CN1518818A

CN1518818A - 网络中有效的路径学习方法

Info

Publication number: CN1518818A
Application number: CNA028099621A
Authority: CN
Inventors: D; D·查菲; G·马修斯; L·德阿加蒂
Original assignee: Telephonics Wireless Corp
Current assignee: Telephonics Wireless Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2004-08-04
Also published as: US20020186665A1; WO2002073354A2; MXPA03008242A; WO2002073354A3; BR0208004A; EP1368941A2

Abstract

本发明涉及用通信链路互相连接的一种网络节点。每个节点都能够确定从它自己到可能的许多其它节点的通信路径或者路由，或者是直接的或者是通过其它节点，从而使这个网络变得完整。产生关于一条路由的新信息的时候根据选好的判据评估这些路径，找出、记住并且在通信的时候使用最佳路径。本发明涉及到确定通过网络的最佳路径，并且在通信状况和节点数量发生变化的时候维护好这些路径。

Description

网络中有效的路径学习方法

发明领域

本发明涉及一种方法和装置，用来确定消息流通过由节点和互连通信链路组成的网络的最佳路径，具体而言，涉及这样一种技术，它能够让这些节点高效率地确定最佳路径，将必要的信息传递给相邻节点，从而使它们也能够确定它们各自认为的最佳路径。

现有技术

传统的无线网络中的节点一般都只在它们处于双方通信范围之内的时候才能够进行通信。建筑物和山、山谷这样的地形会影响无线网络中各种节点的通信范围。另外，改变每个节点的通信量和其它因素会在节点之间形成业务分配的问题。不仅在无线网络中会碰到这些通信问题，在其它类型的网络中也会碰到。

一般都需要复杂的软件协议来控制消息的传递，从而能够从一个小区到另一个小区进行通信。这些协议一般都会给网络通信信息增加大量的系统开销。还有，为了保证有足够的通信范围，这些系统一般都需要每个节点都有较高功率的发射机以便和网络中的全部节点进行通信。但是，即使使用较高功率的发射机，通信也有可能在源节点、目标节点或者通信链路发生故障的时候中断。此外，这些系统还受限于从源节点到目标节点的距离和方向，结果，必须周期性地向网络中的所有节点发射复杂的路由选择信息。显而易见，发射的路由选择信息涉及到网络中所有节点的时候，这一信息量非常大，导致网络没有足够的资源来完成它传送通信信息的主要任务。

在无线网络中路由选择协议领域有大量的工作需要做。在事先不了解有什么节点的小型到大型网络中，传统系统只通过“IP地址”确定的节点来解决这一路由选择问题。有关的路由选择协议试图获得从源到目的地的一条路径进行数据分组通信。可以将这样的无线网络划分成两大类：蜂窝网和ad hoc网。

今天正在发展或者正在标准化过程中的多数无线联网技术是想提供无线装置来访问大型，常常是有线的网络。这种设计能够给希望访问公共网，比如因特网，以及专用网的那些用户带来无线自由和漫游的好处。同样，考虑无线终端被当作有线网络扩展的设备的层次结构。在蜂窝网络中，区域内散布着一些特殊节点(一般都叫做基站)。这些“特殊节点”能够通过有线网络、卫星、更高的发射功率等等互相通信。正常情况下发射功率较低的用户与这些节点中的一个节点通信。如果需要与其它无线节点通信，就通过其它特殊节点交换消息数据。但是需要注意几个协议，比如这些节点在什么地方，当这些节点从一个小区移动到另一个小区的时候会发生什么事情。IEEE 802.11无线LAN标准这样的标准定义了一些接入点，它们负责将无线终端发射过来的信息传递给其它类型的传输网络，包括有线、无线和光学的。这些接入点负责管理它们所在区域中的无线终端，控制是否允许进入网络，还控制着本地的发射时序。接入点必须与它所在区域的每一个无线终端直接通信，工作起来有些象蜂窝网络中的基站一样。

另一方面，在ad hoc网络中，没有已知的任何特殊节点。这些网络并不特别需要另一个网络支持，但是需要希望互相通信的一群无线装置互联。要传递的数据可以来自一个或者多个所述装置，也可以来自通过一个或者多个节点与这个无线网络连接的另一个网络。这些节点构成的网络必须首先真正建立起网络。这些节点交换消息，从而找到相邻节点，以及获得相邻节点的其它信息。一些协议需要在这些信息的基础之上频繁地交换节点位置、链路等等信息，所有节点都试图保持到网络中所有其它节点最新最佳的路径信息。其它协议集不保存最新路径信息，但是一个源节点需要与一个特定目标通信的时候，就会搜索这个目标节点。多数协议都会建立在保证这一路径上中继次数最少和这一路径上的时间延迟最短这样一个基础之上。这些协议都对具有不可靠通信链路的网络中，最佳路径常常不是最短路径这样一个事实感到头疼。最短路径方法通常都选择距离最长的单条通信链路，而这些链路一般都是最不可靠的，需要数不清的重新发射，才能将数据组从一个节点可靠地传送到下一个节点。

发明目的

需要一种通信系统，它具有简单的软件协议用来控制消息的传递，它足够简洁，不需要给通信系统增加很多的系统开销。这些协议还应该支持ad hoc无线网络中节点之间的ad hoc通信，而不需要考虑网络中其它成员特别是目标节点是否邻近。本发明能够根据多个参数选择路径，它比仅仅通过评估从源到目的地总的通信费用，使中继次数最少或者路径延迟最小这样一个路径选择方法要好得多。

在现有技术网络中，每个节点都试图获得网络中每个其它节点的信息。这些信息会给系统资源带来负担。随着网络中节点或者其它参数增加，每个节点处理的信息会按照指数规律增加。在本发明中，信息不会按指数方式增长，增加新节点或者其它参数只会使得需要的信息线性增加。

发明简述

本发明涉及网络，最好是用通信链路互相连接的网络节点的自我管理网络。不需要所有节点都能够互相直接通信。相反，每个节点都能够确定从它自己到尽可能多的其它节点的直接的或通过其它节点中继的通信路径或者路由，从而使这一网络完整。产生有关路由的新信息的时候，按照选定的判据评估这些路径，从而找到、记住并且在通信的时候使用最佳路径。本发明涉及如何确定通过网络的最佳路径，以及在通信状况和节点数量发生变化的时候如何维护这些路径这样一些问题。

确定最佳路径的方法在每个节点内采用相同的算法，该算法从每个节点的角度解决路由选择问题。有多个节点的时候，通过网络从一个节点到远处的某个节点一般都有许多条路径。在本发明中通过网络的最佳、次佳和第三佳路径的选择是通过选择让选中的费用函数最小来做到的。费用函数由任意多个度量组成，它们被按照特定网络的目标来定义。这些度量可以包括但不限于消息到达目标节点之前必须通过的节点的数量、成功通过一条路由的概率、在这个路由的一段中成功传输的最小概率、网络中每个节点的通信负担等等这样的参数。

