專利名稱：用于路由協(xié)議的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上關(guān)于在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中為主機(jī)分派地址。本發(fā)明進(jìn)一步關(guān) 于為無(wú)線網(wǎng)狀/中繼網(wǎng)絡(luò)提供路由協(xié)議。
背景技術(shù)：
無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)通常是沒(méi)有基站支持的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，例如移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(mobile ad-hoc network ， MANET )、感測(cè)器網(wǎng)纟各或無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(wireless mesh network, WMN)。在沒(méi)有基站的情況下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供較高的靈活性， 但局限于直接使用針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的現(xiàn)有通信方法。因而，無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò) 中的地址分派可能要更加復(fù)雜才能維持效率和唯一性。傳統(tǒng)上，主機(jī)可靜態(tài)地或動(dòng)態(tài)地配置其地址。在靜態(tài)配置中，用戶可能 需要事先獲得可用地址并手動(dòng)配置所述地址。然而，要用戶在靈活的多跳網(wǎng) 絡(luò)中進(jìn)行手動(dòng)配置可能不太合理。另一種選擇是動(dòng)態(tài)配置，其允許主機(jī)例如 通過(guò)j吏用動(dòng)態(tài)主才幾配置協(xié)i義(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP ) 來(lái)動(dòng)態(tài)地配置地址。DHCP是集中式分派機(jī)制，其部署至少 一個(gè)固定服務(wù)器以管理網(wǎng)絡(luò)中的 所有地址。圖1繪示DHCP系統(tǒng)中的基本元件及其交換的消息。如圖所示， 存在兩個(gè)DHCP服務(wù)器11、 12和一個(gè)用于DHCP服務(wù)器12的DHCP中繼 器13。當(dāng)新主機(jī)14加入多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其廣播DHCP—Discover消息以請(qǐng) 求一地址。網(wǎng)絡(luò)中除DHCP中繼器13之外的所有主機(jī)均將幫助轉(zhuǎn)播此消息， 直到其到達(dá)DHCP服務(wù)器11、 12為止。DHCP中繼器13將把所述消息直接 單播給DHCP服務(wù)器12。 DHCP服務(wù)器11、 12中的每一個(gè)在接收到 DHCP—Discover消息時(shí)均將分派一地址，并將DHCP_Offer消息連同所述地 址發(fā)送回所述新主機(jī)14 。因此，新主才幾14可接收多個(gè)DHCP—Offer消息以 從中進(jìn)行選擇。新主機(jī)14接著廣播DHCP—Request消息，以將其選4奪(例 如，服務(wù)器12)告知所有服務(wù)器11、 12。所選擇的服務(wù)器12將檢查分派的 地址是否真的可用，且如果可用，那么向新主機(jī)14發(fā)送DHCP一Ack。此時(shí)，
新主機(jī)14可將分派的地址配置成其地址，并開(kāi)始進(jìn)行重復(fù)地址檢測(cè)(Duplicate Address Detection, DAD)過(guò)程，以保證網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有其他主機(jī)使 用此地址。主機(jī)14在租賃時(shí)間(lease time)之后通過(guò)DHCP—R叫uest回收 所述地址，其中所述租賃時(shí)間是由服務(wù)器12指派以通知主機(jī)14可使用分派 的地址的多長(zhǎng)時(shí)間。如果所述地址仍然可用，那么服務(wù)器12將向主機(jī)14發(fā) 送DHCP一Ack消息。否則，將發(fā)送DHCP一Nack消息，且主機(jī)14需要再次 從廣播DHCP_Discover開(kāi)始執(zhí)行整個(gè)程序?？紤]到DHCP的消息流，已知在動(dòng)態(tài)配置中，通常必須進(jìn)行廣播以獲得 地址或者檢測(cè)地址沖突。然而，在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中使用廣播是非常昂貴的， 且可能會(huì)造成廣播風(fēng)暴問(wèn)題。在已知的地址分派機(jī)制中，自我配置是一種分散式地址分派機(jī)制，其中 主機(jī)可根據(jù)不同因素依靠自身來(lái)配置其地址，所述因素例如為其硬件地址(S.Cheshire、 B.A.boba以及E.Guttman的Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses, draft-ietf.zeroconf-ipv4-linklocal-17.txt， IETF Zeroconf Working Group, 2004年7月；S.Thomson以及T.Narten的IPv6 Stateless Address Autoconfiguration, RFC 2462, 1998年12月)或者隨才幾編號(hào)(C.E.Perkins、 J.T.Mali職、R.Wakikawa、 E.M.BeWing-Royer以及Y.Sim的 IP Address Autoconfiguration for Ad Hoc Networks , draft-ietfmanet-autoconf-01.txt, IETF MANET Working Group, 2000年7月)。 由于自我配置的地址是由各個(gè)主機(jī)產(chǎn)生的，因而必須通過(guò)DAD來(lái)檢查所述 地址以證實(shí)其并未被其他主機(jī)占用。因此，仍然必須進(jìn)行廣播以檢測(cè)地址沖MANETconf ( S.Nesargi以及R.Prakash的MANETconf: Configuration of Hosts in a Mobile Ad Hoc Network, INFOCOM 2002 )也是MANET中的 一種 通過(guò)使所有主機(jī)記錄已使用的地址的分散式地址分派方法，其中新主機(jī)從其 一個(gè)鄰居處獲得地址，且所述鄰居找出不存在其記錄中的地址，并要求 MANET中的其他所有主機(jī)予以證實(shí)。如果所述地址未被其他任何主機(jī)使用， 那么其將被指派給所述新主機(jī)。在MANETconf中，由于需要從其他所有主 機(jī)處得到證實(shí)，因而仍然需要進(jìn)行廣播。預(yù)言式地址分派(H.Zhou、 L.M.Ni以及M.W.Mutka的Prophet address allocation for large scale MANETs, INFOCOM 2003 )試圖找出 一 函數(shù)，其可
