基于树的移动自组网中提供对等路由器间最优连接的装置的制作方法

专利名称：基于树的移动自组网中提供对等路由器间最优连接的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过移动路由器建立移动自组(ad hoc mobile network)网的路由协议，其中路由协议被优化以获得用于适应移动自组网 中的快速拓扑变化的最小开销。
背景技术：
为了努力提供连续的基于互联网协议(Internet Protocol, IP)的连通 性，互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force, IETF)提出了用 于改善基于互联网协议(IP)的移动设备(例如，便携式电脑、IP电话、 个人数字助理等)的移动性支持的建议。IETF拥有移动IP工作组，其开 发了允许IP节点(主机和路由器)使用IPv4或IPv6在IP子网中无缝"漫 游(roam )"的路由支持。另夕卜，移动网络(Mobile Networks ， MONET)组(更名为网络移动性(NEMO)组)公布了不同的互联网草 案，包括2002年2月Thierry Ernst所著题为"Network Mobility Support Terminology"的互联网草案。根据NEMO小组，移动网可由一个或多个IP子网组成，并经一个或 多个移动路由器(MR)连接到全球互联网。移动路由器至少有两个网络 接口通往广域网的输出接口和来自移动网内部的输入接口。移动网节点 可以包括本地固定节点(local fixed node, LFN)(当维护正在进行的会话 时不能改变其附接点的节点)、本地移动节点(local mobile node, LMN)(属于移动网并且能够在移动网之内或移动网之外改变其附接点的移动节 点)，以及访问移动节点(visiting mobile node, VMN)(不属于移动网 并且能够从移动网之外向移动网之内改变其附接点的移动节点)。每个节 点可以是主机或路由器。因此，移动路由器是为建立移动网和附接路由器(attachment router) 之间的通信链路而配置的路由器。从前文中可明显看出，NEMO的目的是为移动节点提供协议来建立与互联网之类的广域网的连通性。因此移动路 由器作为网关在移动网和互联网之间路由数据包。遗憾的是，现有假定永久连接到互联网之类的广域网的基于互联网的 路由协议依赖于聚集IP节点可达性的能力，其中共享公共网络链路(如连 接到互联网上的附接路由器的顶层移动路由器的链路)的所有节点共享同 样的路由前缀。这种聚集创建了可伸縮的网络前缀层次结构。但这种层次 结构在自组网中无法实现。IETF拥有移动自组网(MANET)工作组，其致力于开发标准化的 MANET路由规范以供IETF采纳。根据MANET工作组，"移动自组网" (MANET)是通过无线链路连接的移动路由器(及相关主机)的自治系 统——其结合形成任意图。路由器可以自由地随机移动并任意自行组织， 因此，网络的无线拓扑会快速而不可预测地改变。这种网络可以独立方式 运行，也可连接到更大的互联网。MANET系统特别适合于可能呈现不稳定拓扑的低功耗无线网络，其 中无线传输源和接收端之间的无线传播特性和信号质量很难建模并量化。 MANET中，由于没有固定的网络基础结构，因此设备地址与设备而非拓 扑位置相联系。所以，已编址设备移动时，该移动将改变路由基础结构。 因此，如Baker所著题为"An Outsider's View of MANET" (2002年3月 17日)的互联网草案所述，MANET的基本行为是路由节点随身携带地址 或地址前缀，并且当其移动时，其移动实际的地址；这种现象发生时，必 须根据新的拓扑重新计算路由。例如，每个移动路由器保留其地址前缀； 因此，MANET中的相邻移动路由器可能具有不同的地址前缀。现有的MANET协议集中在移动设备之间的不稳定拓扑内的内部连通 性上；但是，现有的MANET协议存在缺点，即其提供的用于连接互联网之类的广域网的模型不佳。MANET协议可分为以下类型有状态的(statefol)(主动式， proactive )，和无状态的(stateless )(反应式，reactive )。 主动式 MANET协议在整个MANET网络中分布路由信息，使得MANET内的路 由器能在数据包需要被路由之前存储路由信息；因此，路由器根据从内部 表访问路由信息来决定怎样转发数据包。但是，主动式协议存在需要更新 信息来更新作废的路由条目的缺点更新信息的需要随着改进路由优化的 相应期望而增加。主动式MANET协议可分成两个子类，或"家族"优化的路由方法 (Optimized Routing Approach ， ORA)，和最小开销路由方法(Least Overhead Routing Approach, LORA) 。 ORA类型的协议与互联网中使用 的路由协议相似，相似之处在于它们以需要更多的控制信息来交换路由为 代价，强调维护最佳状态来维护最短路径路由。ORA类型的路由协议的例 子有开放最短路径优先(Open Shortest Path First, OSPF)(如IETF注释 请求(RFC) 2178所规定)，或中间系统到中间系统(Intermediate System-to- Intermediate System, IS-IS)协议(如国际标准化组织文件ISO 10589所规定)。然而，OSPF和IS-IS协议存在的缺点是它们可能需要长 达一分钟才收敛(即完成建立连接所需的协议通信)，因而对于从一个位 置移动到另一位置的移动路由器来讲也许不能足够快地收敛。例如，在两 辆车经过彼此，每辆车都有移动路由器的情况下，可能存在大约10秒钟 给移动路由器来建立连接；因此，需要长达一分钟才收敛的路由协议将无 法建立连接。另外注意到由于链路状态公告(link-state advertisement, LSA)在3600秒后到期，因此OSPF需要刷新它们，导致分布LSA时的 重大负担。反应式协议的开发针对于ORA类型的主动式协议的慢速收敛，其中 仅在需要时才获取路由信息。反应式协议的例子在2003年2月17曰 Perkins等人所著题为"Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing <draft-ietf-manet-aodv.l3>"的互联网草案，以及2003年4月15日Johnson 等人所著题为"The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR) <draft-ietf-manet-dsr-09.txt>" 的互联网草案中有所描述。 反应式协议比主动式协议需要的带宽少，但对许多应用而言等待时间会大 大增加，导致延迟较长。如果移动用户试图在自组网，而不是在使用传统 连接(例如，硬连接LAN，电缆调制解调器等)的互联网上的典型高速有 线连接上，执行带宽密集型应用，则这种延迟会变得非常明显。LORA家族的主动式协议尝试在全有状态(ftilly statefUl) (ORA家 族)协议和全无状态(fUlly stateless)(反应式)协议之间提供折中。 