[发明专利]通过导航系统辅助的通信路由装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过导航系统辅助的通信路由装置与方法(Communication Routing Apparatus and Method Via Navigation System)，可应用在移动网络(Mobile Network)中。

背景技术

移动网络主要是由经常移动的移动节点所组成的，因此导致通信路由(Communication Route)会频繁变更。很多时下的移动装置已经具有内建的地图或导航系统，例如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)或协助性的全球定位系统(Assisted GPS)。

这些移动节点，例如移动交通工具(Mobile Vehicle)，通常携带无线通信元件，跨越过无线媒介(Wireless Medium)来传送或接收控制讯息与数据。这些移动交通工具的移动速度或方向通常是不同的，并且也可能朝向不同的目的地。由于移动交通工具的移动天性(Nature of Movement)与装载于无线通信装置的短传输范围(Short Transmission Range)，来源端(Source)与接收端(Receiver)之间通常是不可能直接通信(Communicate Directly)。为了协助传播讯息，移动交通工具一起加进来形成一网络，此网络通常称为无线交通工具的特别网络(Vehicular Ad-Hoc Network，VANET)。

移动网络的路由有很多应用。例如，多部出游的巴士一起去旅行，并且朝向相同的景点目的地。其间需要周期性地通信以检查是否所有巴士行进状况良好。另一范例如，一群任务相同的军队车辆有需要彼此相互通信以更新在战场上的最近信息。

在移动网络中，已发展出多种路由协议(Routing Protocol)。这些路由协议约可分为两类；表单驱动(Table-driven)与随选路由协议(On-demandRouting Protocol)。

表单驱动的路由协议中，节点经常广播和交换路由讯息至邻近节点(Nearby Node)，所以每一节点的路由表单记录至整个网络的路由(Route)。当一节点需要传送数据讯息时，从它的路由表单可以得知路径，并且可立即传送此数据讯息，因为此路由表单是惯常地被维护着(RoutinelyMaintained)。然而，维护此表单需付出很大的代价。因为移动节点有着经常变更的特性，因此，路由表单要经常更新，并且需要周期性地传送控制讯息。在数据传送的交通量大(Heavy Data Transmission)时，此控制讯息甚至占据了可用的频宽(Available Bandwidth)。

随选路由协议降低了维护此庞大的路由表单，唯有在传送数据的需求产生时，才会通过传送路由发现讯息(Route Discovery Message)，来要求此路由讯息给接收端节点。典型的范例如动态来源路由(Dynamic SourceRouting，DSR)协议。在DSR协议中，当来源端节点(Source Node)要传送数据至目的端节点(Destination Node)时，此来源端节点首先产生一路由发现讯息至其邻近节点，此可协助传播此路由发现讯息至它们的邻近节点。

协助传播此路由发现讯息的每一节点将其节点信息加入至路由发现讯息的标头(Header)，形成此路由发现路径讯息。当目的端节点最后取出此路由发现路径讯息时，根据一运算法则，选择出一较佳的路由。此运算法则通常是加权的最短路径运算法则(Weighted Shortest Path Algorithm)。此目的端节点甚至可能选出多条路由。此目的端节点传回一路由回复讯息(RouteReply Message)给来源端节点，以通知被选到的路由信息。

此路由回复讯息通过路由回复路径而被传回，此路由回复路径是此路由发现路径的一逆路径(Reverse Path)。在路由回复路径上的每一节点更新自己的路由表单，并通过此路径传回路由回复讯息。当来源端节点收到路由回复讯息时，更新自己的路由表单并送出数据。到达目的端节点的第一个路由发现讯息通常是具有最少跳跃数(Least Hop Count)的路径，目的端节点也会选择此路径作为路由路径(Route Path)。并且此目的端节点将一路由回复讯息，逆向沿着(Reversely Along)此选择的路由路径，送回来源端节点。