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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. Juni 2004 eingereichten
US-Provisional-Application Nr. 60/582,750, deren gesamter Inhalt
hierin durch Inbezugnahme mitaufgenommen wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren
zum Verbessern der Leistungsfähigkeit
eines On-Demand-Routing-Protokolls in einem drahtlosen Netzwerk.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Drahtlose
Kommunikationsnetzwerke, wie z.B. drahtlose Mobiltelefonnetzwerke,
sind in den letzten Jahrzehnten zunehmend verbreitet worden. Diese
drahtlosen Kommunikationsnetzwerke werden allgemein als „zellulare
Netzwerke" bezeichnet,
da die Netzwerkstruktur derart eingerichtet ist, dass der Servicebereich
in eine Mehrzahl von „Zellen" genannte Bereiche
eingeteilt wird. Ein terrestrisches zellulares Netzwerk beinhaltet
eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Basisstationen oder Basisknoten,
die überall
in dem Servicebereich an dafür vorgesehenen
Stellen geographisch verteilt sind. Jeder Basisknoten beinhaltet
einen oder mehrere Transceiver, die elektromagnetische Signale,
wie z.B. Radiofrequenz (RF)-Kommunikationssignale, an/von mobile(n)
Benutzerknoten, wie z.B. Funktelefonen, die sich innerhalb des Empfangsbereichs
befinden senden und empfangen kann. Die Kommunikationssignale beinhalten
z.B. Sprachdaten, die gemäß einem
gewünschten
Modulationsverfahren moduliert und als Datenpakete übertragen
wurden. Wie von einem Fachmann gewürdigt werden kann, senden und übertragen
Netzwerkknoten Datenpaketnachrichten in einem Multiplexformat, wie
z.B. dem Zeitmultiplex (TDMA)-Format, dem Codemultiplex (CDMA)-Format
oder dem Frequenzmultiplex (FDMA)-Format, das einem einzelnen Transceiver
an einem ersten Knoten erlaubt in seinem Sendebereich gleichzeitig mit
mehreren anderen Knoten zu kommunizieren.
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In
den letzten Jahren wurde ein Typ von mobilen Kommunikationsnetzwerken
entwickelt, der als ein „Ad-Hoc"-Netzwerk bekannt
ist. Bei diesem Typ eines Netzwerkes kann jeder mobile Knoten als
eine Basisstation oder als ein Router für die anderen mobilen Knoten
arbeiten, wodurch die Notwendigkeit für eine feste Infrastruktur
von Basisstationen beseitigt wird. Einzelheiten eines „Ad-Hoc"-Netzwerkes sind
in dem Patent
US 5,943,322 von
Mayor ausgeführt,
deren gesamter Inhalt hierin durch Inbezugnahme mitaufgenommen wird.
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Weiter
fortgeschrittene Ad-Hoc-Netzwerke sind außerdem entwickelt worden, die
zusätzlich
dazu, dass sie mobilen Knoten ermöglichen, miteinander zu kommunizieren
wie bei einem herkömmlichen Ad-Hoc-Netzwerk,
weiter ermöglichen,
dass die mobilen Knoten auf ein festes Netzwerk zugreifen und somit
mit anderen mobilen Knoten kommunizieren, wie z.B. denjenigen in
dem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetz (PSTN) und in anderen Netzen wie z.B. dem
Internet. Einzelheiten dieser fortgeschrittenen Typen von Ad-Hoc-Netzwerken
sind in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/897,790 mit
dem Titel „Ad
Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN
and Cellular Networks",
die am 29. Juni 2001 eingereicht wurde; in der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 09/815,157 mit dem Titel „Time Division Protocol for an
Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access
to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel", die am 22. März 2001
eingereicht wurde; und in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/815,164
mit dem Titel "Prioritzed-Routing
for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer, Mobile Radio Access System", die am 22. März 2001
eingereicht wurde, beschrieben, wobei der gesamte Inhalt von jeder
hierin durch Inbezugnahme aufgenommen wird. Die Inter net Engineering
Task Force (IETF) hat eine „Mobile Ad
Hoc Networks (MANET)" genannte
Arbeitsgruppe eingesetzt zum Standardisieren einer IP-Routing-Protokoll-Funktionsweise,
die geeignet ist für eine
drahtlose Routing-Anwendung sowohl innerhalb statischer als auch
innerhalb dynamischer Topologien mit zunehmender Dynamik aufgrund
von Knotenbewegung oder anderen Faktoren. Zwei dieser On-Demand
(oder Reactive)-Routing-Protokolle, die von der Gruppe in Betracht
gezogen wurden, sind das Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) (RFC
3561) Routing-Protokoll und das Dynamic Source Routing (DSR)-Protokoll
(derzeit als Internet-Draft).