針對(duì)每個(gè)主機(jī)產(chǎn)生唯一的地址序列，所述地址序列將被依次指派。因此，每 個(gè)主機(jī)可依照其地址序列的順序直接指派地址，而無(wú)需詢問(wèn)其他主機(jī)。然而， 要在多個(gè)序列之間維持唯一性可能比較復(fù)雜，且當(dāng)?shù)刂房臻g較d、時(shí)難以實(shí)現(xiàn)唯一性。因此，預(yù)言式地址分派局限于具有較大地址空間的MANET。在美國(guó)專利申請(qǐng)/>開(kāi)第US2004/0174904A1號(hào)"Method of allocating IP address and detecting duplication of IP address in an ad-hoc network environment"中，每個(gè)主機(jī)均保存歷史表和DAD表。主機(jī)的歷史表儲(chǔ)存主機(jī) 的地址歷史信息。DAD表儲(chǔ)存所有的鄰居地址信息。在鄰居之間周期性地 發(fā)送"HELLO，，消息以更新DAD表。當(dāng)主機(jī)需要地址時(shí)，其向其鄰居發(fā)送請(qǐng) 求消息。如果某個(gè)鄰居在其DAD表中找到此地址，那么其將向主機(jī)發(fā)送含 有可用消息的響應(yīng)消息，而其他鄰居未在其DAD表中找到此地址則保持沉 默。如果主機(jī)從其鄰居處接收到響應(yīng)消息，那么其發(fā)送請(qǐng)求消息連同此地址 以便再次進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)。重復(fù)檢測(cè)的過(guò)程將繼續(xù)進(jìn)行N次，直到不再接收到 任何響應(yīng)消息為止。此種方法不涉及在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播。然而，由于在 鄰居之間 一直周期性發(fā)送"HELLO"消息，故這仍可在網(wǎng)絡(luò)中造成大量信號(hào)額 外開(kāi)銷。此外，傳統(tǒng)無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)使用的路由協(xié)議是自組織網(wǎng)絡(luò)中使用的路由協(xié) 議的修改版本?？蓪⑦@些協(xié)議分類成反應(yīng)式協(xié)議、前瞻式協(xié)議和混合式協(xié)議。 反應(yīng)式協(xié)議(例如自組織按需距離向量(Ad hoc On-demand Distance Vector, AODV))可允許一發(fā)送主機(jī)向其所有鄰居廣播路由請(qǐng)求，每個(gè)鄰居又將所 述路由請(qǐng)求轉(zhuǎn)播給其鄰居,'依此類推，直到找到目的地主機(jī)為止。使用前瞻 式協(xié)議(例如最佳化鏈路狀態(tài)路由(Optimized Link State Routing, OLSR)) 的主機(jī)彼此周期性地交換其鏈路狀態(tài)，以維持到達(dá)其他主機(jī)的路由路徑。最 后，混合式協(xié)議(例如區(qū)域路由協(xié)議(Zone Routing Protocol, ZRP ))組合 反應(yīng)式協(xié)議和前瞻式協(xié)議，其通過(guò)僅在特定區(qū)域內(nèi)使用鏈路狀態(tài)的周期性交 換來(lái)維持路由信息。使用ZRP的主機(jī)接著使用反應(yīng)式協(xié)議來(lái)訪問(wèn)位于不同 區(qū)域中的主機(jī)。因此，所有這些自組織協(xié)議均需要與其他主機(jī)進(jìn)行廣泛的信 息交換以便配置路由路徑。這可能是不合需要的，因?yàn)槠淇蓪?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的額 外開(kāi)銷增加且等待時(shí)間增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施例將提供 一 種改進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)狀/中繼網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié) 議，(例如)可通過(guò)使得每個(gè)主機(jī)均能夠通過(guò)參考發(fā)送主機(jī)和目的地主機(jī)的 地址來(lái)配置路由路徑而實(shí)現(xiàn)所述改進(jìn)的路由協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)，且根據(jù)所實(shí)施的并概括描述的本發(fā)明目的， 提供一種用于使用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議在包含多個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中在源主機(jī)與目 的地主機(jī)之間路由數(shù)據(jù)的方法，其中每個(gè)主機(jī)均具有唯一的數(shù)值地址，所述 方法包括使用源主機(jī)和目的地主機(jī)中每一個(gè)的唯一數(shù)值地址來(lái)確定源主機(jī)和目的地主機(jī)的最近共同上代主機(jī)；從源主機(jī)向所述最近共同上代主機(jī)發(fā)送 數(shù)據(jù)；從最近共同上代主機(jī)向目的地主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；以及在目的地主機(jī)處處 理數(shù)據(jù)。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種使用有狀態(tài)路由協(xié)議在包含多個(gè)主機(jī)的網(wǎng) 絡(luò)中在源主機(jī)與目的地主機(jī)之間路由數(shù)據(jù)的方法，其中每個(gè)主機(jī)均具有唯一 的數(shù)值地址，所述方法包括記錄相鄰主機(jī)的地址；以及向最接近目的地主 機(jī)的相鄰主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。再進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種使用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議在多個(gè)具有唯一數(shù) 值地址的聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間路由數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送主機(jī)，其適于 使用源主機(jī)和目的地主機(jī)的每一個(gè)的唯一數(shù)值地址來(lái)確定最近共同上代主 機(jī)，并向所述最近共同上代主機(jī)發(fā)送^:據(jù)；以及目的地主^L,其從所述最近 共同上代主機(jī)接收數(shù)據(jù)，并處理所述數(shù)據(jù)。又進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種使用有狀態(tài)路由協(xié)議在多個(gè)具有唯一數(shù) 值地址的聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間路由數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括發(fā)送主機(jī)，其用以 記錄相鄰主機(jī)的數(shù)值地址；以及目的地主機(jī)，其用以接收數(shù)據(jù)；其中所述發(fā) 送主機(jī)首先向最接近目的地主機(jī)的相鄰主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點(diǎn)部分地將在以下描述中闡述，且部分地將從所 述描述中容易看到，或可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)獲知。將借助于所附申請(qǐng)專利范 圍中特別指出的元件和組合來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。將了解，以上概括描述和以下詳細(xì)描述均只是示范性的和解釋性的，且 并不限制所主張的本發(fā)明。并入在本說(shuō)明書中且構(gòu)成其一部分的


本發(fā)明的實(shí)施例，并且連 同描述內(nèi)容一起用以解釋本發(fā)明的原理。

圖1是繪示典型DHCP設(shè)置中的元件間的交互作用的圖。圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派法的流程圖。圖3A是對(duì)應(yīng)于質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派法所分派的地址的地址分派樹(shù)系統(tǒng)的 第一實(shí)例。圖3B是對(duì)應(yīng)于質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派法所分派的地址的地址分派樹(shù)系統(tǒng)的 第二實(shí)例。圖4A是說(shuō)明具有用于圖3A所示的主機(jī)的128地址空間的示范性網(wǎng)絡(luò) 拓樸的圖。圖4B是圖4A所示的類型的示范性主機(jī)的方塊圖。圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中按照編號(hào)地址分派法為新 主機(jī)獲得地址的方法的流程圖。圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中按照編號(hào)地址分派法向新 主機(jī)指派地址的方法的流程圖。圖7說(shuō)明計(jì)算最近共同上代節(jié)點(diǎn)的流程圖。