JP3853326B2

JP3853326B2 - アドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム及び方法

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Publication number: JP3853326B2
Application number: JP2004060789A
Authority: JP
Inventors: 晟娟趙; 鎭▲ヒュン▼ 辛; 炳人文
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: JP2004274753A; CN1282346C; US7894381B2; US20040174844A1; CN1531286A

Description

本発明は、アドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム及び方法に関し、特に、アドホックネットワーク環境でのデータパケットの損失及び全体システムの過負荷を低減できるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム及び方法に関する。

一般に、モバイルアドホックネットワーク（mobile ad hoc network）は、モバイル端末を無線リンク（wireless link）で連結し、マルチホップ（multi hop）に基盤してコミュニケーションが可能なようにするサービスであって、インフラストラクチャ（infrastructure）のない環境で無線端末機間のネットワーク構成が可能なものである。

ところが、モバイルアドホックネットワークは、無線マルチホップという特性に起因して、モバイルノード（mobile node）間に重なる干渉領域が広いため、データの送受信に際して空中で衝突が生ずる確率が高い。これを防止するために、ＲＴＳ−ＣＴＳ−ＤＡＴＡ−ＡＣＫの過程を用いたチャンネル予約メカニズムを使用するが、これは、ユニキャスト（unicast）時にだけ用いられ、ブロードキャスト（broadcast）時には用いられない。

前記ブロードキャスト時にチャンネル予約メカニズムを使用すれば、周辺の全てのノード各々に対して別々に予約メカニズムを適用しなければならないので、データが近接ノードである１ホップ移動するにも、最小の場合、周辺ノード数＊Ｔ（ＲＴＣ−ＣＴＳ−ＤＡＴＡ−ＡＣＫ）の時間がかかり、最悪の場合には、（１＋衝突回数）｛周辺ノード数＊Ｔ（ＲＴＣ−ＣＴＳ−ＤＡＴＡ−ＡＣＫ）｝の時間がかかるという問題点がある。

したがって、モバイルアドホックネットワークにおけるブロードキャストは、チャンネル予約メカニズムを使用しないので、空中でデータが衝突する可能性が一層高まり、これにより、伝送率に対する信頼性が低下する。

これを補強するために、応答（ack）を基盤とするメカニズムを作る場合、周辺の全てのノードからａｃｋを受けなければならないため、ａｃｋを受けるに最小限周辺ノード数＊Ｔ（ＡＣＫ）の時間がかかる。

図１は、一般的なアドホックネットワーク環境を示す図であって、モバイルアドホックネットワークは、インフラストラクチャ無しにモバイルノードが無線リンクで連結されている。

図示のように、前記モバイルアドホックネットワークでは、ネットワークを構成するノードが移動性によって随時ネットワークトポロジーが変化するので、モバイルアドホックネットワーク内のノードは、近接ノードの状態や全体ネットワークのトポロジーを把握するために、自身のＩＰ及び確認された近接ノードに対する情報を含んでいるハロー（hello）パケットを周期的に交換する。

図２は、従来のアドホックネットワーク環境で各ノードがブロードキャストを実行する過程を示す図であって、モバイルアドホックネットワーク環境で任意のノードＮｉがデータをネットワーク内の全てのノードに伝送するブロードキャストを実行するためには、周辺ノードを介してデータが中継（relay）されるフラッディング（flooding）方式を使用しなければならない。

すなわち、任意のノードｉ（Ｎｉ）がデータをネットワーク内の全てのノードに伝達するためのブロードキャストを実行すれば、図示のように、送信（send）ノードであるＮｉ（ノード３）が送ったデータは、まずＮｉの周辺ノードに伝送される（Ｎ３→（Ｎ１，Ｎ４））。次に、ブロードキャストされるべきデータを受けた周辺ノードは、これをさらに自身の周辺に伝送し（Ｎ１→（Ｎ２，Ｎ６，Ｎ７）、Ｎ４→（Ｎ５，Ｎ６））、周辺ノードは、これをさらに周辺ノードに伝送する過程を繰り返すことによって、ネットワーク内の全てのノードに送信ノードＮｉが送ったデータが伝達される。

