JP2007036397A - Ad hoc network system and node device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のノードが自律的にネットワークを構成するアドホック・ネットワーク・システムに関するものであり、特に、アドホック・ネットワークを構成する任意のノードからアドホック・ネットワーク内の特定のノードに向けた緊急性、確実性が要求されるメッセージの転送を実現するアドホック・ネットワーク・システムおよびそのノード装置に関するものである。 The present invention relates to an ad hoc network system in which a plurality of nodes autonomously form a network, and in particular, urgency from any node constituting the ad hoc network toward a specific node in the ad hoc network. The present invention relates to an ad hoc network system that realizes transfer of a message that requires certainty and a node device thereof.
近年における無線通信技術の進展ならびに電子機器の小型化および高度化に伴い、従来のインフラストラクチャ型の通信形態に対して、既存のネットワーク・インフラを利用することなく通信機器間での通信を可能とするアドホック・ネットワーク・システムへの関心が高まっている。このアドホック・ネットワークは、従来の固定的なインフラストラクチャ型のネットワーク(例えば、アクセスポイントを介して通信を行うように構成された通信ネットワーク)とは異なり、
(1)物やデバイス間の通信
(2)膨大な物やデバイスによる自律的なネットワークの構築が可能
(3)既存の通信インフラに依存しないネットワーク構築が可能
(4)手軽で、一時的に利用するネットワークの構築が可能
といった特徴を有する一方で、トポロジーの変化に対応するための自律性が要求される。現在、上記の特徴や要求を満たすために、アドホック・ネットワークを効果的に形成するための種々のルーティング・プロトコル(アドホック・ルーティング・プロトコル)が提案されている(例えば、下記に示す非特許文献1〜3など)。
With the recent progress of wireless communication technology and the miniaturization and advancement of electronic devices, communication between communication devices is possible without using existing network infrastructure, compared to the conventional infrastructure type communication form. Interest in ad hoc network systems is growing. This ad hoc network differs from traditional fixed infrastructure networks (for example, communication networks configured to communicate via access points)
(1) Communication between objects and devices (2) Autonomous network can be built with a large number of objects and devices (3) Network can be built independent of existing communication infrastructure (4) Easy and temporary use While it has the feature that it is possible to construct a network that is capable of responding to changes in topology, it is required to be autonomous. At present, various routing protocols (ad hoc routing protocols) for effectively forming an ad hoc network have been proposed in order to satisfy the above characteristics and requirements (for example, Non-Patent
また、リンク切断時の迅速な経路復旧を目的とした送信先から送信元までの複数経路の保持については、下記非特許文献4および下記特許文献1,2に示されている。
Further, holding of a plurality of routes from a transmission destination to a transmission source for the purpose of quick route restoration at the time of link disconnection is shown in the following Non-Patent Document 4 and
ここで、非特許文献1(DSR)および非特許文献2(AODV)は、オン・デマンド(On−Demand)型のルーティング・プロトコルを示した文献である。これらのプロトコルによれば、通信の要求が生じた際に送信元から送信先までの経路が設定され、所定の通信を行うための環境が提供される。 Here, Non-Patent Document 1 (DSR) and Non-Patent Document 2 (AODV) are documents showing an on-demand type routing protocol. According to these protocols, when a communication request occurs, a route from the transmission source to the transmission destination is set, and an environment for performing predetermined communication is provided.
一方、非特許文献3(OLSR)は、プロ・アクティブ(Proactive)型のルーティング・プロトコルを示した文献である。このプロトコルによれば、経路情報を常時交換することにより、通信の要求が生じた際に保持する経路情報に基づいて通信の開始を可能とする環境が提供される。 On the other hand, Non-Patent Document 3 (OLSR) is a document showing a proactive routing protocol. According to this protocol, by constantly exchanging route information, an environment is provided that allows communication to be started based on the route information held when a communication request occurs.
