專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和路由選擇控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和路由選擇控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，無線通信技術(shù)迅速發(fā)展。其中，無線自組織網(wǎng)絡(luò)以其無需預置網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、 快速自動組網(wǎng)等優(yōu)點應用到各種領(lǐng)域。路由協(xié)議是自組織網(wǎng)絡(luò)的研究重點，目前，研究人員已經(jīng)提出多種可適用于自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，根據(jù)協(xié)議中獲取路由信息的機制，一般可將這些協(xié)議分為主動路由協(xié)議和按需要路由協(xié)議。其中，主動路由協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)策略類似于傳統(tǒng)的路由協(xié)議。在主動路由協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)的每一個節(jié)點都要周期性地向其它節(jié)點發(fā)送最新的路由信息，并且每一個節(jié)點都要保存一個或更多的路由表來存儲路由信息。與主動路由協(xié)議相比，在按需路由協(xié)議中，僅當源節(jié)點需要向目標節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，源節(jié)點才發(fā)起建立路由的操作，因此， 路由表內(nèi)容是按需建立的，在數(shù)據(jù)傳輸完畢后，可以停止對路由進行維護。根據(jù)現(xiàn)有的按需路由協(xié)議，通信的實現(xiàn)主要包括路由建立和數(shù)據(jù)傳輸兩個過程， 其中，路由建立又可以進一步分為路由發(fā)現(xiàn)和路由選擇兩個階段在路由發(fā)現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)源節(jié)點通過向鄰居節(jié)點廣播路由請求消息來查找路由，如果目標節(jié)點收到了多條路徑上發(fā)送來的路由請求消息，則在路由選擇階段，將選擇具有最小跳數(shù)的路由請求消息的來源路徑建立路由，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。上述選擇具有最小跳數(shù)的路由的方式，雖然能夠以較小的處理開銷完成數(shù)據(jù)傳輸，但是無法保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的時延性能。而在諸如話音、視頻等業(yè)務的傳輸過程中，對于數(shù)據(jù)的時延性能要求又很高，如果到達目標節(jié)點的數(shù)據(jù)包時延抖動過大，將會導致業(yè)務不連續(xù)，從而嚴重影響業(yè)務質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和路由選擇控制方法。應用本發(fā)明實施例的方案，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)其它節(jié)點的路由時延信息。當需要進行數(shù)據(jù)包傳輸時，根據(jù)數(shù)據(jù)包對于傳輸時延的要求、以及預存的路由時延信息進行路由選擇，從而令數(shù)據(jù)包能夠在一個較為穩(wěn)定的時延范圍內(nèi)傳輸至目標節(jié)點，改善業(yè)務質(zhì)量。本發(fā)明實施例提供一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括時延信息存儲模塊，用于預存所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延 fn息；時延要求確定模塊，用于在獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢模塊，用于查詢所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；路由選擇模塊，用于根據(jù)所述查詢模塊的查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提供一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括如前所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，提供一種路由選擇控制方法，包括在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；當前節(jié)點獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述當前節(jié)點到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢當前節(jié)點到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；根據(jù)查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由， 對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。根據(jù)本發(fā)明實施例的再一方面，還提供了一種存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品，所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行上述的路由選擇控制控制方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，一種存儲介質(zhì)，其承載有機器可讀取的指令代碼， 所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行上述的路由選擇控制方法。在下面的說明書部分中給出本發(fā)明實施例的各種具體實現(xiàn)方式，其中，詳細說明用于充分地公開本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施例，而不對其施加限定。