ところが、それぞれのノードは、ｏｍｎｉアンテナを用いた無線リンクで連結されているので、ノードの送受信領域が重なるおそれがある。すなわち、ノード３の伝送領域は、ノード１、ノード４の伝送領域と重なっており、ノード１の伝送領域は、ノード２、ノード６、ノード７の伝送領域と重なっている。

したがって、ブロードキャストが衝突無しに伝達されるためには、伝送領域が重なるノード間の伝送がタイミングに従って連続的に行われなければならない（図３参考）。しかしながら、モバイルアドホックネットワークでは、インフラストラクチャを使用しないので、タイミングを合わせることが不可能である。

したがって、全体ノード間のタイミングの不在は、データをブロードキャストする途中に衝突を発生させるようになり、これにより、図４に示されたように、衝突発生以後のデータ伝送に支障をもたらす。結局、一部のノードは、ブロードキャストデータを受信しなくなる。

図５は、従来の他の実施例として、アドホックネットワーク環境で各ノードがブロードキャストを実行する過程を示す図である。

すなわち、一部のノードがブロードキャストデータを受けない状況を防止するために、ブロードキャストデータの再伝送可否を判断すべく、応答（ack）を伝送する方法を使用する。これは、周辺ノードから全てａｃｋを受けなければならないため、ブロードキャスト伝送のために必要な時間は、データパケットが１ホップを移動する時ごとに周辺ノード数に相当する単位時間が増加する結果をもたらすため、ａｃｋの使用は、全体伝送の遅延を大きく増加させる。また、ａｃｋもやはりノードの送受信領域が重なるもので、ａｃｋの伝送時、衝突を避けるために、それぞれのノードでタイミングに合わせて伝達（連続的にａｃｋ伝達）されなければならない（図６参照）。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、所定のノードがデータパケットをブロードキャストした後、中継者シーケンス番号を比較して、ブロードキャスト時、データパケットの損失可否をチェックすることによって、確実にデータパケットをブロードキャストできるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム及び方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、周辺のノードにデータパケットをブロードキャストできる中継者（Relayer）を設定することによって、全体システムの過負荷を低減できるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム及び方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一実施例によるシステムは、データパケットを受信した所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブル(Neighbor Table)に格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果によって、前記ノードに対するデータパケットの再伝送可否を決定する制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の実施例によるシステムは、データパケットを受信し、自身が前記受信されたデータパケットを所定のノードに伝送する中継者であるか否かを判断する判断部と、前記データパケットを受信したノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果によって、前記ノードに対するデータパケットの再伝送可否を決定する制御部とを備えることを特徴とする。

また、制御部は、前記データパケットの伝送時、前記第２の中継者シーケンス番号に１を足した後、前記データパケットに含めて伝送することを特徴とする。

また、前記所定のノードから伝送された管理パケットの情報を基にして作成されたネイバーテーブルを含むメモリ部をさらに備えることを特徴とする。

さらに、前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とし、前記ネイバーテーブルは、管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする。

また、本発明の一実施例による方法は、周辺のノードにデータパケットをブロードキャストする段階と、前記周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階と、前記比較結果によって、前記周辺ノードに対するデータパケットの再伝送可否を判断する段階とを備えることを特徴とする。

また、本発明の他の実施例による方法は、データパケットを受信した後、自身が中継者なのか否かをチェックする段階と、前記チェック結果、中継者である場合、周辺ノードに前記データパケットをブロードキャストする段階と、前記周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階と、前記比較結果によって、前記周辺ノードに対するデータパケットの再伝送可否を判断する段階とを備える。

