專利名稱：用于在多跳無線網(wǎng)絡(luò)中傳遞分組的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種在出現(xiàn)了鏈路或節(jié)點(diǎn)故障的時(shí)候減少數(shù)據(jù)傳輸損耗的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
從特性上講，無線多跳移動網(wǎng)絡(luò)缺乏明確的架構(gòu)，由此將會遭受到節(jié)點(diǎn)移動以及無線鏈路中的干擾所引發(fā)的頻繁的鏈路故障。這就在確保這種網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量(QoS)方面提出了一個(gè)問題。如在相關(guān)領(lǐng)域所了解的那樣，端到端的重傳通常不能滿足及時(shí)傳遞分組的限期。特別地，多媒體傳送是受到數(shù)據(jù)分組丟失不利影響的應(yīng)用實(shí)例。舉例來說，可以在如下應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)多跳無線網(wǎng)絡(luò)，其中包括用于個(gè)人區(qū)域連網(wǎng)的應(yīng)用、軍事應(yīng)用、出租車網(wǎng)絡(luò)、會議室網(wǎng)絡(luò)，以及緊急事件應(yīng)用，包括在涉及搜索和救援任務(wù)的團(tuán)體之間或是經(jīng)由事故現(xiàn)場的救護(hù)車操作員與遠(yuǎn)程醫(yī)院的醫(yī)生之間建立的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行協(xié)調(diào)的“911呼叫”。
因此，無線移動多跳網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是隨著時(shí)間而變化的，其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是移動的，并且將會建立鏈路，然后則終止所述鏈路。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，由于無線電鏈路對干擾更為敏感，因此在這種無線電鏈路中更有可能發(fā)生瞬時(shí)故障。因而在這種網(wǎng)絡(luò)中，路由選擇是一個(gè)非常困難的問題并且無法為整個(gè)通信會話確保一條從源到目的地的路徑。
目前已經(jīng)采取了若干研究計(jì)劃來優(yōu)化多跳網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議。在由于傳輸干擾而引發(fā)的節(jié)點(diǎn)移動或鏈路降級造成了鏈路故障的情況下，這些路由協(xié)議將會對源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由進(jìn)行優(yōu)化。目前已經(jīng)提出了許多標(biāo)準(zhǔn)，以便使用這種優(yōu)化過程來建立通信路徑。其中一些標(biāo)準(zhǔn)包括為移動系統(tǒng)和減少擁塞來儲備功率。同樣，目前已經(jīng)建議改寫TCP/UDP，以便在一個(gè)多跳網(wǎng)絡(luò)中傳送分組。
在本領(lǐng)域，現(xiàn)有研究計(jì)劃針對的是路由選擇問題，但卻并未考慮到分組的局部重傳和優(yōu)先化遞送。相關(guān)領(lǐng)域論述的協(xié)議依靠諸如TCP這種更高的層來處理分組丟失。這種方法依賴于丟失分組的端到端重傳，同樣不適于確保無線多跳網(wǎng)絡(luò)中的QoS，其中經(jīng)常發(fā)生鏈路故障，而這會導(dǎo)致過度的延遲。另外，由于從源流到目的地的分組是以相同方式處理的，因此這種方法并未顧及分組傳遞中的優(yōu)先化。在一個(gè)流中的不同微流可能具有不同遞送限期的時(shí)候，這種方法并不是最佳方法。而有線網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)先傳遞在相關(guān)領(lǐng)域是已知的，但在無線網(wǎng)絡(luò)中，由于很高的傳輸錯(cuò)誤概率而無法確保準(zhǔn)時(shí)的傳遞。
目前需要一種改進(jìn)的方法，用于在具有很高服務(wù)質(zhì)量的情況下在移動多跳網(wǎng)絡(luò)中提供及時(shí)的分組傳遞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明源于這樣一種觀測，那就是可以使用分層網(wǎng)絡(luò)來把數(shù)據(jù)分組緩存到傳輸路徑的中間節(jié)點(diǎn)，并且局部重傳那些丟失的數(shù)據(jù)分組，由此緩和無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)丟失。