下面結(jié)合具體的實施例，并參照附圖，對本發(fā)明實施例的上述和其它目的和優(yōu)點做進一步的描述。在附圖中，相同的或?qū)募夹g(shù)特征或部件將采用相同或?qū)母綀D標記來表示。在各附圖中圖1是平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的時延信息存儲模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的時延信息存儲模塊的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由選擇控制方法的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的路由選擇控制方法的另一種流程圖；圖9是作為本發(fā)明的實施例中所采用的信息處理設(shè)備的個人計算機的示例性結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。 本發(fā)明實施例所提供的方案，適用于具有平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，圖1 所示為平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖，在平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點是對等關(guān)系，具有一致的功能特性，網(wǎng)絡(luò)中可以沒有中心管理節(jié)點。T UAODV(Ad hoc on demand distance vector routing, gil^RN1 ^ 1 ^ 量路由)協(xié)議為例，對現(xiàn)有按需路由協(xié)議的工作方式進行說明。AODV是一種典型的按需路由協(xié)議，當網(wǎng)絡(luò)的某一個節(jié)點有數(shù)據(jù)傳輸需求時，該節(jié)點將作為源節(jié)點向鄰居節(jié)點廣播RREQ (路由請求)消息來查找路由，收到RREQ消息的中間節(jié)點對RREQ消息進行轉(zhuǎn)發(fā)，并且記錄源節(jié)點和回到源節(jié)點的臨時路徑，當數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕斯?jié)點收到該RREQ消息后，如果發(fā)現(xiàn)有多條可用路由，將選擇其中具有最小跳數(shù)的一條，并向源節(jié)點回復RREP(路由回答)消息，從而建立起源節(jié)點到目標節(jié)點的一條路由。路由建立以后，源節(jié)點利用該路由向目標節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的方案，在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息，當節(jié)點需要進行數(shù)據(jù)包傳輸時，根據(jù)數(shù)據(jù)包對于傳輸時延的要求、以及預存的路由時延信息進行路由選擇。從而令數(shù)據(jù)包能夠在一個較為穩(wěn)定的時延范圍內(nèi)傳輸至目標節(jié)點，改善業(yè)務質(zhì)量。在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以對應于無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，或者對應于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一部分功能模塊。圖2所示為本發(fā)明實施例所提供的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖，包括時延信息存儲模塊210、時延要求確定模塊220、查詢模塊230和路由選擇模塊MO 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在例如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等具體應用中，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中還可以包括供電、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理等基本模塊，以上模塊在圖2中并未示出。時延信息存儲模塊210，用于預存所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；時延要求確定模塊220，用于在獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢模塊230，用于查詢所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；路由選擇模塊M0，用于根據(jù)所述查詢模塊的查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所述時延要求確定模塊220確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。下面結(jié)合一種具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對本發(fā)明實施例所提供的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作方式進行說明圖3所示為一種平面結(jié)構(gòu)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，其中，a h均為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。假設(shè)需要將數(shù)據(jù)從節(jié)點a發(fā)送至節(jié)點h，則在a — h之間具有兩條可用路由路由 l:a — b — c — d—e — h路由 2 :a — b — f — g — h根據(jù)上述所提供的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備首先，在節(jié)點的時延信息存儲模塊210中預保存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息。其中，可以直接利用在路由發(fā)現(xiàn)階段RREQ/ RREP消息的發(fā)送/接收時延作為路由時延信息；也可以發(fā)送一定數(shù)量的測試包，利用這些測試包發(fā)送/接收時延的統(tǒng)計量作為路由時延信息。可以理解的是，根據(jù)圖3所示網(wǎng)絡(luò)的具體情況，對于中間節(jié)點c、d、e、f、g而言，其并不需要執(zhí)行路由選擇操作，因此，在這些節(jié)點中也可以不保存路由1與路由2的時延信肩、ο在本實施例的一種實現(xiàn)方式中，可以由源節(jié)點直接進行路由選擇操作假設(shè)待發(fā)送數(shù)據(jù)包要求從a傳輸?shù)絟的時延為10ms，則源節(jié)點a的時延要求確定模塊220可以直接確定a到h的傳輸時延要求為10ms。