CN1698318A - 在移动特定网络中的路由发现装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在移动特定网络中的路由发现装置和方法。在考虑移动特定网络中终端的能量的效率的同时，通过建立服务路由，该路由发现装置和方法无缝地维持提供服务的路由。移动主机广播服务请求消息。移动主机中的一个中继主机选择服务请求消息，计算移动主机的功率信息，在所选择的服务请求消息中包括的功率信息中包括移动主机的计算的功率信息，以及再广播该服务请求消息。移动主机的目的主机选择服务请求消息，产生服务响应消息，以及沿所选择的消息的路由发送服务响应消息。

Description

在移动特定网络中的路由发现装置和方法
技术领域
一般地说本发明涉及一种路由发现(route discovery)装置和方法，更具体地说，涉及一种在移动特定(ad-hoc)网络中执行路由发现操作的装置和方法。
背景技术
通常，在预定的网络中的路由发现是在信号或数据从源节点发送到目的节点时确定优选路径的过程。因为在有线网络中的所有节点具有稳定性但没有移动性，线路设定操作仅执行一次或以特定长的周期为单元执行。在所有的网络比如干线网、专用网等中已经执行了线路设置操作时具有有线网络的通信系统可以发送信号或数据。
当前存在数量大量增加的专用网络。典型的专用网络是LAN(局域网)。LAN通过TCP/IP(传输控制协议/网际协议)执行通信。普遍使用的物理传递层主要运用以太网。当前使用从LAN发展的因特网/内联网的公司通过将LAN耦合到外部网络的各种类型的通信网络处理许多任务。
典型的无线网络的实例是执行移动电话通信和移动数据通信的蜂窝移动通信系统。作为无线网络，考虑无线通信系统比如无线LAN、MAN(城域网)和WAN(广域网)。一种无线LAN是移动特定网络。这种移动特定网络不执行集中化管理，并且是一种用于临时地配置网络但不基于固定的网络的系统。
下文详细地描述无线移动特定网路。在移动特定网络中包括的移动通信终端使用无线电信道广播特性能够在任何时候在任何地方与其它装置方便地交换数据。
移动特定网络可以使用广播特性在灾害国家、战争国家、会议、个人网络或家庭网络中快速地配置通信环境，即使不存在骨干通信结构。即，移动特定网络没有配备特殊的控制器作为执行中央管理操作的固定的主机。因此，构成移动特定网络的移动通信终端在起主机作用的同时执行用于信息选择路由的路由器功能。在具有移动性的终端执行路由器功能时，在任何时候都可以改变路由，因为终端的移动性的缘故移动特定网络可以动态地连接和断开事先配置的网络。如上文所述，因为移动特定网络具有与先前存在的有线网络不同的特性，因此要求与在先前存在的有线网络中使用的路由选择协议或服务搜索方法不同的用于移动特定网络的协议或服务搜索方法。
通过考虑在移动特定网络中的移动通信终端的动态布局(topology)变化或移动性而设计的典型路由选择协议是AODV(特定请求式(On-demand)距离矢量)路由选择协议或DMARP(请求式多广播路由选择协议)。
AODV路由选择协议或ODMRP是在每个主机事先建立了数据路由的状态下确定路由的协议。即，AODV路由选择协议或ODMRP在存在要选择路由的数据时使用路由设置操作的控制消息以立即响应的方式建立数据路由。如果需要的话，上述的协议可以通过建立数据路由针对移动特定网络的频率路径变化采取措施。即，在移动特定网络中确定路由的方法具有将服务搜索功能添加到适合于分布式环境的路由选择算法的机构。
IETF(因特网工程部)MANET(移动特定NET网络)工作组正在考虑进行移动特定网络的特性的协议的开发。此外，因为移动特定网络的终端具有有限的电池容量等，因此该工作组正在进行考虑有限的电池容量能够有效地消耗能量或功率的路由选择方法的研究。
附图1所示为移动特定网络的基本结构。如附图1所示，多个移动主机110至190使用广播方法进行通信。在附图1中，假设参考标号110表示希望接收服务的服务请求主机，参考标号190表示目的主机。在这个情况下，移动主机120至180(除了服务请求主机110和目的主机190之外)变成中继主机。
为了在移动特定网络中的希望接收服务的主机110和在移动特定网络中的目的主机190之间建立服务路由，服务请求主机110产生并广播包括所需的服务信息和目的信息的消息。中继主机120至180产生中继消息以将服务请求消息转递给提供服务的目的主机190，然后将所产生的消息广播给总移动特定网络100。
通过将中继消息从相邻的主机传递给该相邻主机的下一主机，移动特定网络运用路由选择方法以确定最短距离的目标主机。即，在服务请求主机110和目的主机190之间确定并建立服务路由。
为了建立线路，一旦从服务请求主机110接收消息，目的主机190检查在服务请求消息中记录的服务消息。按照检查的结果，如果目的主机190可以提供服务，则它产生服务响应消息以将所产生的消息发送给对应的服务请求主机110。但是，如果目的主机190不能提供服务，则将服务请求消息再广播给移动特定网络100。
