[发明专利]一种面向无线网络的认知路由协议

说明书

技术领域

本发明涉及用于在无线网络中认知路由的方法和系统。

背景技术

未来无线网络是一个泛在、异构的网络模式，在其中多接入方式并存，多节点协同工作。未来无线网络支持不同程度的无缝移动特性，同时又是一个智能化无线通信系统，即，能够随时感知外界环境，并根据当前的网络状况自配置以响应和动态自适应环境和操作的改变。另外，未来无线网络需要具备自我意识和自动学习能力，借助于人工智能、生物智能等技术，通过具有网络意识的中间件和网络各组成部分分布式交叉认知，从获知的环境参量中不断增强学习，以满足日益增长的未来通信对网络智能化要求。

认知网络的概念由此应运而生，认知网络以其极具智能特色、无缝融合各个网络、通过联合资源管理最大化网络整体性能等优势迅速吸引了国内外各大标准化组织、研究机构和大量学者的目光。由于认知网络自感知、自适应、自配置、自我意识、自我学习等独特的智能特性，决定了这种网络的路由机制将在很大程度上区别于传统网络。因此，研究并提出适用于认知网络的行为模型对于进一步研究认知网络路由机制起着至关重要的作用。

发明内容：

为了适应上述区别，本发明旨在解决未来无线网络路由协议的自认知、自决策和自配置问题。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于在无线网络中认知路由的方法，可包括：

采集网络中各节点的相关信息；

对所采集的信息进行学习以构建认知知识库；

针对当前的业务需求查询所述认知知识库以基于预建立的路由策略确定所述业务的备选路由路径；以及

为与所确定的路由关联的节点分配资源。

根据本发明的另一个方面，提出了一种用于在无线网络中认知路由的系统，可包括：

采集单元，被配置为采集无线网络中各节点的相关信息；

学习单元，被配置为通过对所采集的信息进行学习从而构建认知知识库；

确定路由单元，被配置为针对当前的业务需求查询所述认知知识库以基于预建立的路由策略确定所述业务的备选路由路径；以及

资源分配单元，被配置为向与所确定的路由关联的节点分配资源。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施方式的用于在无线网络中认知路由的处理流程图；

图2为根据本发明一个实施方式的用于实施本发明的网络结构图；

图3为图1中步骤S10的子步骤流程图；

图4为根据本发明一个实施方式的M-Hello包的数据结构图；

图5为图1中的步骤S20的子步骤流程图；以及

图6示出了根据本发明另一个实施方式的、用于在无线网络中认知路由的系统。

具体实施方式

下面参照附图描述用于实现本发明的具体实施方式。

图1所示为根据本发明一个实施方式的用于在无线网络中认知路由的处理1000。如图1所述，处理1000在步骤S10中采集无线网络中各节点的相关信息；在步骤S20中通过对所采集的信息进行学习从而构建认知知识库；接着在步骤S30中针对当前的业务需求查询认知知识库以基于预建立的路由策略确定业务的路由；最后，在步骤S40中根据确定的路由为与所确定的路由关联的节点分配资源。下面将对步骤S10～40分别做进一步的描述。

1.步骤S10：采集无线网络中各节点的相关信息

在一个实施方式中，可以通过信令交互、路由探测包和认知无线电等认知手段采集网络中的相关信息，并将采集的信息例如存储在认知信息库中。采集的信息例如包括但不限于：无线网络中的节点的邻居节点号、IP地址和移动速度等；其他节点正在进行的业务连接的连接号、服务种类、占用频率或时隙等资源情况等；以及本节点当前的队列情况、工作的频率和时隙状况、剩余能量等。此外，根据一个实施方式，采集的信息还可包括：无线电环境干扰情况、传输功率、频谱占用情况、调制方式等信道信息；跨层之间的带宽分配、链路拥塞状况、端到端时延、业务需求等网络信息等信息。在本段和下文中将以图2中示出的网络为例进行具体说明。

如图2所示，两座建筑A和B的路由器(以下还称为“节点”)通过无线的方式连接组建了一个无线Mesh网络，其中节点A1、A2、A3、A4、A5在建筑A，节点B1、B2、B3、B4、B5在建筑B。A1、B1、B2作为边缘路由器负责处理两个建筑间的通信。该Mesh网络可基于IP协议，并支持Ftp、视频电话、邮件等各项网络服务。