JP2010171577A - Radio communication device and radio communication system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication device and a radio communication system, capable of reducing the number of the radio communication devices which perform retransmission upon flooding from a specified node which performs advertising. <P>SOLUTION: The radio communication device includes: a Hello message processing part 201 for obtaining the minimum number of hops from an advertising node in a 2-hop adjacent node which is adjacent to an adjacent node adjacent to the present node and is not adjacent to the present node; and an MPR calculation part 205 for obtaining one, two or more adjacent nodes for relaying a flooding packet transmitted by the present node among the adjacent nodes on the basis of at least the minimum number of hops from the advertising node of the 2-hop adjacent node. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、アドホックネットワークを構築する無線通信装置、及び無線通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication device that constructs an ad hoc network, and a wireless communication system.

アドホックネットワーク内の広告を行うときや、ルーティングプロトコルであるAODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)やOLSR(Optimized Link State Routing)での経路構築時には、メッセージのフラッディングが行われる。フラッディングが行われる際に、メッセージを再送する無線通信装置(以下「ノード」ともいう。)が必要以上に多いと帯域を無駄に消費することになる。
そこで、IETF(Internet Engineering Task Force)RFC3626において規定されているOLSRでは、MPR(Multipoint Relay)集合を用いて再送ノードを減らしている(非特許文献1参照)。
When advertising in an ad hoc network is performed, or when a route is constructed using an AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) or OLSR (Optimized Link State Routing) that is a routing protocol, message flooding is performed. When flooding is performed, if there are more radio communication apparatuses (hereinafter also referred to as “nodes”) that retransmit messages than necessary, bandwidth is wasted.
Therefore, in the OLSR defined in IETF (Internet Engineering Task Force) RFC 3626, the number of retransmission nodes is reduced using an MPR (Multipoint Relay) set (see Non-Patent Document 1).

OLSRでは、各ノードが、隣接ノードのアドレスを含むHelloメッセージを定期的に送信する。これにより、各ノードは、隣接ノードと2ホップ隣接ノードとを知ることができる。MPR集合とは、あるノードvが送信したメッセージを、ノードvの2ホップ先のノードに届けるのに必要な中継ノードの集合である。
MPR集合の情報をHelloメッセージに含めて送信することで、フラッディング時に再送するノードを通知する。
Helloメッセージを受け取ったノードは、Helloパケットに含まれるMPR集合の情報をもとに、自ノードをMPRとして選択しているノードの集合(MPRセレクタ集合)の情報を作成する。
In OLSR, each node periodically transmits a Hello message including the address of an adjacent node. Thereby, each node can know an adjacent node and a 2-hop adjacent node. The MPR set is a set of relay nodes necessary for delivering a message transmitted by a certain node v to a node that is two hops ahead of the node v.
By transmitting the information of the MPR set in a Hello message, the node to be retransmitted at the time of flooding is notified.
The node that has received the Hello message creates information on a set of nodes (MPR selector set) that has selected its own node as an MPR, based on information on the MPR set included in the Hello packet.

そして、ノードvが送信したフラッディングメッセージを受信したノードuは、そのメッセージを初めて受信し、かつノードvがMPRセレクタ集合に含まれているとき、メッセージを再送する。
ノードuが再送を行ったとき、ノードuが再送したメッセージを受信したノードが同じ動作を行うことにより、再送ノードを少なくしてフラッディングを実現している(例えば、非特許文献2参照)。
Then, the node u receiving the flooding message transmitted by the node v receives the message for the first time, and resends the message when the node v is included in the MPR selector set.
When the node u retransmits, the node that received the message retransmitted by the node u performs the same operation, thereby reducing the number of retransmitted nodes and realizing flooding (see, for example, Non-Patent Document 2).

IETF MANET RFC3626,(October 2003)IETF MANET RFC3626, (October 2003) 小出俊夫、”P2Pとワイヤレスの交差点第6回OLSR(Optimized Link State Routing)プロトコル”、[online]、株式会社 インプレス、[2009年1月6日検索]、インターネット<URL:http://internet.watch.impress.co.jp/www/column/wp2p/wp2p06.htm>Toshio Koide, “P2P and Wireless Intersection 6th OLSR (Optimized Link State Routing) Protocol”, [online], Impress, Inc., [January 6, 2009 search], Internet <URL: http: // internet .watch.impress.co.jp / www / column / wp2p / wp2p06.htm>

しかしながら、従来の技術では、特定のノードからのフラッディングの際に、必要のないノードもメッセージの再送を行う場合がある、という問題点があった。   However, the conventional technique has a problem in that unnecessary nodes may retransmit messages when flooding from a specific node.

例えば、図5に示すネットワークを用いて、従来の技術により、MPRを用いたフラッディングの際に、必要のないノードがメッセージの再送を行う場合を説明する。
図5において、実線は2つノードが隣接していることを示す。また、実線の矢印は、各ノードのMPR集合を示す。例えばノード0からノード1への矢印は、ノード0のMPR集合にノード1が含まれていることを示す。また、点線の矢印は、この例でのメッセージの流れの一部を示している。
For example, a case will be described in which unnecessary nodes retransmit a message when flooding using MPR according to the conventional technique, using the network shown in FIG.
In FIG. 5, a solid line indicates that two nodes are adjacent. A solid line arrow indicates an MPR set of each node. For example, an arrow from node 0 to node 1 indicates that node 1 is included in the MPR set of node 0. A dotted arrow indicates a part of the message flow in this example.

