EP1999900A1 - Method for determining a route in a network and a quality-related parameter for said route - Google Patents

Method for determining a route in a network and a quality-related parameter for said route

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EP1999900A1
EP1999900A1 EP07704187A EP07704187A EP1999900A1 EP 1999900 A1 EP1999900 A1 EP 1999900A1 EP 07704187 A EP07704187 A EP 07704187A EP 07704187 A EP07704187 A EP 07704187A EP 1999900 A1 EP1999900 A1 EP 1999900A1
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EP
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path
routing
network node
network
data packet
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Withdrawn
Application number
EP07704187A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Kutschenreuter
Christian SCHWINGENSCHLÖGL
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L45/12—Shortest path evaluation
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H04W40/14—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality based on stability
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    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/28—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for reactive routing

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a path in a network and a quality value for the path as well as a network node.
  • a network allows the transmission of messages between its network nodes. In a network, however, not all network nodes of the network are directly connected to all other network nodes. Therefore, a message from a sending network node to a receiving network node must, in most cases, be forwarded through one or more intermediate nodes in order to get from the sending network node to the receiving network node.
  • the path from the sending network node via the intermediate nodes to the receiving network node is referred to as path or route.
  • a routing method is used in conjunction with a routing metric.
  • the routing method first determines at least one, but expediently a plurality of path candidates along which the message could be transmitted.
  • the routing metric assigns the path candidates a path distance value, a so-called route metric.
  • the path distance value is data a measure of the quality of a Pfadkandi ⁇ .
  • the path distance value in turn can be determined, for example, from link distance values, which in turn are a measure of the quality of individual links of the respective path candidate.
  • the link here is the direct connection of two network node of the network.
  • a known routing method is, for example, AODV (ad hoc on demand distance vector).
  • path distance value for example, use costs for a link of the path and / or the number of links of a path can be included. Furthermore, it is possible that additionally or alternatively, values for a transmission quality along the path candidate or a link of the path candidate and / or values for the transmission speed of the path candidate or a link of the path candidate are received. The path candidate with the optimal path distance value is selected as the path in the sequence. The message can now be transmitted along this path.
  • routing metrics The methods for determining the path distance value are referred to as routing metrics.
  • a known routing metric is ETX (Expected Transmission Count). With the routing metric ETX one path is selected in which the number is expected to ⁇ transmissions at the lowest. Under both transmissions Warübertragungen (transmission) and repeated transmissions (retransmission) are hereby hen ⁇ To Hide. A first transmission is the transmission of a packet via a link. A repeated transmission takes place if the first transmission was unsuccessful.
  • ETX uses data packet arrival rates, which are determined by the two network nodes belonging to the respective link.
  • metric messages so-called beacons, are sent out at regular intervals.
  • the object underlying the invention is to provide a ver ⁇ improved method for determining a path in a network and a quality value for the path and a Specify a network node that requires a smaller number of messages for its implementation or for its operation.
  • the inventive method for determining a path in a network and a quality value for the path comprising to a routing method for the determination of the path and a routing metric for determining the quality value-nodes as part of the routing method of at least one network ⁇ of Network routing test messages, in particular so-called routing helios, sent in a definable time interval. Furthermore, in order to determine the quality value of the path, a determination of at least one data packet arrival rate for at least one link of the path is carried out and the data packet arrival rate is determined based on at least one of the routing test messages.
  • the routing test messages can be, for example, so-called AODV hellos. For example, they may be used to discover or announce to neighboring network nodes.
  • the data packet arrival rate indicates essentially achieved with wel ⁇ cher probability a packet its destination.
  • the data packet arrival rate may, for example, be the quotient of a number of routing test messages received within a time period for routing test messages actually sent within the time period.
  • the procedure makes the transmission of beacon
  • the load on the network with messages is reduced.
  • the network node is designed to carry out a
  • Method for determining a path in a network by means of a routing method and a quality value for the path by means of a routing metric has a transmitting / receiving device for receiving routing test messages of the routing method and a processing device.
  • the processing device is configured in such a way that a determination of at least one data packet arrival rate for a link between the network node and the further network node is carried out to determine the quality value based on at least one routing test message originating from a further network node.
  • routing test messages are sent by the network node at a definable time interval.
  • the network has network nodes according to the invention.