LORA类型的协议的例子在1999年IO月22日Garcia-Luna-Aceves等人所 著题为"Source Tree Adaptive Routing (STAR) Protocol <draft-ietf-manet-star.00.txt>"的互联网草案中有所描述。然而，即便是所公开的STAR协 议也存在需要路由信息来在MANET网络内建立稳定拓扑的缺点。例如， STAR协议需要路由器传输其源路由树的参数，包括路由器为到达自组网 或互联网中的每个已知目的地(和地址范围)所需的每条链路。虽然 STAR路由器试图通过仅在路由器探测到新目的地、可能产生环路，或者 可能节点失效或网络分割时才向其源路由树发送改变量来保留传输带宽和 能量，为每条链路传输此类参数的需要仍然会施加大量通讯需求，影响带 宽可用性和网络收敛时间。因此，现有LORA类型的协议在减少收敛时间方面仍然只提供了有限 的改进，并在路由器之间更新消息。2004年6月1日申请的题为"Arrangement for Providing Network Prefix Information from Attached Mobile Routers to a Clusterhead in a Tree-Based Ad Hoc Mobile Network"的共同转让、同时待审的10/856,809号申 请中描述了这样一种技术，该技术提供已在移动自组网中建立树形拓扑的 移动路由器之间的路由信息的最优转移，所述申请的公开内容以引用方式 全部包含于此。基于树的网络拓扑有单个簇首(chisterhead)和附加移动 路由器(attached mobile router)。每个附加移动路由器具有被配置用于朝 簇首发送消息的默认输出接口 ，和被配置用于从附接网络节点接收消息的 远离簇首的输入接口。从远离簇首的输入接口接收的邻居公告消息 (neighbor advertisement message)被附加移动路由器使用，来识别经邻居 公告消息的源可到达的指定网络前缀。附加移动路由器在其默认上游接口 处输出指定被附加移动路由器使用的网络前缀的第二邻居公告消息，以及 在输入接口处接收的来自邻居公告消息的指定网络前缀。因此，邻居公告 消息朝着簇首的传播以最小的路由开销建立连通性
发明内容
发明人已经意识到，朝簇首传播邻居公告消息的基于树的自组网拓扑，如上面包含的申请10/856,809中所述，可被进一步优化以降低网络流 量经簇首和连接到簇首的路由器传递的必要性。具体而言，非常希望通过 建立使不同分支的节点能以不需要数据包经簇首传递的方式传输数据包的 旁路(bypass)路由，来避免簇首或连接到簇首的路由器中的拥塞。然而，出现的问题是根据OSPF洪泛(flooding)之类的现有路由协 议，路由信息在整个基于树的网络拓扑中的大范围传播可能会使基于树的 网络拓扑的快速收敛或响应基于树的网络拓扑内节点的移动而调整的能力 退化。另外需要一种设置，使路由器能使用最少量的路由信息来建立基于树 的自组网络拓扑，并能响应于拓扑中检测到的变化建立旁路路由而不对快 速收敛造成负面影响。这些需要以及其他需要通过本发明能够满足，其中基于每个附接移动 路由器经相应输出链路向附接移动路由器发送邻居公告消息，在移动自组 网中建立了带有单个簇首的基于树的网络拓扑的移动路由器建立路由器之 间的连通性。移动路由器接收的任一邻居公告消息用于识别经邻居公告消 息的源可以到达的指定网络前缀。若移动路由器未指定为簇首，则该移动 路由器向其附接路由器输出指定该移动路由器使用的网络前缀的第二邻居 公告消息，以及来自附加移动路由器的指定网络前缀。移动路由器还识别 在树形拓扑内具有同样深度的对等移动路由器，并与对等路由器选择性共 享路由信息，使移动路由器能旁路(bypass)簇首并经对等路由器到达远 端前缀。此外，远端前缀不包含在邻居公告消息之内，避免任何额外开销 对拓扑树造成负面影响。因此，通过将收到的指定已知前缀作为目的地的数据包路由到已识别 的输入接口，以及经默认输出接口路由未知前缀以供附接路由器路由，使 用最短路由在基于树的拓扑中建立了连通性，同时通过使用对等路由器以 对树的最小影响来旁路簇首，优化了该树。
本发明的一个方面提供被配置用于建立自组网内的通信的移动路由器 中的方法。所述方法包括基于对附接前缀内的默认附接地址的选择，以及 根据要求在自组网中建立具有单个簇首的树形拓扑的协议，附接到已经公 告了附接前缀的附接路由器。移动路由器以相对于簇首的可识别的深度附 接到附接路由器，并公告不同于附接前缀的第一地址前缀。所述方法还包 括从至少一个相应的附加路由器接收至少一个邻居公告消息，所述附加路 由器已连接到移动路由器，所述邻居公告消息指定不同于第一地址前缀 的相应第二地址前缀经第一地址前缀的地址空间内的相应第二附接地址可 以到达。所述方法还包括与在树形拓扑内以所述可识别深度连接的对等移 动路由器选择性共享路由信息。路由信息的共享包括向对等移动路由器发 送第一路由信息作为经移动路由器可到达的，所述第一路由信息由第一地 址前缀和从邻居公告消息中收到的任何第二地址前缀组成，以及从对等移 动路由器接收第二路由信息，所述第二路由信息指定至少一个远端地址前 缀经对等移动路由器可以到达，所述至少一个远端地址前缀与附接前缀、 第一地址前缀和任一第二地址前缀中的任何一个都不相同。所述方法还包 括向附接路由器输出指定第一路由信息的第二邻居公告消息，其中从以所 述可识别的深度连接的任何对等移动路由器接收的第二路由信息不发送到 附接路由器。后面的描述中将部分阐明本发明的其他优点和新颖特征，通过研究下 文，其部分优点和新颖特征对本领据技术人员将显而易见，或者可以通过 实施本发明来了解。本发明的优点可以通过所附权利要求中特别指出的手 段和组合来实现并获得。


对附图进行参考，其中具有相同参考符号名称的元素在各处代表同样 的元素，并且其中图1是根据本发明的实施例说明具有多个移动路由器的移动自组网的 图，所述多个移动路由器利用对等路由器之间的最优对等链路，连接到充 当基于树的拓扑的簇首的移动路由器。
图2是根据本发明的实施例说明基于移动路由器朝着簇首传播的各个 邻居公告消息，单个附接地址可到达的网络前缀的积累过程的图。图3是详细说明具有树信息选项字段(option field)的路由器公告消 息的图。图4是详细说明被配置用于存储默认路由器列表条目的默认路由器列 表的图，所述路由器列表条目包含来自收到的路由器公告消息的树信息选 项字段。图5是根据本发明的实施例说明图1中任意一个移动路由器的图。图6A、 6B和6C是根据本发明的实施例概括图1的路由器用来建立自组网的方法的图。图7是根据本发明的实施例说明图1的自组网的另一视图的图，包括最优对等链路。
具体实施方式