ノード0からあるメッセージをフラッディングするとき、ノード0が送信したメッセージをノード0のMPR集合に含まれるノード1及びノード2が再送する。
ノード1がノード2より先に再送を行ったとき、ノード1からメッセージを受信したノード4は再送を行う。
しかし、ノード0からフラッディングを行う際は、ノード1の2ホップ先のノード2には既にメッセージが到達しているので、ノード4は再送を行う必要はない。
このように、あるノードからフラッディングを行う際、必要がないノードもメッセージの再送を行う場合がある。
When flooding a certain message from node 0, node 1 and node 2 included in the MPR set of node 0 retransmit the message transmitted by node 0.
When node 1 retransmits before node 2, node 4 that has received the message from node 1 retransmits.
However, when flooding is performed from node 0, since the message has already arrived at node 2 that is two hops ahead of node 1, node 4 need not perform retransmission.
As described above, when flooding is performed from a certain node, a node that is not necessary may also resend a message.

また、従来の技術では、広告ノードへの上り及び下りの経路を作成する際、コントロールメッセージ(例えばTcメッセージ)などの制御パケットをネットワーク全体にフラッディングし、ネットワーク全体のトポロジーを各ノードに知らしめることにより、各ノードは通信経路を求める。このため、制御パケットに係るトラフィックが増加する、という問題点があった。   In addition, in the conventional technology, when creating an upstream and downstream route to an advertising node, a control packet such as a control message (for example, a Tc message) is flooded to the entire network so that each node is informed of the topology of the entire network. Thus, each node obtains a communication path. For this reason, there has been a problem that traffic related to the control packet increases.

したがって、広告を行う特定のノードからのフラッディングの際、再送を行う無線通信装置を減らすことができる無線通信装置及び無線通信システムが望まれていた。
また、制御パケットによるトラフィックの増加を抑制することができる無線通信装置及び無線通信システムが望まれていた。
Accordingly, there has been a demand for a wireless communication apparatus and a wireless communication system that can reduce the number of wireless communication apparatuses that perform retransmission when flooding from a specific node that performs advertisement.
In addition, a wireless communication device and a wireless communication system that can suppress an increase in traffic due to control packets have been desired.

本発明に係る無線通信装置は、アドホックネットワークを構築する無線通信装置であって、当該無線通信装置に隣接する他の無線通信装置である隣接ノードと隣接し、当該無線通信装置には隣接しない他の無線通信装置である2ホップ隣接ノードにおける、広告ノードからの最短ホップ数を求める隣接情報処理部と、少なくとも前記2ホップ隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、前記隣接ノードのうち、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードを求める中継ノード計算部とを備えたものである。   A wireless communication device according to the present invention is a wireless communication device that constructs an ad hoc network, and is adjacent to an adjacent node that is another wireless communication device adjacent to the wireless communication device, and is not adjacent to the wireless communication device. The adjacent information processing unit for obtaining the shortest hop number from the advertising node in the 2-hop adjacent node that is the wireless communication device of the wireless communication device, and at least based on the shortest hop number from the advertising node of the 2-hop adjacent node, A relay node calculation unit that obtains one or a plurality of adjacent nodes that relay the flooding packet transmitted by the wireless communication device.

また、本発明に係る無線通信システムは、上記の無線通信装置を複数備え、アドホックネットワークを構築するものである。   In addition, a wireless communication system according to the present invention includes a plurality of the wireless communication devices described above, and constructs an ad hoc network.

本発明は、2ホップ隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、隣接ノードのうち、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる隣接ノードを求めるので、広告ノードからのフラッディングの際、再送を行う無線通信装置を減らすことができる。   Since the present invention obtains an adjacent node that relays the flooding packet transmitted by the wireless communication device among the adjacent nodes based on the shortest hop number from the advertising node of the 2-hop adjacent node, when flooding from the advertising node, Wireless communication devices that perform retransmission can be reduced.

実施の形態1に係る無線通信装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るMPR集合の計算を説明する図である。6 is a diagram for explaining calculation of an MPR set according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る下り経路の作成を説明する図である。6 is a diagram for explaining creation of a downlink route according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る下り経路表を示す図である。It is a figure which shows the downlink route table which concerns on Embodiment 1. FIG. 従来技術におけるMPRを用いたフラッディングの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flooding using MPR in a prior art.

実施の形態1.
本実施の形態における無線通信システムは、複数の無線通信装置(以下「ノード」ともいう。)を備え、アドホックネットワークを構築する。
このアドホックネットワークにおいては、各ノードは、プロアクティブ(Proactive)なルーティングプロトコルを使用してマルチホップ通信を行う。
本実施の形態においては、ルーティングプロトコルとしてIETF RFC3626において規定されているOLSRを用いる場合について説明する。
Embodiment 1 FIG.
The wireless communication system according to the present embodiment includes a plurality of wireless communication devices (hereinafter also referred to as “nodes”) to construct an ad hoc network.
In this ad hoc network, each node performs multi-hop communication using a proactive routing protocol.
In the present embodiment, a case will be described in which OLSR defined in IETF RFC3626 is used as a routing protocol.

図1は実施の形態1に係る無線通信装置の構成を示す図である。
図1に示すように、無線通信装置は、送受信手段200、Helloメッセージ処理部201、記憶手段210、ホップ数計算部204、MPR計算部205、Tcメッセージ処理部208、及び上り次ホップ決定部207を有する。
また、記憶手段210には、隣接ノード・ホップ数リスト202、2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203、MPRセレクタリスト206、及び下り経路表209が記憶される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the wireless communication apparatus includes a transmission / reception unit 200, a Hello message processing unit 201, a storage unit 210, a hop number calculation unit 204, an MPR calculation unit 205, a Tc message processing unit 208, and an uplink next hop determination unit 207. Have
Further, the storage unit 210 stores an adjacent node / hop number list 202, a 2-hop adjacent node / hop number list 203, an MPR selector list 206, and a downlink path table 209.

なお、Helloメッセージ処理部201は、本発明における隣接情報処理部に相当する。
また、MPR計算部205は、本発明における中継ノード計算部に相当する。
また、Tcメッセージ処理部208は、本発明における経路情報処理部に相当する。
The Hello message processing unit 201 corresponds to the adjacent information processing unit in the present invention.
The MPR calculation unit 205 corresponds to the relay node calculation unit in the present invention.
The Tc message processing unit 208 corresponds to the route information processing unit in the present invention.