  • Figure 1 shows a network section
  • FIG. 1 shows an exemplary network section, consisting of a first to fifth network node K1. Furthermore, FIG. 1 shows a first link L1 between the first network node K1 and the second network node K2, a second link L2 between the second network node K2 and the third network node K3 and a third link L3 between the third network node K3 and the fourth network node K4.
  • the three links L1 ... 3 form a path from the first network node K1 to the fourth network node K4.
  • the links Ll ... 3 shown as arrows indicate the respective transmission direction used for the path.
  • To the delegation ⁇ are supply devices from the first network node Kl to the second network node K2 for the first link Ll, from the second network node K2 for the third network node K3 of the second link L2 and the third network node K3 to the fourth network node K4 for the third link L3.
  • the AODV (ad hoc on-demand distance vector) routing protocol is used as a basis.
  • AODV provides that the network nodes kl ... 5 at regular intervals, here 1 second, so-called Hello messages send.
  • the data packet arrival rates for the two directions of transmission may differ.
  • the values for this, which should be 80% for the first link L1, 90% for the second link L2 and 70% for the third link L3, are referred to below as data packet arrival rates in the other transmission direction.
  • the first network node K1 intends to send a message to the fourth network node K4. It is assumed that the first network node K1 does not yet know the path to the fourth network node K4 and therefore has to determine it. For this purpose, RREQ messages are sent, which reach the fourth network node K4 via the second and third network nodes K2, K3. This in turn responds with an RREP message which is returned to the first network node K1.
  • the data packet arrival rates for the three links Ll ... 3 with the RREP- message now gen to the first network node Kl intimidtra ⁇ can be a route metric determined from the Sun co-transmitted data packet arrival rates for the path and if he has determined other paths to the fourth network node K4, select a suitable path.
  • the determination of the route metric can be carried out, for example, by one of the following formulas:
  • R 3.7.
  • the path with the largest route metric is the optimal path.
  • the path with the lowest route metric is the best path.
  • a second embodiment of the invention results when the link metrics are already propagated with the RREQ messages.
  • the fourth network node K4 can already decide on the path to be used based on the link metrics transmitted with the RREQ messages.
  • RREQ messages unlike RREP messages, are broadcast.
  • the ⁇ be indicated that each sending network node Kl ... 5 is not known which one or ones of the other network nodes Kl ... 5 will receive the RREQ message. This means that the link metric for a link bridged by the RREQ message can only be specified by the network node receiving this RREQ message.
  • the network nodes Kl ... 5 in the beacon messages each transmit their respective data packet arrival rates to their neighboring network nodes Kl ... 5 so that each network node K1 ... 5 does not only provide the data packet arrival rates for a transmission direction the links to its neighbors, but for both transmission direction knows.
  • the network node Kl ... 5 is only aware of the respective data packet arrival rate in the direction of it.

Abstract

The invention relates to a routing method for a network, which method burdens the network with less routing messages. According to said method, routing hellos for calculating the link metrics are used. The invention thus removes the need for metric beacons.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk und eines Qualitätswerts für den PfadMethod for determining a path in a network and a quality value for the path
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk und eines Qualitätswerts für den Pfad sowie einen Netzwerkknoten.The invention relates to a method for determining a path in a network and a quality value for the path as well as a network node.
Ein Netzwerk ermöglicht das Übermitteln von Nachrichten zwischen seinen Netzwerkknoten. In einem Netzwerk sind aber nicht alle Netzwerkknoten des Netzwerks mit allen weiteren Netzwerkknoten direkt verbunden. Eine Nachricht von einem sendenden Netzwerkknoten zu einem empfangenden Netzwerkknoten muss daher in den meisten Fällen über einen oder mehrere Zwischenknoten weitergeleitet werden, um vom sendenden Netzwerkknoten zum empfangenden Netzwerkknoten zu gelangen. Der Weg vom sendenden Netzwerkknoten über die Zwischenknoten zum empfangenden Netzwerkknoten wird dabei als Pfad oder Route be- zeichnet .A network allows the transmission of messages between its network nodes. In a network, however, not all network nodes of the network are directly connected to all other network nodes. Therefore, a message from a sending network node to a receiving network node must, in most cases, be forwarded through one or more intermediate nodes in order to get from the sending network node to the receiving network node. The path from the sending network node via the intermediate nodes to the receiving network node is referred to as path or route.
Um aus einer großen Menge von theoretisch möglichen Pfaden im Netzwerk für eine Nachricht einen geeigneten Pfad auszuwählen, kommt ein Routing-Verfahren in Verbindung mit einer Rou- ting-Metrik zum Einsatz.In order to select a suitable path for a message from a large number of theoretically possible paths in the network, a routing method is used in conjunction with a routing metric.