如上文所述，移动特定网络在服务请求者和服务提供商之间提供最短的路由。即，移动特定网络计算在服务请求者和服务提供商之间交换控制消息所要求的转发(hop)数量并设定具有最小转发次数的路由作为服务路由。然而，确定最短的路由时未考虑电池容量，尽管在移动特定网络中的每个终端具有有限的电池容量。服务路由可能因对应的主机的电池消耗而被切断，因此所建立的服务路由可能丢失。结果，用于通信的当前路由设置操作所用的所有的消息都变得不需要，对于无缝(seamless)通信，必须重新建立服务路由。因此，因为必须传递控制消息以便可以实施新的路由设置操作，因此存在的问题是终端或无线电信道资源不必要的消耗。
此外，存在的另一问题是在其中移动通信终端确定服务路由的总网中控制消息的泛滥招致了控制消息的系统开销(overhead)。
本发明的概述
因此，考虑到上述和其它问题设计了本发明，本发明的一个目的是提供一种在考虑移动特定网络中的能量的效率的同时使移动通信终端能确定服务线路的装置和方法。
本发明的另一目的是提供一种能够减小由服务请求控制消息的泛滥引起的系统开销的装置和方法。
本发明的另一目的是提供一种在移动特定网络中有效地利用移动通信终端的有限电池容量的装置和方法。
本发明的再一目的是提供一种无缝地保持在移动特定网络中提供服务的路由的装置和方法。
根据本发明的一方面，上述和其它的目的通过一种在移动特定网络中确定路由的移动主机实现，包括：使用使移动主机能够发送消息或数据的链路传输功率和剩余的电池功率(power)计算功率信息的功率信息计算器；产生确定请求的服务的主机的消息和产生包括由功率信息计算器计算的功率信息的SQPE(服务查询功率延长(Service Query Powerv Extension))消息的消息发生器；将所产生的SQPE消息转换为无线电信号并将该无线电信号广播到移动特定网络的无线电模块；以及控制产生SQPE消息的操作、计算功率信息的操作和无线电模块的控制器。
根据本发明的另一方面，上述和其它的目的通过一种在包括多个移动主机的移动特定网络中确定路由的方法实现，包括：通过形成服务请求的移动主机，广播包括服务信息、移动主机的地址、服务目的地址和功率信息的服务请求消息；通过移动主机的一个中继主机，从在第一次接收服务请求消息时接收的服务请求消息中选择具有最大的功率信息的服务请求消息，计算移动主机的功率信息，在所选择的服务请求消息中包括的功率信息中包括移动主机的所计算的功率信息，并再广播该服务请求消息；以及通过移动主机的目的主机，在第二次接收服务请求消息时从所接收的服务请求消息中选择具有最大的功率信息的服务请求消息，产生服务响应消息并沿所选择的消息的路由发送服务响应消息。
附图的简要说明
结合附图通过下文的详细描述将会更加清楚本发明的上述目的和其它目的、特征和优点，在附图中：
附图1所示为移动特定网络的基本结构；
附图2所示为说明根据本发明的优选实施例的移动主机的内部方块图；
附图3所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机建立服务路由并用作中继主机时的控制操作的流程图；
附图4所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机建立服务路由时的控制操作的流程图；和
附图5A和5B所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机用作中继主机时的控制操作的流程图。
优选实施例的详细描述
下文参考附图详细地描述本发明的优选实施例。在下文的描述中，省去了对包含的公知功能和结构的详细描述，如果它可能使本发明的主题更加不清楚。下文的术语或表述基于与本发明相关的功能定义。所定义的术语或表述可以根据用户或操作员的意图或通常做法改变。因此，这些术语基于本发明的全部内容。在下文中，移动终端称为移动主机。因此，在移动特定网络中“移动主机”指移动终端。此外，在移动特定网络中“主机”是移动主机。
根据本发明的移动特定网络的结构与在附图1所示的结构相同。即，根据本发明的移动特定网络也包括服务请求主机110、中继主机120至180和目的主机190。
附图2所示为说明根据本发明的优选实施例的移动主机的内部方块图。更具体地说，附图2所示为服务请求主机110的内部方块图和中继主机120的内部方块图。服务请求主机110、目的主机190和中继主机120至180内部具有相同的结构。
在服务请求主机110中，功率信息计算器111计算耦合到移动主机的特定的链路的传输功率和在移动主机中剩余的电池功率。通过功率信息计算器111计算的结果功率值与特定的链路的传输功率值成反比，而与剩余的电池功率值成正比。根据本发明的所有的服务请求主机110至190存储所计算的功率值。在服务请求主机110至190中的每个中提供的功率信息计算器按公式1计算功率信息。
P i = ( B i L i ) - - - ( 1 )
在公式1中，Pi表示通过第i个移动主机的功率信息计算器计算的结果功率值，Bi表示第i个移动主机的剩余电池功率值，以及Li表示在第i个移动主机中的特定的链路的传输功率值。
消息发生器112产生通过本发明获取的消息。根据本发明第一消息是SQPE(服务查询功率延长)消息，它是确定能够提供服务请求主机110所希望的服务消息的主机所需要的消息。根据本发明的第二消息是SRPE(服务应答功率延长)消息，它是响应通过服务请求主机110发送的SQPE消息。SRPE消息通过能够提供由发送SQPE消息的主机请求的服务的主机产生。
