JP2002534842A - アドホック・インターネットワーキングのための統一されたルーティング方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ネットワークレベル・アドレスと、コンピュータ・ネットワークのノードのリンクレベル・アドレスの両方を含むルーティング・テーブル更新メッセージがコンピュータ・ネットワークのノード間で交換される。さらに、更新メッセージの１つまたは複数を受信したことに応答して、コンピュータ・ネットワークのノードの第１のノードによって維持されるルーティング・テーブルが更新される。ルーティング・テーブルは、次のノードから宛先ノードへのパス中のあらゆる中間ノードが、宛先ノードへのそのパスに対して第１のノードによって要求されるノード条件を満足し、次のノードが宛先ノードおよび次のノードから宛先ノードへのパスに沿ったあらゆる中間ノードへの最短距離を与える場合のみ、コンピュータ・ネットワークの宛先ノードに対する次のノードを選択することによって更新されることが好ましい。宛先ノードへの最短距離は、宛先ノードへのパスに沿った通信リンクおよびノードに関する１つまたは複数のリンク状態および／またはノード状態メトリクスに従って決定されうる。また、ルーティング・テーブルを更新する前に、コンピュータ・システムのノードのノード特性が隣接ノード間で交換されうる。１つまたは複数の宛先ノードへの好ましいパスは、例えばＤｉｊｋｓｔｒａ最短パスアルゴリズムを使用して、これらのノード特性に従って計算されうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （政府ライセンス権利の記述） 米国政府は、米国陸軍ミサイル軍によって与えられる、契約条件Ｎｏ．：ＤＡ
ＡＨ０１−９７−Ｃ−Ｒ−１２４によって規定される妥当な条件で他者にライセ
ンスを与えることを特許所有者に要求するための本発明の各部における支払い済
みライセンスおよび制限された環境における権利を有する。

【０００２】 （発明の分野） 本発明は、コンピュータ・ネットワークにおけるルーティング・プロトコルに
関し、より詳細には、ルータとホストの両方が移動することができ、かつルータ
がホストとホストに接続されるネットワークの両方を有することができるアドホ
ック・ネットワークのためのルーティング・プロトコルに関する。

【０００３】 （背景） パケット無線技術は、少なくとも一部は、配線の必要がなく、また第三者サー
ビス・プロバイダまたは転送テーブルの構成を要求する必要がないので、グロー
バル情報インフラストラクチャの主要な構成要素になる可能性を有する。しかし
ながら、インターネットまたはアドホック・ネットワーク（すなわち、予め考え
られたトポロジーを有しないネットワーク）のための現在まで提案または実施さ
れているルーティング手法では、非技術ユーザがインターネットのシームレス拡
張としてそのようなネットワーク（または何らかのマルチホップ・パケット無線
ネットワーク）を設置し運用することができない。

【０００４】 従来のインターネット・ルーティング手法では、ブリッジまたはルータを使用
し、それぞれメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスまたはネットワークレ
ベル・アドレスを使用してデータ・パケットを転送する。透過的なブリッジを使
用してリンク・レベルにおけるルーティングを実行することは、インターワーク
において使用されるブリッジおよびホストのための制限された構成が必要とされ
るという利点がある。さらに、ブリッジによって転送されるフレームは、任意の
タイプのネットワークレベル・プロトコル（例えば、インターネット・プロトコ
ル（ＩＰ））とインターネット・パケット交換（ＩＰＸ）をカプセル化すること
ができる。ネットワーク相互接続のための透過的ブリッジを使用することの欠点
は、パケットのルーピング（ｌｏｏｐｉｎｇ）を回避するためにデータ・パケッ
トと制御パケット（フレーム）の両方がスパニング・ツリー(spanning tree）を
介して送られることであり、これは、データ・パケットが最短パスよりも長いパ
スを介して送られ、利用可能な帯域幅が過小利用されることを意味する。さらに
、アドホック・ネットワークでは、スパニング・ツリーを維持することは移動度
に応じて過剰なオーバヘッドを招来しうる。一方、ネットワーク・レベルにおい
てルーティングを実行することにより、ルーティング更新の集積化が容易になり
、また利用可能なリンクを効率的に使用してデータ・パケットを最短パスを介し
て送ることが可能になる。この手法の利点は、パケットの転送を開始する前に適
切なアドレス指定情報を用いてルータを構成しなければならず、ネットワークレ
ベル・アドレスを慎重に割り振らなければならず、またルータがルーティングさ
れているネットワークレベル・プロトコル（例えば、ＩＰまたはＩＰＸ）を理解
しなければならないことである。

【０００５】 アドホック・ネットワークまたはインターネットのための現在まで提案され実
施されているすべてのルーティング・プロトコルは、テーブル駆動プロトコルと
オンデマンド・ルーティング・プロトコルという２つの主要な範疇に入る。テー
ブル駆動ルーティング・プロトコルでは、ルータは、ネットワークにおける各宛
先に対するルーティング・テーブル・エントリを維持し、最新エントリを維持す
るためにルーティング・テーブル更新アルゴリズムを実行する。テーブル駆動ル
ーティング・プロトコルはトポロジ・ブロードキャストまたは距離のベクトルの
普及に基づいて提案されている。オンデマンド・ルーティング・プロトコルでは
、通信する必要がある宛先のみに対してルーティングテーブル・エントリを維持
する。代表的なオンデマンド・ルーティング・プロトコルでは、ルータが現在ル
ーティングテーブル・エントリを有しない宛先への最短パスを決定するためにフ
ルード・サーチ(flood search)方法を使用する必要がある。

【０００６】 各タイプのプロトコルにはその利点および欠点がある。例えば、テーブル駆動
ルーティング・プロトコルはデータグラム・トラフィックを非常に効率的にサポ
ートし、またネットワーク区分を非常に迅速に検出することができる。しかしな
がら、各ルータは、ネットワークまたはインターネットワークにおけるすべての
宛先に対してルーティング情報を交換しなければならず、テザーレス・ワイヤレ
ス・ルータのバッテリ寿命を酷使する。反対に、オンデマンド・ルーティング・
プロトコルでは、ルータが通信しない宛先に関する更新を送る必要はない。しか
しながら、ルータはデータを転送することができる未知の宛先をサーチする必要
がある。したがって、オンデマンド・ルーティング手法は一般にデータグラム・
トラフィックにあまり適していない。オンデマンド・ルーティングはまた、宛先
が到達可能であることを発見するだけである、フルード・サーチ・パケットの結
果として生じる繰り返し生成のために、ネットワークまたはインターネットワー
クが区分されるか、またはルータが故障したときにテーブル駆動ルーティング・
プロトコルよりもはるかに多くの制御トラフィックを招来する。

【０００７】 アドホック・ネットワークにおけるルーティングは一般に、サブネットワーク
の一端から他端へデータ・パケットを転送するためにサブネットワーク内のルー
ティング・プロトコルを使用して不透明なサブネットワークとしてアドホック・
ネットワーク全体を扱うことによって達成される。そのような方法では、アドホ
ック・ネットワークは単にＩＰレイヤに対してリンク（またはリンクのセット）
のように見える。この手法は一見魅力的であるが、アドレス割当て、ルータ構成
、インターネット・ルーティングに関連する管理問題のいずれも回避しない。し
たがって、必要なものは、アドホック・ネットワーク内でのルーティングのため
の新しい手法である。

【０００８】 （発明の概要） 一実施形態では、ネットワークレベル・アドレスと、コンピュータ・ネットワ
ークのノードの他のアドレス（例えば、リンクレベル、場合によってはＭＡＣレ
ベル）の両方を含むルーティング・テーブル更新メッセージが、コンピュータ・
ネットワークのノード間で交換される。更新メッセージは、新しいノードがコン
ピュータ・ネットワークに追加されているという指示、またはノードの１つがコ
ンピュータ・ネットワークから落とされている（例えば、ノードとの通信が失わ
れている）という指示に応答して交換される。さらに、更新メッセージの１つま
たは複数を受信したことに応答して、コンピュータ・ネットワークのノードの第
１のノードによって維持されるルーティング・テーブルが更新される。

【０００９】 ルーティング・テーブルは、次のノードから宛先ノードへのパス中のあらゆる
中間ノードが、宛先ノードへのそのパスに対して第１のノードによって要求され
るノード条件を満足し、次のノードが宛先ノードおよび次のノードから宛先ノー
ドへのパスに沿ったあらゆる中間ノードへの最短距離を与える場合のみ、コンピ
ュータ・ネットワークの宛先ノードに対する次のノードを選択することによって
更新されることが好ましい。宛先ノードへの最短距離は、宛先ノードへのパスに
沿った通信リンクおよびノードに関する１つまたは複数のリンク状態および／ま
たはノード状態のメトリクス(metrics:判断基準)に従って決定される。また、ル
ーティング・テーブルを更新する前に、コンピュータ・システムのノードのノー
ド特性が隣接ノード間で交換されうる。１つまたは複数の宛先ノードへの好まし
いパスは、例えばＤｉｊｋｓｔｒａ最短パスアルゴリズムを使用して、これらの
ノード特性に従って計算される。

【００１０】 場合によっては、ルーティング・テーブル更新メッセージの交換は、コンピュ
ータ・ネットワークのノード間でノード距離情報およびノード先行点(predecess
or）情報を交換することを含んでいても良い。そのような情報は更新メッセージ
中に含まれることがあり、各更新メッセージ中の個々のエントリはコンピュータ
・ネットワークの受信ノードにおいて順に処理される。コンピュータ・ネットワ
ークの送信ノードは宛先ノードへの距離に応じて更新メッセージ中の個々のエン
トリを順序付けすることが好ましい。さらに、更新メッセージの１つの各エント
リごとに、受信ノードの１つは、ノード距離およびノード先行点情報によって規
定される宛先ノードの１つへの暗示的パスにループがないかどうかを判定できる
。また別の場合には、コンピュータ・ネットワークのノードの第１のノードにお
いて、第１の隣接ノードによって提供されるパス情報に従って確立された宛先ノ
ードのルーティング・テーブル・エントリは、第２の隣接ノードから受信された
更新メッセージの少なくとも１つの中に含まれる情報に従って更新される。

【００１１】 別の実施態様では、コンピュータ・ネットワークのルーティング・テーブルは
、ネットワーク中でよく知られているコンピュータ・ネットワークのノードに関
するルーティング・テーブル更新情報を普及させることによって更新されうる。
そのような場合、更新情報はよく知られているノードのネットワークレベル・ア
ドレスとリンクレベル・アドレスの両方を含む。さらに、そのようなノードに関
するサーチ・クエリに応答してコンピュータ・ネットワーク中であまり知られて
いないノードに関するルーティング・テーブル更新情報を送信することによって
、さらなる更新が行われうる。場合によっては、サーチ・クエリは最善努力(bes
t-effort)に基づいてコンピュータ・ネットワーク中に溢れる。新しいサーチ・
クエリはネットワークレベル・クエリとして扱われ、再送信されるサーチ・クエ
リはホストレベル・サーチ・クエリとして扱われうる。

【００１２】 サーチ・クエリの１つが受信されると、コンピュータ・ネットワークの第１の
ノードは、第１のノードがそのサーチ・クエリをすでに処理しているかどうかを
判定するためにクエリ・キャッシュをサーチできる。さらに、第１のノードは、
そのサーチ・クエリがホストレベル・サーチ・クエリであるか否かを判定する。

【００１３】 サーチ・クエリがホストレベル・クエリであると第１のノードが判定した場合
、第１のノードは、すでにそのように行っていない場合、およびサーチ・クエリ
において指定された宛先へのパス情報を提供することができる場合、第１のノー
ドはサーチ・クエリに応答しうる。あるいは、第１のノードが、すでにサーチ・
クエリに応答していないが、宛先へのパス情報を有する場合、第１のノードは、
第１のノードに関連するローカル・ノードにパス情報についてのローカル要求を
送信しうる。第１のノードがローカル要求に対するローカル応答を受信した場合
、第１のノードは、サーチ・クエリに応答してローカル応答からパス情報を送信
する。それ以外の場合、第１のノードは、サーチ・クエリがあるならば、それを
コンピュータ・ネットワークの隣接ノードに送信する。一方、サーチ・クエリが
ホストレベル・クエリでないと第１のノードが判定した場合、第１のノードは、
第１のノードがサーチ・クエリにおいて指定された宛先へのパス情報を有するな
らば、サーチ・クエリに対する応答を送信するか、あるいはサーチ・クエリがあ
るならば、それをコンピュータ・ネットワークの隣接ノードに転送する。

【００１４】 コンピュータ・ネットワーク中であまり知られていないノードに関するルーテ
ィング・テーブル更新情報は、サーチ・クエリの主題であるノードに関係するパ
ス情報を有するコンピュータ・ネットワークの１つまたは複数のノードによって
サーチ・クエリ応答メッセージとして提供される。そのような場合、パス情報を
有するノードの１つは、関連するサーチ・クエリ応答メッセージを提供する前に
パス・エントリをそれ自体でパス情報に追加する。パス・エントリは、パス情報
を有するノードのネットワークレベル・アドレスおよびリンクレベル・アドレス
を含み、さらに、パス情報を有するノードがサーチ・クエリを受信したノードの
ネットワークレベル・アドレスおよびリンクレベル・アドレスを含みうる。

【００１５】 コンピュータ・ネットワークのノードの少なくとも１つは、それが送信したサ
ーチ・クエリのテーブルを維持する。サーチ・クエリのそのようなテーブルは、
特定のサーチ・クエリがネットワークレベル・サーチ・クエリであるか、ホスト
レベル・サーチ・クエリであるかの指示を含みうる。ただし、ネットワークレベ
ル・サーチに対する応答が受信されない場合、ネットワークレベル・サーチ・ク
エリはコンピュータ・ネットワーク内のホストレベル・サーチ・クエリとして再
送信されることに留意されたい。