圖9說(shuō)明實(shí)施所述源路由方法的流程圖。圖10是實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的逐跳路由方法的虛擬碼。圖11說(shuō)明實(shí)施所述逐跳路由方法的流程圖。圖12是實(shí)施根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有狀態(tài)逐跳路由協(xié)議的虛擬碼。圖13說(shuō)明實(shí)施有狀態(tài)逐跳路由協(xié)議的流程圖。圖14說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的WiMAX網(wǎng)絡(luò)。圖15說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)轉(zhuǎn)播站換手。主要元件符號(hào)說(shuō)明11, 12:服務(wù)器13:中繼器14:主才幾糊:主機(jī)402:中央處理單元 404:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器406:只讀存儲(chǔ)器 408:存儲(chǔ)器 410:數(shù)據(jù)庫(kù) 412: I/O裝置 414:接口 416:天線具體實(shí)施方式
現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中說(shuō)明了所述實(shí)施例的實(shí)例。在可 能的情況下，在圖中始終使用相同參考標(biāo)號(hào)來(lái)代表相同或相似的部件。圖2說(shuō)明在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的質(zhì)數(shù)編號(hào)(prime numbering )地址分派方 法的流程圖，且圖3A是對(duì)應(yīng)于通過(guò)所述方法分派的地址的地址分派樹(shù)結(jié)構(gòu) 的實(shí)例。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)主機(jī)均配置成DHCP代理，使得所有主機(jī)均有資 格指派地址，并且新主機(jī)可從其鄰居處獲得地址。為了向新主機(jī)分派唯一地址，如圖2和圖3A所示，如果新主機(jī)是加入 無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的第一主機(jī)A,那么主機(jī)A是具有地址1的樹(shù)的根(步驟S21 )。 如果新主機(jī)附接到根主機(jī)，那么根主機(jī)(主機(jī)A)向新主機(jī)分派一質(zhì)數(shù)(步 驟S22)，所述質(zhì)數(shù)依次位于^T艮主機(jī)先前分派的質(zhì)數(shù)后面。也就是說(shuō)，才艮主 機(jī)(主機(jī)A)可依次向附接到其的新主機(jī)分派所有質(zhì)數(shù)，且因此如圖3A所 示，依次向附接到根主機(jī)的主機(jī)B、 C、 D、 E......指派地址{2, 3, 5, 7 ...}。主機(jī)A是主機(jī)B、 C、 D、 E......的父代(parent),且相應(yīng)地，主機(jī)B、 C、D、 E......是主機(jī)A的子代(children )。如果新主機(jī)附接到非根主機(jī)(并非第一個(gè)加入網(wǎng)絡(luò)的主機(jī))，那么非根主機(jī)向新主機(jī)分派地址(步驟S23),其 中所分派的地址是非根主機(jī)的地址乘以一質(zhì)數(shù)，所迷質(zhì)數(shù)從非根主機(jī)的地址 的最大質(zhì)因數(shù)開(kāi)始且依次接著非根主機(jī)分派的前一個(gè)質(zhì)數(shù)。也就是說(shuō)，非根 主機(jī)可分派這樣的地址，所述地址是其自身的地址乘以從其自身地址的最大 質(zhì)因數(shù)開(kāi)始的質(zhì)數(shù)。因此，如圖3A所示，對(duì)于具有地址(2)的主機(jī)B， 2的 最大質(zhì)因數(shù)是2，所以其可向主機(jī)F、 G......指派的地址次序是{2*2=4,2*3=6,...}，其中主機(jī)B是主機(jī)F、 G......的父代，且相應(yīng)地，主機(jī)F、 G......是主機(jī)B的子代。相似地，對(duì)于具有地址{6}的主機(jī)(G)， 6的最大質(zhì)因數(shù)是3,所以其可向主機(jī)K、 L、 M......指派的地址次序是{6*3=18, 6*5=30，6*7=42,...}，其中主機(jī)G是主機(jī)K、 L、 M......的父代，且相應(yīng)地，主機(jī)K、L、 M……是主機(jī)G的子代?；诖速|(zhì)數(shù)地址分派過(guò)程，每個(gè)地址僅可由單 個(gè)主機(jī)產(chǎn)生。進(jìn)而，每個(gè)主機(jī)可通過(guò)用其地址除以其地址的最大質(zhì)因數(shù)來(lái)確 定其父代主機(jī)的地址?；趫D2的質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派方法，可建立如圖3A所示的邏輯地址分 派樹(shù)，以向每個(gè)主機(jī)分派唯一的地址。在實(shí)踐中，每個(gè)主機(jī)在被分派一個(gè)地 址之后可在多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中四處移動(dòng)和/或離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。因此，邏輯地址分派樹(shù) 中的相鄰關(guān)系可能與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓樸的不同。圖4A說(shuō)明具有用于圖3A所 示的主機(jī)的128地址空間的示范性網(wǎng)絡(luò)拓樸，且說(shuō)明質(zhì)數(shù)編號(hào)DHCP的消息 流。這些消息可由無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中的任何路由協(xié)議攜帶。.網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主機(jī) 均具備地址記錄41以用于記錄已由此主機(jī)分派的地址，以及回收列表42以 用于記錄先前由此主機(jī)分派但當(dāng)前未由其分派的地址。圖4B說(shuō)明圖4A所示的任一主機(jī)的示范性結(jié)構(gòu)400。參看圖4B,主機(jī) 400可包含一個(gè)或一個(gè)以上以下元件至少一個(gè)中央處理單元(central processing unit, CPU) 402,其經(jīng)配置以執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序指令以執(zhí)行各種過(guò) 程和方法；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(random access memory , RAM) 404以及只讀 存儲(chǔ)器(read only memory, ROM) 406,其經(jīng)配置以存取和儲(chǔ)存信息以及計(jì) 算機(jī)程序指令；存儲(chǔ)器408，其用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和信息； 一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)據(jù) 庫(kù)410,其可儲(chǔ)存表、列表或其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 一個(gè)或一個(gè)以上I/0裝置412; 一個(gè)或一個(gè)以上接口 414; 一個(gè)或一個(gè)以上天線416等。這些組件中的每一 個(gè)均為本領(lǐng)域眾所周知的，且將不作進(jìn)一步論述。圖5說(shuō)明用于為新主機(jī)獲得地址的方法的流程圖。如圖4A和圖5所示， 當(dāng)新主機(jī)N加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其向其鄰居主機(jī)廣播用于發(fā)現(xiàn)鄰居的消息(例如， DHCP—Discover請(qǐng)求消息)(步驟S51),如DHCP中定義的那樣。如果沒(méi)有 鄰居主機(jī)，且因此未接收到任何響應(yīng)，那么已知新主機(jī)N是根，且為其配置 地址l。否則，如同在此實(shí)例中，在乂人新移動(dòng)主機(jī)N接收到請(qǐng)求時(shí)，鄰居主 機(jī)L、 B和F中的每一個(gè)不是將所述消息轉(zhuǎn)發(fā)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而是改為根據(jù)所 述質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派方法指派地址(步驟S52)。圖6進(jìn)一步說(shuō)明用于基于 上述質(zhì)數(shù)編號(hào)地址分派方法指派地址的方法的流程圖，其中如果在鄰居主機(jī) 的回收列表42中存在有地址，那么鄰居主機(jī)指派其回收列表中的最小地址 (步驟S61)。如果回收列表42中沒(méi)有地址，那么鄰居主機(jī)通過(guò)用質(zhì)數(shù)乘以