SQPE消息是通常用于确定服务路由的消息。根据本发明，SQPE消息是将功率信息添加到常规的SQPE消息中重新产生的消息。因此，用于本发明的SQPE消息不同于常规的SQPE消息。在下文中，  SQPE消息仅指示根据本发明的消息。在根据本发明的SQPE消息中包括的字段在下表1中示出。
表1
    序号     SQPE消息字段
    1     产生SQPE消息的主机地址
    2     形成服务请求的主机地址
    3     服务名称
    4     服务目的主机的地址
    5     SQPE消息的序列号
    6     与SQPE消息关联的转发次数
    7     功率信息
如表1所示，根据本发明SQPE消息包括功率信息字段。功率信息字段包括基于上述公式1的值。
在表2中示出了在根据本发明的SRPE消息中包括的字段。用于本发明的SRPE消息不同于常规的SRPE消息。在下文中，SRPE消息仅指示根据本发明的消息。
表2
序号   SRPE消息字段
1   产生SRPE消息的主机地址
2   能够提供服务的主机地址
3   服务名称
4   服务目的主机的地址
5   服务请求主机的地址
6   在服务请求主机和服务目的主机之间的距离
7   功率信息
如表2所示，根据本发明SRPE消息包括功率信息字段。功率信息字段包括基于上式1的值。
消息选择器113从自控制器116中接收的SQPE消息中选择具有最大的功率值的消息。SQPE消息从相邻的主机中接收。即，从无线电模块117通过控制器116接收SQPE消息。下文更加详细地描述控制器116。
存储器114包括路由高速缓冲存储器200和服务路由表300。路由高速缓冲存储器200临时地存储为服务交换的消息信息。因此，路由高速缓冲存储器200缓存在所接收的SQPE消息中包括的各种信息字段。首先，路由高速缓冲存储器200缓存所请求的服务信息。其次，路由高速缓冲存储器200缓存与传递SQPE消息所要求的转发次数关联的主机信息。第三，根据本发明路由高速缓冲存储器200缓存功率信息等。因此，在移动主机是中继主机时，可以确定通过使用在路由高速缓冲存储器200中存储的信息能够提供服务信息的主机发送的SRPE消息的路由。在下表3中示出了在路由高速缓冲存储器200中存储的信息字段。
表3
    序号   路由缓存字段
    1   在SQPE消息中所请求的服务信息
    2   在SQPE消息中的服务目的主机地址
    3   发送SQPE消息的先前主机的地址
    4   在SQPE消息中的功率信息
    5   在SQPE消息中的时间标记
如上文表3所示，根据本发明在路由高速缓冲存储器200中存储的消息字段包括功率信息。此外，确定服务路由所要求的信息和指示消息的时效的时间标记存储在路由高速缓冲存储器200中。
参考附图1描述其中服务请求主机110连接到服务目的主机190并建立服务路由以使连接到服务目的主机190的打印机服务器可以打印的情况。服务请求主机110产生建立到打印机服务器的服务路由的SQPE消息，然后将所产生的SQPE消息广播。在转发在表1中所示的消息时，相邻的中继主机120至180将该消息发送给目的主机190，同时将该信息存储在存储器的路由高速缓冲存储器200中。一旦接收SQPE消息，目的主机190产生并广播在表2中所示的SRPE消息，以使目的主机190将应答信号传递给服务请求主机110。在中继主机120至180中距目的主机190最近的移动或中继主机180将如表4所示的消息存储在路由高速缓冲存储器200中。
表4
服务名称 服务目的主机地址 先前主机(或中继主机)地址 功率信息 时间标记
打印机   190   160   P1   T1
打印机   190   160   P1   T2
更具体地说，存储如表4所示的从其它的相邻的中继主机170和160中接收的消息。
在存储器114中存储的服务路由表300存储耦合到服务路由的移动主机的信息，以存储在服务请求主机110和目的主机190之间建立的服务路由的信息。在服务请求主机110广播SQPE消息时，服务路由表300存储转发该消息的中继主机的信息。服务路由表300存储所请求的服务信息、目的主机的地址和对应于将消息传递给请求的服务的目的主机的下次转发的移动主机的信息。在服务路由表300中存储的相应的字段在下表5中示出。
表5
序号   服务路由表字段
1   服务名称
2   服务请求主机的地址
3   目的主机的地址
4   朝提供服务的目的主机的下一中继主机的地址
5   服务路由的使用期
服务路由表300存储所有接收广播消息的移动主机的信息以用于确定服务路由。表6示出了在从用于打印机服务的目的主机190中接收SRPE消息的服务请求主机110中提供的服务路由表300中存储的示例性信息。
表6
服务名称 服务请求主机的地址 目的地址 下一主机的地址 路由的使用期
打印机 110  190  130  T1
在移动主机110是中继主机时，消息处理器115从相邻的主机接收SQPE或SRPE消息并转发所接收的消息。即，在SQPE或SRPE消息通过控制器116从无线电模块117接收时，对所接收的消息执行转发操作。