送受信手段200は、当該無線通信装置(以下「自ノード」ともいう。)に隣接する他の無線通信装置(以下「隣接ノード」という。)と、パケットを送受信する。
なお、ノードに隣接するとは、ノード間で直接通信が可能であることをいう。
The transmission / reception means 200 transmits / receives a packet to / from another wireless communication apparatus (hereinafter referred to as “adjacent node”) adjacent to the wireless communication apparatus (hereinafter also referred to as “own node”).
Note that being adjacent to a node means that direct communication is possible between the nodes.

Helloメッセージ処理部201は、送受信手段200を介して、隣接ノードとの間でHelloメッセージを授受する。
また、Helloメッセージ処理部201は、取得したHelloメッセージを処理し、Helloパケットをもとに、隣接ノード・ホップ数リスト202、及び2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203を作成して、記憶手段210に記憶させる。
The Hello message processing unit 201 exchanges Hello messages with adjacent nodes via the transmission / reception means 200.
Further, the Hello message processing unit 201 processes the acquired Hello message, creates an adjacent node / hop number list 202 and a 2-hop adjacent node / hop number list 203 based on the Hello packet, and stores the storage unit 210. Remember me.

この隣接ノード・ホップ数リスト202は、各隣接ノードのアドレス及び広告ノードからの最短ホップ数の情報を有する。
また、2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203は、各2ホップ隣接ノードのアドレス及び広告ノードからの最短ホップ数の情報を有する。
2ホップ隣接ノードとは、隣接ノードと隣接し、自ノードには隣接しない他のノードである。
広告ノードとは、ネットワーク内にフラッディングを行う特定のノードである。
This adjacent node hop number list 202 includes information on the address of each adjacent node and the shortest hop number from the advertising node.
The 2-hop adjacent node / hop number list 203 includes information on the address of each 2-hop adjacent node and the shortest hop number from the advertising node.
The 2-hop adjacent node is another node that is adjacent to the adjacent node and not adjacent to the own node.
An advertisement node is a specific node that performs flooding in the network.

さらに、Helloメッセージ処理部201は、Helloパケットに含まれるMPR集合から、MPRセレクタリスト206を作成して、記憶手段210に記憶させる。   Further, the Hello message processing unit 201 creates the MPR selector list 206 from the MPR set included in the Hello packet and stores it in the storage unit 210.

ホップ数計算部204は、隣接ノード・ホップ数リスト202に基づいて、自ノードの広告ノードからの最短ホップ数(以下、単に「ホップ数」という。)を得る。   The hop count calculation unit 204 obtains the shortest hop count (hereinafter simply referred to as “hop count”) from the advertisement node of the own node based on the adjacent node / hop count list 202.

MPR計算部205は、隣接ノード・ホップ数リスト202と、2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203と、自ノードのホップ数とから、自ノードのMPR集合を求める。
自ノードのMPR集合とは、自ノードからのフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードの集合である。
The MPR calculation unit 205 obtains the MPR set of the own node from the adjacent node / hop number list 202, the 2-hop adjacent node / hop number list 203, and the hop number of the own node.
The own node's MPR set is a set of one or more adjacent nodes that relay flooding packets from the own node.

上り次ホップ決定部207は、隣接ノード・ホップ数リスト202と、自ノードのホップ数とから、広告ノードへの上り経路における次ホップノードを決定する。   The uplink next hop determination unit 207 determines the next hop node in the uplink route to the advertisement node from the adjacent node / hop number list 202 and the hop number of the own node.

Tcメッセージ処理部208は、広告ノードへのTcメッセージを処理し、Tcメッセージをもとに、下り経路表209を作成して、記憶手段210に記憶させる。   The Tc message processing unit 208 processes the Tc message to the advertisement node, creates a downlink route table 209 based on the Tc message, and stores the downlink route table 209 in the storage unit 210.

Helloメッセージ処理部201、ホップ数計算部204、MPR計算部205、Tcメッセージ処理部208、上り次ホップ決定部207は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやCPUなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
記憶手段210は、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリなどの記憶装置で構成することができる。
The Hello message processing unit 201, the hop number calculation unit 204, the MPR calculation unit 205, the Tc message processing unit 208, and the uplink next hop determination unit 207 can be realized by hardware such as a circuit device that realizes these functions. It can also be realized as software executed on an arithmetic device such as a microcomputer or CPU.
The storage unit 210 can be configured by a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory.

次に、本実施の形態における無線通信装置の動作について説明する。   Next, the operation of the wireless communication apparatus in this embodiment will be described.

[リスト作成]
まず、記憶手段210に記憶される、各リストの作成動作について説明する。
Helloメッセージ処理部201は、定期的に、隣接ノードとの間でHelloメッセージを授受する。
このHelloメッセージは、自ノード(送信ノード)のアドレス、隣接ノードのアドレス、及び自ノードのMPR集合の情報などが含まれる。
さらに、RFC3626において規定されたHelloメッセージを拡張して、後述する自ノードのホップ数の情報と、受信したHelloメッセージに含まれる隣接ノードのアドレスにその隣接ノードの広告ノードからのホップ数の情報とをHelloメッセージに付与する。
Helloメッセージ処理部201は、隣接ノードから取得したHelloメッセージをもとに、隣接ノードのアドレス及びホップ数と、2ホップ隣接ノードのアドレス及びホップ数とを求める。
そして、Helloメッセージ処理部201は、隣接ノード・ホップ数リスト202、及び2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203を作成する。
[Create list]
First, the creation operation of each list stored in the storage unit 210 will be described.
The hello message processing unit 201 periodically exchanges hello messages with adjacent nodes.
This Hello message includes the address of the own node (transmission node), the address of the adjacent node, and information on the MPR set of the own node.
Further, the Hello message specified in RFC 3626 is expanded to include information on the number of hops of the own node described later, information on the number of hops from the advertising node of the adjacent node to the address of the adjacent node included in the received Hello message, and Is added to the Hello message.
The Hello message processing unit 201 obtains the address and hop number of the adjacent node and the address and hop number of the 2-hop adjacent node based on the Hello message acquired from the adjacent node.
Then, the Hello message processing unit 201 creates an adjacent node / hop number list 202 and a 2-hop adjacent node / hop number list 203.