無線網(wǎng)絡(luò)是使用一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)形成的，這些節(jié)點(diǎn)具有內(nèi)部緩存器，用于連續(xù)不斷地緩存那些從源節(jié)點(diǎn)傳遞到目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，所述無線網(wǎng)絡(luò)建立一條繞過故障節(jié)點(diǎn)的替換路徑，并且響應(yīng)于錯(cuò)誤信息的接收來重傳那些丟失的數(shù)據(jù)分組。如果連接節(jié)點(diǎn)沒有內(nèi)部緩存器，那么錯(cuò)誤信息將會向上傳送到一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)分組加以緩存并且可以提供那些丟失的數(shù)據(jù)。


在下文中，本發(fā)明的描述引用了附圖，其中圖1是一個(gè)顯示連接節(jié)點(diǎn)所形成的通信路徑的無線網(wǎng)絡(luò)的圖示；圖2是一個(gè)對使用圖1的無線網(wǎng)絡(luò)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行描述的流程圖；圖3是一個(gè)顯示了用于緩存經(jīng)由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的內(nèi)部緩存器的圖1連接節(jié)點(diǎn)的簡圖；圖4是一個(gè)顯示了用于緩存經(jīng)由節(jié)點(diǎn)的高、正常、低優(yōu)先級傳輸緩存器的圖1連接節(jié)點(diǎn)的簡圖；圖5是一個(gè)更詳細(xì)描述圖2流程圖所示的發(fā)送未傳遞數(shù)據(jù)分組的處理的流程圖；圖6是一個(gè)包含了不具有內(nèi)部緩存的連接節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)的圖示；圖7是包含了一個(gè)出現(xiàn)故障的無線鏈路的無線網(wǎng)絡(luò)的圖示；以及圖8是一個(gè)對使用圖7的無線網(wǎng)絡(luò)所進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸加以描述的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了一個(gè)簡單的無線網(wǎng)絡(luò)10，其中包括源節(jié)點(diǎn)11(S)和目的地節(jié)點(diǎn)21(D)。無線網(wǎng)絡(luò)10的用戶可以經(jīng)由一連串中間連接節(jié)點(diǎn)而在源節(jié)點(diǎn)11與目的地節(jié)點(diǎn)21之間建立一條初始通信路徑，由此發(fā)送數(shù)據(jù)。出于說明目的，初始通信路徑可以包括從源節(jié)點(diǎn)11到第一連接節(jié)點(diǎn)或中間節(jié)點(diǎn)13(N01)的路徑段，到第二中間節(jié)點(diǎn)15(N02)的路徑段，到第三中間節(jié)點(diǎn)17(N03)的路徑段，到第四中間節(jié)點(diǎn)19(N04)的路徑段，然后是到目的地節(jié)點(diǎn)21的路徑段。初始通信路徑可以通過以下鏈路的串行組合來建立源節(jié)點(diǎn)11與第一中間節(jié)點(diǎn)13之間的無線鏈路31，第一中間節(jié)點(diǎn)13與第二中間節(jié)點(diǎn)15之間的無線鏈路33，第二中間節(jié)點(diǎn)15與第三中間節(jié)點(diǎn)17之間的無線鏈路35，第三中間節(jié)點(diǎn)17與第四中間節(jié)點(diǎn)19之間的無線鏈路37，以及第四中間節(jié)點(diǎn)19與目的地節(jié)點(diǎn)21之間的無線鏈路39。
在經(jīng)由初始通信路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)13-19有可能會出現(xiàn)故障。舉例來說，故障有可能是因?yàn)橥Ｖ惯B接節(jié)點(diǎn)(例如設(shè)備故障或斷電)操作所引起的，也有可能因?yàn)橐苿庸?jié)點(diǎn)移出相關(guān)無線鏈路范圍所引發(fā)，還有可能是因?yàn)槭苡绊懼虚g節(jié)點(diǎn)的不利傳播環(huán)境(例如大氣降水或湍流)所導(dǎo)致的。因此，中間連接節(jié)點(diǎn)的故障將會導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)無線鏈路31-39丟失，由此造成初始通信路徑中斷，繼而產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失或差錯(cuò)。在相關(guān)領(lǐng)域中，節(jié)點(diǎn)故障的檢測是眾所周知的，舉例來說，所述檢測可以使用一種超時(shí)機(jī)制。
