JP2005159670A - 経路制御システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 経路制御の効率を高める。
【解決手段】 経路制御システムにおいて、集中ノードは、送信する経路制御単位データに、少なくとも収集期限情報と、経路長情報とを収容するとき、収集期限情報で、各非集中ノードが集中ノードまでユーザ単位データを届ける際の期限を指定した上で経路制御単位データを送信する経路制御単位データ送信部を備え、非集中ノードは、１または複数の経路を転送されたあと、１または複数のポートから非集中ノードに受信された１または複数の経路制御単位データのうち、その経路長情報の示す経路長が最も短い経路制御単位データを選択し、選択した経路制御単位データの持つ情報に基づいて、ユーザ単位データを集中ノードまで送る際の次の転送先となる上位隣接ノードを決める経路決定部とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は経路制御システムおよび方法に関するものである。

中継機能を有する多数のホストが存在し、１つ以上のホストによる中継を経なければ目的のホストまでパケットを届けることのできないマルチホップ環境の無線ネットワーク内において、当該パケットの転送経路を決定する経路制御の方法として、下記の非特許文献１に記載されたＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）方式がある。

このＤＳＲ方式では、ＲＲＥＱ（Ｒｏｕｔｅ ＲＥＱｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔ）パケットと、ＲＲＥＰ（Ｒｏｕｔｅ ＲＥＰ１ｙ）パケットを利用して経路制御を行う。

ＤＳＲ方式ではまず最初に、何らかの情報（ユーザデータ）を収容したパケットを送信しようとする送信元ホストが、ＲＲＥＱパケットをブロードキャストする。このＲＲＥＱパケットは、最終的な宛先である送信先ホストまでの経路を発見することを目的とするパケットで、送信元ホストに対し、無線通信可能な距離内に存在する全ホストによって受信される。当該ＲＲＥＱパケットには、当該送信元ホスト自身のアドレスと、前記送信先ホストのアドレスと、当該ＲＲＥＱパケットを他のＲＲＥＱパケット等と区別するためのユニークな識別番号とが含まれている。

当該ＲＲＥＱパケットを受信したホストは、自身が前記送信先ホストまでの経路に相当する全経路情報を知っている場合には、その全経路情報を記述した前記ＲＲＥＰパケットを生成して前記送信元ホストへ返送するが、知らない場合には、経路情報の１つとして自身のアドレスを追加した上で次のホストへＲＲＥＱパケットを送信（ブロードキャスト）する。

この動作は、以降も、前記送信先ホストに至る全経路情報（経路途中の全ホストのアドレスの蓄積）が得られるまで経路途中に存在する各ホストによって繰り返される。

前記送信先ホストがＲＲＥＰパケットを前記送信元ホストに返送するためには、ＲＲＥＱパケットに記述されている全経路情報を利用することもできる。この場合、送信元ホストから送信先ホストに至る経路と、送信先ホストから送信元ホストに至る経路は（転送順序が異なるだけで）同じものとなる。

ＲＲＥＰパケットを受け取った前記送信元ホストは、当該ＲＲＥＰパケットに収容されている全経路情報にしたがって次の転送先ホストを知ることができるため、その転送先ホストに宛てて、前記ユーザデータを収容したパケットを送信することができる。
"Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ Ａｄ Ｈｏｃ Ｗｉｒｅ１ｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ"， Ｄ．Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｄ．Ａ．Ｍａｌｔｚ，Ｍｏｂｉ１ｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，ｐｐ．１５３−１８１，１９９６

ところが、上述したＤＳＲ方式では、基本的に１つの送信元ホストから１つの送信先ホストへパケットを転送する１対１通信のための経路制御を想定しているから、複数の送信元ホストから１つの送信先ホストへパケットを転送する多対１通信のための経路制御に利用するには適しておらず、効率が低いといえる。

最終的な宛先である送信先ホストは同一であるにもかかわらず、各送信元ホストがそれぞれ前記ＲＲＥＱパケットを送信し、経路途中に存在する各ホストも、その各ＲＲＥＱパケットを逐一、処理しなければならないからである。

また、各ＲＲＥＱパケットごとにＲＲＥＰパケットの返送も行われるため、経路制御のために通信されるパケットの数が多く、無線ネットワーク内の帯域の多くが経路制御のために消費されてしまい、通信の効率の面からも効率が低いといえる。

１対１通信のための経路制御方式は、大きくプロアクティブ（Ｐｒｏａｃｔｉｖｅ）型とリアクティブ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ）型に分けることができる。

プロアクティブ型の経路制御では、各ノードがすべてのノードに対する経路情報を登録し維持（経路維持）する必要があり、ノードに必要な経路情報量がノード数に伴って膨大な量になってしまう上に、ノードの増減設や障害などでネットワークトポロジの変化があれば経路情報の再構築が必要であり大規模なネットワークには不向きであった。

また、前記多対１通信を行う場合のように、特定のノードヘのアクセス頻度が高いようなシステムでは、特定の経路以外はほとんど使用しないのであるから、その構築、維持処理は無駄である。

一方、リアクティブ型の経路制御方式はプロアクティブ型のように経路維持を行う必要がない代わりに、特定ノードにアクセス頻度が高いようなネットワークシステムでは、常に経路情報を得るための処理（経路構築）に遅延が生じていた。

上述したＤＳＲ方式はこのリアクティブ型に属するもので、プロアクティブ型のようにネットワーク状況の変化によって経路制御用の制御パケットを適時あるいは定期的に送受信する必要はないものの、ソースルーティングで送信元ホストが経路を指定するため、送信元ホスト側で送信すべきユーザデータが発生し通信の開始を要求しても直ちに通信を開始することが困難であった。通信の開始を要求したあと、その要求に応じて送信元ホストから送信先ホストに至る経路を構築し、その経路を送信先ホストから送信元ホストに通知する時間が必要となり、遅延が発生するためである。

過去に得られた経路情報を経路キャッシュ（Ｒｏｕｔｅ Ｃａｃｈｅ）に蓄積しておくことによって、ＤＳＲ方式でもこの遅延を短縮することが可能であるが、ホスト数（ノード数）の多い大規模なネットワークでは、当該経路キャッシュのサイズが大きくなって膨大な記憶容量を必要とする問題があり、また、ネットワークのトポロジが変化して過去の経路情報が利用できなくなる場合などには、経路キャッシュを活用することも難しい。

かかる課題を解決するために、第１の本発明では、所定のネットワーク内に存在する複数のノードのうち、当該ネットワーク内でユーザデータを収容した単位データであるユーザ単位データの通信トラフィックが集中する最上位の集中ノードと、当該集中ノード以外のノードである非集中ノードとのあいだで経路制御用の単位データである経路制御単位データを用いた経路制御を行い、その経路制御にしたがって、前記ユーザ単位データを転送させる経路制御システムにおいて、前記集中ノードは、送信する前記経路制御単位データに、少なくとも収集期限情報と、経路長情報とを収容するとき、当該収集期限情報で、前記各非集中ノードが当該集中ノードまでユーザ単位データを届ける際の期限を指定した上で経路制御単位データを送信する経路制御単位データ送信部を備え、前記非集中ノードは、１または複数の経路を転送されたあと、１または複数のポートから当該非集中ノードに受信された１または複数の前記経路制御単位データのうち、その経路長情報の示す経路長が最も短い経路制御単位データを選択し、選択した経路制御単位データの持つ情報に基づいて、前記ユーザ単位データを前記集中ノードまで送る際の次の転送先となる上位隣接ノードを決める経路決定部を備える。

また、第２の本発明では、所定のネットワーク内に存在する複数のノードのうち、当該ネットワーク内でユーザデータを収容した単位データであるユーザ単位データの通信トラフィックが集中する最上位の集中ノードと、当該集中ノード以外のノードである非集中ノードとのあいだで経路制御用の単位データである経路制御単位データを用いた経路制御を行い、その経路制御にしたがって、前記ユーザ単位データを転送させる経路制御方法において、前記集中ノード内の経路制御単位データ送信部は、送信する前記経路制御単位データに、少なくとも収集期限情報と、経路長情報とを収容するとき、当該収集期限情報で、前記各非集中ノードが当該集中ノードまでユーザ単位データを届ける際の期限を指定した上で経路制御単位データを送信し、前記非集中ノード内では、経路決定部が、１または複数の経路を転送されたあと、１または複数のポートから当該非集中ノードに受信された１または複数の前記経路制御単位データのうち、その経路長情報の示す経路長が最も短い経路制御単位データを選択し、選択した経路制御単位データの持つ情報に基づいて、前記ユーザ単位データを前記集中ノードまで送る際の次の転送先となる上位隣接ノードを決めることを特徴とする。

本発明によれば、経路制御の効率を高めることができる。

（Ａ）実施形態
以下、本発明にかかる経路制御システムおよび方法を、無線ネットワークに適用した場合を例に、実施形態について説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
本実施形態にかかる無線ネットワーク１０の全体構成例を図４に示す。

