JP3613185B2 - Wireless node and packet route search method thereof - Google Patents

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JP3613185B2 JP2001040341A JP2001040341A JP3613185B2 JP 3613185 B2 JP3613185 B2 JP 3613185B2 JP 2001040341 A JP2001040341 A JP 2001040341A JP 2001040341 A JP2001040341 A JP 2001040341A JP 3613185 B2 JP3613185 B2 JP 3613185B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行い、また複数の無線ノードを経由してパケットの送受信を可能とする無線ノードに関し、特に有線インタフェースも具備するゲートウェイノードのような特定のノードとの通信が頻繁に発生する無線ネットワークを構成する無線ノードに関する。また、そのパケット経路探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来無線ノード（以下「ノード」という）間でのパケット転送に関しては、転送経路を常時構築しておくテーブル駆動方式、通信の必要が生じた時に転送経路を構築するオンデマンド方式、及びそれらを組み合わせるハイブリッド方式が提案されてきた。
【０００３】
テーブル駆動方式では、各ノードが定期的あるいはトポロジの変化を検出した時に、経路情報をネットワーク全体にブロードキャストし、その情報に基づいて各ノードが常時経路を構築しておくため、通信の必要が生じた時にすぐにパケットの送信を開始することが可能となるが、不要な経路構築のための処理や通信が生じる。オンデマンド方式では、通信の必要が生じた時にネットワーク全体に経路探索メッセージをブロードキャストし、宛先ノードなどがその返答を返すことにより経路を構築するため、通常時に経路構築のための処理や通信が不要となるが、通信の必要が生じてから最初のデータパケットの転送開始までに遅延が生じる。
【０００４】
そこでそれらの欠点を補うために、「Ｚｙｇｍｕｎｔ Ｊ． Ｈａｓｓ 著、”Ａ Ｎｅｗ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、ｉｎ ＩＥＥＥ ＩＣＵＰＣ ’９７ ｐｐ． ５６２‐５６６， １９９７」などで提案されているＺＲＰ（Ｚｏｎｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、ゾーン半径（ｚｏｎｅ ｒａｄｉｕｓ）という概念を導入し、各ノードはゾーン半径内のノードヘの経路はテーブル駆動方式で管理し、ゾーン半径外のノードヘの経路はオンデマンド方式で構築する、こととしている。
【０００５】
例えばゾーン半径を「２ホップ」とすると、あるノードから２ホップ内の全てのノードヘの経路は常時構築しておく。よって２ホップ内のノードヘの通信要求が生じた場合には、該経路を用いてただちに通信が可能となる。
【０００６】
一方２ホップ内には存在しない宛先ノードへの通信要求が生じた場合は、ゾーンの外周ノード、すなわち丁度２ホップの範囲にある全てのノードヘ宛先ノードヘの経路構築要求メッセージをブロードキャストする。該経路構築要求メッセージを受信した外周ノードは、宛先ノードが自ノードの２ホップ内にあれば、常時経路を構築しているはずなので、その旨を記した返答メッセージを要求元ノードヘ送信する。その結果要求元ノードは、「該返答メッセージの送信元外周ノードヘパケットを転送すれば該宛先ノードヘパケットを送信可能」、であることが分かり、経路が構築されたこととなる。一方もし該経路構築要求メッセージを受信した外周ノードの２ホップ内に該宛先ノードがなければ自ノードのゾーンの外周、すなわち丁度２ホップの範囲に存在する全てのノードヘ該経路構築要求メッセージを転送する。これを繰り返すことにより、経路の要求元ノードから該宛先ノードヘの経路を構築することが可能となる。
【０００７】
図２は、このような従来の無線ネットワークにおける、オンデマンド方式とテーブル駆動方式のハイブリッド型パケット転送経路構築方法が適用されるネットワーク構成図である。ノード５００〜ノード６３０から構成され、ノード５００はノード５１０及びノード５２０と、ノード５１０はノード５００、ノード５４０及びノード５６０と、ノード５２０はノード５００、ノード５３０及びノード５５０と、ノード５３０はノード５２０と、ノード５４０はノード５１０、ノード５５０及びノード５７０と、ノード５５０はノード５２０及びノード５４０と、ノード５６０はノード５１０及びノード６３０と、ノード５７０はノード５４０及びノード５８０と、ノード５８０はノード５７０と、ノード５９０はノード６３０、ノード６００及びノード６１０と、ノード６００はノード５９０と、ノード６１０はノード５９０及びノード６２０と、ノード６２０はノード６１０と、ノード６３０はノード５６０及び５９０と、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。また、ゾーン半径を「２ホップ」とした時、ゾーン７００はノード５００から２ホップ内のゾーンを表し、ゾーン７１０はノード５６０から２ホップ内のゾーンを表し、ゾーン７２０はノード５９０から２ホップ内のゾーンを表す。
【０００８】
この時ノード５００ではゾーン内のノードへの経路は常時構築しておくため、ノード５１０、ノード５２０、ノード５３０、ノード５４０、ノード５５０、ノード５６０宛のパケット送信要求が発生した場合には遅延なく送信を開始できる。
【０００９】
一方、それ以外のノードヘの経路は通常は構築していないため、パケット送信要求が発生してから経路を構築する必要がある。例えばノード５００からノード６２０へのパケット送信要求が発生した場合、ノード５００はゾーン内にノード６２０が存在しないため、ゾーンの外周ノードであるノード５３０、ノード５４０、ノード５５０及びノード５６０にノード６２０宛の経路構築要求メッセージを送信する。
【００１０】
ノード５３０、ノード５４０、ノード５５０及びノード５６０は、それぞれのノードのゾーン内にノード６２０が存在しないため、該経路構築要求メッセージをそれぞれのゾーンの外周ノードヘ転送する。例えばノード５６０は、ノード５００、ノード５４０及びノード５９０へ転送する。
【００１１】
ノード５００は該経路構築要求メッセージが自ノードから送信したものであることを確認し、該メッセージを破棄する。ノード５４０は該経路構築要求メッセージが既に受信済のメッセージと同じ要求元及び宛先であることを確認し、該メッセージを破棄する。
【００１２】
一方ノード５９０は自ノードのゾーン内にノード６２０が存在するため、返答メッセージをノード５６０ヘユニキャストする。該返答メッセージを受信したノード５６０は、該メッセージ中の情報に基づいてノード６２０への経路を構築し、ノード５００へ返答メッセージを送信する。ノード５００では該返答メッセージを受信し、該メッセージ中の情報に基づいてノード６２０への経路を構築する。これにより、ノード５００からノード６２０へのパケット転送が可能となる。
【００１３】
このようにテーブル駆動型とオンデマンド型を組み合わせることにより、常時経路を構築しておくのに必要な処理や通信やメモリ量をゾーン内のノードヘの経路構築に関するもののみに限定し、かつオンデマンドで経路を構築する場合をゾーン外のノードの通信に関する場合のみに限定して通信開始までの平均遅延を削減している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のハイブリッド型の経路構築では、ノードからの距離によってテーブル駆動型とオンデマンド型を切替えるため、遠い距離に存在するノード間の通信が頻繁に発生する場合に通信開始までに大きな遅延が生じたり、近い距離に存在するノード間の通信があまり発生しない場合に、各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用が生じる。
【００１５】
一方有線インタフェースも具備する無線ノードであるゲートウェイノードを経由して無線ネットワークと有線ネットワークが接続されており、多くの無線ノードはゲートウェイノードを通じて有線ネットワーク内のノードと頻繁に通信を行う通信形態を考えると、このような通信形態ではノード間の距離には関係なく、各無線ノードからゲートウェイノードヘの通信は頻繁に発生し、それ以外の無線ノード間の通信はあまり頻繁に発生しない。よって、従来のハイブリッド型の経路構築では、大きな遅延や各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用が生じる。
【００１６】
例えば図２におけるネットワークにおいて、ゾーン半径が２ホップであり、ノード５８０やノード６２０がゲートウェイノードである場合、それらのノードのゾーン内にないノード、例えばノード５００では、ゲートウェイノードを通じて有線ネットワーク内のノードとの通信の必要が生じるたびに、経路構築を行わなければならず、パケット転送要求が発生してからパケット転送開始するまでの遅延が増大する。逆にゾーン半径を大きくすると、各ノードはより多くのノードヘの経路を常時構築する必要があり、そのために必要な処理や通信やメモリ量がより大きくなってしまう。
【００１７】
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、各ノードがある特定のノードとは頻繁に通信するが、それ以外の無線ノードとはあまり頻繁に通信しない場合に、通信開始までの遅延や各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用を削減する、無線ノードの構成法に関する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段とを有する。
【００１９】
また、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、当該無線ノードは特定ノードであって、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段とを有する。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることも好ましい。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築することも好ましい。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことも好ましい。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストすることも好ましい。
【００２４】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行うことも好ましい。
【００２５】
本発明の無線ネットワークによれば、前述の複数の無線ノードからなり、該無線ノードは有線インタフェースを更に有し、有線ネットワークを介して通信可能なゲートウェイノードである。
【００２６】
更に、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階とを有する。
【００２７】
また、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、当該無線ノードは特定ノードであって、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階とを有する。
【００２８】
本発明の他の実施形態によれば、経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることも好ましい。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築することも好ましい。
【００３０】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことも好ましい。
【００３１】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストすることも好ましい。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行うことも好ましい。
【００３３】
本発明における無線ノードでは、特定ノードヘの経路はテーブル駆動型で常時構築しておくことにより、各無線ノードから特定ノードヘの通信においては、通信要求発生からパケット転送開始までの遅延を削減する。それ以外の通信形態についてはオンデマンド型で経路を構築することにより、各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用を削減する。特定ノードをノード間の距離に関係なく設定することができる点が、従来技術とは異なる。
【００３４】
また、特定ノードからある無線ノードヘの経路は、該無線ノードから特定ノードヘの最初のパケット送信と同時に構築することにより、特定ノードから該無線ノードヘのパケットの返送も遅延なく実行可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
【００３６】
図１は、請求項１又は９に相当する、本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。本実施形態における無線ノードではまず立ち上げ時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストした後（ステップ２０００）、イベント待ち状態に入る（ステップ２０１０）。
【００３７】
イベント待ち状態でイベントが発生した場合（ステップ２０２０）には、イベント種別を判別する（ステップ２０３０）。イベント種別がデータ送信要求の場合、データの宛先に対する経路が経路表に存在するかどうか確認する（ステップ２０５０）。もし該経路が存在すれば、経路表に従ってデータパケットを転送し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０８０）。
【００３８】
もし該経路が存在しない場合は、経路要求メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし（ステップ２０６０）、該データを経路構築待ちバッファに保存した後、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０７０）。
【００３９】
一方イベント種別がメッセージ受信の場合、メッセージ種別を調べる（ステップ２０４０）。
【００４０】
もしメッセージ種別が特定ノード調査メッセージの場合、経路表の中から全ての特定ノードヘの経路を取り出し、該経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージの送信元へ送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０９０）。
【００４１】
もしメッセージ種別が特定ノード通知メッセージの場合、まずメッセージ中の経路の中に「経路表で保持していない特定ノードヘの経路」が存在するかどうかを確認する（ステップ２１００）。もし存在すれば該特定ノード通知メッセージ中の該経路を経路表に追加する（ステップ２１１０）。
【００４２】
次に、該特定ノード通知メッセージ中の経路の中に、「経路表で保持しているある特定ノードヘの経路であり、かつ経路表内の経路よりもメトリックが小さい経路」が存在するかどうかを確認する（ステップ２１２０）。もし存在すれば経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ中の該経路で置き換える（ステップ２１３０）。
【００４３】
次に、ステップ２１１０あるいは２１３０の動作により、経路表への経路の追加あるいは変更が生じたかどうかを判定し、もし追加または変更が生じていなければイベント待ち状態に戻る（ステップ２１４０）。もし追加または変更が生じた場合には、経路表の中から全ての特定ノードヘの経路を取り出し、該経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０９０）。
【００４４】
もし、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が経路要求メッセージの場合、まず該メッセージ中の情報より該メッセージの送信元への経路を構築する（ステップ２１５０）。
【００４５】
次に、自身が該経路要求メッセージの宛先かどうかを確認する。（ステップ２１６０）。
【００４６】
もし自身が該経路要求メッセージの宛先であればステップ２１５０で構築した経路に従って経路応答メッセージを送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２１８０）。
【００４７】
もし自身が該経路要求メッセージの宛先でなければ、経路要求メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２１７０）。
【００４８】
もし、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が経路応答メッセージの場合、まず該メッセージ中の情報より該メッセージの送信元への経路を構築する（ステップ２１９０）。
【００４９】
次に、経路構築待ちバッファ内のデータを参照し、宛先が該経路応答メッセージの送信元と一致するデータを、ステップ２１９０で構築した経路に基づいて送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２００）。
【００５０】
図３は、請求項２又は１０に相当する、本発明による他の実施形態のフローチャートである。図３と図１とは、図１におけるステップ２０００が図３においてはステップ２２１０に、図１におけるステップ２０９０が図３においてはステップ２２２０に、それぞれ置き換わった点が異なるため、ステップ２２１０及びステップ２２２０についてのみ説明する。
【００５１】
本実施形態では立ち上げ時に自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする（ステップ２２１０）。
【００５２】
また、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が特定ノード調査メッセージの場合、経路表の中から取り出した全ての特定ノードヘの経路、及び自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージの送信元へ送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２２０）。
【００５３】
更に、ステップ２１４０において経路表への追加・変更が生じたと判断した場合、経路表の中から取り出した全ての特定ノードヘの経路、及び自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２２０）。
【００５４】
次に、このように請求項１に記載した手段を持つノードと、請求項２に記載した手段を持つ特定ノードによって構成されるネットワークにおける無線ノード間通信の例について説明する。これらは、請求項９に記載した段階を有するノードと、請求項１０に記載した段階を有する特定ノードによって構成されるネットワークにおける無線ノード間通信と同様である。
【００５５】
図４は、本発明の無線ノードを用いて、無線ノード間通信が適用されているネットワークの構成図である。
【００５６】