本發(fā)明方法的操作還可以參考圖2的流程圖來加以描述，其中在步驟51，初始通信路徑是以一種相關(guān)領(lǐng)域公知的方法建立的，并且配置了一個(gè)數(shù)據(jù)分組流29，以便根據(jù)恰當(dāng)?shù)膮f(xié)議來進(jìn)行發(fā)送。由于將數(shù)據(jù)分組流29發(fā)送到目的地節(jié)點(diǎn)21是經(jīng)由初始通信路徑發(fā)起的，因此在數(shù)據(jù)分組流29中，各個(gè)相應(yīng)數(shù)據(jù)分組依次經(jīng)過各個(gè)中間節(jié)點(diǎn)13-19。如在下文更詳細(xì)描述的那樣，對初始通信路徑中的至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行配置，以便在步驟57使用優(yōu)先級隊(duì)列來對可能的局部重傳進(jìn)行緩存。如果初始通信路徑完整無損并且在判定塊59檢測到一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，那么在步驟61，系統(tǒng)將會等待進(jìn)行下一次傳輸，并且在步驟53，系統(tǒng)將會在提供數(shù)據(jù)分組的時(shí)候接收這些數(shù)據(jù)分組。
如果中間節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致形成初始通信路徑的一個(gè)或多個(gè)無線鏈路31-39中斷，那么在步驟63將會使用一種相關(guān)領(lǐng)域已知的方法來建立一條替換的連接路徑，在步驟65，將剩余的未傳遞數(shù)據(jù)分組發(fā)送到目的地節(jié)點(diǎn)21，以便結(jié)束數(shù)據(jù)分組流29的傳送。舉例來說，如圖1虛線所示，如果第三中間節(jié)點(diǎn)17出現(xiàn)故障，那么無線鏈路35和37將會丟失，由此初始通信路徑將會中斷。第二中間節(jié)點(diǎn)15將被告知所述故障并且將會發(fā)現(xiàn)一條繞過出現(xiàn)故障的第三中間節(jié)點(diǎn)17而到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)21的替換通信路徑。舉例來說，這種替換的通信路徑可以包括一個(gè)第一替換連接節(jié)點(diǎn)23(N11)以及第二替換連接節(jié)點(diǎn)25(N12)。
在第二中間節(jié)點(diǎn)15與第一替換連接節(jié)點(diǎn)23之間可以形成一條新的無線鏈路41，在第一替換連接節(jié)點(diǎn)23與第二替換連接節(jié)點(diǎn)25之間可以形成另一條新的無線鏈路43，并且在第二替換連接節(jié)點(diǎn)25與第四中間節(jié)點(diǎn)19之間可以形成一條新的無線鏈路45。然后，如下文更詳細(xì)描述的那樣，剩余的未傳遞數(shù)據(jù)分組將會在步驟67發(fā)送到目的地節(jié)點(diǎn)21。如果在圖2的判定塊61并未結(jié)束傳輸會話，那么所述操作將會恢復(fù)到步驟53，其中將會配置數(shù)據(jù)分組流29的下一個(gè)部分以供發(fā)送。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)13-19各自包含了至少一個(gè)內(nèi)部緩存器，以便連續(xù)不斷地緩存那些經(jīng)過相應(yīng)連接節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組。如圖3中更詳細(xì)顯示的第二中間節(jié)點(diǎn)15所例示的那樣，其中包含一個(gè)用于保存多個(gè)數(shù)據(jù)分組的內(nèi)部緩存器71。緩存器71的大小取決于第二中間節(jié)點(diǎn)15中可用于此功能的備用存儲器數(shù)量，并且所述緩存器是由一個(gè)或多個(gè)因素決定的，其中包括應(yīng)用的帶寬和移動速率。如果有足夠的存儲器可用，則可以增加緩存器71的大小，以便處理那些經(jīng)由相應(yīng)連接節(jié)點(diǎn)并且速率相對較高的數(shù)據(jù)傳輸，以及容納那些在發(fā)現(xiàn)替換路徑的過程中到達(dá)的數(shù)據(jù)分組。
緩存器71可以作為一個(gè)包含了駐留在第二中間節(jié)點(diǎn)15上的一部分存儲器的“軟件”緩存器來執(zhí)行，也可作為第二中間節(jié)點(diǎn)15中的一個(gè)硬件部件來提供，例如RAM。軟件緩存器可以通過重新配置節(jié)點(diǎn)核心來進(jìn)行緩存而得到實(shí)施。也就是說，重新配置的核心作用于緩存器并對分組的優(yōu)先次序加以區(qū)分，此外還對重傳請求做出響應(yīng)。如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，這種請求將會得到解析，一個(gè)或多個(gè)分組將會位于一個(gè)或多個(gè)緩存器中，所述一個(gè)或多個(gè)分組將會調(diào)度到一個(gè)外部隊(duì)列中。作為選擇，第二中間節(jié)點(diǎn)15可以包含一個(gè)可選的處理單元79，以便控制緩存器71中數(shù)據(jù)分組的標(biāo)識、保存和重傳。舉例來說，在發(fā)送數(shù)據(jù)分組29a、29b、……、29n到達(dá)無線鏈路33之上并且向外路由到無線鏈路35的時(shí)候，緩存器71還分別緩存存儲器位置71a、71c以及71e的最近發(fā)送的數(shù)據(jù)分組29a、29b、……、29n。緩存器71可以遵循一個(gè)先入先出協(xié)議。作為選擇，緩存可以基于各個(gè)流來進(jìn)行，其中特定流的數(shù)據(jù)分組取代了同一流中預(yù)先緩存的數(shù)據(jù)分組。