また、前記チェック結果、自身が中継者である場合、周辺ノードにデータパケットをブロードキャストする段階は、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号に１を増加させる段階と、前記増加させた中継者シーケンス番号及び所定の情報をデータパケットに追加する段階と、前記データパケットの情報をネイバーテーブルに格納する段階と、前記データパケットを周辺のノードにブロードキャストする段階とを備えることを特徴とする。

また、前記周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階は、前記周辺ノードから管理パケットを伝送される段階と、前記周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階とを備えることを特徴とする。

また、前記比較結果によって、データパケットの再伝送可否を判断する段階は、前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一である場合、データパケットの伝送を終了する段階と、前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一でない場合、周辺ノードにデータパケットを再伝送する段階とを備えることを特徴とする。

また、前記デートパケットの再伝送回数は、所定の回数に設定されており、再伝送要請回数が設定された回数を超過する場合、データパケットの再伝送を中止することを特徴とし、前記デートパケットを受信した周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較した結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合、相対的に大きい中継者シーケンス番号をもってネイバーテーブルを更新させることを特徴とする。

また、前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とし、前記ネイバーテーブルは、管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする。

さらに、前記チェック結果、自身が中継者でない場合、受信されたデータパケット情報をネイバーテーブルに格納する段階をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、データパケットの損失可否をチェックすることにより、ブロードキャスト時に発生したデータパケットの損失率を低減することができるので、確実にデータパケットをブロードキャストすることができるという効果がある。

また、ノード間のデータパケットの伝送量を低減することができ、それにより、データパケット間の衝突を減少させることができるので、全体システムの過負荷を低減することができるという効果がある。

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図７は、本発明の一実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステムを概略的に示すブロック図であって、受信部１００、メモリ部１１０、比較部１２０、送信部１３０及び制御部１４０を備えて構成される。

受信部１００は、所定のノード（node）がブロードキャスト（broadcast）したデータパケット（data packet）及び管理パケットを受信する。ここで、データパケットには、周辺ノードのＩＰ、中継者（Relayer）、リンク状態及び中継者シーケンス番号（Relayer Sequence number）などを含み、管理パケットは、アドホックネットワークの一般情報を共有するために伝送されるパケット（例えば、８０２．１１ａのｂｅａｃｏｍ）またはアドホックネットワークに参加／脱退のために伝送されるパケットなどを意味する。ここで、本実施例では、最も代表的な管理パケットとして、ハローパケット（hello packet）を例にして説明する。

メモリ部１１０は、周辺ノードから伝送された管理パケットの情報を基にして作成されたネイバーテーブル（neighbor table）を含むもので、管理パケットを介して周辺ノードの情報が伝送されれば、伝送された管理パケット情報をもってネイバーテーブルを更新する。

比較部１２０は、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較するもので、比較部１２０は、比較結果を制御部１４０に知らせる。ここで、第１の中継者シーケンス番号は、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれたシーケンス番号を示し、第２の中継者シーケンス番号は、中継者が自身のネイバーテーブルに格納しておいた自身の固有シーケンス番号を示すものと理解することができる。また、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較した結果、中継者シーケンス番号が同一である場合、制御部１４０は、周辺ノードにデータパケットが正常にブロードキャストされたものと判断する。もし、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較した結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合、制御部１４０は、ブロードキャスト時にデータパケットが紛失されたものと判断する。

送信部１３０は、データパケットまたは管理パケットを周辺のノードにブロードキャストする。

制御部１４０は、前記比較部１２０の比較結果によってデータパケットの再伝送可否を決定するものである。すなわち、比較部１２０からブロードキャストシーケンス番号の比較結果を受信すれば、それによるデータパケットの損失可否を判断し、判断結果によってデータパケットの再伝送可否を決定する。また、前記第２の中継者シーケンス番号に１を足し、前記データパケットに含めた後、送信部１３０を介して周辺のノードにブロードキャストする。

図８は、本発明の他の実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステムを概略的に示すブロック図であって、受信部２００、判断部２１０、メモリ部２２０、比較部２３０、送信部２４０及び制御部２５０を備えて構成される。