本公开实施例被认为是对上面包含的申请10/856,809中所描述的基于 树的自组网的改进，改进之处在于对等路由器之间选择性使用对等链路使 簇首能被旁路(bypass)。如下所述，用于在对等路由器之间共享路由信 息的路由协议与相邻公告信息的传播隔离，保证了没有额外的处理负担施 加到已经建立的树上。因此，自组树中移动路由器之间的连接被优化，而不会由于例如树内 部的移动而对树的收敛带来负面影响。图1是说明由移动路由器12形成的移动自组网10的图，所述移动路 由器充当附加移动路由器和附接移动路由器当中至少一个。最初移动路由 器12和任一移动主机(未示出)基于链路层连接的自治网格彼此之间建 立链路层的连通，所述链路层连接例如是无线IEEE 802.il连接。然而， 仅有链路层的连通性不能在移动路由器之间提供任何路由协议的优化。因 此，移动路由器12根据每个移动路由器12逻辑指定为输入链路、输出链路或对等链路其中之一的源端-目的端网络层(例如，IP)地址对 (pair)，在网络层建立移动自组网10。换言之，每个移动路由器12根据链路层和/或数据包的IP源地址以及此处描述的路由协议来识别无线链路 上收到的数据包应该逻辑关联为是在输入网络链路、输出网络链路还是对 等网络链路上接收。因此， 一条无线IEEE 802.11链路可以用来在不同移动路由器12之间 传输数据包，其中每个移动路由器12确定无线链路上收到的数据包应该 逻辑指定为是从输入链路、输出链路还是对等链路上收到。每个附接路由器(例如簇首12a)被配置成输出指定该附接路由器使 用的预定地址前缀18的路由公告消息14;每个附加移动路由器(例如 12b、 12c)被配置成响应于收到的公告消息，通过选择默认的附接地址 20，并遵守要求建立具有单个簇首的树形拓扑的协议，来连接一个附接路 由器。注意到移动路由器(例如12a)使用的地址前缀(例如"l::/64") 18指移动路由器18在创建和维护可编址子网时使用的地址前缀，所述子 网用于向连接到移动路由器18输入端口的节点路由数据包；换言之，移 动路由器18包含用于在移动路由器18使用的地址前缀指定的子网内路由 数据包的地址表条目。根据本公开实施例，在对需要在移动路由器之间转移的路由信息量进 行最小化时，依赖于移动自组网10图示的树形拓扑。具体而言，具有单 个簇首12a的树形拓扑天生没有环路。由于树形拓扑IO天生没有环路，因 此附加移动路由器能够被配置成提供不多于附加移动路由器用来识别经附 加移动路由器可以到达的网络地址前缀所需的最少路由信息。因此，附加移动路由器(例如，12b、 12c)通过发送邻居公告消息16 来向附接移动路由器(例如12a)表明自身的身份，所述邻居公告消息指 定节点中网络(network-in-node)选项，即一个网络节点至少含有一个网 络地址前缀。节点中网络选项仅向附接移动路由器(例如12a)指定给 定的网络前缀18 (例如移动路由器"2" 12b的2::/64)通过附接路由器的 地址前缀18 (即附接前缀)的地址空间内的默认附接地址20 (例如1::2) 可以到达。因此，来自附加移动路由器12b的邻居公告消息16可被附接移动路 由器12a检测，以仅指定网络前缀"2::/64" 18通过地址"1::2" 20可以到
达，所述地址在附接移动路由器12a使用的附接前缀"l::/64" 18的地址 范围(realm)(即地址空间)内。注意到由于附接移动路由器只需要知道 附加移动路由器的地址前缀，因此不需要将额外的路由信息(例如跳数、 节点的家乡地址(home address)、拓扑信息、源路由信息、链路状态信 息等)发送到附接路由器12a。如下文将要详细描述的那样，移动路由器 12被配置成向默认附接路由器路由任何指定未知目的地的数据包，因此， 数据包朝着簇首12a路由直至移动路由器能识别与已识别的网络前缀18相 关的目的地址。因此，本公开实施例为自组网提供了高效的主动路由协议，该协议通 过提供快速收敛来最小化用于适应快速拓扑变化的带宽需求和处理要求。 因此，本公开实施例提供了比上述STAR协议更高效的LORA类型的路由协议。另外，每个附加移动路由器(例如12b、 12c、 12d、 12e、 12f等)被配置成选择性与对等移动路由器，即处于树10内同样深度的移动路由器 共享路由信息。具体而言，每个移动路由器12被配置成识别处于树10内 同样深度的对等移动路由器，并使用对等链路30来在对等路由器之间选 择性共享路由信息和发送数据包，使簇首12a能被旁路。然而，与用于连 接附加路由器到附接路由器的附接链路32不同，对等链路30不是树10的 一部分，因此它们的存在以及对等路由信息不沿着树向上朝簇首传播；而 是，对等链路30被认为是树10的优化，所以对等路由信息只在对等路由 器之间、以及以可选方式在相关子树内的附加路由器之间共享。此外，对 等路由信息以保证树的优化被保持的方式被限制在对等路由器之间。因此，来自移动路由器12h、目的地为移动路由器12i的数据包可被 移动路由器12c经过相应的对等链路30发到移动路由器12b，减少簇首 12a遇到的流量，并减少一跳通过的距离。类似地，与经过路由器12b和 12c之间的对等链路的三跳距离、或者经过簇首的四跳距离相对，来自移 动路由器("31" ) 12g目的地为移动路由器12f的数据包可直接经相应 的对等链路30发送，产生一跳的距离。首先提供对树形拓扑的形成的描述，接着描述用于优化整个树10的
通信的对等链路30的使用。有关树形拓扑的形成的另外细节和邻居公告消息(即附加路由器消息)的传播可在上面包含的10/856,809号申请中找 到。本公开实施例使用共同转让、同时待审的申请10/218,515中描述的附 接技术，将第二层(layer 2)的簇动态组装到如图1所示的基于树的拓扑 模型10中，所述申请10/218,515号的申请日是2002年8月15日，题目为 "ARRANGEMENT FOR ROUTER ATTACHMENTS BETWEEN ROAMING MOBILE ROUTERS IN A MOBILE NETWORK"(代理机构案 巻95-484 )，于2004年2月19日公布为美国专利申请公布 US2004/0032852A1，所述申请的公开内容以引用方式全部包含于此。根据本公开实施例，自组网10被组织成基于树形拓扑的簇，其中簇 首(即树根)12a通过使最高相对优先级尺度(highest relative preference metric)对其他移动路由器可见来确定。优先级尺度可以基于如下所述的 确切优先级值(explicit preference value)，或者基于代表移动路由器相对 于簇首的相对位置的树深度标识；换言之，树深度指示到簇首的跳数。移 动路由器通过在其默认路由器列表中存储路由器公告(router advertisement, RA)消息中的信息和选择RA消息的源作为其附接路由 器，来与RA发起者相关联。因此，移动路由器12b到12j根据收到的路由器公告消息14中指定的 优先级尺度来选择附接路由器。如图1所示，响应于非请求路由公告消息 (unsolicited router advertisement message) ( "RA1" ) 14的检观ij， 移云力 路由器12b和12c向其内部默认路由器列表55添加RA1消息14，下面将 会参考图4详细描述。移动路由器12b和12c根据指定的优先级尺度(例 如，优先级值、公告为簇首的移动路由器12a等)选择移动路由器12a作 为它们的附接路由器。例如，移动路由器12b在其输出接口处创建由簇首12a公告的地址前 缀"l::/64" 18的地址空间之内的默认附接地址("1::2" ) 20;移动路由 器12b还在其路由表内添加指定地址前缀"l::/64"经默认附接地址 "1::2" 20可以到达的条目。类似地，移动路由器12c在其输出接口处创
