基于實用性的交叉成層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上設(shè)及移動自組網(wǎng)（MANET)。更確切地說，本發(fā)明設(shè)及移動應(yīng)用專用網(wǎng) 絡(luò)（MAS肥T)內(nèi)的基于實用性的交叉成層機(jī)構(gòu)的使用W促進(jìn)適應(yīng)于應(yīng)用需要的大型MANET。
【背景技術(shù)】
[0002] 典型的自組通信系統(tǒng)時常需要可W非集中化和自組織方式通信的獨立的移動用 戶。舉例來說，移動自組網(wǎng)（MANET)采用對等通信協(xié)議W確定二個無線節(jié)點之間的路徑。 MANET的一些關(guān)鍵特征包含它們的適應(yīng)于由于移動性的路線改變的能力W及它們不需要基 站或接入點用于節(jié)點組織的事實。
[0003] 理論上的，MANET提供理想的通信基礎(chǔ)設(shè)施W支持災(zāi)難援助和戰(zhàn)場運作、緊急情況 捜尋和救援任務(wù)，W及許多其它移動和分布式應(yīng)用。然而，運些應(yīng)用無法在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)中得 到有效地支持。運主要是因為網(wǎng)絡(luò)并不會按比例調(diào)整，運是由于逐漸增加數(shù)目的節(jié)點和應(yīng) 用招致的過量的信令。更確切地說，MANET協(xié)議在許多節(jié)點上逐跳分配計算（例如，路由信 息）。為了確保協(xié)議正確性和高效運作，W便避免環(huán)路和過量的溢流，需要復(fù)雜的分布式算 法。
[0004] 已經(jīng)提出資源集中作為解決當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的增長的需要的方法。一個實例是軟件定義 組網(wǎng)柳腳，例如，基于化enFlow協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。在SDN中，"控制平面"和"數(shù)據(jù)平面"是間 隔開的，并且至少兩個控制路由器用于在受控制的網(wǎng)絡(luò)元件上實例化狀態(tài)。通過SDN，網(wǎng)絡(luò) 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在控制器節(jié)點處虛擬化，其根據(jù)全網(wǎng)觀點計算從源到目的地的路線，并且可W 在網(wǎng)絡(luò)的每個交換機(jī)處實例化"流狀態(tài)"。不幸的是，當(dāng)前SDN實施方案基于網(wǎng)絡(luò)的流狀態(tài) 計算路徑，并且由此無法應(yīng)用于MANET。此外，SDN方法集中于靜態(tài)有線網(wǎng)絡(luò)，其中控制器距 離每個交換機(jī)一個邏輯鏈路，并且由此并不能解決內(nèi)容和服務(wù)的動態(tài)放置。 陽0化]另一方法是信息為中屯、的組網(wǎng)（ICN)，所述組網(wǎng)基于公開訂用方案，在所述方案中 內(nèi)容對象是給定名稱的，所有路由節(jié)點還作為高速緩存位點，并且專用內(nèi)容中的闡述興趣 的請求W類似于路線請求的方式散播，在所述路線請求中具有請求內(nèi)容的復(fù)本的最接近的 位點應(yīng)答所述請求。然而，雖然ICN方法通過從最接近的位點動態(tài)地提供內(nèi)容和服務(wù)允許 網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)于應(yīng)用需要，但是當(dāng)應(yīng)用于大型動態(tài)網(wǎng)絡(luò)時ICN方案是受到限制的。因為ICN路由 是基于對象名稱執(zhí)行的，所W會引發(fā)過量的信令開銷。并且，節(jié)點的復(fù)雜性（例如，路由節(jié) 點可能需要高速緩存內(nèi)容并且評估內(nèi)容請求W確定所請求的內(nèi)容是否是本地存儲的）可 W引發(fā)額外的信令開銷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 一個實施例提供促進(jìn)大型移動自組網(wǎng)適應(yīng)于移動無線網(wǎng)絡(luò)中無線節(jié)點的專用需 要的系統(tǒng)。在操作期間，中間節(jié)點接收指示微實用性和相關(guān)性的一個或多個包，其中微實用 性是基于特定針對于應(yīng)用的效用函數(shù)，并且其中相關(guān)性指示一個或多個包的優(yōu)先級。中間 節(jié)點組合一個或多個包的相關(guān)性。中間節(jié)點聚集用于一個或多個包的微實用性和相關(guān)性， 并且基于微實用性和相關(guān)性的聚集確定一個或多個包的值。中間節(jié)點還基于對應(yīng)的包的所 確定的值確定針對一個或多個包的行動。
