JP5072536B2 - 移動アドホックネットワークシステム - Google Patents
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Description
ソースノードから中間ノードを介して目的ノードに到る通信経路を動的に設定可能な移動アドホックネットワークシステムにおける前記中間ノードとなる通信装置において、
自己である前記通信装置を前記中間ノードとする通信経路であって既に設定されている通信経路に要求される要求品質と優先度とを記憶する記憶部と、
前記移動アドホックネットワークシステムを構成する他のノードから自己である前記通信装置を前記中間ノードとする新たな通信経路の設定のリクエストであって新たな前記通信経路に要求される要求品質と優先度とを含むリクエストを受信する中間側通信部と、
前記中間側通信部が受信した前記リクエストの示す新たな前記通信経路の前記要求品質と前記記憶部が記憶している既に設定された前記通信経路に要求される前記要求品質との双方を自己である前記通信装置の資源によって満たすことが可能かを判定し、満たすことができないと判定すると、既に設定されている前記通信経路の前記優先度と前記リクエストの示す新たな前記通信経路の前記優先度とのうち、前記優先度の高いほうの前記通信経路に自己である前記通信装置の前記資源を割り当てる中間側処理部と
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1における移動ノード101のハードウェア構成図である。図1において、移動ノード101は、プログラムを実行するCPU810(中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU810は、バス811を介してROM(Read Only Memory)812、RAM(Random Access Memory)813、通信部814、フラッシュメモリ820と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。フラッシュメモリ820の代わりに、磁気ディスク装置を用いても良い。
(1)ここで「RREQQ」とは、サービス品質ルート要求を示す。
(2)サービス品質ルート応答である「RREPQ」とは、「RREQQ」に対する目的ノードからの応答である。
(3)サービス品質ルート確定である「CONFQ」とは、「RREPQ」を受信したソースノードが目的ノードに送信する情報である。
(4)サービス品質エラーを示すメッセージである「RERRQ」とは、中継するべきトラフィックを既存のトラフィックから既存のトラフィックよりも優先度の高い新規なトラフィックに切り替えた中間ノードが、既存のトラフィックのソースノードに向けて送信するエラーメッセージである。
(5)これら、「RREQQ」、「RREPQ」、「CONFQ」、「RERRQ」は、先行技術として示した特開2004−56787号公報の場合と同様である。
図4は、移動アドホックネットワークシステム1000の動作概要を示すフローチャートである。図4及び前述の図2を参照して、移動アドホックネットワークシステム1000の動作概要を説明する。図4は、移動アドホックネットワークシステム1000において、図2に示すように新規にノード109をソースノードとし、ノード104を目的ノードとするトラフィック202を送信する手続きを行う処理フローである。
「RREQQ」は、「QoSパラメータ」(要求品質、優先度を含む)、「ソースノードのアドレス」、「目的ノードのアドレス」などを含む。
「RREQQ」は、自己である移動ノードを中間ノードとする新たな通信経路の設定のリクエストであって新たな通信経路に要求される要求品質と優先度とを含むリクエストである。
また「QoSパラメータ」には、利用可能な帯域、誤り率、伝送遅延、遅延揺らぎ、耐久性などの要求品質のいずれか一つ以上を設定することが出来る。また「QoSパラメータ」は、トラフィック転送の優先度を含むことができる。優先度を指定しない場合は、優先度なしとしてトラフィックを扱う。トラフィックにはトラフィックフローを識別するためのフローIDを含んでいる。
図5は、ソースノード109が生成した「RREQQ」が伝搬する様子を示した図である。図6は「RREQQ」を受信したノードのフロー処理(S103の詳細)を示す。図5の伝播は、図6のフローチャートに基づく。
図7は、目的ノード104が生成した「RREPQ」が伝搬する様子を示した図である。図8は「RREPQ」を受信したノードのフロー処理を示す。図7の伝播は、図8のフローチャートに基づく。図7に示すように「RREPQ」は「RREQQ」の経路を戻る。
図9は、ソースノード109が生成した「CONFQ」が伝搬する様子を示した図である。図10は「CONFQ」を受信したノードのフロー処理を示す。図9の伝播は、図10のフローチャートに基づく。図9に示すように「CONFQ」は、ソースノードのCONFQ処理部14が選択した経路を伝播する。