図４において、当該無線ネットワーク１０は、シンク装置２００と、ノード装置Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ３１，Ｎ３２と、リンクＬ１０、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ３１，Ｌ３２とを備えている。

このうちノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は、他のノード装置またはシンク装置２００と無線通信を行う通信装置である。各ノード装置が、その配下に図示しない１または複数のエンド端末を収容しており、そのエンド端末がユーザデータの送信元となる構成であってもよい（その場合、ノード装置は中継装置で、ユーザデータの送信元となる機能を持つ必要はない）が、ここでは、ノード装置（例えば、Ｎ１１）は中継装置であるとともにユーザデータの送信元となる機能も備えているものとする。

ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２による中継はＯＳＩ参照モデルのデータリンク層などで行われる中継であってもよいが、ここでは、ネットワーク層で行われる中継であるものとする。

本実施形態で使用可能なユーザデータには様々なものがある。ユーザデータの種類は通信アプリケーションの種類に依存して決まるが、ここでは、一例として、温度に関する情報を通知する機能を持つ通信アプリケーションを想定する。

各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２やシンク装置２００は図４に示したそれぞれの位置に固定的に設置されているものであってもよいが、移動性を有するものであってもよい。

いずれにしても、リンクＬ１１〜Ｌ３２が無線伝送路である以上、その存否は動的に変動し得る。各リンク（例えば、Ｌ２３）は、そのリンクによって接続される２つのノード装置（例えば、Ｎ１１とＮ２２）またはノード装置（例えば、Ｎ１１）とシンク装置２００が無線通信可能な距離にあるときに存在し、無線通信可能な距離にないときには消失する。シンク装置２００やノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が移動性を有する場合には、シンク装置２００や各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２の移動および周辺の電波環境の変動に伴って、移動性を有しない場合には、周辺の電波環境の変動に伴って、リンクの存否が変動する。

シンク装置２００や各ノード装置のカバーするエリアの大きさや形状は、シンク装置２００や各ノード装置の送信電力の大きさやアンテナの指向性などに応じて決まるものであり、必ずしもすべてが同じである必要はないが、ここでは説明を簡単にするために、エリアの大きさは同じで、形状はすべて円形（水平面内で無指向）であるものとしている。したがって、例えばシンク装置２００のカバーエリアであるＥ２００と、ノード装置Ｎ１１のカバーエリアであるＥ１１は、同じ大きさの円となっている。この場合、円の半径が、上述した無線通信可能な距離に当たる。

なお、図４に示したＥ１２はノード装置Ｎ１２のカバーエリアであり、Ｅ２２はノード装置Ｎ２２のカバーエリアである。他のノード装置（例えば、Ｎ３１など）についてはカバーエリアを図示していないが、前記カバーエリアＥ１１などと同じ大きさで同じ形状のカバーエリアを有することは当然である。

リンクには片方向の通信のみを行うためのリンクもあり得るが、ここでは、図４に示した全リンクＬ１１〜Ｌ３２が双方向の通信を行うためのリンクであるものとする。この場合、各シンク装置２００やノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が各リンクにつき無線信号を送信する機能と受信する機能を搭載していることが必要である。

したがってリンクが存在しているノード装置間（例えば、Ｎ１１とＮ２２のあいだ）やノード装置とシンク装置２００の間（例えば、Ｎ１１と２００のあいだ）では、双方向の通信が可能である。ただし図４ではシンク装置２００から遠ざかる方向のみ矢印を描いている。

各ノード（シンク装置２００も含む）が各リンクによって図４に示した通りに接続されている場合、図４の無線ネットワーク１０は図５に示す形に書き直すことができる。グラフ理論の観点からみた場合、図４および図５に示す無線ネットワーク１０は、シンク装置２００と他のノードとの関係では親（ここでは、シンク装置２２０）がただ１つだけ存在する木構造になっているが、ノード装置相互間の関係では親が複数存在し得る（例えば、ノード装置Ｎ２１にとってはノード装置Ｎ１１とＮ１２の２つが親である）網構造となっている。ただし経路制御が終わった時点では、後述するように、各ノード装置（例えば、Ｎ２１も）はただ１つの親（上位隣接ノード）を持つため、全体として木構造となる。

シンク装置２００を木の根とみなすと、最上位のノードが当該シンク装置２００となる。またシンク装置２００以外のノード（Ｎ１１〜Ｎ３２）は、シンク装置２００までの最短経路の長さ（ホップ数）に応じて３つのグループ（群）に分けることができる。

すなわち、シンク装置２００までのホップ数が１のＮ１群と、シンク装置２００までのホップ数が２のＮ２群と、シンク装置２００までのホップ数が３のＮ３群である。シンク装置２００を最上位とすると、このホップ数が小さい群に属するノード装置ほど上位のノード装置であるということができる。

図５から明らかなように、Ｎ１群にはノード装置Ｎ１１とＮ１２が属し、Ｎ２群にはノード装置Ｎ２１とＮ２２が属し、Ｎ３群にはノード装置Ｎ３１とＮ３２が属する。

なお、シンク装置２００と外部システム１１とを接続するリンクＬ１０は無線伝送路であってもよく、有線伝送路であってもよい。また、当該リンク１０は、シンク装置２００から外部システム５０に向かう片方向の伝送にのみ対応するリンクであってもよく、双方向の伝送に対応するリンクであってもよい。

図４において、前記シンク装置２００は、経路制御および経路制御の結果にしたがったユーザデータの転送に関して、無線ネットワーク１０中で中心的な役割を果たすノードである。

本実施形態における経路制御の手順は、当該シンク装置２００がＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信することによって開始される。また、経路制御の手順が各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２内で終了すると、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２がユーザデータを収容したＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送するが、無線ネットワーク１０内でそのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの最終的な宛先となるのは、シンク装置２００である。したがって、当該無線ネットワーク１０では、このＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの転送に関し、上述した複数の送信元ホストから１つの送信先ホストへパケットを転送する多対１通信を行うことになる。

図４の場合、この複数の送信元ホストには、ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が該当し、１つの送信先ホストには、シンク装置２００が該当する。また、図４に示したパケットＰＣ１は前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに該当し、パケットＰＣ３１，ＰＣ３２，ＰＣ２２は前記ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットに該当する。

各ノード装置が送信したＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットはそのままの形でシンク装置２００まで届けるようにしてもよいし、通信アプリケーションの種類（例えば、個人対個人の通信手段としての電子メールなど）によっては、そのままの形でしか届けることができない可能性も高いが、本実施形態では、そのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを中継する経路途中のノード装置がユーザデータの内容を統合（マージ）するものとする。すなわち、各ノード装置（例えば、Ｎ１１）が１または複数の下位のノード装置から届いたＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを中継する際、そのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットに収容されているユーザデータと、自身が送信しようとするユーザデータとを１つのユーザデータに統合した上で、統合結果としてのユーザデータを含む１つのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを送信することになる。

したがって、例えば、ノード装置Ｎ１１が送信するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１には、ノード装置Ｎ３２，Ｎ２２，Ｎ３１，Ｎ２１（ただし、ここでは、経路制御の結果、Ｎ２１はＮ１１を上位隣接ノードと判定したものとし、全ノード装置からＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが返送されたものとしている）が送信する各ユーザデータと、ノード装置Ｎ１１自身が送信するユーザデータの内容が反映されていることになる。

前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１のフォーマット構成は例えば、図３に示す通りであってよい。ペイロードＦ３内の構成を除き、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１〜ＰＣ３２のフォーマット構成も、これと同じである。

図３において、当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は、大きく３つの部分に分けることができる。それは、フレームヘッダＦ１と、パケットヘッダＦ２と、パケットペイロードＦ３である。

このうちフレームヘッダＦ１は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（Ｌ２層）に対応する通信プロトコルで使用する制御情報を格納するヘッダである。ここでは、当該フレームヘッダＦ１に、送信元Ｌ２アドレスＦ１１と、送信先Ｌ２アドレスＦ１２とが含まれている。ここで、フィールドＦ１１に記述される送信元Ｌ２アドレスはデータリンク層において送信元ホスト（送信元ノード）示すアドレスである。また、フィールドＦ１２に記述される送信先Ｌ２アドレスはデータリンク層において送信先ホスト（送信先ノード）を示すアドレスである。

上述したように、ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２による中継がネットワーク層で行われるものとすると、送信元Ｌ２アドレスＦ１１や送信先Ｌ２アドレスＦ１２に記述されるＬ２アドレスは、各ノード装置（例えば、Ｎ１１）で中継されるたびに書き換えられる。ただし、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを中継するとき、送信先Ｌ２アドレスは所定のブロードキャストアドレス（データリンク層で不特定の全ノード装置を指定するアドレス値）に固定されているものとすると、書き換えられるのは、送信元Ｌ２アドレスのみである。

各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は通信ポートごとに異なるＬ２アドレス（すなわち、データリンク層のアドレス）を持っているため、この書き換えで、送信元Ｌ２アドレスＦ１１は、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを中継して送信しようとするノード装置（例えば、Ｎ１１）の該当する通信ポートの持つＬ２アドレスに書き換えられる。