受信部２００は、所定のノードがブロードキャストしたデータパケット及び管理パケットを受信するもので、前記図７の受信部１００と同様な役目をする。

判断部２１０は、所定のノードがブロードキャストしたデータパケットを受信し、自身が中継者（Relayer）なのか否かを判断するものである。ここで、Ｒｅｌａｙｅｒとは、所定のノードが伝送した（Sender）データパケットを周辺のノードにブロードキャストする役目をするものを言い、アドホックネットワーク上に存在するノードの中にＲｅｌａｙｅｒに設定されたノードのみが周辺ノードにデータパケットをブロードキャストすることができる。また、Ｒｅｌａｙｅｒ（またはＳｅｎｄｅｒ）は、第２の中継者シーケンス番号を更新した後、データパケットに追加して伝送する。一方、Ｒｅｌａｙｅｒの選定は、各々ノードのネイバーテーブルを基にして最も多いノードの情報を有しているノードをＲｅｌａｙｅｒに選定する。

データパケットを受信したノードが、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かを判断する方法については後述する。

メモリ部２２０は、周辺ノードから伝送された管理パケットの情報を基にして作成されたネイバーテーブル（neighbor table）を含むもので、管理パケットを介して周辺ノードの情報が伝送されれば、伝送された管理パケット情報をもってネイバーテーブルを更新する。

比較部２３０は、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較するもので、比較部２３０は、比較結果を制御部２５０に知らせる。ここで、第１の中継者シーケンス番号は、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれたシーケンス番号を示し、第２の中継者シーケンス番号は、中継者が自身のネイバーテーブルに格納しておいた自身の固有シーケンス番号を示すものと理解することができる。また、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較した結果、中継者シーケンス番号が同一である場合、制御部２５０は、周辺ノードにデータパケットが正常にブロードキャストされたものと判断する。もし、所定のノードが伝送した管理パケットに含まれた前記第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較した結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合、制御部２５０は、ブロードキャスト時にデータパケットが紛失されたものと判断する。

送信部２４０は、データパケットまたは管理パケットを周辺のノードにブロードキャストする。

制御部２５０は、前記比較部２３０の比較結果によってデータパケットの再伝送可否を決定するものである。すなわち、比較部２３０からブロードキャストシーケンス番号の比較結果を受信すれば、それによるデータパケットの損失可否を判断し、判断結果によってデータパケットの再伝送可否を決定する。また、前記第２の中継者シーケンス番号に１を足し、前記データパケットに含めた後、送信部２４０を介して周辺のノードにブロードキャストする。

図９は、本発明の一実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法においてデータパケットをブロードキャストする過程を概略的に示す流れ図である。まず、所定のノード（ｓｅｎｄｅｒ）が自身のシーケンス番号（第２の中継者シーケンス番号）に１を増加させ（Ｓ１００）、増加されたシーケンス番号及び所定の情報（周辺ノードのＩＰ、ｒｅｌａｙｅｒ、リンク状態など）をデータパケットに追加する（Ｓ１０２）。

次に、データパケットの情報をメモリ部１１０内のネイバーテーブルに格納した後、送信部１３０を介して周辺のノードにデータパケットをブロードキャストする（Ｓ１０４、Ｓ１０６）。

次に、Ｓｅｎｄｅｒは、周辺ノードが伝送した管理パケット（すなわちハローパケット）を受信部１００を介して受信し、比較部１２０で前記ハローパケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する（Ｓ１０８、Ｓ１１０）。ここで、比較結果、中継者シーケンス番号が同一である場合（Ｓ１１２で「ＹＥＳ」）、制御部１４０は、周辺ノードにデータパケットが正常にブロードキャストされたものと判断し、データパケットの伝送を終了し（Ｓ１１２、Ｓ１１４）、もし、比較結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合（Ｓ１１２で「ＮＯ」）、制御部１４０は、周辺ノードにブロードキャストするときにデータパケットが紛失されたものと判断し、データパケットを再伝送する（Ｓ１１２、Ｓ１１６）。