無線通信システムを構成する各ノードが、上記Helloメッセージを定期的に授受することにより、各ノードは、それぞれ隣接ノード及び2ホップ隣接ノードのアドレスとホップ数の情報を取得することができる。   Each node constituting the wireless communication system periodically exchanges the Hello message, so that each node can acquire information on the address and the number of hops of the adjacent node and the 2-hop adjacent node.

[自ノードのホップ数算出]
次に、自ノードのホップ数算出動作について説明する。
ホップ数計算部204は、自ノードが広告ノードである場合、自ノードのホップ数を0とする。
また、ホップ数計算部204は、自ノードが広告ノードでない場合、隣接ノード・ホップ数リスト202に基づき、各隣接ノードのホップ数うち、最小の値に1ホップ加算した値を、自ノードのホップ数として求める。
そして、Helloメッセージ処理部201は、上述した動作により、自ノードのホップ数の情報を含むHelloメッセージを送信する。
このようなHelloメッセージの授受を各ノードにおいて行うことにより、各ノードは、自ノードにおける広告ノードからの最短ホップ数を得ることができる。
[Calculating the number of hops of the local node]
Next, the hop count calculation operation of the own node will be described.
The hop count calculation unit 204 sets the hop count of the own node to 0 when the own node is the advertisement node.
If the local node is not the advertising node, the hop count calculation unit 204 calculates a value obtained by adding one hop to the minimum value among the hop counts of the adjacent nodes based on the adjacent node / hop count list 202. Find as a number.
And the Hello message process part 201 transmits the Hello message containing the information of the hop number of an own node by the operation | movement mentioned above.
By transmitting and receiving such a Hello message at each node, each node can obtain the shortest hop count from the advertisement node in its own node.

[MPR集合の計算]
次に、自ノードが送信したフラッディングパケットを中継させるMPR集合の計算動作について説明する。
[Calculation of MPR set]
Next, the calculation operation of the MPR set for relaying the flooding packet transmitted by the own node will be described.

図2は実施の形態1に係るMPR集合の計算を説明する図である。
図2においては、各ノードを円で示し、各ノードのホップ数を円の中に示している。
以下、図2を用いて、広告ノードからのホップ数がd(dは非負の整数)であるノード401におけるMPR集合の計算動作を説明する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the calculation of the MPR set according to the first embodiment.
In FIG. 2, each node is indicated by a circle, and the number of hops of each node is indicated in the circle.
Hereinafter, the calculation operation of the MPR set in the node 401 where the number of hops from the advertisement node is d (d is a non-negative integer) will be described with reference to FIG.

なお、図2において、ノード401に隣接する隣接ノードの集合を、隣接ノード集合42という。また、ノード401における2ホップ隣接ノードの集合を、2ホップ隣接ノード集合43という。
即ち、隣接ノード集合42内のノードのホップ数は、d−1〜d+1である。
また、2ホップ隣接ノード集合43内のノードのホップ数は、d−2〜d+2である。
In FIG. 2, a set of adjacent nodes adjacent to the node 401 is referred to as an adjacent node set 42. A set of 2-hop adjacent nodes in the node 401 is referred to as a 2-hop adjacent node set 43.
That is, the number of hops of the nodes in the adjacent node set 42 is d−1 to d + 1.
The number of hops of the nodes in the 2-hop adjacent node set 43 is d−2 to d + 2.

なお、図2においては、各ホップ数ごとにそれぞれ1つのノードを示しているが、隣接ノード集合42内、及び2ホップ隣接ノード集合43内には、同じホップ数となるノードが複数存在する場合もある。   In FIG. 2, one node is shown for each number of hops, but there are a plurality of nodes having the same number of hops in the adjacent node set 42 and in the 2-hop adjacent node set 43. There is also.

まず、MPR計算部205は、2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト203を参照し、2ホップ隣接ノードのうち、広告ノードからの最短ホップ数が最大となるノードを選択する。即ち、2ホップ隣接ノードのホップ数が、自ノードのホップ数に2ホップ加算した値である2ホップ隣接ノードを選択する。
図2の例では、MPR計算部205は、ホップ数がd+2である2ホップ隣接ノード431を選択する。
なお、2ホップ隣接ノード集合43内に、ホップ数がd+2であるノードが複数存在する場合は、当該ノードを全て選択する。
First, the MPR calculation unit 205 refers to the 2-hop adjacent node / hop number list 203 and selects a node having the shortest hop number from the advertising node among the 2-hop adjacent nodes. That is, a 2-hop adjacent node is selected in which the number of hops of the 2-hop adjacent node is a value obtained by adding 2 hops to the number of hops of the own node.
In the example of FIG. 2, the MPR calculation unit 205 selects the 2-hop adjacent node 431 whose hop count is d + 2.
When there are a plurality of nodes having the number of hops d + 2 in the 2-hop adjacent node set 43, all the nodes are selected.

次に、MPR計算部205は、隣接ノード・ホップ数リスト202を参照し、選択した2ホップ隣接ノード431と隣接する隣接ノードの中から、MPRを求める。
図2の例では、MPR計算部205は、2ホップ隣接ノード431と隣接する隣接ノード421をMPRとして求める。
Next, the MPR calculation unit 205 refers to the adjacent node / hop number list 202 and obtains the MPR from the adjacent nodes adjacent to the selected 2-hop adjacent node 431.
In the example of FIG. 2, the MPR calculation unit 205 obtains the adjacent node 421 adjacent to the 2-hop adjacent node 431 as the MPR.

