ)的情况下以可预调的第三运行时间(T3)启 动第三定时脉冲发生器，其中，所述第三运行时间在所述第一运行时间之后进行；a2)将在所述第三运行时间(T3)进行期间所接收到的询问报文存储在所述询问报文缓 冲存储器中；a3)为每个在所述询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文更新其服务质量特征； a4)用于对服务质量特征进行加权评估的所述加权函数被应用于在所述询问报文缓冲存储器中所存储的所述询问报文的至少一个服务质量特征，其中，所述相关特征值包含在所述函数自变量中，由此为每个询问报文获得了一个第一评估结果；a5)在接收到应答报文的情况下检查，是否在所述第一运行时间结束之后和在所述第三运行时间期间存储在所述中间节点的所述询问报文缓冲存储器中的根据所述第一选择规则的询问报文具有与在所述第一运行时间结束之后传输的所述询问报文相比更好的评估结果；a6)对于这种情况，即在所述中间节点中不存在评估更好的询问报文，所述应答报文在 反向方向上沿着由所述目标节点选择的所述询问报文所经过的所述网络路径来传输；a7)对于这种情况，即在所述中间节点中存在评估更好的询问报文，所述应答报文在反 向方向上沿着由所述中间节点评估更好的所述询问报文所经过的所述网络路径来传输。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，由中间节点接收到的应答报文仅在所述第三运 行时间还未结束的情况下传输。
11. 一种用于在报文分组交换网络中建立路由的方法，所述报文分组交换网络由以数 据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述路由通过中间节点使起始节点与目标节点连接 起来，所述方法具有以下步骤a) 所述起始节点生成包含服务质量特征的询问报文(RREQ)，所述询问报文以广播的 方法发送至所述目标节点，其中，作为服务质量特征包含有至少一个相关特征值，所述相关 特征值描述了由所述询问报文所经过的网络路径相对于在所述网络中的基准路由的距离 相关性；b) 其中，每个接收到询问报文的中间节点bl)在第一次接收到所述询问报文(RREQ)的情况下，将所述询问报文存储在询问报文 缓冲存储器中并且以可预调的第一运行时间0\)启动第一定时脉冲发生器以及以可预调 的第三运行时间(T3)启动第三定时脉冲发生器；b2)将在所述第一运行时间期间和在所述第三运行时间期间所接收到的询问报文存储 在所述询问报文缓冲存储器中；b3)为每个在所述询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文更新其服务质量特征；b4)用于对服务质量特征进行加权评估的加权函数被应用于在所述询问报文缓冲存储 器中所存储的所述询问报文的至少一个服务质量特征，其中，所述相关特征值包含在函数 自变量中，由此为每个询问报文获得了一个第一评估结果；b5)在所述第一运行时间结束之后，从在所述第一运行时间期间在所述询问报文缓冲 存储器中所存储的所述询问报文中根据用于所述第一评估结果的第一选择规则选择询问 报文；b6)将所述选择的询问报文以广播的方法发送至邻近的网络节点；c) 其中，所述目标节点cl)在第一次接收到所述询问报文(RREQ)的情况下，将所述询问报文存储在询问报文 缓冲存储器中并且以可预调的第二运行时间(T2)启动第二定时脉冲发生器；c2)将在所述第二运行时间期间所接收到的询问报文存储在所述询问报文缓冲存储器中；c3)为每个在所述询问报文缓冲存储器中所存储的询问报文更新其服务质量特征； c4)所述加权函数被应用于在所述询问报文缓冲存储器中所存储的所述询问报文的至少一个服务质量特征，由此为每个询问报文获得了一个第二评估结果；c5)在所述第二运行时间结束之后，根据用于所述第二评估结果的第二选择规则选择多个询问报文；c6)生成包含服务质量特征的应答报文(RREP)，所述应答报文在反向方向上至少部分 地分别通过由所述选择的询问报文所经过的所述网络路径传输至所述起始节点；d) 其中，每个接收到询问报文的中间节点dl)在接收到应答报文的情况下检查，是否在所述第一运行时间结束之后和在所述第 三运行时间期间存储在所述中间节点的所述询问报文缓冲存储器中的根据所述第一选择 规则的询问报文具有与在所述第一运行时间结束之后传输的所述询问报文相比更好的评 估结果；d2)对于这种情况，即在所述中间节点中不存在评估更好的询问报文，所述应答报文在 反向方向上沿着由所述目标节点选择的所述询问报文所经过的所述网络路径来传输；d3)对于这种情况，即在所述中间节点中存在评估更好的询问报文，所述应答报文在反 向方向上沿着由所述中间节点评估更好的所述询问报文所经过的所述网络路径来传输；e)其中，所述起始节点el)在第一次接收到所述应答报文(RREP)的情况下，将所述询问报文存储在应答报文 缓冲存储器中并且以可预调的第四运行时间(T4)启动第四定时脉冲发生器；e2)将在所述第四运行时间期间所接收到的应答报文存储在所述应答报文缓冲存储器中；e3)为每个在所述应答报文缓冲存储器中所存储的应答报文更新所述所经过的网络路 径的所述服务质量特征；e4)所述加权函数被应用于在所述应答报文缓冲存储器中所存储的所述应答报文的至 少一个服务质量特征，由此为每个网络路径获得了一个第三评估结果；e5)在所述第四运行时间结束之后，根据用于所述评估结果的第三选择规则选择应答 报文；e6)数据包在正向方向上通过由所述选择的应答报文所经过的所述网络路径传输至所 述目标节点，由此设定所述路由。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述起始节点生成确认报文，将所述确认报文 传输至所述目标节点，由此设定所述路由。
