[发明专利]一种联合链路耗费度量编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络技术，它以包含多个子网的综合网络为背景，将多种网络中的路由耗费值通过一种联合的编码技术构造成为单一的网络度量值，该度量值可以体现网络两点之间多个通路的连通性和耗费值，从而可以为各种选路协议提供选路依据。

背景技术

近年来随着信息技术的不断发展，数据通信网和计算机网络的规模和覆盖范围迅速扩展。目前就城域和广域范围内的计算机网络而言，整个网络大多是由多个子网构成的，各个子网的接口、传输协议、信道特征以及带宽等属性可能是相同的(同构网)也可能是不同的(异构网)。例如：以城市中的小区为研究对象，小区中每个楼宇内部的各个用户节点通过无线局域网互联，而楼宇之间则通过具有较高速率的有线网路由器互联，整个城市的小区之间则利用更高速的干线路由器互联。可见这样一个城域网是由多个子网构成的，每个子网的速率，信道媒介以及应用的协议都不尽相同。所以很多连接各个子网的设备(如网关)必须具有多种端口，以具有同时连接各个子网，并转发跨子网信息的功能。

计算机网络中，各节点之间通过交互路由消息来获取各个节点或者各个子网之间的连通性。目前在单一结构的网络中，节点之间周期性地在全网通告路由消息。各节点根据收到的其他节点的路由消息来动态实时地判断本节点与其他节点之间的可达性及链路质量，其中链路质量是通过路径的链路耗费度量值来标识的。但是对于由多个同构或者异构子网组成的综合性一体化网络而言，连接各个子网的多端口设备必须在每个端口上通告路由消息，计算链路耗费，形成子网的路由表，然后再通过该路由表向多个端口的其他子网扩散。这种以分离的路径耗费计算路由的方式导致了全网路由开销大(每个子网都要通告路由消息)，拓扑的不稳定期长(必须每个端口所连接的子网拓扑稳定后，全网的拓扑才能够稳定)，多端口节点的计算开销大等缺点。

通过对现有路由协议的研究发现，常规路由消息主要由消息本身的维护开销和站点属性描述信息(包括站点或目的子网地址，可达性等信息)、链路度量信息等组成。其中，站点属性描述信息对于各子网来说，大部分实际是相同的(大部分网络是相互叠加的，尤其是在未来无线网状网逐渐普及后，多异构网相互叠加的格局将更加明显)，差别主要体现在各子网的链路度量信息。而如果采用一种新的度量描述方法一联合度量编码，将所有子网的集合看成是一个整体，那么只需要一种机制来描述任意两站点之间的多个端口的连通性和度量就可以了。本发明提出一种联合链路耗费度量编码方法，该方法可以将多个端口的链路耗费信息综合反映在一个码字中，形成一个逻辑度量。该度量信息的用处广泛，例如可以用于多网络一体化路由策略或多端口网络管理，可预期大大节省开销。凡是结点具有1个以上端口和通信链路的网络，都可以采用该方法。

发明内容

技术问题：本发明旨在利用一种统一的编码方法，将多种子网的链路耗费信息融合到同一种码字中表示，如此形成的逻辑度量以单一的值表达了多个端口的链路可达信息和耗费信息，具有很广泛的应用前景。例如用于一体化路由算法中，可节省全网范围内的路由开销和节点的计算开销。该方法可应用在结点端口数多于1个的综合性有线、无线网络中，尤其适用于多信道多类型的异构组网环境。

技术方案：联合度量编码的方法可阐述为：在结点具有多个端口(设端口数为n)的环境中，以每端口的链路耗费为输入，经过一个n维正交联合编码函数向量的变换后得到一个新的度量值，用该值(联合度量)作为各结点间链路的逻辑度量。该度量值包含了多个端口链路的可达信息和耗费值。网络中其他节点在获得该逻辑度量值后，可基于已知的各端口度量空间信息，通过逆映射函数向量分解联合度量，从而获得该结点每个端口链路的可达信息及链路耗费值。

联合度量编码的规则如下：

1)、网络中的多端口节点根据端口数量n，构造映射函数向量和逆映射函数向量该映射函数向量和逆映射函数向量为n维正交向量，即：