控制器116控制功率信息计算器111、消息选择器113、消息发生器112和消息处理器115。实际上，控制器116能够执行功率信息计算器111、消息选择器113、消息发生器112和消息处理器115的功能。在本发明中提供单独的部件仅为了分别解释它们的功能。因此，在实际实施产品时，在该产品中提供的控制器116被配置成它可以处理上文描述的所有功能。可替换地，控制器116可以被配置成它仅可以处理部分功能。
在移动主机之间发送/接收消息或数据时，无线电模块117无线地处理发送/接收的消息或数据。即，无线电模块117将要发送的消息或数据升频变换为对应的频带并根据预定的发送方案处理经升频变换的消息或数据并发送处理的结果。无线电模块117与发送方案相反地处理接收的消息或数据并降频变换处理的结果。
参考附图1，为传递SQPE和SRPE消息，服务请求主机110产生SQPE消息以形成服务请求并将所产生的SQPE消息广播给总移动特定网络100。根据本发明SQPE消息包括功率信息。因此，移动特定网络100的中继主机120至180接收广播的SQPE消息并通过相邻的主机将所接收的SQPE消息转发给目的主机190。中继主机120至180转发包括它们的功率信息的SQPE消息。中继主机120至180每个确定SQPE消息是否已经被重复地接收。此外，中继主机120至180中的每个搜索所接收的SQPE消息并确定它是否能够提供服务信息。
如果中继主机120至180每个确定SQPE消息还没有被重复地接收并且它能够提供服务信息，则对应的中继主机响应所接收的SQPE消息产生并发送SRPE消息。即，在存储与所请求的服务的目的主机190关联的信息时，虽然对应的主机是中继主机，但是对应的主机仍然产生SRPE消息。然而，在存储与目的主机关联的路由信息的目的主机或中继主机产生SRPE消息时，它等待预定的时间从其它的中继主机接收SQPE消息。
如上文所述，在服务路由建立时主机等待接收SQPE消息以选择具有最大的功率的主机。结果，存储与目的主机关联的路由信息的目的主机或中继主机将预定的时间所接收的所有SQPE消息存储在路由高速缓冲存储器200中。此外，在经过了预定的时间时，主机从多个SQPE消息中选择具有最大的功率信息的SQPE消息。
随后，存储与目的主机关联的路由信息的目的主机或中继主机存储所选择的SQPE消息的源主机的信息、转发SQPE消息的先前主机的信息和在它的服务路由表300中的请求的服务信息。存储与目的主机关联的路由信息的目的主机或中继主机响应SQPE消息产生SRPE消息，并将所产生的SRPE消息发送给产生SQPE消息的服务请求主机110。因为SRPE消息通过建立的服务路由发送，因此不采用广播操作。即，使用在每个移动主机的路由高速缓冲存储器200中存储的信息建立到产生SQPE消息的服务请求主机110的服务路由，然后通过所建立的服务路由传递SRPE消息。在SRPE消息中包括的功率信息是从多个SQPE消息中选择的SQPE消息中包括的功率信息。耦合到将SRPE消息发送到服务请求主机110的服务路由的中继主机识别所选择的链路的功率信息。
从自先前的主机接收的SQPE消息中可以识别链路功率信息。如上文所描述，在使用从先前的主机接收的SQPE消息中包括的功率信息更新要发送到下一主机的功率信息时，第i个中继主机根据公式2更新。
Pi′＝αPi-1+(1-α)Pi    …(2)
在公式2中，“pi′”是在第i个中继主机中更新的功率信息，“α”是随主机的移动速度变化的加权值，“Pi-1”是在从第(i-1)个主机中接收的SQPE消息中包括的功率信息，以及“Pi”是接收SQPE消息的移动主机的功率信息。“Pi”是使用公式1计算的值。
在接收SQPE消息的主机是目的主机190时，目的主机190在它自己的路由高速缓冲存储器200中在预定的时间缓存所接收的SQPE消息的信息。在这种情况下，在目的主机190最近的主机是除了中继主机之外的服务请求主机。在预定的时间结束时，目的主机190选择具有最大的功率信息值的SQPE消息。随后，目的主机190响应SQPE消息产生SRPE消息，并将所产生的SRPE消息发送给产生SQPE消息的服务请求主机110。SRPE消息包括在通过目的主机所选择的SQPE消息中包括的功率信息值。因此，从SRPE消息中可以识别耦合到服务请求主机的服务路由的中继主机的链路的功率信息。
接收SRPE消息的中继主机存储在服务路由表300中的SRPE消息中包括的服务信息。更具体地说，使用所存储的路由缓存信息，中继路由器在传递SRPE消息时将SRPE消息发送给先前选择的中继主机。类似地，其它的中继主机分别将SRPE消息传递给它们先前的中继主机。
如果产生并发送SQPE消息的服务请求主机通过上述的操作接收SRPE消息，则它的服务路由表300基于SRPE消息存储路由信息和功率信息。因此，建立了在服务请求主机和服务目的主机之间的服务路由。
附图3所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机建立服务路由并用作中继主机时的控制操作的流程图。在附图3中，假设移动主机是在附图1中所示的移动主机110。
