JP2004336799A - アドホックネットワークにおけるツリー構造を利用したルーティング経路設定方法およびルーティング経路設定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 宛先ノードと、中間ノードを経由して前記宛先ノードへルーティング経路設定要請メッセージを転送するソースノードとを備えるルーティング経路設定方法および装置であって、ルーティング経路設定要請メッセージをツリー経路以外の経路を通じて受信した場合、保存された情報を利用して逆経路探索のための第1情報を更新する段階と、更新された第1情報を含むルーティング経路設定要請メッセージを転送する段階とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図10
Description
以下、図1を参照して、ツリー基盤に基づくアドホックネットワークを構成しているノードにおいて、既存のアルゴリズムが行う動作について説明する。
まず、本発明において用いる用語について説明する。ツリー経路は、RREQメッセージとRREPメッセージによるオンデマンド方式で経路を設定する前に各ノードの間に既に設定されている経路を意味する。ルーティング経路は、ソースノードと宛先ノードとの間の通信のために中間ノードを利用して設定された経路を意味する。子孫(descendant)ノードは、自分を基準としてツリー構造上において深さ(depth)の大きい、すなわち、下方に位置しているノードを意味する。先祖(ancestor)ノードは、自分を基準としてツリー構造上において深さの小さい、すなわち、上方に位置しているノードを意味する。親ノードは、自分を基準としてツリー構造上において上方に位置して直接連結されている先祖ノードを意味し、子ノードは、自分を基準としてツリー構造上において下方に位置して直接連結されている子孫ノードを意味する。
<第1実施形態>
以下、ソースノードが宛先ノードへのルーティング経路を設定する、本発明の第1実施形態について説明する。先ず、ツリー経路上に位置しているノードが“N−”である場合について説明し、次に、ツリー経路上に位置しているノードが“N+”である場合について説明する。
“N−”がソースノードであれば、前記“N−”ソースノードは、宛先ノードが、ツリー経路上において、子孫ノードであるか、先祖ノードであるかを判断する。前記“N−”は、ルーティングテーブルを保存していないが、宛先ノードのアドレスを分析することによって、宛先ノードが、ツリー経路上において子孫ノードであるか、先祖ノードであるかを判断することができ、その結果によって、自分と連結されたツリー経路を利用してデータパケットを転送する。このようにデータパケットを転送することにより、前記“N−”ソースノードは、宛先ノードまでの経路中に存在する“N+”ノードを前記“N−”ソースノードのエージェントノードとして利用して経路を検索することができる。
ツリー構造上のRREAメッセージのソースノードと宛先ノードとの間に位置した子孫ノードによってブロードキャストされたRREQメッセージを受信した場合、前記“N−”は、RREPメッセージを生成し、前記生成したRREPメッセージを、受信したRREQメッセージに含まれる経路情報を利用して転送する。また、ユニキャストされたRREQメッセージを受信した場合、前記“N−”は、RREPメッセージを生成し、生成したRREPメッセージを転送する。
前記“N+”である任意のノードの応用プログラムから任意の宛先ノードへ転送するデータが発生するか、周辺ノードからデータパケットを伝達されて前記“N+”ノードがソースノードとなった場合、ルーティングテーブルを持っている“N+”ノードは、前記宛先ノードに関する情報が既にルーティングテーブルに保存されているか否かを検索する。検索の結果、前記宛先ノードに関する情報が既にルーティングテーブルに保存されていれば、ルーティングテーブルに保存された次のホップアドレスへデータパケットを転送する。もし、前記宛先ノードに関する情報がルーティングテーブルに保存されていなければ、ソースノードは、宛先ノードのアドレス情報を分析することによって、宛先ノードの相対的な位置を把握する。もし、宛先ノードが、ソースノードの周辺ノードであるか、子孫ノードであれば、ソースノードは、該当ツリー経路を通じてデータパケットを転送する。その他の場合、ソースノードは、新たなルーティング経路設定のためにRREQメッセージをブロードキャストすることにより経路探索過程を行う。この経路探索過程の間、既に受信したデータパケットは、探索過程が完了するまで転送を保留することもできる。経路探索の結果として、ソースノードは、受信するRREPメッセージのうち最も小さいリンクコスト(一般的にホップ数)を有するRREPメッセージを選択して、該当情報をルーティングテーブルに保存し、該当経路へデータパケットを転送する。