Das Routing-Verfahren ermittelt zuerst wenigstens einen, zweckmäßig aber eine Mehrzahl von Pfadkandidaten, entlang derer die Nachricht übermittelt werden könnte.The routing method first determines at least one, but expediently a plurality of path candidates along which the message could be transmitted.
Durch die Routing-Metrik wird den Pfadkandidaten jeweils ein Pfaddistanzwert, eine sog. Routen-Metrik, zugeordnet. Der Pfaddistanzwert ist ein Maß für die Qualität eines Pfadkandi¬ daten. Der Pfaddistanzwert wiederum kann bspw. aus Linkdis- tanzwerten bestimmt werden, die wiederum ein Maß für die Qualität von einzelnen Links des jeweiligen Pfadkandidaten sind. Als Link wird hierbei die direkte Verbindung zweier Netzwerk- knoten des Netzwerks bezeichnet. Ein bekanntes Routing- Verfahren ist bspw. AODV (Ad-hoc On Demand Distance Vector) .The routing metric assigns the path candidates a path distance value, a so-called route metric. The path distance value is data a measure of the quality of a Pfadkandi ¬. The path distance value in turn can be determined, for example, from link distance values, which in turn are a measure of the quality of individual links of the respective path candidate. The link here is the direct connection of two network node of the network. A known routing method is, for example, AODV (ad hoc on demand distance vector).
In den Pfaddistanzwert können beispielsweise Nutzungskosten für einen Link des Pfades und/oder die Anzahl der Links eines Pfades eingehen. Weiterhin ist es möglich, dass zusätzlich oder alternativ Werte für eine Übertragungsqualität entlang des Pfadkandidaten oder eines Links des Pfadkandidaten und/oder Werte für die Übertragungsgeschwindigkeit des Pfad- kandidaten oder eines Links des Pfadkandidaten eingehen. Der Pfadkandidat mit dem optimalen Pfaddistanzwert wird in der Folge als Pfad ausgewählt. Die Nachricht kann nun entlang dieses Pfades übermittelt werden.In the path distance value, for example, use costs for a link of the path and / or the number of links of a path can be included. Furthermore, it is possible that additionally or alternatively, values for a transmission quality along the path candidate or a link of the path candidate and / or values for the transmission speed of the path candidate or a link of the path candidate are received. The path candidate with the optimal path distance value is selected as the path in the sequence. The message can now be transmitted along this path.
Die Verfahren zur Ermittlung des Pfaddistanzwertes werden als Routing-Metriken bezeichnet. Eine bekannte Routing-Metrik ist ETX (Expected Transmission Count). Mit der Routing-Metrik ETX wird derjenige Pfad ausgewählt, bei dem die zu erwartende An¬ zahl an Übertragungen am geringsten ist. Unter Übertragungen sind hierbei sowohl Erstübertragungen (Transmissions) als auch wiederholte Übertragungen (Retransmissions) zu verste¬ hen. Eine erste Übertragung ist die Übertragung eines Pakets über einen Link. Eine wiederholte Übertragung findet statt, wenn die erste Übertragung nicht erfolgreich war. Zur Bestim- mung der Linkdistanzwerte werden bei ETX Datenpaketankunfts- raten verwendet, die von den zwei zu dem jeweiligen Link gehörigen Netzwerkknoten ermittelt werden. Zur Ermittlung der Datenpaketankunftsraten werden in regelmäßigen Zeitabständen Metrik-Nachrichten, sog. Beacons, versendet.The methods for determining the path distance value are referred to as routing metrics. A known routing metric is ETX (Expected Transmission Count). With the routing metric ETX one path is selected in which the number is expected to ¬ transmissions at the lowest. Under both transmissions Erstübertragungen (transmission) and repeated transmissions (retransmission) are hereby hen ¬ To Hide. A first transmission is the transmission of a packet via a link. A repeated transmission takes place if the first transmission was unsuccessful. To determine the link distance values, ETX uses data packet arrival rates, which are determined by the two network nodes belonging to the respective link. To determine the data packet arrival rates, metric messages, so-called beacons, are sent out at regular intervals.