また、非特許文献4(AOMDV)は、非特許文献2に示されるプロトコルをマルチパスに拡張したものである。当該文献では、保持される複数経路にリンクの重複が存在する場合に、重複リンクのない複数の経路を求める手法(プロトコル)が示されている。なお、この技術によれば、複数経路に重複リンクが存在する場合に、経路修復ができないといった問題点を解決することができる。
Non-Patent Document 4 (AOMDV) is an extension of the protocol shown in Non-Patent
他方、特許文献1では、重複リンクや重複ノードの少ない経路を作成または選択可能な経路制御手法が示されている。また、特許文献2では、通信中のリンクの品質悪化によるリンク切断に備えて、予め代替経路を保持することにより、迅速な経路切替を実現する経路制御手法が示されている。
On the other hand,
しかしながら、上記非特許文献1〜3に示される従来のアドホック・ルーティング・プロトコルでは、基本的にBest−effort型の通信を想定しており、全ての通信がBest−effort型として扱われる。そのため、緊急を要する通信が発生した場合であっても、既に他の通信が存在している際には、先に存在する通信から順次処理されるという仕様になっているため、緊急を要する通信が後回しにされて、遅延が発生するという問題点があった。
However, the conventional ad hoc routing protocols shown in Non-Patent
また、非特許文献1,2などの従来技術にかかるオン・デマンド型のアドホック・ルーティング・プロトコルでは、通信の発生した時のみ送信先までの経路を保持することにより、各ノードでのテーブル・サイズの削減やアドホック・ネットワーク内の経路制御のためのトラフィックを削減している。しかしながら、オン・デマンド型のプロトコルにおいては、通信の発生時に、送信先までの経路を求める必要があり、緊要メッセージにおいては、経路探索に要する遅延が大きなオーバヘッドとなるという問題点があった。
In addition, in the on-demand type ad hoc routing protocol according to the prior art such as Non-Patent
一方、非特許文献3などの従来技術にかかるプロ・アクティブ型のアドホック・ルーティング・プロトコルでは、経路情報を常時交換しているため、アドホック・ネットワーク内のトラフィック量が増大するとともに、センサ・ノードのようなバッテリ駆動型のノードから構成されるアドホック・ネットワークにあっては、常時交換される情報の送受信の処理および受信メッセージの処理によりバッテリが消費され、ノードの寿命が短くなるという問題点があった。また、アドホック・ネットワークを構成するノード数の増大に伴い、各ノードで保持する経路情報が膨大になるという問題点もあった。 On the other hand, in the pro-active type ad hoc routing protocol according to the prior art such as Non-Patent Document 3, since the route information is constantly exchanged, the traffic amount in the ad hoc network increases and the sensor node In such an ad hoc network composed of battery-powered nodes, there is a problem in that the battery is consumed by the process of transmitting and receiving information that is constantly exchanged and the process of received messages, which shortens the life of the node. It was. Further, as the number of nodes constituting the ad hoc network increases, there is a problem that the route information held in each node becomes enormous.
また、無線ネットワークにおいては、有線ネットワークに比べ、無線リンクのBit Error Rateが大きく、周辺物の移動や電波状況の変化等により無線リンクの切断が頻繁に発生するといった特性を有している。一方、上述の従来技術にかかるアドホック・ルーティング・プロトコルでは、リンク障害を検出してから経路の再発見を行うことにより所定の通信が継続される。そのため、リンク障害後の経路再発見に時間を要し、緊急性を要求する通信に対しては、当該プロトコルの使用が大きなオーバヘッドとなるという問題点があった。 In addition, the wireless network has a characteristic that the bit error rate of the wireless link is larger than that of the wired network, and the wireless link is frequently disconnected due to movement of surrounding objects or changes in radio wave conditions. On the other hand, in the above-described ad hoc routing protocol, predetermined communication is continued by performing rediscovery of a route after detecting a link failure. For this reason, it takes time to rediscover a route after a link failure, and there is a problem that the use of the protocol becomes a large overhead for communications that require urgency.
また、上述のように、非特許文献3および特許文献1,2に示される技術では、リンク障害後の経路再発見に要する時間を削減するため、事前に代替経路を求めておくようなリンク障害に対する迅速な対応手段が示されている。しかしながら、当該手段は、あくまでも経路切替を速やかに実現することが目的であり、リンク障害の発生時には、メッセージの損失や再送による遅延が生じ、緊急性を要求する通信においては、その要求条件を満足させることができないという問題点があった。
In addition, as described above, in the techniques shown in Non-Patent Document 3 and
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のノードが自律的にネットワークを構成するアドホック・ネットワーク・システムにおいて、アドホック・ネットワーク・システムを構成する任意のノードからアドホック・ネットワーク・システム内の特定のノードに向けた緊急性、確実性が要求されるメッセージ(以下「緊要メッセージ」という)の確実な伝送を実現するアドホック・ネットワーク・システムおよびそのノード装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in an ad hoc network system in which a plurality of nodes autonomously configure a network, an ad hoc network system is configured from an arbitrary node constituting the ad hoc network system. It is an object of the present invention to provide an ad hoc network system that realizes reliable transmission of a message that requires urgency and certainty to a specific node in the network (hereinafter referred to as “critical message”) and its node device. .