在步骤301中，移动主机确定是否已经产生了服务路由发现请求事件。如果还没有产生服务路由发现请求事件，则移动主机110连续地维持在上述的步骤301中备用(standby)状态。然而，如果已经产生了服务路由发现请求事件，则在步骤303中移动主机110确定与服务路由发现请求事件关联的服务路由信息是否存储在移动主机110的服务路由表300中。如果该服务路由信息存储在服务路由表300中，则在步骤304中在对应的路由信息的使用期内不执行朝另一主机的路由发现操作。然而，如果在服务路由表300中没有存储服务信息，则移动主机110执行朝另一主机的路由发现操作。即，在步骤305中形成服务请求的移动主机110使用公式1计算功率信息。在步骤306中，移动主机110根据本发明产生并广播路由发现操作的SQPE消息。
在步骤307中，移动主机110维持备用状态。在上述步骤307中的备用状态与在步骤302的操作相同。即，备用状态是等待特定的事件发生的状态。为了方便解释指示由在附图3中的不同的参考标号表示的备用状态的不同位置。
在步骤307中在维持备用状态的同时，在步骤308中移动主机110确定是否从另一移动主机中接收了SQPE消息。即，确定移动主机110是否用作中继主机。如果移动主机110还没有从另一移动主机接收到SQPE消息，则它进行到步骤315。然而，如果移动主机110已经接收到SQPE消息，则它进行到步骤309。
在步骤309中，移动主机110检查在所有的SQPE消息中包括的所有功率信息字段。在步骤310中，移动主机110从所有的功率信息字段中选择具有最大的功率信息的SQPE消息。在步骤311中，移动主机110将在步骤310中所选择的SQPE消息中包括的功率信息与在步骤305中计算的它自己的功率信息组合。在步骤312中，移动主机110根据组合的结果更新SQPE消息或者产生具有在步骤311中更新的功率信息的SQPE消息。最后，在步骤313，移动主机110广播具有更新的功率信息的SQPE消息。
然而，在步骤315，移动主机110响应在步骤306发送的SQPE消息确定是否从移动特定网络100的特定主机中已经接收到了SRPE消息。如果还没有接收到SRPE消息，则移动主机110维持在步骤307中的备用状态。
然而，如果响应SRPE消息已经从移动特定网络100中接收了SRPE消息，则在步骤316中移动主机110将SRPE消息的服务路由信息存储在服务路由表中。随后，移动主机110不再执行路由发现操作，只要没有放弃对应的服务的路由信息，并运用在步骤316中存储的服务路由信息。
附图4所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机建立服务路由时的控制操作的流程图。在附图4中，假设移动主机是在附图2中示出的移动主机110。在附图4中示出的控制流程图与移动主机110的内部结构一起描述。
参考附图4，移动主机110的控制器116确定是否从用户产生了服务请求事件。从用户产生的服务请求事件是在执行特定的程序的同时根据需要产生的用户请求。在附图2中没有示出用户接口。如果没有产生服务路由请求事件，则在步骤402中控制器116连续地维持备用状态。然而，如果从用户产生了服务路由请求事件，则在步骤403中控制器116收集所希望的服务信息比如服务名称、服务主机地址等。即，控制器116收集能够提供用户请求的服务的移动主机的地址信息和服务名称比如用户请求的打印机服务。
在步骤404中，控制器116确定用户请求的服务的服务路由信息是否存储在存储器114的服务路由表300中。如果对应的服务信息存储在服务路由表300中并且服务路由有效，则控制器116进行步骤405。有效的服务路由意味着服务路由的使用期还没有到期。在步骤405中控制器116完成服务路由发现操作。即，由于控制器116识别对应的服务的路由信息，因此在服务路由信息的剩余使用期内不再另外执行服务路由发现操作。
然而，如果所希望的服务信息没有存储在服务路由表300中，则控制器116进行到步骤406并根据公式1控制计算移动主机110的功率信息的操作。在此，功率信息计算操作的结果值与到链路的传输操作的功率成反比，而与剩余的电池功率成正比。在控制器116的控制下通过功率信息计算器111执行功率信息计算。
在步骤407中，控制器116产生用于确定提供所希望的服务信息的主机的SQPE消息。即，控制器116控制消息发生器112以产生SQPE消息。在步骤408中，控制器116控制无线电模块117以使在步骤407中产生的SQPE消息可以广播到属于移动特定网络100的主机。在步骤409，控制器116保持备用状态。在此，在步骤402的备用状态与在步骤409的备用状态相同。为方便解释指示通过不同的参考标号表示的备用状态的不同的位置。
在步骤409中保持备用状态的同时，在步骤410中移动主机110的控制器116响应通过移动主机110产生的SQPE消息确定从移动特定网络100的特定主机120至190中的一个中是否已经接收了SRPE消息。控制器116通过无线电模块117接收的SRPE消息确定是否是响应通过移动主机110产生的SQPE消息的消息。如果没有接收到响应SQPE消息的SRPE消息，则在上述的步骤409中控制器116连续地保持备用状态。然而，如果已经接收了SRPE消息作为对应SQPE消息的响应信号，则控制器116进行到步骤411，在步骤41中它将在SRPE消息中包括的服务信息存储在存储器114的服务路由表300中。因此，作为响应产生SQPE消息的服务请求主机110接收SRPE消息。随后，服务请求主机110将SRPE消息的信息存储在它的服务路由表300中。因此，在移动主机110和目的主机190之间建立了服务路由。