根据用户的选择，本发明一般都可以采用两种度量以及它们的变型，各个参数到发射类型的加权重要性。例如，一组参数可能对于确定话音通信的最佳路径更加重要，另一组参数与数据通信联系更紧密。第一种度量通过选择一个参数，针对路径上单个最弱或者单个最佳点，确定给定路径是不是最佳路径，来评估路径。第二种通过确定从源到最终目的地的整个路径的质量度量，根据传输是否具有整体最佳值，来评估路径。第一种度量的一个实例可以是确定路径上最拥挤的节点或者传输成功概率最高的节点。第二种的一个实例是计算路径上的中继次数。第二种的另一个实例是为选中的一组参数中的每一个确定一个值，根据每个参数的相对值进行加权计算，从而确定路径上的最佳路由。本领域中的技术人员会明白，在确定任意给定时刻最佳路径的时候，这些参数或者选中的参数可以象给予每个参数的权一样改变。

不论采用哪一种度量或者它的变种，选择从源节点到最终目标节点最佳路径必需的所有信息最好是只是通过从与源节点直接通信的节点了解。这是因为作为源的任意节点都只能够跟它的相邻节点通信。这样，最初的源节点必须选择到最终目的地最佳路径上的相邻节点。最佳路径的确定建立在选中的参数这一基础之上。链上到目的地的第一个节点选择取决于每个节点根据从相邻节点收到的信息，计算到网络中其它每个节点的最佳路径产生的数据。一旦消息通过，最初的源节点就不会对消息路径产生进一步的影响。在这一点上，选中的相邻节点成为消息的新源，而最终目的地保持不变。这个相邻节点重复最初的源进行的路径选择过程。这一过程重复下去，直到消息到达最终的目标节点。

得到的用于选择路径的信息最好是保存在每个节点中的一个表内。表中的每一行都用最终的目的地做索引，每一列都包括这个节点为到达所述目的地的路径计算的具体度量。放进节点的表中的信息通过处理来自每个相邻节点的表的信息而加以确定。本发明中这一过程的一个实例如下。假设路径的费用由两个度量组成，路径上最拥挤的节点上等待传送的消息的数量，以及从源到目的地的中继次数。通过定义路径的最终目的地，(路径上消息计数度量或者它自己的消息计数)的最大值，最佳路径到最终目的地上中继的次数，将这些度量从一个节点传递给相邻节点。接收节点将中继次数增加1，从而将相邻节点作为另外一次中继，并且计算利用这两个度量通过这个相邻节点传递到最终目的地的费用。将它与为这个目的地的最佳路径储存的费用进行比较，根据选中的新的最佳路径刷新这个表。

可以将度量作为单独的信息发射给相邻节点，也可以与正常传递的消息业务并置传送。在单独的消息中发射度量的时候(比如存在一个广播信道的时候)，传递用户消息的时候，系统开销通常都受限于网络源或者通信的始发节点、链路源和这一通信的链路目的地以及这一通信的网络目的地。也可以在消息传递量较低的时候，或者得到相邻节点特殊请求的时候，用专用消息发射。按照本发明将度量发射给相邻节点的时候，将一个或者多个表格行放到消息内。选中的行最好是按照它们最后一次传送的最后刷新时间排定优先级。这样就能够加速新信息通过网络的流通。消息可以传递给一个特定的相邻节点，但是可以被所有相邻节点同时看到。所有相邻节点最好是将表格行信息作为广播信息接收，据此处理它而不管指定作为消息其余部分的下一个目的地的相邻节点。

利用本发明的方法，一个节点选择要将消息发射过去到达某个最终目的地的最佳相邻节点。这一节点根据能够获得的所有信息来选择这第一个中继节点。消息传递的问题现在就落到了选中的相邻节点的头上，这一过程重复下去。短路径显然没有什么问题。对于涉及多个中继和不可靠通信链路的长路径，这一路径可能随着消息的传递过程而发生改变。这一点对于最初的节点而言并不重要，因为它得不到这一信息。重要的是消息从正确的方向开始，消息通过网络的时候，它的路径会连续不断地优化。当它到达最终目标节点附近的时候，消息经过的这条路径上的节点就会已经学习并且刷新了它们到达目标节点的路径信息。

附图简述

图1是通过网络的路径的一个实例。

图2是几个链路费用函数的一个图形比较。

图3说明相邻节点之间的通信路由信息。

图4是“十字叉”情形的一个说明。

图5是一个流程图，它说明确定最佳路径时节点所用步骤的一个实例。

图6是一个流程图，它说明根据从它的一些相邻节点收到的信息为一个节点刷新路由表的一个实例。

优选实施方案

网络节点

如同本领域中所用到的一样，本发明中的网络可以是任意网络，包括但不限于LAN、WAN、因特网、卫星通信系统、地面通信系统等。这里使用的节点这个术语可以包括但不限于蜂窝电话、基站、军事基地等。本发明的节点应该具有计算能力、存储器，并且能够与一个或者多个其它节点通信。本发明的一个优点是节点的计算能力不必非常强。在许多情况下，甚至8比特的处理器就能够为本发明的实践提供足够的计算能力。通信能力可以是任何一种形式，包括但不限于无线电、光纤网、有线方式等等。

在这里定义的网络中，节点的功能类似于分组交换的功能，能够自动地建立和维护好一个分组通信网络。每个节点都可以有几个输入信道和几个输出信道，可以用例如频率、时隙或者扩频码来定义它们。节点将维护通过通信链路到其它节点的输入和输出信道。

由于数据包不必按照收到它们的时候的样子发射，因此可能必须将它们储存起来，至少要等到可用的下一个发射时隙。一般都要将它作为等待队列积累。此外，由于通信链路不是100％可靠，因此可能需要它们重新传送没能到达下一节点的数据包。这些数据包将被储存在例如重发队列中。最好是分别维护两个不同的队列，从而在需要的时候可以将等待重发的数据包作为不同于新数据包的数据包对待。一般情况下，在队列和输出信道之间没有任何固定的分配关系。在数据包选择过程中，任意数据包都能够竞争任意信道。本发明的节点最好还有等待队列和重发队列。