其自身的地址來(lái)產(chǎn)生地址(A)(步驟S62),且如果此產(chǎn)生的地址(A)不大 于地址空間，那么鄰居主機(jī)指派此地址(A)(步驟S63 );否則，將 DHCP—Discover請(qǐng)求消息轉(zhuǎn)播到其父代(步驟S64 ),且父代主機(jī)指派一地 址(步驟S65)。在此實(shí)例中，假設(shè)鄰居主機(jī)L、 B、 F的回收列表中沒(méi)有任 何地址，則鄰居主機(jī)F (地址- 4 )指派地址=4x2 = 8,鄰居主機(jī)B (地址= 2 )指派地址=2x5 = 10，且鄰居主才幾L (地址=30 )指派地址=30x5 = 150。 此處，主機(jī)B用其地址乘以5 ，因?yàn)槠湎惹坝闷涞刂烦艘?和3以分別向主 機(jī)F和G (圖3A)指派地址，且5是下一個(gè)質(zhì)數(shù)。關(guān)于主機(jī)L進(jìn)行的地址 指派，鄰居主機(jī)L產(chǎn)生的地址-150大于地址空間128。因此，鄰居主機(jī)L 向其父代主機(jī)G (圖3A)發(fā)送DHCP—Discover請(qǐng)求消息以尋求幫助，且父 代主機(jī)G為鄰居主機(jī)L產(chǎn)生地址6x11 = 66。再次參看圖5，在指派了地址之后，鄰居主機(jī)L、 B、 F中的每一個(gè)均向 新主機(jī)(N)發(fā)送提供地址的消息(例如，DHCP—Offer消息)，即，所述消 息中嵌入有諸如地址66,10,8 (步驟S53 )。因此，主機(jī)N分別從主機(jī)L(或 G )、 B和F接收具有三個(gè)可用地址66、 10和8的三個(gè)DHCP—Offer消息。 請(qǐng)注意，如果主機(jī)N未接收到任何響應(yīng)(即，DHCP—Offer消息)，那么就知 道主機(jī)N為根主機(jī)，且向其指派地址l。在接收到所述三個(gè)DHCP—Offer消 息之后，主機(jī)N選出其中 一個(gè)地址，且在DHCP—R叫uest消息中廣播其選擇(步驟S54),以通知所選主機(jī)關(guān)于地址的成功分派。較佳地，主機(jī)N選擇 最小地址8以防止樹(shù)增長(zhǎng)得過(guò)快。其鄰居主機(jī)L、 B和F停止轉(zhuǎn)發(fā) DHCP—Request消息，但自主機(jī)L轉(zhuǎn)播到父代主機(jī)G的消息除外。最后，所 選的主機(jī)F更新其地址記錄41 ，并向主機(jī)N發(fā)送確認(rèn)消息(例如，DHCP—Ack 消息)以進(jìn)行證實(shí)(步驟S55)。因此，所說(shuō)明的方法通過(guò)單跳廣播而不是 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的廣播來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)DHCP—Offer和DHCP—Request消息的發(fā)送。為了避免地址泄漏問(wèn)題，主機(jī)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行優(yōu)雅離開(kāi)(graceful departure ), 這意味著其應(yīng)當(dāng)在準(zhǔn)備離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)或關(guān)機(jī)時(shí)釋放其地址。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)圖4A 中的主機(jī)K即將離開(kāi)，因此主機(jī)K向其父代主才幾G發(fā)送釋放其地址的消息(舉例來(lái)說(shuō)，DHCP_Release消息)。接著，主機(jī)G在其回收列表42中記錄 地址18,且回收列表42中的地址在以后指派時(shí)具有較高的優(yōu)先權(quán)。如果根 主機(jī)準(zhǔn)備離開(kāi)，那么其應(yīng)當(dāng)通知其最高下代(descendent)成為根主機(jī)，所 述下代在網(wǎng)絡(luò)中具有最大分派地址。舉例來(lái)說(shuō)，主機(jī)M是圖3A中根主機(jī)A 的最高下代。在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線電鏈路可能會(huì)斷開(kāi)或者移動(dòng)主機(jī)可能會(huì)異常離開(kāi)，例如無(wú)線電鏈路在不發(fā)送DHCP一Release消息的情況下斷開(kāi)。為了解決 此類事件，每個(gè)主機(jī)設(shè)定一個(gè)計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器在發(fā)送主機(jī)向目的地主機(jī) 發(fā)送消息(其可以是除DHCP一Rdease消息外的任何消息)時(shí)開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。 如果計(jì)時(shí)器期滿且未接收到任何響應(yīng)，那么認(rèn)為目的地主機(jī)是異常離開(kāi)的主 機(jī)。對(duì)于那些異常離開(kāi)的主機(jī)，其父代主機(jī)可在DHCP租賃時(shí)間后重復(fù)使用 其地址，但如果其父代主機(jī)也離開(kāi)了網(wǎng)絡(luò)，那么所述地址可變成不可重復(fù)使 用的。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，根主機(jī)A周期性地廣播用于進(jìn)行回圈的消息 (例如，DHCP_Recycle消息)，以請(qǐng)求所有主機(jī)發(fā)送其當(dāng)前狀態(tài)，其中包含 所指派的地址和回收列表。通過(guò)收集現(xiàn)有主機(jī)的狀態(tài)，根主機(jī)A可重建地址 分派樹(shù)，且向主機(jī)發(fā)送其新的回收列表，其中包含異常離開(kāi)的主機(jī)。可在路 由協(xié)議(例如，DSDV)的消息中捎帶所廣播的DHCP_Recycle消息，這樣 將不會(huì)使地址回圈增加的額外開(kāi)銷。根據(jù)另一實(shí)施例，源主機(jī)可配置一到達(dá)任何目的地主機(jī)的路由路徑，而 無(wú)需在網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)之間交換路由信息?；蛘?，源主機(jī)使用其自身的地址連 同目的地主機(jī)的目的地地址來(lái)確定其最近共同上代的地址。此最近共同上代 主機(jī)是在從源主機(jī)和目的地主機(jī)兩者開(kāi)始向上穿過(guò)網(wǎng)絡(luò)樹(shù)時(shí)遇到的第 一個(gè) 共用父代主機(jī)。 一旦識(shí)別出最近共同上代主機(jī)，便可將路由路徑配置成兩個(gè) 區(qū)段，即從源主機(jī)到最近共同上代主機(jī)，且接著再到目的地主機(jī)。舉例來(lái)說(shuō)， 參照?qǐng)D3B所示的地址分派樹(shù)系統(tǒng)實(shí)例，假設(shè)源主機(jī)是P且目的地主機(jī)是Q, 那么最近共同上代主機(jī)是主機(jī)F。圖7說(shuō)明源主機(jī)藉以確定最近共同上代主機(jī)的地址的方法的流程圖。首 先，源主機(jī)獲得其自身的IP地址和目的地主機(jī)的IP地址(S71),且根據(jù)所 述信息獲得源地址和目的地地址。源地址和目的地地址可以是由源主機(jī)提取 的IP地址(特別是子網(wǎng)絡(luò))的一部分。舉例來(lái)說(shuō)，如果源主機(jī)P的IP地址 是10.51.100.16，那么源主機(jī)地址可能是16。此外，如果目的地主機(jī)Q的IP 地址是10.51.100.36,那么目的地主機(jī)地址可能是36。本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn) 在將認(rèn)識(shí)到，有若干種方式來(lái)從一 IP地址來(lái)確定源地址和目的地地址，其 中IP地址包含(但不限于)使用相關(guān)表或?qū)P地址運(yùn)行算術(shù)演算法。一旦源主機(jī)成功地獲得源地址和目的地地址，其便繼續(xù)計(jì)算每一個(gè)的質(zhì)