ここで、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの送信先Ｌ２アドレスをブロードキャストアドレスに固定するものとしたのは、各ノード装置（例えば、Ｎ１１）が中継するたびにＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを収容したフレーム）をブロードキャストする動作を繰り返せば、必ず、無線ネットワーク１０内に存在するすべてのノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２に少なくとも１回は、当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを届けることができるからである。

データリンク層の通信プロトコルとしては様々な通信プロトコルを用いることが可能であるが、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）などを用いることもできる。

パケットヘッダＦ２は、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層（Ｌ３層）に対応する通信プロトコルで使用する制御情報を格納するヘッダである。ここでは、当該パケットヘッダＦ２に、パケットタイプＦ２１と、送信元Ｌ３アドレスＦ２２と、送信先Ｌ３アドレスＦ２３と、パケット番号Ｆ２４と、ホップ数Ｆ２５が含まれている。

パケットタイプＦ２１は、そのパケットがＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットであるか、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットであるかを指定する情報を記述するフィールドである。

フィールドＦ２２に記述される送信元Ｌ３アドレスはネットワーク層において送信元ホスト（送信元ノード）示すアドレスである。また、フィールドＦ２３に記述される送信先Ｌ３アドレスはネットワーク層において送信先ホスト（送信先ノード）を示すアドレスである。ユニキャストやマルチキャストを用いる場合には、送信先Ｌ３アドレスで、宛先の１または複数のノード装置を明示的に指定することになるが、ここでは、ブロードキャストを用いるので、送信先Ｌ３アドレスの値は所定のブロードキャストアドレス（ネットワーク層で不特定の全ノード装置を指定するアドレス値）である。

また、フィールドＦ２３に記述されるパケット番号は、無線ネットワーク１０内において各ノード（シンク装置２００も含む）が、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットやＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを一意に識別するための識別情報である。後述するように無線ネットワーク１０内では、あるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに対応する処理が完全に終了する前に次のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの転送が行われる可能性もあり、同時に複数のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットや複数のＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが転送される可能性もあるため、これらを識別する必要がある。

本実施形態では、後述する質問番号などからＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（質問データ）とＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット（応答データ）の対応関係を特定するが、あるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットとそれに対応するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットに同じパケット番号を用いるようにすれば、当該パケット番号に基づき、ネットワーク層で、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットとＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの対応関係を特定することも可能となる。

フィールドＦ２５に記述されるホップ数は、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットが転送されるときに経由したノードの数を記述する値である。当該ホップ数の初期値にはどのような値を選んでもかまわないが、ここでは、１とする。したがって、シンク装置２００が当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットと送信する時点ですでにホップ数は１である。

ホップ数は各ノード装置が経路を決定する際の重要な指標となるため、このホップ数Ｆ２５は、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットにとっては重要なフィールドであるが、すでに決定された経路にしたがって返送されるＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットには必ずしも必要ではない。

ネットワーク層の通信プロトコルとしては様々なものを使用することが可能であるが、一例として、ＩＰプロトコルを使用するようにしてもよい。

フィールドＦ３に含まれる質問データ（Ｑｕｅｒｙ）や応答データ（Ｄａｔａ）の構成については後で詳述するが、質問データは少なくとも各ノード装置に応答データの返送を促す機能を持ち、応答データは質問データに促されたことに応えてユーザデータを返送する機能を持つ。したがって、応答データにはユーザデータが含まれている。

ただし本実施形態では、質問データで具体的なユーザデータの種類まで指定し、応答データでそのユーザデータを返送させる構成としている。

シンク装置２００は、受信したＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを自身の内部で処理して利用するものであってもよいが、ここでは、無線ネットワーク１０の外部のシステム１１に中継するものとする。この外部システム１１としては様々なシステムを用いることができるが、一例としては、インターネット（インターネット上に設けられたサーバ等）などであってもよい。

本実施形態の経路制御方式は、後述するように、前記経路維持を行わない点でリアクティブ型に属するものとみることができるが、前記ＤＳＲ方式のようにソースルーティングを行うものではなく、多対１通信のための経路制御方式として好適なものとなっている。

前記シンク装置２００の内部構成は例えば図１に示す通りであってよい。

（Ａ−１−１）シンク装置の内部構成例
図１において、当該シンク装置２００は、パケットキャッシュ２０１と、比較検索部２０２と、時計部２０３と、制御部２０４と、命令生成部２０５と、データ蓄積部２０６と、通信部２０７と、外部通信ポート２０８とを備えている。

このうち制御部２０４は当該シンク装置２００のＣＰＵ（中央処理装置）に相当する部分である。したがって制御部２０４はシンク装置２００内の各構成要素２０１〜２０８を制御するとともに、必要な演算機能を提供する。

パケットキャッシュ２０１は、当該シンク装置２００が送信したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を一時的に格納しておくキャッシュ領域である。

データ蓄積部２０６は当該シンク装置２００が無線ネットワーク１０内のノード装置（例えば、Ｎ１１）から受信したパケット（ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１やＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１，ＰＣ１２など）を一時的に格納する記憶領域である。

比較検索部２０２は、シンク装置２００がパケットを受信し、データ蓄積部２０６に新たなパケットが格納されるたび、そのパケットと前記パケットキャッシュ２０１内に格納されているパケットを比較する部分である。この比較は、データ蓄積部２０６内のパケットに収容された各種の情報（例えば、ヘッダ情報）を検索キーとしてパケットキャッシュ２０１内に格納された１または複数のパケットのなかから、その検索キーと一致する情報を持つパケットを特定するために行われる。

上述したように、当該シンク装置２００がＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を送信することによって本実施形態の経路制御手順が開始されるが、無線ネットワーク１０のネットワーク構成、シンク装置２００からのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の送信方法（ブロードキャストを用いるか否か等）、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２におけるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの中継方法（中継したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットをブロードキャストするか否か等）などの条件により、自身が送信したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１が自身に戻って来る可能性もある。例えば、図４に示したノード装置Ｎ１２，Ｎ２１，Ｎ１１およびシンク装置２００で構成されたループのようなループ型のトポロジが存在する場合に中継でブロードキャストを用いる場合などには、このようなＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１が複数回戻ってくる。

このようなパケットを再度、通信ポートから送信する処理を繰り返すことは、同じパケットを繰り返しブロードキャストすることになって、ブロードキャストストームの発生を許すことにもなり、また、伝送帯域を無駄に消費することにもなるので禁止する必要がある。したがってこのようなパケットが受信された場合には、シンク装置２００内で直ちに廃棄する。この廃棄は、比較検索部２０２の比較結果に基づいて、制御部２０４が実行するものである。

また、シンク装置２００から送信したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１に対応したＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１，ＰＣ１２が下位のノード（ここでは、ノード装置Ｎ１１、Ｎ１２）から届いた場合、このＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１，ＰＣ１２が、対応するＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１で指定した後述する収集期限までに届いたか否か等を検査する必要があるが、このような検査を行うには、前記比較検索部２０２による比較で、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１とＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１，ＰＣ１２の対応関係が特定できることが前提となる。

シンク装置２００の運用方法によっては、あるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（例えば、ＰＣ１）を送信してそれに対応するすべてのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット（ここでは、ＰＣ１１，ＰＣ１２）がシンク装置２００に届く前に、次のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（図示せず）をシンク装置２００から送信すること等もあり得るからである。反対に、もしも、あるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信してそれに対応するすべてのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットがシンク装置２００に届く前には、次のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットをシンク装置２００から送信することを行わず、その他の制御用のパケットなどが無線ネットワーク１０中のいずれかのノード装置からシンク装置２００に届けられること等もないことを保証できる構成を取る場合などには、シンク装置２００内のパケットキャッシュ２０１，比較検索部２０２は省略することも可能である。

なお、シンク装置２００からＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信したとき、無線ネットワーク１０中のすべてのノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２からそのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに対応するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送させる構成とすることもでき、送信を望むユーザデータを持っているノード装置だけにＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送させる構成とすることもでき、シンク装置２００側から指定したノード装置だけにＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの返送を行わせる構成とすることもできるが、いずれの構成でも、無線ネットワーク１０が運用されているあいだは、シンク装置２００からのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの送信と、それに対応する各ノード装置からのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信が繰り返されることになる。

ここでは、シンク装置２００側から指定したノード装置だけにＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの返送を行わせる構成を用いるものとする。この指定は、質問データ中のターゲットフィールド（図６（Ａ）参照）を用いて行う。

前記時計部２０３は現在の時刻を示す時刻信号ＴＭ１を出力する部分である。当該時刻信号ＴＭ１に基づいて、制御部２０４などは必要なときにいつでも、現在時刻を認識することができる。

したがって、収集期限の経過などもこの時刻信号ＴＭ１に基づいて、前記制御部２０４が判定することができる。ここで、収集期限とは、その質問データに対応する応答データを（すなわち、その質問データを収容したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに対応するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット）を、シンク装置２００まで届ける際の期限を示す。収集期限は前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに収容された質問データの収集期限フィールド（図６（Ａ）参照）に記述して各ノード装置に通知される。