能够接收另一个节点发射的数据包的节点都被看作那个节点的邻居或者一个相邻节点。图1给出了某个地区分布的许多节点的一个实例。节点用圆圈表示。用有两个箭头表示双向通信的线段表示通信链路。弱的或者很少使用的链路用虚线表示。在这个实例中，节点F有相邻的一组节点B、C、E、G、I和J。网络中的节点数量可以是保持静态不变，也可以随时间变化。节点可以物理上进入和离开这个区域，可以因为例如电池电压过低或者电池电力消耗完毕而不能发出功率，可能因为结构、地形或者其它东西的干扰等等而丢失到另一个节点的无线电链路。当节点物理上在一个区域内到处移动的时候，或者通信状况发生改变的时候，这个节点的相邻节点清单会发生改变。节点只能通过它们的相邻节点集中的一个或者多个成员发射消息，与它们的相邻节点集以外的节点来进行通信。与相邻节点集以外的任意数量的节点的通信都能这样进行。

给定节点进行路径选择的第一步是了解它相邻节点集的组成及其成员的通信能力。一旦完成这一工作，就可以通过发射一则消息给适当的相邻节点对该系统中的任意节点寻址，这个节点会将这一消息中继给最终目标，或者中继给到最终目标的路径上的另一个节点。图1说明从一个节点到另一个节点能够用的几条路径。这个图还说明这些路径可以具有不同的长度(中继次数)和不同的质量(成功地与目标通信的概率)。每个节点都可以学习通过网络的各种路径，并且根据选定的判据评估路径质量，从而为每次通信选择最佳路径。例如，假设节点H需要发射一则消息给节点M。这一消息可以直接发射，也可以通过节点K中继。中继方法需要使用更多的通信链路，但是由于这些链路质量更高，因此有可能成功的概率更高。对于更高链路质量更加重要的一些应用，比如数据通信，通过节点K的路由最好。对于链路质量不那么重要的其它通信，从节点H到节点M的直接路由最佳。链路质量不是那么重要，但是中继次数较少比较重要的一个实例是话音通信。因为要求延迟最短，所以话音通信一般都希望中继次数最少。

支持学习和路由判决必需的信息的通信是一个网络系统开销功能。由于每个节点都只有它相邻节点的信息，因此使用的网络系统开销资源较少。

自动路由选择

最佳通信路径由自动路由器确定，它可以是软件的形式，也可以是固件的形式。最好是每个节点都有一个自动路由器。自动路由器根据来自相邻节点的信息，确定通过网络从给定节点到一个相邻节点，最后到达目标节点的最佳路径。本发明将最佳路径定义为使得通信总费用最小的路径。这一费用可能有几个组成。虽然图中画出了几个组成，但是本领域中的技术人员会明白还有其它的组成可以根据通信类型加以使用。另外，给予每个组成的权可以根据应用改变，也可以在同一个应用中随着时间改变。

将会看到在路径上的单独一条链路上传递一则消息的费用正比于成功地将消息传递给下一个节点之前，这个节点上消息发射的平均次数。自动路由器根据从相邻节点收到的信息确定整条路径的总通信费用。

消息费用是通过网络传递消息的时候将消息避开当前有许多消息等待转发的节点的一种手段，避开这些繁忙节点的时候需要它。消息费用为马上就要将当前储存在这个节点的消息传递给后续节点的通信成本有多高提供一个估计。根据从相邻节点或者目标节点收到的信息，此时这个目标节点就是一个相邻节点，自动路由器为这个特定节点到最终目标节点的整条路径评估这一参数。

存储器使用率和处理器负担费用提供了一些手段来避免这些节点给可用存储器或处理器的计算能力施加的负担过重。存储器使用率参数决定了支持计算和通信任务所需要的可用存储器的百分比。这个处理器负担建立在这个节点上当前正在执行的任务所需要的计算时间这个基础之上。

消息计数和优先消息计数参数提供一条路径上消息总数的一种直接度量，以及优先消息的单独计数。这些参数说明将消息传递到下一个节点的过程中，路径节点马上就要变得有多繁忙。

另一个费用是路径延迟，它隐含在链路计数参数中。这个参数是将消息从当前节点传递到最终节点所需要的单条通信链路的数量。

网络自动路由器利用单个节点的参数来确定每条路径的总费用。于是将当前节点到目标节点的最佳路径选择为具有最小费用的那条路径。自动路由器能够有效工作的中心思想就是每个节点都能够从它的相邻节点获得做出这一判决所必不可少的信息。这样，一个节点必须只确定最佳路径上的最佳相邻节点，然后把信息传递给这个节点，在这个节点中重复同样的处理过程。这样一种思想能够解放所有的节点，它们不再需要知道到目标节点的最佳路径上所有节点的身份，从而腾出系统资源用作其它用途。

如上所述，可以用两种基本方法中的一种来评估任意网络路径。一种方法是将路径上所有节点的相似参数结合起来评估这些参数。第二种方法是通过针对给定参数找到路径上的最差节点或者最佳节点来评估路径。于是，第一种方法是评估整条路径的能力，而第二种方法则只根据它的最弱或者它的最佳链路来评估这一路径。

可以按照第一种方法来评估通信费用。这是因为被评估的参数表示将消息从它的始发节点向目标节点移动的网络总费用。每个节点都评估将消息从它自己传递到路径上下一节点的费用。传递这一消息的总费用被定义为路径上每条链路的通信费用总和。为了确定从始发节点到目标节点每条路径的这一参数，只需要所有节点将从它们自己到每个可能的目标节点的费用告诉给它们的相邻节点。由于这些节点要通过网络传递，所以总路径费用被新的信息更新，直到所有节点都知道所有路径的这一参数值。这样，如果B是A的一个相邻节点，Z是目标节点，B必须向A传递从B到Z的通信费用信息。A知道从A到B的通信费用，会将这一费用与从B到Z的通信费用加起来，确定通过节点B从A到Z的通信费用。

用同样的方式将链路计数参数累加起来。最终的最佳路径选择将建立在所有单个费用构成的加权和这个基础之上。每个参数的权由用户确定，用户要考虑每个参数对于通信的重要性。

消息费用是这样一个参数，它决定了传送当前储存在这个节点中的所有消息所需要的通信费用。同样，这个参数是确定消息传递过程中不需要的节点的一种手段。这样，第二种方法可以被用来评估一条路径的消息费用。在这种情况下总的路径消息费用可以被定义为这条路径上每个节点消息费用的最大值。这样，一个节点会从相邻节点接收通过所述相邻节点的路径的消息费用。这一路径的总消息费用可以在相邻节点计算出来，因为它具有评估路径消息费用的所有信息。利用上面的A-Z实例，B是知道沿着从B到Z的路径的所有消息费用最大值的那个相邻节点。B还知道节点B的消息费用。这样，B能够确定从B到Z包括B的所有节点的节点消息费用的最大值，它就是从A到Z的消息费用。由于A是被考虑的这条路径上的起始点，所以从A出发选择路径的路由选择判决过程中不需要考虑它的消息费用。同理，由于Z是通信的终点，Z的消息费用同样不是确定这个参数的一个因素。