このネットワークは、ノード１０と、ノード２０と、ノード３０と、特定ノード４０と、特定ノード５０から構成され、ノード１０はノード２０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、ノード２０はノード１０及び特定ノード５０と１１Ｍｂｐｓの帯域でかつノード３０と２Ｍｂｐｓの帯域で、ノード３０はノード２０と２Ｍｂｐｓの帯域でかつ特定ノード４０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、特定ノード４０はノード３０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、特定ノード５０はノード２０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。
【００５７】
図５は、図４における、あるノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。これは、請求項３又は１１について経路のメトリックが「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」の場合に相当する。図４において、特定ノード４０のみが立ち上がっている状態の時に、特定ノード４０から無線リンクで直接通信可能な範囲にノード３０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。ただし各経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクのうち最も小さい帯域の逆数」を用いている。
【００５８】
ノード３０は立ち上げ時に特定ノード調査メッセージ４００を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、特定ノード４０がこれを受信し、特定ノード４０は自ノードが特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージ４１０をノード３０へ返送する。ノード３０はメッセージ４１０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１８０を構築する。経路表１８０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして４０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．０９、すなわちその逆数である１１Ｍｂｐｓで通信可能である、ということを表している。更にノード３０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機する。この場合は他の特定ノード通知メッセージは送信されてこないので、最後にノード３０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４１５を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストするが、これを受信した特定ノード４０はメッセージ４１５の内容が自ノードに関する経路であることを確認し、それ以上の処理は行わない。
【００５９】
このように、各ノードが特定ノード調査メッセージを送信し、特定ノードが特定ノード通知メッセージを返送することにより、特定ノードから無線リンクで直接通信可能なノードにおいて、特定ノードヘの経路を構築することが可能である。
【００６０】
図６は、図４における、別のノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。特定ノード４０及びノード３０のみが立ち上がっている状態の時に、特定ノード４０からは無線リンクで直接通信可能な範囲にないが、ノード３０からは無線リンクで直接通信可能な範囲に、ノード２０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。
【００６１】
ノード２０は立ち上げ時に特定ノード調査メッセージ４２０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、ノード３０がこれを受信し、ノード３０は自ノードの経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４３０をノード２０へ返送する。ノード２０はメッセージ４３０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１７０を構築する。この場合、特定ノード通知メッセージ４３０内の経路には、特定ノード４０宛の経路のメトリックとして０．０９が記されており、これはその逆数の１１Ｍｂｐｓを表すが、メッセージ４３０を受信した無線リンクの帯域が２Ｍｂｐｓであるので、この経路のメトリックは帯域の小さい方の値２Ｍｂｐｓの逆数である０．５となる。
【００６２】
よって経路表１７０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして３０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．５である、ということを表している。更にノード２０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機する。この場合は他の特定ノード通知メッセージは送信されてこないので、ノード２０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４３５を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４３５を受信したノード３０は、メッセージ４３５内の経路に含まれる特定ノードが既知であり、かつそのメトリックが自ノードの経路表内のメトリックよりも大きいため、それ以上の処理は行わない。
【００６３】
このように、特定ノードから無線リンクで直接通信可能でないノードにおいても、特定ノードヘの経路を構築することが可能となる。
【００６４】
図７は、図４における、特定ノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。特定ノード４０、ノード３０及びノード２０のみが立ち上がっている状態の時に、ノード２０のみから無線リンクで直接通信可能な範囲に、特定ノード５０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。
【００６５】
特定ノード５０は特定ノード通知メッセージ４４０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、ノード２０のみがこれを受信する。ノード２０はメッセージ４４０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１７１を構築する。経路表１７１の内容は、経路表１７０の内容に比べて、特定ノード５０を宛先として通信するには次ノードとして５０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．０９である、という経路が追加されている。
【００６６】
次にノード２０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４５０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４５０を受信したノード３０及び特定ノード５０は、それぞれメッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１８１及び１９５を構築する。そしてそれぞれ変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４６０及び４７０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。
【００６７】
メッセージ４６０及び４７０を受信したノード２０はメッセージの内容を確認し、経路表を変更する必要がないため、それ以上の処理は行わない。一方メッセージ４７０を受信した特定ノード４０は、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１９１を構築し、変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４８０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４８０を受信したノード３０はメッセージの内容を確認し、経路表を変更する必要がないため、それ以上の処理は行わない。
【００６８】
このように各特定ノードが特定ノード通知メッセージを送信することにより、各ノードで特定ノードヘの経路が構築される。
【００６９】
なお、各ノードで送受信する特定ノード調査メッセージや特定ノード通知メッセージについては、立ち上げ時だけでなく、一定時間ごとに送受信することによっても、経路表の構築が可能である。また各ノードは、特定ノードヘの経路に障害が発生した、すなわち経路表の次ノードに記されたノードとの通信が不可能になった時に特定ノード調査メッセージを送信することにより、経路の再構築が可能である。
【００７０】
図８は、図４における、特定ノード４０及び５０がゲートウェイノードである場合のネットワーク構成図である。これは、請求項８に相当する。
【００７１】
本ネットワークにおいては、特定ノード４０、特定ノード５０は無線インタフェースと有線インタフェースを具備するゲートウェイノードであり、特定ノード４０、特定ノード５０及び有線ノード７０は、有線ネットワーク６０を通じて互いに通信可能である。
【００７２】
このようなネットワークにおいては、前述の実施例で述べた通り、各ノードから各特定ノードヘの経路が常時構築されているため、各ノードで有線ノード７０へのパケット送信要求が生じた際には、特定ノード４０あるいは特定ノード５０のいずれかに向けて、遅延なくパケットの送信を開始できる。ゲートウェイノードである特定ノード４０及び特定ノード５０は、このような有線ノード７０宛のパケットを無線インタフェースから受信した場合、有線インタフェースを通して有線ノード７０へ向けて送信すれば良い。
【００７３】
図９は、図４における、本発明によるメトリックを距離とし、各ノードと特定ノード間の経路を常時構築している説明図である。全てのノードが立ち上がった後の通常時に各ノードで構築されている経路表の例を示している。これは、請求項３又は１１について経路のメトリックが「該経路が経由する無線リンクの数」の場合に相当する。即ち、各経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」の情報を用いている。
【００７４】
ノード１０では経路表１１０を、ノード２０では経路表１２０を、ノード３０では経路表１３０を、特定ノード４０では経路表１４０を、特定ノード５０では経路表１５０をそれぞれ保持する。例えば経路表１３０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして４０を指定すれば距離１で通信可能、すなわち直接通信可能であり、また特定ノード５０を宛先として通信するには次ノードとして２０を指定すれば距離２で通信可能である、ことを表している。このような経路表は前述の実施例で述べたのと同様に、常時構築可能である。
【００７５】
図１０は、本発明によるノード間で通信を行う際の経路要求メッセージの送信の説明図である。これは、図９におけるノード３０からノード１０への通信を行う際の、経路要求メッセージの流れと、構築される経路表との例を示している。まずノード３０では経路表を参照し、宛先ノード１０への経路がないため経路要求メッセージ３００をブロードキャストすることを決定する。
【００７６】
図１１は、図１０におけるメッセージ３００のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージの宛先はノード１０であり、このメッセージの発信元はノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのは全てのノードであり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類は経路要求であり、このメッセージのＩＤはノード３０で適当に付与した００７７である、という情報が入っている。
【００７７】
メッセージ３００を受信した特定ノード４０及びノード２０は、メッセージの種別が経路要求メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３００中の発信元へはメッセージ３００中の送信ノード経由でメッセージ３００中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード３０へは直接到達可能なことを経路表に加えることにより、それぞれ経路表１４４、及び経路表１２４の内容を構築する。更にそれらのノードはノード１０への経路情報を保持していないため、経路要求メッセージ３１０及び３２０を再転送する。メッセージ３１０及び３２０は、メッセージ３００のヘッダとは送信ノード及び距離が異なっている。
【００７８】
メッセージ３１０及びメッセージ３２０を受信したノード３０は、これらのメッセージ中のメッセージＩＤが、既に送信済みのメッセージ３００と同じ値であるので、このメッセージを無視する。
【００７９】
一方、メッセージ３２０を受信したノード１０及び特定ノード５０は、メッセージの種別が経路要求メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３２０中の発信元へはメッセージ３２０中の送信ノード経由でメッセージ３２０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード３０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを経路表に加えることにより、それぞれ経路表１１４、及び経路表１５４の内容を構築する。更に特定ノード５０はノード１０への経路情報を保持していないため、経路要求メッセージを再転送する。すなわち、特定ノード５０はメッセージ３３０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ３３０はメッセージ３２０のヘッダとは、送信ノード及び距離の値が異なっている。メッセージ３３０を受信したノード２０は、メッセージ３３０中のメッセージＩＤが、既に送信済みのメッセージ３２０と同じ値であるので、このメッセージを無視する。
【００８０】
一方、ノード１０はメッセージ３２０中の宛先が自分自身なので、経路応答メッセージをノード３０宛に送信することを決定する。
【００８１】
図１２は、本発明によるノード間で通信を行う際の経路応答メッセージの送信の説明図である。これは、経路応答メッセージの流れと、その際各ノードで構築される経路表との例を示している。
【００８２】
ノード１０は経路表１１４より、ノード３０宛のメッセージはノード２０へ送信すれば良いことを参照し、自分が宛先であることを示した経路応答メッセージ３４０をノード２０へ送信する。
【００８３】
図１３は、図１２におけるメッセージ３４０のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージの宛先はノード３０であり、このメッセージの発信元はノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード２０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類は経路応答である、という情報が入っている。
【００８４】
メッセージ３４０を受信したノード２０は、メッセージの種別が経路応答メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３４０中の発信元へはメッセージ３４０中の送信ノード経由でメッセージ３４０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へは直接到達可能なことを経路表に加えることにより、経路表１２６を構築する。
【００８５】
次にノード２０は経路表１２６よりメッセージ３４０の宛先である無線ノード３０へは直接到達可能であることを参照し、メッセージ３４０中の送信ノードをノード２０に、受信ノードをノード３０に、距離を１に書換えた、メッセージ３５０をノード３０へ送信する。
【００８６】
メッセージ３５０を受信したノード３０は、メッセージの種別が経路応答メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３５０中の発信元へはメッセージ３５０中の送信ノード経由でメッセージ３５０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを経路表に加えることにより、経路表１３６を構築する。
【００８７】
このように、経路表１３６、経路表１２６、及び経路表１１４に加えた宛先１０及び宛先３０へのエントリを用いて、特定ノードではないノード１０とノード３０の間の通信が可能となる。
【００８８】
図１４は、本発明によるあるノードから特定ノードヘのデータパケット転送の説明図である。これは、図９におけるノード１０から特定ノード４０へのパケット送信時のメッセージの流れと、構築される経路表との例を示している。これは、請求項４又は１２に相当する。
【００８９】
ノード１０は経路表１１０を参照し、宛先４０に対する次ノードが２０であり、距離が３であることを確認する。そこで特定ノード４０に対するデータを含んだメッセージ２００をノード２０へ送信する。
【００９０】
図１５は、図１４におけるメッセージ２００のヘッダの構成図である。すなわち、宛先は特定ノード４０であり、このメッセージの発信元はノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード２０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類はデータパケットであり、経路構築フラグはＯＮである、という情報が入っている。
【００９１】
メッセージ２００を受信したノード２０では、まず経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２００中の発信元へはメッセージ２００中の送信ノード経由でメッセージ２００中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へは直接到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１２２を構築する。
【００９２】
次に経路表１２２より、宛先４０へは次ノード３０へ送れば良いことが分かるため、受信したメッセージのヘッダのみ書換えたメッセージ２１０をノード３０へ転送する。
【００９３】
図１６は、図１４におけるメッセージ２１０のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード２０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード３０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は１である、という情報に書換える。
【００９４】
メッセージ２１０を受信したノード３０では経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２１０中の発信元へはメッセージ２１０中の送信ノード経由でメッセージ２１０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１３２を構築する。
【００９５】
次に経路表１３２より、宛先４０へは直接通信可能なことが分かるため、受信したメッセージのヘッダのみ書換えたメッセージ２２０を特定ノード４０へ転送する。
【００９６】