【００１６】 また別の実施態様では、コンピュータ・ネットワークにおけるルーティング・
テーブルは、サーチ・クエリの出所から、サーチ・クエリの主題であるコンピュ
ータ・ネットワークにおける宛先へのパスを指定することによって更新される。
パスは宛先のネットワークレベル・アドレスとリンクレベル・アドレスの両方を
含む。パスは、サーチ・クエリの出所へパスを生成する第１のノードからコンピ
ュータ・ネットワークのノード間で中継される。だだし、パスがサーチ・クエリ
の出所と宛先の間のパス中に含まれる場合のみ、コンピュータ・ネットワークの
いずれか１つのノードがパスを中継する。パスを受信するコンピュータ・ネット
ワークのノードを中継することは、パスを含めるためにそれぞれのルーティング
・テーブルを更新しうるが、パスがコンピュータ・ネットワーク中でよく知られ
ているノードに関連する場合のみ、それらのルーティング・テーブル中にパスを
保持する。それ以外の場合、パスは、指定された期間の後でそれらのそれぞれの
ルーティング・テーブルから除去される。

【００１７】 また別の実施態様は、コンピュータ・ネットワークの宛先ノードのネットワー
クレベル・アドレスと、宛先ノードのリンクレベル・アドレスとを有するルーテ
ィング・テーブルを提供する。ネットワークレベル・アドレスとリンクレベル・
アドレスは宛先ノードに関するルーティング・テーブルの単一のエントリ中に含
まれることが好ましい。ネットワークレベル・アドレスはインターネット・プロ
トコル（ＩＰ）アドレスであり、リンクレベル・アドレスはメディア・アクセス
制御（ＭＡＣ）アドレスであることが好ましい。

【００１８】 ルーティング・テーブル中の単一のエントリはさらに宛先ノードに関するパス
情報（例えば、距離情報および／または先行点情報）を含んでもよい。そのよう
な距離情報はコンピュータ・ネットワーク内のパスのリンク状態情報および／ま
たはノード状態情報に基づきうる。場合によっては、パスは宛先とルーティング
・テーブルを維持するノードとの間の最短パスである。先行点情報とは、ルーテ
ィング・テーブルを維持するノードからパスに沿った宛先への第２−最後間(sec
ond-to-last)ホップであるコンピュータ・ネットワークのノードのことをさす。

【００１９】 一般に、ルーティング・テーブルはルータによって維持され、ルータはまた、
コンピュータ・ネットワークの隣接ノードからルータによって受信されたルーテ
ィング・ツリー情報を記憶するように構成された距離テーブルを有してもよい。
ルータはさらに、ルータによって隣接ノードに送信されたルーティング・テーブ
ル更新メッセージに関する情報を含むように構成されたメッセージ再送信リスト
を有しても良い。

【００２０】 また追加の実施態様は、コンピュータ・ネットワークの様々なコスト・メトリ
クスを提供する。これらの中には、コンピュータ・ネットワークの第１のノード
によって使用される通信リンク上で送信されるデータ・ビット当たりの第１のノ
ードの隣接ノードへの時間経過に伴う干渉の尺度がある。そのようなメトリクス
は、通信リンクの第１のノードによって使用されるＲＦ送信パワー、リンク・デ
ータ速度、および通信リンク上でのＲＦパス損失を使用して推定され、これは、
ＲＦ送信パワーと隣接ノードにおける受信信号強度との隣接ノード比較によって
決定される。

【００２１】 別のコスト・メトリクスは、コンピュータ・ネットワーク内の通信リンクを介
した送信のデータ・ビット当たり消費されるノード・エネルギーの尺度でよい。
ここでは、非送信状態にあるノードによって使用されないすべてのパワーを考慮
に入れるためにノード・エネルギーが計算される。

【００２２】 別のコスト・メトリクスは、コンピュータ・ネットワーク内のワイヤレス通信
リンクの品質の尺度である。そのようなメトリクスは、利用すべきネットワーク
のリンクを決定するのに用途を見出しうる。例えば、コンピュータ・ネットワー
ク中の隣接ノードへの代替パスが存在するかどうかを判定し、候補リンクのリン
ク品質を計算するために、コンピュータ・ネットワークの第１のノードによって
維持されるローカル・ルーティング情報を検査することができる。次いで、隣接
ノードへの代替パスが存在しない場合、または候補リンクの隣接品質が規定され
たしきい値を超えた場合、候補リンクは受容される。隣接ノードへの１つまたは
複数の代替パスが存在する場合、代替パスの各々に沿ったリンクのリンク品質と
候補リンクのリンク品質とを比較することによって、候補リンクのリンク品質が
代替パス上のリンクのリンク品質と比較して有利である場合、候補リンクを受容
することを決定しうる。

【００２３】 そのような有利な比較は、候補リンクのリンク品質が代替パス上のリンクのリ
ンク品質の最悪品質のリンク品質に等しいかまたはそれよりも良いものであるか
、あるいは候補リンクのリンク品質が代替パスに沿ったリンクのパス品質関数に
等しいかまたはそれよりも良いものであろう。例えば、コンピュータ・ネットワ
ークにおけるいずれかのリンクの品質は、そのリンクを介して送信された各パケ
ットごとの成功の確率に等しい。その場合、代替パスに沿ったリンクのパス品質
関数は、代替パス上のリンクの各々ごとのリンク品質の積を比較する。

【００２４】 コンピュータ・ネットワークの個々のノードのメトリクスも使用されうる。例
えば、メトリクスは、ノードが利用することができるパワーのタイプの指示、ノ
ードのパワー状態、またはノードがコンピュータ・ネットワークのためのアンカ
ーであるかどうかの指示である。

【００２５】 添付の図面の図において、本発明について限定ではなく例として説明する。図
面中、同じ参照番号は同じ要素を指す。

【００２６】 （詳細な説明） アドホック・インターネットワーキングのための統一された方式を提供する、
アドホック・インターネットワーキング・ルーティング（ＡＩＲ）プロトコルを
以下で説明する。インターネットへのトラフィックおよびインターネットからの
トラフィックをサポートすることは、アドホック・ネットワークの主要な要件と
なる可能性が高いので、アドホック・ネットワークが構築されるパケット・ラジ
オ（以下では、インターネット・ラジオまたはＩＲと称する）に接続されるホス
トおよびネットワークは、インターネット・アドレスを必要とする。ＩＲが、ア
ドホック・ネットワーク内のサブネットワーク・レベルまたはリンク・レベルで
のルーティングをサポートしている場合でも、これらのインターネット・アドレ
スは必要とされる。インターネット・アドレスをＩＲに割り振ることは、ネット
ワーク管理の観点からも利点をもたらす。何故ならば、シンプル・ネットワーク
管理プロトコル（ＳＮＭＰ）に基づく標準のネットワーク管理製品と新規のネッ
トワーク管理製品の使用を可能にするからである。

【００２７】 ＡＩＲは、ＩＰ層より下の層ではなく、ＩＰ層でのルーティングをサポートす
ることによってアドホック・インターネットを可能にする。したがって、ＡＩＲ
は、いくつかの方法で、アドホック・ネットワークにおけるルーティングにおい
て現況技術を進歩させる。たとえば、ＡＩＲは、知られた宛先への最短パスを提
供しながら、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスとインターネット・アドレス
の両方を使用する。いくつかの実施形態では、最短（または好ましい）パスの計
算は、リンクのコスト・メトリックおよび／またはノードのコスト・メトリック
に基づいて行われる場合がある。さらに、ＡＩＲによって、ＩＲは、ＩＲに接続
されているすべてのホストに対してプロキシ宛先ノードとして動作したり、ＡＲ
Ｐ（Ａｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求の送信側と
受信側の間の媒介として動作することができる。これらのアドレスマッピング・
サービスは、ＩＲに接続されたホストに、アドホック・インターネットを単一同
報通信ＬＡＮとして認識させる。また、ＡＩＲは、発信元ベースのルーティング
テーブル更新機構と宛先ベースのルーティングテーブル更新機構の両方を使用し
て、ルーティングテーブル項目を更新する。

【００２８】 ＡＩＲについては、例示的実施形態を参照しながら以下で詳述する。しかし、
本明細書を読めば、ＡＩＲは、様々なシステムに適用することができることを、
当業者なら理解するだろう。したがって、以下の説明では、例示的実施形態は、
例示的なものとみなされるべきであり、範囲を限定するものとみなすべきではな
い。

【００２９】 Ｉ．ＡＩＲプロトコルの概要 ＡＩＲは、ＩＰインターネットからアドホック無線環境にシームレスな拡張を
提供するアドホック・インターネットによく適合する。ＩＰインターネットとは
対照的に、アドホック・インターネットでは、ホストおよびルータの移動性、な
らびにリンクコストおよび／またはノードコストへの変更は、例外ではなく、規
則である。図１に、以下の議論の理解を助ける、例示的アドホック・ネットワー
クの態様を示す。

【００３０】 アドホック・ネットワーク１０は、いくつかのＩＲ１６ａ〜１６ｉによってイ
ンターネット１４を拡張するいくつかのサブネットワーク１２ａ、１２ｂ、１２
ｃとみることができる。各ＩＲ１６ａ〜１６ｉは、割り当てられたＩＰアドレス
を有するパケット・ラジオであってよい。一般に、ＩＲ１６ａ〜１６ｉは、当技
術分野に共通したスペクトラム拡散無線通信技術を使用して、単一チャネルを介
して動作する。たとえば、ＩＲ１６ａ〜１６ｉは、規制されていないＵＨＦ周波
数帯域の１つで動作することができ、そのため、免許(operating licence）の必
要性は始めからない。各ＩＲ１６ａ〜１６ｉで、ＡＩＲは、ルーティング情報プ
ロトコル（ＲＩＰ）に類似の、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）の
上で実行することができる。図から分かるように、ＩＲは、基本的に無線ＩＰル
ータである。ただし、ＡＩＲは、ＲＩＰのような従来型インターネット・ルーテ
ィング・プロトコルや、ＯＳＰＦ（ｏｐｅｎ ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｆ
ｉｒｓｔ）プロトコルを代用し、ＡＩＲルーティング・プロトコルは、ルーティ
ングテーブルを維持するのに必要とされる制御トラフィックを低減するために、
共用テーブルを介してリンク層プロトコルと対話し、ＡＩＲチャネル・アクセス
・プロトコルは、アドホック・ネットワーク１０の放送無線リンク２４ａ〜２４
ｊ用に設計されている。

【００３１】 アドホック・ネットワーク１０のインターネット１４への結合は、インターネ
ット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）によって操作することができるルータ１
８を介して達成される。図に示すように、単一のＩＳＰは、複数のＩＲが接続さ
れているＬＡＮ２０を操作することできる。そのような方式では、ＩＲ１６ａお
よび１６ｂは、ルータ１８を介してインターネット１４にゲートウェイ・サービ
スを提供する「ＡｉｒＨｅａｄｓ」として動作することができる。図１の１６ａ
および１６ｅなどのＩＲによっては、アドホック・ネットワーク１０を介してあ
らゆるインターネット・ユーザによってアクセスされるホスト２２ａ、２２ｂ、
２２ｃに関連付けることができる。

【００３２】 ＡＩＲは、Ｊ．Ｊ．Ｇａｒｃｉａ−Ｌｕｎａ−Ａｃｅｖｅｓ他、「Ｗｉｒｅｌ
ｅｓｓ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｇａｔｅｗａｙｓ」Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ＭＩＬＣ
ＯＭ９７，Ｍｏｎｔｅｒｅｙ，ＣＡ，Ｎｏｖ．２−５，１９９７，ｐｐ．１２７
１−７６およびＭｕｒｔｈｙ Ｊ．Ｊ．Ｇａｒｃｉａ−Ｌｕｎａ−Ａｃｅｖｅｓ
，「Ａｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ
Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ９
７，Ｋｏｂｅ，Ｊａｐａｎ，Ａｐｒ．１９９７に記載されている無線インターネ
ット・ルーティング・プロトコル（ＷＩＲＰ）で紹介されているルーティングテ
ーブル更新手法に基づいている。しかし、ＡＩＲは、ＷＩＲＰをいくつかの方法
で拡張する。第１に、ＡＩＲは、ＩＲに、ルーティングテーブルにおいてＭＡＣ
レベル（すなわち、リンク・レベル）アドレスとインターネット（すなわち、Ｉ
Ｐ）アドレスの両方を使用できるようにする。第２に、ＡＩＲは、ルーティング
テーブル項目を更新するためにテーブル駆動型機構とオンデマンド駆動型機構の
両方を使用する。第３に、ＡＩＲは、ＩＲに接続したホストへのプロキシＡＲＰ
サービスをサポートする。第４に、ＡＩＲは、宛先へのパスを計算するために、
リンク・メトリックとノード特性の両方を使用する。

【００３３】 ＡＩＲとＷＩＲＰの他の違いは、ＡＩＲは、ＩＲとその隣接局との接続性の状
況を維持する専用隣接局管理プロトコルによって提供されるサービスを使用する
ことである。対照的に、ＷＩＲＰは、その独自の機構を実施して、ＩＲとその隣
接局との接続性を確実にする。

【００３４】 各ＩＲは、その隣接局に階層ルーティング・ツリーを増分的な方法で伝達する
。ＩＲによって報告された階層ルーティング・ツリーは、ＩＲが伝達したり、隣
接ＩＲから受信した要求に従ってトラフィックを転送する必要のある、各ネット
ワーク、ＩＲ、ホストへの、ＩＲによるすべての好ましいパスからなる。遠隔Ｉ
Ｐネットワーク全体は、ルーティング・ツリーのノードであるにすぎない。図２
Ａに、単一ネットワーク・トポロジを示し、図２Ｂに、ＩＲ（またはノード）ｎ
３が、増分的にその隣接局に通知するルーティング・ツリーを示す。