前記図3において、ソースノードはノードEであり、宛先ノードは、ノードIである。前記ソースノードEは、ルーティングテーブルを有しない“N−”型のノードであるため、S300段階において、ツリー経路上において親ノードであるノードBへデータを伝達する。この場合、ソースノードEは、ツリー構造上の最終端に位置したノードであり、親ノードとのツリー連結を1つ有するため、宛先ノードのアドレスを分析することなく、単にデータパケットを伝達することにより、親ノードBをエージェントとして用いる。前記ノードBは、伝達されたデータに含まれている宛先ノードのアドレス情報を抽出し、“N+”型ノードであるため、自身のルーティングテーブルに宛先ノードに関する経路情報があるかを検索する。経路情報が存在していなければ、ノードBは、抽出されたアドレス情報を利用して宛先ノードの位置を分析する。図3において、宛先ノードIは、ノードBの子孫ノードでないため、前記ノードBは、伝達されたデータを保存して、RREQメッセージを生成して、生成したRREQメッセージをブロードキャストする(S302、S304、S306)。前記ノードFは、受信したRREQメッセージを廃棄する。すなわち、ツリー経路上において先祖ノードから受信したRREQメッセージがブロードキャストされたメッセージであれば、受信したRREQメッセージを廃棄する。
前記第1の実施形態の短所を解決するため、本発明は、“N−”であるノードに所定の大きさのルーティンテーブルを与える方案を提案する。また、本発明は、ボーダーノード(Border Node)の概念を提案する。
1.ツリー上に位置しているノードが“N−”である場合
ソースノードが“N−”ノードであれば、前記“N−”ノードは、転送するデータをバッファに保存する。また、前記“N−”は、アドレス体系を分析して宛先ノードの位置を判断する。宛先ノードがツリー経路上の子孫ノードであれば、前記“N−”ノードは、ルーティング経路探索を行わずにツリー経路を利用してデータを転送する。もし、宛先が子孫ノードでなければ、“N−”ノードであっても該当する宛先ノードに対する1つのルーティングテーブルを生成し、RREQメッセージをブロードキャストする。
前述の第1実施形態と同様な動作を行う。
Claims (22)
- 宛先ノードと、少なくとも1つの中間ノードを経由して前記宛先ノードへルーティング経路設定要請メッセージを転送するソースノードとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、少なくとも1つの他のノードと連結されている前記中間ノードによって前記ルーティング経路設定要請メッセージを中継するルーティング経路設定方法であって、
前記ルーティング経路設定要請メッセージをツリー経路以外の経路を通じて受信した場合、保存された情報を利用して逆経路探索のための第1情報を更新する段階と、
更新された前記第1情報を含むルーティング経路設定要請メッセージを転送する段階とを含むことを特徴とするルーティング経路設定方法。 - ツリー経路以外の経路を通じて受信した前記ルーティング経路設定要請メッセージを子孫ノードから受信した場合にのみ、前記受信したルーティング経路設定要請メッセージを更新して転送することを特徴とする請求項1に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記第1情報が含まれたルーティング経路設定要請メッセージをツリー経路を通じて受信した場合、保存された情報を利用して逆経路探索のための第2情報を更新する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載のルーティング経路設定要請メッセージを中継するルーティング経路設定方法。
- 前記更新した第2情報をルーティングテーブルに保存することを特徴とする請求項3に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記ルーティング経路設定要請メッセージに含まれている宛先ノードが子孫ノードであれば、前記更新したルーティング経路設定要請メッセージをユニキャストすることを特徴とする請求項3に記載のルーティング経路設定方法。
- 宛先ノードは、受信したルーティング経路設定要請メッセージに含まれている第2情報を、生成したルーティング経路設定応答メッセージに付加することを特徴とする請求項3に記載のルーティング経路設定方法。