なお、ホップ数がd+2である2ホップ隣接ノード431と隣接する隣接ノード421が複数存在する場合には、少なくとも1つをMPRとして選択するようにしても良い。
なお、2ホップ隣接ノード431を複数選択した場合には、各2ホップ隣接ノード431について隣接する隣接ノード421の中からMPRを求める。
When there are a plurality of adjacent nodes 421 adjacent to the 2-hop adjacent node 431 having the hop count d + 2, at least one may be selected as the MPR.
When a plurality of 2-hop adjacent nodes 431 are selected, MPR is obtained from adjacent nodes 421 for each 2-hop adjacent node 431.

なお、上記説明では、自ノード、隣接ノード、及び2ホップ隣接ノードのホップ数に基づきMPRを求めたが、本発明はこれに限らず、少なくとも2ホップ隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、隣接ノード集合42内からMPRを求めるようにしても良い。   In the above description, the MPR is calculated based on the number of hops of the own node, the adjacent node, and the 2-hop adjacent node. However, the present invention is not limited to this, and the minimum hop count from the advertising node of at least the 2-hop adjacent node is used. Based on this, the MPR may be obtained from the adjacent node set 42.

次に、Helloメッセージ処理部201は、MPR計算部205により求められたMPR集合の情報をHelloパケットに含め、隣接ノードとの間で授受する。
そして、Helloメッセージ処理部201は、隣接ノードから取得したHelloメッセージに含まれるMPR集合の情報から、自ノードをMPRとして選択している、隣接ノードのアドレス情報からなるMPRセレクタリスト206を作成する。
Next, the Hello message processing unit 201 includes information on the MPR set obtained by the MPR calculation unit 205 in the Hello packet, and exchanges it with the adjacent node.
Then, the Hello message processing unit 201 creates an MPR selector list 206 including the address information of the adjacent node that selects the own node as the MPR from the information of the MPR set included in the Hello message acquired from the adjacent node.

以降、各ノードは、MPRセレクタリスト206に登録された隣接ノードからのフラッディングパケットを受信したとき、当該フラッディングパケットを再送信することとなる。
これにより、ホップ数がdであるノード401からのフラッディングパケットは、ホップ数がd+1である隣接ノード421により再送信され、ホップ数がd、d+1、d+2である2ホップ隣接ノードに届くこととなる。
即ち、ホップ数dからのフラッディングを行う必要がないノードである、ホップ数がd−1、d−2の2ホップ隣接ノードには、フラッディングパケットが届かないことになる。
Thereafter, when each node receives a flooding packet from an adjacent node registered in the MPR selector list 206, it retransmits the flooding packet.
As a result, the flooding packet from the node 401 with the hop count d is retransmitted by the adjacent node 421 with the hop count d + 1 and reaches the 2-hop adjacent node with the hop count d, d + 1, d + 2. .
In other words, the flooding packet does not reach the 2-hop adjacent node having the hop counts d-1 and d-2, which is a node that does not need to perform the flooding from the hop count d.

[上り経路の作成]
各ノードから広告ノードへの上り経路の作成について説明する。
上り次ホップ決定部207は、隣接ノード・ホップ数リスト202を参照し、隣接ノードのうち、ホップ数が自ノードのホップ数より小さい隣接ノードの中から、任意の隣接ノードを選択する。例えば、隣接ノードのうち、ホップ数が最小となる隣接ノードを選択する。
そして、選択した隣接ノードを、広告ノード宛の上り経路における送信先の隣接ノード(以下「上り次ホップノード」という。)とする。
[Create Uplink]
The creation of an upstream route from each node to the advertisement node will be described.
The uplink next hop determination unit 207 refers to the adjacent node / hop number list 202 and selects an arbitrary adjacent node from among adjacent nodes whose adjacent hop number is smaller than the hop number of the own node. For example, an adjacent node with the smallest number of hops is selected from the adjacent nodes.
Then, the selected adjacent node is set as an adjacent node (hereinafter referred to as “upstream next hop node”) as a transmission destination in the upstream route addressed to the advertisement node.

以降、各ノードは、広告ノード宛のメッセージ(パケット)を送信する際、当該広告ノード宛のメッセージに、上り次ホップ決定部207で選択した隣接ノードのアドレスを、上り次ホップノードアドレスとして含める。
そして、広告ノード宛のメッセージを受信したノードは、上り次ホップノードが自ノードのアドレスである場合、当該広告ノード宛のメッセージにおける上り次ホップノードを、自ノードの上り次ホップ決定部207で選択した隣接ノードのアドレスに変更し、再送する。
Thereafter, when each node transmits a message (packet) addressed to the advertising node, each node includes the address of the adjacent node selected by the upstream hop determination unit 207 as the upstream hop node address in the message addressed to the advertising node.
The node that received the message addressed to the advertising node selects the upstream hop node in the message addressed to the advertising node by the upstream hop determination unit 207 of the local node when the upstream hop node is the address of the local node. The address is changed to the address of the adjacent node and retransmitted.

[下り経路の作成]
次に、広告ノードから各ノードへの下り経路の作成について説明する。
Tcメッセージ処理部208は、隣接ノードから広告ノード宛の経路制御情報であるTcメッセージを取得したとき、Tcメッセージを上り次ホップノードに送信し、取得したTcメッセージを送信した隣接ノード及び送信元のノードのアドレスに基づき、広告ノードからの下り経路における送信先の隣接ノード(以下「下り次ホップノード」という。)を求める。
このような動作の詳細を、図3及び図4を用いて次に説明する。
[Create down route]
Next, creation of a downlink route from the advertisement node to each node will be described.
When the Tc message processing unit 208 acquires a Tc message that is route control information addressed to the advertising node from the adjacent node, the Tc message processing unit 208 transmits the Tc message to the next hop node, and the adjacent node that transmitted the acquired Tc message and the transmission source Based on the address of the node, a destination adjacent node (hereinafter referred to as “downward next hop node”) on the downstream path from the advertisement node is obtained.
Details of such an operation will be described below with reference to FIGS.