【００３５】 ＩＲが所与の宛先に関するルーティング情報を配布する方法は、ルーティング
テーブルの配布タイプ(dissemination-type)・フラグの値によって判定される。
サーバが置かれるＩＰネットワークまたはノードに対応するルーティングテーブ
ル項目への変更は、典型的には、アドホック・インターネット全体に配布され、
一方、個々のＩＲやホストに対応するルーティングテーブル項目への変更は、オ
ンデマンドで配布される。図２Ｂにこの点を示す。ノードｎ３によって通知され
るルーティング・ツリーは、ノードｎ０を含まないことに留意されたい。何故な
らば、ｎ０は、アドホック・インターネット全体で知られなければならないノー
ドではなく、ノードｎ３は、ｎ０と通信したり、ｎ０を介してデータを転送する
必要がないからである。アドホック・インターネットでノードを識別するために
使用されるアドレスは、ＩＰアドレスとＭＡＣレベル・アドレスの両方であるこ
とに留意することも重要である。

【００３６】 ＩＲは、各宛先に距離と１つおいて前のホップ（先行点）を伝達することによ
って、階層ルーティング・ツリーを増分的に交換する。宛先がＩＲ固有のＩＰネ
ットワーク内にあるか、それともＩＲ固有のＩＰネットワークに直接に接続され
ている場合、１つおいて前のホップは、ＩＲ（すなわち、ホストレベルのＩＰア
ドレス）から構成される。ＩＲに知られており、ＩＲ固有のＩＰネットワークに
直接に接続されていない遠隔ＩＰネットワークの場合、先行点は別のＩＰネット
ワークから構成される。したがって、ＡＩＲにおけるインターネット・ルーティ
ングは、ＩＲには、たとえば、ＲＩＰｖ２などのインターネット・ルーティング
・プロトコルが記憶するよりも多くのルーティングテーブル項目を記憶すること
は要求しない。ＩＲは、定期的に、またはオンデマンド・サーチ・クエリに応答
して、接続変更の結果として送信されたルーティングテーブルの更新によって、
ＩＲのルーティング・ツリーへの更新を伝達する。ＡＩＲによって、ＩＲは、ネ
ーム・サーバを介して獲得した知られたＩＰアドレスへのパスをサーチしたり、
あるＩＲから別のＩＲに移動して静かにしているＩＰホストの実際の位置をサー
チすることができる。接続性の変更は、ＩＲで実施される隣接局プロトコルによ
ってＡＩＲに伝達される。

【００３７】 ルーティング情報は、更新メッセージ、サーチ・クエリ、およびそのようなク
エリへの返答によって、隣接ＩＲの間で交換される。更新メッセージは、アドホ
ック・インターネットのすべてのＩＲによって認識されなければならないルーテ
ィングテーブル項目を更新するために使用される。サーチ・クエリは、オンデマ
ンド・ベースで、ルーティングテーブル項目を更新するために使用される。

【００３８】 ホストレベルの関与の観点から見て、所与のホストが要求を送信するときは必
ず、大規模なアドホック・インターネットのすべてのホストに、そのＡＲＰ要求
の受信を要求することは効率的ではない。ＩＲによって、ホストは、共通のＬＡ
Ｎに接続されているかのように動作することができるが、ＩＲは、従来型の透過
的ブリッジよりも、さらに多くのルーティング情報を有する。具体的には、ＩＲ
は、宛先のＭＡＣアドレスとＩＰレベル・アドレスの両方を認識している。した
がって、ＩＲは、どのホストが現行で自分に接続しているかを認識する限り、Ｉ
Ｒは、ホストにＡＲＰ要求に答えるよう要求する必要はない。何故ならば、宛名
ホストに接続されているＩＲがそれらに答えることができるからである。場合に
よっては、すでに構成済みのホストが再配置して、あるＩＲから別のＩＲに移動
後に静かなままであることがある。そのような場合、ＩＰからＭＡＣアドレスへ
の正確なマッピングを提供できるＩＲがない場合があり、ＡＲＰ要求は、ホスト
自体によって答えられなければならない場合がある。

【００３９】 サーチ・クエリの２つのクラス、すなわちＩＲレベル・サーチとホストレベル
・サーチは、ＡＩＲで定義することができる。ＩＲレベル・サーチでは、クエリ
を受信するＩＲは、接続されたホストがあったとしても、そのホストに要求を転
送せずにクエリを処理する。ホストレベル・サーチでは、クエリを受信するＩＲ
は、ＩＲレベル・サーチの場合と同様にクエリを処理し、接続されているホスト
にもＡＲＰ要求の送信を行う。大抵の場合は、ＩＲレベル・サーチで十分である
可能性が高い。何故ならば、関連付けられたＩＲにホストがＡＲＰ要求を送信す
るとすぐに、ＩＲは接続されたホストを認識するからである。したがって、ＩＲ
は、ホストレベル・サーチを試みる前に、ＩＲレベル・サーチを試みることがで
きる。

【００４０】 ＡＩＲは、機能的に、プロキシおよび間接ＡＲＰ機構と、ルーティングテーブ
ル更新アルゴリズムと、更新の信頼性のある交換との、３つの主要な構成要素に
分けることができる。この機能的構成要素の各々については、以下の節で説明す
る。

【００４１】 ＩＩ．ＡＩＲで維持される情報 ルーティングの目的のために、各ＩＲは、ルーティングテーブル、距離テーブ
ル、およびメッセージ再送リストを維持する。図３に示すように、ＩＲｉのルー
ティングテーブルの宛先ｊへの項目には、宛先のＩＰアドレス、そのＭＡＣアド
レス、またはその両方、宛先（Ｄｉｊ）への距離、後続点（Ｓｉｊ）、および宛
先への好ましいパス（たとえば、最短パス）に沿った先行点（Ｐｉｊ）が含まれ
る。宛先への先行点は、好ましいパスに沿った１つおいて前のホップである。

【００４２】 ルーティングテーブルは、ルーティングテーブル項目を更新するために使用さ
れる２つのマーカ、パス横断タグと配布タイプ・フラグも維持する。宛先ｊへの
パス横断タグは、その項目がシンプルパス（タグ＝正）、ループ（タグ＝誤）、
またはまだマークされていない宛先（タグ＝空白）に対応するかどうかを指定す
る。このタグは、各入力イベントがルーティングテーブルに影響を与えた後で処
理される必要のあるルーティングテーブル項目の数を低減するために使用される
。宛先ｊに対しても、配布タイプ・フラグは、ＩＲがどのように項目を維持し、
どのようにその項目への更新を配布するかを判定する。フラグの値が（たとえば
、１に）セットされている場合、宛先は、アドホック・インターネットではよく
知られている。そのような場合、ＩＲは、その宛先に対する項目を常に維持しな
ければならないこと、およびその宛先への距離または先行点への変更を報告しな
ければならないことを認識する。配布タイプ・フラグの値がセットされていない
（すなわち、０の）場合、ＩＲは、隣接局への更新メッセージでは、その宛先に
関する距離または先行点情報の変更を報告しない。むしろ、ＩＲは、ローカルに
管理される経過時間フィールド(age field）によって与えられる有限な所要時間
だけその項目を保持する。

【００４３】 所与のＩＲのルーティングテーブルは、アドホック・インターネットのすべて
の宛先のサブセットに関する項目を含む。ＩＲは、通信する必要のある宛先、ま
たは情報をリレーする必要のある宛先に関してだけルーティングテーブル項目を
維持する。

【００４４】 図４に示すように、ＩＲの距離テーブルは、隣接ＩＲの各々によって報告され
るルーティング・ツリー情報を維持する。隣接ＩＲによって、更新メッセージま
たはサーチ・クエリで報告される各項目は、宛先のアドレスのセット（典型的に
は、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、またはその両方）、宛先への距離、および
宛先へのパスの先行点からなる。一般的には、アドレスのセットには、ネットワ
ークレベルのアドレス、リンクレベル・アドレス（たとえば、コンピュータ・ネ
ットワークに関する一群の規格であるＩＥＥＥ ８０２によって規定されたアド
レス）または、適切ならばサブネットワーク・アドレスなど他のアドレスが含ま
れる場合がある。

【００４５】 隣接局との接続性の変更を示すルーティングテーブルを更新するために基礎的
な隣接局プロトコルを使用することができる。隣接局プロトコルが新しい隣接局
を検出したり隣接局との接続の喪失を検出すると、隣接局プロトコルは、ＩＲま
たはホストに関する項目を更新し、ルーティングテーブルの距離テーブルと先行
点情報を更新する必要があることをＡＩＲに通知する。隣接局プロトコルは、隣
接ＩＲとの双方向のリンクのコストに関する情報もＩＲに提供する。

【００４６】 図５に示すように、メッセージ再送リスト（ＭＲＬ）は、１つまたは複数の再
送項目を指定するために使用される。たとえば、所与のＭＲＬ項目は、隣接ＩＲ
に送信される更新メッセージ、ＩＲが同じ更新メッセージを再送するたびに減分
される再送カウンタ（１実施形態では、各更新メッセージは、たとえば４回など
、最高回数まで送信することができる）、および隣接局が更新メッセージに応答
したかどうかを指定する各隣接ＩＲに関するＡＣＫ要求フラグを指定する。ＩＲ
は、ＭＲＬを使用して、更新が必ずその隣接局に信頼できる方法で送信されるよ
うにする。

【００４７】 ＩＩＩ．ＡＩＲにおける情報交換 ルーティングテーブル更新メッセージは、一般に、送信ＩＲの識別子（典型的
には、そのＩＰアドレス）、送信ＩＲによって割り当てられたシーケンス番号、
および１つまたは複数の更新リストの項を含むことができる。更新メッセージは
、図６に示すパケットとしてフォーマットすることができる。適切なヘッダ情報
および／または終端部情報を、アドレス指定および／またはエラー訂正などの目
的で含めることができる。

【００４８】 更新項目は、その項目が送信ＩＲのルーティングテーブルへの更新か、それと
も更新メッセージへの応答（ＡＣＫ）かを指定する。更新項目は、宛先への少な
くとも１つのアドレス、宛先への先行点、および受信ＩＲがその固有の隣接局に
宛先への距離または先行点における変更に関して通知するべき方法を指示する配
布タイプ・フラグを指定することが好ましい。ＡＣＫ項目は、応答中の更新メッ
セージのシーケンス番号と発信元を指定すべきである。更新項目の配布フラグは
、通常、セットされている。何故ならば、ＩＲは、その隣接ＩＲに、アドホック
・ネットワークで広く知られているはずの宛先に関しては更新メッセージを送信
するだけでよい。

【００４９】 図７に示すように、サーチ・クエリは、一般に、送信ＩＲのＭＡＣアドレスお
よびＩＰアドレス、シーケンス番号、および発信するＩＲからクエリを転送する
ＩＲまでクエリによって横断される転送パスを指定する。この転送パスは、更新
メッセージの更新項目と同じ項目を使用して指定することができる。転送パス項
目の配布タイプ・フラグは、中間ホップが他のＩＲによって知られる必要のある
ＩＲまたはネットワークに対応するかどうかに基づいて、セットしてもセットし
なくてもよい。

【００５０】 図８に示すように、サーチ・クエリへの応答は、送信ＩＲのＭＡＣアドレスお
よびＩＰアドレス、回答中のクエリのシーケンス番号、およびクエリの発信する
ＩＲから宛先への完全なパスを指定することができる。クエリに応答しているＩ
Ｒは、アドホック・インターネット全体で知られていない中間ホップを含む場合
だけ、宛先への完全なパスを通知する必要があることに留意されたい。しかし、
ＡＩＲの１実施形態では、プロトコルを単純化するために完全なパスが使用され
る。サーチ・クエリに応答して指定されるパスの各ホップは、１つまたは複数の
中間ホップの１つまたは複数のアドレス、１つまたは複数のホップへの先行点お
よび距離、および１つまたは複数のホップへの配布タイプ・フラグ（セットして
もセットしなくてもよい）に関して指定される。応答して指定された各ホップに
関する距離情報および先行点情報は、応答するＩＲのルーティングテーブルから
直接に獲得することができる。

【００５１】 更新メッセージは、よく知られた宛先に関するルーティング情報を更新するた
めに使用されるので、更新項目は、常にアドホック・インターネット全体で知ら
れる宛先に対応する。対照的に、サーチ・クエリへの回答の項目は、よく知られ
た宛先、または回答を受信するＩＲが情報を要求した隣接局を除くその隣接ＩＲ
に対して言及する必要のない宛先のどちらかに対応することができる。ＡＩＲの
１実施形態では、更新項目には配布タイプ・フラグが含まれる。さらに、ＩＲは
、更新メッセージ、サーチ・クエリ、またはそのようなクエリへの回答を送信す
るルーティング情報を、宛先までの距離に基づいて順序付けることができる。

【００５２】 ＩＶ．プロキシＡＲＰおよび間接ＡＲＰ機構 図１に戻って、ＡＩＲによって、アドホック・ネットワーク１０の２２ａ、２
２ｂ、２２ｃなどのホストが、それらがすべて共通のローカルエリア・ネットワ
ーク（ＬＡＮ）に接続しているかのように動作することに留意されたい。たとえ
ば、ＬＡＮまたはシリアル・（または他の）インターフェース２６を介してＩＲ
１６ｄに接続されているホスト２２ａおよび２２ｂは、宛先が同じＬＡＮ２６に
接続されていない限り、またはホスト２２ａおよび２２ｂが、宛先のＭＡＣアド
レスによって構成されていない限り、ＩＲ１６ｄを宛先とみなす（すなわち、物
理的にＬＡＮ２６に接続されているかのように）。ＩＲ１６ｄは、その場合、後
述するルーティングテーブルの更新機構を使用して、真の宛先（ＩＰアドレスま
たはＭＡＣアドレスに関して指定される）への正しいパスを判定することができ
る。