また、デートパケットの再伝送回数ｎは、所定の回数αに設定されており、再伝送要請回数が設定された回数を超過する場合、データパケットの再伝送を中止し、相対的に大きい中継者シーケンス番号をもってネイバーテーブルを更新させる（Ｓ１１８ないしＳ１２４）。

一方、ネイバーテーブルは、管理パケット（すなわちハローパケット）の情報を基にして所定時間ごとに更新される。

図１０は、本発明の他の実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法においてデータパケットを受信した後にＲｅｌａｙｅｒなのか否かを判断する過程を概略的に示す流れ図である。まず、所定のノード（ｓｅｎｄｅｒ）から伝送されたデータパケットを受信した後、判断部２１０で自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かをチェックする（Ｓ２００、Ｓ２０２）。ここで、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かをチェックする方法は、ブロードキャストされたデータパケットに含まれたＲｅｌａｙｅｒ情報から分かる。すなわち、所定のノード（ｓｅｎｄｅｒ）から伝送されたデータパケットに含まれたＲｅｌａｙｅｒ情報には、Ｒｅｌａｙｅｒに設定されたノード情報が含まれており、データパケットを受信したノードは、受信されたデータパケットを分析し、Ｒｅｌａｙｅｒ情報に自身のノードが設定されているか否かを確認することによって、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かを確認することができる。ここで、本実施例では、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かを確認する方法として、データパケットに格納されたＲｅｌａｙｅｒ情報を分析する方法を例示しているが、前記実施例だけでなく、多様な他の実施例を用いてＲｅｌａｙｅｒなのか否かを判断できる。

次に、チェック結果、自身がＲｅｌａｙｅｒである場合（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、周辺ノードにデータパケットをブロードキャストする。ここで、周辺のノードにデータパケットをブロードキャストするために、前記図９で説明した段階Ｓ１００ないし段階Ｓ１２４を実行する（Ｓ２０４、Ｓ２０６）。

一方、チェック結果、自身がＲｅｌａｙｅｒでない場合には（Ｓ２０４で「ＮＯ」）、伝送されたデータパケットを自身のネイバーテーブルに格納する（Ｓ２０８）。

図１１は、本発明によるアドホックネットワーク環境での各ノード間の連結状態とネイバーテーブルを示す図である。

図示のように、アドホックネットワーク環境でそれぞれのノードは、ハローパケットを交換することによって、近接ノードに関する情報をテーブルに管理する。すなわち、既存に存在する近接ノードの情報テーブルに、近接ノードがハローパケットを介して最近に伝送した中継者シーケンス番号を格納する。ここで、ハローパケットは、周辺ノード各々に対してＩＰ、リンク状態とともに周辺ノードから最近に受信した中継者シーケンス番号情報を含んでいる。

例えば、図示のネイバーテーブルは、ノード２のネイバーテーブルに、ノード２の周辺ノードであるノード１及びノード７の連結状態と、最近に伝送した中継者シーケンス番号が格納されている。

図１２は、本発明によるアドホックネットワーク環境で近接ノードにデータパケットを介してシーケンス番号を伝送する過程を示す図である。図示のように、データパケットをブロードキャストする所定のノード（ｓｅｎｄｅｒ）（例えば、ノード３）は、周辺のノードにデータパケットをブロードキャストする時、自身のシーケンス番号（第２の中継者シーケンス番号）に１を足した後、更新された中継者シーケンス番号をデータパケットに追加して伝送する。

次に、所定のノード（ノード３）から伝送されたデータパケットを受信した周辺ノード（ノード１、ノード４）は、受信された前記中継者シーケンス番号でなく、自身のブロードキャストシーケンス番号に１を足した後、更新された中継者シーケンス番号をデータパケットに追加して周辺のノード（ノード１→ノード２、ノード６、ノード７、ノード４→ノード５、ノード６）に伝送する。