因數(shù)分解序列(S72)。這涉及對(duì)源和目的地的每個(gè)地址進(jìn)行完全的因數(shù)分解， 以使得該序列中的所有數(shù)值在彼此相乘時(shí)可產(chǎn)生原始地址。可通過(guò)以下數(shù)學(xué)演算法來(lái)為質(zhì)因數(shù)分解序列建立模式PA^(") = (;vA，;v''，Pm)其中a^pyv/<7'，且IJp'"。繼續(xù)先前實(shí)例，通過(guò)對(duì)源主機(jī)p的地址16進(jìn)行 完全的因數(shù)分解來(lái)對(duì)源主機(jī)P進(jìn)行質(zhì)因數(shù)分解，其將為pfSeq(16) = (2, 2, 2,2) 。請(qǐng)注意，2是無(wú)法被進(jìn)一步因數(shù)分解的質(zhì)數(shù)，且2x2x2x2二16,這是源 主機(jī)P的地址。類似地，目的地主機(jī)Q的質(zhì)因數(shù)分解將為pfSeq(36) = (2,2,3,3) 。一旦計(jì)算出源主機(jī)地址和目的地主機(jī)地址的質(zhì)因數(shù)分解序列，源主機(jī)便 接著計(jì)算那些質(zhì)因數(shù)分解序列的最長(zhǎng)共同首碼(S73 )。為了計(jì)算最長(zhǎng)共同首 碼，源主機(jī)采用兩個(gè)質(zhì)因數(shù)分解序列(此處為pfS叫(16) = (2, 2, 2, 2)和 pfSeq(36) = (2,2, 3, 3))，并從序列開(kāi)頭開(kāi)始比較序列內(nèi)的每個(gè)數(shù)字。舉例來(lái) 說(shuō)，源主機(jī)將確定pfSeq(16)中的第一項(xiàng)是2,且pfSeq(36)中的第一項(xiàng)是2。 因此，2是第一匹配首碼。接著，源主機(jī)將確定pfSeq(16)中的第二項(xiàng)是2， 且且pfSeq(36)中的第二項(xiàng)是2。因此，2是第二匹配首碼。接著，源主機(jī)將 確定pfS叫(l。中的第三項(xiàng)是2,且pfSeq(36)中的第三項(xiàng)是3。由于這些凄t值 是不同的，因而不再有匹配的首碼。因此，"最長(zhǎng)"匹配首碼是第一匹配首碼 和第二匹配首碼，其為(2， 2)。如果根本不存在匹配首碼，即，如果最長(zhǎng) 共同首碼是空集合(S74處為是)，那么最近共同上代是根主機(jī)，其地址為1 (S75 )。在此實(shí)例中，最長(zhǎng)共同首碼不是空集合(S74處為否)，其為(2， 2)。 為了確定最近共同上代主機(jī)的地址，源主機(jī)將最長(zhǎng)共同首碼的元素一起相乘 (S76),這會(huì)得到源地址16(即，其自身的地址)和目的地地址36的最大 公因數(shù)(greatest common divisor, GCD)。在此情況下，GCD為2x2-4。因 此，最近共同上代主機(jī)的地址為4,這對(duì)應(yīng)于主機(jī)F (見(jiàn)圖3B)。一旦識(shí)別出最近共同上代主機(jī)，源主機(jī)便可將路由路徑配置成兩段第 一段，從其自身到最近共同上代主機(jī)；以及第二段，從最近共同上代主機(jī)到 目的地主機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，所涉及的主機(jī)使用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議。在此協(xié) 議中，主機(jī)無(wú)需記錄任何數(shù)據(jù)，但路由路徑可能較長(zhǎng)。在另一實(shí)施例中，主 機(jī)使用有狀態(tài)路由協(xié)議。在此協(xié)議中，主機(jī)需要記錄其鄰居的地址，但可得
到較短的路徑。以下將更全面地描述有狀態(tài)和無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議。無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的一個(gè)實(shí)施例是源路由方法，其中源主機(jī)負(fù)責(zé)設(shè)置整個(gè) 路由路徑。無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的另一實(shí)施例是逐跳路由方法，其中沿著從源主 機(jī)到目的地主機(jī)的路程的每個(gè)主機(jī)均依靠其自身找到到達(dá)目的地主機(jī)的路 徑中的下一主機(jī)。圖8繪示根據(jù)無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的源路由方法的虛擬碼，其中源主機(jī)(WC ) 找到到達(dá)目的地主機(jī)(&"的整個(gè)路由路徑。圖9說(shuō)明用于實(shí)施所述源路由方法的流程圖。參看圖9,源主機(jī)首先通過(guò)前述方法(圖7)找到關(guān)于目的 地主機(jī)的最近共同上代主機(jī)(S91 )。將圖3B的樹(shù)結(jié)構(gòu)用于當(dāng)前實(shí)例，源節(jié) 點(diǎn)P具有地址16,目的地節(jié)點(diǎn)Q具有地址36，且最近共同上代主機(jī)是F, 其地址為4。源主機(jī)接著通過(guò)向路由列表遞回地添加父代主機(jī)直到到達(dá)最近共同上 代主機(jī)為止來(lái)建立路由路徑的第一段(S92)?？赏ㄟ^(guò)用任何特定主機(jī)自身的 地址除以其自身地址的最大質(zhì)因數(shù)來(lái)計(jì)算所述特定主機(jī)的父代主機(jī)。舉例來(lái) 說(shuō)，源主機(jī)P的父代主機(jī)是16/2 = 8,這對(duì)應(yīng)于主機(jī)N。因此，路由列表中 的第一項(xiàng)是8。由于8并不對(duì)應(yīng)于最近共同上代主機(jī)，所以源主機(jī)P向源列 表中添加下一父代主機(jī)，其為主機(jī)N (地址8)的父代主機(jī)。8的父代主機(jī) 是通過(guò)用其父代主機(jī)的地址除以其自身地址的最大質(zhì)因數(shù)來(lái)計(jì)算的。因此， 源主機(jī)執(zhí)行8/2 = 4,其被附加到路由列表上，所述路由列表現(xiàn)在為(8,4)。 主機(jī)4確實(shí)對(duì)應(yīng)于最近共同上代主機(jī)F,且因而完成路由列表的第一段。圖 8中虛擬碼的1 - 7行對(duì)應(yīng)于圖9中的步驟S91和S92。接下來(lái)，源主機(jī)建立路由路徑的第二段，其中其向路由列表添加子代主 機(jī)，而不是像在第一段中那樣添加父代主機(jī)(S93)。在此過(guò)程中，源主機(jī)首 先使用目的地主機(jī)地址除以最近共同上代主機(jī)地址來(lái)計(jì)算質(zhì)因數(shù)分解序列 (如之前所描述)。在當(dāng)前實(shí)例中，這將是36 (目的地主機(jī)Q)除以4 (最 近共同上代主機(jī))的結(jié)果(其為9)的質(zhì)因數(shù)分解序列。9的質(zhì)因數(shù)分解序 列為pfSeq(9) = (3,3)。源主機(jī)遞回地進(jìn)行此計(jì)算質(zhì)因數(shù)分解之序列，以計(jì)算 出路由列表的第二段。在此實(shí)例中，源主機(jī)用最近共同上代主機(jī)地址4乘以 計(jì)算得的質(zhì)因數(shù)分解序列中的第一元素(其為3)來(lái)計(jì)算路由列表中的最近 共同上代主機(jī)后的下一主機(jī)(其為4x3 = 12),這對(duì)應(yīng)于主機(jī)O。將這一地址 附加到路由列表中，所述路由列表現(xiàn)在為(8,4, 12)。接下來(lái)，源主機(jī)用最