与消息费用的方式相似，针对各种网络路径评估处理器负担、存储器使用率和消息计数参数。于是，计算这些路径费用的加权和作为路径的总费用。每个节点都会随后记住到所有可能目标节点的几条路径作为最小总费用路径。几条路径能够为避免将来的路径或者节点发生故障而提供一些选择。

本发明的自动路由器的性能明显优于现有技术中典型的最短路径算法。作为一个实例，假设在路径选择中只使用通信费用这一信息。选择具有最少链路数的路径的最短路径算法(比如US6130881和US5142531所介绍的那种)始终存在一个大问题。如果能够用一条链路从A传递到B，用一条链路从B传递到C，它们都只传送一次，但是A传送到C一般都需要传递三次，那么最短路径算法总是会尝试直接从A传递到C。本发明的最佳路径算法将给A-C路径计分3，将A-B-C路径计分2，选择A-B-C路径，因为需要的传送次数最少。这样就能够清楚地解决将所有链路拉伸到断点这样一个问题，这个问题是使用最短路径算法的一个典型问题。

最佳路径自动路由选择算法

储存和转发网络中同时存在许多不同的过程。有几个节点在不同的点通过网络进行通信，而其它节点则接收数据，或者对大量数字进行处理。自动地为消息选择通过网络的路由的最佳路径算法必须考虑通信链路状况和网络节点状况。做出路由选择决定的时候需要权衡各种网络参数。

将最佳路径定义为按照网络中每个参数的相对值，从始发节点到目标节点之间具有最小网络费用的那条路径。算法的最佳路径处理是确定网络费用的一个函数。优化结果是给不同网络费用组成进行加权处理的一个函数。

网络费用

将消息从始发节点传递到目标节点总的网络费用一般都可以划分成四个主要组成部分。但是，本领域中的技术人员都知道在一些应用中可能需要其它的组成部分，或者需要减少一些组成部分。在这个实例中，这四个组成部分是通信费用、增大了的消息量的网络负荷、一个节点上额外消息的存储器存储费用和通过繁忙节点或者链路的消息延迟费用。

为了给通过网络的消息选择最佳路径，需要储存和转发分组网络中始发节点到目标节点的一整条路径上的通信费用。为了使网络实际可用，网络费用的评估必须用一种比较简单的方法完成。如同下面所讨论的一样，有一些切实可行的方法可以用来估计计算网络费用必不可少的链路和节点参数。于是，最佳算法就是确定从单条链路的各种路径的网络费用和节点费用。

在下面的讨论中注意到网络费用的计算是在每个节点上完成的，并且传递的信息和储存的信息是每个节点专用的这一点是非常重要的。得到的算法完全分布在整个网络中每个节点的自动路由器里。每个节点都记住它做这项工作需要什么，除此以外不去记更多的东西。一般情况下，没有任何节点知道任何一则消息通过网络会通过哪一条路径(除了只有一条链路的路径以外)。

通信费用

从任意节点j发射消息所需要的能量是发射消息的时候的通信费用。这个费用是消息长度的函数，记为c_j(M)。在要到达的目标节点k正确地收到消息的时候，这个节点要发射一则收到确认消息。费用是收到确认消息长度的函数，记为c_k(A)。通过这条链路在j和k之间发射这一消息的网络费用为：

c_jk＝c_j(M)+c_k(A)

其中为了简单起见去掉了费用对消息长度明显的依赖性。

如果没有正确地收到消息或者收到确认，网络费用就会增大。不管什么时候出现这种情况，发射-收到应答过程会重复进行。将链路上从j到k成功地完成发射-收到应答过程的概率记为P_jk。于是不成功必须重复的概率为1-P_jk。于是，从j向k发射一则消息的总的平均费用可以写成：

C_jk＝c_jk+(1-P_jk)c_jk+(1-P_jk)²c_jk+(1-P_jk)³+…+(1-P_jk)^N-1c_jk

其中N是为了另一操作抛弃这个过程之前通过链路j-k所作的通信尝试次数。如果将这另一操作的费用表示为A_jk，那么从j到k的通信尝试，不管是成功还是不成功，的网络平均费用为：

C_{jk} = Σ_{n = 0}^{N - 1} {(1 - P_{jk})}^{n} c_{jk} + {(1 - P_{jk})}^{N} A_{jk}

可以将它写成简化形式：

C_{jk} = \frac{1 - {(1 - P_{jk})}^{N}}{P_{jk}} c_{jk} + {(1 - P_{jk})}^{N} A_{jk}

当N次通信尝试失败的时候，需要的操作的额外费用值的一个合理假设是A_jk＝C_jk。这个假设基本上是：通过尝试将消息传递到不是k的另一个节点，节点j能够恢复。到达这另一个节点的这条链路可能比到达节点k的链路好或者差，但是这一点很可能将在长时间内被平均掉。利用这一假设，链路发射的网络费用可以被写成：

C_{jk} = \frac{c_{jk}}{P_{jk}}

将把这个方程叫做链路费用方程。

图2画出了四条曲线，它们的相互关系说明推导出链路费用方程的时候涉及的概念。为了简单起见，让费用C_jk等于1。链路费用方程被看作图示其它三条曲线的上限。这些曲线是用以下方程画出来的：

G_{jk} (N) = \frac{1 - {(1 - P_{jk})}^{N}}{P_{jk}}

它表示通过这条链路成功通信的网络费用，不包括校正操作额外的费用。针对N的三个值画出了这些曲线。当链路成功概率较高的时候，所有三条曲线都相同，因为成功通信，很少重复发射的可能性非常高。当链路概率下降到0.5以下的时候，那么N＝5的曲线就与其它曲线分开了，因为有五次尝试的失败可能性非常大，在这条曲线中没有任何失败费用。链路概率较小的时候，N＝10和N＝20对应的曲线也会有同样的现象。

图2说明链路概率的值，在这里失败成为了重要的费用项。假设在链路逻辑中将采用N＝5这个值。利用这个值，在链路成功概率低于0.5的时候，失败开始明显。这一点的失败概率是大约0.03。

消息费用

路径上的节点常常储存有能够发射的一组消息。它们可能是这个节点上的任务产生的消息，它们也可能是将这个节点用作某条路径上的一个中继站的消息。如果消息没有分布在各个节点上，有效地处理通信的网络能力会下降。一个节点上储存的消息的量会影响通过这个节点的路径的选择。

将一个节点中储存的所有消息发射出去的网络费用可以按照以下方法确定。假设节点j有M则消息储存在它的存储器中等待发射。对于每则消息，确定发射到它路径上下一个节点的链路成功概率。这些发射中每一次的费用由链路费用方程确定。假设发射费用与消息长度和收到确认消息的长度无关。于是，链路费用方程中的分子是一个常数，可以将它设置为等于1。于是，可以将消息费用写成：