查詢模塊230根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標節(jié)點h，查詢出有兩條可用路由路由1與路由2， 進一步地，查詢出在時延信息存儲模塊210中所保存的路由時延信息如下路由 1 :9ms路由 2 :12ms根據(jù)查詢模塊230的查詢結(jié)果，顯然路由1的時延(9ms)更接近于時延要求確定模塊220得到的時延要求(IOms)、因此路由選擇模塊240將選擇路由1進行數(shù)據(jù)包的傳輸。當然，在實際應用中，路由選擇模塊240還可以采用更為靈活的選擇方式，例如， 如果存在多個時延為9ms的路由，則可以從中隨機選取一條；也可以優(yōu)先選擇具有較小時延的路由，例如，如果還存在一條時延為Ilms的路由3，那么，在路由1和路由3與要求的差值都是Ims的情況下，可以優(yōu)先選擇時延較小的路由1 ；或者，也可以規(guī)定僅在時延小于要求的路由中，選擇一條與要求最為接近的路由。當然，以上僅是幾種具體的選擇策略，其并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限制。根據(jù)上述實現(xiàn)方式，節(jié)點a還可以進一步將路由選擇的結(jié)果攜帶于數(shù)據(jù)包中，那么后續(xù)節(jié)點可以不再進行路由選擇的操作。在本實施例的另一種實現(xiàn)方式中，也可以由位于路由分支之前的節(jié)點進行路由選擇操作對于數(shù)據(jù)源節(jié)點a而言，到達節(jié)點h的兩條路由的下一跳節(jié)點均為b，因此節(jié)點a 實際并不需要執(zhí)行路由選擇的操作，也就是說，節(jié)點a通過查詢自身所保存的路由表，發(fā)現(xiàn)到達目的節(jié)點h的所有路由具有唯一的下一跳節(jié)點b，則可以直接將待發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)送至節(jié)點b。其中，在該所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中，攜帶有這個數(shù)據(jù)包的傳輸時延要求信息，當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中，還可以攜帶有源節(jié)點標識、目標節(jié)點標識、發(fā)送時間等基本信息，本實施例中不再一一說明。可以理解的是，由于a不需要執(zhí)行路由選擇的操作，因此在a中也可以不保存路由 1與路由2的時延信息。對于節(jié)點b而言，到達節(jié)點h的兩條路由的下一跳節(jié)點不同，因此節(jié)點b需要執(zhí)行路由選擇的操作，根據(jù)上述所提供的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時延要求確定模塊220，在獲得傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求假設(shè)數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息是10ms，這個IOms對應于a — h的傳輸時延要求，而數(shù)據(jù)包從a傳輸?shù)絙消耗了 ans，那么通過計算可以得到數(shù)據(jù)包從b到h的時延要求為10-2 = Sms0其中，數(shù)據(jù)包從a傳輸?shù)絙所消耗的傳輸時間可以由b接收到數(shù)據(jù)包的時刻減去a發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻得到。查詢模塊230根據(jù)數(shù)據(jù)包的目標節(jié)點h，查詢出有兩條可用路由路由1與路由2， 進一步地，查詢出在時延信息存儲模塊210中所保存的路由時延信息如下路由 1 :7ms
路由 2 :10ms根據(jù)查詢模塊230的查詢結(jié)果，顯然路由1的時延(7ms)更接近于時延要求確定模塊220得到的時延要求(8ms)、因此路由選擇模塊240將選擇路由1進行數(shù)據(jù)包的傳輸。在實際的無線傳播環(huán)境中，數(shù)據(jù)在節(jié)點之間的傳輸時間并不一定是保持不變的， 例如，數(shù)據(jù)包從a傳輸?shù)絙的實際時間并不一定等于a和b中所存儲的路由時延信息的差值(ans)。由位于路由分支之前的節(jié)點進行路由選擇，可以根據(jù)數(shù)據(jù)到達本地的實際傳輸時間來選擇路由，相對于源節(jié)點進行路由選擇的方式，具有更高的可靠性。在本實施方案中，時延信息存儲模塊210中預存有到達其它節(jié)點的所有可用路由以及其時延信息。也就是說，在路由發(fā)現(xiàn)階段，當數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕斯?jié)點收到RREQ消息后，如果發(fā)現(xiàn)有多條可用路由，并不直接進行選擇，而是將所有的可用路由信息都告知源節(jié)點或其它中間節(jié)點，例如通過分別回復RREP消息的方式。對于網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點，可以利用RREQ的發(fā)送時延作為路由時延信息進行保存。例如針對某條路由，目標節(jié)點可以將從該路由接收到RREQ消息的時刻t2攜帶于相應的RREP消息中，中間節(jié)點或源節(jié)點接收到RREP消息后，計算t2與自身發(fā)送RREQ時刻 tl的差，從而獲得相應的路由時延；或者，針對某條路由，節(jié)點也可以計算自身發(fā)送RREP的時間t3與tl的差，然后除以2從而獲得相應的路由時延，利用這種方式，最終所保存的路由時延信息是對兩次傳輸時延的平均處理，因此減小了傳輸時延隨機性所帶來的影響，具有較高的可信度。節(jié)點也可以通過學習的方式獲得可信度更高的路由時延信息，圖4示出了時延信息存儲模塊210的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其包括測試子模塊211，用于向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點發(fā)送預定數(shù)量的測試包，獲得測試包在各條路由的傳輸時延；第一保存子模塊212，用于分別計算測試包在各條路由的傳輸時延平均值；將所述傳輸時延平均值保存為路由時延信息。