在優(yōu)選實(shí)施例中，中間節(jié)點(diǎn)13-19各自包含了三個(gè)內(nèi)部緩存器，如在圖4的第四中間節(jié)點(diǎn)19的圖示中指示的緩存器73-77所例示的那樣，緩存器包含一部分可用存儲器或是一個(gè)分立的內(nèi)存芯片。在這種結(jié)構(gòu)中，舉例來說，通過提供高優(yōu)先級緩存器73、正常優(yōu)先級緩存器75以及低優(yōu)先級緩存器77，可以使用這三個(gè)緩存器73-77而將接收數(shù)據(jù)分組29a、29b、……、29n分離成不同的傳輸優(yōu)先級等級。因此，可以對高優(yōu)先級緩存器73中的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行排列，以便使用相關(guān)領(lǐng)域已知的方法而在發(fā)送低優(yōu)先級緩存器77的數(shù)據(jù)分組之前發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組。
圖5是一個(gè)提供了圖2步驟65所執(zhí)行操作的更詳細(xì)描述的流程圖。從步驟63開始，舉例來說，在步驟81使用連接節(jié)點(diǎn)15、23、25和19而如圖1所示建立了中間節(jié)點(diǎn)15與19之間的替換路徑。因此，現(xiàn)在沿著替換路徑流動的數(shù)據(jù)分組也被緩存在替換連接節(jié)點(diǎn)23和25中。第四中間節(jié)點(diǎn)19是在建立了替換傳輸路徑的情況下進(jìn)行重新配置的。也就是說，最初在第三中間節(jié)點(diǎn)17出現(xiàn)故障之前，數(shù)據(jù)分組是從第三中間節(jié)點(diǎn)17發(fā)送到端口19a的，作為替換，在第三中間節(jié)點(diǎn)17出現(xiàn)故障之后，所述數(shù)據(jù)分組是從第二替換連接節(jié)點(diǎn)25發(fā)送到端口19b的。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解，重新配置的第四中間節(jié)點(diǎn)19是新的傳輸路徑中的第一個(gè)下游節(jié)點(diǎn)，它位于初始通信路徑和替換傳輸路徑之上。在步驟83，當(dāng)?shù)谒闹虚g節(jié)點(diǎn)19接收到一個(gè)關(guān)于同一個(gè)流(也就是數(shù)據(jù)分組流29)的路徑建立消息時(shí)，第四中間節(jié)點(diǎn)19認(rèn)定第三中間節(jié)點(diǎn)17出現(xiàn)了故障并且通過向第二中間節(jié)點(diǎn)15告知第四中間節(jié)點(diǎn)19接收到哪些數(shù)據(jù)分組來做出響應(yīng)。這個(gè)操作將被進(jìn)行，以便避免重傳重復(fù)的數(shù)據(jù)分組。
舉例來說，如圖4所述，數(shù)據(jù)分組29a和29n是在第三中間節(jié)點(diǎn)17出現(xiàn)故障之前到達(dá)第四中間節(jié)點(diǎn)19的。當(dāng)?shù)谒闹虚g節(jié)點(diǎn)19認(rèn)定重新配置的傳輸路徑(也就是說，來自第二中間節(jié)點(diǎn)15的數(shù)據(jù)分組到達(dá)端口19b而不是19a)，一個(gè)已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)分組29a和29n的通知將會發(fā)送到第二中間節(jié)點(diǎn)15。然后，第二中間節(jié)點(diǎn)15進(jìn)行檢查，以便判定第四中間節(jié)點(diǎn)19未曾接收到哪些發(fā)送給第三中間節(jié)點(diǎn)17的數(shù)據(jù)分組并且判定第四中間節(jié)點(diǎn)19并未接收到數(shù)據(jù)分組29b。