M_{j} = Σ_{k = 1}^{M} \frac{1}{P_{jk}}

将它叫做消息费用方程。这个方程给出了将一个节点当前储存的消息传递出去的通信费用的一个估计。这个费用是短期发射它储存的消息的过程中这个节点要花费的时间的一个直接函数。于是，消息费用方程为这个节点的短期通信工作负荷提供了一个信息。

如果在一个节点上没有任何消息在等待，就将这个消息费用定义为0。否则，这个消息费用就会是至少与节点中储存的消息数量一样大的一个数。消息参数是应用于一个节点的单独一个参数。当消息通信很少的时候，这个参数的值会随着进来的每则消息快速改变。平滑消息费用参数，防止它的值快速起伏是有益的。这样做还有将一些过去的历史结合到这个参数中去的额外好处。通过这种方式，最近的历史中有过过量通信工作负荷的那些节点。

既然消息费用的下限是消息的数量，这个量就可能特别大。实际上针对向相邻节点发射信息计算出来的最佳参数是平均消息费用。消息费用可以通过将平均费用乘以储存的消息的数量加以确定，这个消息数量可能是发射的另一个状态参数。

工作负荷费用

计算负担过重，或者正在执行需要大量存储器的任务的那些节点，在可能的时候应当给它们较少的通信负担。

叫做复杂程度的参数与每个处理器的任务类型有关。说明任务的计算负担，以便估计给定节点处理器负担的时候，复杂程度是有意义的。这个参数由给这个任务的代码编程的人来确定，可以是其它任务参数的函数。

在每个节点中这个自动路由器有一个操作系统，它会扫描正在执行的任务，确定下一步执行哪一个任务。在这一操作过程中，使用这一操作系统的自动路由器将这些复杂程度值累加起来。一旦累加起来，得到的和就给出了处理器负担的一个短期估计。可以对这个值进行平滑，去掉快速起伏。得到的结果是处理器负担的一个估计，被用作工作负荷费用估计的一部分。

存储器使用率可以通过对队列中使用过的记录的数量进行计数来确定。结果是队列使用率的一个估计。在时间上平滑这些值会得到队列百分比使用率的估计，它对于消息路由选择而言足够精确。

延迟费用

消息路径需要考虑总的路径延迟。反向路径只需要选择成能够避开会导致将消息传递给目的地所需要的时间加倍的繁忙节点就可以了。对于一些消息，这样做是完全可以接受的，但是有许多情形，比如优先消息，这样做则是完全不能接受的。只针对最低优先级以上的消息考虑延迟费用。这样就能够在可能的时候允许优先消息，如果不是鼓励的话，离开主流消息通信流。

延迟费用的这两个组成是从始发节点到目标节点的路径上链路的数量和这条路径上节点里当前储存的优先消息的数量。它说明它有点正比于将消息传递给它的最终目的地所需要的时间。

一条路径上链路的数量取决于来自相邻节点的信息。将链路参数累加起来，和正常通信信息一起传送。优先消息的数量按照确定链路数量的方式来确定。它们都是路径的参数，能够反映优先消息在这条路径上的时间延迟。

总的网络费用

将节点j到节点m之间的路径P上进行通信的总网络费用表示为上述费用组成的加权和。可以将这个费用写成：

N_{p} = a \frac{1}{L} \underset{l}{Σ} \frac{1}{P_{l}} + b \max_{j} (M_{j}) + c \max_{j} (B_{j}) + d \max_{j} (G_{j}) + eL + f \underset{l}{Σ} C_{j}

其中l的变化范围包括了路径P上的L条链路，

j表示路径P上的节点，

Bj表示节点j的计算负担，

Gj表示节点j上的存储器使用率，

Cj表示节点j上优先消息的数量。

将消息沿着可用路径上具有最小N_p的节点传送。

路径P的网络费用加权和允许网络或者用户或者这两者通过控制a到f的权来控制各种路径、链路和节点参数的影响。这些权可以是动态的，因此选择路径所用的逻辑可以随着网络状况的改变随时间改变。还有，不同节点上的权可以不同。由于在通信问题不同的区域存在不同的节点，所以每个节点都可以按照最适合它自己的方式优化路径选择逻辑。这样，a到f的权可以与时间和节点有关。

网络费用评估

一则消息通过网络到达它最终目的地的“最佳路径”可以通过选择使得总的网络费用N_p最小的路径来加以选择。加权系数的调整决定了任意给定条件下“最佳”这个术语的含义。例如，网络最初形成的时候，不需要明确地使用节点存储器，也不需要明确地在节点队列中构建消息。“最佳路径”将是通信费用最小的路径。网络工作了一会以后，可能给了一些节点繁重的计算负担，一些节点可能成为消息瓶颈。在这种情况下，使通信费用最小没有比避开因为这个原因或者那个原因而负担繁重的节点那么重要。这个简单的实例说明网络的“最佳路径”取决于当前的情形，因此，“最佳路径”是随着时间改变的。这就意味着网络必须不断地适应每个节点状况的变化。因此，不可能针对所有节点和路径解出总网络费用方程，将得到的解应用于所有节点，然后声称这个问题得到了解决。

考虑到每个节点的状况是在不断变化着的，它意味着通过网络的这一组“最佳路径”也是在不断地变化着的，就需要一种方法来学习和更新每个节点上储存的“最佳路径”，以便得到切实可行的网络。为了获得最佳路径算法，考虑由N个节点构成的一个网络。检查一个典型的节点j，很清楚节点j有m个相邻节点，其中0≤m＜N，相邻节点是能够从节点j进行直接通信的任意节点。如果选中的节点是m＝0，就将它从网络中隔离出来，它不能与任何其它节点通信。如果选中的节点是m＝1，那么它所有的通信信号就必须通过这一个可用相邻节点，才能到达任意目标节点。尽管这些概念看起来微不足道，但是它们指出了这样一个事实，那就是总的来说任意节点的通信能力受到它相邻节点的通信能力控制。事实上，从我们的节点到任意其它节点“最佳路径”的选择不过就是选择这条“最佳路径”上的那个相邻节点，然后将消息传递给那个相邻节点。于是相邻节点就会从它的角度评估所有路径，确定它的相邻节点中哪一个相邻节点处在到达最终目的地的“最佳路径”上。这样一来，从始发节点确定的“最佳路径”可能不是它的第一个相邻节点评估出来的那条路径，因为状况可能发生了改变，而这一信息还没有传递到始发节点。