以圖3所示的節(jié)點b為例，針對路由1和路由2，節(jié)點b可以分別向節(jié)點h發(fā)送一定數(shù)量的測試包(例如100個)，當然，針對每條路由所發(fā)送的測試包數(shù)量可以相同或不同， 根據(jù)節(jié)點h所回復的響應消息，分別得到路由1和路由2的多個測試包傳輸時延數(shù)值，然后分別將計算兩條路由的測試包傳輸時延平均值，并將平均值保存為兩條路由的時延信息。圖5示出了時延信息存儲模塊210的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，在圖4所示結(jié)構(gòu)示意圖的基礎(chǔ)上，進一步包括了 第二保存子模塊213，用于分別計算測試數(shù)據(jù)包在各條路由的傳輸時延方差，將所述傳輸時延方差保存為路由時延信息。由于在學習的過程中，利用了統(tǒng)計的方式，因此，可以進一步將測試包傳輸時延的方差也保存為路由時延信息。如果認為測試包的傳輸時延是一個隨機變量，那么測試包傳輸時延的方差能夠體現(xiàn)出這個隨機變量相對于測試包傳輸時延平均值的波動程度，進而可以體現(xiàn)出路由傳輸時延的穩(wěn)定性。相應地，路由選擇模塊MO中，可以配置多種具體的選擇策略，例如計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。
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在執(zhí)行路由選擇時，可以優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由，例如在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由；或者，僅在傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由中，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。進一步地，如果路由時延信息中包括傳輸時延方差，那么還可以在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的可用路由。例如，時延要求確定模塊220得到的時延要求為8ms，查詢模塊230查詢出在時延信息存儲模塊210中所保存的路由時延信息如下(其中第二部分信息代表傳輸時延的平均值，第二部分信息代表傳輸時延的方差)路由1:7,0. 2路由2:10，0.2路由3 :7,0.1根據(jù)查詢模塊230的查詢結(jié)果，路由1和路由3的時延平均值(7ms)更接近于時延要求(8ms)、并且路由3具有更小的傳輸時延方差，因此路由選擇模塊240將選擇路由3 進行數(shù)據(jù)包的傳輸。傳輸時延方差越小，意味著實際的數(shù)據(jù)傳輸時延偏離平均值的概率越小，因此優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的路由，有利于獲得更為穩(wěn)定的傳輸效果。根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的方案，時延信息存儲模塊210預存的時延信息并不一定是保持不變的，其中，時延信息存儲模塊210可以通過重新學習或者繼續(xù)學習的方法，對自身所保存的時延信息進行更新。此外，還可以利用在路由中實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對時延信息存儲模塊210預存時延信息進行更新，參見圖6所示，本發(fā)明實施例所提供的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還可以進一步包括時延信息進行更新模塊250，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對時延信息存儲模塊210預存的時延信息進行更新。每一次實際數(shù)據(jù)的傳輸，必然會對應一個相應的路由時延值，這個值也可以用于對預存的時延信息進行更新。隨著傳輸數(shù)據(jù)包的增加，相當于增加了統(tǒng)計次數(shù)，相應也可以提高路由時延信息的可信度。該方案特別適用于在利用RREQ/RREP消息的發(fā)送/接收時延作為路由時延信息的情況。對于利用測試包的相關(guān)統(tǒng)計量作為路由時延信息的方式而言，該方案相當于在不額外增加測試開銷的情況下，增加了測試次數(shù)，并且可以使得路由時延信息能夠體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的最新狀況。可以將實際傳輸數(shù)據(jù)包的時延數(shù)據(jù)和原有所有測試數(shù)據(jù)構(gòu)成新的樣本空間，計算平均值或方差；也可以在獲得新的時延數(shù)據(jù)之后，刪除較早的測試數(shù)據(jù)，然后構(gòu)成新的樣本空間并計算平均值或方差。本發(fā)明實施例還提供一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其包括上述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以對應于網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，或者對應于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一部分功能模塊。由于在平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各節(jié)點是對等關(guān)系，因此，本發(fā)明實施例所提供的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個節(jié)點可以都具有上述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能特性，當然，根據(jù)的網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)以及實際建立的路由關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)中的一部分節(jié)點在通信過程中可以不保存路由時延信息，也無需執(zhí)行路由選擇的操作。