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On-Demand-Routing-Protokolle
erzeugen Routen nur wenn von dem Quellknoten angefordert. Wenn ein
Knoten eine Route zu einem Ziel benötigt, veranlasst er einen Routenermittlungsprozess
(Route Discovery Process) innerhalb des Netzwerkes. Dieser Prozess
ist abgeschlossen, sobald eine Route gefunden ist oder alle Routenmöglichkeiten
untersucht worden sind. Sobald eine Route ermittelt wurde, wird
sie aufrechterhalten durch irgendeine Form eines Routenaufrechterhaltungsverfahrens
(Route Maintainance Procedure) bis entweder das Ziel entlang jedes
Pfades von der Quelle unerreichbar wird oder bis die Route nicht
länger
angefordert ist.
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Typischerweise
beinhaltet die Routenermittlung (Route Discovery) das Aussenden
und Weiterleiten von Route-Request-Paketen (RREQ-Pakete) bis die
Route gefunden ist. Diese Route-Request-Pakete enthalten üblicherweise
die IP-Adresse des die Routenanfrage (Route-Request) hervorbringenden Knotens
und eine die Route-Request-ID (oder RREQ-ID) genannte Zahl. Jeder
Knoten führt
nur eine RREQ-ID, die um eins von der letzten RREQ-ID erhöht wird,
welche von dem Knoten vor dem Initiieren des neuen RREQ-Paketes
verwendet wurde. Die RREQ-ID identifiziert eindeutig eine einzelne
RREQ, wenn sie in Verbindung mit der IP-Adresse des Quellknotens
genommen wird. In anderen Worten identifiziert der Tupel (IP-Adresse
des Quellknoten, RREQ-ID) eindeutig eine bestimmte RREQ in dem Netzwerk.
Wenn ein Knoten diese RREQ empfängt, prüft er derart
dass er bestimmt, ob er eine RREQ mit der gleichen IP-Adresse des
Absenders und RREQ-ID innerhalb der letzten Zeitspanne empfangen
hat. Wenn eine solche RREQ empfangen worden ist, verwirft der Knoten
stillschweigend die neu empfangene RREQ. Auf diese Art und Weise,
wenn der Knoten das Paket wieder von seinen Nachbarn empfängt, wird
er das Paket nicht erneut bearbeiten und erneut weiterleiten.
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Dieses
Verfahren wurde ursprünglich
entwickelt, um den Overhead und die Verarbeitungszeit, die mit dem
RREQ-Paket verbunden sind, wenn es erneut verarbeitet wird, zu verringern,
und ist geeignet, wenn die verwendete Routing-Metrik die Anzahl der
Sprünge
(Hops) in der gewünschten
Route ist. Jedoch kann dieses Verfahren zu nicht-optimalen Routen
führen,
wenn das Protokoll irgendeine andere Metrik verwendet (wie z.B.
Verbindungsgüte,
Verzögerung
oder Durchsatz), wie in der ausführlichen Beschreibung
weiter unten gezeigt, bei der eine möglicherweise bessere Route
nicht ausgewählt
wird, da jeder der Knoten eine erneut versendete Routenanfrage (Route
Request) verwirft, wenn er bereits den gleichen Tupel empfangen
hat. Die optimale Route kann somit niemals gefunden werden mit den
Regeln, die in dem AODV-Protokollentwurf bestimmt sind, insbesondere
wenn kleine Routing-Nachrichten erfolgreich über schlechte Verbindungen übertragen werden
können.
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Dementsprechend
gibt es ein Bedürfnis,
optimale Netzwerkrouten aufzufinden und zu identifizieren, um somit
die Gesamtleistungsfähigkeit
eines Netzwerkes zu verbessern, einschließlich der Verbesserung des
Durchsatzes, der Verzögerung
und der Paketbewältigungsrate.
Die vorliegende Erfindung stellt eine verbessern Leistungsfähigkeit
des Systems eines Funknetzwerkes dadurch bereit, dass Knoten ermöglicht wird,
die einem On-Demand-Routing-Protokoll folgen, Route-Request-Nachrichten
auf der Grundlage der Routing-Metrik mehrmals zu verarbeiten (und
möglicherweise
darauf zu antworten).