近添加的O主機(jī)(地址為12)乘以計(jì)算得的質(zhì)因數(shù)分解序列中的第二元素(其為3)來(lái)產(chǎn)生路由列表中的最后主機(jī)。更明確地說(shuō)，這個(gè)乘法得出12x3 =36,這對(duì)應(yīng)于主機(jī)Q,且將這一地址附加到路由列表中，所述路由列表現(xiàn) 在為(8,4, 12,36)。因?yàn)橐呀?jīng)到達(dá)目的地主機(jī)Q，故完成路由協(xié)議的第二段， 且甚而，質(zhì)因數(shù)分解序列中不再有其他元素可用。源主機(jī)可將此路由列表與 其正在發(fā)送的數(shù)據(jù)一起發(fā)送(例如，在標(biāo)頭中)，使得沿著路徑的每個(gè)主機(jī) 均知道將數(shù)據(jù)路由到何處(S94)。圖8中虛擬碼的8 - 17行對(duì)應(yīng)于圖9中的 步驟S93和S94。圖IO揭示虛擬碼，其說(shuō)明根據(jù)無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的逐跳式路由方法。在 逐跳式方法中，每個(gè)具有地址cw的當(dāng)前主機(jī)各自地基于具有地址Af的目 的地主機(jī)來(lái)計(jì)算出將數(shù)據(jù)發(fā)送到那個(gè)下一主機(jī)。雖然此方法與源路由方法相 比可能會(huì)增加每個(gè)主機(jī)的計(jì)算負(fù)荷，但由于無(wú)需連同數(shù)據(jù)發(fā)送路由列表，因 而減少額外開(kāi)銷。圖11說(shuō)明用于實(shí)施逐跳式方法的流程圖。參看圖11,當(dāng)前主機(jī)首先通 過(guò)前述方法(圖7)計(jì)算其自身與目的地主機(jī)之間的最近共同上代主機(jī) (Slll)。如果最近共同上代主機(jī)的地址小于其自身的地址(S112處為是)， 那么當(dāng)前主機(jī)會(huì)知道其位于路由路徑的第一段中。因此，其使用前述方法將 分組發(fā)送到其自身的父代(S113)。從Slll到S113的這一操作序列對(duì)應(yīng)于 圖10中虛擬碼的1 _4行。處為否)，那么當(dāng)前主機(jī)位于路由路徑的第二段中，且將分組發(fā)送到其一個(gè) 子代主機(jī)(S114)。當(dāng)前主機(jī)通過(guò)首先用目的地主機(jī)的地址除以其自身的地 址并計(jì)算該除法結(jié)果的質(zhì)因數(shù)分解序列(如上所述)，來(lái)確定將分組發(fā)送到 那個(gè)子代主機(jī)。接著，當(dāng)前主機(jī)采用計(jì)算得的質(zhì)因數(shù)分解序列中的最小元素 并用其乘以其自身的地址。結(jié)果是子代主機(jī)，且當(dāng)前主機(jī)將向所述子代主機(jī) 發(fā)送數(shù)據(jù)。從S112到S114的操作序列對(duì)應(yīng)于圖10中虛擬碼的5-8行。一旦當(dāng)前主機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到下一主機(jī)(父代主機(jī)或子代主機(jī))，所述下 一主機(jī)便成為當(dāng)前主機(jī)，且重復(fù)所述方法直到到達(dá)目的地主機(jī)為止。繼續(xù)圖3B所示的先前實(shí)例，源主機(jī)P計(jì)算出其自身和目的地主機(jī)Q的 最近共同上代主機(jī)是主機(jī)F ( Slll )。由于F的地址4小于P的地址16,因 而P知道路由路徑目前位于第一段中(S112處為是)，且因此將數(shù)據(jù)發(fā)送到 其父代主機(jī)N (S113)。最近共同上代主機(jī)F的地址4也小于主機(jī)N的地址 8 ( S112處為是)，且因此主機(jī)N類似地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其父代主機(jī)F ( S113 )。 主機(jī)F計(jì)算出其地址4大于或等于最近共同上代主機(jī)地址4 (其為最近共同 上代主機(jī))(S112處為否)，且因此其知道其位于路由路徑的第二段中，并且 必須將數(shù)據(jù)發(fā)送到子代主機(jī)(S114)。為了計(jì)算出正確的子代主機(jī)，主機(jī)F 首先用目的地主機(jī)地址除以其自身的地址以產(chǎn)生36/4 = 9。接下來(lái)，主機(jī)F 計(jì)算出9的質(zhì)因數(shù)分解序列，其為pfSeq(9) = (3,3)。接下來(lái)，主機(jī)F在所迷 計(jì)算出的9的質(zhì)因數(shù)分解序列上選出最小的元素，其為3。最后，主機(jī)F用 此最小元素乘以其自身的地址，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖哟鳈C(jī)地址4《3 = 12,其對(duì) 應(yīng)于主機(jī)O。因此，主機(jī)F將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到主機(jī)O。主機(jī)O類似地計(jì)算出其位 于環(huán)路的第二段中，并執(zhí)行類似于主機(jī)F的那些計(jì)算，以獲得作為其發(fā)送數(shù) 據(jù)的物件的子代主機(jī)地址36。因此，主機(jī)F將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到地址36 (對(duì)應(yīng)于 主機(jī)Q)，其為最終目的地。雖然上述無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議可在無(wú)需記錄任何信息的情況下配置路由路 徑，但路由路徑可能較長(zhǎng)，此乃因?yàn)橹鳈C(jī)僅使用地址分派樹(shù)的分支來(lái)計(jì)算路 由路徑。所存在額外鏈路是不屬于地址分派樹(shù)中，圖3B中用虛線繪示了這 些鏈路的實(shí)例。如上所述，當(dāng)添加新主機(jī)時(shí)，可將其連接到若干主機(jī)，但僅 由一個(gè)主才幾對(duì)其進(jìn)4亍定址，所述定址的主才幾成為新主4幾的父代主才幾。因此， 網(wǎng)絡(luò)中可能有未由地址分派樹(shù)映射的額外鏈路可用。有狀態(tài)路由協(xié)議使用一 個(gè)或 一 個(gè)以上這些額外鏈路來(lái)計(jì)算較短的路由。在有狀態(tài)路由協(xié)議中，每個(gè)主機(jī)均記錄其鄰居的地址，且因此知道其局 部拓樸。因此，有狀態(tài)路由協(xié)議使用逐跳式方法，其中每個(gè)主機(jī)僅計(jì)算下一 跳躍。圖12繪示根據(jù)有狀態(tài)路由協(xié)議的逐跳式方法的虛擬碼。圖13說(shuō)明用于 實(shí)施此逐跳式方法的流程圖。參看圖13,當(dāng)前節(jié)點(diǎn)首先計(jì)算其自身以及其所 有鄰居相對(duì)于目的地主機(jī)的最大公約數(shù)(greatest common divisor, GCD) (S131)。如前所述，通過(guò)將來(lái)自最長(zhǎng)共同首碼的元素相乘來(lái)計(jì)算GCD。圖 12中虛擬碼的1-5行對(duì)應(yīng)于步驟S131。當(dāng)前主機(jī)接著檢查其鄰居的最大 GCD值是否大于其自身的GCD。如果大于的話(S132處為是)，那么具有 最大GCD的鄰居主機(jī)比當(dāng)前主機(jī)和其他鄰居主機(jī)更靠近目的地。因此，當(dāng) 前主機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到具有最大GCD的鄰居(S133 )。虛擬碼的6-7行對(duì)應(yīng)
于步驟S132-"是"以及S133。如果，相反，當(dāng)前主機(jī)在其鄰居中間具有最 大GCD (S132處為否)，那么當(dāng)前主機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到其父代主機(jī)(S134)。 虛擬碼的8-10行對(duì)應(yīng)于步驟S132 —"否"以及S134。繼續(xù)如圖3B中所示的先前實(shí)例，源主機(jī)P首先計(jì)算其自身以及其鄰居 N、 O和K相對(duì)于目的地主機(jī)Q的GCD ( S131 )。源主機(jī)P自身的GCD是 4，主機(jī)N的GCD是4，主機(jī)0的GCD是12，且主機(jī)K的GCD是2。因 此，由于主機(jī)O相對(duì)于主機(jī)Q的GCD大于其他任何連接到P的主機(jī)(S132 處為是)，故最靠近目的地主機(jī)Q的主機(jī)是主機(jī)O。因此，主機(jī)P將數(shù)據(jù)直 接發(fā)送到主機(jī)O (S133)。主機(jī)O接著計(jì)算其自身以及其所有鄰居相對(duì)于目 的地主才幾Q的GCD ( S131 )。 O的GCD是12, F的GCD是4, P的GCD 是4,且Q的GCD是36。因此，主機(jī)Q具有最大的GCD (S132處為是)， 且主機(jī)O將數(shù)據(jù)發(fā)送到作為目的地之主機(jī)Q (S133)，因而完成路由。使用 這種方法，從P到達(dá)Q的跳躍數(shù)目是2，而在無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議中跳躍數(shù)目為 4。