應用本發(fā)明實施例所提供的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息，當需要進行數(shù)據(jù)包傳輸時，節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)包對于傳輸時延的要求、以及預存的路由時延信息進行路由選擇。從而令數(shù)據(jù)包能夠在一個較為穩(wěn)定的時延范圍內(nèi)傳輸至目標節(jié)點，改善業(yè)務質(zhì)量。本發(fā)明實施例還提供一種路由選擇控制方法，參見圖7所示，該方法可以包括以下步驟S701，在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；S702，當前節(jié)點獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定數(shù)據(jù)包從當前節(jié)點到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；S703，查詢當前節(jié)點到達目標節(jié)點的可用路由、以及可用路由對應的預存時延信息；S704，根據(jù)查詢結(jié)果，在可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由， 對數(shù)據(jù)包進行傳輸。當然，上述S702與S703的執(zhí)行順序也可以交換，這并不影響本發(fā)明實施例的實現(xiàn)。在步驟S701中，對于網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點而言，可以利用RREQ的發(fā)送時延作為路由時延信息進行保存。例如針對某條路由，目標節(jié)點可以將從該路由接收到RREQ消息的時刻t2攜帶于相應的RREP消息中，中間節(jié)點或源節(jié)點接收到RREP消息后，計算t2與自身發(fā)送RREQ時刻 tl的差，從而獲得相應的路由時延；或者，針對某條路由，節(jié)點也可以計算自身發(fā)送RREP的時間t3與tl的差，然后除以2從而獲得相應的路由時延，利用這種方式，最終所保存的路由時延信息是對兩次傳輸時延的平均處理，因此減小了傳輸時延隨機性所帶來的影響，具有較高的可信度。此外，節(jié)點也可以通過學習的方式獲得更為可信的路由時延信息節(jié)點首先向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點發(fā)送預定數(shù)量的測試包，獲得測試包在各條路由的傳輸時延；然后分別計算測試包在各條路由的傳輸時延平均值，將傳輸時延平均值保存為路由時延信息。進一步地，節(jié)點還可以將測試包傳輸時延的方差也保存為路由時延信息。從而可以體現(xiàn)出路由傳輸時延的穩(wěn)定性。相應地，在步驟S704中，當前節(jié)點進行路由選擇也可以采用多種方式，例如計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。在進行路由選擇時，可以優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由，例如在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由；或者，僅在傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由中，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。進一步地，如果路由時延信息中包括傳輸時延方差，那么還可以在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的可用路由。傳輸時延方差越小，意味著實際的數(shù)據(jù)傳輸時延偏離平均值的概率越小，因此優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的路由，有利于獲得更為穩(wěn)定的傳輸效果。
本發(fā)明實施例還提供一種路由選擇控制方法，參見圖8所示，在步驟S704之后還可以進一步包括步驟S705:在發(fā)送數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對預存的時延信息進行更新。每一次實際數(shù)據(jù)的傳輸，必然會對應一個相應的路由時延值，這個值也可以用于對預存的時延信息進行更新。隨著傳輸數(shù)據(jù)包的增加，相當于增加了統(tǒng)計次數(shù)，相應也可以提高路由時延信息的可信度。并且，能夠在不額外增加測試開銷的情況下，增加測試次數(shù)， 還可以使得路由時延信息能夠體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的最新狀況。在具體實現(xiàn)方面，可以將實際傳輸數(shù)據(jù)包的時延數(shù)據(jù)和原有所有測試數(shù)據(jù)構(gòu)成新的樣本空間，計算平均值或方差；也可以在獲得新的時延數(shù)據(jù)之后，刪除較早的測試數(shù)據(jù)，然后構(gòu)成新的樣本空間并計算平均值或方差。上述圖7和8中示出的本發(fā)明實施例的方法的各步驟及其具體操作，例如可以通過參照圖2-6描述的本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及各組成模塊來執(zhí)行，并且可以獲得相同或相似的技術(shù)效果。具體細節(jié)可參見上面關(guān)于設(shè)備或系統(tǒng)的描述，在此不再贅述。另外，還應該指出的是，根據(jù)本發(fā)明上述的各實施例的設(shè)備、系統(tǒng)的功能以及方法的系列處理可以通過硬件、軟件和/或固件實現(xiàn)。在通過軟件和/或固件實現(xiàn)的情況下，從存儲介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)向具有專用硬件結(jié)構(gòu)的計算機，例如圖9所示的通用個人計算機900安裝構(gòu)成該軟件的程序，該計算機在安裝有各種程序時，能夠執(zhí)行各種功能和處理等等。在圖9中，中央處理單元(CPU)901根據(jù)只讀存儲器(ROM)902中存儲的程序或從存儲部分908加載到隨機存取存儲器(RAM) 903的程序執(zhí)行各種處理。在RAM 903中，也根據(jù)需要存儲當CPU 901執(zhí)行各種處理等等時所需的數(shù)據(jù)。CPU 901、ROM 902和RAM 903經(jīng)由總線904彼此連接。輸入/輸出接口 905也連接到總線904。下述部件連接到輸入/輸出接口 905 輸入部分906，包括鍵盤、鼠標等等；輸出部分907，包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)等等，和揚聲器等等；存儲部分908，包括硬盤等等；和通信部分909，包括網(wǎng)絡(luò)接口卡比如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等等。通信部分909經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)執(zhí)行通信處理。根據(jù)需要，驅(qū)動器910也連接到輸入/輸出接口 905?？刹鹦督橘|(zhì)911比如磁盤、 光盤、磁光盤、半導體存儲器等等根據(jù)需要被安裝在驅(qū)動器910上，使得從中讀出的計算機程序根據(jù)需要被安裝到存儲部分908中。