始发节点从它的观察角度选择“最佳路径”，因此是根据所有可用信息来选出最佳路由的。在实际的消息路径上每个节点里都进行同样的操作。如果网络是静态的，所有节点的所有信息都是当前的，那么始发节点选出的“最佳路径”就是实际使用的路径。在实际应用中不一定是这种情形，但是无关紧要。每个节点所作的选择将是相同的，而不管以后在这条路径上所作的选择如何。这样，选择到达最终目标的“最佳路径”上相邻节点中的下一个节点的节点根本不需要了解这条消息的实际路径。相反，这个节点将根据从它的每一个相邻节点到消息目的地的路径的选择做出判决。

节点确定到目的地的“最佳路径”上相邻节点所需要的信息包括两个明显不同的部分。第一个部分是评估从这个节点到相邻节点的通信链路。第二个部分是从这个相邻节点到最终目标的路径的评估。学习算法涉及允许每个节点选择到任意所需目标的“最佳路径”上相邻节点的路由选择信息的传递和处理。这个算法可以假设任意节点需要的所有信息都保存在它相邻节点的存储器中。如果这一信息不完全是当前信息，那么它就是能获得的最新信息，在每个节点进行学习的时候进行刷新。每个节点进行学习的时候，重新执行这一算法，更新路由选择表中的这些信息。

这里给出的学习算法利用例如通信费用参数。可以用同样的方式更换成总网络费用方程中的所有其它参数。在这个学习实例中，将链路k到它相邻节点j的链路的通信费用表示成C_j，k。将节点j到节点N的平均通信费用(路径上所有链路费用的和除以路径上的链路数量)表示成A_j，N，节点j和节点N之间的链路数量表示成L_j，N。如果节点k知道到它相邻节点j的链路的通信费用，还知道从j到目标节点N的通信费用，那么这个节点就能够利用以下方程评估从它自己到N的通信费用：

C_k，N＝C_k，j+A_j，N L_j，N

其中从k到N的通信费用是到相邻节点C_k，j的链路费用，以及从相邻节点到目标节点N的通信费用之和。

图3画出了一个网络实例，其中目标节点N位于网络中的某个未知位置。节点i是节点j的一个相邻节点，对到达节点N的路径进行了评估。这一评估的形式是每条链路的平均通信费用A_i，N，链路数量L_i，N，并且将它传递给节点j。节点j利用这一信息，并且将它的费用评估传递给节点i，为j到N的路径确定评估参数。

节点j将路径评估参数传递给节点k和m。这些节点在不间断地评估到节点j的通信费用。这样，在任意时刻，这些节点都能够计算通过节点j到节点N的通信费用。节点k还要将它到达节点N的路径的评估结果传递给节点m(m做同样的事情，并且发射给k，但是为了简单起见图3中没有说明这一点)。这样，不管什么时候节点m需要发射一则消息给节点N，它都能评估通过节点j的“最佳路径”和通过节点k的“最佳路径”的通信费用，立即找出哪一个节点在“最佳路径”上。

这个实例说明在一个节点内可以只是根据从它的相邻节点获得的信息确定“最佳路径”，这条路径可以根据到达这个相邻节点的链路的最新信息来加以选择。一旦选择了相邻节点，消息被传了出去，消息传送问题就被同时交给了相邻节点，相邻节点必须利用从它的相邻节点获得的信息重复确定“最佳路径”的操作。

路由选择表

最好在网络中的每个节点都构造一个单独的路由选择表。但是，有时也需要每个节点产生第二个表。第二个表将包括备用路径的信息。网络中每个节点都在表中有一行。行的下标(或者行编号)可以是最终目标节点的地址。最终目标节点地址也可以是任意的，但是对于网络中的每个节点而言它是独一无二的，表的下标可以利用节点的地址来确定。任意行的栏目里都包括最终目标地址和任意数量的下一节点地址，具体情况取决于要保存的备用路径数量。对于每个下一节点，将一组完整的费用度量储存在这个表中。收到新信息的时候，这种设计允许更新每一个度量，然后重新计算路径费用，重新确定到达最终目标节点的最佳路径。

在对应于特定表格中包括的节点的行中，节点根据它自己的状况使用度量。例如，等待发射的消息的数量或者当前的处理器负担估计。

路由选择表实例中保存的变量在表1中说明。这个路由选择表有一个参数Number_Paths，它是一个系统设计常量。这个Number_Paths表示要记住的到达目的地可能的不同路径，最佳路径和Number_Paths-1条路径的数量。这样的每条路径都有一个唯一的First_Node。

表1：一个路由选择表的组成Public Type Routing_TableDestination As Integer ′目标节点地址Address As String ′任意节点地址First_Nodc(Number_Paths)As Integer ′这条路径上第一个节点的地址Total Cost(Number_Paths)As Single ′计算出来的路径费用Path_Length(Number_Paths)As Integer ′作为链路数量的路径长度Path_Cost(Number_Paths)As Integer ′路径费用估计/链路数量Message_Cost(Number_Paths)As Integer ′路径消息费用Processor_Burden(Number_Paths)As Integer ′路径处理器负担Memory_Usage(Number_Paths)As Integer ′路径存储器使用率Priority_Message_Count(Number_Paths)As Integer′路径上优先消息的数量Message_Count(Number_Paths)As Integer ′路径上消息的数量Changed As Boolean ′最后一次发射以后行已经被改变End Type

表2：支持网络学习的字段学习字段字节数XID 2 这条链路发射机的地址N 1 路由器表格行的数量DID 2 最终目标地址APC 1 平均路径费用PLN 1 路径长度PMC 1 路径消息费用PPB 1 路径处理器负担PMU 1 路径存储器使用率PMG 1 优先消息计数器

消息的系统开销

发射一个数据包的时候，它一般都包括额外的系统开销字段来提供路径方向信息和支持网络学习。支持网络学习的额外字段的一个实例在表2中给出。这个字段包括发射节点标识(XID)和支持学习功能的信息。节点要从它的路由选择表中选择几条目标路径，将它获得的这些路径的信息发射给它的相邻节点来支持相邻节点的学习。这样，这些信息包括同样的字段组，每一组对应于一个目标节点。参数N说明消息中包括的组的数量。DID说明一组的目标节点。收到的时候，节点将这一组与对应于这一目的地的内部通信目录中的行联系起来。适当的时候用收到的信息更新这一行。节点将获得的这些路径的信息发射给它的相邻节点或者任意其它时候，它能够在消息数据包中发射信息，或者可以是这个节点某种特殊广播信道上的单独一次广播。

路由选择信息分布

本发明的一个重要特性是学习是在网络发生变化的点进行的。然后学习过程从这个点扩展到周围的点，并且按照这个方式进一步扩散。例如，如果这些节点刚好分布成一个六角形的形状，那么这一学习过程就扩展到包括另外的节点，特别象池子中滴入一滴水产生的波浪。这样，随着圆的半径增大，新信息影响到的节点的数量按照圆的面积成正比地增长。结果，学习变化的节点的数量近似以正比于发射圆的数量的平方的速率改变。如上所述，学到的信息可以用一个消息数据包传递，也可以是这个节点上可用的某种特殊广播通道上单独的一次广播。