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムは、オン・デマンド型のルーティング・プロトコルに基づいて複数のノード装置が自律的にネットワークを形成するアドホック・ネットワーク・システムにおいて、前記ノード装置は、特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、前記経路情報は、通信の有無に関わらず生成されて前記経路管理テーブルに保持されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an ad hoc network system according to the present invention is an ad hoc network in which a plurality of node devices autonomously form a network based on an on-demand type routing protocol. In the system, the node device includes a route management table in which route information including a plurality of next transfer destination node information for relay transmission of a message directed to the specific node device is stored, and the route information It is generated regardless of the presence or absence and is stored in the route management table.
本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムによれば、特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルが具備されるとともに、この経路情報が、通信の有無に関わらず生成されて経路管理テーブルに保持されるので、緊要メッセージの確実な伝送を実現することができるという効果を奏する。 According to the ad hoc network system according to the present invention, a path management table is provided that holds path information including a plurality of next transfer destination node information for relay transmission of a message directed to a specific node device, Since this route information is generated regardless of the presence / absence of communication and is held in the route management table, there is an effect that reliable transmission of an urgent message can be realized.
以下に、本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムおよびそのノード装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of an ad hoc network system and its node device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(本システムの構成)
まず、本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムのシステム構成について説明する。図1は、複数のノードが自律的にネットワークを構成する本発明のアドホック・ネットワーク・システムの構成を示す図である。同図に示すアドホック・ネットワーク・システムは、当該システムを構成するノード101同士が1以上の無線リンク102で結ばれるとともに、無線リンク102の間を、例えば上述したオン・デマンド型のDSRやAODVといったアドホック・ルーティング・プロトコルに基づく所定の通信が実行されることにより、その機能が発揮される。
(Configuration of this system)
First, the system configuration of the ad hoc network system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ad hoc network system of the present invention in which a plurality of nodes autonomously configure a network. In the ad hoc network system shown in the figure,
(本システムの特徴)
つぎに、本システムの特徴について説明する。本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムを構成する各ノードは、通信が発生したときのみ送信元と送信先間の経路を探索・保持する従来のオン・デマンド型のアドホック・ルーティング・プロトコルに加えて、アドホック・ネットワーク・システム内の特定ノードに向けた経路を、通信の有無に関わらず、探索・保持する機能を有している。すなわち、アドホック・ネットワーク・システム内の各ノードは、起動時および数十分から数時間(あるいは、システムによっては1日程度)の間隔で周期的に、各ノードの持つコンフィグレーション情報(後述する図3参照)に登録される特定ノード(例えば、図1のシステム構成における101−y)に向けた経路探索を行う。
(Features of this system)
Next, features of this system will be described. In addition to the conventional on-demand ad hoc routing protocol, each node constituting the ad hoc network system according to the present invention searches for and holds a route between a source and a destination only when communication occurs. And has a function of searching and holding a route toward a specific node in the ad hoc network system regardless of the presence or absence of communication. In other words, each node in the ad hoc network system is configured at the time of startup and periodically at intervals of several tens of minutes to several hours (or about one day depending on the system). 3), a route search toward a specific node (for example, 101-y in the system configuration of FIG. 1) registered in the system is performed.