図１７は、図１４におけるメッセージ２２０ヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード４０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は２である、という情報に書換える。
【００９７】
メッセージ２２０を受信した特定ノード４０では経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２２０中の発信元へはメッセージ２２０中の送信ノード経由でメッセージ２２０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード３０経由で経由ホップ数３で到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１４２を構築する。
【００９８】
最後にメッセージ２２０中の宛先が自分自身を示しているため、特定ノード４０は受信メッセージ処理することが可能となり、ノード１０から特定ノード４０へのデータ送信が完了する。また、経路表１２２、経路表１３２、経路表１４２に加えた、宛先１０に関するエントリを用いることにより、この後逆に特定ノード４０からノード１０ヘメッセージ２２０に対する返答メッセージを送信することが可能である。
【００９９】
このように、各ノードから特定ノードヘのパケット送信は、常時構築している経路表を用いて可能となり、更に送信するパケットの経路構築フラグをＯＮとすることにより、特定ノードから各ノードヘの経路も構築可能となる。
【０１００】
図１８は、請求項５〜７又は１３〜１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法が適用されるネットワークの構成図である。
【０１０１】
このネットワークは特定ノード８００〜８３０と、ノード８４０〜８９０とから構成され、特定ノード８００はノード８４０と、特定ノード８１０はノード８４０、及びノード８５０と、特定ノード８２０はノード８５０、及びノード８６０と、特定ノード８３０はノード８６０と、ノード８４０は特定ノード８００、特定ノード８１０及びノード８８０と、ノード８５０は特定ノード８１０、特定ノード８２０、ノード８８０及びノード８９０と、ノード８６０は特定ノード８２０、特定ノード８３０及びノード８９０と、ノード８８０はノード８４０及びノード８５０と、ノード８９０はノード８５０及びノード８６０と、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。
【０１０２】
ここで、ノード８９０以外のノードが既に立ち上がって、それぞれ特定ノードヘの経路を構築している状況で、ノード８９０が最後に立ち上がったとする。
【０１０３】
図１９は、請求項５又は１３に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードは距離が３以上の特定ノードヘの経路は経路表に保持しない、場合の例を示している。
【０１０４】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ９１０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０は、距離２以内の特定ノードである特定ノード８１０及び特定ノード８２０への経路を経路表１０００に持っており、それら特定ノードへの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９２０を送信する。同様にノード８６０は、距離２以内の特定ノードである特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を経路表１０１５に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９３０を送信する。
【０１０５】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ９２０を受信し、特定ノード８１０及び８２０への距離が２以内であることから、経路表に特定ノード８１０及び８２０への経路を追加する。次に特定ノード通知メッセージ９３０を受信し、特定ノード８３０への距離が２以内であることから、経路表に特定ノード８３０への経路を追加し、経路表１０１０を構築する。なお、特定ノード８２０への経路は、経路表内の経路のメトリックとメッセージ９３０中の経路のメトリックが同じなので、特に変更する必要はない。
【０１０６】
その後ノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、更新した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ９４０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。例えば、ノード８５０はメッセージ９４０を受信し、その中に未知の特定ノード８３０に関する経路が入っていることを確認するが、その距離が３となるため、この経路を経路表には追加しない。よってそれ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１０７】
このように、メトリックである「距離」によって経路を保持するかどうかを制限することにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１０８】
図２０は、請求項６又は１４に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。図２０は、図１８において、ノード８９０が最後に立ち上がった場合のメッセージの流れおよび構築される経路表に関して、経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードは最大３つの特定ノードヘの経路を経路表に保持する場合の例を示したものである。
【０１０９】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ９５０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０では、特定ノード８００、特定ノード８１０及び特定ノード８２０への３つの経路を経路表１０２０に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９６０を送信する。同様にノード８６０は、特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９７０を送信する。
【０１１０】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ９６０を受信し、特定ノード８００、８１０及び８２０への経路を経路表に追加する。次に特定ノード通知メッセージ９７０を受信し、経路表に特定ノード８３０への経路を追加する。しかし、最大保持できる経路は３つなので、ノード８９０は経路のうちメトリック、すなわち距離が最大である、特定ノード８００への経路を削除し、結果として経路表１０３０を構築する。
【０１１１】
次にノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、その後変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ９８０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。ノード８５０はメッセージ９８０を受信し、その中に未知の特定ノード８３０への経路が入っていることを確認し、該経路を経路表に追加するが、最大保持可能な経路数が３のため、その中でメトリックが最も大きい経路の一つである、特定ノード８３０への経路を削除する。この結果、ノード８５０においては、特定ノード通知メッセージの受信前後で経路表は変更されていないため、それ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１１２】
一方、ノード８６０は特定ノード通知メッセージ９８０を受信し、その中に含まれる未知の特定ノード８１０への経路を経路表に追加する。この場合、経路の数は最大保持可能数の３を超えていないため、ノード８６０では特定ノード通知メッセージの受信前後で経路表が変更され、結果として経路表１０４０を構築する。更に変更後の経路表の情報を含んだ特定ノード通知メッセージ９９０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわち特定ノード８３０、及びノード８９０ヘブロードキャストする。
【０１１３】
ノード８９０ではメッセージ９９０中の経路は全て既知なので、それ以降のメッセージ送信は行わない。一方特定ノード８３０ではメッセージ９９０中の内容にしたがって、特定ノード８１０への経路を経路表内に構築し、変更した経路情報を含んだ特定ノード通知メッセージ９９５を無線リンクで直接通信可能なノードヘブロードキャストする。メッセージ９９５を受信したノード８６０は、メッセージ９９５中の経路が全て既知なので、それ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１１４】
このように、経路表内に保持する経路の数に制限を設けることにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１１５】
図２１は、請求項７又は１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。図２１は、図１８において、ノード８９０が最後に立ち上がった場合のメッセージの流れおよび構築される経路表に関して、経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードが「互いに異なる次ノードを持つ経路」を経路表に保持する場合の例を示したものである。
【０１１６】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ１１００を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０では、特定ノード８００、特定ノード８１０及び特定ノード８２０への経路を経路表１２００に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ１１１０を送信する。同様にノード８６０は、特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を経路表１２２０に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ１１２０を送信する。
【０１１７】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ１１１０を受信し、特定ノード８００、８１０及び８２０への経路の中で、メトリック、すなわち距離が最も小さい経路の一つである、特定ノード８１０への経路を経路表に追加する。次に特定ノード通知メッセージ１１２０を受信し、特定ノード８２０及び８３０への経路の中で、メトリック、すなわち距離が最も小さい経路の一つである、特定ノード８３０への経路を経路表に追加することにより、経路表１２１０を構築する。
【０１１８】
次にノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、更新した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージをブロードキャストする。
【０１１９】
図２２は、図２１に続いて、このようなメッセージの流れと、構築される経路表の例とを示したものである。
【０１２０】
ノード８９０は特定ノード通知メッセージ１１３０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。ノード８５０はメッセージ１１３０を受信し、その送信ノードであるノード８９０を次ノードとする経路が経路表にはないことを確認し、経路を追加して経路表１２４０を構築する。同様にノード８６０はメッセージ１１３０を受信し、その送信ノードであるノード８９０を次ノードとする経路が経路表にはないことを確認し、経路を追加して経路表１２５０を構築する。
【０１２１】
この結果ノード８５０及びノード８６０ともに経路表に変更が生じるため、それぞれ経路表の内容を反映した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。ノード８５０が送信した特定ノード通知メッセージ１１４０は、特定ノード８１０、特定ノード８２０、ノード８８０及びノード８９０が受信するが、それらのノードでは既にノード８５０を次ノードとする、よりメトリックの大きくはない経路が経路表に存在するため、それ以上のメッセージ送信は行わない。例えば特定ノード８２０では経路表１２６０に示すような経路を保持しているため、改めてノード８５０を次ノードとする経路を構築する必要はない。同様にノード８６０が送信した特定ノード通知メッセージ１１５０は、特定ノード８２０、特定ノード８３０及びノード８９０が受信するが、それらのノードではそれ以上のメッセージ送信は行わない。
【０１２２】
このように、一つの次ノードについては一つの特定ノードのみへの経路を構築するように制限することにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、請求項１又は９に記載の通り、特定ノードが各ノードからどのような距離に存在しても、各ノードから特定ノードヘの経路は常時構築しておくため、通信を遅延なく実行可能である。また、各ノードから特定ノード宛以外の経路は必要が生じた時に構築するため、余分な処理や通信やメモリ使用が不要となる。
【０１２４】
更に、請求項４又は１２に記載の通り、特定ノードから各ノードヘの経路は、各ノードから特定ノードヘの通信が生じた時に、最初のデータパケットの送信と同時に構築していく。これにより、特定ノードや各ノードで余分な経路を構築するためのメモリを浪費することなく、それ以降の特定ノードから各ノードヘの通信を遅延なく実行可能である。
【０１２５】
また、請求項５〜７又は１３〜１５に記載の通り、各ノードで常時保持する特定ノードヘの経路を制限することにより、無線ネットワーク内に特定ノードが多数存在する場合に、全ての特定ノードヘの経路を常時構築する場合に比べて、各ノードでの処理量やメッセージ通信量、消費メモリ量などを削減可能である。
【０１２６】
特に請求項８に記載のように、特定ノードとして有線ネットワークとの接続点であるゲートウェイノードを考え、無線ネットワークを通して様々な端末を収容するアクセスネットワークを考えると、各端末からゲートウェイノードを通して有線ネットワーク内へのアクセスは頻繁に発生するため、各端末からゲートウェイノードヘの経路は距離に関わらず常時構築しておき、通信要求発生時にすぐに通信を開始できるのが望ましい。しかし、それ以外の端末の組合せにおける通信は頻繁には発生しないと考えられるため、そのような通信のために常時経路を構築しておくのは、処理や通信、メモリの無駄となり好ましくない。またこのような場合には必ずしも全ての特定ノードヘの経路が必要なわけではなく、いずれかの特定ノードを通して有線ネットワーク内へのアクセスが実行できれば良い。
【０１２７】
従って、本発明は、ゲートウェイノードを通して多くの端末を無線マルチホップ接続で収容する、無線アクセスシステムにおいて、多くの通信の要求発生から転送開始までの遅延を削減しつつ、各ノードで必要な処理や通信、メモリ使用量を削減した経路構築を実行したい場合に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に相当する、本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図２】従来の方法が適用されたネットワーク構成図である。
【図３】請求項２又は１０に相当する、本発明による他の実施形態のフローチャートである。
【図４】本発明の無線ノードを用いて、無線ノード間通信が適用されているネットワークの構成図である。
【図５】図４における、あるノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図６】図４における、別のノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図７】図４における、特定ノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図８】図４における、特定ノードがゲートウェイノードである場合のネットワーク構成図である。
【図９】本発明によるメトリックを距離とし、各ノードと特定ノード間の経路を常時構築している説明図である。
【図１０】本発明によるノード間で通信を行う際の経路要求メッセージの送信の説明図である。
【図１１】図１０におけるメッセージ３００のヘッダの構成図である。
【図１２】本発明によるノード間で通信を行う際の経路応答メッセージの送信の説明図である。
【図１３】図１２におけるメッセージ３４０のヘッダの構成図である。
【図１４】本発明によるあるノードから特定ノードヘのデータパケット転送の説明図である。
【図１５】図１４におけるメッセージ２００のヘッダの構成図である。
【図１６】図１４におけるメッセージ２１０のヘッダの構成図である。
【図１７】図１４におけるメッセージ２２０ヘッダの構成図である。
【図１８】請求項５〜７又は１３〜１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法が適用されるネットワークの構成図である。
【図１９】請求項５又は１３に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２０】請求項６又は１４に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２１】請求項７又は１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２２】図２１の説明図に続く説明図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless node that transmits and receives a packet through a wireless interface and enables transmission and reception of a packet through a plurality of wireless nodes, and more particularly, communication with a specific node such as a gateway node having a wired interface. The present invention relates to a wireless node constituting a wireless network in which frequent occurrence occurs. The present invention also relates to the packet route search method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for packet transfer between wireless nodes (hereinafter referred to as “nodes”), a table driving method for always constructing a transfer route, an on-demand method for constructing a transfer route when communication is necessary, and a combination thereof Hybrid schemes have been proposed.