认识到学习过程首先发生在发生变化的区域内也是非常重要的，在这个区域内的变化对路径选择的影响最大。只要需要，通过发生变化的这个区域的数据包会自动地重新定向，在数据包的始发节点第一次发射的时候，这种变化完全是不可预测的。

由于单独一次变化导致的学习过程会导致几个相邻节点发生变化，因此下一层节点学习会起源于几个节点调整它们的路径选择。因此，在单独一次发射中，学习场能够被用来将变化信息发射给一条以上的路径是非常重要的。单独一个消息数据包中发射三条路径变化的信息，在多数情况下就能够有效地更新学习，而不会导致不必要的系统开销发射。

为了加速学习过程，数据包的学习部分填充在这之前没有发生变化但是现在发生了变化的路径的路径信息是非常重要的。不管什么时候路由选择表中行的内容发生改变的时候，都要给它们作标记。构造一个数据包进行发射的时候首先选择改变过的路由选择表的行。与简单地在路由选择表的所有行中进行循环而不管它们是否发生了变化相比，将信息发射给整个网络是一种更加有效的方法。这一技术强调的是信息的发射而不是数据的发射。

已经进行了仿真，操作员在计算机屏幕的一个区域内通过拖放符号创建空间上分布的节点阵。一旦放好，“点击”一个符号，就能够看到一个选项菜单，包括移动符号，查看仿真的前面板，或者显示选中的节点中的各种存储器阵列。每个节点都是节点对象单独的一个实例，拥有它自己的存储器阵列用于任务，拥有消息队列和路由选择表。因为每个节点都是一个对象的一个实例，所有节点都用相同的程序代码来工作。利用这一仿真就能够观察无穷无尽的情景可能中的学习过程。

目前采用的链路模型严格地建立在距离的基础之上。其它节点是在距离范围内，通信完好，或者不在距离范围内，根本不会进行通信。这就能够简化情景的设计，其中一些节点能够互相直接通信，而另一些节点则不能。

一个实例情景是一个简单十字叉。在这种情景中，这个区域里放置了5个节点，如图4所示。将这些节点叫做左节点、中心节点、右节点、上节点和下节点，以此来说明它们在图中的相对位置。中心节点在所有其它节点的距离范围之内。没有任何其它节点能够直接地互相通信。于是，它们之间的所有消息都要通过中心节点来传递。开始这一仿真，并且跟踪学习进程。

仿真程序为每个节点随机地选择一个发射时间。这个事件驱动的仿真器采用单步方式，每次发射完以后在每个路由器中记录学习过的路径。结果列在表3中。仿真器时间列在第一栏内。第二栏说明已经发射了的节点。第三栏列出在发射的数据包中报告了它的路由选择表项目的节点。剩下的栏说明作为发射结果的每个节点学习过的路径。用一个三元组(x，y，z)来描述路径，它们涉及到最终目的地x的路径能够通过下一节点是y，长度是z的一条路径到达。长度指的是消息将通过的RF链路的数量。

在时刻0，每个节点都要了解它自己情况，因为还没有进行任何通信。通过随机选择，节点4(上节点)成为第一个发射的节点，只能被节点2(中心节点)收到。中心节点了解到有一条路径到达上节点，上节点是这条路径上的下一节点，涉及到的链路数量是1(4，4，1)。

表3：十字叉情形中学习过程随时间的变化十字叉情形时间 Tx Info 左节点-1 中心节点-2 右节点-3 上节点-4 下节点-50 - - (1，1，0) (2，2，0) (3，3，0) (4，4，0) (5，5，0)0.030269 4 4 - (4，4，1) - - -0.031136 5 5 - (5，5，1) - - -0.047339 2 2，4，5 (2，2，1) - (2，2，1) (2，2，1) (2，2，1)(4，2，2) (4，2，2) (5，2，2) (4，2，2)(5，2，2) (5，2，2)0.050566 3 2，3，4 - (3，3，1) - - -0.059388 1 1，2，4 - (1，1，1) - - -0.100269 4 5，2，4 - - - - -0.101136 5 2，4，5 - - - - -0.117339 2 1，3，4 (3，2，2) - (1，2，2) (1，2，2) (1，2，2)

要发射的下一个节点是节点5(下节点)。学习结果的相似之处在于只有中心节点才能收到这一信号，并且了解到到下节点的一条路径。下一步，碰巧是节点2(中心节点)发射。这个路由器有三个通信目录行要发射，它们都代表到所有其它节点的新信息，它们都能收到这一消息。节点1(左节点)知道了到中心节点的一条直接路径，以及通过中心节点到上节点和下节点的路径。右节点得到了同样的信息。上节点和下节点知道的路径较少，因为它们对到达它们自己的路径不感兴趣。

在下面两次发射过程中，中心节点了解到有两条直接路径到达右节点和左节点。轮到中心节点再次发射的时候，选择修改过的路由选择表行进行发射(1和3)，选择到达4没有修改过的路径来填充三行学习字段。剩余的节点学习最后需要的信息，到此为止网络就完整了。

图5是为选中的参数说明确定最佳路径的一个步骤实例的一个流程图。一旦程序开始，就从本节点的观察角度更新候选参数。例如，一个参数是候选路径跳数，它等于候选跳数加1。候选对象是除了源节点和目标节点以外的路径上可能的节点。参数的另一个实例是候选对象成功概率。候选路径成功概率等于路径中每条链路的候选对象成功概率乘以这条路径中每条其它路径的候选成功概率。更新完了候选参数以后，将候选参数与任意预先设置的门限进行比较。如果候选对象不符合这一门限值要求，就去掉这一候选对象。其它参数也是可以的，具体取决于网络类型、节点类型、消息类型等这类事情。针对通过的那些候选对象，确定候选对象路径费用。候选对象路径费用是每条路径每个参数的加权值。针对网络确定加权值中每个参数的值，这个值会随着时间变化，具体情况取决于通信类型和其它因素。这个值可以是这些参数的加权和，或者按照某个其它公式计算出来。将每个候选对象路径费用与当前最佳路径费用作比较，或者与其它候选对象的路径费用作比较，如果这个节点上没有以前的最佳路径费用值。如果候选对象的路径费用优于当前最佳路径费用，就将当前路径费用更换成候选对象的路径费用，被替换的最佳路径费用下降为次佳路径费用，替换以前的值。同样，如果候选对象的路径费用优于当前次佳路径费用，但是不比当前最佳路径费用好，就将次佳路径费用替换成候选对象的路径费用。如果这个候选对象最佳路径费用不比最佳或者次佳路径费用好，那么这个候选对象的路径费用就被丢弃。显然，本领域中的技术人员会明白，如果需要，每个节点都可以将最佳和次佳费用以外的其它费用保留下来。