ここで、上記でいうところの経路探索とは、送信先ノードまでの複数の経路を保持することを可能とする探索手順であり、DSRやAODVにおける経路探索手順を拡張あるいは修正することで実現される。例えば、AODVの経路探索手順では、送信先ノードを探索するためのブロードキャストのメッセージ(Route Request)については、当該メッセージが重複受信された場合には、後から受信するメッセージを無条件で廃棄するようにしているが、本発明にかかる経路探索手順では、コンフィグレーション情報として登録される情報に基づいて、処理・転送の実施時、およびRoute Requestメッセージへの応答時などにおいて、重複受信される複数のメッセージに対する応答処理が必要となる。 Here, the above-described route search is a search procedure that makes it possible to hold a plurality of routes to a destination node, and is realized by extending or correcting the route search procedure in DSR or AODV. The For example, in the AODV route search procedure, regarding a broadcast message (Route Request) for searching for a destination node, if the message is duplicated, the message received later is unconditionally discarded. However, in the route search procedure according to the present invention, based on the information registered as the configuration information, a plurality of duplicately received messages may be received at the time of processing / transfer and at the time of response to the Route Request message. Response processing for the message is required.
なお、上記の経路探索手順において、送信先までの経路を既に保持しているノードが、他のノードからのRoute Requestメッセージを受信する際には、送信先に代わって、Route Requestメッセージに対する応答(Route Reply)メッセージが通知されることとなり、アドホック・ネットワーク内の経路探索処理によって発生するトラフィック量の削減が可能となる。 In the route search procedure described above, when a node that already holds a route to a destination receives a Route Request message from another node, a response to the Route Request message (on behalf of the destination) ( (Route Reply) message is notified, and the amount of traffic generated by route search processing in the ad hoc network can be reduced.
(経路管理テーブル)
図2は、アドホック・ネットワーク・システム内のノード101における経路管理テーブルの一例を示す図表である。同図において、経路管理テーブルは、送信元ノードの識別子21、送信先ノードの識別子22、次ホップ(転送先)ノードの識別子23、状態フラグ24、寿命25、その他26の要素からなり、コンフィグレーション情報(後述の図3参照)に規定される複数の特定ノード宛の経路をN個(Nは任意の自然数であり、コンフィグレーション情報に規定される値)まで保持(登録)することができるようになっている。なお、特定ノード宛の経路については、任意の送信元ノードからのメッセージを受け付けるため、送信元ノードの識別子にはNULLを設定するようにしている。
(Route management table)
FIG. 2 is a chart showing an example of a route management table in the
(コンフィギュレーション情報)
図3は、各ノードに予め規定されるコンフィグレーション情報の一例を示す図表である。同図に示すコンフィグレーション情報では、任意数の登録が認められる特定ノードの識別子31(31−1,31−2,・・・,31−AA)、特定ノードまでの経路数(ホップ数)として許容される最大経路数32、特定ノード宛の経路を再探索するまでの再探索周期(特定ノードに対する経路管理の周期)33、通常の経路に対する経路寿命(有効期間)34等が規定されている。このコンフィグレーション情報は、アドホック・ネットワーク・システムを構成する各ノードに設定され、後述する経路管理テーブルを作成する際の参照情報となる。
(Configuration information)
FIG. 3 is a table showing an example of configuration information defined in advance for each node. In the configuration information shown in the figure, an identifier 31 (31-1, 31-2,..., 31-AA) of a specific node for which an arbitrary number of registrations is permitted, and the number of routes (hops) to the specific node The maximum number of allowed
(送信先ノード向けのメッセージにかかる各ノードでの転送処理)
つぎに、アドホック・ネットワーク内のノード101−x(図1参照)が特定ノード101−y(図1参照)に向けた緊要メッセージを通知する際の各ノードにおける処理について図1〜図6を参照して説明する。ここで、図4は、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの処理シーケンスの一例を示す図であり、図5は、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの転送時の経路例を図1のシステム構成図上に示した図であり、図6は、メッセージに付加される制御ヘッダの一例を示す図である。なお、図5に示す経路例では、特定ノード101−y向けの緊要メッセージに対し、各ノードごとにハッチング矢印で示した2個の伝送経路103を確保する場合を一例として示しているが、2個の伝送経路に限定されるものではなく、3個以上の伝送経路を確保するような転送処理を行う場合にも適用できることは勿論である。
(Transfer processing at each node related to the message for the destination node)
Next, refer to FIGS. 1 to 6 for processing at each node when the node 101-x (see FIG. 1) in the ad hoc network notifies an important message directed to the specific node 101-y (see FIG. 1). To explain. Here, FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing sequence of an urgent message directed to the specific node 101-y, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a route at the time of forwarding the urgent message toward the specific node 101-y. FIG. 6 is a diagram showing an example of a control header added to a message. In the example of the route illustrated in FIG. 5, the case where two transmission routes 103 indicated by hatching arrows are secured for each node is illustrated as an example for the urgent message for the specific node 101-y. Needless to say, the present invention is not limited to a single transmission path, and can be applied to a transfer process that secures three or more transmission paths.