- 受信したルーティング経路設定応答メッセージを第2情報に対応するノードへ伝達することを特徴とする請求項6に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記第2情報に対応するノードは、前記ルーティングテーブルに保存されている第2情報を利用して前記受信したルーティング経路設定応答メッセージを更新することを特徴とする請求項7に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記ソースノードは、宛先ノードがツリー経路上において親ノードであるか、子孫ノードである場合には、前記ルーティング経路設定要請メッセージを生成しないことを特徴とする請求項1に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記ソースノードは、ツリー経路のアドレス体系を分析して前記宛先ノードの位置を把握し、前記把握した位置にデータを伝達することを特徴とする請求項9に記載のルーティング経路設定方法。
- 前記中間ノードは、自分のアドレスと宛先ノードのアドレスとを比較し、前記比較の結果、アドレスが一致しない場合、前記データをツリー経路に沿って伝達することを特徴とする請求項10に記載のルーティング経路設定方法。
- 宛先ノードと、少なくとも1つの中間ノードを経由して前記宛先ノードへルーティング経路設定を要請するソースノードとを備えるツリー構造の無線通信システムにおいて、前記ソースノードから前記宛先ノードへ前記ルーティング経路を設定するルーティング経路設定装置であって、
ルーティング経路設定を要請するルーティング経路設定要請メッセージを生成して、前記生成したルーティング経路設定要請メッセージを転送する前記ソースノードと、
前記ルーティング経路設定要請メッセージをツリー経路以外の経路を通じて受信した場合、保存された情報を利用して逆経路探索のための第1情報を更新し、前記更新された第1の情報が含まれたルーティング経路設定要請メッセージを転送する前記少なくとも1つの中間ノードと、
前記宛先ノードとを備えることを特徴とするルーティング経路設定装置。 - 前記中間ノードは、ツリー経路以外の経路を通じて受信した前記ルーティング経路設定要請メッセージを子孫ノードから受信した場合にのみ、前記受信したルーティング経路設定要請メッセージを更新して転送することを特徴とする請求項12に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、第1情報が含まれたルーティング経路設定要請メッセージをツリー経路を通じて受信した場合、保存された情報を利用して逆経路探索のための第2情報を更新することを特徴とする請求項12に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、前記更新した第2情報をルーティングテーブルに保存することを特徴とする請求項14に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、前記ルーティング経路設定要請メッセージに含まれている宛先ノードが子孫ノードであれば、前記更新したルーティング経路設定要請メッセージをユニキャストすることを特徴とする請求項14に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記宛先ノードは、受信したルーティング経路設定要請メッセージに含まれている第2情報を、生成したルーティング経路設定応答メッセージに付加することを特徴とする請求項14に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、受信したルーティング経路設定応答メッセージを第2情報に対応するノードへ伝達することを特徴とする請求項17に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、前記ルーティングテーブルに保存されている第2情報を利用して前記受信したルーティング経路設定応答メッセージを更新することを特徴とする請求項18に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記ソースノードは、宛先ノードがツリー経路上において親ノードであるか、子孫ノードである場合には、前記ルーティング経路設定要請メッセージを生成しないことを特徴とする請求項12に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記ソースノードは、ツリー経路のアドレス体系を分析して前記宛先ノードの位置を把握し、前記把握した位置にデータを伝達することを特徴とする請求項20に記載のルーティング経路設定装置。
- 前記中間ノードは、自分のアドレスと宛先ノードのアドレスとを比較し、前記比較の結果、アドレスが一致しない場合、前記データをツリー経路に沿って伝達することを特徴とする請求項21に記載のルーティング経路設定装置。
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