Die bekannten Kombinationen aus Routing-Verfahren und Routing-Metrik weisen den Nachteil auf, das Netzwerk mit zusätzlichen Nachrichten zu belasten.The known combinations of routing method and routing metric have the disadvantage of burdening the network with additional messages.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein ver¬ bessertes Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk und eines Qualitätswerts für den Pfad sowie einen Netzwerkknoten anzugeben, das zu seiner Durchführung bzw. zu seinem Betrieb eine geringere Zahl von Nachrichten benötigt.The object underlying the invention is to provide a ver ¬ improved method for determining a path in a network and a quality value for the path and a Specify a network node that requires a smaller number of messages for its implementation or for its operation.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Ver- fahren gemäß Anspruch 1 und hinsichtlich des Netzwerkknotens durch einen Netzwerkknoten gemäß Anspruch 3 gelöst. Die weiteren Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie des Netzwerkknotens und ein auf dem erfindungs¬ gemäßen Netzwerkknoten basierendes Netzwerk.This object is achieved with regard to the method by a method according to claim 1 and with regard to the network node by a network node according to claim 3. The further claims relate to preferred embodiments of the method and of the network node and to a network based on the inventive network node.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk und eines Qualitätswerts für den Pfad, umfassend ein Routing-Verfahren zur Ermittlung des Pfades und eine Routing-Metrik zur Ermittlung des Qualitätswerts werden im Rahmen des Routing-Verfahrens von wenigstens einem Netz¬ werkknoten des Netzwerks Routing-Testnachrichten, insbesondere sog. Routing-Helios, in festlegbarem zeitlichen Abstand gesendet. Weiterhin wird zur Ermittlung des Qualitätswerts des Pfades eine Ermittlung wenigstens einer Datenpaketan- kunftsrate für wenigstens einen Link des Pfades durchgeführt und die Datenpaketankunftsrate basierend auf wenigstens einer der Routing-Testnachrichten ermittelt.In the inventive method for determining a path in a network and a quality value for the path, comprising to a routing method for the determination of the path and a routing metric for determining the quality value-nodes as part of the routing method of at least one network ¬ of Network routing test messages, in particular so-called routing helios, sent in a definable time interval. Furthermore, in order to determine the quality value of the path, a determination of at least one data packet arrival rate for at least one link of the path is carried out and the data packet arrival rate is determined based on at least one of the routing test messages.
Die Routing-Testnachrichten können bspw. sog. AODV-Hellos sein. Sie können zum Beispiel der Ermittlung von oder Bekanntgabe an benachbarte Netzwerkknoten dienen.The routing test messages can be, for example, so-called AODV hellos. For example, they may be used to discover or announce to neighboring network nodes.
Die Datenpaketankunftsrate gibt im Wesentlichen an, mit wel¬ cher Wahrscheinlichkeit ein Paket sein Ziel erreicht. Die Da- tenpaketankunftsrate kann bspw. der Quotient aus einer Anzahl von innerhalb einer Zeitspanne empfangenen Routing- Testnachrichten zu innerhalb der Zeitspanne tatsächlich versendeten Routing-Testnachrichten sein.The data packet arrival rate indicates essentially achieved with wel ¬ cher probability a packet its destination. The data packet arrival rate may, for example, be the quotient of a number of routing test messages received within a time period for routing test messages actually sent within the time period.
Durch das Verfahren wird die Versendung von Beacon-The procedure makes the transmission of beacon
Nachrichten unnötig. Das bedeutet, dass die Belastung des Netzwerks mit Nachrichten verringert wird. Bevorzugt wird bei einer Ermittlung des Pfades wenigstens ei¬ ne Routen-Ermittlungsnachricht, insbesondere eine Route- Request-Nachricht, per Broadcast von wenigstens einem ersten Netzwerkknoten versendet und die Routen-Ermittlungsnachricht weist eine Information über einen bisher ermittelten Teil des Pfades und über eine Datenpaketankunftsrate des ersten Netz¬ werkknotens in Bezug auf Nachrichten von einem vorherigen Netzwerkknoten des Teils des Pfades auf.Messages unnecessary. This means that the load on the network with messages is reduced. Is preferably at a determination of the path at least ei ¬ ne route discovery message, in particular a Route- Request message, sent by broadcast of at least a first network node, and the route discovery message comprises information about a previously determined part of the path and a data packet arrival rate the first network ¬ network node with respect to messages from a preceding network node of the part of the path on.