附图5A和5B所示为说明根据本发明在移动特定网络的移动主机用作中继主机时的控制操作的流程图。参考附图5A和5B描述根据本发明的另一实施例的控制流程。即，附图5A和5B所示为其中中继主机将SQPE消息作为服务请求消息处理和将SRPE消息作为服务响应消息处理的控制过程。在附图5A和5B中，假设移动主机指附图1的移动主机170，并且移动主机170的内部结构由附图2的参考标号120表示。在附图5A和5B中所示的控制流程图与移动主机170的内部结构一起描述。
移动主机170的控制器126在步骤501中保持备用状态。在此，备用状态限于等待接收路由设置操作的SQPE消息或响应SQPE消息的SRPE消息的状态。此外，假设移动主机170不是产生SQPE消息的移动主机。
移动主机170的控制器126在上述的步骤501中保持备用状态，并在步骤502中确定从无线电模块127中从另一移动主机中是否已经接收了服务路由设置请求。如果从无线电模块127中已经接收了SQPE消息，则在步骤503中控制器126确定是否已经接收了所接收的SQPE消息。在控制器126中确定是否重复地接收了SQPE消息时，它使用临时地存储SQPE消息的存储器124的路由高速缓冲存储器200的信息。
在所接收的SQPE消息已经缓存在路由高速缓冲存储器200中时，在步骤504中控制器126放弃所接收的SQPE消息。即，在从相同的移动主机中接收到相同的消息至少两次时，控制器126使用路由高速缓冲存储器200放弃所接收的消息。然而，如果所接收的SQPE消息还没有缓存在路由高速缓冲存储器200中，则在步骤505中控制器126确定是否可基于所接收的SQPE消息提供请求的服务信息。此外，控制器126基于SQPE消息确定是否服务路由信息存在于存储器124的服务路由表300中。
如果在服务路由表300没有存在基于所接收的SQPE消息的请求的服务信息，则控制器126执行步骤506。然而，如果请求服务信息存在于服务路由表300中，则控制器126执行步骤519。参考附图5B描述上述的步骤519。
在步骤506中，控制器126存储在存储器124的路由高速缓冲存储器200中所接收的SQPE消息中包括的信息。在路由高速缓冲存储器200中缓存的信息包括基于所接收的SQPE消息的请求服务信息、发送SQPE消息的先前主机的信息、功率信息等。这个信息用于确定为作为对SQPE消息的响应的SRPE消息选择路由的服务路由。
在步骤507中，控制器126在第一定时器中预设时间t1。在第一定时器中预设的时间t1是接收除了所接收的SQPE消息之外的其它SQPE消息并使用所接收的SQPE消息建立最有效的路由所要求的时间。
在步骤508中，控制器126确定是否已经接收到了指示第一定时器超时的信号。如果还没有接收到该信号，则控制器126进行到用于另一SQPE消息处理状态的步骤509。在此，另一SQPE消息处理状态是指这样的状态：其中与相同的目的主机和相同的服务请求主机关联的相同的服务请求的SQPE消息从另一移动主机被接收并且在第一定时器中预设的时间所接收的消息缓存在路由缓冲器中。SQPE消息从另一移动主机被接收以便使用移动特定网络并广播该消息。如上文所描述，在第一定时器中预设的时间接收并存储SQPE消息。仅在接收相同的消息至少两次时，放弃该消息。
如果已经接收了指示第一定时器超时的信号，则在步骤510中控制器126在第一定时器的时间从路由高速缓冲存储器200中检索所接收的SQPE消息中包括的功率信息。在检索在存储器124中提供的路由高速缓冲存储器200之后，在步骤511中控制器126从路由高速缓冲存储器200中选择具有最大的功率信息的SQPE消息。
在步骤512中，控制器126控制功率信息计算器121以计算移动主机120的功率信息。移动主机120的功率信息可以根据公式1计算。在步骤513中，控制器126组合移动主机120的电池功率信息、发送消息或数据的链路的发送功率信息和在步骤511所选择的SQPE消息的功率信息，由此产生更新的功率信息。使用上述公式2产生更新的功率信息。在步骤514中，控制器126使用在上述的步骤513中更新的功率信息更新SQPE消息，在步骤515中，再广播包括更新的功率信息的SQPE消息给移动特定网络100。
在步骤516中，确定是否从另一相邻的移动主机接收SRPE消息。如果还已经接收到了SRPE消息，则控制器126保持在步骤501中的备用状态。然而，如果已经接收到了SRPE消息，则在步骤517中控制器126将所提供的服务路由表300的服务信息存储在存储器124。换句话说，控制器126抽取在SRPE消息中包括的服务信息、发送SRPE消息的先前移动主机的信息、服务路由信息等，并将所抽取信息存储在服务路由表300中。随后，控制器126搜索先前的移动主机，然后在步骤518中将SRPE消息发送给搜索的先前的移动主机。使用在步骤506中在路由高速缓冲存储器200中缓存的信息可以识别先前的移动主机。