命令生成部２０５は、図３に示したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのパケットペイロードＦ３に含まれる質問データ（Ｑｕｅｒｙ）を生成する部分である。

この質問データは、図６（Ａ）に示すように、シンク名、質問番号、ターゲット、収集期限、データ名の各フィールドを備えている。

シンク名は当該シンク装置２００に付与される名称で、無線ネットワーク１０中で一意なものであることを要する。無線ネットワーク１０内に複数のシンク装置が存在し得る場合には当該シンク名は必須である。

質問番号は基本的に当該シンク装置２００が生成する各質問データのあいだで一意な番号であるが、ある質問データを生成し、その質問データを収容したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信してから十分に長い時間が経過して混同する可能性がなくなったあとでなら、同じ番号を質問番号として再利用することは差し支えない。

もしも、無線ネットワーク１０内に複数のシンク装置が存在する可能性がある場合には、質問番号だけでは一意性を確保できないので、各ノードは、シンク名と質問番号の組（シンク名＋質問番号）によって、質問データを一意に特定することになる。

ターゲットは、質問データの最終的な宛先（いずれかのノード装置）を指定する識別情報である。個々のノード装置の名前（ターゲット名）を羅列することによって、１または複数のノード装置を明示的に指定することもできるが、無線ネットワーク１０中のすべてのノード装置を指定するための所定のターゲット名を用意しておくようにしてもよい。いずれにしても、ここでは、一例として、無線ネットワーク１０内の全ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が指定されたものと仮定する。

収集期限には、上述したように、その質問データに対応する応答データをシンク装置２００まで届ける際の期限であるから、同じ質問データを受け取った各ノード装置はこの収集期限に間に合うように応答データ（ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット）の返送を行うことになる。

データ名は、シンク装置２００が指定したユーザデータの種類を示す。

本実施形態では、質問データで具体的なユーザデータの種類を指定し、応答データでそのユーザデータを返送させる構成としているためにこのフィールドを設ける必要があるが、そのような構成を取らない場合には、このフィールドは省略可能である。また、データ名のフィールドに記述する値として、特定のユーザデータではなく、各ノード装置側が希望する任意のユーザデータを送信することを許容する値を用意しておくようにしてもよい。

図６（Ａ）の例では、このデータ名で、ユーザデータとして温度の最高値と平均値を返送するように指定している。

このほか、当該質問データには、質問データを受け取った各ノード装置が自身のホップ数を記述するためのフィールド（ディスタンスフィールド）などを設けるようにしてもよい。各ノード装置は、自身が受け取ったＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのパケットヘッダＦ２に含まれるホップ数Ｆ２５の記述から、自身のホップ数を知ることができる。

通信部２０７内に設けられた通信ポート２０７Ａ、２０７Ｂは、各ノード装置（図４の例では、Ｎ１１，Ｎ１２）とのあいだで無線通信を行い、データリンク層のプロトコルのすべてとネットワーク層のプロトコルの大部分を処理する機能を有する部分である。通信ポートの数によって同時に通信することのできるノード装置の数が制限されるが、シンク装置２００が無線ネットワーク１０内のノード装置と通信するために搭載する通信ポートの数は、２つより少なくてもよく、多くてもよい。ただし一般的に中継装置（例えば、シンク装置２００）が行う中継処理にはリアルタイム性が求められ、リアルタイム性を実現するためには、ある通信ポートで送受信しているとき、同時に別の通信ポートで送受信できることが重要なので、複数の通信ポートを搭載するのが普通である。

シンク装置２００は前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を送信するとき通信ポート２０７Ａおよび／または２０７Ｂからブロードキャストを行う。すなわち、前記送信先Ｌ２アドレスおよび送信先Ｌ３アドレスにブロードキャストアドレスを記述して無線送信する。このため、シンク装置２００のカバーエリアＥ２００内に位置するすべてのノード装置（図４の例では、Ｎ１１とＮ１２）によって当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は受信されることになる。

これに対し、経路制御の結果として上位隣接ノードが決定されたあとで送信されるＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットは各ノード装置にとっての上位隣接ノードに宛てたユニキャストで無線送信されるため、ノード装置Ｎ１１，Ｎ１２にとっての上位隣接ノードであるシンク装置２００は、通信ポート２０７Ａまたは２０７Ｂにより、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１とＰＣ１２をそれぞれユニキャストで受信することになる。

なお、通信ポート２０７Ａと２０７Ｂの双方からＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１をブロードキャストするようにしてもよいが、Ｌ２アドレスやＬ３アドレスは通常、通信ポートごとに異なるから、ここでは説明を簡単にするために、いずれか一方（例えば、２０７Ａ）からブロードキャストするものとする。

外部通信ポート２０８は、前記外部システム１１と通信するために搭載している通信ポートである。この外部通信ポート２０８と外部システム１１は、前記リンクＬ１０を介して接続される。

一方、当該シンク装置２００の下位に位置するノード装置Ｎ１１の内部構成は、例えば、図２に示す通りであってよい。他のノード装置Ｎ１２，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ３１，Ｎ３２の内部構成もこれと同じである。

（Ａ−１−２）ノード装置の内部構成例
図２において、当該ノード装置Ｎ１１は、パケットキャッシュ１０１と、比較検索部１０２と、時計部１０３と、制御部１０４と、命令解析処理部１０５と、データ蓄積部１０６と、通信部１０７と、統合処理部１０８と、返送スケジュール管理部１０９と、応答データ生成部１１０とを備えている。

このうちパケットキャッシュ１０１は前記パケットキャッシュ２０１に対応し、比較検索部１０２は前記比較検索部２０２に対応し、時計部１０３は前記時計部２０３に対応し、制御部１０４は前記制御部２０４に対応し、データ蓄積部１０６は前記データ蓄積部２０６に対応し、通信部１０７は前記通信部２０７に対応するので、その詳しい説明は省略する。

ただし、制御部１０４は、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを中継するとき、前記ホップ数Ｆ２５に記述されたホップ数をインクリメント（＋１）する機能も備えている。なお、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを廃棄する場合には中継を行わないため、インクリメントも行う必要がないことは当然である。

ノード装置Ｎ１１内の制御部１０４によるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの廃棄がブロードキャストストームの発生を防止し、伝送帯域を節約するものである点は、シンク装置２００内の制御部２０４による廃棄と同じである。ただし、シンク装置２００がＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの最初の送信元であるのに対し、各ノード装置はそうではないから、両者の機能には相違がある。

すなわち、各ノード装置（ここでは、Ｎ１１）は、あるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信したとき、１度はそのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを中継してブロードキャストする。これは、当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを無線ネットワーク１０内の全ノード装置に届けるために必要なブロードキャストである。ただし同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを２回以上受信した場合には、２回目からは各ノード装置もそのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを廃棄することになる。

また、比較検索部１０２による比較はデータ蓄積部１０６に格納されているパケットの持つ各種情報と、パケットキャッシュ１０１に格納されているパケットの持つ各種情報とを比較するものである点で、前記シンク装置２００内の比較検索部２０２と同じであるが、比較の詳細が異なる。

すなわち、ノード装置Ｎ１１内の比較検索部１０２は、データ蓄積部１０６に格納されているパケットの持つ各種情報と、パケットキャッシュ１０１に格納されているパケットの持つ各種情報とを比較することによって、前記シンク装置２００から最短の経路で自ノード装置Ｎ１１に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを特定し、最終的にはそのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのみをパケットキャッシュ１０１内に残すために比較を実行する。

一般的には、ブロードキャストされたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、別個の経路を転送されて、あるノード装置（例えば、Ｎ１１）に受信されることが起こり得るので、そのノード装置の内部では、これらのパケットの各種情報を比較することになる。

例えば、ノード装置Ｎ１１において比較される可能性のあるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、シンク装置２００からブロードキャストされ直接、ノード装置Ｎ１１に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットと、ノード装置Ｎ１２とＮ２１を経由して当該ノード装置Ｎ１１に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットである可能性がある。この場合、ホップ数の小さい直接受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのほうはパケットキャッシュ１０１に格納され、ホップ数の大きいＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのほうはデータ蓄積部１０６に格納された状態で、比較検索部１０２による比較が行われる可能性が高い。

比較検索部１０２による比較ではホップ数（Ｆ２５）の比較が重要であるが、ホップ数の比較の前に、比較しようとする双方のパケットが真に比較すべきものであるか否かを確認することが必要である。この確認では、双方のパケットの各種情報のうち前記送信元Ｌ３アドレスＦ２２と、パケット番号Ｆ２４を比較し、これらが一致することを確かめる。送信元Ｌ３アドレスＦ２２と、パケット番号Ｆ２４がともに一致した場合にのみ、それらのパケットは比較すべきものと確認される。