在通過軟件實現(xiàn)上述系列處理的情況下，從網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)或存儲介質(zhì)比如可拆卸介質(zhì)911安裝構(gòu)成軟件的程序。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解，這種存儲介質(zhì)不局限于圖9所示的其中存儲有程序、與設(shè)備相分離地分發(fā)以向用戶提供程序的可拆卸介質(zhì)9711?？刹鹦督橘|(zhì)911的例子包含磁盤(包含軟盤(注冊商標))、光盤(包含光盤只讀存儲器(⑶-ROM)和數(shù)字通用盤 (DVD))、磁光盤(包含迷你盤(MD)(注冊商標))和半導體存儲器?；蛘?，存儲介質(zhì)可以是 ROM 902、存儲部分908中包含的硬盤等等，其中存有程序，并且與包含它們的設(shè)備一起被分發(fā)給用戶。還需要指出的是，執(zhí)行上述系列處理的步驟可以自然地按照說明的順序按時間順序執(zhí)行，但是并不需要一定按照時間順序執(zhí)行。某些步驟可以并行或彼此獨立地執(zhí)行?？梢?，本發(fā)明實施例還公開了一種存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品，這種指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行本發(fā)明前述實施例的路由選擇控制方法。同時本發(fā)明實施例還公開一種存儲介質(zhì)，其承載有機器可讀取的指令代碼，所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行本發(fā)明前述實施例的路由選擇控制方法。關(guān)于包括以上實施例的實施方式，還公開下述附記附記1. 一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括時延信息存儲模塊，用于預存所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延 fn息；時延要求確定模塊，用于在獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢模塊，用于查詢所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；路由選擇模塊，用于根據(jù)所述查詢模塊的查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。附記2.根據(jù)附記1所述的設(shè)備，所述時延信息存儲模塊，包括測試子模塊，用于向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點發(fā)送預定數(shù)量的測試包，獲得測試包在各條路由的傳輸時延；第一保存子模塊，用于分別計算測試包在各條路由的傳輸時延平均值；將所述傳輸時延平均值保存為路由時延信息。附記3.根據(jù)附記2所述的設(shè)備，所述時延信息存儲模塊，還包括第二保存子模塊，用于分別計算測試數(shù)據(jù)包在各條路由的傳輸時延方差，將所述傳輸時延方差保存為路由時延信息。附記4.根據(jù)附記2或3所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，具體配置為計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。附記5.根據(jù)附記4所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，進一步配置為優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由。附記6.根據(jù)附記3所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，具體配置為計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由；在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的可用路由。附記7.根據(jù)附記1-3任一項所述的設(shè)備，還包括時延信息進行更新模塊，用于在發(fā)送所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對所述時延信息存儲模塊預存的時延信息進行更新。附記8. 一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括如附記1-7任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。附記9. 一種路由選擇控制方法，包括在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；
當前節(jié)點獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述當前節(jié)點到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢當前節(jié)點到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；根據(jù)查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由， 對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。附記10.根據(jù)附記9所述的方法，所述在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息，包括節(jié)點向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點發(fā)送預定數(shù)量的測試包，獲得測試包在各條路由的傳輸時延；分別計算測試包在各條路由的傳輸時延平均值，將所述傳輸時延平均值保存為路由時延信息。附記11.根據(jù)附記10所述的方法，還包括分別計算測試數(shù)據(jù)包在各條路由的傳輸時延方差，將所述傳輸時延方差保存為路由時延信息。附記12.根據(jù)附記10或11所述的方法，所述在可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，包括計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。附記13.根據(jù)附記12所述的方法，還包括優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由。