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden
leichter zu würdigen
sein anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie in
Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Beispiels eines drahtlosen Ad-Hoc-Kommunikationsnetzwerkes mit
einer Mehrzahl von Knoten ist, wobei ein System und ein Verfahren
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel eines mobilen Knoten darstellt,
der in dem in 1 gezeigten Netzwerk verwendet
wird; und
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3 ein
Blockdiagramm ist, das ein Beispiel eines Netzwerkes aus mobilen
Knoten mit drahtlosen Verbindungen darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines drahtlosen paketvermittelten Ad-Hoc-Kommunikationsnetzwerks 100 darstellt,
das eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet. Insbesondere beinhaltet das
Netzwerk 100 eine Mehrzahl von mobilen drahtlosen Benutzerendgeräten 102-1 bis 102-n (im
folgenden allgemein als Knoten 102 oder mobile Knoten 102 bezeichnet) und
kann, aber muß nicht,
ein festes Netzwerk 104 mit einer Mehrzahl von Zugangspunkten 106-1, 106-2... 106-n (allgemein
als Knoten 106 oder Zugangspunkte 106 bezeichnet)
enthalten, um den Knoten 102 einen Zugang zu dem festen
Netzwerk 104 bereitzustellen. Das feste Netzwerk 104 kann zum
Beispiel ein lokales Kernnetz (LAN) und eine Mehrzahl von Servern
und Gateway-Routern einschließen
zum Versorgen von Netzwerkknoten mit Zugang zu anderen Netzwerken,
wie z.B. anderen Ad-Hoc-Netzwerken, dem öffentlichen Telefonvermittlungsnetz
(PSTN) und dem Internet. Das Netzwerk 100 kann weiter eine
Mehrzahl von festen Routern 107-1 bis 107-n (allgemein
als Knoten 107 oder feste Router 107 bezeichnet)
beinhalten zum Routen von Datenpaketen zwischen anderen Knoten 102, 106 oder 107.
Es wird bemerkt, dass zum Zwecke dieser Erörterungen die oben erörterten
Knoten kollektiv als „Knoten 102, 106 und 107" oder einfach als „Knoten" bezeichnet werden
können.
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Wie
von einem Fachmann gewürdigt
werden kann, können
die Knoten
102,
106 und
107 miteinander
direkt oder über
einen oder mehrere andere Knoten
102,
106 oder
107,
die als ein Router oder Router für
zwischen Knoten versendete Pakete arbeiten, kommunizieren wie in
dem Patent
US 5,943,322 von Mayor
und in den US-Patentanmeldungen mit den Seriennummern 09/897,790,
09/815,157 und 09/815,164, auf die oben hingewiesen wurde, beschrieben
ist.
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Wie
in 2 gezeigt, beinhaltet jeder Knoten 102, 106 und 107 einen
Transceiver oder ein Modem 108, das an eine Antenne 110 gekoppelt
ist, um Signale wie z.B. paketierte Signale gesteuert von einem Controller 112 an
den Knoten 102, 106 oder 107 senden und
von dem Knoten 102, 106 oder 107 empfangen
kann. Die paketierten Datensignale können z.B. Sprach-, Daten- oder
Multimediainformation sowie paketierte Steuersignale einschließlich Knotenaktualisierungsinformation
enthalten.
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Jeder
Knoten 102, 106 und 107 beinhaltet weiter
einen Speicher 114, wie z.B. einen Direktzugriffsspeicher
(RAM) der unter anderem ihn selbst oder andere Knoten in dem Netzwerk 100 betreffende
Routing-Information speichern kann. Wie weiter in 2 gezeigt,
können
bestimmte Knoten, insbesondere mobile Knoten 102, einen
Host 116 beinhalten, der aus irgendeiner Anzahl von Geräten, wie
z.B. einem Notebook-Computerterminal, einer mobilen Telefoneinheit,
einer mobilen Dateneinheit oder irgendeinem anderen geeigneten Gerät bestehen kann.
Jeder Knoten 102, 106 und 107 beinhaltet
außerdem
geeignete Hardware und Software zum Einsetzen des Internet-Protokolls (IP) und
des Address-Resolution-Protokoll (ARP), dessen Verwendungszwecke
von einem Fachmann leicht gewürdigt
werden können.
Die geeignete Hardware und Software zum Einsetzen des Transmission-Control-Protokolls
(TCP) und des User-Datagram-Protokolls
(UDP) können
außerdem
enthalten sein.