在步驟85，識別為丟失的數(shù)據(jù)分組是從初始通信路徑中最接近的上游節(jié)點(diǎn)獲取的，其中目標(biāo)節(jié)點(diǎn)具有經(jīng)過緩存的相應(yīng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分組29b例示了一個(gè)丟失的數(shù)據(jù)分組，然后從第二中間節(jié)點(diǎn)15的緩存器71中檢索所述數(shù)據(jù)分組并且在步驟87借助替換路徑將其發(fā)送到第四中間節(jié)點(diǎn)19。第四中間節(jié)點(diǎn)19將數(shù)據(jù)分組29a、29b和29n傳送到目的地節(jié)點(diǎn)21。如果適當(dāng)?shù)膫鬏攨f(xié)議需要有序遞送數(shù)據(jù)分組，那么數(shù)據(jù)分組29n是在傳送了數(shù)據(jù)分組29a之后才傳送到目的地節(jié)點(diǎn)21的。或者，如果適當(dāng)?shù)膫鬏攨f(xié)議不需要有序遞送，那么，如果將數(shù)據(jù)分組29b緩存在高優(yōu)先級緩存器71中，則先于緩存在低優(yōu)先級緩存器77中的數(shù)據(jù)分組29a和29n來發(fā)送數(shù)據(jù)分組29b。另外，在步驟87，數(shù)據(jù)分組流29的剩余部分是經(jīng)由替換路徑發(fā)送的。然后，在圖2中，所述操作將會返回到步驟61。
在圖6顯示的發(fā)明方法的一個(gè)替換實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)10包括一個(gè)沒有緩存的中間節(jié)點(diǎn)27，其中并未在中間節(jié)點(diǎn)27為內(nèi)部緩存器提供存儲器資源。因此，中間節(jié)點(diǎn)27無法緩存那些沿著傳輸路徑傳遞的數(shù)據(jù)分組。然而，中間節(jié)點(diǎn)27能夠向上游傳遞消息并且能在節(jié)點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障的情況下發(fā)現(xiàn)替換路徑。如果如上所述，諸如第三中間節(jié)點(diǎn)17這樣的中間節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，那么中間節(jié)點(diǎn)27將會接收到一個(gè)重傳消息49。由于中間節(jié)點(diǎn)27不能響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)故障來提供丟失的數(shù)據(jù)分組，因此，舉例來說，重傳消息49將會向上發(fā)送到具有內(nèi)部緩存器的下一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，例如第一中間節(jié)點(diǎn)13。諸如例示所示的數(shù)據(jù)分組29b這樣的一個(gè)或多個(gè)丟失的數(shù)據(jù)分組是從任何一個(gè)緩存器73-77中獲取的，并且將其提供給請求節(jié)點(diǎn)，在這里所述節(jié)點(diǎn)是通過第四中間節(jié)點(diǎn)19來例示的。如果丟失的數(shù)據(jù)分組29b并不存在于第一中間節(jié)點(diǎn)13的任何一個(gè)緩存器73-77之中，那么所述消息將會發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)11。在一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，故障節(jié)點(diǎn)與源節(jié)點(diǎn)11之間并不存在中間節(jié)點(diǎn)并且源節(jié)點(diǎn)11包含內(nèi)部緩存器，那么如上所述，丟失的數(shù)據(jù)分組是從源節(jié)點(diǎn)11中獲取并且發(fā)送到請求節(jié)點(diǎn)的。
在另一個(gè)替換實(shí)施例中，舉例來說，無線網(wǎng)絡(luò)10中的無線鏈路37由于圖7所示的傳輸介質(zhì)干涉而變得降級或不可靠。由此可能已經(jīng)在第三中間節(jié)點(diǎn)17與第四中間節(jié)點(diǎn)19之間的分組傳輸中引入了差錯(cuò)。在這里可以附加參考圖8的流程圖來描述校正作用，其中在步驟91建立了初始通信路徑，并且在步驟93，在中間節(jié)點(diǎn)接收那些來自數(shù)據(jù)分組流29的數(shù)據(jù)分組，并且在步驟95將其緩存。
如果無線鏈路31-39仍有作用，則在判定塊99并未接收到重傳消息，并且在步驟101，系統(tǒng)將會等待進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)無線鏈路37變得不可靠并且產(chǎn)生傳輸差錯(cuò)時(shí)，將會接收到一個(gè)重傳消息，并且在步驟103，第三中間節(jié)點(diǎn)17在內(nèi)部緩存器73-77中搜索相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組。在判定塊105，如果在其中一個(gè)緩存器73-77中發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組，那么在步驟97，第三中間節(jié)點(diǎn)17將會把用于優(yōu)先級重傳的數(shù)據(jù)分組調(diào)度到外部隊(duì)列中(未示出)。如上所述，這個(gè)傳輸調(diào)度是根據(jù)數(shù)據(jù)分組的傳輸優(yōu)先級來執(zhí)行的。