図3は実施の形態1に係る下り経路の作成を説明する図である。
図4は実施の形態1に係る下り経路表を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the creation of a downlink route according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a downlink route table according to the first embodiment.

図3においては、各ノードを円で示し、各ノードのアドレスを円の中に示している。
また、実線は2つノードが隣接していることを示す。
また、実線の矢印は、上り経路を示している。
また、アドレス「0」のノードは、広告ノードである。
In FIG. 3, each node is indicated by a circle, and the address of each node is indicated in the circle.
A solid line indicates that two nodes are adjacent to each other.
A solid arrow indicates an upstream path.
The node with the address “0” is an advertisement node.

また、図3においては、Tcメッセージに付与されるアドレスを、括弧書きで、(送信ノード、上り次ホップノード、オリジネータ)の順に示している。詳細は後述する。
また、図3において、511、512、513は、下り経路表に追加されるアドレスを示している。詳細は後述する。
In FIG. 3, the addresses given to the Tc message are shown in parentheses in the order of (transmission node, uplink next hop node, originator). Details will be described later.
In FIG. 3, 511, 512, and 513 indicate addresses added to the downlink path table. Details will be described later.

まず、各ノードのTcメッセージ処理部208は、下り経路作成のために、それぞれTcメッセージを作成し、上述した上り経路を用いてTcメッセージを広告ノード宛に送る。
Tcメッセージには、当該Tcメッセージを最初に送信した送信元のノード(以下「オリジネータ」という。)と、当該メッセージを中継したノード(以下「送信ノード」という。)と、当該Tcメッセージを次に中継すべき上り次ホップノードのアドレスを含んでいる。
First, the Tc message processing unit 208 of each node creates a Tc message for creating a downlink route, and sends the Tc message to the advertising node using the above-described uplink route.
The Tc message includes a transmission source node (hereinafter referred to as “originator”) that first transmitted the Tc message, a node that relayed the message (hereinafter referred to as “transmission node”), and the Tc message. Contains the address of the next hop node to be relayed.

図3において、アドレス「7」のノードが送信するTcメッセージ501は、送信ノード「7」、上り次ホップノード「3」、オリジネータ「7」が付与される。
なお、次ホップノードは、上述したように、上り次ホップ決定部207により選択されるものである。ここではノード「3」であるものとする。
In FIG. 3, the Tc message 501 transmitted by the node with the address “7” is given the transmission node “7”, the uplink next hop node “3”, and the originator “7”.
The next hop node is selected by the uplink next hop determination unit 207 as described above. Here, it is assumed that the node is “3”.

Tcメッセージ501を受信したノードは、上り次ホップノードのアドレスが、自ノードアドレスの場合、このパケットを再送する。
図3の例では、ノード「3」は、Tcメッセージ501を受信して、Tcメッセージ502として再送する。
The node that has received the Tc message 501 retransmits this packet when the address of the next-hop hop node is its own node address.
In the example of FIG. 3, the node “3” receives the Tc message 501 and retransmits it as the Tc message 502.

Tcメッセージ501を受信したノード「3」のTcメッセージ処理部208は、下り経路表209に、[Tcメッセージのオリジネータ「7」、送信者アドレス「7」]というエントリ511がなければ追加する。   The Tc message processing unit 208 of the node “3” that has received the Tc message 501 adds the entry 511 “[Tc message originator“ 7 ”, sender address“ 7 ”]” to the downlink route table 209.

次に、Tcメッセージ501を受信したノード「3」のTcメッセージ処理部208は、Tcメッセージ501の送信ノードと上り次ホップノードの情報を変更し、送信ノード「3」、上り次ホップノード「1」、オリジネータ「7」を付与したTcメッセージ502を送信する。   Next, the Tc message processing unit 208 of the node “3” that has received the Tc message 501 changes information on the transmission node and the upstream hop node of the Tc message 501, and transmits the transmission node “3” and the upstream next hop node “1”. ”And the Tc message 502 with the originator“ 7 ”added.

そして、Tcメッセージ502を受信したノード「1」のTcメッセージ処理部208は、同様に、下り経路表209に、[Tcメッセージのオリジネータ「7」、送信者アドレス「3」]というエントリ512がなければ追加する。   Similarly, the Tc message processing unit 208 of the node “1” that has received the Tc message 502 must have an entry 512 of [Tc message originator “7”, sender address “3”] in the downlink route table 209. Add it.

このような動作を各ノードで行うことにより、図4に示すように、Tcメッセージのオリジネータのアドレスを、広告ノードからの下り経路における宛先ノードのアドレスとし、Tcメッセージの送信者アドレスを、宛先アドレスに対する広告ノードからの下り経路における下り次ホップアドレスからなる下り経路表209を作成することができる。   By performing such an operation at each node, as shown in FIG. 4, the originator address of the Tc message is set as the address of the destination node in the downstream path from the advertising node, and the sender address of the Tc message is set as the destination address. It is possible to create a downlink route table 209 composed of downlink next hop addresses in the downlink route from the advertisement node for.

図3の例では、ノード「7」からのTcメッセージを広告ノード「0」まで送ることで、Tcメッセージのオリジネータであるノード「7」への下り経路上に存在する、ノード「0」、「1」、「3」の各下り経路表209に、ノード「7」への下り経路のエントリ513、512、511が追加される。   In the example of FIG. 3, by sending the Tc message from the node “7” to the advertisement node “0”, the nodes “0”, “0” existing on the downstream path to the node “7” that is the originator of the Tc message. Downstream route entries 513, 512, and 511 to the node “7” are added to the downstream route tables 209 of “1” and “3”.