建由簇首12a公告的地址前缀"l::/64" 18的地址空间之内的默认附接地 址("1::3" ) 20;移动路由器12c还在其路由表内添加指定地址前缀 "l::/64"经指定了默认附接地址"1::3"的默认附接接口可以到达的条 百。移动路由器12b和12c开始输出各自的路由器公告消息"RA2"和 "RA3" 14，公告其各自的地址前缀18( "2::/64"和"3::/64")，以及基 于作为顶层移动路由器的簇首12a的树深度/优先级。如上所述，任何未知 地址由移动路由器发到其默认附接地址；因此，由于默认情况下所有附加 移动路由器(例如12d、 12e、 12f、 12g、 12h)都向移动路由器12b或12c 转发未知目的地，因此路由器公告消息"RA2"和"RA3" 14不需要指定 簇首的地址前缀"l::/64"。具有各自网络前缀18 ( "21::/64" 、 "22::/64"和"23::/64")的移 动路由器12d、 12e、 12f通过选择各自的默认附接地址20 ( "2::21"、 "2::22"和"2::23")附接到移动路由器12b作为它们的附接路由器。具 有各自网络前缀18 ( "31::/64"和"32::/64")的移动路由器12g、 12h通 过选择各自的默认附接地址20 ( "3::31"和"3::32")连接到移动路由器 12c作为它们的附接路由器。类似地，移动路由器12d输出公告其地址前缀18 ( "21::/64")的路 由器公告消息"RA21" 14。作为响应，具有地址前缀18 ( "211::/64"和 "212::/64")的路由器12i和12j选择各自的默认附接地址20 ( "21'.:211 和"21::212")。假设除了路由器公告消息14之外没有其他信息输出到网络10，则每 个移动路由器只知道其通往簇首12a的默认路由。换言之，移动路由器12都不具有与远离簇首的任何附接节点相关的任何信息。例如，如果移动路 由器12i ( "211")想要向目的地址"32::1"处的移动路由器12h发送乒 命令(ping)，则乒命令将通过被配置成在其各自默认附接地址上输出未 知目的地的移动路由器12d和12b，向上转移到簇首12a。然而，由于移动 路由器12a不知道服务于地址前缀"32::/64"的移动路由器"32" 12h的 可达性，因此移动路由器12a将丢掉乒命令，除非它具体寻址到簇首12a 使用的地址前缀"l::/64"之内的目的地址。另外注意到即使移动路由器 12a可能知道移动路由器12b和12c的第二层(MAC)地址，移动路由器 12a也没有关于移动路由器12b和12c使用的全局IP地址的信息；此外， 由于移动路由器12d、 12e、 12f、 12g、 12h、 12i和12j不和移动路由器 12a共享第二层链路，因此移动路由器12a将无法定位它们使用的地址前全双 5双。现阶段主动式路由协议通常用于在路由器之间交换拓扑和可达性信 息，并保证不形成环路。然而，由于其增加收敛时间的巨大代价，本公开 实施例强调最小化路由协议的使用。如下所述，使用邻居公告消息16可以将簇10内的内部通信最小化， 排除如主动式优化的路由算法(ORA) MANET协议的优化过程的需要。 和所有移动路由器12向簇首12a登记来为簇首12a提供到所有前缀18的 源路由路径形成对比，簇首12a只需要知道应该使用哪个附接地址(例如 1:2或1:3) 20来到达已识别的前缀18。因此，每个附加移动路由器12向其附接路由器发送邻居公告消息 16，指定移动路由器12使用的预定地址前缀，以及来自收到的邻居公 告消息的在内部存储的任一地址前缀，经移动路由器12使用的默认附接 地址可以到达。其中邻居公告消息是由附加移动路由器从其他移动路由器 接收的。图2是说明按照图1的树形拓扑IO连接到附接路由器的各个移动路由 器12i、 12d和12b输出的后续邻居公告消息16a、 16b和16c的图。如图2 所示，移动路由器12i输出带有网络中节点选项部分22的邻居公告消息 16a，所述选项部分指定移动路由器12i使用的地址前缀("211:'764") 18i和移动路由器12i选择的默认附接地址20i。如上所述，默认附接地址 20i在充当移动路由器12i的附接路由器的移动路由器12d使用的附接前缀 ("21::/64" ) 18d的地址空间内。如下所述，邻居公告消息16a还包括用于相应地址前缀18i的序列标 识(sequence identifier) 24。响应于接收邻居公告消息16a，移动路由器12d在其内部自组路由表
中创建指定地址前缀("211::/64" ) 18i经附接地址("21::211" ) 20i可 以到达的条目。从前文中可以明显看出，由于附接地址20i在移动路由器 12d使用的附接前缀18d的地址空间内，因此通过把附接地址20i与具有预 定第二层(MAC)地址的预定输入接口相关联，移动路由器12d就知道怎 样把任一数据包路由到附接地址20i。尽管未示出，但假定移动路由器12d 还响应于从移动路由器12j接收指定其相应的网络前缀("212::/64" ) 18j 经其相应的默认附接地址("21::212")可以到达的相应邻居公告消息 16，为移动路由器12j创建路由表条目。响应于在移动路由器12d的内部自组路由表中创建新的条目，移动路 由器12d输出邻居公告消息16b，指定移动路由器12d使用的网络地址 前缀18d，以及在其自组路由表中存储的网络地址前缀18i和18j，经移动 路由器12d的默认附接地址("2::21" ) 20d可以到达。移动路由器12b响应于接收邻居公告消息16b，以及来自移动路由器 12e和12f的、指定地址前缀"22::/64" 18e和"23::/64" 18f分别经默认附 接地址"2::22"和"2::23"可以到达的邻居公告消息，重复向其内部自组 路由表添加指定地址前缀条目的过程。响应于添加条目，移动路由器12b 输出邻居公告消息16c，指定其预定子网前缀("2::/64" ) 18b，和在 其内部自组路由表中存储的地址前缀18d、 18e、 18f、 18i禾n 18j，经移动 路由器12b的默认附接地址("1::2" ) 20b可以到达。另外注意到邻居公 告消息16a、 16b中指定的每个网络前缀18将其相应的序列标识24向上传 播到下一邻居公告消息16c。尽管图2中未示出，但每个邻居公告消息16 为每个指定的地址前缀18包含相应的深度字段(depth field)，该字段使 接收邻居公告消息16的路由器能够识别相对深度，所述相对深度也称为 到达相应地址前缀18的代价(cost)(即跳数)94。因此，响应于从附加移动路由器12b接收邻居公告消息16c和从移动 路由器12c接收相应的邻居公告消息16，移动路由器12a具有足够的地址 信息来到达网络10中的所有子网前缀18，并且只需要选择将数据包路由 到其预定子网前缀"l::/64"内的附接地址"1::2"还是"1::3"。