一方、アドホックネットワーク環境に存在する全てのノードが、受信したデータパケットを周辺ノードに全てブロードキャストする場合、データ伝送による遅延が発生するので、本発明では、Ｒｅｌａｙｅｒに選定されたノード（ノード１、ノード４、ノード６）のみデートパケットを周辺ノードにブロードキャストする。

図１２を参照して本発明による好ましい実施例を説明する。

まず、ノード３（ｓｅｎｄｅｒ）が自身のシーケンス番号に１を増加させ、更新された中継者シーケンス番号（第２の中継者シーケンス番号）及び所定の情報（周辺ノードのＩＰ、ｒｅｌａｙｅｒ、リンク状態など）をデータパケットに追加し、ネイバーテーブルに格納した後、周辺のノード（ノード１、ノード４）にデータパケットをブロードキャストする。

次に、ノード３は、周辺ノード（ノード１、ノード４）が伝送したハローパケットを受信し、ハローパケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する。

前記比較結果、中継者シーケンス番号が同一である場合には、周辺ノード（ノード１、ノード４）にデータパケットが正常にブロードキャストされたものと判断し、ノード３は、データパケットの伝送を終了し、比較した結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合には、周辺ノード（ノード１、ノード４）にブロードキャスト時にデータパケットが紛失されたものと判断し、ノード３は、データパケットを周辺ノード（ノード１、ノード４）に再伝送する。

ここで、データパケットの再伝送回数は、所定の回数に設定されており、再伝送回数が設定された回数を超過する場合、ノード３は、周辺ノード（ノード１、ノード４）にデータパケットを再伝送するのを中止する。

次に、ノード３から伝送されたデータパケットを受信したノード１及びノード４は、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かをチェックする。ここで、ノード１を例にして説明する。

ノード１が受信されたデータパケットを分析し、データパケットに含まれたＲｅｌａｙｅｒ情報から自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かを確認する。

確認結果、自身がＲｅｌａｙｅｒである場合、周辺ノード（ノード２、ノード６、ノード７）にデータパケットをブロードキャストする。ここで、周辺のノード（ノード２、ノード６、ノード７）にデータパケットをブロードキャストするために、前記ノード３が実行した過程を同様に実行する。

次に、ノード１からデータパケットを伝送された周辺ノード（ノード２、ノード６、ノード７）は、自身がＲｅｌａｙｅｒなのか否かをチェックする。チェック結果、ノード２及びノード７は、Ｒｅｌａｙｅｒでないから、伝送されたデータパケットを自身のネイバーテーブルに格納し、ノード６は、自身がＲｅｌａｙｅｒであるから、周辺ノード（ノード８、ノード９）にデータパケットをブロードキャストする。

したがって、本発明では、データパケットをブロードキャストした後、データパケットをブロードキャストした中継者の第２の中継者シーケンス番号と、ブロードキャストされたデータパケットを受信したノードの管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号とを比較することによって、データパケットの損失可否をチェックすることができ、データパケットの損失時にさらに伝送することができる。

また、本発明では、アドホックネットワーク環境に存在するノードの中にＲｅｌａｙｅｒに設定されたノードのみがデータパケットをブロードキャストするようにすることによって、ノード間のデータパケットの伝送量を低減することができ、それによってデータパケット間の衝突を減少させることができる。

本発明は、本発明の技数的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技数内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