[0003]
In the table drive method, route information is broadcast to the entire network periodically when each node detects a change in topology, and each node always constructs a route based on that information, so communication is required. Packet transmission can be started immediately, but processing and communication for constructing an unnecessary route occur. In the on-demand method, a route search message is broadcast to the entire network when communication is necessary, and the route is constructed by the destination node returning the response. However, there is a delay between the necessity of communication and the start of transfer of the first data packet.
[0004]
Therefore, in order to make up for these drawbacks, “Zygmount J. Hass,“ A New Routing Protocol for the Reconfigurable Wireless Networks ”, proposed in IEEE CUPC '97 pp. 562-66, 1997, etc. Routing Protocol) introduces the concept of zone radius, where each node manages a route to a node within the zone radius in a table-driven manner, and a route to a node outside the zone radius is built on demand. I am going to do that.
[0005]
For example, if the zone radius is “2 hops”, a route from a certain node to all nodes within 2 hops is always constructed. Therefore, when a communication request to a node within 2 hops occurs, communication is immediately possible using the route.
[0006]
On the other hand, when a communication request to a destination node that does not exist in two hops occurs, a route construction request message to the destination node is broadcast to the outer nodes of the zone, that is, all nodes that are in the range of exactly two hops. If the destination node is within the two hops of its own node, the outer node that has received the route construction request message should always construct the route, and transmits a response message to that effect to the requesting node. As a result, the requesting node knows that “the packet can be transmitted to the destination node if the packet is transferred to the transmission source outer node of the reply message”, and the path is established. On the other hand, if the destination node is not within 2 hops of the outer node receiving the route construction request message, the route construction request message is transferred to all nodes existing within the zone of the own node, that is, in the range of exactly two hops. . By repeating this, it is possible to construct a route from the route request source node to the destination node.
[0007]
FIG. 2 is a network configuration diagram to which a hybrid packet transfer path construction method of an on-demand method and a table driving method is applied in such a conventional wireless network. The node 500 is composed of the node 500 to the node 630, the node 500 is the node 510 and the node 520, the node 510 is the node 500, the node 540 and the node 560, the node 520 is the node 500, the node 530 and the node 550, and the node 530 is the node 520. Node 540 is node 510, node 550 and node 570, node 550 is node 520 and node 540, node 560 is node 510 and node 630, node 570 is node 540 and node 580, and node 580 is node 570. The node 590 is the node 630, the node 600 and the node 610, the node 600 is the node 590, the node 610 is the node 590 and the node 620, the node 620 is the node 610, and the node 630 is the nodes 560 and 590. , Respectively it can communicate directly over a wireless link. When the zone radius is “2 hops”, the zone 700 represents a zone within 2 hops from the node 500, the zone 710 represents a zone within 2 hops from the node 560, and the zone 720 within 2 hops from the node 590. Represents a zone.
[0008]
At this time, since the route to the node in the zone is always constructed in the node 500, there is no delay when a packet transmission request addressed to the node 510, the node 520, the node 530, the node 540, the node 550, and the node 560 is generated. You can start sending.
[0009]
On the other hand, since routes to other nodes are not normally constructed, it is necessary to construct a route after a packet transmission request is generated. For example, when a packet transmission request from the node 500 to the node 620 is generated, since the node 500 does not exist in the zone, the node 500 is addressed to the node 620 to the nodes 530, 540, 550, and 560 that are the outer peripheral nodes of the zone. The route construction request message is sent.
[0010]
Since the node 530, the node 540, the node 550, and the node 560 do not have the node 620 in the zones of the respective nodes, the node 530, the node 540, the node 550, and the node 560 transfer the route construction request message to the outer peripheral nodes of the respective zones. For example, the node 560 transfers to the node 500, the node 540, and the node 590.
[0011]
The node 500 confirms that the route construction request message is transmitted from its own node, and discards the message. The node 540 confirms that the route construction request message is the same request source and destination as the already received message, and discards the message.
[0012]
On the other hand, the node 590 unicasts a reply message to the node 560 because the node 620 exists in the zone of the own node. The node 560 that has received the reply message builds a route to the node 620 based on the information in the message and transmits the reply message to the node 500. The node 500 receives the reply message, and builds a route to the node 620 based on the information in the message. As a result, packet transfer from the node 500 to the node 620 becomes possible.
[0013]
By combining the table-driven type and the on-demand type in this way, the processing, communication, and memory required to always build a route are limited to only those related to route construction to nodes in the zone, and on-demand. The average delay until the start of communication is reduced by limiting the case where the route is constructed only to the case of communication with a node outside the zone.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional hybrid type route construction, the table-driven type and the on-demand type are switched depending on the distance from the node. Therefore, when communication between nodes existing at a long distance frequently occurs, communication is started. When a large delay occurs or communication between nodes existing at a short distance does not occur much, useless processing, communication, and memory use occur at each node.
[0015]
On the other hand, a wireless network and a wired network are connected via a gateway node, which is a wireless node having a wired interface, and many wireless nodes consider a communication form in which frequent communication is performed with a node in the wired network through the gateway node. In such a communication mode, regardless of the distance between the nodes, communication from each wireless node to the gateway node occurs frequently, and communication between other wireless nodes does not occur very frequently. Therefore, in the conventional hybrid path construction, a large delay, wasteful processing at each node, communication, and memory use occur.
[0016]
For example, in the network in FIG. 2, when the zone radius is 2 hops and the nodes 580 and 620 are gateway nodes, nodes that are not in the zone of those nodes, such as the node 500, are nodes in the wired network through the gateway node. Each time there is a need for communication with the network, a route must be constructed, and a delay from when a packet transfer request is generated to when packet transfer starts is increased. On the other hand, when the zone radius is increased, each node needs to constantly construct routes to more nodes, and the processing, communication, and memory required for that purpose become larger.
[0017]
The object of the present invention is to solve such a conventional problem, and when each node frequently communicates with a specific node, but does not communicate with other wireless nodes very frequently, communication until the start of communication is achieved. The present invention relates to a configuration method of a wireless node that reduces delay, wasteful processing at each node, communication, and memory use.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a wireless node having means for transmitting and receiving a packet through a wireless interface, “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “ Holds a routing table that is a set of packet forwarding routes with a metric that indicates the nature of the route through which the packet reaches the destination node through the neighboring node, and is addressed to other nodes according to the routing table. When a failure is detected on the route between the packet relaying means and the wireless node itself or at a certain time interval or with the specific node, the specific node investigation message can be directly communicated with the wireless link. Means to broadcast to nodes in range and when a specific node investigation message is received, the wireless node holds it Means for returning a specific node notification message describing the route to the specific node to the node that transmitted the specific node investigation message, and when the specific node notification message is received, the route of the route described in the specific node notification message If there is a “route to a specific node not held in the route table”, the route in the specific node notification message is added to the route table, and the route specified in the specific node notification message If there is a “route to a specific node that holds a route in the route table” and the route described in the specific node notification message has a smaller metric than the route existing in the route table When the route in the routing table is changed to the route described in the specific node notification message, and the addition or change to the routing table occurs, the specific node in the routing table is changed. When a request for forwarding a packet to a destination node is generated, and a means for broadcasting a specific node notification message including a route to the destination node to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link, the route table corresponds to the destination node When there is no route, a route request message directed to the destination node is broadcast to a node in a range where communication can be performed directly via a wireless link, and when a route response message for the route request message is received, the route response message is transmitted. A node, a means for adding the metric described in the route response message to the route table as a route to the route destination node, and information in the route request message when a route request message from another node is received And adding the route addressed to the sending node of the route request message to the route table If the wireless node itself is the destination node described in the route request message, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message, and if the wireless node itself is not the destination node, the route Means for broadcasting the request message to nodes in a range that can communicate directly with the wireless link.
[0019]
In addition, according to the present invention, it has means for transmitting and receiving packets through the wireless interface. Nothing At the line node The wireless node is a specific node, A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” Holds a route table that is a set of transfer routes and relays packets destined for other nodes according to the route table, and identifies the wireless node itself at the start-up of the wireless node itself or at regular intervals A means for broadcasting a specific node notification message indicating a node to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link, and a specific node investigation message when a failure is detected on a route to a specific node at regular intervals When a specific node investigation message is received and a means for broadcasting to nodes in a range that can be directly communicated with , The wireless node itself is a specific node And a route to the specific node when another wireless node is a further specific node. Means for returning the indicated specific node notification message to the node that has transmitted the specific node investigation message; and when the specific node notification message is received, the route described in the specific node notification message includes “ When there is a “route to a specific node not held”, the route in the specific node notification message is added to the route table, and “route table” is added to the route described in the specific node notification message. If there is a `` route to a specific node holding the route '' and the metric of the route described in the specific node notification message is smaller than the route existing in the route table, When the route is changed to the route described in the specific node notification message and an addition or change to the route table occurs, the specific node including the route to the specific node in the route table is displayed. A means for broadcasting a notification message to a node in a range that can be directly communicated with a wireless link, and when a packet transfer request to a certain destination node is generated, and there is no route corresponding to the destination node in the route table, the destination When a route request message for a node is broadcast to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link, and when a route response message for the route request message is received, a transmission node of the route response message and the route response message Means for adding the described metric to the route table as a route to the route destination node, and transmission of the route request message using information in the route request message when a route request message from another node is received. The route addressed to the node is added to the route table and the wireless node itself If it is a destination node described in the request message, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message, and if the wireless node itself is not the destination node, the route request message is directly communicated via a wireless link. Means for broadcasting to as many nodes as possible.
[0020]
According to another embodiment of the present invention, it is also preferable that the metric of the route is “the number of wireless links through which the route passes” or “the reciprocal of the smallest band among the wireless links through which the route passes”. .
[0021]
According to another embodiment of the present invention, a flag indicating ON / OFF of a path construction request is provided in the header of a data packet, and the path construction of the data packet that is first transmitted to the specific node at the time of packet transfer to the specific node It is also preferable to set a route to the transmission source of the packet using the information in the packet when the request flag is turned ON and a packet whose route construction request flag is ON is received.
[0022]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received, a “route to a specific node not held in the route table” exists in the route described in the specific node notification message. However, it is also preferable not to add the route when the metric of the route is a certain value or more.
[0023]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received and an addition to the routing table occurs, only a certain number is left from the smaller metric among the routes in the routing table, and the remaining routes Is deleted from the routing table, and as a result, when the contents of the routing table change before and after receiving the specific node notification message, the specific node notification message including the routing table content is directly transmitted via the radio link. Broadcasting to nodes within a communicable range is also preferable.