在判定塊105，如果沒有在第三中間節(jié)點(diǎn)17的內(nèi)部緩存器73-77中發(fā)現(xiàn)所需要的數(shù)據(jù)分組，那么在步驟107，下一個(gè)上游節(jié)點(diǎn)將會檢查所請求的替換數(shù)據(jù)。如果在判定塊109發(fā)現(xiàn)了所請求的數(shù)據(jù)，則在步驟97發(fā)送所述數(shù)據(jù)。如果在判定塊109并未發(fā)現(xiàn)所請求的數(shù)據(jù)，則在判定塊111做出一個(gè)是否已經(jīng)達(dá)到源節(jié)點(diǎn)11的查詢。如果并未達(dá)到源節(jié)點(diǎn)11，則操作進(jìn)行到判定塊105。如果在判定塊111已經(jīng)達(dá)到了源節(jié)點(diǎn)11并且在判定塊113并未包含所需要的數(shù)據(jù)分組，那么在步驟115，可以將一個(gè)可選的錯(cuò)誤消息發(fā)布給數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖及l(fā)站，并且在步驟101，操作將會進(jìn)行到等待下一個(gè)傳輸會話。如果在判定塊113，所請求的數(shù)據(jù)分組是可用的，則在步驟97對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行調(diào)度和優(yōu)先化，以便將其發(fā)送到目的地節(jié)點(diǎn)21。
雖然已經(jīng)參考特定實(shí)施例而對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該了解，本發(fā)明決不局限于這里公開和/或圖中顯示的特定結(jié)構(gòu)和方法，而是包含了權(quán)利要求范圍內(nèi)的任何修改或等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種適于在無線網(wǎng)絡(luò)中使用的通信方法，用于減少在從源節(jié)點(diǎn)(11)到目的地節(jié)點(diǎn)(21)的數(shù)據(jù)分組傳輸過程中由于中間節(jié)點(diǎn)故障而引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失，所述通信方法包括步驟建立一條從源節(jié)點(diǎn)(11)到目的地節(jié)點(diǎn)(21)的初始通信路徑，所述初始通信路徑包括兩個(gè)或更多中間節(jié)點(diǎn)；從源節(jié)點(diǎn)(11)經(jīng)由第一中間節(jié)點(diǎn)(13)來發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組(29a)；其特征在于所述方法還包括以下步驟在所述數(shù)據(jù)分組(29a)經(jīng)由所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)時(shí)，將所述數(shù)據(jù)分組(29a)保存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)上；響應(yīng)于發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組的所述步驟，檢測第二中間節(jié)點(diǎn)(17)的故障；響應(yīng)于檢測所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)故障的所述步驟，建立一條繞過所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)(21)的替換通信路徑；以及經(jīng)由所述替換通信路徑來重傳保存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的所述數(shù)據(jù)分組(29a)。
2.權(quán)利要求1的通信方法，其中所述保存步驟包括將所述數(shù)據(jù)分組(29a)緩存到多個(gè)緩存器(71)中的一個(gè)選定緩存器的步驟，所述選定緩存器對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)分組(29a)的優(yōu)先級等級。
3.權(quán)利要求1的通信方法，還包括將所述經(jīng)過緩存的數(shù)據(jù)分組(29a)存入布置在所述替換通信路徑上的一個(gè)替換連接節(jié)點(diǎn)(23)的步驟。
4.權(quán)利要求1的通信方法，還包括通知所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)接收自所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)的數(shù)據(jù)分組的步驟。