参考附图5B，按照在附图5A中在步骤505上的确定的结果，如果基于SQPE消息的服务信息存在于服务路由表300中，在步骤519中控制器126将接收的SQPE消息缓存在路由缓存器中。在基于SQPE消息的路由信息存在于移动主机中时，移动主机的操作与目的主机的操作相同。根据本发明，在路由高速缓冲存储器200中缓存的信息包括基于所接收的SQPE消息的请求服务信息、发送SQPE消息的先前主机的信息、功率信息等。
在步骤520中，在执行上述的步骤519之后，控制器126在第二定时器中预设时间t2。时间t2预设在第二定时器中以便除了接收的SQPE消息之外从其它的移动主机中接收SQPE消息，并且利用接收的SQPE消息可以发现最有效的路由。
在步骤521设定第二定时器之后，控制器126确定指示第二定时器超时的信号是否已经接收。如果没有接收到表示第二定时器超时的信号，则控制器126在步骤522中保持备用状态。然而，如果在上述的步骤521上已经接收到了指示第二定时器超时的信号，则控制器126进行到步骤523。在此，在步骤522上的备用状态是用于从其它的移动主机接收SQPE消息的等待状态。因此，在接收到不同的SQPE消息时，接收的SQPE消息缓存在路由高速缓冲存储器200中。
随后，在第二定时器到时时，控制器126进行到步骤523。在步骤523中控制器126检查在SQPE消息中具有最大的功率信息的SQPE消息，并在步骤524中选择具有最大的功率信息的SQPE消息。
在步骤521中，控制器126将在步骤524中选择的SQPE消息中包括的信息存储在存储器124的服务路由表300中。在步骤526中，控制器126控制消息发生器产生SRPE消息。通过消息发生器122产生的SRPE消息是对在步骤524中选择的SQPE消息的响应。即，产生如表2中所示的SRPE消息。在SRPE消息中包括的功率信息从在步骤524中选择的SQPE消息中包括的功率信息、移动主机170的功率信息和先前的移动主机的功率信息中产生。因此，从SRPE消息中可以识别耦合到与服务请求主机关联的服务路由的中继主机的链路功率信息。
在步骤527中，控制器126控制无线电模块127发送所产生的SRPE消息。使用在步骤518在路由高速缓冲存储器200中缓存的信息，SRPE消息传递给发送SQPE消息的服务请求主机。即，在移动主机170和服务请求主机之间存在至少一个中继主机时，SRPE消息通过该至少一个中继主机传递。如果中继主机在第一时间从服务请求主机已经接收了SQPE消息，则它直接将SRPE消息转发给服务请求主机。
一旦从中继主机接收SRPE消息，则发送SQPE消息的服务请求主机可以确认该服务路由。即，服务请求主机将在所接收的SRPE消息中包括的服务路由信息存储在服务路由表300中，以便可以建立对应的服务路由。
从上文的描述中可以清楚地看出，本发明提供了多种有利的效果。更具体地说，本发明提供了这样的一种装置和方法：在考虑移动特定网络的能量效率的同时，使移动特定网络能够确定服务路由，由此无缝地提供服务信息，而不会由于移动通信终端的功率消耗造成切断提供服务信息的服务路由。
此外，本发明提供这样的一种装置和方法：考虑用于链路传输的剩余电池功率，选择确定最佳服务路由所需的消息，以及广播所选择的消息，由此在移动特定网络中防止了不需要的信息的泛滥。
虽然为说明的目的已经公开了本发明的优选实施例，在不脱离本发明的范围的前提下本领域普通技术人员会理解到各种修改、增加和替换都是可以的。因此，本发明不限于上述的实施例，而是以下面的权利要求及其它们的等同范围界定本发明。

Claims (21)

1.一种在移动特定网络中确定路由的移动主机，包括：
用于使用使移动主机能够发送消息或数据的链路传输功率和剩余的电池功率计算功率信息的功率信息计算器；
用于产生确定请求的服务的主机的消息和产生包括由功率信息计算器计算的功率信息的SQPE(服务查询功率延长)消息的消息发生器；以及
用于将所产生的SQPE消息转换为无线电信号并将该无线电信号广播到移动特定网络的无线电模块。
2.根据权利要求1所述的移动主机，进一步包括：
用于控制功率信息计算器、消息发生器和无线电模块的控制器。
3.根据权利要求1所述的移动主机，进一步包括：
用于缓存从其它的移动主机接收的SQPE消息的路由高速缓冲存储器；和
用于从自其它的移动主机接收的SQPE消息中选择具有最大的功率信息的SQPE消息的消息选择器，
其中使用它的移动主机的功率信息和在具有最大的功率信息的SQPE消息中包括的功率信息，功率信息计算器产生在SQPE消息中的新的功率信息；和
其中消息发生器和无线电模块基于通过功率信息计算器计算的信息再广播SQPE消息。
4.根据权利要求3所述的移动主机，进一步包括：
用于存储服务路由的信息的服务路由表，
其中在接收SQPE消息时检查服务路由表，以及在存在请求路由信息并且该服务路由有效时该消息发生器产生SRPE(服务应答功率延长)消息。
5.根据权利要求4所述的移动主机，其中SRPE消息包括：
产生SRPE消息的主机的地址；
能够提供服务的主机的地址；
服务名称；
服务请求主机的地址；
服务目的主机的地址；
在服务请求主机和服务目的主机之间的距离；和
功率信息。
6.根据权利要求1所述的移动主机，其中SQPE消息包括：