【００５３】 インターネット・プロトコル（ＩＰ）の上で実行中のエンドツーエンドのプロ
トコルを使用して、別のホストに通信するホストに関して、発信元ホストは、ま
ず宛先ホストのインターネット・アドレス（ＩＰアドレス）を獲得しなければな
らない。これは、ＩＰアドレスにドメイン名をマップするディレクトリ・サービ
ス（たとえば、ドメイン名システムまたはＤＮＳ）によって達成される。発信元
ホストと宛先ホストが共通のＬＡＮを共有する場合、発信元ホストは、宛先ホス
トのＭＡＣアドレスも発見しなければならない。ＭＡＣアドレスは、ＬＡＮ内の
ホスト名として機能し、ホストをＬＡＮに接続させているネットワーク・インタ
ーフェースが、ホストにアドレス指定されているパケットだけをそのホストに提
供することを可能にする。たとえば、イーサネット（登録商標）のＬＡＮでは、 宛先のＩＰアドレスのそのＭＡＣアドレスへのマッピングは、ＡＲＰによってサ ポートされる。

【００５４】 アドホック・インターネットは典型的に複数のホップを有するので、接続され
た発信元ホスト（たとえば、図１のホスト２２ａ）が共通のＩＲに直接に接続さ
れない宛先ホスト（たとえば、ホスト２２ｃ）にＡＲＰ要求を送信するとき、発
信元ホストに接続されたＩＲ（たとえば、１６ｄ）は、宛先のように動作し、Ａ
ＲＰ要求に回答する。すなわち、それは、プロキシＡＲＰサービスを、ＬＡＮま
たはシリアル（または他の）インターフェース（たとえば、ＬＡＮ２６）を介し
てそれに接続されているすべてのホストに提供する。ＩＲ（たとえば１６ｄ）は
、次いで、接続されたホストに完全に透過的であるルーティングテーブル更新機
構を使用して、他のＩＲ（たとえば、この例ではＩＲ１６ｅ）と共同して、宛先
ホスト（たとえば、２２ｃ）への最短（たとえば、適切なパス距離またはパス距
離のセットによって測定されるような）パスを発見する。したがって、ＩＲは、
共通のＬＡＮまたはシリアル・インターフェースを介してそれに接続されるすべ
てのホストに対して、デフォルト・ルータとして機能する。

【００５５】 ＩＲによって宛先のＭＡＣアドレスを知るために使用される機構をルーティン
グテーブル更新に関連して説明する。ＩＲは、対象の宛先への次のホップを獲得
するとすぐにホストからのＡＲＰ要求に応答する。宛先へのパスを獲得するため
にＩＲによって取られるステップは、ＡＲＰ要求を送信するホストには透過的で
ある。何故ならば、ＡＲＰ応答を獲得するために考慮された遅延は、対象の宛先
がアドホック・インターネット内で到達できる場合は、典型的には、対象の宛先
へのパスを獲得するために掛かる時間よりも長いからである。

【００５６】 ＩＲは、接続されたホストへの間接的ＡＲＰサービスに何が定義されているか
も提供する。このサービスは、ＡＲＰ要求を、接続されたホストからホストによ
って指定されたＭＡＣアドレスに向けて転送することである。説明するために、
いくつかの場合では、ＬＡＮを介してＩＲに接続されるホストは、ＬＡＮに直接
に接続するＩＲではなく、デフォルト・ルータと共に構成することができると想
定する。これは、ホストが再配置された後、またはＩＲがＬＡＮの２つ以上のセ
グメントをブリッジするために使用された後で発生する。デフォルト・ルータが
、ホストのＬＡＮセグメントに接続されたＩＲでないとき、構成されたホストが
動作を続行することができるようにするために、ＩＲは、固有のアドレスではな
く、ＭＡＣアドレスに送信されたフレーム（パケット）に問い合わせることがで
きる。ＩＲが、ＭＡＣアドレスに関するルーティングテーブル項目を有する場合
、それに従って、パケットを転送することができる。ＩＲが、ＭＡＣアドレスに
関するルーティングテーブル項目を有さず、そのようなアドレスのノードが、接
続されたＬＡＮの中で聞かれなかった場合、ＩＲは、対象のＭＡＣアドレスへの
パスを発見するために、サーチ・クエリを送信することができる。

【００５７】 Ｖ．ルーティングテーブル更新 ルーティングテーブルは、ルータ（一般に、好ましいパス、典型的には最短パ
スを判定するための「パス発見」アルゴリズムを使用する）が宛先への真に好ま
しいパスを確実に使用するようにする手段として機能するので、ルーティングテ
ーブル更新は重要である。説明するために、図９に示したネットワーク・トポロ
ジを想定する。従来の手法では、ノードｋを介した、ｊへの距離とｋからｊへの
パスにおけるすべてのノードへの距離が、ノードｉのすべての隣接局の中でも、
ｉで知られているそのような宛先ｊおよびｋからｊへのパスにおける中間ノード
（たとえば、ｐ）に対して最短距離である場合だけ、ルータｉは、宛先ｊへの次
のノードを隣接局ｋにセットする。しかし、ＡＩＲでは、ルータｉは、 ａ）ｋからｊへのパスのすべての中間ノードが、ｋからｉに対して増分的に報
告され、ｉに記憶され、ｉによってｊへのパスに関して要求されるノードの条件
を満足させ、また、 ｂ）ルータｉのすべての隣接局に関して、隣接局ｋがｊへの、またｋからｊへ
のパスに沿ったすべての中間ノードへの最短距離を提供し、それがｋからｉに増
分的に報告され、ｉに記憶される という条件が満足した場合にだけ、宛先ｊへの次のノードを隣接局ｋと選択する
。

【００５８】 さらに、ＡＩＲは、リンク状態ルーティングのための従来方式で使用される方
法を拡張する。そのような方式では、ルータｉは、その隣接局の各々へのリンク
（たとえば、３０ａおよび３０ｂ）の特徴を隣接局に伝達することができる。隣
接局からリンク状態更新を受信するルータは、次いで、２つの方法の１つによっ
て、固有の隣接局（たとえば、リンク状態更新が、ノードで維持される情報より
も最新のものである場合）に更新を伝播する。ルータは、その更新を送信してい
る隣接局以外のすべての隣接局に更新を転送するか、それとも、少なくとも１つ
の宛先に到達するためにルータｉによって更新のリンクが使用される場合、ルー
タは、すべての隣接局に更新を転送することができる。ルータは、次いで、最短
パスアルゴリズムを実行することによって、更新された情報に基づいて、宛先へ
の好ましいパスを計算する。

【００５９】 ただし、ＡＩＲでは、リンク状態更新の他に、ルータｉは、その固有のノード
特徴（すなわち、ノードｉのノード状態メトリック）をその隣接局に伝達する。
隣接局からノード状態更新を受信するルータは、ノード状態更新がノードで維持
されている情報よりも最新である場合、隣接局にその更新を伝播する。ルータは
、次いで、ルータｉに要求されたノード特徴の値を満足しないノードを計算から
除去するように変更された最短パスアルゴリズム（たとえば、Ｄｉｊｓｋｔｒａ
またはＢｅｌｌｍａｎ−Ｆｏｒｄのアルゴリズム）を実行して、宛先への好まし
いパスを計算する。最短パスアルゴリズムは、接続するＩＲ（すなわち、アドホ
ック・インターネットのノード）およびＩＰネットワークの接続性を表す階層グ
ラフを介して分散された方法で実施することができる。ノード間に伝達できる（
すなわち、最短パス計算に使用される）ノード特徴（または、メトリック）の例
を、以下に示す。

【００６０】 前記説明を敷衍するために、次いで、ＩＲは、他のＩＲから受信したＡＩＲ制
御メッセージまたは隣接局プロトコルによって送信されたメッセージに基づいて
、ルーティングテーブルを更新する。ＩＲにそのルーティングテーブルを変更さ
せることができる制御メッセージは、他のＩＲからの更新メッセージまたはサー
チ・クエリである。前述のように、更新項目とクエリ項目の両方に含まれるルー
ティング情報は、一般に、アドレス（ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、またはそ
の両方）と、好ましいパスに沿った宛先への距離および先行点とを含む。すべて
のＩＲは、その隣接局に、宛先への最短パスの１つおいて前のホップを報告する
ので、その宛先がアドホック・インターネットでよく知られているかどうかに関
わらず、ＩＲの隣接局は、あらゆる宛先への完全なパス（宛先への暗黙パスと呼
ばれる）を認識することができる。

【００６１】 ＩＲは、隣接局から更新メッセージを受信すると、更新項目とＡＣＫ項目を順
番に処理する。同様に、ＩＲは、サーチ・クエリへの回答を受信すると、報告さ
れたパスの各ホップを送信側が指定した順番で一度に処理する。ＩＲが送信した
ルーティング情報は宛先への距離に従って順序付けられているので、ＩＲは、宛
先に到達するために隣接ＩＲを使用するとループを生じるかどうかを判定する次
のパス横断機構を安全に実行することができる。

【００６２】 ＶＩ．更新メッセージの処理 ＩＲは、１つの隣接局からの更新メッセージを処理するとき、隣接局の更新メ
ッセージに送信された順番で、隣接ＩＲによって報告された各更新項目を処理す
る。メッセージの各更新項目に関して、ＩＲは、所与の宛先への隣接ＩＲによっ
て報告された暗黙パスがループになっていないかどうかをチェックし、また、す
べての隣接局によって報告された先行点情報の一貫性をチェックする。

【００６３】 ＩＲは、隣接局ｋによって報告された、宛先ｊに関する更新項目または回答項
目を処理するとき、隣接局ｋからのパス情報を更新し、隣接局から報告された新
しいパス情報と一緒に距離テーブルでそれを維持する。さらに、そのＩＲは、他
の隣接局ｎによって報告された同じ宛先へのパスが、隣接局ｋを含むかどうかを
判定する。含むならば、ＩＲは、隣接局ｎによって報告されたｋから宛先ｊへの
サブパスに関する古いパス情報を、隣接局ｋによって報告された宛先ｊへのパス
に関するパス情報によって代用する。

【００６４】 前述のように、ＩＲのパステーブルに記憶されている暗黙パスが必ずループ・
フリーになるために、ＩＲは、宛先への後続点（次のループ）として隣接局ｎを
選択するが、ただし、これを選択するのは、（１）その隣接局を介した宛先への
距離が、いかなる隣接局を介しても、宛先への到達可能な最短距離であり、また
（２）ＩＲから宛先へのパスにおける各中間ホップへの隣接局ｎを介した距離が
、いかなる隣接局を介しても、宛先への到達可能な最短距離である場合だけであ
る。

【００６５】 前記の第２の条件を判定するために、ＩＲは、先行点情報を用いて、隣接局に
よって報告された暗黙パスを横断する。宛先へのパスに沿った所与の中間ホップ
がループ・フリーになるための第２の条件を満たす場合、ＩＲは、隣接局ｎによ
ってその宛先に対して指定された先行点についても同じ条件が満たされるかどう
かをチェックする。したがって、ＩＲは、隣接局ｎがその宛先に最短パスとその
宛先へのパスにおけるすべての中間ホップとを確実に提供するように、宛先から
自分自身へ戻るパス横断を実行する。このパス横断を達成するためにＩＲに必要
とされる処理を限定するために、パス横断タグが使用される。具体的には、この
タグは、ＩＲに、そのＩＲからそのホップへの同じ隣接局を介したパスが以前に
成功裏にチェックされたことを示す正に相当するタグ値、または宛先への提案さ
れたパスに沿って既にループが発見されたことを示す誤に相当するタグ値を有す
る中間ホップに到達するとすぐに、パス横断を停止させる。

【００６６】 ＶＩＩ．サーチ・クエリの処理 ＩＲは、宛先が、アドホック・インターネットのすべてのＩＲによって知られ
ているわけではないということを発見するために、サーチ・クエリは、最善の努
力でアドホック・インターネット中に氾濫（フルード）する。ＩＲは、サーチ・
クエリのすべての可能性のある発信元に関するルーティングテーブル項目を保持
する必要はないので、ＩＲは、そのクエリの起点への最短パスに基づいて、クエ
リをいつ転送するかを決定することができない。したがって、ＩＲのリレーする
クエリは、最近転送されたサーチ・クエリのキャッシュを維持するべきである。
複数の隣接局から到着する同一クエリのコピーを破棄するためにリレーＩＲが必
要とする最小情報は、この場合、クエリの起点のアドレスと起点によってクエリ
に割り当てられたシーケンス番号である。

【００６７】 ＩＲは、サーチ・クエリを受信すると、まず、そのクエリがＩＲレベルかホス
トレベルかを判定し、またそのクエリ・キャッシュを参照してそのクエリを既に
処理したかどうかを判定する。新しいＩＲレベル・クエリのキャッシュの場合、
ＩＲは、クエリによって指定されたＭＡＣアドレスまたはＩＰアドレスへのパス
を認識していない場合はそのクエリを転送し、宛先への現行パスを有する場合は
そのクエリに回答する。

【００６８】 新しいホストレベル・クエリの場合、ＩＲは、宛先へのパスマッピングおよび
アドレスマッピングを提供できるかどうかをそのクエリに回答する。ＩＲが情報
を持たない場合、ＩＲは、まずＡＲＰ要求をローカルに送信し（たとえば、図１
のＬＡＮ２６のようなローカルＬＡＮを横断して）、接続されたホストから肯定
応答を獲得したかどうかをクエリに回答するか、あるいは、ＩＲが他の隣接局を
有する場合は、クエリを転送する。