[0024]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received, a transmission node that has directly transmitted the specific node notification message via a wireless link is already set as the next node of any route in the route table. Is not registered, or the sending node is registered as the next node of any route in the routing table, and the specific node notification message is more than the metric of the route in the routing table. It is also preferable to make a change to the routing table when the metric in the middle is smaller.
[0025]
According to the wireless network of the present invention, the wireless node is a gateway node further including a wired interface and capable of communicating via the wired network.
[0026]
Furthermore, according to the present invention, in a packet route search method of a wireless node that transmits and receives a packet through a wireless interface, the “adjacent node to which the packet should be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “through the adjacent node” Holds a routing table that is a set of packet forwarding routes with a `` metric that is a value representing the nature of the route through which a packet reaches the destination node '', and when the wireless node itself starts up, or Broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range that can be directly communicated by a wireless link when a failure is detected on a route to or from a specific node at regular intervals, and when receiving a specific node investigation message, A specific node notification message describing the route to the specific node held by the wireless node The step of returning the specific node investigation message to the node that transmitted the specific node notification message, and when the specific node notification message is received, the route described in the specific node notification message indicates “the route to the specific node not held in the route table” ”Is added to the route table in the specific node notification message, and“ to a specific node holding the route in the route table ”is added to the route described in the specific node notification message. Route "and the route described in the specific node notification message has a smaller metric than the route existing in the route table, the route in the route table is included in the specific node notification message. When a change is made to the indicated route and there is an addition or change to the route table, a specific node notification message including the route to the specific node in the route table is directly transmitted via the radio link. Broadcasting to a node within a communicable range, and when a packet transfer request to a certain destination node occurs, if there is no route corresponding to the destination node in the route table, a route request message directed to the destination node is When a route response message corresponding to the route request message is received by broadcasting to a node in a range that can be directly communicable via a wireless link, the route response message transmission node and the metric described in the route response message are sent to the route destination. When a route request message from another node is received as a route to the node, and when a route request message is received from another node, the route addressed to the sending node is stored in the route table using information in the route request message. The wireless node itself adds the destination node described in the route request message. If the wireless node itself is not the destination node, the route request message is sent to a node in a range where communication can be performed directly over the wireless link. Broadcasting.
[0027]
Further, according to the present invention, in a packet route search method of a wireless node that transmits and receives packets through a wireless interface, The wireless node is a specific node, A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” A route table that is a set of transfer routes is held, and a specific node notification message indicating that the wireless node itself is a specific node at the start-up of the wireless node itself or at certain time intervals is a wireless link. Broadcasting to nodes in a range that can be directly communicated with each other, and broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range that can be directly communicated with a wireless link when a failure is detected at a certain time interval or on a route to the specific node; When a specific node investigation message is received , The wireless node itself is a specific node And a route to the specific node when another wireless node is a further specific node. The specific node notification message shown is returned to the node that sent the specific node investigation message, and when the specific node notification message is received, the route described in the specific node notification message includes “ When there is a “route to a specific node not held”, the route in the specific node notification message is added to the route table, and “route table” is added to the route described in the specific node notification message. If there is a `` route to a specific node holding the route '' and the metric of the route described in the specific node notification message is smaller than the route existing in the route table, When the route is changed to the route described in the specific node notification message and an addition or change to the route table occurs, the specific node including the route to the specific node in the route table is displayed. Broadcasting a notification message to a node in a range that can be directly communicated with a wireless link, and when a packet transfer request to a certain destination node occurs, when there is no route corresponding to the destination node in the route table, the destination When a route request message for a node is broadcast to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link, and when a route response message for the route request message is received, a transmission node of the route response message and the route response message A step of adding the described metric to the route table as a route to the route destination node, and transmission of the route request message using information in the route request message when a route request message from another node is received. The route addressed to the node is added to the route table and the wireless node itself If it is a destination node described in the request message, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message, and if the wireless node itself is not the destination node, the route request message is directly communicated via a wireless link. Broadcasting to as many nodes as possible.
[0028]
According to another embodiment of the present invention, it is also preferable that the metric of the route is “the number of wireless links through which the route passes” or “the reciprocal of the smallest band among the wireless links through which the route passes”. .
[0029]
According to another embodiment of the present invention, a flag indicating ON / OFF of a path construction request is provided in the header of a data packet, and the path construction of the data packet that is first transmitted to the specific node at the time of packet transfer to the specific node Set the request flag to ON,
When a packet whose flag indicating a path construction request is ON is received, it is preferable to construct a path to the transmission source of the packet using information in the packet.
[0030]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received, a “route to a specific node not held in the route table” exists in the route described in the specific node notification message. However, it is also preferable not to add the route when the metric of the route is a certain value or more.
[0031]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received and an addition to the routing table occurs, only a certain number is left from the smaller metric among the routes in the routing table, and the remaining routes Is deleted from the routing table, and as a result, when the contents of the routing table change before and after receiving the specific node notification message, the specific node notification message including the routing table content is directly transmitted via the radio link. Broadcasting to nodes within a communicable range is also preferable.
[0032]
According to another embodiment of the present invention, when a specific node notification message is received, a transmission node that has directly transmitted the specific node notification message via a wireless link is already set as the next node of any route in the route table. Is not registered, or the sending node is registered as the next node of any route in the routing table, and the specific node notification message is more than the metric of the route in the routing table. It is also preferable to make a change to the routing table when the metric in the middle is smaller.
[0033]
In the wireless node according to the present invention, the route from the wireless node to the specific node is reduced by delaying from the generation of the communication request to the start of packet transfer by always building the route to the specific node in a table-driven manner. For other communication modes, on-demand routes are constructed to reduce unnecessary processing, communication, and memory usage at each node. The point which can set a specific node irrespective of the distance between nodes differs from a prior art.
[0034]
In addition, by constructing a route from a specific node to a radio node at the same time as the first packet transmission from the radio node to the specific node, it is possible to return a packet from the specific node to the radio node without delay.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0036]
FIG. 1 is a flowchart for explaining a first embodiment of the present invention corresponding to claim 1 or 9. In the wireless node according to the present embodiment, at the time of start-up, a specific node investigation message is broadcast to nodes that can communicate directly with the wireless link (step 2000), and then enters an event waiting state (step 2010).
[0037]
When an event occurs while waiting for an event (step 2020), the event type is determined (step 2030). If the event type is a data transmission request, it is confirmed whether a route for the data destination exists in the route table (step 2050). If the route exists, the data packet is transferred according to the route table, and the state returns to the event waiting state (step 2080).
[0038]
If the route does not exist, a route request message is broadcast to a node that can directly communicate with the wireless link (step 2060), the data is stored in the route construction waiting buffer, and the state returns to the event waiting state (step 2070). .
[0039]
On the other hand, if the event type is message reception, the message type is checked (step 2040).
[0040]
If the message type is a specific node investigation message, routes to all specific nodes are extracted from the route table, a specific node notification message including the route is transmitted to the transmission source of the specific node investigation message, and an event waits. Return to the state (step 2090).
[0041]
If the message type is a specific node notification message, first, it is confirmed whether or not a “route to a specific node not held in the route table” exists in the route in the message (step 2100). If it exists, the route in the specific node notification message is added to the route table (step 2110).
[0042]
Next, it is determined whether or not “a route to a specific node held in the route table and having a smaller metric than the route in the route table” exists in the route in the specific node notification message. Confirmation (step 2120). If it exists, the route in the route table is replaced with the route in the specific node notification message (step 2130).
[0043]
Next, it is determined whether or not a route has been added or changed to the route table by the operation of step 2110 or 2130. If no addition or change has occurred, the process returns to the event waiting state (step 2140). If an addition or change occurs, routes to all specific nodes are extracted from the route table, a specific node notification message including the route is broadcast to nodes that can communicate directly with the wireless link, and an event is waited for. Return to the state (step 2090).
[0044]
If the message type checked in step 2040 is a route request message, a route to the transmission source of the message is first constructed from the information in the message (step 2150).
[0045]
Next, it checks whether it is the destination of the route request message. (Step 2160).
[0046]
If it is the destination of the route request message, the route response message is transmitted according to the route constructed in step 2150, and the state returns to the event waiting state (step 2180).
[0047]
If it is not the destination of the route request message, it broadcasts the route request message to nodes that can communicate directly with the wireless link, and returns to the event waiting state (step 2170).
[0048]
If the message type checked in step 2040 is a route response message, a route to the transmission source of the message is first constructed from the information in the message (step 2190).
[0049]
Next, the data in the path construction waiting buffer is referred to, and the data whose destination matches the transmission source of the path response message is transmitted based on the path constructed in step 2190, and the process returns to the event waiting state (step 2200). .
[0050]
FIG. 3 is a flowchart of another embodiment according to the present invention, corresponding to claim 2 or 10. 3 differs from FIG. 1 in that step 2000 in FIG. 1 is replaced with step 2210 in FIG. 3 and step 2090 in FIG. 1 is replaced with step 2220 in FIG. Only explained.
[0051]
In the present embodiment, a specific node notification message stating that it is a specific node at the time of start-up is broadcast to a node that can communicate directly with the wireless link (step 2210).
[0052]
If the message type checked in step 2040 is a specific node investigation message, the route to all the specific nodes extracted from the route table and the specific node notification message indicating that it is the specific node are specified. The node investigation message is transmitted to the transmission source, and the state returns to the event waiting state (step 2220).
[0053]
Further, if it is determined in step 2140 that an addition / change to the routing table has occurred, the route to all the specific nodes extracted from the routing table, and the specific node notification message describing that the node is a specific node, Broadcast to nodes that can communicate directly with the wireless link and return to the event wait state (step 2220).
[0054]
Next, an example of communication between wireless nodes in a network constituted by a node having the means described in claim 1 and a specific node having the means described in claim 2 will be described. These are the same as communication between wireless nodes in a network constituted by a node having the stage described in claim 9 and a specific node having the stage described in claim 10.
[0055]
FIG. 4 is a configuration diagram of a network to which communication between wireless nodes is applied using the wireless node of the present invention.
[0056]
This network includes a node 10, a node 20, a node 30, a specific node 40, and a specific node 50. The node 10 has a bandwidth of 11 Mbps with the node 20, and the node 20 has a node 10 and a specific node 50 with 11 Mbps. The node 30 and the 2 Mbps band, the node 30 is the 2 Mbps band and the specific node 40 and the 11 Mbps band, the specific node 40 is the node 30 and the 11 Mbps band, and the specific node 50 is the node 20 And 11 Mbps bandwidths can be directly communicated with each other via a wireless link.
[0057]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a message flow when a certain node is started up and a path table to be constructed in FIG. This corresponds to a case in which the metric of the route is “the reciprocal of the smallest band among the wireless links through which the route passes” in claim 3 or 11. FIG. 4 shows an example of a message flow and a route table to be constructed when the node 30 is set up in a range where the specific node 40 can be directly communicated with the wireless link when only the specific node 40 is set up. ing. However, “the reciprocal of the smallest band among the wireless links through which each route passes” is used as the metric of each route.
[0058]
When the node 30 is started up, the node 30 broadcasts a specific node investigation message 400 to a node that can directly communicate with the wireless link. In this case, the specific node 40 receives this, and the specific node 40 returns a specific node notification message 410 describing that the own node is the specific node to the node 30. The node 30 receives the message 410 and builds a route table 180 according to the content of the message and the received bandwidth of the radio link. The contents of the route table 180 can be communicated by specifying 40 as the next node to communicate with the specific node 40 as the destination, and the metric of the route can be communicated at 0.09, that is, the reciprocal of 11 Mbps. It means that. Further, the node 30 waits for a certain period of time to confirm that no other specific node notification message is transmitted. In this case, since no other specific node notification message is transmitted, the node 30 finally broadcasts the specific node notification message 415 including the contents of the changed routing table to a node that can directly communicate with the wireless link. The specific node 40 that has received the message confirms that the content of the message 415 is a route related to the own node, and does not perform any further processing.
[0059]
In this way, each node transmits a specific node investigation message, and the specific node returns a specific node notification message, so that a path from the specific node to the specific node can be established in the node that can directly communicate with the radio link. Is possible.
[0060]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a message flow at the time of starting another node and a path table to be constructed in FIG. When only the specific node 40 and the node 30 are up, the node 20 is up from a specific node 40 within a range where direct communication via a radio link is not possible, but from the node 30 within a range where direct communication via a radio link is possible. Shows an example of a message flow and a route table to be constructed.