5.權(quán)利要求1的通信方法，其中所述經(jīng)由所述替換通信路徑發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組(29a)的步驟包括根據(jù)輸出隊(duì)列中的優(yōu)先級等級來調(diào)度傳輸?shù)牟襟E。
6.權(quán)利要求2的通信方法，其中所述發(fā)送緩存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的所述數(shù)據(jù)分組(29a)的步驟包括在發(fā)送緩存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的更低優(yōu)先級緩存器中的第二數(shù)據(jù)分組(29b)之前，發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組(29a)。
7.權(quán)利要求2的通信方法，其中所述發(fā)送緩存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的所述數(shù)據(jù)分組(29a)的步驟包括發(fā)送在發(fā)送了緩存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的更高優(yōu)先級等級緩存器中的第二數(shù)據(jù)分組(29b)之后，發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組(29a)。
8.權(quán)利要求4的通信方法，其中所述通知所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的步驟是由所述替換通信路徑中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行的。
9.權(quán)利要求4的通信方法，其中所述初始通信路徑包括布置在所述第一和第二中間節(jié)點(diǎn)之間的第三中間節(jié)點(diǎn)(15)，所述第三中間節(jié)點(diǎn)(15)包括用于中繼一個(gè)消息的裝置。
10.權(quán)利要求1的通信方法，其中所述替換通信路徑包括布置在所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)和目的地節(jié)點(diǎn)(21)之間的所述初始通信路徑中的第三中間節(jié)點(diǎn)(19)。
11.權(quán)利要求10的通信方法，還包括所述第三中間節(jié)點(diǎn)(19)響應(yīng)于發(fā)送所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)緩存的所述數(shù)據(jù)分組的所述步驟來認(rèn)定一個(gè)重新配置的傳輸路徑的步驟。
12.權(quán)利要求11的通信方法，還包括所述第三中間節(jié)點(diǎn)(19)響應(yīng)于所述第三中間節(jié)點(diǎn)(19)認(rèn)定一條重新配置的傳輸路徑的所述步驟，來通知所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)接收自所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)的數(shù)據(jù)分組的步驟。
13.權(quán)利要求1的通信方法，其中所述檢測所述第二中間節(jié)點(diǎn)(17)故障的步驟包括接收一個(gè)重傳消息的步驟。
14.權(quán)利要求1的通信方法，其中所述建立一條替換通信路徑的步驟包括建立一條從所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)到目的地節(jié)點(diǎn)(21)的替換通信路徑的步驟。
15.一種適于從源節(jié)點(diǎn)(11)向目的地節(jié)點(diǎn)(21)發(fā)送數(shù)據(jù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述通信網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)或多個(gè)在源節(jié)點(diǎn)(11)和目的地節(jié)點(diǎn)(21)之間建立初始通信路徑的中間節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)包括一個(gè)緩存器，用于保存至少一部分已經(jīng)經(jīng)過所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的數(shù)據(jù)。
16.權(quán)利要求15的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述內(nèi)部緩存器包括至少兩個(gè)不同優(yōu)先級等級的緩存器(71)。
17.權(quán)利要求15的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)還包括用于對重傳請求(49)做出響應(yīng)的處理器裝置(79)。