【００６９】 ＩＲは、サーチ・クエリを転送するとき、そのクエリに含まれる転送パス情報
に、自分自身に関するパス項目を追加する。このパス項目には、ＩＲのＩＰアド
レスまたはＭＡＣアドレス、クエリを受信したＩＲのＩＰアドレスまたはＭＡＣ
アドレスから構成されるその先行点、クエリの起点からＩＲへの距離、ＩＲがク
エリを転送するための配布タイプ・フラグが含まれる。ＩＲは、その隣接局から
のインシデント・リンクのコストをクエリを転送した隣接局に報告されたクエリ
の転送パスの距離に加えることによって、クエリの起点から自分自身への距離を
計算する。

【００７０】 ＩＲは、サーチ・クエリで要求された宛先へのパスを認識しているとき、クエ
リの起点から宛先への完全なパスを指定する回答を送信する。このパスは、回答
されているクエリで指定された転送パスと、そのクエリに回答しているＩＲから
対象の宛先へのパスとの連結であるにすぎない。

【００７１】 アドホック・インターネットのホストに完全に透過的になるように、サーチ・
クエリをＩＲレベルまたはホストレベルにするために、ＡＩＲプロトコルの１実
施形態は、新しいＡＲＰ要求をＩＲレベルのクエリとして扱い、再送されたＡＲ
Ｐ要求をホストレベルとして扱い、カウンタを使用して、数分間の間に同じＩＰ
アドレスに対して送信されるホストレベルの数を制限する。帯域幅を消費するこ
とに加え、過度のホストレベル要求を送信することは、ネットワーク・パーティ
ションの後で、および／またはＩＲやホストの故障の後で、アドホック・インタ
ーネットのホストに悪影響を与える。

【００７２】 ホストが、接続されたＩＲに新しいＡＲＰ要求を送信するとき、ＩＲは、ＩＲ
レベル・クエリを発信し、クエリ・タイムアウト間隔の間だけクエリ送信テーブ
ルにクエリのコピーを保持する。図１０に示すように、クエリ送信テーブルの項
目には、対象の宛先のＩＰアドレス、項目がＩＲレベル・クエリとホストレベル
・クエリのどちらに相当するかを示すクエリ・タイプ・フラグ、およびカウンタ
が含まれる。要求された宛先へのパス／アドレスマッピングを有する他のＩＲが
ある場合、クエリ・タイムアウト間隔は、クエリへの回答が起点のＩＲに戻るに
は十分に長いが、要求しているホストのＡＲＰ要求タイムアウトよりは短い。

【００７３】 クエリ送信テーブルの項目に対するクエリ・タイムアウトが満了すると、ＩＲ
は、クエリ送信テーブルの項目のカウンタを増分し、ＩＲレベル・クエリを再送
し、クエリ・タイムアウト・タイマを再開する。再送されたＩＲレベル・クエリ
に対する回答がない場合、ＩＲは、クエリの次の再送をホストレベル・クエリに
しなければならないことを反映するために、クエリ・タイプ・フラグの値を（た
とえば、１に）変更する。接続されたホストにＡＲＰ要求を再送させるために、
クエリ・タイムアウトは、ＡＲＰ要求タイムアウトと等しくなるようにセットさ
れる。ＩＲは、接続されたホストからＡＲＰ要求を受信しない限り、同じアドレ
スにサーチ・クエリを再送しない。ＩＲが、クエリ送信テーブルのその項目が、
１にセットされたクエリ・タイプ・フラグを有するＩＰアドレスに関するＡＲＰ
要求を受信する場合、ＩＲは、ホストレベルのクエリを送信し、項目に対するカ
ウンタを増分し、遠隔ホストがクエリに回答するには十分長い値を有して、クエ
リ・タイムアウト・タイマを開始する。

【００７４】 項目は、接続されたホストのＡＲＰ要求タイムアウトよりも長くなるべき、長
いタイムアウト間隔の間、ＩＲのクエリ送信テーブルに留まる。したがって、接
続されたホストは、必要に応じてＡＲＰ要求を再送することができる。ＡＩＲの
１実施形態では、ホストレベル・クエリは、２回だけ再送され、その後、ＩＲは
、接続されたホストからＡＲＰ要求をドロップするだけである。これにより、Ａ
ＲＰ要求によるアドホック・インターネットを介したサーチ・クエリの氾濫によ
るトラフィックが制限され、また、ホストに到達する遠隔ＡＲＰ要求の数も制限
される。

【００７５】 ＶＩＩＩ．サーチ・クエリへの回答の処理 回答は、クエリの起点から宛先への完全なパスを指定する。何故ならば、リレ
ーＩＲは、転送したクエリに関する正確な記述を維持しないからである。すなわ
ち、各ＩＲで維持されるキャッシュは、ＩＲが同じクエリを複数回転送する危険
性を低減することだけを意図しているからである。したがって、ＩＲは、クエリ
用に保持しているキャッシュの内容ではなく、回答に含まれる情報に完全に基づ
いて、隣接局から受信した回答をどのように処理するかを判定する必要がある。
具体的には、クエリに対する回答を受信するＩＲは、それが回答に指定された起
点から宛先への転送パスに列挙されている場合は、クエリの起点に対して回答を
転送する。

【００７６】 適用可能なときに適切なＩＲに回答を転送することに加え、ＩＲは、そのルー
ティングテーブルを更新するためにも回答を使用する。回答を受信するＩＲは、
回答に指定されたパスに配布タイプ・フラグがセットされている各パス項目を信
頼性のない更新項目として扱う。正確には、回答のパス項目がよく知られた宛先
に関する場合、ＩＲは、その項目が更新項目であるかのようにその距離およびル
ーティングテーブルを更新し、必要に応じてその固有のルーティングテーブル項
目を準備するが、肯定応答は送信しない。さらに、ＩＲは、配布タイプ・フラグ
がリセットされた各パス項目を一時的なルーティングテーブル項目として扱う。
ＩＲは、ルーティング情報をそのルーティングテーブルに追加し、その情報を一
定期間保持する。

【００７７】 ＩＲからの回答がクエリの起点に戻ると、発信するＩＲは、対象の宛先への１
つまたは複数のパスの獲得を開始する。ＡＩＲの１実施形態では、サーチ・クエ
リの発信するＩＲは、依然として回答を保留しているサーチ・クエリに関するど
のような状態も保持しない。サーチ・クエリに割り当てられたシーケンス番号は
、リレーＩＲが転送する同じクエリのレプリカの数を制限するためだけに使用さ
れる。この設計は、ＩＲに接続されているホストが、接続されているＩＲからタ
イムアウトの後でどのような回答も獲得しない場合、さらなるクエリの送信を要
求するホストになることを想定している。実際には、ホストで使用されるタイム
アウトは、クエリおよびその回答がアドホック・インターネットを横断するのに
要する時間よりも非常に長い。

【００７８】 サーチ・クエリの発信するＩＲは、宛先に関して認識しており、宛先に関して
認識していないＩＲのパスを介してクエリによって到達される、アドホック・イ
ンターネットのＩＲと同じ数の回答を受信することができる。ＡＩＲの１実施形
態では、ＩＲは、すべてのＩＲが認識しなければならないよく知られた宛先と、
宛先に関するクエリへの回答によってＩＲが一時的にだけ認識するオンデマンド
宛先のどちらかに関するルーティングテーブル項目を維持する。したがって、発
信するＩＲが受信する大部分の回答は、宛先がＩＲまたはネットワークの場合は
宛先ＩＲが有する隣接ＩＲの数に等しくなるか、または宛先が特定のホストの場
合はホストに接続されたＩＲの数に等しくなる。多くの場合、オンデマンド・ル
ーティングは、ホスト指定パスを供給する。サーチ・クエリの発信するＩＲは、
クエリへの第１の回答を受信するとき、クエリ送信テーブルにあるそのクエリに
関する項目を消去する。

【００７９】 ＩＲは、一定時間間隔の間、オンデマンド・ルーティング情報を維持し、サー
チ・クエリへの回答で受信した情報を有するルーティングテーブルにルーティン
グテーブル項目を追加するが、その際、ルーティングテーブルへのそのような変
更について隣接局には通知しない。ＩＲは、項目の最長経過時間に等しい一定時
間間隔の間、１実施形態では約３分または別の適切な時間にセットされる、だけ
配布タイプ・フラグが０値であるルーティングテーブル項目を維持する。ＩＲは
、宛先にパケットを転送するたびに、またはその宛先に関する情報を有する新し
い回答を受信するたびに、その項目の経過時間をリセットすることができる（た
とえば、図３に示す各ルーティングテーブル項目の一部である場合のある、関連
する経過時間フィールドを更新することによって）。

【００８０】 ＩＸ．ルーティング情報の信頼性のある配布と信頼性のない配布 更新メッセージの信頼性のある送信は、更新メッセージをマルチキャストし、
次いで１つまたは複数の他の更新メッセージへの更新および肯定応答の両方を搬
送するメッセージに応答することによって実施される。

【００８１】 エラーのない更新メッセージを受信後、ノードには、それに応答することが必
要とされる。更新間隔に等しい一定タイムアウト後に応答がない場合、更新メッ
セージを再送することができる。ＩＲは、どの隣接ＩＲが更新メッセージに応答
しなかったかをＭＲＬによって監視する。更新メッセージの各再送は、メッセー
ジに応答しなければならない隣接局のサブセットを指定することができる。

【００８２】 場合によって、更新メッセージに含まれる情報は、後続の更新メッセージによ
って不必要とされる。ＡＩＲの１実施形態では、古い更新メッセージは、したが
って、破棄され、古い更新メッセージに含まれるすべての最新パス情報は、新し
い更新メッセージがその隣接ＩＲに伝達しなければならない新しい情報と共に、
新しい更新メッセージに含ませられる。他の方式では、新しい更新メッセージに
は、古い更新メッセージのどの部分が破棄されるかなどに関する情報が含まれる
場合がある。ＩＲは、より最新の更新メッセージによって置換された更新メッセ
ージへの肯定応答を受信することがある。その場合、ＩＲは、その肯定応答の情
報を無視するだけである。

【００８３】 更新メッセージが交換される方法とは対照的に、ＡＩＲの１実施形態では、サ
ーチ・クエリとその回答がＩＲ間で信頼性なく送信される。サーチ・クエリの発
信するＩＲは、そのようなクエリを１回だけ再送し、各ＩＲにルーティングテー
ブル項目がない宛先を発見することを続行するかどうかはホスト次第である。し
かし、上記で述べたように、ＡＩＲは、所与の遠隔宛先に対してアドホック・イ
ンターネットを介して許可されるサーチ・クエリの数を制限することが好ましい
。

【００８４】 Ｘ．ＡＩＲを介したシンプル・ネットワーク構成 従来型インターネットのルーティング・プロトコルでは、ルータは、ＩＰアド
レスおよび接続されたＬＡＮのマスク、ならびにその固有のアドレスおよびマス
クを使用して構成されなければならない。さらに、シリアル・リンクまたはＬＡ
Ｎを介してルータに接続されているホストは、そのＩＰアドレスとマスク、およ
びそのデフォルト・ルータのＩＰアドレスを使用して構成されなければならない
。インターネット・ルーティング・プロトコルはルーティングを達成するために
ＩＰアドレスを必要とするので、既存のインターネット・ルーティング・ソリュ
ーションでは、この分量の構成情報が必要とされる。したがって、インターネッ
トのルータは、適切なＩＰアドレスを割り当てて初めて宛先へのデータ転送を開
始することができ、この際、ＩＰ宛先に向けてデータを送信することしかできな
い。すなわち、ルータがＩＰアドレスにデータ転送を開始できるようになる前に
、ホストは、ＩＰアドレスを使用して適切に構成されなければならない。

【００８５】 ＡＩＲは、ＩＲが宛先へのパスを確立するためにＭＡＣアドレスとＩＰアドレ
スの両方を使用することを可能にするので、アドホック・インターネットのホス
トとＩＲの構成を単純化する。ＡＩＲは、したがって、単純なダイナミックＩＲ
構成プロトコル（ＤＩＣＰ）の実施を可能にし、ホストがオンになった直後に、
ＩＲに、ホストへのデータ転送を開始させる。

【００８６】 前述のように、アドホック・インターネットでは、各ＩＲは、ＡｉｒＨｅａｄ
、すなわちアドホック・インターネットと残りのインターネットとを相互接続す
る、図１のＩＲ１６ａのようなＩＲを登録する。ＡｉｒＨｅａｄは、ＩＰアドレ
ス、接続されたＬＡＮ用のＬＡＮサブネットワーク、および残りのインターネッ
トと相互接続するために接続する有線セグメント用のデフォルト・ルータのアド
レスによって構成される。ＡｉｒＨｅａｄは、この場合、対処するアドホック・
インターネットのためのＩＰサブネットワークを受信する。

【００８７】 ＡｉｒＨｅａｄ（たとえば、ＩＲ１６ａ）は、デフォルト・ルータにそのＡｉ
ｒＨｅａｄのサブネットワーク（たとえば、１２ａおよび／または１２ｂ）を示
すために、そのＡｉｒＨｅａｄのデフォルト・ルータ（たとえば、ルータ１８）
に接続している有線ＬＡＮ（たとえば、ＬＡＮ２０）を介して標準インターネッ
ト・ルーティング・プロトコル（たとえば、ＲＩＰまたはＯＳＰＦ）を使用する
ことができる。ＡｉｒＨｅａｄは、残りのインターネットに相互接続するための
標準インターネット・ルーティング機構を使用しなければならない唯一のＩＲな
ので、従来の手法で構成される必要のある唯一のＩＲである。