一般的なアドホックネットワーク環境を示す図である。従来のアドホックネットワーク環境で各ノードがブロードキャストを実行する過程を示す図である。従来のアドホックネットワーク環境でブロードキャストが衝突無しに伝達されるために領域が重なるノード間の伝送タイミングを示す図である。従来のアドホックネットワーク環境でブロードキャスト時の衝突発生を示す図である。従来の他の実施例として、アドホックネットワーク環境で各ノードがブロードキャストを実行する過程を示す図である。従来のアドホックネットワーク環境で応答データが衝突無しに伝達されるために領域が重なるノード間の伝送タイミングを示す図である。本発明の一実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステムを概略的に示すブロック図である。本発明の他の実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステムを概略的に示すブロック図である。本発明の一実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法においてデータパケットをブロードキャストする過程を概略的に示す流れ図である。本発明の他の実施例によるアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法においてデータパケットを受信した後にＲｅｌａｙｅｒなのか否かを判断する過程を概略的に示す流れ図である。本発明によるアドホックネットワーク環境での各ノード間の連結状態とネイバーテーブルを示す図である。本発明によるアドホックネットワーク環境で近接ノードにデータパケットを介してシーケンス番号を伝送する過程を示す図である。

符号の説明

１００、２００受信部
１１０、２２０メモリ部
１２０、２３０比較部
１３０、２４０送信部
１４０、２５０制御部
２１０判断部

Claims

データパケットおよび管理パケットを相互に送受信する複数のノードを有し、前記複数のノード間で前記データパケット又は管理パケットをブロードキャストするシステムであって、
前記複数のノードは、
自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた情報であって前記ノードによって前記データパケット又は管理パケットが再伝送された回数を示す情報である第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブル(Neighbor Table)に格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果によって、前記ノードに対するデータパケットの再伝送可否を決定する制御部と、
を備え、
前記ネイバーテーブルは、前記比較部における比較がされた後に、前記自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号を前記第２の中継者シーケンス番号として格納する更新をするものであることを特徴とするアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記制御部は、前記比較部の比較結果として第１の中継者シーケンス番号と第２の中継者シーケンス番号とが異なる場合、前記データパケット又は管理パケットの再伝送をするとともに、前記データパケット又は管理パケットの再伝送時、前記第２の中継者シーケンス番号に１を足したものを前記第１の中継者シーケンス番号として、前記データパケット又は管理パケットに含めて伝送することを特徴とする請求項１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記所定のノードから伝送された管理パケットの情報を基にして作成されたネイバーテーブルを含むメモリ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記ネイバーテーブルは、前記管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする請求項３に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
データパケットおよび管理パケットを相互に送受信する複数のノードを有し、前記複数のノード間で前記データパケット又は管理パケットをブロードキャストするシステムであって、
前記複数のノードは、
前記データパケットを受信し、自身が前記受信されたデータパケットを所定のノードに伝送する中継者であるか否かを判断する判断部と、
自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた情報であって前記ノードによって前記データパケット又は管理パケットが再伝送された回数を示す情報である第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果によって、前記ノードに対するデータパケットの再伝送可否を決定する制御部とを備え、
前記ネイバーテーブルは、前記比較部における比較がされた後に、前記自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号を前記第２の中継者シーケンス番号として格納する更新をするものであることを特徴とするアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記制御部は、前記比較部の比較結果として第１の中継者シーケンス番号と第２の中継者シーケンス番号とが異なる場合、前記データパケット又は管理パケットの再伝送をするとともに、前記データパケット又は管理パケットの再伝送時、前記第２の中継者シーケンス番号に１を足したものを前記第１の中継者シーケンス番号として、前記データパケット又は管理パケットに含めて伝送することを特徴とする請求項６に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記所定のノードから伝送された管理パケットの情報を基にして作成されたネイバーテーブルを含むメモリ部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
前記ネイバーテーブルは、管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする請求項８に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストするシステム。
データパケットおよび管理パケットを相互に送受信する複数のノードを有するシステムにおいて、前記複数のノード間で前記データパケット又は管理パケットをブロードキャストする方法であって、
前記複数のノードの一つが、周辺のノードにデータパケット又は管理パケットをブロードキャストする段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた情報であって前記ノードによって前記データパケット又は管理パケットが再伝送された回数を示す情報である第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、前記比較結果によって、自身の他の周辺ノードに対するデータパケットの再伝送可否を判断する段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、前記比較する段階の後に、前記自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号を前記第２の中継者シーケンス番号として前記自身のネイバーテーブルに格納する更新をする段階と