図4において、メッセージの送信元となるノード101−xは、例えば、自身のアプリケーションからの通信要求に基づき、図6に示すような制御ヘッダを付加した特定ノード101−y向けの緊要メッセージを、自身の経路管理テーブルを参照してノード101−yに向かう全ての経路(すなわち送信先ノードの識別子として101−yを有する次ホップ(転送先)ノードの全て)に対して送信する(図4のSQ101)。ここで、制御ヘッダ中のシーケンス番号は、転送メッセージを一意に識別するためのものであり、メッセージを送信するごとに送信元であるノード101−xによってインクリメントされる。 In FIG. 4, the node 101-x that is the message transmission source, for example, based on a communication request from its own application, sends an emergency message for the specific node 101-y with a control header as shown in FIG. Referring to its own route management table, it transmits to all the routes toward node 101-y (that is, all of the next hop (forwarding destination) nodes having 101-y as the identifier of the destination node) (FIG. 4). SQ101). Here, the sequence number in the control header is for uniquely identifying the transfer message, and is incremented by the node 101-x as the transmission source every time the message is transmitted.
続いて、ノード101−xからの緊要メッセージを受信したノード101−aおよびノード101−bは、上記と同様に自身の経路管理テーブルを参照してノード101−yに向かう全ての経路に対するメッセージ転送処理を行う(図4のSQ102,SQ103)。ここで、例えば、ノード101−cでは、ノード101−y向けの重複した緊要メッセージを受信することになるが(図5に示す重複メッセージ受信箇所104を参照)、中継ノードであるノード101−cは、メッセージの重複を自身で判断する。具体的には、ノード101−cは受信した緊要メッセージの制御ヘッダ中に含まれるシーケンス番号、送信元ノードの識別子、送信先ノードの識別子を一組とする情報に基づいて受信メッセージの重複を確認しており、受信メッセージが重複メッセージでない場合にはメッセージ転送処理を行い(図4のSQ104)、受信メッセージが重複メッセージの場合には、当該重複メッセージを廃棄する(図4のSQ105)。 Subsequently, the node 101-a and the node 101-b that have received the urgent message from the node 101-x refer to their own route management table in the same manner as described above and transfer messages to all the routes toward the node 101-y. Processing is performed (SQ102, SQ103 in FIG. 4). Here, for example, the node 101-c receives the duplicate urgent message for the node 101-y (see the duplicate message reception point 104 shown in FIG. 5), but the node 101-c which is a relay node. Determines itself for duplicate messages. Specifically, the node 101-c confirms the duplication of the received message based on the information including the sequence number, the identifier of the transmission source node, and the identifier of the transmission destination node included in the control header of the received urgent message. If the received message is not a duplicate message, message transfer processing is performed (SQ104 in FIG. 4). If the received message is a duplicate message, the duplicate message is discarded (SQ105 in FIG. 4).
また、送信先ノードであるノード101−yは、中継ノード(ノード101−a,b,c)と同様に受信した緊要メッセージの制御ヘッダ中に含まれるシーケンス番号および送信元ノードの識別子を一組とする情報に基づいて受信メッセージの重複を確認する。このとき、受信メッセージが新規のメッセージの場合には、所定のアプリケーションに通知され(図4のSQ106)、一方、受信済のメッセージの場合には、当該受信メッセージが廃棄される(図4のSQ107)。 Further, the node 101-y which is the transmission destination node sets a sequence number and an identifier of the transmission source node included in the control header of the critical message received in the same manner as the relay node (nodes 101-a, b, c). Check for duplicate received messages based on the information. At this time, if the received message is a new message, a predetermined application is notified (SQ106 in FIG. 4), whereas if it is a received message, the received message is discarded (SQ107 in FIG. 4). ).