正如現(xiàn)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易了解，可以用多種方式實(shí)施本發(fā)明的 實(shí)施例。舉例來(lái)說(shuō)， 一個(gè)實(shí)施例可在無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。另一實(shí)施例可在無(wú)線感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。在此實(shí)施例中，感測(cè)器節(jié)點(diǎn)收 集數(shù)據(jù)并將其路由到感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的匯節(jié)點(diǎn)(sink node )。所述匯節(jié)點(diǎn)可以 是根主機(jī),其負(fù)責(zé)向其他所有感測(cè)器節(jié)點(diǎn)指派地址。依照根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例，感測(cè)器節(jié)點(diǎn)可計(jì)算到達(dá)其他感測(cè)器節(jié)點(diǎn)或到達(dá)匯節(jié)點(diǎn)的路由路徑。一實(shí)施例可在WiMAX無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施，WiMAX無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是 一種移動(dòng)的基于多跳中繼的(mobile multi-hop relay based, MMR)網(wǎng)絡(luò)。 WiMAX網(wǎng)絡(luò)包括基站和一個(gè)或一個(gè)以上中繼站，所述中繼站連接一個(gè)或一 個(gè)以上移動(dòng)訂戶，以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的范圍和/或提高處理量等。在此實(shí)施例中， WiMAX基站或錨節(jié)點(diǎn)(anchor node )可以是根主機(jī)，其可向中繼站指派地 址。以此方式，中繼站和基站可在無(wú)需交換路由信息的情況下向其他任何站 路由數(shù)據(jù)。圖14說(shuō)明此實(shí)施例的兩個(gè)實(shí)例。在一個(gè)實(shí)例中，相應(yīng)主機(jī) (corresponding host, CH )位于MMR網(wǎng)絡(luò)外部，且與MMR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的移 動(dòng)訂戶(MS1)通信。在第二實(shí)例中，均位于MMR網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的發(fā)送和接收移 動(dòng)訂戶主才兒(MS1、 MS2);波此通信。來(lái)自圖14的這兩個(gè)實(shí)例均顯示^f艮據(jù) 圖8和圖9的無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議源路由方法。
在又一實(shí)施例中，MMR網(wǎng)絡(luò)除了上述中繼站之外進(jìn)一步包括移動(dòng)中繼 站(mobile relay stations, MRS )。這些MRS通過(guò)中繼站連接到網(wǎng)絡(luò)，并向 移動(dòng)訂戶提供網(wǎng)絡(luò)連接性。由于MRS是需要與固定中繼站的連接性的移動(dòng) 裝置，因而可能必須因MRS的移動(dòng)而將MRS從一個(gè)中繼站移交到另一個(gè)中 繼站。舉例來(lái)說(shuō)，圖15繪示部署在總線上使得總線上的移動(dòng)訂戶(mobile subscriber, MS )在行進(jìn)時(shí)可進(jìn)行網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的MRS。當(dāng)總線行進(jìn)時(shí)，可 能在總線移動(dòng)到不同覆蓋區(qū)域時(shí)變成必須在不同固定中繼站之間切換。為了 進(jìn)行所述操作，MRS首先決定需要從其原始中繼站(relay station, RS )移 交到目標(biāo)中繼站。在圖15中，目標(biāo)中繼站地址是RS 10,且原始中繼站地址 是RS2。接下來(lái)，MRS遵照前述方法來(lái)計(jì)算原始中繼站RS2與目標(biāo)中繼站 RS IO之間的最近共同上代，其在當(dāng)前實(shí)例中為RS 2。 MRS接著執(zhí)行向目 標(biāo)中繼站RS10的移交，并通過(guò)先前揭示的方法獲得新的標(biāo)識(shí)(地址)50。 接著，MRS通知最近共同父代(中繼站RS 2 )將針對(duì)特定MRS的數(shù)據(jù)通信 量重新引導(dǎo)到其新的地址標(biāo)識(shí)50。最后，最近共同上代(中繼站RS 2)發(fā) 送位置更新(location update, LU )消息，以更新基站中記錄的位置映射和 發(fā)送者(如果發(fā)送者也在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi))中記錄的位置映射。通過(guò)完成此過(guò)程， 可成功地進(jìn)行移動(dòng)移交。了解本發(fā)明的其他實(shí)施例。希望僅將所述說(shuō)明書和實(shí)例視為示范性的，且本 發(fā)明的真正范圍和精神由權(quán)利要求書指示。
權(quán)利要求
1.一種路由數(shù)據(jù)的方法，其在包含多個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中在源主機(jī)與目的地主機(jī)之間使用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議，其中所述主機(jī)中的每一個(gè)均具有唯一數(shù)值地址，所述方法包括使用所述源主機(jī)和目的地主機(jī)中每一個(gè)的所述唯一數(shù)值地址，來(lái)確定所述源主機(jī)與所述目的地主機(jī)的最近共同上代主機(jī)；將所述數(shù)據(jù)從所述源主機(jī)發(fā)送到所述最近共同上代主機(jī)；將所述數(shù)據(jù)從所述最近共同上代主機(jī)發(fā)送到所述目的地主機(jī)；以及在所述目的地主機(jī)處處理所述數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述最近共同上代主機(jī)的確定進(jìn)一步 包括為所述源主機(jī)數(shù)值地址計(jì)算第 一質(zhì)因數(shù)分解序列；以及 為所述目的地主機(jī)數(shù)值地址計(jì)算第二質(zhì)因數(shù)分解序列。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述第 一質(zhì)因數(shù)分解序列與所述第二質(zhì)因數(shù)分解序列進(jìn)行比較以確 定最長(zhǎng)共同首碼；通過(guò)將所述最長(zhǎng)共同首碼中的所有數(shù)目 一起相乘來(lái)計(jì)算最近共同上代 主才幾唯一數(shù)值地址；以及使用所述最近共同上代主機(jī)唯一數(shù)值地址來(lái)訪問(wèn)所述最近共同上代主機(jī)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的實(shí)施是使用源 路由。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括通過(guò)遞回地添加父代主機(jī)至路由列表，來(lái)建立從所述源主機(jī)到所述最近 共同上代主機(jī)的第 一路由段；通過(guò)計(jì)算用所述目的地主機(jī)的所述唯一數(shù)值地址除以所述最近共同上 代主機(jī)的所述唯一數(shù)值地址的結(jié)果的質(zhì)因數(shù)分解序列以向所述路由列表添 加任何其他主機(jī)，來(lái)建立從所述最近共同上代主機(jī)到所述目的地主機(jī)的第二 路由段。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的實(shí)施使用逐跳式路由。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的當(dāng)前主機(jī)接收數(shù)據(jù)以發(fā)送到所述目的地主機(jī)，所述當(dāng)前主機(jī)確定其位于第 一路由段中或是第二路由段中；如果其確定其位于所述第一路由段中，那么將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到父代主機(jī)；如果其確定其位于所述第二路由段中，那么將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到子代主 機(jī)；且其中使用所述目的地主機(jī)地址的所述唯一數(shù)值地址除以所述當(dāng)前主機(jī) 地址的結(jié)果的質(zhì)因數(shù)分解序列來(lái)選擇所述子代主機(jī)。