[0061]
When the node 20 starts up, the node 20 broadcasts a specific node investigation message 420 to a node that can directly communicate with the wireless link. In this case, the node 30 receives this, and the node 30 returns a specific node notification message 430 including the contents of its own route table to the node 20. The node 20 receives the message 430, and constructs a routing table 170 according to the content of the message and the received bandwidth of the radio link. In this case, 0.09 is written in the route in the specific node notification message 430 as the metric of the route addressed to the specific node 40, which represents the reciprocal of 11 Mbps, but of the radio link that has received the message 430. Since the bandwidth is 2 Mbps, the metric of this route is 0.5, which is the reciprocal of the smaller value of 2 Mbps.
[0062]
Therefore, the contents of the route table 170 indicate that in order to communicate with the specific node 40 as the destination, communication is possible if 30 is designated as the next node, and the metric of the route is 0.5. Further, the node 20 waits for a certain period of time to confirm that no other specific node notification message is transmitted. In this case, since no other specific node notification message is transmitted, the node 20 broadcasts the specific node notification message 435 including the contents of the changed routing table to a node that can directly communicate with the wireless link. The node 30 that has received the message 435 does not perform any further processing because the specific node included in the route in the message 435 is known and its metric is larger than the metric in the route table of its own node.
[0063]
In this way, even a node that is not directly communicable from a specific node through a wireless link can construct a route to the specific node.
[0064]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a message flow at the time of starting a specific node and a path table to be constructed in FIG. When only the specific node 40, the node 30 and the node 20 are up, the flow of messages when the specific node 50 starts up in a range where only the node 20 can communicate directly with the radio link, and the path table to be constructed An example is shown.
[0065]
The specific node 50 broadcasts a specific node notification message 440 to a node that can directly communicate with the wireless link. In this case, only the node 20 receives this. The node 20 receives the message 440 and constructs a routing table 171 according to the content of the message and the received bandwidth of the radio link. Compared with the content of the route table 170, the content of the route table 171 is communicable by designating 50 as the next node to communicate with the specific node 50 as the destination, and the metric of the route is 0.09. This route has been added.
[0066]
Next, the node 20 broadcasts a specific node notification message 450 including the contents of the changed routing table to a node that can directly communicate with the wireless link. The node 30 and the specific node 50 that have received the message 450 construct route tables 181 and 195 according to the content of the message and the bandwidth of the received radio link, respectively. Then, specific node notification messages 460 and 470 each including the contents of the changed routing table are broadcast to the nodes that can directly communicate.
[0067]
The node 20 that has received the messages 460 and 470 confirms the content of the message and does not need to change the routing table, so no further processing is performed. On the other hand, the specific node 40 that has received the message 470 builds a route table 191 according to the message content and the received bandwidth of the radio link, and makes the specific node notification message 480 including the changed content of the route table a node that can directly communicate. Broadcast. The node 30 that has received the message 480 confirms the content of the message and does not need to change the routing table, so no further processing is performed.
[0068]
As described above, when each specific node transmits a specific node notification message, a path to the specific node is established in each node.
[0069]
The specific node investigation message and the specific node notification message transmitted / received by each node can be constructed not only at the time of startup but also by transmitting / receiving at regular intervals. Each node reconstructs the route by sending a specific node investigation message when a failure occurs in the route to the specific node, that is, when communication with the node indicated in the next node of the route table becomes impossible. Is possible.
[0070]
FIG. 8 is a network configuration diagram when the specific nodes 40 and 50 in FIG. 4 are gateway nodes. This corresponds to the eighth aspect.
[0071]
In this network, the specific node 40 and the specific node 50 are gateway nodes having a wireless interface and a wired interface, and the specific node 40, the specific node 50, and the wired node 70 can communicate with each other through the wired network 60.
[0072]
In such a network, as described in the above-described embodiment, since a route from each node to each specific node is always constructed, when a packet transmission request to the wired node 70 occurs in each node, Packet transmission can be started without delay for either the specific node 40 or the specific node 50. When the specific node 40 and the specific node 50 which are gateway nodes receive such a packet addressed to the wired node 70 from the wireless interface, the specific node 40 and the specific node 50 may transmit the packet to the wired node 70 through the wired interface.
[0073]
FIG. 9 is an explanatory diagram in which a metric according to the present invention in FIG. 4 is used as a distance, and a path between each node and a specific node is constantly constructed. The example of the routing table constructed | assembled by each node at the normal time after all the nodes stood up is shown. This corresponds to a case in which the metric of the route is “the number of wireless links through which the route passes” according to claim 3 or 11. That is, “distance” information that means “the number of wireless links through which each route passes” is used as a metric for each route.
[0074]
The node 10 holds the route table 110, the node 20 holds the route table 120, the node 30 holds the route table 130, the specific node 40 holds the route table 140, and the specific node 50 holds the route table 150. For example, the contents of the routing table 130 can be communicated at a distance of 1 if 40 is designated as the next node to communicate with the specific node 40 as the destination, that is, direct communication is possible, and communication with the specific node 50 as the destination. If 20 is designated as the next node, communication is possible at a distance of 2. Such a route table can always be constructed in the same manner as described in the previous embodiment.
[0075]
FIG. 10 is an explanatory diagram of transmission of a route request message when communication is performed between nodes according to the present invention. This shows an example of a flow of a route request message and a route table to be constructed when performing communication from the node 30 to the node 10 in FIG. First, the node 30 refers to the route table, and determines that the route request message 300 is to be broadcast because there is no route to the destination node 10.
[0076]
FIG. 11 is a configuration diagram of the header of the message 300 in FIG. That is, the destination of this message is node 10, the source of this message is node 30, the node that sent this message on this link is node 30, and this message should be received on this link The number of wireless links through which all the nodes are transmitted until this message is transmitted is 0, the message type is a route request, and the ID of this message is 0077 appropriately assigned by the node 30. Contains information.
[0077]
Since the message type is the route request message, the specific node 40 and the node 20 that have received the message 300 decide to construct a route, and the source in the message 300 is sent to the source in the message 300 via the sending node in the message 300. The contents of the routing table 144 and the routing table 124 are constructed by adding to the routing table that the node can be reached at the distance +1, that is, the node 30 can be reached directly. Furthermore, since those nodes do not hold the route information to the node 10, the route request messages 310 and 320 are retransmitted. Messages 310 and 320 differ from the header of message 300 by the sending node and distance.
[0078]
The node 30 that has received the message 310 and the message 320 ignores this message because the message ID in these messages is the same value as the message 300 that has already been transmitted.
[0079]
On the other hand, the node 10 and the specific node 50 that have received the message 320 decide to build a route because the message type is a route request message, and send the message via the sending node in the message 320 to the sender in the message 320. The contents of the route table 114 and the route table 154 are constructed by adding to the route table that the node can be reached by the distance +1 in 320, that is, the node 30 can be reached by the distance 2 via the node 20. Further, since the specific node 50 does not hold the route information to the node 10, the route request message is retransmitted. That is, the specific node 50 broadcasts the message 330 to nodes that can directly communicate. The message 330 differs from the header of the message 320 in terms of the transmission node and distance. The node 20 that has received the message 330 ignores this message because the message ID in the message 330 has the same value as that of the already transmitted message 320.
[0080]
On the other hand, since the destination in the message 320 is itself, the node 10 determines to transmit the route response message to the node 30.
[0081]
FIG. 12 is an explanatory diagram of transmission of a route response message when communication is performed between nodes according to the present invention. This shows an example of a flow of a route response message and a route table constructed at each node at that time.
[0082]
The node 10 refers to the fact that the message addressed to the node 30 may be transmitted to the node 20 from the route table 114, and transmits a route response message 340 indicating that it is the destination to the node 20.
[0083]
FIG. 13 is a configuration diagram of the header of the message 340 in FIG. That is, the destination of this message is node 30, the source of this message is node 10, the node that sent this message on this link is node 10, and the message should be received on this link The node 20 contains information that the number of wireless links that have passed through until this message is transmitted is 0, and that the message type is a route response.
[0084]
The node 20 that has received the message 340 decides to construct a route because the message type is a route response message, and the source in the message 340 is transmitted to the transmission source node in the message 340 by a distance +1 in the message 340. The routing table 126 is constructed by adding to the routing table what is reachable, ie, that the node 10 is directly reachable.
[0085]
Next, the node 20 refers to the fact that the wireless node 30 that is the destination of the message 340 is directly reachable from the routing table 126, and the transmitting node in the message 340 is set to the node 20, the receiving node is set to the node 30, and the distance is set. The message 350 rewritten to 1 is transmitted to the node 30.
[0086]
The node 30 that has received the message 350 decides to construct a route because the message type is a route response message, and the source in the message 350 is transmitted to the transmission source in the message 350 by a distance +1 in the message 350. The route table 136 is constructed by adding to the route table that the node 10 can be reached, that is, the node 10 can be reached at the distance 2 via the node 20.
[0087]
In this way, communication between the node 10 and the node 30 that are not specific nodes can be performed using the entries to the destination 10 and the destination 30 added to the route table 136, the route table 126, and the route table 114.
[0088]
FIG. 14 is an explanatory diagram of data packet transfer from a certain node to a specific node according to the present invention. This shows an example of a message flow when a packet is transmitted from the node 10 to the specific node 40 in FIG. This corresponds to the fourth or twelfth aspect.
[0089]
The node 10 refers to the routing table 110 and confirms that the next node for the destination 40 is 20 and the distance is 3. Therefore, a message 200 including data for the specific node 40 is transmitted to the node 20.
[0090]
FIG. 15 is a configuration diagram of the header of the message 200 in FIG. That is, the destination is the specific node 40, the originator of this message is the node 10, the node 10 that sent this message on this link, and the node 20 that should receive this message on this link The number of wireless links that have passed through until this message is transmitted is 0, the message type is a data packet, and the path construction flag is ON.
[0091]
In the node 20 that has received the message 200, since the path construction flag is first turned ON, it is possible to reach the transmission source in the message 200 at a distance +1 in the message 200 via the transmission node in the message 200. The route table 122 is constructed by adding to the route table that the node 10 is directly reachable.
[0092]
Next, since it is understood from the routing table 122 that the destination 40 may be sent to the next node 30, the message 210 in which only the header of the received message is rewritten is transferred to the node 30.
[0093]
FIG. 16 is a configuration diagram of the header of the message 210 in FIG. That is, it is the node 20 that sent this message on this link, the node 30 that should receive this message on this link, and the number of radio links that passed through this message is 1. Rewrite the information as “Yes”.
[0094]
Since the path construction flag is ON in the node 30 that has received the message 210, the source in the message 210 can be reached at a distance +1 in the message 210 via the transmission node in the message 210, that is, the node 10 The route table 132 is constructed by adding to the route table that it can be reached at a distance of 2 via the node 20.
[0095]
Next, since it can be seen from the routing table 132 that direct communication is possible with the destination 40, the message 220 in which only the header of the received message is rewritten is transferred to the specific node 40.
[0096]
FIG. 17 is a configuration diagram of the message 220 header in FIG. That is, it is the node 30 that has sent this message on this link, and it is the node 40 that should receive this message on this link, and the number of radio links that have passed through this message is two. Rewrite the information as “Yes”.
[0097]
Since the path construction flag is ON in the specific node 40 that has received the message 220, the source in the message 220 can be reached by the distance +1 in the message 220 via the transmission node in the message 220, that is, the node The routing table 142 is constructed by adding to the routing table that 10 can be reached via the node 30 with the number of hops 3 via.
[0098]
Finally, since the destination in the message 220 indicates itself, the specific node 40 can process the received message, and the data transmission from the node 10 to the specific node 40 is completed. Further, by using the entry related to the destination 10 in addition to the route table 122, the route table 132, and the route table 142, it is possible to send a reply message to the node 10 from the specific node 40 to the node 10 on the contrary. .
[0099]
In this way, packet transmission from each node to a specific node is possible using a route table that is always constructed, and by further turning on the route construction flag of the packet to be transmitted, the route from the specific node to each node can also be transmitted. It becomes possible to construct.
[0100]
FIG. 18 is a configuration diagram of a network to which the packet transfer path construction method in the wireless network of the present invention is applied, corresponding to claims 5 to 7 or 13 to 15.