以上のように本実施の形態においては、2ホップ隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、隣接ノードからMPRを求めるので、広告ノードからのフラッディングの際、再送を行うノードを減らすことができる。   As described above, in the present embodiment, since the MPR is obtained from the adjacent node based on the shortest hop number from the advertising node of the 2-hop adjacent node, it is possible to reduce the number of nodes that perform retransmission when flooding from the advertising node. it can.

より詳しくは、自ノードのホップ数がdであるとき、ホップ数がd+2である2ホップ隣接ノード431を選択し、選択した2ホップ隣接ノード431と隣接する隣接ノードの中からMPRを求める。
このため、ホップ数dからのフラッディングを行う必要がないノードである、ホップ数がd−1、d−2の2ホップ隣接ノードには、フラッディングパケットが届かないことになり、広告ノードからのフラッディングの際に、必要のないノードがメッセージの再送を行う場合を削減することができる。
More specifically, when the number of hops of the own node is d, a 2-hop adjacent node 431 having a hop number of d + 2 is selected, and an MPR is obtained from the adjacent nodes adjacent to the selected 2-hop adjacent node 431.
For this reason, the flood packet from the advertising node will not reach the 2-hop adjacent node with the hop count d−1 and d−2, which is a node that does not need to perform flooding from the hop count d. In this case, it is possible to reduce the case where unnecessary nodes perform message retransmission.

また、隣接ノードのホップ数をもとに、広告ノード宛の上り経路における上り次ホップノードを求める。そして、この上り経路を用いて、Tcメッセージを各ノードから広告ノードに転送して、下り経路表209を作成する。
このため、コントロールメッセージ(例えばTcメッセージ)などの制御パケットをネットワーク全体にフラッディングすることなく、広告ノードへの上り経路、及び下り経路を作成することができる。
これにより、制御パケットに係るトラフィックの増加を抑制することができる。
Further, the upstream hop node in the upstream route addressed to the advertising node is obtained based on the number of hops of the adjacent node. Then, using this uplink route, the Tc message is transferred from each node to the advertising node, and the downlink route table 209 is created.
Therefore, it is possible to create an upstream path and a downstream path to the advertising node without flooding a control packet such as a control message (for example, a Tc message) throughout the network.
Thereby, an increase in traffic related to the control packet can be suppressed.

なお、上記説明において、広告ノードからの最短ホップ数を求める動作について説明したが、広告ノードが複数存在する場合には、各広告ノードごとに、自ノード、隣接ノード、及び2ホップ隣接ノードのホップ数を求めるようにしても良い。   In the above description, the operation for obtaining the minimum number of hops from the advertising node has been described. However, when there are a plurality of advertising nodes, the hops of the own node, the adjacent node, and the 2-hop adjacent node are provided for each advertising node. You may make it ask for a number.

42 隣接ノード集合、43 ホップ隣接ノード集合、200 送受信手段、201 Helloメッセージ処理部、202 隣接ノード・ホップ数リスト、203 2ホップ隣接ノード・ホップ数リスト、204 ホップ数計算部、205 MPR計算部、206 MPRセレクタリスト、207 上り次ホップ決定部、208 Tcメッセージ処理部、209 下り経路表、210 記憶手段、401 ノード、421 隣接ノード、431 2ホップ隣接ノード、501 Tcメッセージ、502 Tcメッセージ、511 エントリ、512 エントリ、513 エントリ。   42 adjacent node set, 43 hop adjacent node set, 200 transmission / reception means, 201 Hello message processing unit, 202 adjacent node / hop number list, 203 2-hop adjacent node / hop number list, 204 hop number calculation unit, 205 MPR calculation unit, 206 MPR selector list, 207 uplink next hop determination unit, 208 Tc message processing unit, 209 downlink route table, 210 storage means, 401 node, 421 adjacent node, 431 2 hop adjacent node, 501 Tc message, 502 Tc message, 511 entry 512 entries, 513 entries.

Claims (8)