(リバース経路情報の経路管理テーブルへの登録処理)
つぎに、特定ノードに向けた緊要メッセージが転送される際の、送信先ノードから送信元ノードに戻る経路(以下「リバース経路」という)情報の登録処理について図1、図4および図7を参照して説明する。なお、図7は、リバース経路情報が登録された経路管理テーブルの一例を示す図である。いま、図1において、ノード101−a,101b,101cなどに着目すると、これらのノードは、特定ノード101−y向けの緊要メッセージを転送する中継ノードとして機能する。例えば、ノード101−aおよび101bは、ノード101−xからノード101−yに向けた緊要メッセージを転送する(図4のSQ102およびSQ103)際に、ノード101−xに向けた経路を経路管理テーブルに登録する。具体的には、図7に示すように、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの送信元ノード101−xを送信先ノードとし、当該緊要メッセージを自身に向けて転送した隣接ノードを次ホップ(転送先)ノードとして経路情報テーブルに登録する。以下同様に、ノード101−cは、ノード101−xからノード101−yに向けた緊要メッセージを転送する(図4のSQ104)際に、ノード101−xに向けた経路を経路管理テーブルに登録する。ノード101−yについても同様に、ノード101−x(複数のノードが存在)に向けた経路情報を登録する。
(Reverse route information registration processing to the route management table)
Next, referring to FIG. 1, FIG. 4, and FIG. 7 for registration processing of route information (hereinafter referred to as “reverse route”) from the destination node to the source node when an urgent message directed to a specific node is transferred. To explain. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a route management table in which reverse route information is registered. Now, focusing on the nodes 101-a, 101b, 101c, etc. in FIG. 1, these nodes function as relay nodes that transfer critical messages for the specific node 101-y. For example, when the nodes 101-a and 101b transfer an urgent message from the node 101-x to the node 101-y (SQ102 and SQ103 in FIG. 4), the route toward the node 101-x is transferred to the path management table. Register with. Specifically, as shown in FIG. 7, the source node 101-x of the urgent message directed to the specific node 101-y is set as the destination node, and the adjacent node that forwarded the urgent message toward itself is set as the next hop. Register as a (forwarding destination) node in the route information table. Similarly, the node 101-c registers the route toward the node 101-x in the route management table when transferring the urgent message from the node 101-x toward the node 101-y (SQ104 in FIG. 4). To do. Similarly, the node 101-y registers route information for the node 101-x (a plurality of nodes exist).
なお、ノード101−a,101−b,101−cの各ノードは、ノード101−xからノード101−yに向けた緊要メッセージを受信する際に、経路管理テーブルに登録されているノード101−x向けの経路情報が最大経路数N(図3に示したコンフィグレーション情報での規定値)よりも少ない場合には、経路管理テーブルに経路情報を登録し、最大経路数Nを超える場合には、経路情報を登録しない。 Each of the nodes 101-a, 101-b, and 101-c receives the urgent message from the node 101-x to the node 101-y, and the node 101- registered in the path management table. When the route information for x is less than the maximum number of routes N (the specified value in the configuration information shown in FIG. 3), the route information is registered in the route management table. Do not register route information.
また、登録される経路情報については、コンフィグレーション情報に規定される寿命時間を設けることが好ましい。すなわち、追加する経路情報を規定時間のみ有効な経路情報とすることで、各ノードで保持するテーブル・サイズの削減が可能となる(図7に示す例では“T1”に設定)。また、リバース経路についても、特定ノードに対する経路情報を同じく、最大でN個(コンフィグレーション情報にて規定)まで保持するようにすれば、トラフィック量の削減が可能となる。 Moreover, it is preferable to provide the lifetime defined in the configuration information for the registered route information. That is, by making the route information to be added valid route information only for the specified time, the table size held in each node can be reduced (set to “T1” in the example shown in FIG. 7). Similarly, with respect to the reverse route, it is possible to reduce the traffic amount by holding up to N pieces of route information (specified by the configuration information) for the specific node.