如下所 述，每个附加移动路由器还包括能够选择性优化使用对等链路30的路由 的代价信息(图5中的94)。图5是根据本发明的实施例说明移动路由器12之一的逻辑图。为了 便于说明，在图5中以移动路由器12b ( "2")为例来说明路由表54中 存储的值。移动路由器12逻辑上包括被配置用于与附接路由器(例如簇 首12a)建立附接链路32的输出端口 40、用于与对等路由器建立对等链路 30的一个或多个对等端口 43，以及被配置用于输出路由器公告消息并接 收邻居公告消息16的多个输入端口 42。输入端口和输出端口以及对等端 口 43中的每一个逻辑上在网络层实现，所以网络(IP)包可能传递到至少 一个链路层接口供传输，所述接口例如是例如被配置用于建立无线IEEE 802.11链路的接口。然而从前文中可明显看出，对等端口 43的逻辑实现 可能取决于无线网络接口设备的实际实现方式，所以对等端口 43根据无 线网络接口设备的能力实际上可能被指定给可用的"输入链路接口"或可 用的"输出链路接口"，或可用的"对等链路接口"。移动路由器12还包括对等发现资源(peer discovery resource) 36、邻 居发现资源(neighbor discovery resource) 44，以及包含邻居公告资源 (neighbor advertisement resource ) 46 禾口路由器公告资、源 (router advertisement resource) 50的公告部分45。移动路由器12还包括路由资源 48、附接资源52和自组路由表54。附接资源52包括默认路由器列表 55，如图4所述。如本领域所公知，这些资源中的每一个都可以作为基于 软件的资源来实现，如存储在计算机可读介质中并且当被微处理器执行时 在已分配的内存空间中创建应用实时环境(叩plication runtime environment)的可执行代码；或者，这些资源可以作为基于硬件的状态 机、或通过现场可编程门阵列的编程、或通过集成电路的掩模编程来实 现。邻居公告资源46、邻居发现资源44和路由器公告资源50可以例如按 照IETF公布的注释请求(RFC) 2461——用于IP版本6 (IPv6)的邻居 发现(neighbor discovery)来实现。例如可以实现对等发现资源36来执行 使用OSPF协议或AODV协议的对等移动路由器的发现。邻居公告资源46如图3所示被配置成输出包含树信息选项字段66的 公告消息14。具体而言，由移动路由器12b输出的公告消息14在树信息
选项字段66内指定网络前缀18b、优先级值68a，和/或树深度68b。优先 级字段68a被配置成以存储在相应的优先级寄存器(未示出)中的方式存 储用于移动路由器12的优先级值，使接收RA消息14的移动路由器能够 决定是否与RA消息14的源相关联。树深度字段68b被配置成存储移动路 由器12在树内的深度(即到簇首的跳数)，使接收RA消息34的其他路 由器能够确定路由器公告发起者在树10内的相对位置。邻居发现资源44被配置成基于对各个邻居公告消息16的接收，向自 组路由表54添加树条目56。邻居发现资源44还被配置成基于对另一个邻 居公告消息16的接收来确定是否覆写现有的树条目56，所述另一个邻居 公告消息指定比已存储的序列号24高的用于相应地址前缀18的序列号 24。邻居发现资源44还被配置成例如基于确定不活动计时器(inactivity timer)条目值58在与内部系统时钟比较之后指示预定不活动间隔己经过 去并要求不活动的树条目56从表54中移除，来选择性删除树条目56。附接资源52包括默认路由器列表55，使附接资源52能够根据相应的 优先级值68a和/或树深度值68b指定的选择标准，从相应的路由器公告消 息14中选择附接路由器，来确保附接路由器以保证在自组网中维护树形 拓扑的方式被选择。因此，附接资源52负责在自组网中实现要求建立树 形拓扑的协议。有关保证基于树的拓扑的附接路由器的选择的额外细节在 上面包含的申请10/218,515中有所描述，该申请于2004年2月19日公 布。总的来说，图4所示的默认路由器列表55被配置成通过扩展IPv6默 认路由器列表以包含树信息，来在有序列表中按优先级顺序存储已知树 38。具体而言，默认路由器列表55的每个条目包括路由器地址字段81、 从路由器公告消息14接收的树信息选项字段66、指定包括计时器ID在内 的信息以确定条目的过期的路由器过期计时器(expiration timer)字段 82，以及为了提供树的稳定性而指定包括相应计时器ID在内的信息以延 迟对收到的RA消息的任何响应的树跳数计时器(tree h叩timer)字段 84。附接资源52中的计时器资源被配置成计算来自存储在字段82、 84中
的计时器信息的计时器值，以确定相应的计时器是否过期，并要求优先级 确定或选择操作。因此，每个路由器12中的附接资源52根据RA消息14内的树信息字 段66来独立确定是否与已输出RA消息的另一个路由器公告发起者相关 联树信息字段66指定关于与路由器公告发起者相关联的树的属性68， 包括树标识(地址前缀)、树深度和树优先级。 一旦存储为默认路由器列 表55中的条目，优先级确定资源42便可在有序列表中按优先级顺序维护 已知树维护每个条目80直到相应的路由器过期计时器字段82过期。应该注意的是多个树通常只在基于树的拓扑形成的开始阶段存在于自 组网10中；换言之，较小的树最终会收敛成单个较大的树，给整个自组 网带来更好的稳定性和连通性。不过，由于相对低的开销使信息能够随着 迅速收敛而快速更新，邻居公告消息的使用在网络形成阶段仍可用于各个 树中。移动路由器(例如12b)中的附接资源52通过选择被公告的前缀(即 附接前缀)(例如"l::/64")的地址空间内的默认附接地址(例如 "1::2" ) 20，以及添加指定附接前缀(例如"l::/64")经默认附接地址 ("1::2" ) 20可以到达的表条目57，来识别已选择的附接路由器(例如 12a)。图5的移动路由器12 (例如12b)还包括邻居公告资源46。如上参考 图2所述，邻居公告资源46被配置成输出相应的邻居公告消息16 (例如 16c)，指定移动路由器使用的相应地址前缀(例如"2::/64" 18b)，以 及由邻居发现资源44响应于从附加移动路由器接收的邻居公告消息16而 在自组路由表54中存储的地址前缀(例如18d、 18e、 18f、 18i、 18j)， 经默认附接地址20 (例如"1::2" 20b)可以到达。然而如下所述，邻居公 告消息16不包括任何在自组路由表54内的对等条目37中存储的对等路由 信息。路由资源48被配置成路由收到的具有指定目的地址的数据包。若指 定的目的地址在存储于自组路由表54中的地址前缀之一的地址范围内， 则路由资源48向指定的附接地址20输出数据包。但是，若指定的目的地 未知(即在自组路由表54内未指定一般前缀)，则基于附接路由器具有更多路由信息的假设，使用默认附接地址20经输出端口 40将数据包输出 到附接路由器。若移动路由器12不具有附接路由器而且指定的目的地未 知，则数据包被丢弃。对等发现资源36被配置成独立于公告部分45而运行，并且被配置成 使移动路由器12能够与树10内处于同样深度的其他对等路由器选择性共 享其存储在自组路由表54中的路由信息。