アドホックネットワークを構築する無線通信装置であって、
当該無線通信装置に隣接する他の無線通信装置である隣接ノードと隣接し、当該無線通信装置には隣接しない他の無線通信装置である2ホップ隣接ノードにおける、広告ノードからの最短ホップ数を求める隣接情報処理部と、
少なくとも前記2ホップ隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、前記隣接ノードのうち、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードを求める中継ノード計算部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device for building an ad hoc network,
The number of shortest hops from the advertising node is obtained in a two-hop adjacent node that is adjacent to an adjacent node that is another wireless communication device adjacent to the wireless communication device and is not adjacent to the wireless communication device. An adjacent information processing unit;
A relay node calculation unit for obtaining one or a plurality of adjacent nodes for relaying a flooding packet transmitted by the wireless communication device, among the adjacent nodes, based on at least the minimum number of hops from the advertising node of the two-hop adjacent node. A wireless communication device characterized by the above.
前記中継ノード計算部は、
前記2ホップ隣接ノードのうち、広告ノードからの最短ホップ数が最大となる2ホップ隣接ノードを選択し、
前記隣接ノードのうち、選択した前記2ホップ隣接ノードと隣接する隣接ノードの中から、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードを求める
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
The relay node calculation unit
Among the two-hop neighboring nodes, select a two-hop neighboring node that maximizes the shortest hop count from the advertising node,
2. One or a plurality of adjacent nodes for relaying a flooding packet transmitted by the wireless communication apparatus is obtained from adjacent nodes adjacent to the selected two-hop adjacent node among the adjacent nodes. The wireless communication device described.
当該無線通信装置における広告ノードからの最短ホップ数を求めるホップ数計算部を備え、
前記隣接情報処理部は、
前記隣接ノードにおける広告ノードからの最短ホップ数を更に求め、
前記中継ノード計算部は、
当該無線通信装置における広告ノードからの最短ホップ数と、
前記隣接ノードにおける広告ノードからの最短ホップ数と、
前記2ホップ隣接ノードにおける広告ノードからの最短ホップ数とに基づき、
前記隣接ノードのうち、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードを求める
ことを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信装置。
A hop number calculation unit for obtaining the shortest hop number from the advertisement node in the wireless communication device,
The adjacent information processing unit
Further determining the shortest hop count from the advertising node in the adjacent node,
The relay node calculation unit
The shortest hop count from the advertising node in the wireless communication device,
The shortest number of hops from the advertising node in the adjacent node;
Based on the minimum number of hops from the advertising node in the 2-hop neighbor node,
3. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein one or a plurality of adjacent nodes that relay a flooding packet transmitted by the wireless communication apparatus is obtained from the adjacent nodes.
前記中継ノード計算部は、
前記2ホップ隣接ノードのうち、広告ノードからの最短ホップ数が、当該無線通信装置における広告ノードからの最短ホップ数に2ホップ加算した値である2ホップ隣接ノードを選択し、
前記隣接ノードのうち、選択した前記2ホップ隣接ノードと隣接する隣接ノードの中から、当該無線通信装置が送信したフラッディングパケットを中継させる1又は複数の隣接ノードを求める
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の無線通信装置。
The relay node calculation unit
Among the two-hop neighboring nodes, select a two-hop neighboring node in which the shortest hop number from the advertising node is a value obtained by adding two hops to the shortest hop number from the advertising node in the wireless communication device,
2. One or a plurality of adjacent nodes for relaying a flooding packet transmitted by the wireless communication apparatus is obtained from adjacent nodes adjacent to the selected two-hop adjacent node among the adjacent nodes. The wireless communication device according to any one of?
前記ホップ数計算部は、
前記隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数のうち、最小の値に1ホップ加算した値を、当該無線通信装置における広告ノードからの最短ホップ数として求め、
前記隣接情報処理部は、
当該無線通信装置のアドレス及び広告ノードからの最短ホップ数の情報と、
前記隣接ノードのアドレス及び広告ノードからの最短ホップ数の情報とを前記隣接ノードとの間で授受し、
前記2ホップ隣接ノードのアドレス及び広告ノードからの最短ホップ数を求める
ことを特徴とする請求項3又は4記載の無線通信装置。
The hop count calculator
Among the shortest hops from the advertising node of the adjacent node, a value obtained by adding 1 hop to the minimum value is obtained as the shortest hops from the advertising node in the wireless communication device,
The adjacent information processing unit
Information on the address of the wireless communication device and the minimum number of hops from the advertising node;
Sending and receiving the address of the adjacent node and the information of the shortest hop number from the advertising node with the adjacent node,
5. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the address of the two-hop adjacent node and the shortest hop number from the advertisement node are obtained.
前記隣接ノードの広告ノードからの最短ホップ数に基づき、前記広告ノード宛の上り経路における送信先の隣接ノードを選択する上り次ホップ決定部と、
前記隣接ノードから広告ノード宛の経路制御情報を取得したとき、該経路制御情報を前記上り経路における送信先の隣接ノードに送信し、
取得した前記経路制御情報を送信した隣接ノード及び送信元の無線通信装置のアドレスに基づき、前記広告ノードからの下り経路における送信先の隣接ノードを求める経路情報処理部と
を備えたことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の無線通信装置。
Based on the minimum number of hops from the advertising node of the adjacent node, an upstream hop determination unit that selects an adjacent node of a transmission destination in an upstream route addressed to the advertising node;
When obtaining the route control information addressed to the advertising node from the adjacent node, the route control information is transmitted to the adjacent node of the transmission destination in the uplink route,
A route information processing unit for obtaining an adjacent node of a transmission destination in a downlink route from the advertising node based on an address of an adjacent node that has transmitted the obtained route control information and a transmission source wireless communication device; The wireless communication device according to claim 1.
前記上り次ホップ決定部は、
前記隣接ノードのうち、広告ノードからの最短ホップ数が、当該無線通信装置の広告ノードからの最短ホップ数より小さい隣接ノードの中から、前記広告ノード宛の上り経路における送信先の隣接ノードを選択し、
前記経路情報処理部は、
前記隣接ノードから広告ノード宛の経路制御情報を取得したとき、当該経路制御情報の送信元の無線通信装置のアドレスの情報と、当該無線通信装置のアドレスの情報とを前記経路制御情報に含めて、前記上り経路における送信先の隣接ノードに送信し、
取得した前記経路制御情報の送信元の無線通信装置のアドレスを、前記広告ノードからの下り経路における宛先アドレスとし、取得した前記経路制御情報を送信した隣接ノードを、前記宛先アドレスに対する前記広告ノードからの下り経路における送信先の隣接ノードとする
ことを特徴とする請求項6記載の無線通信装置。
The uplink hop determination unit is
From among the adjacent nodes, the adjacent node of the transmission destination in the uplink route addressed to the advertising node is selected from the adjacent nodes in which the shortest hop number from the advertising node is smaller than the shortest hop number from the advertising node of the wireless communication device And
The route information processing unit
When the route control information addressed to the advertising node is acquired from the adjacent node, the address information of the wireless communication device that is the transmission source of the route control information and the address information of the wireless communication device are included in the route control information. , Transmit to the adjacent node of the transmission destination in the upstream route,
The address of the wireless communication device that is the transmission source of the acquired route control information is set as the destination address in the downlink route from the advertising node, and the adjacent node that has transmitted the acquired route control information is determined from the advertising node for the destination address. The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein the wireless communication apparatus is an adjacent node of a transmission destination in a downstream path.
請求項1〜7の何れかに記載の無線通信装置を複数備え、アドホックネットワークを構築することを特徴とする無線通信システム。   A wireless communication system comprising a plurality of the wireless communication devices according to claim 1 to construct an ad hoc network.
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