Der Netzwerkknoten ist ausgestaltet zur Durchführung einesThe network node is designed to carry out a
Verfahrens zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk mittels eines Routing-Verfahrens und eines Qualitätswerts für den Pfad mittels einer Routing-Metrik und weist eine Sende- /Empfangseinrichtung zum Empfang von Routing-Testnachrichten des Routing-Verfahrens und eine Prozessiereinrichtung auf. Die Prozessiereinrichtung ist derart ausgestaltet, dass zur Ermittlung des Qualitätswerts basierend auf wenigstens einer von einem weiteren Netzwerkknoten ausgehenden Routing- Testnachricht eine Ermittlung wenigstens einer Datenpaketan- kunftsrate für einen Link zwischen dem Netzwerkknoten und dem weiteren Netzwerkknoten durchgeführt wird.Method for determining a path in a network by means of a routing method and a quality value for the path by means of a routing metric and has a transmitting / receiving device for receiving routing test messages of the routing method and a processing device. The processing device is configured in such a way that a determination of at least one data packet arrival rate for a link between the network node and the further network node is carried out to determine the quality value based on at least one routing test message originating from a further network node.
Bevorzugt werden von dem Netzwerkknoten in festlegbarem zeitlichem Abstand Routing-Testnachrichten gesendet.Preferably, routing test messages are sent by the network node at a definable time interval.
Das Netzwerk weist erfindungsgemäße Netzwerkknoten auf.The network has network nodes according to the invention.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nä- her erläutert. Dabei zeigt:Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawing. Showing:
Figur 1 einen NetzwerkausschnittFigure 1 shows a network section
Figur 1 zeigt einen beispielhaften Netzwerkausschnitt, beste- hend aus einem ersten bis fünften Netzwerkknoten Kl ...5. Weiterhin zeigt Figur 1 einen ersten Link Ll zwischen dem ersten Netzwerkknoten Kl und dem zweiten Netzwerkknoten K2, einen zweiten Link L2 zwischen dem zweiten Netzwerkknoten K2 und dem dritten Netzwerkknoten K3 sowie einen dritten Link L3 zwischen dem dritten Netzwerkknoten K3 und dem vierten Netzwerkknoten K4. Die drei Links Ll...3 bilden einen Pfad vom ersten Netzwerkknoten Kl zum vierten Netzwerkknoten K4. Die als Pfeile abgebildeten Links Ll...3 deuten die für den Pfad verwendete jeweilige Übertragungsrichtung an. Die Übertra¬ gungsrichtungen sind vom ersten Netzwerkknoten Kl zum zweiten Netzwerkknoten K2 für den ersten Link Ll, vom zweiten Netzwerkknoten K2 zum dritten Netzwerkknoten K3 für den zweiten Link L2 sowie vom dritten Netzwerkknoten K3 zum vierten Netzwerkknoten K4 für den dritten Link L3.FIG. 1 shows an exemplary network section, consisting of a first to fifth network node K1. Furthermore, FIG. 1 shows a first link L1 between the first network node K1 and the second network node K2, a second link L2 between the second network node K2 and the third network node K3 and a third link L3 between the third network node K3 and the fourth network node K4. The three links L1 ... 3 form a path from the first network node K1 to the fourth network node K4. The links Ll ... 3 shown as arrows indicate the respective transmission direction used for the path. To the delegation ¬ are supply devices from the first network node Kl to the second network node K2 for the first link Ll, from the second network node K2 for the third network node K3 of the second link L2 and the third network node K3 to the fourth network node K4 for the third link L3.
In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Routing-Protokoll AODV (Ad-hoc On-demand Distance Vector) als Grundlage verwendet. AODV sieht vor, dass die Netzwerkknoten Kl ...5 in regelmäßigen Abständen, hier 1 Sekunde, sog. Hello- Nachrichten versenden. Weiterhin verwendet AODV bei der Ermittlung eines Pfadkandidaten RREQ-Nachrichten (RREQ = Route Request Packet) und RREP-Nachrichten (RREP = Route Reply Pa- cket) .In the exemplary embodiment of the invention, the AODV (ad hoc on-demand distance vector) routing protocol is used as a basis. AODV provides that the network nodes kl ... 5 at regular intervals, here 1 second, so-called Hello messages send. Furthermore, AODV uses RREQ messages (RREQ = Route Request Packet) and RREP messages (RREP = Route Reply Packet) when determining a path candidate.