[0101]
This network includes specific nodes 800 to 830 and nodes 840 to 890. The specific node 800 is a node 840, the specific node 810 is a node 840, and a node 850, and the specific node 820 is a node 850 and a node 860. The specific node 830 is the node 860, the node 840 is the specific node 800, the specific node 810 and the node 880, the node 850 is the specific node 810, the specific node 820, the node 880 and the node 890, and the node 860 is the specific node 820. Node 830 and node 890, node 880 can communicate directly with node 840 and node 850, and node 890 can communicate directly with node 850 and node 860, respectively, via a wireless link.
[0102]
Here, it is assumed that a node other than the node 890 has already started up and the node 890 has come up last in a situation where a route to the specific node is being constructed.
[0103]
FIG. 19 is an explanatory view of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 5 or 13. An example is shown in which “distance”, which means “the number of wireless links through which each route passes”, is used as a route metric, and each node does not hold a route to a specific node whose distance is 3 or more in the route table. .
[0104]
The node 890 broadcasts a specific node investigation message 910 to a node that can directly communicate with the wireless link. Receiving this, the node 850 and the node 860 each transmit a specific node notification message including the route information in the route table of the own node to the node 890. For example, the node 850 has a route to the specific node 810 and the specific node 820 that are specific nodes within the distance 2 in the route table 1000, and transmits a specific node notification message 920 including the route to the specific node. Similarly, the node 860 has a route to the specific node 820 and the specific node 830 that are specific nodes within the distance 2 in the route table 1015, and transmits a specific node notification message 930 including the route to the specific node.
[0105]
The node 890 first receives the specific node notification message 920, and adds the routes to the specific nodes 810 and 820 to the route table because the distance to the specific nodes 810 and 820 is within two. Next, the specific node notification message 930 is received, and since the distance to the specific node 830 is within 2, the route to the specific node 830 is added to the route table, and the route table 1010 is constructed. The route to the specific node 820 need not be changed because the route metric in the route table and the route metric in the message 930 are the same.
[0106]
Thereafter, the node 890 waits for a certain period of time to confirm that no other specific node notification message is transmitted, and is a node capable of directly communicating the specific node notification message 940 including the updated contents of the routing table via the radio link, that is, Broadcast to node 850 and node 860. For example, the node 850 receives the message 940 and confirms that the route relating to the unknown specific node 830 is included therein. However, since the distance is 3, this route is not added to the route table. Therefore, subsequent message transmission is not performed.
[0107]
In this way, by limiting whether or not a route is held by the “distance” metric, each node does not need to always have a route to all the specific nodes in the network, and the amount of memory can be reduced. . In addition, when a specific node notification message is received, if these restrictions are not set, the necessary processing and message transmission become unnecessary, and the amount of processing and messages at the node that are necessary when building a route to the specific node at all times The amount of communication is also reduced.
[0108]
FIG. 20 is an explanatory diagram of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 6 or 14. FIG. 20 shows “distance” which means “the number of wireless links through which each route passes” as a route metric with respect to the message flow and the route table to be constructed when the node 890 comes up last in FIG. Each node used is an example in which routes to a maximum of three specific nodes are held in the route table.
[0109]
The node 890 broadcasts a specific node investigation message 950 to nodes that can communicate directly with the wireless link. Receiving this, the node 850 and the node 860 each transmit a specific node notification message including the route information in the route table of the own node to the node 890. For example, the node 850 has three routes to the specific node 800, the specific node 810, and the specific node 820 in the route table 1020, and transmits a specific node notification message 960 including the route to the specific node. Similarly, the node 860 transmits a specific node notification message 970 including a route to the specific node 820 and the specific node 830.
[0110]
The node 890 first receives the specific node notification message 960, and adds the route to the specific nodes 800, 810, and 820 to the route table. Next, the specific node notification message 970 is received, and the route to the specific node 830 is added to the route table. However, since the maximum number of routes that can be held is three, the node 890 deletes the route to the specific node 800 having the maximum metric, that is, the distance, and constructs the route table 1030 as a result.
[0111]
Next, the node 890 waits for a certain period of time to confirm that no other specific node notification message has been transmitted, and then a node capable of directly communicating the specific node notification message 980 including the contents of the changed routing table via the wireless link. That is, broadcast to node 850 and node 860. The node 850 receives the message 980, confirms that a route to the unknown specific node 830 is included therein, and adds the route to the route table. However, since the maximum number of routes that can be held is 3, The route to the specific node 830, which is one of the routes having the largest metric, is deleted. As a result, in the node 850, the routing table is not changed before and after the reception of the specific node notification message, and therefore no subsequent message transmission is performed.
[0112]
On the other hand, the node 860 receives the specific node notification message 980, and adds a route to the unknown specific node 810 included therein to the route table. In this case, since the number of routes does not exceed the maximum holdable number 3, the node 860 changes the route table before and after receiving the specific node notification message, and constructs the route table 1040 as a result. Further, a specific node notification message 990 including information on the changed routing table is broadcast to nodes that can communicate directly with the radio link, that is, the specific node 830 and the node 890.
[0113]
Since all the routes in the message 990 are known at the node 890, no further message transmission is performed. On the other hand, the specific node 830 builds a route to the specific node 810 in the route table according to the contents of the message 990, and broadcasts the specific node notification message 995 including the changed route information to the nodes that can directly communicate with the wireless link. To do. The node 860 that has received the message 995 does not transmit subsequent messages because all the routes in the message 995 are known.
[0114]
Thus, by setting a limit on the number of routes held in the route table, each node does not need to always have routes to all the specific nodes in the network, and the memory amount can be reduced. In addition, when a specific node notification message is received, if these restrictions are not set, the necessary processing and message transmission become unnecessary, and the amount of processing and messages at the node that are necessary when building a route to the specific node at all times The amount of communication is also reduced.
[0115]
FIG. 21 is an explanatory view of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 7 or 15. FIG. 21 shows “distance” which means “the number of wireless links through which each route passes” as a route metric with respect to the message flow and the route table to be constructed when the node 890 comes up last in FIG. In this example, each node holds a “route having different next nodes” in the route table.
[0116]
The node 890 broadcasts the specific node investigation message 1100 to a node that can directly communicate with the wireless link. Receiving this, the node 850 and the node 860 each transmit a specific node notification message including the route information in the route table of the own node to the node 890. For example, the node 850 has routes to the specific node 800, the specific node 810, and the specific node 820 in the route table 1200, and transmits a specific node notification message 1110 including the route to the specific node. Similarly, the node 860 has a route to the specific node 820 and the specific node 830 in the route table 1220, and transmits a specific node notification message 1120 including the route to the specific node.
[0117]
The node 890 first receives the specific node notification message 1110, and among the routes to the specific nodes 800, 810, and 820, the route to the specific node 810, which is one of the routes having the smallest distance, is represented in the route table. Add to Next, the specific node notification message 1120 is received, and the route to the specific node 830, which is one of the routes having the smallest distance among the routes to the specific nodes 820 and 830, is added to the route table. Thus, the route table 1210 is constructed.
[0118]
Next, the node 890 waits for a predetermined time to confirm that another specific node notification message has not been transmitted, and broadcasts the specific node notification message including the updated contents of the routing table.
[0119]
FIG. 22 shows a flow of such a message and an example of a constructed route table following FIG.
[0120]
The node 890 broadcasts the specific node notification message 1130 to nodes that can directly communicate with the radio link, that is, the node 850 and the node 860. The node 850 receives the message 1130, confirms that there is no route in the route table having the node 890 that is the transmission node as the next node, and adds the route to construct the route table 1240. Similarly, the node 860 receives the message 1130, confirms that there is no route in the route table having the node 890 that is the transmission node as the next node, and constructs the route table 1250 by adding the route.
[0121]
As a result, both the node 850 and the node 860 are changed in the route table, so that a specific node notification message reflecting the contents of the route table is broadcast to nodes that can directly communicate with each other via the radio link. The specific node notification message 1140 transmitted by the node 850 is received by the specific node 810, the specific node 820, the node 880, and the node 890, but in those nodes, the node 850 is already set as the next node, and the route with a smaller metric is not obtained. Exists in the routing table, no more messages are sent. For example, since the specific node 820 holds a route as shown in the route table 1260, it is not necessary to construct a route with the node 850 as the next node again. Similarly, the specific node notification message 1150 transmitted by the node 860 is received by the specific node 820, the specific node 830, and the node 890, but no further message transmission is performed in those nodes.
[0122]
In this way, by restricting one next node to build a route to only one specific node, each node does not need to always have a route to every specific node in the network, and the amount of memory is reduced. Reduction is possible. In addition, when a specific node notification message is received, if these restrictions are not set, the necessary processing and message transmission become unnecessary, and the amount of processing and messages at the node that are necessary when building a route to the specific node at all times The amount of communication is also reduced.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, as described in claim 1 or 9, a route from each node to the specific node is always constructed no matter what distance the specific node exists from each node. Therefore, communication can be performed without delay. Further, since routes other than those destined for the specific node are constructed when necessary, unnecessary processing, communication, and memory use become unnecessary.
[0124]
Furthermore, as described in claim 4 or 12, the path from the specific node to each node is established simultaneously with the transmission of the first data packet when communication from each node to the specific node occurs. As a result, the communication from the specific node to each node can be executed without delay without wasting a memory for constructing an extra path in the specific node or each node.
[0125]
In addition, as described in claims 5 to 7 or 13 to 15, by restricting a route to a specific node that is always held in each node, when there are a large number of specific nodes in the wireless network, Compared to the case where the path is always constructed, the processing amount, message communication amount, memory consumption amount, etc. at each node can be reduced.
[0126]
In particular, as described in claim 8, a gateway node that is a connection point with a wired network is considered as a specific node, and an access network that accommodates various terminals through a wireless network is considered. Since access to the network frequently occurs, it is desirable that the route from each terminal to the gateway node is always constructed regardless of the distance, and communication can be started immediately when a communication request occurs. However, since it is considered that communication in other terminal combinations does not occur frequently, it is not preferable to always establish a path for such communication because processing, communication, and memory are wasted. In such a case, the route to all the specific nodes is not necessarily required, and it is sufficient that access to the wired network can be executed through any specific node.
[0127]
Therefore, the present invention is a wireless access system that accommodates a large number of terminals through a gateway node through a wireless multi-hop connection, while reducing the delay from the generation of many communication requests to the start of transfer, This is effective when you want to execute path construction with reduced communication and memory usage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart for explaining a first embodiment of the present invention corresponding to claim 1;
FIG. 2 is a network configuration diagram to which a conventional method is applied.
FIG. 3 is a flowchart of another embodiment according to the present invention, corresponding to claim 2 or 10;
FIG. 4 is a configuration diagram of a network to which communication between wireless nodes is applied using the wireless node of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a message flow when a certain node starts up and a path table to be constructed in FIG. 4;
6 is an explanatory diagram of a message flow at the time of starting another node and a path table to be constructed in FIG. 4;
7 is an explanatory diagram of a message flow at the time of starting a specific node and a path table to be constructed in FIG. 4;
FIG. 8 is a network configuration diagram when the specific node in FIG. 4 is a gateway node;
FIG. 9 is an explanatory diagram in which a metric according to the present invention is used as a distance and a path between each node and a specific node is constantly constructed.
FIG. 10 is an explanatory diagram of transmission of a route request message when performing communication between nodes according to the present invention.
11 is a configuration diagram of a header of the message 300 in FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram of transmission of a route response message when communication is performed between nodes according to the present invention.
13 is a configuration diagram of a header of the message 340 in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram of data packet transfer from a certain node to a specific node according to the present invention.
15 is a configuration diagram of a header of the message 200 in FIG.
16 is a configuration diagram of a header of the message 210 in FIG.
17 is a configuration diagram of a message 220 header in FIG. 14. FIG.
FIG. 18 is a block diagram of a network to which a packet transfer path construction method in a wireless network according to the present invention is applied, corresponding to claims 5 to 7 or 13 to 15;
FIG. 19 is an explanatory diagram of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 5 or 13;
FIG. 20 is an explanatory diagram of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 6 or 14;
FIG. 21 is an explanatory diagram of a message flow and a route table to be constructed according to the packet transfer route construction method in the wireless network of the present invention, corresponding to claim 7 or 15;
22 is an explanatory diagram following the explanatory diagram of FIG. 21. FIG.