产生SQPE消息的主机的地址；
服务请求主机的地址；
服务名称；
服务目的主机的地址；和
功率信息。
7.一种在移动特定网络中确定使移动主机能够接收请求的服务的路由的方法，包括：
在请求服务时，收集请求的服务的信息并确定请求的服务的路由信息是否存在于先前提供的服务路由表中；
在请求的服务的路由信息没有存在于服务路由表中时，计算移动主机的功率信息，产生包括计算的功率信息的SQPE(服务查询功率延长)消息，以及广播所产生的SQPE消息；
在接收SRPE消息作为对SQPE消息的响应消息时，建立基于在SRPE(服务应答功率延长)消息中包括的路由信息的服务路由。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在服务线路表中存储在SRPE消息中包括的路由信息。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在SQPE消息从移动主机发送之后，从另一移动主机中接收另一SQPE消息；
在接收的SQPE消息中包括计算的功率信息；和
再广播包括计算的功率信息的SQPE消息。
10.根据权利要求7所述的方法，其中SQPE消息包括：
产生SQPE消息的主机的地址；
服务请求主机的地址；
服务名称；
服务目的主机的地址；和
功率信息。
11.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
在SQPE消息从移动主机发送之后，从另一移动主机接收另一SQPE消息；
确定基于来自另一移动主机的SQPE消息的请求的目的路由信息是否存在于服务路由表中；
在存在请求的目的路由信息时，基于请求目的路由信息产生SRPE消息；
在SRPE消息中包括移动主机的功率信息和服务路由的功率信息；和
将该SRPE消息发送给具有所产生的SQPE消息的另一移动主机。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在服务路由表中存在服务路由信息时，只有当服务路由信息有效时产生SRPE消息。
13.根据权利要求11所述的方法，其中SRPE消息包括：
产生SRPE消息的主机的地址；
能够提供服务的主机的地址；
服务名称；
服务请求主机的地址；
服务目的主机的地址；
在服务请求主机和服务目的主机之间的距离；和
功率信息。
14.一种在移动特定网络中使移动主机能够接收并转发用于路由发现的服务请求消息的方法，包括：
接收服务请求消息；
基于服务请求消息确定请求的目的路由信息是否存在于服务路由表中；
在存在请求目的路由信息时，使用请求目的路由信息产生服务响应消息；
在服务响应消息中包括移动主机的功率信息和服务路由的功率信息；和
将服务响应消息发送给发出服务请求消息的移动主机。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
在服务请求消息第一次被接收时，在预设的时间等待接收指示与另一移动主机和目的主机关联的信息的消息，所接收的消息与作为服务请求消息的服务请求与关联；
从与服务请求与关联的接收的消息中选择具有最大的功率信息的消息；和
根据选择的结果产生服务响应消息。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
在基于服务请求消息的请求的目的信息没有存在于服务路由表中时，在服务请求消息中包括移动主机的功率信息并再广播该服务请求消息。
17.一种在包括多个移动主机的移动特定网络中确定路由的方法，包括：
从多个移动主机的请求移动主机广播包括服务信息、请求移动主机的地址、服务目的地址和功率信息的服务请求消息；
通过多个移动主机中至少一个中继移动主机，从在第一次接收服务请求消息时接收的服务请求消息中选择具有最大的功率信息的服务请求消息，计算至少一个中继移动主机的功率信息，在所选择的服务请求消息中包括的功率信息中包括至少一个中继移动主机的所计算的功率信息，再广播该服务请求消息；和
通过多个移动主机的目的移动主机，从在第二次接收服务请求消息时接收的服务请求消息中选择具有最大的功率信息的服务请求消息，产生服务响应消息，以及沿所选择的消息的路由发送服务响应消息。
18.根据权利要求1 7所述的方法，其中使用在提供服务时的链路功率信息和剩余的电池功率信息产生在每个移动主机中计算的功率信息。
19.根据权利要求17所述的方法，其中通过至少一个中继移动主机更新的服务请求消息的功率信息是考虑先前的中继主机的功率信息和至少一个中继移动中继主机的移动性和功率信息的更新值。
20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
在接收服务请求消息时，通过至少一个中继主机中的每个，检查服务路由表；
在基于服务请求消息的请求的路由信息存在于服务路由表中时，产生服务响应消息；和
将服务响应消息发送给请求移动主机。
21.根据权利要求20所述的方法，其中在基于服务请求消息的路由信息存在于服务路由表中时，只有当路由有效时，至少一个中继主机中的每个中继主机产生服务响应消息。
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