[0007] 在一些實施例中，所述系統(tǒng)通過內(nèi)容產(chǎn)生節(jié)點計算用于一個或多個包的微實用 性，其中微實用性是基于特定針對于在內(nèi)容產(chǎn)生節(jié)點處操作的應(yīng)用的效用函數(shù)。
[0008] 在一些實施例中，所述系統(tǒng)通過內(nèi)容請求節(jié)點計算用于一個或多個包的相關(guān)性， 其中相關(guān)性進(jìn)一步指示一個或多個包對內(nèi)容請求節(jié)點的重要性。
[0009] 在一些實施例中，響應(yīng)于確定中間節(jié)點的一個或多個子節(jié)點，其中一個或多個子 節(jié)點各自指示對應(yīng)于一個或多個包的相關(guān)性，所述系統(tǒng)加和由一個或多個子節(jié)點指示的相 關(guān)性。
[0010] 在一些實施例中，所述系統(tǒng)將一個或多個包傳輸?shù)缴嫌蝺?nèi)容產(chǎn)生節(jié)點，其中所述 一個或多個包包含通過一個或多個子節(jié)點指示的加和的相關(guān)性。 陽011] 在一些實施例中，響應(yīng)于確定中間節(jié)點的一個或多個子節(jié)點，其中一個或多個子 節(jié)點各自指示對應(yīng)于一個或多個包的相關(guān)性，所述系統(tǒng)用由一個或多個子節(jié)點指示的相關(guān) 性乘W微實用性。
[0012] 在一些實施例中，中間節(jié)點基于對應(yīng)的包的所確定的值確定用于一個或多個包的 行動，其中所述行動是W下操作中的一個：轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)的包；丟棄對應(yīng)的包；W及延遲對應(yīng)的 包的傳輸。
[0013] 在一些實施例中，所述系統(tǒng)修改一個或多個包的優(yōu)先級的指示，其中修改減小優(yōu) 先級的值。所述系統(tǒng)還將一個或多個包發(fā)送到一個或多個下游節(jié)點，其中所述一個或多個 包包含對應(yīng)的包的優(yōu)先級的修改的指示。
【附圖說明】
[0014] 圖1A呈現(xiàn)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性移動應(yīng)用專用網(wǎng)絡(luò)（MAS肥T)的 圖，其中所述系統(tǒng)在整個網(wǎng)絡(luò)上聚集接收器相關(guān)性。 陽01引圖1B呈現(xiàn)說明示例性移動應(yīng)用專用網(wǎng)絡(luò)（MAS肥T)的圖，其中所述系統(tǒng)采用微實 用性W隨著數(shù)據(jù)包行進(jìn)通過網(wǎng)絡(luò)將動態(tài)改變的優(yōu)先級分配給數(shù)據(jù)包。
[0016] 圖2A呈現(xiàn)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例通過MS肥T中的中間節(jié)點執(zhí)行的示例性 路由過程的流程圖。
[0017] 圖2B呈現(xiàn)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例通過MS肥T中的系統(tǒng)執(zhí)行的示例性路由 過程的流程圖。
[0018] 圖3A呈現(xiàn)說明示例性移動自組網(wǎng)（MANET)的圖，其包含不具有動態(tài)服務(wù)質(zhì)量 怕〇巧標(biāo)記的包的路由。
[0019] 圖3B呈現(xiàn)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用基于實用性的交叉成層扣BCL)機(jī) 構(gòu)的示例性移動應(yīng)用專用網(wǎng)絡(luò)（MAS肥T)的圖，其包含具有動態(tài)QoS標(biāo)記的包的路由。
[0020] 圖4呈現(xiàn)說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通過使用基于實用性的交叉成層 0JBCL)機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)執(zhí)行的示例性路由過程的流程圖，包含含有動態(tài)服務(wù)質(zhì)量怕〇巧標(biāo)記的 包的路由。
[0021] 圖5說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的促進(jìn)大型移動自組網(wǎng)適應(yīng)于無線節(jié)點的專 用應(yīng)用需要的示例性計算機(jī)及通信系統(tǒng)。