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Wie
nun im Detail diskutiert werden wird, stellt die vorliegende Erfindung
ein System und ein Verfahren bereit zum Lokalisieren und Identifizieren von
optimalen Netzwerkrouten, um somit die Gesamtleistungsfähigkeit
eines Netzwerkes zu verbessern, einschließlich der Verbesserung des
Durchsatzes, der Verzögerung
und der Paketbewältigungsrate.
Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine verbesserte Systemleistungsfähigkeit
eines Funknetzwerkes dadurch bereit, dass den Knoten, die einem On-Demand-Routing-Protokoll
folgen, ermöglicht wird,
Routenanfrage-Nachrichten mehrmals auf der Grundlage der Routing-Metrik
zu verarbeiten (und möglicherweise
darauf zu antworten).
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3 veranschaulicht
ein einfaches Netzwerk, durch das die Vorteile der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden. Zum Zwecke der Einfachheit kann angenommen
werden, dass die Kreise in 3 mobile
Knoten sind, die den bei dieser Erfindung für das Standard-AODV-Routing-Protokoll
vorgeschlagenen Änderungen
folgen, und die die Kreise verbindenden Linien geben die Funkverbindungen wiedergeben.
Es wird außerdem
angenommen, dass anfänglich
kein Knoten eine Route für
andere Knoten besitzt. Es wird weiter angenommen, dass die Funkverbindung
zwischen den Knoten A und B schlecht ist, und daher verglichen mit
einer guten Verbindung einen geringeren Durchsatz und höhere Verzögerung aufweist.
Die Verbindung zwischen A und B ist so schlecht, dass vorzugsweise
der Knoten C für
die Kommunikation zwischen A und B sowie zwischen A und D verwendet
wird, oder in anderen Worten ist die Routing-Metrik der Verbindung
A-D schlechter als die gesamte Metrik der Route A-C-B. Es sollte
hier bemerkt werden, dass aufgrund der Eigenschaften von Funkverbindungen
kleine Pakete wie RREQ und RREP immer noch erfolgreich über schlechte
Verbindungen geliefert werden können,
während
relativ große
Pakete misslingen.
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Die
vorliegende Erfindung verbessert die Systemleistungsfähigkeit
eines drahtlosen Netzwerkes, indem Knoten, die einem On-Demand-Routing-Protokoll
folgen, ermöglicht
wird, die Routing-Metrik anstelle von einfach Sprüngen (Hops)
bei Routing-Nachrichten
zu verwenden. Daher wird z.B. ein Knoten eine Route aktualisieren
wenn er ein Route-Request-Paket (RREQ-Paket) oder ein Route-Reply-Paket
(RREP-Paket) mit einer besseren Metrik empfängt, selbst wenn die Sequenznummer
die gleiche wie die in der Routing-Tabelle gespeicherte ist. Sie
verbessert weiter die Leistungsfähigkeit
dadurch, dass sie den Knoten, die einem On-Demand-Routing-Protokoll
folgen, ermöglicht,
Route-Request-Nachrichten mehrmals auf der Grundlage der Routing-Metrik
zu verarbeiten (und möglicherweise darauf
zu antworten). Bei der vorliegenden Erfindung wird anstelle des
stillschweigenden Verwerfens einer RREQ mit einem 2-Tupel (IP-Adresse,
RREQ-ID) die neue RREQ akzeptiert, wenn die in der neuen RREQ übertragene
Routing-Metrik geringer ist als die in der vorhergehenden RREQ übertragene.
Die Metrik kann einfach gleich den Sprüngen (Hops) wie bei den Standardprotokollen
AODV, DSR usw. sein oder kann eine Kombination aus der Funkverbindungsgüte, der
Datenrate, des Datenstaus (Congestion), der Batterieleistung, der
Arten von Vorrichtungen usw., wie in der veröffentlichten US-Patentanmeldung
Nr. 2002/0191573 mit dem Titel „Embedded Routing Algorithms
Under the Internet Protocol Routing Layer of a Software Architecture
Protocol Stack in a Mobile Ad-Hoc Network"; in der US-Patentanmeldung mit der
Seriennummer 60/546,941 mit dem Titel „System and Method for Characterizing
the Quality of a Link in a Wireless Network" mit den Erfindern Avinash Joshi et
al., die am 24. Februar 2004 eingereicht wurde; der US-Provisional-Application
mit der Seriennummer 60/476,237 mit dem Titel „System and Method to Improve
the Network Performance of a Wireless Communication Network by Finding
an Optimal Route between a Source and a Destination" mit dem Erfinder Avinash
Joshi, die am 6. Juni 2003 eingereicht wurde; der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 10/755,346 mit dem Titel "System and Method for Achieving Continuous
Connectivity to an Access Point or Gateway in a Wireless Network
Following an On-Demand Routing Protocol, and to Perform Smooth Handoff
of Mobile Terminals Between Fixed Terminals in the Network" mit dem Erfinder
Avinash Joshi, die am 13. Januar 2004 eingereicht wurde; und der
US-Provisional-Application mit der Seriennummer 60/546,940 mit dem
Titel "A System
and Method for Providing a Measure of Link Reliablity to a Routing Protocol
in an Ad-Hoc Wireless Network" mit
dem Erfinder Guénaël T. Strutt,
die am 24. Februar 2004 eingereicht wurde, wobei der gesamte Inhalt
jeder hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird. Die Metrik
wird in dem RREQ-Paket wie in den oben erwähnten Patentanmeldungen beschrieben übertragen.