また、どのような情報に基づいて前記最短の経路を特定するかに関しては様々な変形例が考えられるが、ここでは、ホップ数に基づいて最短の経路を特定するものとする。さらに、最短の経路を示す同じホップ数のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（もとは同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１）が複数受信された場合には、先に受信されたほうのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットが最短経路で受信されたものとみなす。

例えば、図４および図５の例の場合、例えばノード装置Ｎ２１は、最短の経路を示す同じホップ数（ここでは、ホップ数は２）のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを上位の２つのノード装置Ｎ１１、Ｎ１２それぞれから受信する可能性があるので、先に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを最短経路で受信されたものとみなすことになる。ホップ数が同じであっても、例えば、ノード装置（ここでは、Ｎ１１とＮ１２）自体の処理能力の相違、そのときノード装置の処理能力にかかっている負荷の大きさの相違、物理的な伝搬距離の相違などに起因して、あるノード装置（ここでは、Ｎ２１）にＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットが届く時間に差が生じることは少なくないからである。

最短経路で受信されたもの以外のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは直ちに廃棄され、最短経路で受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットはパケットキャッシュ１０１内に蓄積しておく。このとき、最短経路で受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを収容していたフレームの持つ送信元Ｌ２アドレスＦ１１の値も記憶しておく必要がある。当該送信元Ｌ２アドレスＦ１１に記述されたＬ２アドレスは、後でＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送する際、そのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを収容するフレームで送信先Ｌ２アドレスとして用いる可能性のある重要な情報だからである。

なお、ノード装置Ｎ１１などの各ノード装置は上述したように、最短経路で受信されたもの以外のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは前記比較検索部１０２によるホップ数の比較のあと直ちに廃棄するため、無線ネットワーク１０内に例えば、ノード装置Ｎ１２，Ｎ２１，Ｎ１１およびシンク装置２００で構成されたループのようなループ型のトポロジが存在する場合でも、同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットがそのループ内を２回以上巡回することは起こり得ない。したがってブロードキャストストームは発生しない。

命令解析処理部１０５は、シンク装置２００からの命令（すなわち、質問データ）の内容を解析する部分である。質問データには、上述したように、収集期限やデータ名などが記述されているため、命令解析処理部１０５は、これらの解析結果を応答データ生成部１１０に渡して応答データの生成を促す。

また、データ蓄積部１０６は、シンク装置２００のデータ蓄積部２０６と同様に受信したパケットなどを格納する機能も備えているが、そのほか、前記ユーザデータ（例えば、温度に関する情報など）であるＵＤ１や、経路表であるＴＢ１を格納することもできる。ユーザデータＵＤ１は図示しない測定器などから供給されるデータである。

経路表ＴＢ１は、経路制御の手順が終了したとき経路制御の結果を格納しておくためのテーブルである。当該経路表ＴＢ１は、基本的に、１度、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送したら、各ノード装置のデータ蓄積部２０６から消去されるものであってよい。各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が時々刻々と移動する場合などには、無線ネットワーク１０のトポロジも変化するため、同じ内容の経路表ＴＢ１を何回も再利用することは難しいからである。

当該経路表ＴＢ１は、例えば、図７に示すような構成を有する。

図７において、当該経路表ＴＢ１は、ポート番号と、送信先Ｌ２アドレスと、送信先Ｌ３アドレスとを格納する。

図７の例では、当該経路表ＴＢ１は１つの行ＬＮ１のみしか持たないが、必要に応じて、複数の行を持つことができるようにしてもよい。例えば、無線ネットワーク１０内に複数のシンク装置が存在する場合などには、経路表ＴＢ１に複数の行が登録され得る。

行は経路表ＴＢ１内の横の並びで、ポート番号と送信先Ｌ２アドレスと送信先Ｌ３アドレスとの対応関係を示している。図７の例では、ポート番号である１０７Ａと、送信先Ｌ２アドレスであるＬ２ＡＤＤ１と、送信先Ｌ３アドレスであるＬ３ＡＤＤ１が対応付けられている。

ここで、１０７Ａは、ノード装置Ｎ１１が搭載している３つの通信ポート１０７Ａ〜１０７Ｃのうちの１つの通信ポートの符号（１０７Ａ）をそのまま、その通信ポートを識別するための番号として使用したものである。図４上でノード装置Ｎ１１に接続された３つのリンクＬ１１，Ｌ２２，Ｌ２３のうち、リンクＬ１１がこの通信ポート１０７Ａに対応するものとする。

また、送信先Ｌ２アドレスであるＬ２ＡＤＤ１は、シンク装置２００が搭載した通信ポートのうち前記リンクＬ１１に接続された通信ポートの持つＬ２アドレスである。

さらに、送信先Ｌ３アドレスであるＬ３ＡＤＤ１は、シンク装置２００が搭載した通信ポートのうち前記リンクＬ１１に接続された通信ポートに割り当てられたＬ３アドレスである。

もっとも、上記で通信ポート２０７Ａと２０７Ｂのいずれか一方からのみＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットをブロードキャストするものと仮定した以上、リンクＬ１１とＬ１２に接続されるシンク装置２００側の通信ポートの相違は無視される。

このような経路表ＴＢ１を持つ場合、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを受信したノード装置Ｎ１１は、そのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信先Ｌ３アドレス（これは、シンク装置２００を指定するアドレス値（ここでは、Ｌ３ＡＤＤ１とする））を検索キーとして当該経路表ＴＢ１を検索することによって、Ｌ２ＡＤＤ１と、１０７Ａを得ることができる。この場合、そのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを収容したフレームの送信先Ｌ２アドレスを当該Ｌ２ＡＤＤ１に書き換えて、ポート番号１０７Ａの通信ポート１０７Ａから当該フレームをユニキャストすることができる。このとき、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットは、送信先Ｌ２アドレスＦ１２にＬ２ＡＤＤ１を、送信先Ｌ３アドレスＦ２３にＬ３ＡＤＤ１を記述した状態であるから、当該ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信はデータリンク層に関してもネットワーク層に関してもユニキャストである。

無線ネットワーク１０内に１つのシンク装置２００しか存在しない場合には、図７に示すような表の形式にしなくても、受信したＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信先Ｌ３アドレスと、書き換え先の送信先Ｌ２アドレスおよび使用する通信ポートのポート番号の対応関係を特定することは容易であるので、経路表ＴＢ１を省略することが可能である。ただし、何らかの形式で、経路表ＴＢ１の行ＬＮ１に相当する情報（経路情報）をノード装置Ｎ１１内に記憶しておくことが必要であることは当然である。この記憶は、少なくとも、当該ノード装置Ｎ１１から対応するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの転送が行われるまで維持される。

なお、ノード装置Ｎ１１は、１つ目のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信してからの時間を計測し、その計測結果が所定の時間（ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット待ち受け時間）に達したことを検出することをもって、１つの経路制御手順の終わりを認識するものであってよい。

このようにして経路制御手順の終わりを認識する必要があるのは、ノード装置Ｎ１１を含め各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は、無線ネットワーク１０全体のトポロジなどを知らないため、１つの経路制御の手順のなかで自身が受信する可能性のあるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット数の上限値（受信パケット数上限値）を知ることはできないからである。例えば、図４のトポロジを前提とすると、前記ループの部分に含まれるノード装置（例えば、Ｎ１１）は、少なくとも２回、同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信する可能性があり、ループに含まれず最下位（最末端のノード、すなわち木の葉）でもないノード装置（例えば、Ｎ２２）は２回、同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信し、ループに含まれない最下位のノード装置（例えば、Ｎ３２）は、１回だけＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信するが、各ノード装置はそのことを認識する方法を持たない。ただしここでは、各フィールドのうちホップ数Ｆ２５の値のみが相違するＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットであるものとみなしている。

なお、前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット待ち受け時間に達したことを検出することをもって、経路制御手順の終わりを認識するようにした場合、あるノード装置（例えば、Ｎ１１）が経路制御手順の終わりを認識したあとで、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信する可能性もあるが、このように、最初に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに比べ十分に遅れて受信されるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、ホップ数も多いはずであるから、無視したとしても、最終的な経路制御の結果（上位隣接ノードの決定）に影響する可能性は小さい。

ただし、当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット待ち受け時間は、最初に受信したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの質問データに含まれている収集期限に比べて十分に短い時間とする必要がある。

あるいは、前記ノード装置Ｎ１１などは、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが下位のノード装置から自ノード装置に転送されてくるまで経路制御手順の終わりを認識せずＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの受信を待ち受ける状態を維持し、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの転送を受けた時点でパケットキャッシュ１０１に記憶されているＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットのヘッダ情報をもとに、上位隣接ノードを決定するようにしてもよい。最下位のノード装置（図５の場合、Ｎ３１とＮ３２）以外のノード装置ではこの方法を用いることが可能である。