図16〜図23を参照して、実施の形態2を説明する。
図17は、移動アドホックネットワークシステム1000の動作概要を示すフローチャートである。図17及び前述の図16を参照して、移動アドホックネットワークシステム1000の動作概要を説明する。図17は、移動アドホックネットワークシステム1000において、図16に示すように新規にノード101をソースノードとし、ノード110を目的ノードとするトラフィック201を再度ルーティングする手続きを行う処理フローである。即ち、図16において、低優先度のトラフィック201が形成されていたところに、後から高優先度のトラフィック202が形成されたため、トラフィック201が消滅したため、ソースノード101は、目的ノード110へのリルート処理を行なう場合である。
「RREQQ」は、「QoSパラメータ」(要求品質、優先度を含む)、「ソースノードのアドレス」、「目的ノードのアドレス」などを含む。
図18は、ソースノード101が生成したRフラグ(Rerouteフラグ)付き「RREQQ」が伝搬する様子を示した図である。Rフラグは、リルート処理を示すフラグである。図19はRフラグ付き「RREQQ」を受信したノードの処理(S103bの詳細)を示す。図18の伝搬は、図19のフローチャートに基づく。
図20は目的ノード110が生成した「RREPQ」が伝搬する様子を示した図である。図21は「RREPQ」を受信したノードのフロー処理を示す。図20の伝播は、図21のフローチャートに基づく。
次に、図24〜図31を用いて実施の形態3を説明する。以上の実施の形態2では、トラフィック競合を回避するための再ルーティングがトラフィックを回避するルートを発見できない場合に一時停止もしくは中断および一時停止からの送信再開をするようにしたものであるが、この実施の形態3では、災害時の人命に関わるような緊急性の高いメッセージ送信するといった場合に、ノードもしくはリンクの競合の有無に関わらず、既存のトラフィックの転送を停止させることで、迅速にルートを確立する実施形態を示す。
図25は、緊急メッセージを送信する移動ノード317が「RREQQ」に緊急性の高いトラフィックにE(Emergency)フラグ(緊急フラグ)を付加し伝搬させた様子を示した図である。図26は、Eフラグ付き「RREQQ」を受信したフロー処理を示す。図25の伝搬は、図26のフローチャートに基づく。
図27に示すように、無線通信部11を介して「RREPQ」を受信した移動ノード309,314,313,317は、RREPQ処理部13により、図21に示すフローに従い処理を行う。
図27に示すように、ノード309の隣接ノードであるノード303,304,305,308,310,314は、ノード309が次ノード313へ送信した「RREPQ」を、無線通信部11を介してoverloadする(ステップS702b)。「RREPQ」をoverloadしたノードはRREPQ処理部13により、Eフラグ付き「RREQQ」によりトラフィックを停止したか否かを判断する(ステップS703b)。なお、ノードは、Eフラグ付き「RREQQ」によりトラフィックを停止した場合には、そのことを記憶する。ノード303のようにトラフィックを停止していた場合は(ステップS703bのYES)、「RREPQ」に示されるルートと停止したトラフィック204aのルートを比較しノード・ルートの競合が発生しないか判断する(ステップS704b)。競合が発生する場合は(ステップS704bのYES)、何もせず終了する(ステップS706b)。競合が発生しない場合は(ステップS704bのNO)、ノード303で停止したトラフィック204の送信を再開する(ステップS705b)。
Claims (4)
- 通信装置であるソースノードから通信装置である中間ノードを介して通信装置である目的ノードに到る通信経路を動的に設定可能な移動アドホックネットワークシステムにおいて、
通信装置である前記中間ノードは、
自己である前記通信装置を前記中間ノードとする通信経路であって既に設定されている通信経路に要求される要求品質と優先度とを記憶する記憶部と、
前記移動アドホックネットワークシステムを構成する他のノードから自己である前記通信装置を前記中間ノードとする新たな通信経路の設定のリクエストであって新たな前記通信経路に要求される要求品質と優先度とを含むリクエストを受信する中間側通信部と、
前記中間側通信部が受信した前記リクエストの示す新たな前記通信経路の前記要求品質と前記記憶部が記憶している既に設定された前記通信経路に要求される前記要求品質との双方を自己である前記通信装置の資源によって満たすことが可能かを判定し、満たすことができないと判定すると、既に設定されている前記通信経路の前記優先度と前記リクエストの示す新たな前記通信経路の前記優先度とのうち、前記優先度の高いほうの前記通信経路に自己である前記通信装置の前記資源を割り当て、前記リクエストの示す新たな前記通信経路に自己である前記通信装置の前記資源を割り当てた場合には、既に設定されている前記通信経路を介することによりそのソースノードに伝達可能なメッセージであってエラーの発生を通知するエラーメッセージを生成する中間側処理部と