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Daher
wird bei der vorliegenden Erfindung die erste RREQ mit dem Tupel
(Quell-IP-Adresse, RREQ-ID),
wie bei den Standard-Protokollen (AODV, DSR) bestimmt, immer verarbeitet,
aber die nachfolgenden (d.h. diejenigen, die mit dem gleichen Tupel (Quell-IP-Adresse,
RREQ-ID) empfangen werden), werden auch verarbeitet, wenn die in
der RREQ übertragene
Metrik geringer ist als die in der vorhergehenden RREQ übertragene.
Um dies zu tun, sollten die Knoten auch die Rooting-Metrik speichern, während sie
das Tupel (Quell-IP-Adresse, RREQ-ID) speichern.
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Sobald
die RREQ für
das Verarbeiten akzeptiert ist, sollten normale Regeln, die durch
Standards bestimmt sind, verwendet werden, um zu entscheiden, ob
die RREQ weitergeleitet oder beantwortet werden muss in Abhängigkeit
von den in den Standards bestimmten Faktoren.
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Die
folgenden Ereignisse werden stattfinden, wenn ein Knoten A in dem
in 3 gezeigten Netzwerk eine Route zu dem Knoten
D finden will und alle Knoten in dem Netzwerk den Änderungen
folgen, die bei dieser Erfindung für das Standard-AODV vorgeschlagen
sind.
- 1. Der Knoten A gibt die RREQ mit seiner
gegenwärtigen
RREQ-ID, (z.B.) x, dessen IP-Adresse und TTL = 1 aus, d.h. die RREQ
wird das Tupel (A, x) besitzen.
- 2. Die Knoten B und C, welche Nachbarn des Knoten A sind, werden
dieses RREQ-Packet empfangen.
- 3. Die Knoten B und C werden überprüfen, ob eine RREQ mit dem Tupel
(A, x) zuvor empfangen worden ist. Wenn sie keine finden, werden
sie diese RREQ verarbeiten. Gemäß der Annahme
besitzen die Knoten B und C keine Route zu dem Knoten D und daher
kann keine RREP von diesen Knoten er zeugt werden. Und da TTL in
der RREQ 1 war, können
die Knoten B und C die RREQ nicht einmal weiterleiten.
- 4. Nachdem er keine Antwort auf die RREQ empfangen hat, wird
der Knoten A unterbrechen und wird die RREQ erneut ausgeben mit
der neuen RREQ-ID
= x + 1, dessen IP-Adresse und der TTL = 2 (hierbei wird angenommen,
dass die Knoten einem erweiterten Suchverfahren folgen). Die RREQ
wird das Tupel (A, x + 1) besitzen.
- 5. Die Knoten B und C werden die RREQ wieder empfangen und werden
sie verarbeiten, da die RREQ mit dem Tupel (A, x + 1) zuvor nicht
empfangen worden ist.
- 6. Da die Knoten B und C immer noch keine Route zu dem Knoten
D besitzen, wird keine Antwort erzeugt werden. Aber da TTL in dem
RREQ gleich 2 war, können
sie das Packet nach Dekrementieren der TTL und Inkrementieren der
Sprung-Zahl (Hop-Zahl) erneut aussenden.
- 7. Die Knoten B und C senden die RREQ mit der RREQ-ID = x +
1, der IP-Adresse von A und der TTL = 1, d.h. mit (A, x + 1), erneut
aus.