因此，对等发现资源36将为其 他对等路由器提供存储在自组路由表54中的地址前缀18，向对等路由器 指示由自组路由表54中的条目56和57 (及条目37中的远端地址前缀 90，如下所述)标识的地址前缀18经移动路由器12可以到达。另外，对等发现资源36被配置成选择性存储从对等路由器收到的指 定远端地址前缀90的对等条目37到自组路由表54中。具体而言，路由器(例如12b)中的对等发现资源36被配置成从对等路由器(例如12c)接 收由对等路由器存储的路由信息，包括远端地址前缀90、对等路由器所使 用并为远端地址前缀90提供可达性的相应地址92，以及标识用于到达相 关的远端地址前缀90的相应代价的代价属性94。代价属性94被示为跳数(number of hops)属性，但是应当理解的是，根据OSPF或AODV协议 可以使用其他代价属性。如下所述，对等发现资源36基于确定相关的代 价属性94不超过预定阈值，来向自组路由表54添加收到的对等路由信 息。图6A、 6B和6C是根据本发明的实施例说明利用图5的移动路由器 建立自组网的方法。图6A到6C中描述的步骤可作为存储在计算机可读介 质(例如硬盘驱动器、软驱、随机存取存储器、只读存储器、 EPROM、光盘等)上的可执行代码实现，也可经计算机可读介质(例 如传输线、光纤、使用电磁载波的无线传输介质)传播。本方法从步骤100开始，其中附接资源52确定是否收到任何新路由 器公告消息14。若收到新路由器公告消息14，则附接资源52在默认路由 器列表52中存储路由器公告信息，并在步骤102中通过选择附接前缀18 内的默认附接地址20附接到附接路由器。具体而言，附接资源52确定收 到的路由器公告消息14的树信息选项(TIO)是否指示更接近簇首12a的优选深度，或更高的优先级。若检测到优选深度或较高优先级，则附接资源52通过从路由器公告消息中公告的附接前缀内选择默认附接地址20， 连接到附接路由器。作为响应，邻居公告资源46按照图6的事件(event) 62在步骤104 中向附接路由器发送邻居公告消息16，指定移动路由器使用的默认移动 路由器前缀，以及自组路由表54中指定的任一前缀，经所选的附接地址 可以到达。然而，注意到邻居公告消息16不包括任何来自自组路由表54 中的对等条目37的对等路由信息。路由器公告资源50在步骤106中输出相应的路由器公告消息14，指 定移动路由器使用的预定地址前缀18以及优先级和深度信息68a、 68b， 如图3所示。邻居发现资源44在步骤108中确定是否经输入端口 42从附加路由器 收到任何邻居公告消息16。具体而言，输入端口 42的实现涉及从无线链 路选择性接受不是来自标识为附接路由器的路由器的邻居公告消息16:经 无线链路从附接路由器收到的邻居公告消息16被丢弃。假设经输入接口收到邻居公告消息16，则邻居发现资源44确定新的 消息16是否指定自组路由表54中没有的新的邻居前缀18。若新的消息 16指定新的邻居前缀18，则邻居发现资源44在步骤110中向自组路由表 54添加新的树条目56，并且在歩骤104中发送更新的邻居公告消息16。上面包含的申请10/856,809中进一步详细描述了有关使用邻居公告消 息16更新树形拓扑10的额外细节，包括响应于在树10内检测的移动来更 新邻居公告消息16。图6B描述了根据本发明实施例，利用对等发现资源36识别对等路由 器并与对等移动路由器共享路由信息的方法。对等发现资源36在步骤112 中输出与路由公告消息14本质上相同的、指定包含深度68b在内的树信 息选项字段66的对等公告消息。假设在步骤114中移动路由器从另一个 路由器接收具有指定所述另一个路由器的相应深度68b的树信息选项字段 66的对等公告消息，则对等发现资源36在步骤116中确定深度字段68b
是否指示发送了对等公告消息的另一个路由器与该移动路由器处于树10 内的同样深度。若对等发现资源36确定另一个路由器不处于同样深度，则对等发现 资源36在步骤118中丢弃对等公告消息。但若另一个路由器处于同样深 度，因而是树10内的对等路由器，则对等发现资源36在步骤120中发送 来自自组路由表54的默认条目57和树条目56的路由信息，即自组路由表 54中存储的前缀18经移动路由器(例如使用附接地址20)可以O跳的代 价到达；对等路由器收到来自自组路由表54的路由信息后，将在其自组 路由表54中存储该信息，并递增代价属性，以指示经一跳的可到达性。 对等发现资源36还在步骤122中向对等路由器发送自组路由表54的对等 条目37中的路由信息，包括远端前缀90经移动路由器的附接地址20可以 代价属性字段94指定的代价到达。步骤120和122被分别说明是为了简化 描述应当理解的是，如有需要对等发现资源36可以仅仅利用整个自组 路由表54 "洪泛"(flood)对等路由器。对等发现资源36还根据预定路由协议(例如OSPF、 AODV)，在歩 骤124中从对等路由器经对等端口 43接收对等路由信息。如上所述，对 等端口 43通过丢掉从无线链路接收的、携带从识别为附加路由器或附接 路由器的两者之一的任意网络节点发送的对等路由信息的任何数据包来实 现。对等发现资源36在步骤126中确定对等路由信息内指定的任一远端 前缀是否超出预定代价，例如代价是否大于等于两倍深度，指示网络距离 大于经过簇首的距离。若有大于预定阈值的代价，则代价不可接受的远端 前缀在步骤128中丢弃，而剩下的代价可接受的远端前缀在步骤130中作 为新的对等条目37存进自组路由表54中。如有需要的话，对等发现资源 36还可以利用表条目经输入接口 42洪泛附加路由器。但是如上所述，对 等路由信息从不在朝着簇首发送的邻居公告消息16中发送。因此，自组 路由表54中存储的对等路由信息仅限于对等路由器和对等路由器以下的另外，只有确定了相关代价不超过预定阈值时，对等路由信息才选择 性存储在自组路由表54中。因此，如图7所示，优化树10内的通信的对等链路30限于保证只有有限数目的对等路由器经对等链路30连在一起，以防止由于路由信息的过度洪泛而造成树10的恶化，所述路由信息的过 度洪泛给树10带来边际效益(marginal benefit)。因此，基于代价选择是 否向自组路由表54添加远端索引(index) 90，这保证了路由信息的洪泛 仅限于不影响树10的动态收敛能力、并且在分布流量时不对树10的优化 造成负面影响的可接受的水平。图6C是根据本发明实施例说明利用路由 资源48路由数据包的图。响应于在步骤140中接收指定目的前缀 (destination prefix)内的目的地址的数据包，路由资源48在步骤142中 确定目的前缀(例如18或90)在自组路由表54中是否被识别。若步骤 142中目的前缀在自组路由表54中被识别，则路由资源48在步骤144中 发送数据包到识别为到达目的前缀90的目的地(例如20或92)，例如附 加路由器或对等路由器。若目的前缀在自组路由表54中不被识别，则路 由资源48在步骤150中使用默认附接地址来将数据包经输出接口 40发送 到附接路由器12。根据本公开实施例，移动路由器能够通过使用朝着簇首发送的邻居公 告消息来以最小开销建立主动式路由协议。两种路由协议用来填充自组路 由表54，即用于建立树形拓扑的邻居发现和公告，以及用于为优化树形拓 扑而建立对等链路30的有限对等发现；因此，基于树的自组网能够提供 快速收敛以迅速适应树中的变化。自组路由表中遇到的任何由于树内移动 路由器的移动而造成的冲突以有利于新的树形拓扑的方式解决，因此任何 冲突的对等条目37被丢弃。此外，通过对等路由器经对等链路共享有限 路由信息，树内的通信可以以保证不损害树的性能的方式来优化。虽然已联系目前被认为最实用和优选的实施例描述了本公开实施例， 但是应当理解本发明不限于所公开的实施例；相反，本发明旨在涵盖包含 在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改和等价装置。