[0022] 在圖式中，相同參考標(biāo)號指代相同圖式元件。
【具體實施方式】
[0023] 呈現(xiàn)W下描述W使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制備且使用實施例，且在特定應(yīng)用W 及其需求的背景下提供W下描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解對所掲示的實施例的各 種修改，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中所定義的一般原理可應(yīng)用于 其它實施例W及應(yīng)用。因此，本發(fā)明不限于所示出的實施例，而是應(yīng)符合與本文中所掲示的 原理和特征一致的最寬范圍。
[0024] 歷
[00巧]本發(fā)明的實施例提供采用移動應(yīng)用專用網(wǎng)絡(luò)（MAS肥T)內(nèi)的基于實用性的交叉成 層扣BCL)機(jī)構(gòu)W促進(jìn)適應(yīng)于應(yīng)用需要的大型移動自組網(wǎng)的系統(tǒng)。移動無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的應(yīng)用 專用組網(wǎng)是通過W下操作獲得的：在網(wǎng)絡(luò)中引發(fā)小于由當(dāng)前路由方案引發(fā)的開銷的開銷； 允許應(yīng)用從最適當(dāng)?shù)奈恢迷L問內(nèi)容和服務(wù)，而不是固定位點；W及動態(tài)地供應(yīng)資源W滿足 多個并發(fā)應(yīng)用的需求同時最大化資源利用率和公平性。更確切地說，MAS肥T可包含：1)基 于智能主干基礎(chǔ)設(shè)施的軟件定義MANET(SDM)，其消除了引發(fā)用于動態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)中的路由 和信道接入的大部分信令，減少了網(wǎng)絡(luò)裝置和軟件的復(fù)雜性，并且簡化了網(wǎng)絡(luò)的總體管理 (如在第14/161，410號和第14/161，406號美國專利申請案中所描述）；2)信息發(fā)現(xiàn)、交換 和存儲（IDE巧系統(tǒng)，其允許應(yīng)用基于網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和應(yīng)用需求發(fā)現(xiàn)和使用來自網(wǎng)絡(luò)中的最 方便位置的服務(wù)和內(nèi)容，而不會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)開銷和復(fù)雜性隨著網(wǎng)絡(luò)大小和動力學(xué)增大而激增 (如在第15/823, 188號美國專利申請案中所描述）；W及3)基于實用性的交叉成層扣BCL) 機(jī)構(gòu)，其允許網(wǎng)絡(luò)通過零配置設(shè)計制造可供使用的資源W便優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)如何應(yīng)用。因此， MS肥T基于最小化復(fù)雜性且最大化網(wǎng)絡(luò)滿足服務(wù)需求能力的智能主干基礎(chǔ)設(shè)施集成SDM、 IDES 和 UB化。
[0026] 在包含內(nèi)容公布節(jié)點（例如，產(chǎn)生者節(jié)點）和內(nèi)容訂戶節(jié)點（例如，接收節(jié)點）的 MAS肥T中，UB化通過允許產(chǎn)生者（或在產(chǎn)生者處操作的應(yīng)用）W實用性模型表示其數(shù)據(jù)使 得每個個體數(shù)據(jù)樣本或內(nèi)容對象可W通過其到接收節(jié)點的值評級而操作。舉例來說，實用 性模型，U，可W基于W下形式的函數(shù)：
[0027] U = a(f，d) (1)
[0028] 其中f是例如頻率（例如，特定時間周期內(nèi)更新的次數(shù)）或帶寬的度量，并且d是 測量應(yīng)用愿意將對應(yīng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送多遠(yuǎn)的組網(wǎng)術(shù)語的距離。
[0029] 在UB化中，接收節(jié)點可W使用單獨的應(yīng)用專用關(guān)聯(lián)性函數(shù)W向網(wǎng)絡(luò)表達(dá)其對應(yīng) 用的數(shù)據(jù)流的興趣。接收或轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點在整個網(wǎng)絡(luò)上聚集接