附記14.根據(jù)附記11所述的方法，所述在可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，包括計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由；在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的可用路由。附記15.根據(jù)附記9-11任一項所述的方法，還包括發(fā)送所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對預存的時延信息進行更新。附記16. —種存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品，所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行如附記9-15任一項所述的方法。附記17. —種存儲介質(zhì)，其承載有機器可讀取的指令代碼，所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行如附記9-15任一項所述的方法。雖然已經(jīng)詳細說明了本發(fā)明及其優(yōu)點，但是應當理解在不脫離由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明實施例的術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其它變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其它要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括時延信息存儲模塊，用于預存所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；時延要求確定模塊，用于在獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢模塊，用于查詢所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；路由選擇模塊，用于根據(jù)所述查詢模塊的查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述時延信息存儲模塊，包括測試子模塊，用于向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點發(fā)送預定數(shù)量的測試包，獲得測試包在各條路由的傳輸時延；第一保存子模塊，用于分別計算測試包在各條路由的傳輸時延平均值；將所述傳輸時延平均值保存為路由時延信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，所述時延信息存儲模塊，還包括第二保存子模塊，用于分別計算測試數(shù)據(jù)包在各條路由的傳輸時延方差，將所述傳輸時延方差保存為路由時延信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，具體配置為計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，進一步配置為優(yōu)先選擇傳輸時延平均值小于傳輸時延要求的可用路由。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，所述路由選擇模塊，具體配置為計算各條可用路由傳輸時延平均值與傳輸時延要求的差值，選擇具有最小差值絕對值的可用路由；在多條可用路由對應的差值絕對值相同的情況下，優(yōu)先選擇具有最小傳輸時延方差的可用路由。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的設(shè)備，還包括時延信息進行更新模塊，用于在發(fā)送所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對所述時延信息存儲模塊預存的時延信息進行更新。
8.一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
9.一種路由選擇控制方法，包括在節(jié)點中預存該節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；當前節(jié)點獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述當前節(jié)點到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢當前節(jié)點到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；根據(jù)查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括發(fā)送所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包本次傳輸?shù)膶嶋H時延，對預存的時延信息進行更新。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和路由選擇控制方法。一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括時延信息存儲模塊，用于預存所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點的路由時延信息；時延要求確定模塊，用于在獲得待傳輸數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中攜帶的傳輸時延要求信息，確定所述數(shù)據(jù)包從所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的傳輸時延要求；查詢模塊，用于查詢所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到達目標節(jié)點的可用路由、以及所述可用路由對應的預存時延信息；路由選擇模塊，用于根據(jù)所述查詢模塊的查詢結(jié)果，在所述可用路由中選擇與所確定的傳輸時延要求最接近的路由，對所述數(shù)據(jù)包進行傳輸。上述方案，能夠使數(shù)據(jù)包在一個較為穩(wěn)定的時延范圍內(nèi)傳輸至目標節(jié)點，改善業(yè)務質(zhì)量。
文檔編號H04W40/24GK102457933SQ20101053039
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者呂超, 李成, 王昊, 田軍 申請人:富士通株式會社