前記統合処理部１０８は、上述したユーザデータの統合を実行する部分である。ここで、統合には、平均値の算出や最大値の算出などの各種統計処理も含まれる。

ノード装置Ｎ１１がノード装置Ｎ２１およびＮ２２の上位隣接ノードとなっており、ノード装置Ｎ１１の上位隣接ノードがシンク装置２００であるものとすると、このノード装置Ｎ１１内の統合処理部１０８が行う統合では、上述したように、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ２１と、ＰＣ２２に含まれるユーザデータと、当該ノード装置Ｎ１１自身から送信するユーザデータを統合することになる。この場合、統合結果である１つのユーザデータを含むＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１が、例えば、前記経路表ＴＢ１に基づいて、シンク装置２００へユニキャストされることになる。

ここで、当該ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１に収容された応答データ（ユーザデータを含む）を生成するのが、前記応答データ生成部１１０である。

応答データ生成部１１０は、前記命令解析処理部１０５から受け取った解析結果に基づいて、データ蓄積部１０６などからユーザデータＵＤ１を得て応答データの生成を行う。

このユーザデータＵＤ１は、前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに含まれていたい質問データ中のデータ名で指定されたユーザデータに対応するものである。また、当該応答データ生成部１１０による応答データの生成などの処理は、前記返送スケジュール管理部１０９の管理のもと、前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの質問データ中の収集期限で指定された期限に間に合うように実行される。

当該応答データは、図６（Ｂ）に示すように、シンク名、質問番号、ターゲット、ホップ数、収集期限、データ値の各フィールドを備えている。

このうち名称が同じフィールドの機能は、図６（Ａ）に示した各フィールド（シンク名、質問番号、ターゲット、収集期限）と対応するので、その詳しい説明は省略する。これらの各フィールドに記述される値は、各ノード装置（ここでは、Ｎ１１）が受け取ったＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット中の質問データの対応するフィールドと同じ値であってよい。

ホップ数は、統合する応答データを返送した最下位のノード装置のシンク装置２００までのホップ数を示すものである。例えば、ノード装置Ｎ１１を通る経路としては、シンク装置２００，ノード装置Ｎ１１，ノード装置Ｎ２２，ノード装置Ｎ３２の第１経路と、シンク装置２００，ノード装置Ｎ１１，ノード装置Ｎ２１，ノード装置Ｎ３１の第２経路の２つがある（Ｎ２１はＮ１１を上位隣接ノードに選択したものとする）が、いずれの経路も最下位のノード装置のホップ数（初期値は１）は４である。このホップ数には、４が記述される。

前記質問データ中に質問データを受け取った各ノード装置が自身のホップ数を記述するための前記ディスタンスフィールドを設けてある場合には、各ノード装置は、ディスタンスフィールドの記述をそのまま当該ホップ数フィールドとして用いることができる。統合に際しては、統合される各応答データのなかで最大のホップ数のみが残され、シンク装置２００に通知されることになる。

前記データ値には、質問データのデータ名で指定されたユーザデータ（ここでは、温度に関するユーザデータＵＤ１）が統合されたものが記述される。

このような応答データのフィールド構成から明らかなように、図６（Ｂ）に示す当該応答データは、図６（Ａ）に示す質問データに基づいて極めて容易に生成することができる。

前記返送スケジュール管理部１０９は、前記収集期限までに確実にＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット（応答データ）をシンク装置２００に届けることができるようにスケジュール管理を行う部分である。

収集期限に十分に間に合うタイミングで、下位のノード装置Ｎ２１，Ｎ２２からＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが届いた場合には、それらに含まれる全ユーザデータを統合した上で、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１を送信させることができるが、いずれかの下位ノード装置（例えば、Ｎ２１）から届くはずのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが届かない場合などには、当該ノード装置Ｎ１１で待つことの可能な期限（待機期限）まで待った上で、すでに届いているユーザデータだけを統合してＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットＰＣ１１を送信させるようなスケジュール管理を行うようにしてもよい。

この待機期限は、当該返送スケジュール管理部１０９が、前記収集期限と、自ノード装置（ここでは、Ｎ１１）からシンク装置２００までのホップ数とに基づいて算出することができる。この算出では、例えば、次の式（１）を用いてもよい。

ＷＴ１１＝ＣＴ２００−ＨＣ１１×ＨＰ …（１）
ここで、ＷＴ１１は、ノード装置Ｎ１１における前記待機期限（時刻）を示し、ＣＴ２００は前記収集期限（時刻）を示し、ＨＣ１１は当該ノード装置Ｎ１１からシンク装置２００までの最短経路におけるホップ数を示し、ＨＰは、１ホップ当たりの転送処理に要する時間である。

この式（１）から明らかなように、一般的には、無線ネットワーク１０内でシンク装置２００までのホップ数が多いノード装置ほど早く待機期限を迎えるため、それだけ早いタイミングでＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送することになる。

なお、下位ノード装置（例えば、Ｎ２１）から届くはずのＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが待機期限（ノード装置Ｎ１１の場合は、ＷＴ１１）まで待っても届かないという現象は、電波干渉などによりその下位のノード装置とのリンクが切断されている場合や、その下位のノード装置自体に障害が発生している場合などに起こり得る。

以下、上記のような構成を有する本実施形態の動作について説明する。

ここでは、上述したように、前記ターゲット名により、無線ネットワーク１０内の全ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が指定されたものと仮定する。

（Ａ−２）実施形態の動作
前記外部システム１１側からの要求に応じて、または自律的に（あるいは、定期的に）、シンク装置２００が前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を生成してブロードキャストする。当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１はシンク装置２００から送信されたものであるため、その送信元Ｌ３アドレスＦ２２には、シンク装置２００のＬ３アドレスが記述されていることは当然である。

当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１がシンク装置２００からブロードキャストされたとき、無線ネットワーク１０のトポロジが図４に示す通りであると、シンク装置２００の無線通信可能な距離内には、２つのノード装置Ｎ１１，Ｎ１２が存在するから、このＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は当該ノード装置Ｎ１１，Ｎ１２によって受信される。

ノード装置Ｎ１１，Ｎ１２はいずれも、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の送信元Ｌ３アドレスＦ２２やパケット番号Ｆ２４の記述から、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは自ノード装置が初めて受信したパケットであることを認識できる。また、パケットタイプＦ２１の記述から、そのパケットがＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットであることも認識できる。

上述したように、無線ネットワーク１０内の各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は初めて受信したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、そのホップ数Ｆ２５の記述（初期値は１）をインクリメントしたあと中継してブロードキャストするので、ノード装置Ｎ１１の無線通信可能な距離内に位置するノード（シンク装置２００とノード装置Ｎ２１とノード装置Ｎ２２）は、ノード装置Ｎ１１からブロードキャストされたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信する。同様に、ノード装置Ｎ１２の無線通信可能な距離内に位置するノード（シンク装置２００とノード装置Ｎ２１）も、ノード装置Ｎ１１からブロードキャストされたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受信する。

ここで、シンク装置２００は自身が送信したものと同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を２回受信することになるが、上述したように、これらはシンク装置２００内で直ちに廃棄される。

ただし、中継しブロードキャストを行うノード装置は、送信元Ｌ２アドレスを自身のＬ２アドレスに書き換えるから、シンク装置２００が受信する２つのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を収容していたフレームは、それぞれ異なる送信元Ｌ２アドレスを含んでいることは当然である。また、送信元Ｌ３アドレスＦ２２やパケット番号Ｆ２４の記述に基づいてＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットの同一性を判断しているため、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の各フィールドのうち、各ノード装置による中継に際して変更される前記ホップ数Ｆ２５の記述や、収容されているフレームの送信元Ｌ２アドレスＦ１１の記述だけが異なるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、同じＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットとみなしている。

なお、前記各ノード装置Ｎ１１、Ｎ１２が、中継してブロードキャストする際、前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を自ノード装置内のパケットキャッシュ１０１に格納する点などは、すでに説明した通りである。

一方、ノード装置Ｎ１１からブロードキャストされたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を受信したノード装置Ｎ２２は、前記ノード装置Ｎ１１，Ｎ１２と同じ動作を行う。すなわち、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の送信元Ｌ３アドレスＦ２２やパケット番号Ｆ２４の記述から、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは自ノード装置が初めて受信したパケットであることを認識すると、中継（このとき、ホップ数Ｆ２５の記述はインクリメントする）してブロードキャストするとともに、自ノード装置のパケットキャッシュ１０１にそのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを格納する。

ノード装置Ｎ２２がブロードキャストしたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は、ノード装置Ｎ２２の無線通信可能な距離内に位置するノード装置Ｎ１１とＮ３２によって受信される。この受信は、ノード装置Ｎ１１にとって２回目のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の受信であるので、ノード装置Ｎ１１内の比較検索部１０２による比較の結果（１回目に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１よりもホップ数が多いので）、２回目に受信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は廃棄される。

ノード装置Ｎ３２のほうは、今回の受信が初めての受信であるため、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を自身のパケットキャッシュ１０１内に格納する。このときまた、当該ノード装置Ｎ３２は当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を中継しようとしてブロードキャストするが、Ｎ３２は最下位のノード装置であるため、Ｎ３２からブロードキャストされたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１は、そのノード装置Ｎ３２に当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１をブロードキャストしてきた前記ノード装置Ｎ２２によって受信されるだけである。