18.權(quán)利要求15的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二中間節(jié)點(diǎn)(27)包括用于中繼一個(gè)消息的裝置。
19.權(quán)利要求15的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)包括一個(gè)配置成緩存經(jīng)由所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的所述部分?jǐn)?shù)據(jù)的核心。
20.一種適于減少由源節(jié)點(diǎn)(11)與目的地節(jié)點(diǎn)(21)之間的無線鏈路故障所引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失的通信方法，所述通信方法包括步驟建立一條從源節(jié)點(diǎn)(11)到目的地節(jié)點(diǎn)(21)的通信路徑，所述通信路徑至少包括一個(gè)第一中間節(jié)點(diǎn)(13)；從源節(jié)點(diǎn)(11)經(jīng)由所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)來發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組；其特征在于，所述通信方法還包括以下步驟將所述數(shù)據(jù)分組保存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)；在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)接收一個(gè)請求一個(gè)標(biāo)識為丟失的數(shù)據(jù)分組(29b)的重傳消息(49)；以及響應(yīng)于接收所述重傳消息(49)的所述步驟，發(fā)送保存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)的所述數(shù)據(jù)分組(29b)。
21.權(quán)利要求20的通信方法，還包括判定保存在所述第一中間節(jié)點(diǎn)的所述數(shù)據(jù)分組對應(yīng)于標(biāo)識為丟失的所述數(shù)據(jù)分組(29b)的步驟。
22.權(quán)利要求20的通信方法，其中所述保存步驟包括將所述數(shù)據(jù)分組緩存到多個(gè)本地緩存器中的一個(gè)選定緩存器的步驟，所述選定的本地緩存器對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)分組的優(yōu)先級等級。
23.權(quán)利要求20的通信方法，還包括步驟在第二中間節(jié)點(diǎn)(27)接收所述重傳消息；以及將來自所述第二中間節(jié)點(diǎn)的所述重傳消息中繼到所述第一中間節(jié)點(diǎn)(13)。
24.權(quán)利要求23的通信方法，還包括步驟在所述第二中間節(jié)點(diǎn)(27)的本地緩存器中檢查所述重傳消息中標(biāo)識為丟失的所述數(shù)據(jù)分組；以及判定并沒有在所述第二中間節(jié)點(diǎn)的本地緩存器(27)中發(fā)現(xiàn)標(biāo)識為丟失的所述數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種系統(tǒng)和方法，用于減少無線網(wǎng)絡(luò)中由于一個(gè)或多個(gè)無線鏈路終端或是中間連接節(jié)點(diǎn)故障而引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失。無線網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)(15)，所述節(jié)點(diǎn)具有一個(gè)內(nèi)部緩存器(71)，用于連續(xù)不斷地緩存那些從源節(jié)點(diǎn)(11)傳遞到目的地節(jié)點(diǎn)(21)的數(shù)據(jù)，所述無線網(wǎng)絡(luò)建立一條繞過故障節(jié)點(diǎn)的替換路徑。響應(yīng)于指示節(jié)點(diǎn)故障的差錯(cuò)消息的接收，或是響應(yīng)于由于無線鏈路上的數(shù)據(jù)中斷而產(chǎn)生的重傳請求，對丟失的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行局部重傳。而沒有這種內(nèi)部緩存的中間節(jié)點(diǎn)則用于將請求和消息向上中繼到具有內(nèi)部緩存的節(jié)點(diǎn)。
文檔編號H04L13/08GK1541466SQ02810873
公開日2004年10月27日 申請日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月30日
發(fā)明者戈文達(dá)拉簡·科立什納莫蒂, 伊勒·郭, 戈文達(dá)拉簡 科立什納莫蒂, 郭 申請人:諾基亞公司