を備えるとともに、
前記中間側通信部は、
前記中間側処理部が生成した前記エラーメッセージを既に設定されている前記通信経路のソースノードに向けて送出し、
既に設定されている前記通信経路の前記ソースノードは、
前記エラーメッセージを受信するソース側通信部と、
前記ソース側通信部が前記エラーメッセージを受信すると、既に設定されている前記通信経路の目的ノードへの新たな通信経路を確立する処理を開始するソース側処理部と
を備え、
前記ソースノードは、
新たな通信経路を確立する前記処理として、前記新たな通信経路の前記優先度と前記品質とを含むとともに前記新たな通信経路の確立処理であるリルート処理を示すフラグを付加したリルートフラグ付きリクエストを生成し、生成された前記リルートフラグ付きリクエストをブロードキャストし、
前記中間ノードは、
ブロードキャストされた前記リルートフラグ付きリクエストを受信すると、自己の資源で前記リルートフラグ付きリクエストに含まれる前記品質を満たすことができるかどうかを判定し、満たすことができると判定すると、受信された前記リルートフラグ付きリクエストに自身の中継履歴を付加してブロードキャストし、
前記目的ノードは、
前記中間ノードによってブロードキャストされた前記リルートフラグ付きリクエストを受信すると、受信された前記リルートフラグ付きリクエストに対応するリプライであって、前記リルートフラグ付きリクエストに含まれる前記優先度を含むとともに前記リルートフラグに対応するフラグを付加した対応フラグ付きリプライを生成し、生成された前記対応フラグ付きリプライに前記リルートフラグ付きリクエストが伝達された前記ソースノードから自身までの経路を前記対応フラグ付きリプライの送信経路として指定する経路指定を含めて前記対応フラグ付きリプライを送信し、
前記中間ノードは、
前記対応フラグ付きリプライを受信すると、前記対応フラグ付きリプライに含まれる優先度よりも優先度の高いトラフィックを自身が転送しているかどうかを判定し、転送していると判定すると、受信された前記対応フラグ付きリプライに待機を示す待機フラグを付加して送信し、
前記ソースノードは、
前記待機フラグが付加された前記対応フラグ付きリプライを受信する
ことを特徴とする移動アドホックネットワークシステム。 - 前記ソースノードは、
前記待機フラグが付加された前記対応フラグ付きリプライを受信すると、前記新たな通信経路を確立する前記処理を中止することを特徴とする請求項1記載の移動アドホックネットワークシステム。 - 前記中間ノードは、
既存トラフィックに自身の資源を割り当てていた場合に、割り当てていた自身の資源を解放すると、前記待機フラグをセットして前記対応フラグ付きリプライを送信したことがあるかどうかを判定し、送信したことがあると判定すると、前記新たな通信経路を確立する前記処理の再開を前記ソースノードに指示する再開指示信号を生成し、生成された前記再開指示信号を前記ソースノード宛てに送信し、
前記ソースノードは、
前記中間ノードから前記再開指示信号を受信すると、新たな通信経路を確立する前記処理を再開することを特徴とする請求項2記載の移動アドホックネットワークシステム。 - 前記ソースノードは、
新たな通信経路に要求される品質を含むとともに緊急を示す緊急フラグを付加した緊急フラグ付きリクエストを生成し、生成された前記緊急フラグ付きリクエストをブロードキャストし、
前記中間ノードは、
前記緊急フラグ付きリクエストを受信すると、自己の資源で前記緊急フラグ付きリクエストに含まれる前記品質を満たすことができるかどうかを判定し、満たすことができると判定すると、自身が中継している既存トラフィックがあるかどうかを判定し、あると判定すると、既存トラフィックの中継を中止するとともに、受信された前記緊急フラグ付きリクエストに自身の中継履歴を付加してブロードキャストし、
前記目的ノードは、
前記中間ノードによりブロードキャストされた前記緊急フラグ付きリクエストを受信すると、受信された前記緊急フラグ付きリクエストに対応する緊急フラグ対応リプライを生成し、生成された前記緊急フラグ対応リプライに前記緊急フラグ付きリクエストが伝達された前記ソースノードから自身までの経路を前記緊急フラグ対応リプライの送信経路として指定する経路指定を含めて送信し、
前記中間ノードは、
前記緊急フラグ対応リプライを受信すると、前記緊急フラグ付きリクエストを受信した時に前記既存トラフィックの中継を中止したかどうかを判定し、中止したと判定すると、前記緊急フラグ対応リプライに含まれる経路指定に自身が含まれるかどうかを判定し、自身が含まれていないと判定すると、前記緊急フラグ付きリクエストを受信した時に中止した前記既存トラフィックの中継を再開することを特徴とする請求項1記載の移動アドホックネットワークシステム。
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