当該ノード装置Ｎ２２にとってこの受信は２回目の受信であるから、当然、当該ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１はノード装置Ｎ２２内で廃棄される。

前記Ｎ１群に属する２つのノード装置Ｎ１１とＮ１２からＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１のブロードキャストを受ける前記ノード装置Ｎ２１の動作も基本的に、前記ノード装置Ｎ２２と同じである。

ただしホップ数に関しても、ノード装置Ｎ１１経由で受信されるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１と、ノード装置Ｎ１２経由で受信されるＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１とは同じであるため、時間的に早く受信されたほうだけをノード装置Ｎ２１内のパケットキャッシュ１０１に残し、他方は廃棄することになる。

１つ目のＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１を受信してから、上述したＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット待ち受け時間が経過したとき、または、下位のノード装置からＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットが転送されてきたときに、各ノード装置は経路制御手順の終わりを認識し、その時点で自ノード装置内のパケットキャッシュ１０１に格納されているＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１（または、前記経路表ＴＢ１）から自身にとっての上位隣接ノードを決定する。

図４のトポロジの場合、ホップ数の観点から、ノード装置Ｎ１１はシンク装置２００を上位隣接ノードとし、ノード装置Ｎ１２はシンク装置２００を上位隣接ノードとし、ノード装置Ｎ２２はノード装置Ｎ１１を上位隣接ノードとし、ノード装置Ｎ３２はノード装置Ｎ２２を上位隣接ノードとし、ノード装置Ｎ３１はノード装置Ｎ２１を上位隣接ノードとする。

また、ノード装置Ｎ２１はノード装置Ｎ１１とＮ１２のいずれか一方を上位隣接ノードとするが、ここでは一例として、ノード装置Ｎ１１のほうを上位隣接ノードとしたものとする。

このように各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が１つの上位隣接ノードを選択したことにより、最上位のシンク装置２００に向かうＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの転送経路が決定される。

すなわち、Ｎ３２→Ｎ２２→Ｎ１１→２００の第１転送経路（上述した第１経路に当たる）と、Ｎ３１→Ｎ２１→Ｎ１１→２００の第２転送経路（上述した第２経路に当たる）と、Ｎ１１→２００の第３転送経路である。

この場合、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の質問データ中に含まれる前記ターゲットフィールドで、無線ネットワーク１０内の全ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が指定されたものとすると、全ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２がＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの返送を行うが、この返送に際しては、ノード装置Ｎ２２，Ｎ２１，Ｎ１１で上述した統合が実行される。なお、この場合、ノード装置Ｎ１１はシンク装置２００には１ホップの距離に位置するが、最下端（木の葉）に当たるノードなので、統合を行うことはない。

さらに、各ノード装置は、例えば、前記式（１）に応じて決まる待機期限までにＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを上位隣接ノードへ転送するため、いずれかのノード装置の上位隣接ノードとなっているために統合を実行する必要のあるノード装置でも、統合を何度も実行する必要はなく、１度だけ行えばよい。

なお、図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、応答データの各フィールドのほとんどは質問データの各フィールドに対応しているため、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１に対応するＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送しようとする各ノード装置の応答データ生成部１１０が、質問データに基づいて極めて容易に応答データを生成できる点はすでに説明した通りである。

また、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットは各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が、自身にとっての上位隣接ノードのＬ２アドレスを前記送信先Ｌ２アドレスＦ１２に記述し、シンク装置２００のＬ３アドレスを送信先Ｌ３アドレスＦ２３に記述してユニキャストするものであるため、物理的な無線通信可能な距離内に複数のノード装置が存在したとしても、データリンク層以上の階層で受信することができるのは上位隣接ノードだけであり、他のノード装置はデータリンク層以上の階層で受信することはない。

これによりシンク装置２００は質問データで指定した通りの応答データ（ユーザデータを含む）を各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２から取得することができる。必要に応じて、このユーザデータは、シンク装置２００により、外部システム１１に中継される点などは、すでに説明した通りである。また、この中継の前に、シンク装置２００の内部でさらなる統合を行ってもよいことは当然である。この統合は、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２内の統合処理部１０８で行われるものと同様であってよい。

なお、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は、それまでに受信している前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の送信元Ｌ３アドレスＦ２２から、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信先Ｌ３アドレスＦ２３に記述するために必要なシンク装置２００の送信先Ｌ３アドレスを知ることができる。端的には、ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを生成するときに、対応するＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットＰＣ１の送信元Ｌ３アドレスＦ２２の記述を、当該ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの送信先Ｌ３アドレスＦ２３にコピーするようにしてもよい。

シンク装置２００は同様な質問データ（ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット）の送信を繰り返すことによって、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２からユーザデータの返送を受けることができる。

反対に各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２の観点からみると、シンク装置２００からＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを受け取ることによって、経路制御を行って上位隣接ノードを決定することができ、送信したいユーザデータをシンク装置２００または外部システム１１へ送信することが可能になるということもできる。

なお、本実施形態では、新たなＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットがシンク装置２００から送信されるたびに経路制御が行われ、各ノード装置にとっての上位隣接ノードが選び直されるため、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が移動したり、周辺の電波環境が変動したとしても、その時点でＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの最適な転送経路を選択することが可能である。

これは、無線ネットワーク１０において、ノード装置の増設、削除、変更などが行われる場合についても同様である。一般的に、収容するノード装置の数が多い大規模な無線ネットワークほど、ノード装置の増設、削除、変更などが行われる頻度が高いため、本実施形態は、大規模な無線ネットワークほど有利であるということができる。

さらに、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は、１または少数の行の経路表（ＴＢ１）に相当する経路情報を一時的に保持するだけでよいので、無線ネットワーク１０内に含まれるノード装置（図４の例では、Ｎ１１〜Ｎ３２）の数が増加した場合でも、各ノード装置が保持する経路情報の数は増加せず、１または少数の行の経路表（ＴＢ１）に相当する経路情報で足りる。また、この経路情報は、基本的にＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの返送で１回利用したあと直ちに削除するものであるため、小さなサイズの当該経路情報さえ恒久的に維持する必要はなく、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２内の記憶資源を節約することができる。

また、この経路情報の削除とともに、前記パケットキャッシュ１０１に格納していたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットなども削除してよいことは当然である。ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットは、遅くとも、その質問データ中に記述された収集期限が経過したときに削除するものであってよい。

なお、各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２が保持する経路情報（経路表ＴＢ１）は使用頻度の高いシンク装置２００へ向かう経路の経路情報であるため、従来のように使用頻度の低い経路情報を獲得したり、保持したりするためのコストを節約することができる。

さらに、本実施形態では、シンク装置２００から送信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットが無線ネットワーク１０中の各ノード装置に転送されていく過程で、経路制御の手順が実質的にほぼ終了し、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットに対する応答として返送されるＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットの転送では、その経路制御の結果が利用されるため、上述したソースルーティングを用いる場合などに比べて、遅延をはるかに少なくすることができる。しかも、前記収集期限までにＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットがシンク装置２００に届くという点で、この遅延の時間は一定値（あるいは、一定値未満）であるということができる。また、経路制御のために無線ネットワーク１０内を転送されるパケットのトラフィック量も従来に比べて少ない。

（Ａ−３）実施形態の効果
本実施形態によれば、各ノード装置（Ｎ１１〜Ｎ３２）から特定のシンク装置（２００）に対するアクセス頻度が高い無線ネットワーク（１０）において、極めて効率的な経路制御を行うことが可能である。

（Ｂ）他の実施形態
なお、上記実施形態にかかわらず、質問データは各ノード装置に応答データの返送を促す機能を持ち、応答データは質問データに促されたことに応えてユーザデータを返送する機能を持つものとすることができる。これにより、各ノード装置側では任意のユーザデータ（例えば、前記無線ネットワーク１０の外部に存在するメールサーバ中のメールボックスから、自身宛の電子メールを取り出すためのユーザデータ（メールサーバに対する電子メールの取り出し要求メッセージ））を応答データに収容して送信することができる。

また、前記ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットのヘッダ情報（Ｆ１１，Ｆ２２）を利用して各ノード装置が下位隣接ノードを決定し、下り方向の経路情報を持つようにしてもよい。下り方向の経路情報は、例えば、通信アプリケーションとして上述した個人対個人の通信手段としての電子メールなどを使用し、外部システム１１側のメールサーバなどから、個人宛てに着信している電子メールをノード装置（例えば、Ｎ１１など）側の個人が取り出す場合などに用いることができる。なお、下位隣接ノードとは、各ノード装置からみて下位に位置し隣接しているノードのことである。各ノード装置にとって前記上位隣接ノードが必ず１つ存在したのに対し、下位隣接ノードは１つ存在することもあり、複数存在することもあり、存在しないこともある。