Zum einen dienen die Hello-Nachrichten der Ermittlung von Nachbarschaften zwischen den Netzwerkknoten Kl ...5. Weiterhin ermitteln die Netzwerkknoten Kl ...5 des Netzwerks aus den Hello-Nachrichten Datenpaketankunftsraten . Empfängt der zweite Netzwerkknoten K2 bspw. neun von zehn der Hello- Nachrichten des ersten Netzwerkknotens Kl, so bestimmt er die Datenpaketankunftsrate für den ersten Link zu 9/10 = 90%. In diesem Beispiel sind die Datenpaketankunftsraten für die ers- ten zwei Links Ll, L2 jeweils 90%, während die Datenpaketan¬ kunftsrate für den dritten Link L3 70% ist. Die Datenpaketankunftsraten beziehen sich dabei auf die jeweilige Übertra¬ gungsrichtung des Links Ll...3. Die Werte werden im Folgenden als die Datenpaketankunftsraten in der Übertragungsrichtung bezeichnet.On the one hand, the Hello messages are used to determine neighborhoods between the network nodes Kl ... 5. Furthermore, the network nodes Kl ... 5 of the network determine from the Hello messages data packet arrival rates. For example, if the second network node K2 receives nine out of ten of the Hello messages of the first network node K1, it determines the data packet arrival rate for the first link to be 9/10 = 90%. In this example, the data packet arrival rates for the ERS th two links Ll, L2, respectively 90%, while the data packet to ¬ future rate for the third link L3 70%. The data packet arrival rates relate to the respective Übertra ¬ supply direction of the link Ll ... 3rd The values are hereafter referred to as the data packet arrival rates in the transmission direction.
Auch für die jeweils andere Übertragungsrichtung eines der Links Ll...3 wird somit eine jeweilige Datenpaketankunftsrate bestimmt. Die Datenpaketankunftsraten für die beiden Übertragungsrichtungen können voneinander abweichen. Die Werte hierfür, die für den ersten Link Ll 80%, für den zweiten Link L2 90% und für den dritten Link L3 70% betragen sollen, werden im Folgenden als Datenpaketankunftsraten in der anderen Übertragungsrichtung bezeichnet.Also for the respective other transmission direction of the links Ll ... 3 thus a respective Datenpaketankunftsrate certainly. The data packet arrival rates for the two directions of transmission may differ. The values for this, which should be 80% for the first link L1, 90% for the second link L2 and 70% for the third link L3, are referred to below as data packet arrival rates in the other transmission direction.
In diesem Beispiel beabsichtigt der erste Netzwerkknoten Kl, eine Nachricht an den vierten Netzwerkknoten K4 zu senden. Es wird davon ausgegangen, dass der erste Netzwerkknoten Kl den Pfad zum vierten Netzwerkknoten K4 noch nicht kennt und daher ermitteln muss. Dazu werden RREQ-Nachrichten versendet, die über den zweiten und dritten Netzwerkknoten K2, K3 den vierten Netzwerkknoten K4 erreichen. Dieser wiederum antwortet mit einer RREP-Nachricht, die an den ersten Netzwerkknoten Kl zurückgeleitet wird.In this example, the first network node K1 intends to send a message to the fourth network node K4. It is assumed that the first network node K1 does not yet know the path to the fourth network node K4 and therefore has to determine it. For this purpose, RREQ messages are sent, which reach the fourth network node K4 via the second and third network nodes K2, K3. This in turn responds with an RREP message which is returned to the first network node K1.
In dieser Ausführungsform der Erfindung werden nun die Datenpaketankunftsraten für die drei Links Ll...3 mit der RREP- Nachricht mit an den ersten Netzwerkknoten Kl zurückübertra¬ gen. Dieser wiederum kann aus den so mitübertragenen Datenpaketankunftsraten eine Routen-Metrik für den Pfad ermitteln und, falls er noch andere Pfade zum vierten Netzwerkknoten K4 ermittelt hat, einen geeigneten Pfad auswählen.In this embodiment of the invention, the data packet arrival rates for the three links Ll ... 3 with the RREP- message now gen to the first network node Kl zurückübertra ¬. This in turn can be a route metric determined from the Sun co-transmitted data packet arrival rates for the path and if he has determined other paths to the fourth network node K4, select a suitable path.