【００８８】 他のＩＲは、関連するＡｉｒＨｅａｄ（たとえば、１６ａ）からＩＰアドレス
とドメイン名を獲得することができ、接続されたホスト（たとえば、２２ａおよ
び／または２２ｂ）からのＤＨＣＰ（ダイナミック・ホスト構成プロトコル）パ
ケットに対処することができる。ＤＩＣＰは、ＩＲとＡｉｒＨｅａｄの間で証明
書と公開キーを交換するパケット限定ダイアログ(packet-limited dialogue）に
よって達成される、新しいＩＲとＡｉｒＨｅａｄとの間の相互認証と、認証識別
(autheticate identity)とを提供する。大域ＩＰネットワーク割当が獲得される
前にアドレス空間を保存したり、インストールを許可したりするために、Ａｉｒ
Ｈｅａｄは、専用ＩＰアドレス空間を使用してＩＲおよびホストへのＩＰアドレ
スを割り当てることができる。勿論、これによって、アドホック・インターネッ
トのホストおよびＩＲは、残りのインターネットに見えなくなる。したがって、
ＡｉｒＨｅａｄは、対処するアドホック・インターネットに割り当てられたＩＰ
アドレス空間への専用ＩＰアドレスの変換を提供しなければならない。しかし、
ＡＩＲのオペレーションは、アドホック・インターネットで使用されるＩＰアド
レス（公用または専用）を変更しないことが重要である。サービスがＡｉｒＨｅ
ａｄおよびＤＩＣＰによって提供され、ＡＩＲがルーティングのためにＭＡＣア
ドレスとＩＰアドレスの両方を使用するならば、ＩＲは、オンされた後で動作を
開始することができる。スタートアップ直後、ＩＲは、ＡＲＰ要求に応答して、
サーチ・クエリの送信を開始することができる。

【００８９】 ＸＩ．ＡＩＲルーティング・メトリック 前記で示したように、ほとんどのネットワーク・ルーティング・プロトコルは
、発信元ノードと宛先ノードの間でとる最良のパスを判定するために、「メトリ
ック」で演算する。これらのメトリックは、特定リンクを介したルーティング・
トラフィックが望ましいこと（または反対に「コスト」）の指示を与える「リン
ク状態」メトリックである場合が多い。最も単純なメトリックは、各リンクに「
１」のコストを与えるものであり、これは、ルーティング・アルゴリズムに、最
短数のリンク（または「ホップ」）をとるパスを選択させる。別の一般的なリン
ク・メトリックは、リンクを横断する遅延であり、最新履歴を通して平均化され
、典型的には、待ち合わせ遅延と送信遅延の両方を含む。この結果、最小遅延を
選択するルーティング・アルゴリズムを生じる。これより一般的でないのが、特
定ノードを介してパケットをパス指定するためのコストの指示を与える「ノード
状態」メトリックである。アドホック・ネットワークの自己構成型の、マルチホ
ップ無線ネットワーク環境でトラフィックを効果的にパス指定するために、ＡＩ
Ｒプロトコルは、従来型リンク状態メトリックを新しいタイプのリンク状態メト
リックとノード状態メトリックの両方と結合する。これらのルーティング・メト
リックは、勿論、他のタイプのネットワークでも使用することができる。

【００９０】 ＡＩＲによって使用されるリンク状態メトリックには、各々、以下で詳述する
、ＬｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔ、ＬｉｎｋＥｎｅｒｇｙ、およびＬｉｎｋＱｕａ
ｌｉｔｙが含まれる。

【００９１】 ＬｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔは、ＩＲの隣接局への一定期間におけるデータ・
ビットあたりの干渉におけるコストを提供するメトリックであり、 （非対象受信ノードの正規化された数）＊（ビット／秒） で測定することができる。非対象ノードの正規化された数は、このリンクを介し
た送信によって干渉される対象とされる受信側ノードではなく、ネットワークに
おける他のノードの数を示す。たとえば、図１に示すアドホック・ネットワーク
１０では、ＩＲ１６ｅが、ＩＲ１６ｄ、１６ｃ、１６ａを介してインターネット
１４に到達するように、リンク２４ｃを含むパスを介して送信するとき、ＩＲｆ
による受信に（潜在的にはサブネットワーク１２ｂにおけるＩＲによる他の送受
信にも）意図しない干渉影響を有することがある。

【００９２】 あるノードは他のノードよりも送信側に近いことがあるので、隣接局のこの「
正規化」された数は、いくつかの方法で計算することができる。たとえば、（１
）ある閾値電力レベルより上のＲＦ電力で送信を受信する非対象ノードだけを含
むことによって、または（２）すべての非対象ノードの干渉レベルを、それらの
ノードの各々によってこのリンクを介した送信を受信したＲＦ電力レベルに等し
い各ノードでの干渉レベルに合計することによって、または（３）方法（１）と
（２）の組合せによって計算することができる。

【００９３】 特定リンクの使用に関してＬｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔを推定するために、ノ
ードは、各（または選択された）送信にその送信に使用されたＲＦ送信電力をタ
グ付けすることができる。次いで、すべての個別ノードは、隣接ノードによって
実行されたタグ付けされた送信の受信した信号強度を測定し、送信電力（パケッ
トでタグ付けされた）と受信した信号強度との間の差を計算することができる。
この差は、送信ノードからのＲＦパスロスを推定する（測定精度に基づいて）。
次いで、ノードは、（ノードの移動性または他の環境ダイナミックのレートに基
づいて）隣接ノードからの計算されたＲＦパスロスを定期的に隣接局にリレーし
て戻すことができる。隣接ノードの各々へのパスロスを想定し、また特定の隣接
ノードへのリンクに使用される送信された電力とリンク日付レート（ビット／秒
）を想定すると、送信ノードは、このリンクを使用するためにＬｉｎｋＮｅｔＩ
ｍｐａｃｔを計算することができる。

【００９４】 ノードの異なるリンクに使用される送信電力とリンク日付レートは、リンクに
よって異なることに留意されたい。これは、一般に、そのリンクの合理的な信頼
性のある使用法を与えるデータ・レートと送信電力に従ったリンク管理プロトコ
ルによってセットすることができる。事実、リンク・マネージャは、ルーティン
グ・アルゴリズム（たとえばＡＩＲ）に、同じ隣接局へのリンクの複数の選択肢
を提供する。この複数の選択肢は、たとえば、より低い送信電力（ＬｉｎｋＮｅ
ｔＩｍｐａｃｔによって）をＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙに交換する。

【００９５】 ＬｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔは、ネットワーク「干渉」がルーティング・アル
ゴリズムのためのリンク・メトリックとして使用される従来方式（たとえばＲｏ
ｃｋｗｅｌｌのＪｉｍ Ｓｔｅｖｅｎｓ、イリノイ大学のＭｉｃｈａｅｌ Ｐｕ
ｒｓｌｅｙ）とは、そのような方式にはリンク使用の測定（たとえば、ビット／
秒）が含まれないという点で異なる。

【００９６】 ＬｉｎｋＥｎｅｒｇｙは、選択されたリンクを介した送信のためにデータ／ビ
ットごとに消費されるノードのエネルギーを提供するメトリックであり、この使
用法は、ソーラーパワーまたは電池で電力を供給されることができるモバイルの
無線ノード、携帯用無線ノード、または自動無線ノードに関して、各リンクを介
した送信に使用される電力が重要な考慮すべき点である場合があることを認識す
る。このメトリックに関する単位は、 エネルギー（ジュールまたはワット＊秒）／ビット である。

【００９７】 このメトリックは、静止状態の（アクティブに送信していない時の）ノードに
対して、通常は消費されないすべての追加電力を含むことができる。このメトリ
ックは、選択されたリンクを介して送信するための電力を、そのリンクに使用さ
れるＲＦ送信電力セッティングに調整して、含み、また、（必要に応じて）ノー
ドをアクティブ状態にするために必要とされる電力を含んでも、含まなくてもよ
い。そのようなリンク・メトリックを想定すると、ルーティング・アルゴリズム
は、ネットワークを介して通信される、すべてのビット／エネルギーを最低限に
抑えるパスを選択することができ、または、複合ルーティング最適化(combined
routing optimization）を達成するために、このメトリックを他のメトリックと
組み合わせて使用することができる。

【００９８】 過去において（たとえば、ＳｔａｎｆｏｒｄのＴｈｅｒｅｓａ Ｍｅｎｇ）、
最小エネルギー・ルーティングのためのアルゴリズムが紹介されたが、そのよう
な方式は、リンクの速度（適合可能または選択可能であることがある）を考慮し
なかった。

【００９９】 ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙは、ＬｉｎｋＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ、ＬｉｎｋＭａ
ｘＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＵｎｉｔ（ＬｉｎｋＭＴＵ）サイズ、ＬｉｎｋＥｎ
ｅｒｇｙ、およびＬｉｎｋＲｃｖＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈなどの他の基本
的なメトリックに関して、リンクの妥当性の複合的な指示を提供するメトリック
である。それらの多くの基本的なメトリックはどこでも唯一の判定メトリック基
準として使用することができるが、ＡＩＲにおいてメトリックが使用される組合
せおよび方法は独自のものである。このようなメトリックは、ルーティングテー
ブル更新メッセージの一部として通過されることができる（たとえば、上記の距
離情報の一部として）。したがって、このメトリックは、ルーティング判定のた
めに使用することができる。このメトリックは、たとえば、対応するリンクが、
目標ノードへの既存のパスよりも優れたＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙを示すかどうか
に基づいて、ノードを隣接局として追加するかどうかの判定に使用することもで
きる。

【０１００】 アドホック・ネットワークに共通した、自己構成型のマルチホップ無線環境で
は、隣接局へのリンクは、ノードによって自動的に選択されなければならない。
これは、隣接局ノードへのリンクが、固定しているか、それとも各モバイル・シ
ステムが所定の「基地局」ノードと１つまたは複数のリンクに制限される制限に
よってリンクの選択が徹底的に単純化されたセルラ無線ネットワークおよび従来
型無線ＬＡＮにある、典型的なルーティング・アルゴリズムと完全に対照的であ
る。

【０１０１】 隣接ノードへのリンクにアクティブに使用されるリストを制限することが望ま
しい場合があることには、いくつかの理由がある。ノードによって使用される各
アクティブなリンクは、パケット待ち行列やリンク統計の維持の目的などのため
に、そのノード内でメモリ資源を消費する。ノードによって使用される各アクテ
ィブなリンクは、追加のネットワーク・オーバーヘッド・トラフィックに変換す
るので、ＭＡＣプロトコル、Ｌｉｎｋプロトコル、および／またはルーティング
・プロトコルの制御パケットの追加フィールドを必要とすることがある。さらに
、ノードのアクティブなリンクを最も近い隣接局ノードだけに限定することによ
って、送信によって干渉を受けるノードの数が少なくなるので、ネットワーク全
体の効率はしばしば向上する（上記のＬｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔメトリックを
参照のこと）。

【０１０２】 ＡＩＲでは、ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙメトリックは、従来型のメトリックのあ
る種の組合せに基づいて、ノードによって使用される各リンクに関して、計算す
ることができる（いくつかの例については前記を参照のこと。他の場合には、Ｌ
ｉｎｋＮｅｔＩｍｐａｃｔおよび／またはＬｉｎｋＥｎｅｒｇｙの組合わせ、お
よび／またはリンクの信頼性を同様に使用することができる）。このメトリック
は、この場合、ＡＩＲ更新パケットの一部としてネットワーク全体に伝達するこ
とができる。このメトリックの使用法の重要なアスペクトは、どのリンクを保持
するかの判定を実行することである。具体的には、特定の候補リンクを隣接局に
追加するかどうか、またはそのアクティブに使用される隣接局のリンクから特定
の候補リンクを削除するかどうかの判定を実行する際に、ノードは以下のことを
行う。 １． ネットワーク全体の１つまたは複数のリンクのシーケンスを使用して、隣
接局に対して代替パスが存在するかどうかを判定するために、ノードのローカル
・ルーティング情報を検査する。 ２． （ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙメトリックに必要とされる基本的なメトリック
を計算するために、プロービングまたは他の方法を使用して）候補リンクのＬｉ
ｎｋＱｕａｌｉｔｙを計算する。 ３． この隣接局ノードに代替パスがない場合、アクティブ・リンクのノードの
リストに候補リンクを受け入れる。 ４． 隣接局ノードに１つまたは複数の代替パスがある場合、代替パスの各々に
沿ったリンクのＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｉｅｓと、候補リンクのＬｉｎｋＱｕａｌ
ｉｔｙとを比較する。候補リンクのＬｉｎｇＱｕａｌｉｔｙが、代替パスのリン
クに比べて勝るとも劣らない場合、候補リンクを受け入れる。 二者択一の状態において、ローカル・ルーティング情報を検査し、あらゆる比較
を実行した後、ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙが定義された閾値を超えると判定された
場合、候補リンクを受け入れることができる。

【０１０３】 ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙを計算するために使用されるメトリックに基づいて、
好ましい比較は、候補リンクのＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙが、代替パスに沿った最
低のＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙを有するリンクと同等またはそれ以上であることを
意味する場合がある。あるいは、有利な結果は、候補リンクのＬｉｎｋＱｕａｌ
ｉｔｙが、代替パスに沿ったリンクの他のＰａｔｈＱｕａｌｉｔｙ関数と同等ま
たはそれ以上であることを意味する場合がある。たとえば、ＬｉｎｋＱｕａｌｉ
ｔｙが、リンクを介して送信された各パケットに対する成功の確率と同等である
だけの場合、比較の目的に使用するには、次のＰａｔｈＱｕａｌｉｔｙ関数が適
切な場合がある。