8. —種路由數(shù)據(jù)的方法，其在包含多個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中在源主機(jī)與目的地 主機(jī)之間使用有狀態(tài)路由協(xié)議，其中所述主機(jī)中的每一個(gè)均具有唯一數(shù)值地 址，所述方法包括記錄相鄰主機(jī)的地址；以及 將數(shù)據(jù)發(fā)送到最靠近所述目的地主機(jī)的相鄰主機(jī)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)的發(fā)送進(jìn)一步包括計(jì)算所 述源主機(jī)的所述數(shù)值地址和相鄰主機(jī)的所述數(shù)值地址相對(duì)于所述目的地主 機(jī)的所述數(shù)位地址的最大公約數(shù)(GCD);以及將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相對(duì)于所述目的地主機(jī)具有最大GCD的相鄰主機(jī)。
10. —種路由數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其在多個(gè)具有唯一數(shù)值地址的聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間使 用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議，所述系統(tǒng)包括發(fā)送主機(jī)，其適于使用所述源主機(jī)和目的地主機(jī)中每一個(gè)的所述唯一數(shù)值地址來(lái)確定最 小共同上代主機(jī)，且將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述最近共同上代主機(jī)；以及目的地主機(jī)，其從所述最近共同上代主機(jī)接收所述數(shù)據(jù)并處理所述數(shù)據(jù)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中在進(jìn)行確定所述最近共同上代主機(jī) 時(shí)，所述發(fā)送主機(jī)進(jìn)一步適于計(jì)算對(duì)所述源主機(jī)數(shù)值地址的第一質(zhì)因數(shù)分解序列；且 計(jì)算對(duì)所述目的地主機(jī)數(shù)值地址的第二質(zhì)因數(shù)分解序列。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)送主機(jī)進(jìn)一步適于將所述第 一質(zhì)因數(shù)分解序列與所述第二質(zhì)因數(shù)分解序列進(jìn)行比較以確定最長(zhǎng)共同首碼；通過(guò)將所述最長(zhǎng)共同首碼中的所有數(shù)目 一起相乘，來(lái)計(jì)算最近共同上代 主機(jī)唯一數(shù)值地址；且使用所述最近共同上代主機(jī)唯一數(shù)值地址來(lái)訪問(wèn)所述最近共同上代主機(jī)。
13. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中所述無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議的實(shí)施是使用 源路由。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)送主機(jī)適于通過(guò)遞回地添加父代主機(jī)至路由列表，來(lái)建立從所述源主機(jī)到所述最近 共同上代主機(jī)的第一路由段；且通過(guò)計(jì)算用所述目的地主機(jī)的所述數(shù)值地址除以所述最近共同上代主 機(jī)的所述數(shù)值地址的結(jié)果的質(zhì)因數(shù)分解序列以向所述路由列表添加任何其 他主機(jī)，來(lái)建立從所述最近共同上代主機(jī)到所述目的地主機(jī)的第二路由段。
15. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中使用逐跳路由來(lái)實(shí)施所述無(wú)狀態(tài)路 由協(xié)議。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)中的當(dāng)前主機(jī)接收數(shù)據(jù)以 發(fā)送到所述目的地主機(jī)，所述當(dāng)前主機(jī)適于確定其是位于第一路由段中或是第二路由段中；如果其確定其位于所述第一路由段中，那么將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到父代主 機(jī)；且如果其確定其位于所述第二路由段中，那么將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到子代主機(jī)；其中使用所述目的地主機(jī)地址的所述數(shù)值地址除以所述當(dāng)前主機(jī)地址 的結(jié)果的質(zhì)因數(shù)分解序列來(lái)選擇所述子代主機(jī)。
17. —種路由數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其在多個(gè)具有唯一數(shù)位地址的聯(lián)網(wǎng)主機(jī)之間使 用有狀態(tài)路由協(xié)議，所述系統(tǒng)包括發(fā)送主機(jī)，其記錄相鄰主機(jī)的數(shù)值地址；以及 目的地主機(jī)，其接收數(shù)據(jù)；其中所述發(fā)送主機(jī)首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到最靠近所述目的地主機(jī)的相鄰主機(jī)。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述發(fā)送主機(jī)計(jì)算所述發(fā)送主機(jī)的所述數(shù)值地址和所述相鄰主機(jī)的所述數(shù)值地址相 對(duì)于所述目的地主機(jī)的所述數(shù)值地址的最大公約數(shù)(GCD);且將所述數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)到相對(duì)于所述目的地主機(jī)具有最大GCD的相鄰主機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用無(wú)狀態(tài)路由協(xié)議來(lái)路由數(shù)據(jù)的方法，其包含在具有多個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中在源主機(jī)與目的地主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。所述網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主機(jī)均具有唯一數(shù)值地址。所述方法包括使用源主機(jī)和目的地主機(jī)中每一個(gè)的唯一數(shù)值地址來(lái)確定源主機(jī)和目的地主機(jī)的最近共同上代主機(jī)。將數(shù)據(jù)從源主機(jī)發(fā)送到最近共同上代主機(jī)，且接著從最近共同上代主機(jī)發(fā)送到目的地主機(jī)?；蛘?，可使用有狀態(tài)路由協(xié)議來(lái)路由數(shù)據(jù)，其中每個(gè)主機(jī)記錄其鄰居的地址，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到最靠近目的地主機(jī)的鄰居主機(jī)。
文檔編號(hào)H04Q7/20GK101132409SQ20071014222
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者徐元瑛, 曾建超, 楊人順 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院