このようにして、各ノードにおいて、転送経路情報と同様なリバース経路情報とが登録された際には、特定ノード101−yへ向けた緊要メッセージの転送とともに、特定ノード101−yからノード101−x(特定ノード101−yとは異なる他の特定ノードからノード101−xとは異なる他の送信元ノードであっても同様)へのメッセージ転送とが、各ノードに保持される経路情報(ノード101−yへの経路情報およびノード101−xへのリバース経路情報)に基づいて、複数の次ホップ(転送先)ノードへの転送処理が行われる。 In this way, when the reverse route information similar to the transfer route information is registered in each node, along with the transfer of the critical message to the specific node 101-y, the specific node 101-y to the node 101- message transfer from x (other specific nodes different from the specific node 101-y to other transmission source nodes different from the node 101-x) and path information (nodes) Based on the route information to 101-y and the reverse route information to node 101-x), forwarding processing to a plurality of next hop (forwarding destination) nodes is performed.
なお、コンフィグレーション情報にて規定される最大経路数(N)は、各ノードで異なっていてもよい。また、図7に示す例では、経路情報およびリバース経路情報として登録される最大経路数の両者を同一のNとして示しているが、同一である必要はなく、これらの値が異なっていてもよい。 Note that the maximum number of routes (N) defined by the configuration information may be different for each node. In the example shown in FIG. 7, both the maximum number of routes registered as route information and reverse route information are shown as the same N, but they need not be the same, and these values may be different. .
以上のように、この実施の形態によれば、各ノードには、特定ノードに向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルが具備され、この経路情報が通信の有無に関わらず生成されて経路管理テーブルに保持されるので、緊要メッセージの確実な伝送が実現される。 As described above, according to this embodiment, each node has a path management table in which path information including a plurality of next transfer destination node information for relaying and transmitting a message directed to a specific node is held. Since this route information is generated regardless of the presence / absence of communication and is held in the route management table, reliable transmission of the critical message is realized.
また、この実施の形態によれば、各ノードは、特定ノードに向けた特定の要求条件を有する緊要メッセージを転送する際に、経路管理テーブルに保持される複数の次転送先ノードに向けて同報送信を行うので、緊要メッセージ伝送頻度が上昇し、緊要メッセージの確実な伝送が実現される。 In addition, according to this embodiment, when transferring an urgent message having a specific request condition directed to a specific node, each node transmits the same message to a plurality of next transfer destination nodes held in the route management table. Since the information transmission is performed, the frequency of the urgent message transmission increases, and the urgent message transmission is realized.
また、この実施の形態によれば、各ノードは、特定ノードに向けた緊要メッセージが転送される際の、送信先ノードから送信元ノードに戻る経路(リバース経路)情報を経路管理テーブルに一時的に保持するようにしているので、経路探索に要する時間が局限され、緊要メッセージの迅速な伝送が実現される。 Further, according to this embodiment, each node temporarily stores the route (reverse route) information returning from the transmission destination node to the transmission source node in the route management table when the urgent message for the specific node is transferred. Therefore, the time required for route search is limited, and quick transmission of an important message is realized.
また、この実施の形態によれば、各ノードには、特定ノードの識別子の情報と、特定ノードまでの経路数(ホップ数)として許容される最大経路数と、を含むコンフィギュレーション情報が具備され、経路管理テーブルに保持すべき経路情報がコンフィギュレーション情報に基づいて決定されるので、アドホック・ネットワーク・システムを構成するノード数が増大した場合にも、各ノードで保持する経路情報を制御することができ、経路情報の増大を抑止することができる。 Further, according to this embodiment, each node is provided with configuration information including information on the identifier of the specific node and the maximum number of routes allowed as the number of routes (hops) to the specific node. Since the route information to be held in the route management table is determined based on the configuration information, the route information held in each node can be controlled even when the number of nodes constituting the ad hoc network system increases. And increase in route information can be suppressed.
また、この実施の形態によれば、各ノードは、コンフィギュレーション情報に保持される最大経路数の情報に基づいて自身が受信した重複メッセージが廃棄処理されるので、アドホック・ネットワーク・システム内のトラフィック量を抑制することができる。 Further, according to this embodiment, since each node discards the duplicate message received by itself based on the information on the maximum number of routes held in the configuration information, the traffic in the ad hoc network system is The amount can be suppressed.
また、この実施の形態によれば、コンフィギュレーション情報には、経路情報の寿命時間を示す情報がさらに具備され、経路管理テーブルに保持されている経路情報が寿命時間に基づいて管理されるので、経路情報の増大と、トラフィック量の抑制とを、効果的に管理することができる。 Further, according to this embodiment, the configuration information further includes information indicating the lifetime of the route information, and the route information held in the route management table is managed based on the lifetime. An increase in route information and a reduction in traffic volume can be managed effectively.