Claims (15)

無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
前記特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、前記特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
前記特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として前記経路表へ追加する手段と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を前記経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と
を有することを特徴とする無線ノード。In a wireless node having means for transmitting and receiving packets through a wireless interface,
A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” Means for holding a routing table which is a set of forwarding routes and relaying packets addressed to other nodes according to the routing table;
Means for broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range where direct communication can be performed via a wireless link when the wireless node itself starts up, or at a certain time interval, or when a failure is detected in a route with the specific node; ,
Means for returning a specific node notification message describing a route to a specific node held by the wireless node to the node that transmitted the specific node check message when the specific node check message is received;
When the specific node notification message is received, if there is a “route to a specific node not held in the route table” in the route described in the specific node notification message, Add the route to the routing table,
Among the routes described in the specific node notification message, there is a “route to a specific node holding a route in the route table”, and the route described in the specific node notification message is more When the metric is smaller than the route existing in the route table, the route in the route table is changed to the route described in the specific node notification message,
Means for broadcasting a specific node notification message including a route to a specific node in the route table to nodes in a range that can be directly communicated by a radio link when an addition or change to the route table occurs;
When a packet transfer request to a certain destination node occurs, and there is no route corresponding to the destination node in the route table, a route request message directed to the destination node is sent to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link. Means for adding a metric described in the route response message to the route table as a route to the route destination node when broadcasting and receiving a route response message for the route request message When,
When a route request message from another node is received, using the information in the route request message, a route addressed to the transmission node of the route request message is added to the route table, and the wireless node itself If it is a destination node described in the request message, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message. If the wireless node itself is not the destination node, the route request message is directly transmitted via the wireless link. And a means for broadcasting to nodes within a communicable range. 無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、当該無線ノードは特定ノードであって、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と
を有することを特徴とする無線ノード。In a wireless node having means for transmitting and receiving packets through a wireless interface, the wireless node is a specific node,
A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” Means for holding a routing table which is a set of forwarding routes and relaying packets addressed to other nodes according to the routing table;
Means for broadcasting a specific node notification message indicating that the wireless node itself is a specific node to a node in a range that can be directly communicated with the wireless link at the time of startup of the wireless node itself or at certain time intervals;
Means for broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range that can be directly communicated by a wireless link when a failure is detected at a certain time interval or on a route to the specific node;
When receiving a specific node probe messages, and that the wireless node itself is a specific node, the particular node notification message showing the path to the particular node if another wireless node is a further specific node Means for returning to the node that sent the specific node investigation message;
When the specific node notification message is received, if there is a “route to a specific node not held in the route table” in the route described in the specific node notification message, Add the route to the routing table,
Among the routes described in the specific node notification message, there is a “route to a specific node that holds a route in the route table”, and the route described in the specific node notification message is more When the metric is smaller than the route existing in the route table, the route in the route table is changed to the route described in the specific node notification message,
Means for broadcasting a specific node notification message including a route to a specific node in the route table to nodes in a range that can be directly communicated by a wireless link when an addition or change to the route table occurs;
When a packet transfer request to a certain destination node occurs, and there is no route corresponding to the destination node in the route table, a route request message directed to the destination node is sent to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link. Means for adding a transmission node of the route response message and a metric described in the route response message to the route table as a route to the route destination node when the route response message is broadcast and the route response message is received When,
When a route request message from another node is received, a route addressed to the transmission node of the route request message is added to the route table using information in the route request message, and the wireless node itself transmits the route request message. If it is a destination node described in the above, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message, and if the wireless node itself is not the destination node, the route request message can be directly communicated via a wireless link. Means for broadcasting to nodes in range. 前記経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線ノード。The metric of the route is set to "the number of radio links through which the route passes" or "reciprocal of the smallest band among the radio links through which the route passes". Wireless node. データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線ノード。A flag indicating ON / OFF of the path construction request is provided in the header of the data packet, and when the packet is transferred to a specific node, the path construction request flag of the data packet first transmitted to the specific node is set to ON.
4. When receiving a packet in which a flag indicating a route construction request is ON, a route to the transmission source of the packet is constructed using information in the packet. The wireless node described in 1. 特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線ノード。When a specific node notification message is received, even if there is a “route to a specific node not stored in the route table” in the route described in the specific node notification message, the metric of the route is a constant value. The wireless node according to any one of claims 1 to 4, wherein the route is not added in the above case. 特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、
経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、
その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線ノード。When a specific node notification message is received and an addition to the routing table occurs,
Leave a certain number of routes in the routing table from the smaller metric, delete the remaining routes from the routing table,
As a result, when there is a change in the contents of the routing table before and after receiving the specific node notification message, the specific node notification message including the contents of the routing table is transferred to a node in a range where it can be directly communicated with the wireless link. The wireless node according to claim 1, wherein the wireless node broadcasts. 特定ノード通知メッセージを受信した場合に、
該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行う
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無線ノード。When a specific node notification message is received,
When the transmitting node that has directly transmitted the specific node notification message through the radio link is not already registered as the next node of any route in the route table, or any route in the route table A change to the routing table is performed when the metric in the specific node notification message is smaller than the metric of the route in the routing table. The wireless node according to any one of claims 1 to 6. 請求項１から７のいずれか１項に記載の複数の無線ノードからなり、少なくとも１つの無線ノードは有線インタフェースを更に有し、有線ネットワークを介して通信可能なゲートウェイノードであることを特徴とする無線ネットワーク。A plurality of wireless nodes according to any one of claims 1 to 7, wherein at least one wireless node further includes a wired interface and is a gateway node capable of communicating via a wired network. Wireless network. 無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
前記特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、前記特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
前記特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として前記経路表へ追加する段階と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を前記経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と
を有することを特徴とする無線ノードのパケット経路探索方法。In a packet path search method of a wireless node that transmits and receives packets through a wireless interface,
A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” Holds a routing table that is a set of forwarding routes,
Broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range that can be directly communicated with a wireless link when the wireless node itself starts up, or at a certain time interval, or when a failure is detected in a route with the specific node; ,
When receiving the specific node investigation message, returning a specific node notification message describing the route to the specific node held by the wireless node to the node that transmitted the specific node investigation message;
When the specific node notification message is received, if there is a “route to a specific node not held in the route table” in the route described in the specific node notification message, Add the route to the routing table,
Among the routes described in the specific node notification message, there is a “route to a specific node holding a route in the route table”, and the route described in the specific node notification message is more When the metric is smaller than the route existing in the route table, the route in the route table is changed to the route described in the specific node notification message,
Broadcasting a specific node notification message including a route to a specific node in the routing table to nodes in a range that can be directly communicated with a radio link when an addition or change to the routing table occurs;
When a packet transfer request to a certain destination node occurs, and there is no route corresponding to the destination node in the route table, a route request message directed to the destination node is sent to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link. When broadcasting and receiving a route response message for the route request message, a step of adding the transmission node of the route response message and the metric described in the route response message to the route table as a route to the route destination node When,
When a route request message from another node is received, using the information in the route request message, a route addressed to the transmission node of the route request message is added to the route table, and the wireless node itself If it is a destination node described in the request message, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message. If the wireless node itself is not the destination node, the route request message is directly transmitted via the wireless link. Broadcasting to nodes within a communicable range, and a packet path search method for a wireless node. 無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、当該無線ノードは特定ノードであって、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と
を有することを特徴とする無線ノードのパケット経路探索方法。In the packet path search method of a wireless node that transmits and receives packets through a wireless interface, the wireless node is a specific node,
A packet in which “an adjacent node to which the packet is to be transferred to deliver a packet to a certain destination node” and “a metric that is a value indicating a property of a route through which the packet reaches the destination node through the adjacent node” Holds a routing table that is a set of forwarding routes,
Broadcasting a specific node notification message indicating that the wireless node itself is a specific node to a node in a range that can be directly communicated with the wireless link at the start-up of the wireless node itself or at certain time intervals;
Broadcasting a specific node investigation message to nodes in a range that can be directly communicated with a wireless link when a failure is detected at a certain time interval or on a route to the specific node;
When receiving a specific node probe messages, and that the wireless node itself is a specific node, the particular node notification message showing the path to the particular node if another wireless node is a further specific node Returning to the node that sent the specific node investigation message;
When the specific node notification message is received, if there is a “route to a specific node not held in the route table” in the route described in the specific node notification message, Add the route to the routing table,
Among the routes described in the specific node notification message, there is a “route to a specific node that holds a route in the route table”, and the route described in the specific node notification message is more When the metric is smaller than the route existing in the route table, the route in the route table is changed to the route described in the specific node notification message,
Broadcasting a specific node notification message including a route to a specific node in the routing table to nodes in a range that can be directly communicated with a radio link when an addition or change to the routing table occurs;
When a packet transfer request to a certain destination node occurs, and there is no route corresponding to the destination node in the route table, a route request message directed to the destination node is sent to a node in a range that can be directly communicated by a wireless link When broadcasting and receiving a route response message for the route request message, a step of adding the transmission node of the route response message and the metric described in the route response message to the route table as a route to the route destination node When,
When a route request message from another node is received, a route addressed to the transmission node of the route request message is added to the route table using information in the route request message, and the wireless node itself transmits the route request message. If it is a destination node described in the above, a route response message is transmitted to the transmission node of the route request message, and if the wireless node itself is not the destination node, the route request message can be directly communicated via a wireless link. A method of searching for a packet path of a wireless node, comprising: broadcasting to a range of nodes. 前記経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。The metric of the route is set to "the number of wireless links through which the route passes" or "reciprocal of the smallest band among the wireless links through which the route passes". A method for searching a packet path of a wireless node. データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。A flag indicating ON / OFF of the path construction request is provided in the header of the data packet, and when the packet is transferred to a specific node, the path construction request flag of the data packet transmitted first to the specific node is set to ON,
12. When receiving a packet whose flag indicating a path construction request is ON, constructs a path to the transmission source of the packet using information in the packet. A method for searching a packet path of a wireless node according to claim 1. 特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。When a specific node notification message is received, even if there is a “route to a specific node not stored in the route table” in the route described in the specific node notification message, the metric of the route is a constant value. 13. The wireless node packet route search method according to claim 9, wherein the route is not added in the case of the above. 特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、
経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、
その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。When a specific node notification message is received and an addition to the routing table occurs,
Leave a certain number of routes in the routing table from the smaller metric, delete the remaining routes from the routing table,
As a result, when there is a change in the contents of the routing table before and after receiving the specific node notification message, the specific node notification message including the contents of the routing table is transferred to a node in a range where it can be directly communicated with the wireless link. The method for searching a packet path of a wireless node according to any one of claims 9 to 13, wherein broadcasting is performed. 特定ノード通知メッセージを受信した場合に、
該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行う
ことを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。When a specific node notification message is received,
When the transmitting node that has directly transmitted the specific node notification message through the wireless link is not already registered as the next node of any route in the route table, or any route in the route table A change to the routing table is performed when the metric in the specific node notification message is smaller than the metric of the route in the routing table. The method for searching a packet path of a wireless node according to any one of claims 9 to 14.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3790140B2 (en) * 2001-08-28 2006-06-28 日本電信電話株式会社 Multihop network relay method and wireless node
US7730207B2 (en) * 2004-03-31 2010-06-01 Microsoft Corporation Routing in peer-to-peer networks
JP4708111B2 (en) * 2005-07-22 2011-06-22 三菱電機株式会社 Ad hoc network system and its node equipment
JP4810606B2 (en) * 2007-02-23 2011-11-09 三菱電機株式会社 Nodes in ad hoc networks and ad hoc network systems
JP4798583B2 (en) * 2007-06-28 2011-10-19 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 WIRELESS NETWORK, WIRELESS DEVICE USED FOR THE SAME, PROGRAM FOR CAUSING COMPUTER SELECTION OF TRANSFER TERMINAL IN THE SAME AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM
JP5897699B2 (en) * 2012-03-02 2016-03-30 富士通株式会社 Terminal, route generation method, and route generation program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07264207A (en) * 1994-03-24 1995-10-13 Hitachi Ltd Data terminal equipment connection method to atm exchange network
JPH1132072A (en) * 1997-07-11 1999-02-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Radio packet path determination method in radio network
JP3559508B2 (en) * 2000-08-16 2004-09-02 日本電信電話株式会社 Packet transfer route search method and method for checking communication possibility of wireless node with gateway node

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