【数１】 上式で、ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙ（ｉ）は、ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙ（ｉ）が代
替パスに沿ったｉ番目のリンクを介したＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙである。したが
って、この関数は、代替パスの各リンクを介して送信を１回試したパケットが成
功裏に宛先（隣接局ノード）に到達する確率を計算する。

【０１０４】 各ノードに対するアクティブな隣接局リンクの数が制限されている場合、上の
ステップ３、４および５は、新しい候補リンクを追加し、既存のリンクを拒否す
るように変更することができる（必要に応じて、隣接局へのアクティブなリンク
数の制限を満たす）。これは、ＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙと、ＬｉｎｋＱｕａｌｉ
ｔｙを有する新しいリンクの代替パス、および既存のリンクの代替パスとを比較
することによって達成される。たとえば、各既存のリンクのＬｉｎｋＱｕａｌｉ
ｔｙは、ある種の値によって（既存のリンクに有利なように）増加する（重み付
けする）ことができ、その値を候補リンクのＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙと比較する
ことができる。最低のＬｉｎｋＱｕａｌｉｔｙ値（適切ならば、重み付けされた
値）を有するリンクを削除する（または、候補リンクの場合は受け入れられない
だけである）ことができる。代替パスを持たない既存のリンクを除外し、または
代替パスの乏しい（たとえば、前述のＰａｔｈＱｕａｌｉｔｙ関数に従って測定
された場合に）既存のリンクだけがさらにこの方法を拡張することができる。

【０１０５】 従来方式では（たとえば、Ｂｅｙｅｒ、Ｓｈａｃｈａｍ；ＢＢＮ）、隣接局リ
ンクを選択するための、各ノードに対するアクティブなリンクの数を制限するア
ルゴリズが提示される。しかし、それらの方式は、ＡＩＲのようなリンク状態ル
ーティング・プロトコルから入手可能なリンク状態情報を利用していなかった。

【０１０６】 ＡＩＲによって使用されるノード状態メトリック（たとえば、ルーティングテ
ーブル更新メッセージの一部として）には、ＮｏｄｅＰｏｗｅｒＴｙｐｅ、Ｎｏ
ｄｅＰｏｗｅｒＳｔａｔｅ、およびＮｏｄｅＡｎｃｈｏｒＦｌａｇが含まれる。
これらの方法について論じる。

【０１０７】 ＮｏｄｅＰｏｗｅｒＴｙｐｅは、ノードに対して使用可能な電力のタイプを指
示するメトリックである。たとえば、値には、非制限電力、バッテリ電力（任意
選択の引数としてバッテリの電力容量を持つ）、および／またはソーラーパワー
が含まれる。このメトリックは、ルーティング・プロトコルの更新パケットに含
まれ、ネットワークまたはトラフィック・ストリームの効率目標によって許容さ
れるとき、電力供給が可能な(power-capable）ノードに向けてパケットを進める
ために、ルーティング・アルゴリズムによって使用される。

【０１０８】 ＮｏｄｅＰｏｗｅｒＳｔａｔｅは、ノードの現行状態（たとえば、「アップ」
「スタンバイ」「ダウン」）および／または電力スケジュール（すなわち、ノー
ドの電力節約状態）を示す。たとえば、値には、電力アップ、電力スタンバイ、
電力ダウンが含まれる場合がある。このメトリックは、ルーティング・プロトコ
ルの更新パケットに含まれることができ、よりアクティブな状態のノードに向け
てパケットを進めるためにルーティング・アルゴリズムによって使用されること
ができる。これで、パケットは、遅延の低いパスを辿ることができる（何故なら
ば、比較的非活動的な状態にあるノードは、典型的には、チャネルをあまり頻繁
に検出せず、したがって、それらのノードを介した転送にはより長い時間が掛か
るからである）。さらに、この方式は、パケットを転送するためにノードをウェ
ークアップさせるのではなく、その状態に留まるために電力ダウンされたノード
を許容する。

【０１０９】 ＮｏｄｅＡｎｃｈｏｒＦｌａｇは、ユーザにネットワークのインストールおよ
び／またはメンテナンスを援助するために使用することができるメトリックであ
る。自己構成型の、マルチホップ・ネットワークでは、残りのネットワークとの
ノードの接続性は、１つまたは複数のノードとのリンクを有するかどうかを判定
することによってだけでは判定することはできない（各ノードが、「基地局」ノ
ードとの直接リンクを有することを要求されるセルラＬＡＮネットワークまたは
無線ＬＡＮネットワークの場合と同様に）。したがって、ＡＩＲは、ネットワー
クの「アンカー」として機能するためにユーザによって既に選択済みかどうかを
示すこのメトリックを含む。このメトリックの状態をネットワークの他のノード
に通過させることによって、各ノードは、１つまたは複数のネットワークのアン
カーに対してパス（可能ならば複数のホップを介する）を有するかどうかに関し
てユーザに指示を提供することができる。たとえば、ノードが現在「アンカーで
ある」かどうかを示すこの状態は、ＬＥＤまたは他の表示装置に表示することが
でき、したがって、これはネットワークのインストールを容易にする。

【０１１０】 したがって、単一のアンカー・ノードが、ユーザによって選択された場合、そ
れぞれのノードがアンカー・ノードに対してパス（１つまたは複数のホップを介
して）を有する限り、ユーザは、各ノードが、ネットワークの他のすべてのノー
ドと接続性を有することも確信することができる。また、インターネットに接続
するノードをネットワーク・アンカーとして指定することによって、すべてのア
ンカーになったノードは、同様に、インターネットに接続を有することになる。
アンカーは、この場合、サーバへの接続またはコンピュータ・ネットワークに関
するサービスを提供した、あるいは提供するノードとみなされるか、またはコン
ピュータ・ネットワークに関して、たとえば、インターネットまたは他の資源へ
の接続性を監視するノードとみなされることがある。

【０１１１】 以上で、アドホック・インターネットワーキングに関する統一されたルーティ
ング方式の説明を終了する。前述の説明および添付の図面は、特定の実施形態を
論じ、また図示しているが、本発明は、頭書の特許請求の範囲に関してだけ適応
されることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 いくつかのサブネットワークおよびインターネット・サービス・プロバイダ（
ＩＳＰ）によって維持されるルータを介したインターネットへの相互接続を含む
アドホック・ネットワークを示す図である。

【図２Ａ】 ノードＩＰレベル・アドレスおよびＭＡＣレベル・アドレスを含む、アドホッ
ク・ネットワーク・トポロジの別の例を示す図である。

【図２Ｂ】 本発明の一実施形態による図２Ａに示されるアドホック・ネットワークのノー
ドの１つによって通信されるルーティング・ツリーを示す図である。

【図３】 本発明の一実施形態によるインターネット無線（ＩＲ）によって維持されうる
ルーティング・テーブルの一例を示す図である。

【図４】 本発明の一実施形態によるＩＲによって維持されうる距離テーブルの一例を示
す図である。

【図５】 本発明の一実施形態によるＩＲによって維持されうるメッセージ再送信リンク
の一例を示す図である。

【図６】 本発明の一実施形態によるルーティング・テーブル更新メッセージの一例を示
す図である。

【図７】 本発明の一実施形態によるサーチ・クエリの一例を示す図である。

【図８】 本発明の一実施形態によるサーチ・クエリ応答の一例を示す図である。

【図９】 本発明の一実施形態において見つけられるルーティング・テーブル更新機構を
理解するために有用なトポロジを有するネットワークを示す図である。

【図１０】 本発明の一実施形態によるアドホック・ネットワークのノードによって維持さ
れるクエリ送りテーブルの一例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ガルシア−ルナ−アセベス，ジョーキン アメリカ合衆国・94402・カリフォルニア 州・サン マテオ・レイクウッド サーク ル・82 (72)発明者 フリボルド，サーン・ジェイ アメリカ合衆国・94061・カリフォルニア 州・レッドウッド シティ・パークデイル ウェイ・3105 Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 HC01 HD03 HD06 JL01 JT09 KA05 LB05 5K033 AA09 CB08 CC01 DA06 DA19 EC04 【要約の続き】 ンピュータ・システムのノードのノード特性が隣接ノー ド間で交換されうる。１つまたは複数の宛先ノードへの 好ましいパスは、例えばＤｉｊｋｓｔｒａ最短パスアル ゴリズムを使用して、これらのノード特性に従って計算 されうる。