また、この実施の形態によれば、アドホック・ネットワークを構成する各ノードが、特定ノード宛の複数の経路を予め保持し、特定ノード宛のメッセージが発生し、あるいは受信した際には、自身に保持される複数の経路情報に基づいて送信および転送処理が行われるので、無線およびマルチホップ通信の環境下においても、要求される緊急性や確実性を確保することができる。 Further, according to this embodiment, each node constituting the ad hoc network holds a plurality of routes destined for a specific node in advance, and when a message destined for the specific node is generated or received, Since transmission and transfer processing are performed based on a plurality of stored route information, the required urgency and certainty can be ensured even in a wireless and multi-hop communication environment.
なお、この実施の形態では、緊要メッセージを受信する特定サーバ(特定ノード)については、コンフィグレーション情報中に設定されている例(図3参照)を示したが、サービス探索手順等を導入することにより、起動後に、特定サーバの識別子を取得するようにしてもよい。 In this embodiment, for the specific server (specific node) that receives the urgent message, an example (see FIG. 3) set in the configuration information is shown. However, a service search procedure or the like is introduced. Thus, the identifier of the specific server may be acquired after startup.
以上のように、本発明は、システムを構成する任意のノードからシステム内の特定のノードに向けた緊急性、確実性が要求されるメッセージ転送機能を有するアドホック・ネットワーク・システムとして有用である。 As described above, the present invention is useful as an ad hoc network system having a message transfer function that requires urgency and certainty from an arbitrary node constituting the system to a specific node in the system.
21 送信元ノードの識別子
22 送信先ノードの識別子
23 次ホップ(転送先)ノードの識別子
24 状態フラグ
25 寿命
26 その他
31 特定ノードの識別子
32 最大経路
33 再探索周期(特定ノードに対する経路管理の周期)
101−a,101−b,101−c ノード
101−y 特定ノード
101−x 送信元ノード
102 無線リンク
103 伝送経路
104 重複メッセージ受信箇所
21 identifier of
101-a, 101-b, 101-c node 101-y specific node 101-x source node 102 wireless link 103 transmission path 104 duplicate message reception location
Claims (10)
前記ノード装置は、特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記経路情報は、通信の有無に関わらず生成されて前記経路管理テーブルに保持されることを特徴とするアドホック・ネットワーク・システム。 In an ad hoc network system in which multiple node devices autonomously form a network based on an on-demand routing protocol,
The node device includes a route management table in which route information including a plurality of next transfer destination node information for relay transmission of a message directed to a specific node device is held,
The ad hoc network system, wherein the route information is generated regardless of the presence or absence of communication and is held in the route management table.
前記ノード装置は、前記経路管理テーブルに保持すべき経路情報を前記コンフィギュレーション情報に基づいて決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のアドホック・ネットワーク・システム。 The node device includes configuration information including information on an identifier of the specific node device and a maximum number of routes allowed as the number of routes (hops) to the specific node device.
The ad hoc network system according to claim 1, wherein the node device determines route information to be held in the route management table based on the configuration information.
前記ノード装置は、前記経路管理テーブルに保持されている経路情報を前記寿命時間に基づいて管理することを特徴とする請求項4または5に記載のアドホック・ネットワーク・システム。 The configuration information further includes information indicating the lifetime of the route information,
6. The ad hoc network system according to claim 4 or 5, wherein the node device manages route information held in the route management table based on the lifetime.
自身とは異なる特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記経路情報は、通信の有無に関わらず生成されて前記経路管理テーブルに保持されることを特徴とするノード装置。 In a node device constituting an ad hoc network system that autonomously forms a network based on an on-demand routing protocol,
Provided with a route management table that holds route information including a plurality of next transfer destination node information for relay transmission of a message directed to a specific node device different from itself,
The node device, wherein the route information is generated regardless of the presence or absence of communication and is held in the route management table.
前記経路管理テーブルに保持すべき経路情報が前記コンフィギュレーション情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一つに記載のノード装置。
Configuration information including information on the identifier of the specific node device and the maximum number of routes allowed as the number of routes (hops) to the specific node device,
10. The node device according to claim 7, wherein route information to be held in the route management table is determined based on the configuration information.
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