权利要求
1.一种移动路由器中的用于建立自组网内的通信的方法，所述方法包括基于对附接前缀内的默认附接地址的选择，以及根据要求在所述自组网中建立具有单个簇首的树形拓扑的协议，附接到已经公告了所述附接前缀的附接路由器，所述移动路由器在以相对于簇首的可识别的深度附接到所述附接路由器，并公告不同于所述附接前缀的第一地址前缀；从至少一个已附接到所述移动路由器的相应的附加路由器接收至少一个邻居公告消息，所述邻居公告消息指定不同于所述第一地址前缀的相应第二地址前缀经所述第一地址前缀的地址空间内的相应第二附接地址可以到达；与在树形拓扑内以所述可识别深度附接的对等移动路由器选择性共享路由信息，所述路由信息的共享包括(1)向所述对等移动路由器发送第一路由信息作为经所述移动路由器可到达的，所述第一路由信息由所述第一地址前缀和从邻居公告消息中收到的任何第二地址前缀组成；以及(2)从所述对等移动路由器接收第二路由信息，所述第二路由信息指定至少一个远端地址前缀经所述对等移动路由器可以到达，所述至少一个远端地址前缀与所述附接前缀、第一地址前缀和任一第二地址前缀中的任何一个都不相同；以及向所述附接路由器输出指定所述第一路由信息的第二邻居公告消息，其中从以所述可识别的深度连接的任何所述对等移动路由器接收的所述第二路由信息不发送到所述附接路由器。
2. 权利要求1的方法，其中所述第一路由信息包括树形拓扑内为通 过所述移动路由器到达簇首而附接的各个移动路由器的地址前缀。
3. 权利要求2的方法，其中选择性共享还包括从对等移动路由器接收公告消息，所述公告消息包含指定所述可识别根据接收到的指定所述移动路由器和所述对等路由器在所述树拓扑内 以所述可识别深度连接的公告消息，向所述对等移动路由器发送所述第一 路由信息。
4. 权利要求3的方法，其中所述指定第一路由信息的第二邻居公告消息的输出根据第一路由协议执行，并且，所述路由信息的选择性共享根 据第二路由协议执行，所述第二路由协议不同于所述第一路由协议且独立 于所述第一路由协议。
5. 权利要求4的方法，其中所述第一路由协议是OSPF和AODV协 议中的任意一个。
6. 权利要求l的方法，还包括接收数据包，所述数据包具有目的前缀内的目的地址；访问路由表，所述路由表被配置成指定所述第一路由信息和从所述任意对等移动路由器接收的第二路由信息，并基于所述目的前缀与路由表中指定所述目的前缀和己识别的目的地的相应条目之间的匹配，向所述已识别的目的地选择性输出所述数据包；以及基于对所述目的前缀在第一路由表和第二路由表中任何一个中的缺失的确定，向所述附接路由器输出所述数据包。
7. 权利要求6的方法，其中所述输出包括在所述第二邻居公告消息 内发送从所述邻居公告消息接收的地址前缀，而不发送所述路由表中存储 的任何所述第二路由信息。
8.权利要求6的方法，还包括向另一个对等移动路由器发送所述路由表 中指定的第一路由信息，以及第二路由信息，所述第二路由信息包括 (1)在第二路由表中选择的经所述移动路由器在预定的代价属性内可以 到达的地址前缀，以及(2)所述第二路由表中所述所选择的地址前缀的 代价属性。
9. 权利要求8的方法，还包括基于从相应的代价属性中对至少一个 远端地址前缀在预定的网络距离内可以到达的确定，在所述路由表中选择 性存储所述至少一个远端地址前缀。
10. 权利要求9的方法，其中所述预定网络距离指定在所述移动路由器和充当附接路由器的一个对等移动路由器之间，为相关的远端地址前缀 指定预定跳数，所述预定网络距离小于所述可识别深度的两倍。
11. 一种自组网，所述自组网包括多个移动路由器，所述移动路由器组织成树形拓扑，所述树形拓扑具 有附接到附接路由器的附加路由器，其中一个附接路由器充当簇首，每个 移动路由器包括(1) 附接资源，其配置成使相应的移动路由器能够附接到一个附接 路由器，作为一个相应的附加移动路由器；(2) 公告部分，其配置成使相应的移动路由器能够充当至少一个附 加移动路由器的一个附接路由器，所述公告部分还被配置成(a) 输出第一公告消息，所述第一公告消息包括指定相应移动路由 器使用的预定地址前缀的树信息选项字段，以及标识相应移动路由器在树 形拓扑内的相应深度的树属性字段，所述簇首指定0深度；以及(b) 基于相应的移动路由器是一个附加移动路由器，向相应的附接 路由器选择性输出邻居公告消息，所述邻居公告消息指定至少相应的预 定地址前缀，和收到的任何来自从各个附加移动路由器接收的任意邻居公 告消息的地址前缀，通过相应的移动路由器为连接到相应的附接路由器所 使用的相应附接地址可以到达，所述相应的移动路由器的附接地址在相应 的附接路由器的预定地址前缀之内；(3) 对等发现资源，其独立于所述公告部分，并配置成使作为一个 附加移动路由器的相应的移动路由器能够与在树形拓扑内具有匹配深度的 另一个附加移动路由器选择性共享路由信息，所述路由信息包括相应地 址前缀和收到的地址前缀经相应的附接地址可以到达；以及(4) 路由表，其配置成存储从所述另一个附加移动路由器接收的对等路由信息。
12. 权利要求11的网络，其中所述对等发现资源配置成基于从所述另一个附加移动路由器对包含指定匹配深度的相应树信息选项字段的公告 消息的接收，选择性共享路由信息。
13. 权利要求12的网络，其中所述公告部分配置成输出不带任何对等路由信息的邻居公告消息。
14. 权利要求13的网络，其中所述对等发现资源配置成根据OSPF和 AODV协议中的任意一个共享路由信息和接收对等路由信息。
15. 权利要求ll的网络，其中所述路由表配置成存储收到的地址前缀和相应的预定地址前缀内的各 个附接地址；并且每个移动路由器还包括路由资源，所述路由资源配置成确定收到的指 定目的前缀内的目的地址的数据包的目的地，所述相应的路由资源配置成 基于对所述目的前缀在相应路由表中的缺失的确定来选择输出接口作为所 述目的地。
16. 权利要求15的网络，其中所述公告部分配置成在相应的邻居公 告消息中指定存储在第二个表中的收到的地址前缀，而不指定路由表中存 储的任何对等路由信息。
17. 权利要求15的网络，其中所述对等发现资源配置成向具有匹配 深度的第二个附加移动路由器发送路由表中指定的收到的地址前缀、从路 由表的对等路由信息中选择的、在预定的代价属性之内经相应的移动路由 器可以到达的远端地址前缀，以及选择的各个远端地址前缀的代价属性。
18. 权利要求17的网络，其中所述对等发现资源配置成基于从各个 代价属性中对远端地址前缀在预定的网络距离之内可以到达的确定，在路 由表中选择性存储所述远端地址前缀。