例えば、図４のトポロジの場合、ノード装置Ｎ１１にとっては、ノード装置Ｎ２１（Ｎ２１は当該Ｎ１１を上位隣接ノードとして選択しているものと仮定）とＮ２２が下位隣接ノードに当たり、ノード装置Ｎ２２にとっては、ノード装置Ｎ３２が下位隣接ノードに当たり、ノード装置Ｎ３２にとっては、下位隣接ノードは存在しない。

なお、下り方向の経路情報は、後述するユニキャストやマルチキャストでＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信する場合に活用すれば、通信トラフィックの軽減に有効である。下り方向の経路情報を用いることによって、ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット（フレーム）の送信に関し、ネットワーク層だけでなく、データリンク層でも、ブロードキャスト以外の送信方法（マルチキャストやユニキャスト）を用いることが可能になるからである。

また、上記実施形態でも言及したが、無線ネットワーク１０内には、複数のシンク装置が存在してもかまわない。使用する通信アプリケーションごとに、あるいは、シンク装置に接続される外部システムごとに異なるシンク装置をシンク装置として利用することが可能である。例えば、図４に示したいずれかのノード装置（例えば、Ｎ１２）が、上記実施形態とは別な通信アプリケーションを使用するとき、または別な外部システムに接続するときには、シンク装置として機能するものであってもよい。また、複数のシンク装置が存在する場合には、あるシンク装置に対してＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットを返送するための通信が行われているときに、他のシンク装置から送信されたＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットによる経路制御が実行されるということも起こり得る。

さらに、上記実施形態では、シンク装置２００がＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを送信するときＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットをブロードキャストするものとしたが、このブロードキャストは、マルチキャストやユニキャストに変更することも可能である。ブロードキャストが不特定の全ホスト（全ノード装置）に宛てた送信であるのに対し、マルチキャストは特定多数のホストに宛てた送信であり、ユニキャストはただ１つのホストに宛てた送信である。

ただしマルチキャストやユニキャストで無線ネットワーク１０内の全ノード装置にＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを届けるためには、シンク装置２００側で、全ノード装置のＬ３アドレスを認識していることが前提となる。

シンク装置２００がＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットをマルチキャストやユニキャストで送信する場合、そのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを中継する各ノード装置Ｎ１１〜Ｎ３２は、少なくともネットワーク層ではブロードキャストではなく、マルチキャストやユニキャストを実行することになる。また、各ノード装置に自身宛てのＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットを認識させるためには、前記送信先Ｌ３アドレスＦ２３に記述するマルチキャストアドレスやユニキャストアドレスで、明示的に個々のノード装置のＬ３アドレスを指定しておくことになる。

なお、前記ホップ数は、経路の長さを示すその他の情報に置換可能である。

例えば、シンク装置から送信され各ノード装置に受信されるまでの時間（転送時間）に置換するようにしてもよい。例えば、シンク装置から送信するとき前記ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットにタイムスタンプ（送信時刻）を記述するようにしておけば、受信した時刻（受信時刻）と当該送信時刻との差を求めることにより、各ノード装置は、転送時間を算出することができる。

また、本発明は、上記実施形態で例示した以外の通信プロトコルに適用することも可能である。例えば、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層の通信プロトコルとして、上述したＩＰプロトコルのかわりにＩＰＸプロトコルなどを使用することもでき、データリンク層のプロトコルとして上述したＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）のかわりにＩＥＥＥ８０２．３（ＣＳＭＡ／ＣＤ）などを使用することもできる。

さらに、上記実施形態にかかわらず、本発明は、有線ネットワークに適用することも可能である。また、有線伝送路（有線リンク）と無線伝送路（無線リンク）が混在したネットワークに適用することも可能である。例えば、有線ネットワークに適用してもノード装置の増設、削除、変更などが頻繁に行われる場合などには、本発明が効果的である。

以上の説明では主としてハードウエア的に本発明を実現したが、本発明はソフトウエア的に実現することも可能である。

実施形態で使用するシンク装置の主要部の構成例を示す概略図である。 実施形態で使用するノード装置の主要部の構成例を示す概略図である。 実施形態で使用するＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットおよびＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットのフォーマット構成例を示す概略図である。 実施形態にかかる無線ネットワークの物理的な全体構成例を示す概略図である。 実施形態にかかる無線ネットワークの論理的な全体構成例を示す概略図である。 実施形態で使用するＤＡＴＡ−ＲＥＱパケットおよびＤＡＴＡ−ＡＣＫパケットのフォーマットに含まれるペイロード部の構成例である。 実施形態で使用可能な経路表の構成例を示す概略図である。

符号の説明

１０…無線ネットワーク、１０１、２０１…パケットキャッシュ、１０２，２０２…比較検索部、１０３，２０３…時計部、１０４，２０４…制御部、１０５…命令解析処理部、１０６，２０６…データ蓄積部、１０７，２０７…通信部、１０７Ａ〜１０７Ｃ、２０７Ａ、２０７Ｂ…通信ポート、１０８…統合処理部、１０９…返送スケジュール管理部、１１０…応答データ生成部、２００…シンク装置、２０５…命令生成部、２０８…外部通信ポート、Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ３１，Ｎ３２…ノード装置、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ３１，Ｌ３２…リンク、ＰＣ１…ＤＡＴＡ−ＲＥＱパケット、ＰＣ２…ＤＡＴＡ−ＡＣＫパケット。

Claims (5)

1. 所定のネットワーク内に存在する複数のノードのうち、当該ネットワーク内でユーザデータを収容した単位データであるユーザ単位データの通信トラフィックが集中する最上位の集中ノードと、当該集中ノード以外のノードである非集中ノードとのあいだで経路制御用の単位データである経路制御単位データを用いた経路制御を行い、その経路制御にしたがって、前記ユーザ単位データを転送させる経路制御システムにおいて、
   前記集中ノードは、
   送信する前記経路制御単位データに、少なくとも収集期限情報と、経路長情報とを収容するとき、当該収集期限情報で、前記各非集中ノードが当該集中ノードまでユーザ単位データを届ける際の期限を指定した上で経路制御単位データを送信する経路制御単位データ送信部を備え、
   前記非集中ノードは、
   １または複数の経路を転送されたあと、１または複数のポートから当該非集中ノードに受信された１または複数の前記経路制御単位データのうち、その経路長情報の示す経路長が最も短い経路制御単位データを選択し、選択した経路制御単位データの持つ情報に基づいて、前記ユーザ単位データを前記集中ノードまで送る際の次の転送先となる上位隣接ノードを決める経路決定部を備えたことを特徴とする経路制御システム。
2. 請求項１の経路制御システムにおいて、
   前記非集中ノードは、
   前記経路制御単位データを中継する際に、前記経路長情報を、より長い経路長を示す値に変更する経路長変更部と、
   前記経路決定部が選択した経路制御単位データの持つ経路長情報をもとに、その収集期限情報が示す収集期限までに、前記ユーザ単位データを集中ノードに届けるための転送時刻を計算し、計算した転送時刻にしたがって、前記上位隣接ノードへのユーザ単位データの転送を行う転送時刻調整部とを備えたことを特徴とする経路制御システム。
3. 請求項１の経路制御システムにおいて、
   前記経路制御単位データに、前記ユーザデータの種類を指定するユーザデータ指定情報を収容する場合、各非集中ノードは、前記ユーザ単位データを上位隣接ノードに転送するときに、下位の非集中ノードから受け取ったユーザ単位データに含まれる同じ種類の１または複数のユーザデータと、自非集中ノードが送信元となるユーザデータの内容を統合するユーザデータ統合部を備え、
   当該ユーザデータ統合部による統合結果を１または少数のユーザ単位データに収容した上で上位隣接ノードへの転送を行うことを特徴とする経路制御システム。
4. 請求項１の経路制御システムにおいて、
   前記経路決定部は、
   選択した前記経路制御単位データの持つ収集期限情報が示す期限が経過したときには、その経路制御単位データの選択を無効化する選択無効化部を備えたことを特徴とする経路制御システム。
5. 所定のネットワーク内に存在する複数のノードのうち、当該ネットワーク内でユーザデータを収容した単位データであるユーザ単位データの通信トラフィックが集中する最上位の集中ノードと、当該集中ノード以外のノードである非集中ノードとのあいだで経路制御用の単位データである経路制御単位データを用いた経路制御を行い、その経路制御にしたがって、前記ユーザ単位データを転送させる経路制御方法において、
   前記集中ノード内の経路制御単位データ送信部は、送信する前記経路制御単位データに、少なくとも収集期限情報と、経路長情報とを収容するとき、当該収集期限情報で、前記各非集中ノードが当該集中ノードまでユーザ単位データを届ける際の期限を指定した上で経路制御単位データを送信し、
   前記非集中ノード内では、
   経路決定部が、１または複数の経路を転送されたあと、１または複数のポートから当該非集中ノードに受信された１または複数の前記経路制御単位データのうち、その経路長情報の示す経路長が最も短い経路制御単位データを選択し、選択した経路制御単位データの持つ情報に基づいて、前記ユーザ単位データを前記集中ノードまで送る際の次の転送先となる上位隣接ノードを決めることを特徴とする経路制御方法。

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