Die Ermittlung der Routen-Metrik kann bspw. durch eine der folgenden Formeln erfolgen:The determination of the route metric can be carried out, for example, by one of the following formulas:
;3), 3)
■^ F) ■ ^ F)
wobei:in which:
R Routen-Metrik LM LinkmetrikR route metric LM link metrics
Dr Datenpaketankunftsrate in der ÜbertragungsrichtungD r data packet arrival rate in the transmission direction
Df Datenpaketankunftsrate in der anderen Übertragungs¬ richtung Links Anzahl der LinksDf data packet arrival rate in the other transmission direction ¬ Links number of links
Mit den Zahlenbeispielen ergibt sich als Routen-Metrik nach der ersten Formel (1) R = 0, 9 x 0, 8 x 0, 9 x 0, 9 x 0, 7 x 0, 7 = 0,29, mit der zweiten Formel (2) R = 0, 9 x 0, 9 x 0, 9 x 0, 9 x 0, 7 x 0, 7 = 0, 32. Bei Verwendung der dritten Formel (3) ergibt sich R = 3,7.With the numerical examples, the route metric according to the first formula (1) is R = 0, 9 × 0, 8 × 0, 9 × 0, 9 × 0, 7 × 0, 7 = 0.29, with the second formula (2) R = 0, 9 x 0, 9 x 0, 9 x 0, 9 x 0, 7 x 0, 7 = 0, 32. Using the third formula (3) gives R = 3.7.
Wird zur Ermittlung der Routen-Metrik die erste oder zweite Formel (1), (2) verwendet, so ist der Pfad mit der größten Routen-Metrik der optimale Pfad. Bei Verwendung der dritten Formel (3) ist der Pfad mit der geringsten Routen-Metrik der beste Pfad.If the first or second formula (1), (2) is used to determine the route metric, then the path with the largest route metric is the optimal path. Using the third formula (3), the path with the lowest route metric is the best path.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn die Linkmetriken bereits mit den RREQ-Nachrichten weitergegeben werden. In diesem Fall kann bereits der vierte Netzwerkknoten K4 über den zu verwendende Pfad anhand der mit den RREQ-Nachrichten übermittelten Linkmetriken entscheiden.A second embodiment of the invention results when the link metrics are already propagated with the RREQ messages. In this case, the fourth network node K4 can already decide on the path to be used based on the link metrics transmitted with the RREQ messages.
Hierbei kommt zum Tragen, dass RREQ-Nachrichten im Gegensatz zu RREP-Nachrichten per Broadcast versendet werden. Das be¬ deutet, dass dem jeweiligen sendenden Netzwerkknoten Kl ...5 nicht bekannt ist, welcher oder welche der anderen Netzwerkknoten Kl ...5 die RREQ-Nachricht empfangen wird. Das bedeu- tet, dass die Linkmetrik für einen von der RREQ-Nachricht ü- berbrückten Link nur vom jeweils diese RREQ-Nachricht empfangenden Netzwerkknoten angegeben werden kann.In this case, RREQ messages, unlike RREP messages, are broadcast. The ¬ be indicated that each sending network node Kl ... 5 is not known which one or ones of the other network nodes Kl ... 5 will receive the RREQ message. This means that the link metric for a link bridged by the RREQ message can only be specified by the network node receiving this RREQ message.
Gemäß der Vorgehensweise im Stand der Technik übermitteln die Netzwerkknoten Kl ...5 in den Beacon-Nachrichten jeweils ihre jeweiligen Datenpaketankunftsraten an ihre benachbarten Netzwerkknoten Kl...5, so dass jeder Netzwerkknoten Kl ...5 nicht nur die Datenpaketankunftsraten für eine Übertragungsrichtung der Links zu seinen Nachbarn, sondern für beide Übertragungs- richtung kennt .According to the prior art approach, the network nodes Kl ... 5 in the beacon messages each transmit their respective data packet arrival rates to their neighboring network nodes Kl ... 5 so that each network node K1 ... 5 does not only provide the data packet arrival rates for a transmission direction the links to its neighbors, but for both transmission direction knows.
Da jedoch im erfindungsgemäßen Verfahren auf die Verwendung von Beacons verzichtet wird, ist den Netzwerkknoten Kl ...5 nur die jeweilige Datenpaketankunftsrate in Richtung auf sie zu bekannt .However, since the use of beacons is dispensed with in the method according to the invention, the network node Kl ... 5 is only aware of the respective data packet arrival rate in the direction of it.