19. 权利要求18的网络，其中所述预定的网络距离指定在相应的移 动路由器和充当附接路由器的移动路由器之间，为相关的远端地址前缀指 定预定跳数，所述预定网络距离小于所述可识别深度的两倍。
20. —种移动路由器，所述移动路由器包括 公告部分，其配置成(a)输出第一公告消息，所述第一公告消息包括指定所述移动路由 器使用的预定地址前缀的树信息选项字段，以及标识所述移动路由器在树 形拓扑内的相应深度的树属性字段，所述树形拓扑具有多个附接到多个附 接路由器的附加移动路由器，其中一个附接路由器为所述树形拓扑的簇首且深度为0;以及(b)基于所述移动路由器是一个附加移动路由器，选择性输出邻居 公告消息，所述邻居公告消息指定至少所述预定的地址前缀，和收到的 任何来自从各个附加移动路由器接收的任意邻居公告消息的地址前缀，通 过所述移动路由器为连接到相应的附接路由器所使用的相应附接地址可以 到达，所述移动路由器的附接地址在相应的附接路由器的预定地址前缀之 内；对等发现资源，其独立于所述公告部分，并配置成使作为一个附加移 动路由器的所述移动路由器能够与在所述树形拓扑内具有匹配深度的另一 个附加移动路由器选择性共享路由信息，所述路由信息包括相应地址前 缀和收到的地址前缀经相应的附接地址可以到达；以及路由表，其配置成存储从所述另一个附加移动路由器接收的对等路由"(曰息。
21. 权利要求20的移动路由器，其中所述对等发现资源配置成基于 从所述另一个附加移动路由器对包含指定匹配深度的相应树信息选项字段 的公告消息的接收，选择性共享路由信息。
22. 权利要求21的移动路由器，其中所述公告部分配置成输出不带 任何对等路由信息的邻居公告消息。
23. 权利要求22的移动路由器，其中所述对等发现资源配置成根据 OSPF和AODV协议中的任意一个共享路由信息和接收对等路由信息。
24. 权利要求20的移动路由器，其中所述路由表配置成存储收到的地址前缀和所述预定地址前缀内的各个 附接地址；所述移动路由器还包括路由资源，所述路由资源配置成确定收到的指 定目的前缀内的目的地址的数据包的目的地，所述路由资源配置成基于对 所述目的前缀在所述路由表中的缺失的确定来选择所述附接路由器作为目 的地。
25. 权利要求24的移动路由器，其中所述公告部分配置成在所述邻 居公告消息中指定在所述路由表中存储的收到的地址前缀，而不指定所述 路由表中存储的任何对等路由信息。
26. 权利要求24的移动路由器，其中所述对等发现资源配置成向具有匹配深度的第二个附加移动路由器发送所述路由表中指定的收到的地址 前缀、从所述路由表的对等路由信息中选择的、在预定的代价属性之内经 相应的移动路由器可以到达的远端地址前缀，以及选择的各个远端地址前 缀的代价属性。
27. 权利要求26的移动路由器，其中所述对等发现资源配置成基于 从各个代价属性中对远端地址前缀在预定的网络距离之内可以到达的确 定，在所述路由表中选择性存储所述远端地址前缀。
28. 权利要求27的移动路由器，其中所述预定的网络距离指定在所 述移动路由器和充当附接路由器的移动路由器之间，为相关的远端地址前 缀指定预定跳数，所述预定网络距离小于所述可识别深度的两倍。
29. —种移动路由器，所述移动路由器包括公告装置，用于输出第一公告消息，所述第一公告消息包括指定所述 移动路由器使用的预定地址前缀的树信息选项字段，以及标识所述移动路 由器在树形拓扑内的相应深度的树属性字段，所述树形拓扑具有多个连接 到多个附接路由器的附加移动路由器，其中一个附接路由器为所述树形拓 扑的簇首且深度为0;所述公告装置还配置成基于所述移动路由器是一个附加移动路由器，选择性输出邻居公告消息，所述邻居公告消息指定至少所述预定的地址前缀，和收到的任何来自从各个附加移动路由器接收的任意邻居公告消息 的地址前缀，通过所述移动路由器为连接到相应的附接路由器所使用的相 应附接地址可以到达，所述移动路由器的附接地址在相应的附接路由器的预定地址前缀之内；对等发现装置，其独立于所述公告装置，并用于使作为一个附加移动 路由器的所述移动路由器能够与在所述树形拓扑内具有匹配深度的另一个附加移动路由器选择性共享路由信息，所述路由信息包括相应地址前缀和收到的地址前缀经相应的附接地址可以到达；以及存储装置，其用于存储从所述另一个附加移动路由器接收的对等路由 f曰息o
30. 权利要求29的移动路由器，其中所述对等发现装置配置成基于 从所述另一个附加移动路由器对包含指定匹配深度的相应树信息选项字段 的公告消息的接收，选择性共享路由信息。
31. 权利要求30的移动路由器，其中所述公告装置配置成输出不带 任何对等路由信息的邻居公告消息。
32. 权利要求31的移动路由器，其中所述对等发现装置配置成根据 OSPF禾n AODV协议中的任意一个共享路由信息和接收对等路由信息。
33. 权利要求29的移动路由器，其中所述存储装置配置成存储收到的地址前缀和预定地址前缀内的各个附 接地址；所述移动路由器还包括路由装置，所述路由装置用于确定收到的指定 目的前缀内的目的地址的数据包的目的地，所述路由装置配置成通过基于 对所述目的前缀在所述存储装置中的缺失的确定来选择输出接口作为目的 地。
34. 权利要求33的移动路由器，其中所述公告装置配置成在所述邻 居公告消息中指定在所述存储装置中存储的收到的地址前缀，而不指定所 述存储装置中存储的任何对等路由信息。
35. 权利要求34的移动路由器，其中所述对等发现装置配置成向具 有匹配深度的第二个附加移动路由器发送所述存储装置中指定的收到的地 址前缀、从所述存储装置的对等路由信息中选择的、在预定的代价属性之 内经相应的移动路由器可以到达的远端地址前缀，以及选择的各个远端地 址前缀的代价属性。
36. 权利要求35的移动路由器，其中所述对等发现装置配置成基于从各个代价属性中对远端地址前缀在预定的网络距离之内可以到达的确 定，在所述存储装置中选择性存储所述远端地址前缀。
37. 权利要求36的移动路由器，其中所述预定的网络距离指定在所 述移动路由器和充当附接路由器的移动路由器之间，为相关的远端地址前 缀指定预定跳数，所述预定网络距离小于所述可识别深度的两倍。
全文摘要
基于每个附加移动路由器经相应的输出接口向附接移动路由器发送邻居公告消息(16)，自组网(10)内带有单个簇首(12a)的基于树的网络拓扑中的移动路由器(12)建立连通性。移动路由器收到的任何邻居公告消息(16)用来识别经邻居公告消息的源可以到达的指定网络前缀。每个附加移动路由器向其附接路由器输出指定所述移动路由器使用的网络前缀(18)的另一个邻居公告消息，以及来自其附加移动路由器的指定网络前缀。移动路由器还识别具有同样深度的对等移动路由器，并与对等路由器选择性共享有限的路由信息，使所述移动路由器能够旁路簇首并经对等路由器到达远端前缀，而不加重树的负担。
文档编号H04L12/28GK101133595SQ200680006476
公开日2008年2月27日 申请日期2006年4月4日 优先权日2005年4月8日
发明者埃里克·M·莱维-阿贝格诺里, 帕斯卡尔·蒂贝尔, 帕特里克·韦特瓦尔德, 文森特·让·瑞比尔 申请人:思科技术公司