13. 根据权利要求11至12中任一项所述的方法，其中，所述相关特征值在所述加权函 数之内具有最大的权重。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，通过所述第一选择规则选择询 问报文，从而使由所述询问报文所存储的所述网络路径始终具有相对于所述基准路由的、 多于三个网络节点_跃距的距离。
15. 根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，通过所述第一选择规则选择询 问报文，从而使由所述询问报文所存储的所述网络路径具有相对于所述基准路由的最大距 离。
16. 根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其中，通过所述第二选择规则选择询 问报文，从而使选择的所述询问报文的所经过的所述网络路径始终具有相对于所述基准路 由的多于三个网络节点-跃距的距离。
17. 根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其中，通过所述第二选择规则选择询 问报文，从而使选择的所述询问报文的所经过的所述网络路径，以具有相对于所述基准路 由的最大距离的那个网络路径为开始，而具有相对于所述基准路由的逐渐减少的距离。
18. 根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，通过所述第三选择规则选择应 答报文，从而使由所述应答报文所经过的所述网络路径具有相对于所述基准路由的、多于 三个网络节点-跃距的距离。
19. 根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，通过所述第三选择规则选择应 答报文，从而使由所述应答报文所经过的所述网络路径具有相对于所述基准路由的最大距 离。
20. 根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，由中间节点接收到的应答报文 仅在所述第三运行时间还未结束的情况下传输。
21. 根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中，建立了与所述基准路由并行的路由。
22. 根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中，每个网络节点与其它网络节点交 换路由信息报文，其中，在每个路由信息报文中包含有数据，所述数据描述了 ，传输所述路 由信息报文的网络节点是否是所述基准路由的一部分。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中，在每个路由信息报文中包含有数据，所述数据 描述了，邻近于传输所述路由信息报文的所述网络节点的网络节点是否是所述基准路由的 一部分。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中，在每个路由信息报文中包含有数据，所述数据 描述了，在l-跃距，2-跃距或者3-跃距之内相邻于发送路由信息报文的网络节点的那些网 络节点是否是所述基准路由的一部分。
25. —种网络，由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述网络的网络节点被设 定为适合用于实施根据权利要求1至4和21至24中任一项所述的方法。
26. —种网络的网络节点，所述网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述 网络节点被设定为适合用于实施根据权利要求1至4和21至24中任一项所述的方法。
27. —种网络，由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述网络的网络节点被设 定为适合用于实施根据权利要求5至10和21至24中任一项所述的方法。
28. —种网络的网络节点，所述网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述 网络节点被设定为适合用于实施根据权利要求5至10和21至24中任一项所述的方法.
29. —种网络，由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述网络的网络节点被设 定为适合用于实施根据权利要求11至24中任一项所述的方法。
30. —种网络的网络节点，所述网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，所述 网络节点被设定为适合用于实施根据权利要求11至24中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种用于在报文分组交换网络中建立路由的方法、网络和网络节点，该报文分组交换网络由以数据技术方式彼此连接的网络节点构成，该路由通过中间节点将起始节点与目标节点连接起来，其中与已在网络中建立的基准路由距离相关地建立路由。
文档编号H04L12/56GK101766006SQ200880100563
公开日2010年6月30日 申请日期2008年7月16日 优先权日2007年7月26日
发明者保劳格·祖德海尔·莫格雷, 克里斯蒂安·施温根施洛格尔, 安德烈亚斯·齐勒尔, 马蒂亚斯·霍利克 申请人:西门子公司