- 8. Die erneut von dem Knoten B ausgesandte RREQ wird von den
Knoten A, C und D empfangen. Der Knoten A verwirft die RREQ, da
er der Absender davon ist. Der Knoten C verwirft die Nachricht nicht
alleine deshalb, da er den gleichen Tupel (A, x + 1) bereits zuvor
empfangen hat. Vielmehr wird der Knoten C die Routing-Metrik, die
in der neuen RREQ übertragen
wird, mit der Metrik in der einen vergleichen, die er gespeichert
hat (die eine, die direkt von A kam). Gemäß der die Routing-Metrik zwischen
den Knoten betreffenden Annahme wird der Knoten C die Nachricht
verwerfen, da der entsprechende Eintrag in der Routing-Tabelle eine
geringere Routing-Metrik enthält
als die neue RREQ.
- 9. Der Knoten D verarbeitet die RREQ von dem Knoten B und erzeugt
eine Route-Reply, die eine Route A-B-D festlegt.
- 10. Die RREQ, die von dem Knoten C (in Schritt 7) erneut ausgesandt
wurde, wird von dem Knoten A und B empfangen. Der Knoten A verwirft
die RREQ, da er der Absender davon ist. Aber der Knoten B wird die
in der neuen RREQ übertragene
Routing-Metrik mit der Metrik in der einen vergleichen, die er gespeichert
hat (die eine, die direkt von A kam). Gemäß der Annahme hinsichtlich
der Routing-Metrik zwischen den Knoten, wird der Knoten D feststellen,
dass die neue RREQ eine geringere Routing-Metrik überträgt, verglichen
mit der vorhergehenden und wird daher wählen, sie zu verarbeiten. Die
RREQ in diesem Stadium zu verarbeiten wird bedeuten, dass der Knoten
B den den Knoten A betreffenden Routen-Tabellen-Eintrag aktualisieren
wird, und daher eine Route B-C-A für den Knoten A anstelle der vorhergehenden
direkten Route zu dem Knoten A aufweisen wird. Dadurch wird der
Knoten B auch die in dem entsprechenden Eintrag in der Routing-Tabelle
gespeicherte Routing-Metrik
aktualisieren gemäß dieser
in der RREQ, die verarbeitet wird, übertragenen Routing-Metrik.
Da zu dieser Zeit der Knoten B bereits eine Route zu D besitzt, wird
der Knoten B einfach eine Route-Reply zu dem Knoten A durch den
Knoten C senden. Der Knoten B kann außerdem eine unaufgeforderte Antwort
(Gratuitous-Reply) an den Knoten D senden, wenn das entsprechende
Flag („G"-Flag) wie bei AODV
bestimmt gesetzt ist.
- 11. Schließlich
wird die Route A-C-B-D gebildet werden.
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Wie
bei diesem Beispiel gezeigt bestimmt das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung eine optimale Route. Wenn das bekannte AODV-Verfahren
bei diesem Beispiel verwendet wäre,
würde der
Knoten B die im Schritt 10 empfangene RREQ fallengelassen haben,
ohne überhaupt
die Metrik geprüft
zu haben, und würde
fortgefahren haben, die direkte schlechte Route zu A zu verwenden.
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Das
obige Verfahren wurde mit den IP-Adressen beschrieben, da AODV und
DSR gegenwärtig
in Schicht 3 spezifiziert sind. Aber wenn Routing in Schicht 2 ausgeführt wird,
können
die IP-Adressen einfach durch MAC-Adressen ersetzt werden, und das
gleiche Verfahren wird funktionieren.
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Obwohl
nur einige wenige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, werden die Fachleute leicht
würdigen
können,
dass viele Abwandlungen bei den beispielhaften Ausführungsformen
möglich sind,
ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung
abzuweichen. Entsprechend ist beabsichtigt, dass alle solche Abwandlungen
innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung wie er in den folgenden
Ansprüchen
definiert ist, enthalten sein sollen.
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Zusammenfassung
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Ein
System und ein Verfahren zum Verbessern der Leistungsfähigkeit
eines On-Demand-Routing-Protokolls
in einem drahtlosen Netzwerk werden bereitgestellt. Die Erfindung
stellt eine verbesserte Systemleistungsfähigkeit eines drahtlosen Netzwerkes
dadurch bereit, dass Knoten, die einem On-Demand-Routing-Protokoll
folgen, ermöglicht
wird, Routenanfrage-Nachrichten mehrmals auf der Grundlage der Routing-Metrik
zu verarbeiten (und möglicherweise
darauf zu antworten).