を実行することを特徴とするアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記複数のノードの一つが周辺ノードにデータパケット又は管理パケットをブロードキャストする段階は、
自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号に１を増加させる段階と、
前記増加させた中継者シーケンス番号及び所定の情報をデータパケットに追加する段階と、
前記データパケットの情報をネイバーテーブルに格納する段階と、
前記データパケットを周辺のノードにブロードキャストする段階とを備えることを特徴とする請求項１１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記比較する段階は、
前記周辺ノードから管理パケットを伝送される段階と、
前記伝送された管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階とを備えることを特徴とする請求項１１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記再伝送可否を判断する段階は、
前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一である場合、データパケットの伝送を終了する段階と、
前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一でない場合、周辺ノードにデータパケットを再伝送する段階とを備えることを特徴とする請求項１１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記デートパケットの再伝送回数は、所定の回数に設定されており、再伝送要請回数が設定された回数を超過する場合、データパケットの再伝送を中止することを特徴とする請求項１４に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記比較する段階の結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合、相対的に大きい中継者シーケンス番号をもって前記ネイバーテーブルを更新させることを特徴とする請求項１５に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記ネイバーテーブルは、管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする請求項１１に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
データパケットおよび管理パケットを相互に送受信する複数のノードを有するシステムにおいて、前記複数のノード間で前記データパケット又は管理パケットをブロードキャストする方法であって、
前記複数のノードのそれぞれが実行する段階であって、前記データパケットを受信した後、自身が中継者なのか否かをチェックする段階と、
前記複数のノードのそれぞれが実行する段階であって、前記チェック結果、中継者である場合、周辺ノードに前記データパケットをブロードキャストする段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、当該周辺ノードが受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた情報であって前記ノードによって前記データパケット又は管理パケットが再伝送された回数を示す情報である第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、前記比較結果によって、自身の他の周辺ノードに対するデータパケットの再伝送可否を判断する段階と、
前記周辺ノードのそれぞれが実行する段階であって、前記比較する段階の後に、前記自身が受信した前記データパケット又は管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号を前記第２の中継者シーケンス番号として前記自身のネイバーテーブルに格納する更新をする段階と
を実行することを特徴とするアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記チェック結果、自身が中継者である場合、周辺ノードにデータパケット又は管理パケットをブロードキャストする段階は、
自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号に１を増加させる段階と、
前記増加させた中継者シーケンス番号及び所定の情報をデータパケットに追加する段階と、
前記データパケットの情報をネイバーテーブルに格納する段階と、
前記データパケットを周辺のノードにブロードキャストする段階とを備えることを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記比較する段階は、
前記周辺ノードから管理パケットを伝送される段階と、
前記周辺ノードが伝送した管理パケットに含まれた第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とを比較する段階とを備えることを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記再伝送可否を判断する段階は、
前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一である場合、データパケットの伝送を終了する段階と、
前記比較結果、第１の中継者シーケンス番号と、自身のネイバーテーブルに格納された第２の中継者シーケンス番号とが同一でない場合、周辺ノードにデータパケットを再伝送する段階とを備えることを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記デートパケットの再伝送回数は、所定の回数に設定されており、再伝送要請回数が設定された回数を超過する場合、データパケットの再伝送を中止することを特徴とする請求項２２に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記比較する段階の結果、中継者シーケンス番号が同一でない場合、相対的に大きい中継者シーケンス番号をもって前記ネイバーテーブルを更新させることを特徴とする請求項２３に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記データパケットは、周辺ノードのＩＰ、中継者、リンク状態及び中継者シーケンス番号のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記ネイバーテーブルは、管理パケットの情報を基にして所定時間ごとに更新されることを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。
前記チェック結果、自身が中継者でない場合、受信されたデータパケット情報を前記ネイバーテーブルに格納する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載のアドホックネットワーク環境で確実にブロードキャストする方法。