例如在图6中，节点D接收与一条或者多条路径有关的相邻节点E、F和G广播的信息。节点D将收到的信息与节点D的路由选择表中这些节点目前的最佳路径信息进行比较，如果新收到的信息表明有一条路径比路由选择表中存在的最佳路径或者次佳路径更好，就更新节点D的表。节点D将更新后的数据广播给它的相邻节点。

Claims

1.包括多个节点的一种网络，所述节点中的每个节点都有存储器、计算能力以及与一个或者多个其它节点通信的能力，其中从源节点发射给目标节点的信息是沿着有一个或者多个节点的一条路径发射的，该路径中接收所述信息的每个节点根据从每个相邻节点收到的信息，为所述通信信息确定通过一个相邻节点到达目标节点的最佳路径。

2.权利要求1所述的网络，其中相邻节点产生关于路径的新信息的时候，重新评估通信路径。

3.权利要求2所述的网络，其中的最佳路径是使选中的费用函数最小的那一条。

4.权利要求3所述的网络，其中的费用函数由用这个特定网络目标定义的一个或者多个度量组成。

5.权利要求4所述的网络，其中的度量包括到达目标节点以前，消息必须通过的节点的数量。

6.权利要求4所述的网络，其中的度量包括通过一条路由成功通信的概率。

7.权利要求4所述的网络，其中的度量包括在一段路由中成功发射的最小概率。

8.权利要求4所述的网络，其中的度量包括网络中单个节点的通信负担。

9.权利要求4所述的网络，其中的路径是通过选择一个参数，根据沿着这条路径的单个最弱点，确定给定路由是不是这一发射的最佳路由来加以评估的。

10.权利要求4所述的网络，其中的路径是通过选择一个参数，根据这条路径上的单个最佳点，确定给定路由是不是这一通信的最佳路由来加以评估的。

11.权利要求4所述的网络，其中一个值的确定针对的是选中的一组参数中的每一个参数，在每个参数相对值的基础之上进行加权计算，以确定沿着这条路径的最佳路由。

12.权利要求11所述的网络，其中涉及到从一个节点传递消息的一条路径的信息由所述节点只是从与所述节点直接通信的节点传递的信息来确定的。

13.权利要求9所述的网络，其中涉及到从一个节点传递消息的一条路径的信息由所述节点只是从与所述节点直接通信的节点传递的信息来确定的。

14.权利要求1所述的网络，其中到目标节点的节点链上第一个节点的选择取决于每个节点利用从相邻节点收到的信息计算这个网络中到每个其它节点的最佳路径时产生的数据。

15.权利要求2所述的网络，其中用于路径选择的信息保存在每个节点的一个表中。

16.权利要求15所述的网络，其中的每个表都有按照最终目的地排列的一行或者多行，以及每个都包括这个节点为到达这个目的地的路径计算的具体度量的一列或者多列。

17.权利要求16所述的网络，其中放进节点的表里的信息是通过处理从每个相邻节点的表获得的信息来确定的。

18.权利要求4所述的网络，其中的度量可以用单独的一次发射发射给相邻节点。

19.权利要求4所述的网络，其中的度量可以串联正常的消息一起发射给相邻节点。

20.权利要求18所述的网络，其中根据最后一次的更新时间来确定度量变化的优先级。

21.在有多个节点的网络内从源节点向目标节点发射信息的一种方法，包括根据从每个相邻节点收到的信息，为源节点到目标节点通过每个相邻节点的信息传送确定最佳路径；

沿着被确定为向所述目标节点传递所述信息的最佳路径，从所述源节点发射所述信息给相邻接收节点；

根据从每个相邻节点收到的信息，确定从接收节点通过每个相邻节点到达目标节点的最佳路径；

继续这些步骤，直到目标节点收到这些信息。

22.权利要求21所述的方法，其中相邻节点产生关于路径的新信息的时候，重新评估通信路径。

23.权利要求22所述的方法，其中的最佳路径是使选中的费用函数最小的那一条。

24.权利要求23所述的方法，其中的费用函数由用这个特定网络目标定义的一个或者多个度量组成。

25.权利要求24所述的方法，其中的度量包括到达目标节点以前，消息必须通过的节点的数量。

26.权利要求24所述的方法，其中的度量包括通过一条路由成功通信的概率。

27.权利要求24所述的方法，其中的度量包括在一段路由中成功发射的最小概率。

28.权利要求24所述的方法，其中的度量包括网络中单个节点的通信负担。

29.权利要求24所述的方法，其中的路径是通过选择一个参数，根据沿着这条路径的单个最弱点，确定给定路由是不是这一发射的最佳路由来加以评估的。

30.权利要求24所述的方法，其中的路径是通过选择一个参数，根据这条路径上的单个最佳点，确定给定路由是不是这一通信的最佳路由来加以评估的。

31.权利要求24所述的方法，其中一个值的确定针对的是选中的一组参数中的每一个参数，在每个参数相对值的基础之上进行加权计算，以确定沿着这条路径的最佳路由。

32.权利要求31所述的方法，其中涉及到从一个节点传递消息的一条路径的信息由所述节点只是从与所述节点直接通信的节点传递的信息来确定的。

33.权利要求29所述的方法，其中涉及到从一个节点传递消息的一条路径的信息由所述节点只是从与所述节点直接通信的节点传递的信息来确定的。

34.权利要求22所述的方法，其中用于路径选择的信息保存在每个节点的一个表中。

35.权利要求34所述的方法，其中的每个表都有按照最终目的地排列的一行或者多行，以及每个都包括这个节点为到达这个目的地的路径计算的具体度量的一列或者多列。

36.权利要求24所述的方法，其中的度量可以用单独的一次发射发射给相邻节点。

37.权利要求24所述的方法，其中的度量可以与正常的消息并置发射给相邻节点。

38.权利要求24所述的方法，其中发射给相邻节点的度量变化根据它们最后一次更新的时间被确定优先级。

39.权利要求37所述的方法，其中通过网络发射路径度量信息只是将相对少量的系统开销增加到正常发射的消息中去。

40.包括多个节点的网络中的一种节点，该节点有存储器、计算能力以及与一个或者多个其它节点通信的能力，该节点用于接收从源节点发射给目标节点的信息，该节点用于沿着包括一个或者多个节点的一条路径发射所述信息，这个节点根据从所述相邻节点收到的信息确定通过相邻节点到目标节点的最佳路径。