Dadurch ist es in dieser zweiten Ausführungsform der Erfin- düng nicht möglich, die erste Formel (1) zur Ermittlung der Routen-Metrik zu verwenden. Lediglich die zweite und dritte Formel (2), (3) können verwendet werden, da diese nur die je¬ weils verfügbare Datenpaketankunftsrate verwenden. As a result, in this second embodiment of the invention, it is not possible to use the first formula (1) for determining the route metric. Only the second and third formula (2), (3) can be used as these will only use the per ¬ weils available data packet arrival rate.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Ermittlung eines Pfades in einem Netzwerk und eines Qualitätswerts für diesen Pfad, umfassend ein Rou- ting-Verfahren zur Ermittlung des Pfades und eine Routing- Metrik zur Ermittlung des Qualitätswerts, wobei im Rahmen des Routing-Verfahrens von wenigstens einem Netzwerkknoten (Kl...5) des Netzwerks Routing- Testnachrichten, insbesondere sog. Routing-Helios, in fest- legbarem zeitlichen Abstand gesendet werden; zur Ermittlung des Qualitätswerts des Pfades eine Er¬ mittlung wenigstens einer Datenpaketankunftsrate für wenigs¬ tens einen Link (Ll...3) des Pfades durchgeführt wird; die Datenpaketankunftsrate basierend auf wenigstens ei- ner der Routing-Testnachrichten ermittelt wird.1. A method for determining a path in a network and a quality value for this path, comprising a routing method for determining the path and a routing metric for determining the quality value, wherein in the context of the routing method at least one network node ( Cl. 5) of the network routing test messages, in particular so-called routing helios, are sent at a definable time interval; for determining the quality value of the path a He ¬ a data packet arrival rate for Wenig averaging at least ¬ least a link (Ll ... 3) of the path is performed; the data packet arrival rate is determined based on at least one of the routing test messages.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Ermittlung des Pfades wenigstens eine Routen- Ermittlungsnachricht, insbesondere eine Route-Request- Nachricht, per Broadcast von wenigstens einem ersten Netz¬ werkknoten (Kl...5) versendet wird; die Routen-Ermittlungsnachricht eine Information über einen bisher ermittelten Teil des Pfades und über eine Datenpaketankunftsrate des ersten Netzwerkknotens in Bezug auf Nachrichten von einem vorherigen Netzwerkknoten (Kl...5) des Teils des Pfades aufweist.2. The method of claim 1, wherein in the determination of the path at least one route detection message, in particular a route request message, broadcast by at least a first network ¬ werkknoten (Kl ... 5) is sent; the route determination message comprises information about a previously determined part of the path and about a data packet arrival rate of the first network node with respect to messages from a previous network node (Kl ... 5) of the part of the path.
3. Netzwerkknoten (Kl...5), ausgestaltet zur Durchführung eines Verfahrens zur Ermittlung eines Pfades in einem Netz- werk mittels eines Routing-Verfahrens und eines Qualitäts¬ werts für den Pfad mittels einer Routing-Metrik, mit einer Sende-/Empfangseinrichtung zum Empfang von Routing- Testnachrichten des Routing-Verfahrens, insbesondere sog. Routing-Helios, und einer Prozessiereinrichtung, die derart ausgestaltet ist, dass zur Ermittlung des Qualitätswerts ba¬ sierend auf wenigstens einer von einem weiteren Netzwerkkno¬ ten (Kl...5) ausgehenden Routing-Testnachricht eine Ermitt¬ lung wenigstens einer Datenpaketankunftsrate für einen Link (Ll...3) zwischen dem Netzwerkknoten (Kl...5) und dem weiteren Netzwerkknoten (Kl...5) durchgeführt wird.3. network node (Kl ... 5), designed to carry out a method for determining a path in a network by means of a routing method and a quality ¬ value for the path by means of a routing metric, with a transmitting / receiving device routing for receiving test messages of the routing method, in particular so-called. routing Helios, and a processing device, which is configured such that, to determine the quality value ba ¬ sierend on at least one of a further Netzwerkkno ¬ th (Pi ... 5 ) outgoing routing message is a test Determined ¬ lung at least one data packet arrival rate for a link (Ll ... 3) between the network node (Kl ... 5) and the other network node (Kl ... 5) is performed.
4. Netzwerkknoten (Kl...5) nach Anspruch 3, von dem in festlegbarem zeitlichem Abstand Routing-Testnachrichten gesendet werden.4. network node (Kl ... 5) according to claim 3, of which are sent in a definable time interval routing test messages.
5. Netzwerk mit Netzwerkknoten (Kl...5) nach Anspruch 3 und/oder Anspruch 4. 5. Network with network node (Kl ... 5) according to claim 3 and / or claim 4.
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