Claims (82)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ・ネットワークのネットワークレベル・アドレ
   スとコンピュータ・ネットワークのノードの他のアドレスの両方を含むルーティ
   ング・テーブル更新メッセージをコンピュータ・ネットワークのノードの間で交
   換することを含んでいる方法。
2. 【請求項２】 ノードの他のアドレスがリンクレベル・アドレスを含んでい
   る請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 リンクレベル・アドレスがＭＡＣアドレスを含んでいる請求
   項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 新しいノードがコンピュータ・ネットワークに追加されてい
   るという指示、ノードの１つがコンピュータ・ネットワークから落とされている
   という指示、またはコンピュータ・ネットワークの通信リンクのリンク状態メト
   リクスが変更されているという指示に応答して、更新メッセージが交換される請
   求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 さらに、更新メッセージの１つまたは複数を受信したことに
   応答して、コンピュータ・ネットワークのノードの第１のノードによって維持さ
   れるルーティング・テーブルを更新することを含んでいる請求項３に記載の方法
   。
6. 【請求項６】 ルーティング・テーブルを更新することは、次のノードから
   宛先ノードへのパス中のあらゆる中間ノードが、宛先ノードへのそのパスに対し
   て第１のノードによって要求されるノード条件のセットを満足し、次のノードが
   宛先ノードおよび次のノードから宛先ノードへのパスに沿ったあらゆる中間ノー
   ドへの最短距離を与える場合のみ、コンピュータ・ネットワークの宛先ノードに
   対する次のノードを選択することを含んでいる請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 宛先ノードへの最短距離が、宛先ノードへのパスに沿ったノ
   ード間の通信リンクに関する１つまたは複数のリンク状態および／またはノード
   状態メトリクスに従って決定される請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 宛先ノードへの最短距離がさらに、宛先ノードへのパスに沿
   ったノードに関する１つまたは複数のノード状態メトリクスに従って決定される
   請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】 さらに、ルーティング・テーブルを更新する前に、第１のノ
   ードの隣接ノードに第１のノードのノード特性を送信することを含んでいる請求
   項６に記載の方法。
10. 【請求項１０】 さらに、ルーティング・テーブルを更新する前に、第１の
    ノードの隣接ノードのノード特性を第１のノードにおいて受信することを含んで
    いる請求項６に記載の方法。
11. 【請求項１１】 さらに、コンピュータ・ネットワークのノードの第１のノ
    ードにおいて、１つまたは複数の宛先ノードへの好ましいパスをコンピュータ・
    ネットワークのノードのノード特性に従って計算することを含んでいる請求項３
    に記載の方法。
12. 【請求項１２】 ノード特性が、第１のノードの隣接ノードによって第１の
    ノードに送信される請求項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 好ましいパスを計算するためにローカル最短パス・アルゴ
    リズムが使用される請求項１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 ルーティング・テーブル更新メッセージを交換することが
    、コンピュータ・ネットワークのノード間でノード距離およびノード先行点情報
    を交換することを含んでいる請求項３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 更新メッセージ中の個々のエントリが、コンピュータ・ネ
    ットワークの受信ノードにおいて順に処理される請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 コンピュータ・ネットワークの送信ノードが、宛先ノード
    への距離に応じて更新メッセージ中の個々のエントリを順序付けする請求項１５
    に記載の方法。
17. 【請求項１７】 更新メッセージの１つの各エントリごとに、ノード距離お
    よびノード先行点情報によって規定される宛先ノードの１つへの暗示的パスにル
    ープがないかどうかを受信ノードの１つが判定する請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 さらに、コンピュータ・ネットワークのノードの第１のノ
    ードにおいて、第１の隣接ノードによって提供されるパス情報に従って確立され
    た、宛先ノードのルーティング・テーブル・エントリを第２の隣接ノードから受
    信された更新メッセージの少なくとも１つの中に含まれる情報に従って更新する
    ことを含んでいる請求項３に記載の方法。
19. 【請求項１９】 ネットワーク中でよく知られているコンピュータ・ネット
    ワークのノードに関するルーティング・テーブル更新情報を普及させることを含
    んでいるコンピュータ・ネットワークのルーティング・テーブルを更新する方法
    であって、更新情報が、よく知られているノードのネットワークレベル・アドレ
    スとリンクレベル・アドレスの両方を含む方法。
20. 【請求項２０】 さらに、そのようなノードに関するサーチ・クエリに応答
    してコンピュータ・ネットワーク中であまり知られていないノードに関するルー
    ティング・テーブル更新情報を送信することを含んでいる請求項１９に記載の方
    法。
21. 【請求項２１】 サーチ・クエリが、最善努力に基づいてコンピュータ・ネ
    ットワーク中に溢れる請求項２０に記載の方法。
22. 【請求項２２】 サーチ・クエリの１つが受信されると、コンピュータ・ネ
    ットワークの第１のノードが、第１のノードがそのサーチ・クエリをすでに処理
    しているかどうかを判定するためにクエリ・キャッシュをサーチする請求項２１
    に記載の方法。
23. 【請求項２３】 サーチ・クエリの１つが受信されると、コンピュータ・ネ
    ットワークの第１のノードが、そのサーチ・クエリがホストレベル・サーチ・ク
    エリであるか否かを判定する請求項２１に記載の方法。
24. 【請求項２４】 サーチ・クエリがホストレベル・クエリであると第１のノ
    ードが判定した場合、第１のノードがすでにそのように行っていない場合、およ
    びサーチ・クエリにおいて指定された宛先へのパス情報を提供することができる
    場合、第１のノードはサーチ・クエリに応答する請求項２３に記載の方法。
25. 【請求項２５】 さらに、第１のノードがすでにサーチ・クエリに応答して
    いないが、宛先へのパス情報を有する場合、第１のノードは第１のノードに関連
    するローカル・ノードにパス情報についてのローカル要求を送信する請求項２４
    に記載の方法。
26. 【請求項２６】 第１のノードがローカル要求に対するローカル応答を受信
    した場合、第１のノードがサーチ・クエリに応答してローカル応答からパス情報
    を送信する請求項２５に記載の方法。
27. 【請求項２７】 第１のノードがローカル要求に対するローカル応答を受信
    しない場合、サーチ・クエリがあるならば、それをコンピュータ・ネットワーク
    の隣接ノードに送信する請求項２６に記載の方法。
28. 【請求項２８】 サーチ・クエリがホストレベル・クエリでないと第１のノ
    ードが判定した場合、第１のノードは、第１のノードがサーチ・クエリにおいて
    指定された宛先へのパス情報を有するならば、サーチ・クエリに対する応答を送
    信するか、あるいはサーチ・クエリがあるならば、それをコンピュータ・ネット
    ワークの隣接ノードに転送する請求項２３に記載の方法。
29. 【請求項２９】 コンピュータ・ネットワーク中であまり知られていないノ
    ードに関するルーティング・テーブル更新情報が、サーチ・クエリの主題である
    ノードに関係するパス情報を有するコンピュータ・ネットワークの１つまたは複
    数のノードによってサーチ・クエリ応答メッセージとして提供される請求項２０
    に記載の方法。
30. 【請求項３０】 パス情報を有するノードの１つが、関連するサーチ・クエ
    リ応答メッセージを提供する前にパス・エントリをそれ自体でパス情報に追加す
    る請求項２９に記載の方法。
31. 【請求項３１】 パス・エントリが、パス情報を有するノードのネットワー
    クレベルおよびリンクレベル・アドレスを含む請求項３０に記載の方法。
32. 【請求項３２】 さらに、パス情報を有するノードがサーチ・クエリを受信
    したノードのネットワークレベル・アドレスおよびリンクレベル・アドレスを含
    む請求項３１に記載の方法。
33. 【請求項３３】 サーチ・クエリの新しいものがネットワークレベル・クエ
    リとして扱われ、サーチ・クエリの再送信されるサーチ・クエリがホストレベル
    ・サーチ・クエリとして扱われる請求項２０に記載の方法。
34. 【請求項３４】 コンピュータ・ネットワークのノードの少なくとも１つは
    それが送信したサーチ・クエリのテーブルを維持する請求項２０に記載の方法。
35. 【請求項３５】 サーチ・クエリのテーブルは、特定のサーチ・クエリがネ
    ットワークレベル・サーチ・クエリであるか、ホストレベル・サーチ・クエリで
    あるかの指示を含む請求項３４に記載の方法。
36. 【請求項３６】 ネットワークレベル・サーチに対する応答が受信されない
    場合、ネットワークレベル・サーチ・クエリがコンピュータ・ネットワーク内の
    ホストレベル・サーチ・クエリとして再送信される請求項２０に記載の方法。
37. 【請求項３７】 サーチ・クエリの出所から、サーチ・クエリの主題である
    コンピュータ・ネットワークにおける宛先への、宛先のネットワークレベル・ア
    ドレスとリンクレベル・アドレスの両方を含むパスを指定することを含んでいる
    コンピュータ・ネットワークにおけるルーティング・テーブルを更新する方法。
38. 【請求項３８】 パスが、パスを生成する第１のノードからサーチ・クエリ
    の出所へ、コンピュータ・ネットワークのノード間で中継される請求項３７に記
    載の方法。
39. 【請求項３９】 パスがサーチ・クエリの出所と宛先の間のパス中に含まれ
    る場合のみ、コンピュータ・ネットワークのいずれか１つのノードがパスを遅延
    させる請求項３８に記載の方法。
40. 【請求項４０】 パスを受信するコンピュータ・ネットワークの中継ノード
    が、パスを含めるためにそれぞれのルーティング・テーブルを更新する請求項３
    ８に記載の方法。
41. 【請求項４１】 パスがコンピュータ・ネットワーク中でよく知られている
    ノードに関連する場合のみ、それぞれのルーティング・テーブル中にパスを保持
    し、それ以外の場合、パスは、指定された期間の後でそれぞれのルーティング・
    テーブルから除去される請求項４０に記載の方法。
42. 【請求項４２】 コンピュータ・ネットワークの宛先ノードのネットワーク
    レベル・アドレスと、 宛先ノードの別のアドレスとを含んでいるルーティング・テーブル。
43. 【請求項４３】 ネットワークレベル・アドレスと他のアドレスが、宛先ノ
    ードに関するルーティング・テーブルの単一のエントリ中に含まれる請求項４２
    に記載のルーティング・テーブル。
44. 【請求項４４】 ネットワークレベル・アドレスがインターネット・プロト
    コル（ＩＰ）アドレスからなる請求項４３に記載のルーティング・テーブル。
45. 【請求項４５】 他のアドレスがメディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレ
    スからなる請求項４４に記載のルーティング・テーブル。
46. 【請求項４６】 単一のエントリがさらに、宛先ノードに関するパス情報を
    含む請求項４３に記載のルーティング・テーブル。
47. 【請求項４７】 パス情報が距離情報からなる請求項４６に記載のルーティ
    ング・テーブル。
48. 【請求項４８】 距離情報が、コンピュータ・ネットワーク内のパスのリン
    ク状態情報およびノード状態情報に基づく請求項４７に記載のルーティング・テ
    ーブル。
49. 【請求項４９】 パスが、宛先とルーティング・テーブルを維持するノード
    との間の最短パスである請求項４８に記載のルーティング・テーブル。
50. 【請求項５０】 パス情報はさらに、ルーティング・テーブルを維持するノ
    ードからパスに沿った宛先への第２−最後間ホップであるコンピュータ・ネット
    ワークのノードのことをさす先行点情報を含んでいる請求項４９に記載のルーテ
    ィング・テーブル。
51. 【請求項５１】 請求項４２のルーティング・テーブルを含んでいるルータ
    。
52. 【請求項５２】 さらに、コンピュータ・ネットワークの隣接ノードからル
    ータによって受信されたルーティング・ツリー情報を記憶するように構成された
    距離テーブルを含んでいる請求項５１に記載のルータ。
53. 【請求項５３】 さらに、ルータによって隣接ノードに送信されたルーティ
    ング・テーブル更新メッセージに関する情報を含むように構成されたメッセージ
    再送信リストを含んでいる請求項５２に記載のルータ。
54. 【請求項５４】 コンピュータ・ネットワークの第１のノードによって使用
    される通信リンク上で送信されるデータ・ビット当たりの第１のノードの隣接ノ
    ードへの時間経過に伴う干渉の尺度からなるコンピュータ・ネットワークのコス
    ト・メトリクス。
55. 【請求項５５】 通信リンクの第１のノードによって使用されるＲＦ送信パ
    ワー、リンク・データ速度、および通信リンク上でのＲＦパス損失を使用して推
    定され、ＲＦパス損失が、ＲＦ送信パワーと隣接ノードにおける受信信号強度と
    の隣接ノード比較によって決定される請求項５４に記載のコスト・メトリクス。
56. 【請求項５６】 コンピュータ・ネットワーク内の通信リンクを介した送信
    のデータ・ビット当たり消費されるノード・エネルギーを含んでいる複数のノー
    ドを有するコンピュータ・ネットワークのコスト・メトリクス。
57. 【請求項５７】 非送信状態にあるノードによって使用されないすべてのパ
    ワーを考慮に入れるためにノード・エネルギーが計算される請求項５６に記載の
    コスト・メトリクス。
58. 【請求項５８】 コンピュータ・ネットワーク内の通信リンクの品質の尺度
    からなる、自己構成マルチホップ・ワイヤレス環境として編成されたコンピュー
    タ・ネットワークのコスト・メトリクス。
59. 【請求項５９】 コンピュータ・ネットワーク内のワイヤレス通信リンクの
    品質の尺度が、通信リンク上でのパケット送信の履歴にわたって測定されるパケ
    ット成功率からなる請求項５８に記載のコスト・メトリクス。
60. 【請求項６０】 コンピュータ・ネットワーク内のワイヤレス通信リンクの
    品質の尺度が、通信リンクの信頼性の尺度と、データビット当たりの通信ネット
    ワークのノードの隣接ノードからの送信によって生じる通信リンクに対する時間
    経過に伴って受ける干渉の尺度とからなる請求項５８に記載のコスト・メトリク
    ス。
61. 【請求項６１】 コンピュータ・ネットワーク内のワイヤレス通信リンクの
    品質の尺度が、通信リンクの信頼性と、通信リンクを介した送信のためのデータ
    ・ビット当たり消費されるノード・エネルギーの尺度との組合せからなる請求項
    ５８に記載のコスト・メトリクス。
62. 【請求項６２】 コンピュータ・ネットワーク内のワイヤレス通信リンクの
    品質の尺度が、通信リンクを介した送信のためのデータ・ビット当たり消費され
    るノード・エネルギーの尺度と、データビット当たりの通信ネットワークのノー
    ドの隣接ノードからの送信によって生じる通信リンクに対する時間経過に伴って
    受ける干渉の尺度とからなる請求項５８に記載のコスト・メトリクス。
63. 【請求項６３】 請求項５８のコスト・メトリクスを含んでいるルーティン
    グ・テーブル更新メッセージ。
64. 【請求項６４】 請求項５８のコスト・メトリクスの値に従ってルーティン
    グ・テーブル中の隣接ノードとしてコンピュータ・ネットワークのノードを含む
    べきかどうかを判定することを含んでいる方法。
65. 【請求項６５】 コンピュータ・ネットワーク中の候補リンク以外の１つま
    たは複数の他のリンクのシーケンスを使用して、第１のノードの隣接ノードへの
    代替パスが存在するかどうかを判定するために、コンピュータ・ネットワークの
    第１のノードによって維持されるローカル・ルーティング情報を検査するステッ
    プと、 隣接ノードへの代替パスが存在しない場合、候補リンクを受容するステップと
    、 隣接ノードへの１つまたは複数の代替パスが存在する場合、代替パスの各々に
    沿ったリンクのリンク品質と候補リンクのリンク品質とを比較し、候補リンクの
    リンク品質が代替パス上のリンクのリンク品質と比較して有利である場合、候補
    リンクを受容するステップとを含んでいる方法。
66. 【請求項６６】 有利な比較は、候補リンクのリンク品質が、代替パス上の
    リンクのリンク品質の最悪品質のリンク品質に等しいかまたはそれよりも良いも
    のである請求項６５に記載の方法。
67. 【請求項６７】 候補リンクのリンク品質が、代替パスに沿ったリンクのパ
    ス品質関数に等しいかまたはそれよりも良いものである請求項６５に記載の方法
    。
68. 【請求項６８】 さらに、候補リンクの隣接品質が規定されたしきい値を超
    えた場合、候補リンクを受容するステップを含んでいる請求項６５に記載の方法
    。
69. 【請求項６９】 コンピュータ・ネットワークにおけるいずれかのリンクの
    品質が、そのリンクを介して送信された各パケットごとの成功の確率に等しい請
    求項６７に記載の方法。
70. 【請求項７０】 代替パスに沿ったリンクのパス品質関数が、代替パス上の
    リンクの各々ごとのリンク品質の積を比較する請求項６７に記載の方法。
71. 【請求項７１】 ノードが利用することができるパワーのタイプの指示を含
    んでいるコンピュータ・ネットワークのノードのためのコスト・メトリクス。
72. 【請求項７２】 請求項７１のコスト・メトリクスを含んでいるルーティン
    グ・テーブル更新メッセージ。
73. 【請求項７３】 ノードのパワー状態の指示を含んでいるコンピュータ・ネ
    ットワークのノードのためのコスト・メトリクス。
74. 【請求項７４】 請求項７３のコスト・メトリクスを含んでいるルーティン
    グ・テーブル更新メッセージ。
75. 【請求項７５】 ノードがコンピュータ・ネットワークのためのアンカーで
    あるかどうかの指示を含んでいるコンピュータ・ネットワークのノードのための
    メトリクス。
76. 【請求項７６】 請求項７５のメトリクスを含んでいるルーティング・テー
    ブル更新メッセージ。
77. 【請求項７７】 アンカーが、サーバへの接続性を有するか、あるいはコン
    ピュータ・ネットワークのためのサービスを提供するノードを含んでいる請求項
    ７５に記載のメトリクス。
78. 【請求項７８】 アンカーが、コンピュータ・ネットワークのためのインタ
    ーネットへの接続性をモニタするノードを含んでいる請求項７５に記載のメトリ
    クス。
79. 【請求項７９】 コンピュータ・ネットワークのノード間でルーティング・
    テーブル更新メッセージを送信することを含んでいる方法であって、ルーティン
    グ・テーブル更新メッセージの１つは、ノードの１つまたは複数によって提供さ
    れるサービスまたは１つまたは複数のノードによって提供される接続性に関する
    情報を含んでいる方法。
80. 【請求項８０】 コンピュータ・ネットワークのノード間でルーティング・
    テーブル更新メッセージを送信することを含んでいる方法であって、ルーティン
    グ・テーブル更新メッセージの１つは、ネットワークに関する設置情報を含んで
    いる方法。
81. 【請求項８１】 １つまたは複数のルーティング・テーブル更新メッセージ
    がさらに、ネットワーク管理に関する情報を含んでいる請求項８０に記載の方法
    。
82. 【請求項８２】 １つまたは複数のルーティング・テーブル更新メッセージ
    が、ネットワークのアンカー・ノードに関する情報を含んでいる請求項８１に記
    載の方法。