JP2008187359A

JP2008187359A - データ送信方法、データ送信管理システムおよびデータ伝送経路管理装置

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Publication number: JP2008187359A
Application number: JP2007018097A
Authority: JP
Inventors: Susumu Asaoka; 進浅岡; Keisuke Kishida; 啓介岸田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】ネットワークでの経路探索時、送信先のノードまでに通過する領域の経路を予め定め、各領域の伝送時間が最短となる経路を確実に決定すること。
【解決手段】起点ノードを含む起点領域、終点ノードを含む終点領域、中継ノードを含む中間領域を結ぶ経路を把握し、この領域経路において、起点ノードから起点領域の次の中間領域の中継ノードまでのデータの伝送時間が最短となる経路、中間領域の中継ノードから当該中間領域の次の領域の中継ノードまでのデータの伝送時間が最短となる経路、終点領域の中継ノードから終点ノードまでのデータの伝送時間が最短となる経路、を把握する。把握した各経路に基づいて、データを伝送するノードのデータ伝送経路を決定し当該決定に基づいて領域のデータ伝送経路を決定する。決定した領域のデータ伝送経路にてノードのデータ伝送経路を用いたデータ送信を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、メッシュネットワーク等において、ノード間のデータ送信を行う場合に必要とする経路探索をネットワークに負荷をかけることなく行うためのデータ送信方法、データ送信管理システムおよびデータ伝送経路管理装置に関する。

近年、ノードが相互に通信を行うことで、アクセスポイントやサービスエリアを必要としないメッシュネットワーク等の次世代ネットワークの開発、研究が行われている。このメッシュネットワークを構成する複数のノードは、互いに自律的に結合し合うことで大規模ネットワークを構成している。

また、大規模ネットワークを構成する各ノードは、自律的にネットワークを構成するがゆえに、通信を行いたい相手側のノードまでのネットワークの経路情報を把握する必要がある。このため、通信を行う際には、ネットワークにおける経路探索、及び経路情報の管理を行わなければならない（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によると、各パケット転送装置は、周辺のパケット転送装置との間のネットワークの経路情報を自律的に取得し、この取得した経路情報を各パケット転送装置だけでなく、サブ管理装置、及びメイン管理装置も管理している。そして、最適な経路を探索する際、メイン管理装置が、予め取得する起点情報、終点情報、及び予約帯域の情報から、送信先までの各サブ管理装置の管理するサブネットワークとサブネットワークをつなぐサブネットワーク間の最適経路を、帯域の状況から選択する。そして、選択されたサブネットワーク間経路に含まれるサブネットワーク内の帯域の状況から最適経路を、管理するサブ管理装置に選択させることで情報を送信する最適経路を選択している。
特開２００２−１８５５１３号公報

しかしながら、上述する特許文献１は、サブ管理装置によるサブネットワーク内での最適経路選択時、要求された帯域を満たす経路が存在しない場合、予め最適経路として選択されたサブネットワーク間経路はキャンセルされる。そして、次点の最適なサブネットワーク間経路にて、サブネットワーク内での最適経路選択を再度行う。しかしながら、要求された帯域を確保できるまで、この一連の最適経路選択を行うため、実際に予約した時間になってもデータを送信することができない。また、最適経路の探索を次々と行うことで、メイン管理装置、及びサブ管理装置は最適経路選択による処理負荷が増加し、この処理が継続することで多くの時間を費やすことになる。さらに、帯域を確保することのみを目的とする最適経路選択であり、確保できた経路が、多くのパケット転送装置を介し、パケット転送装置の処理負荷状況によっては、データの送信時に非常に時間がかかることがある。

また、探索を行う経路は、パケット転送装置としてルータを想定しているため固定されており、過去のデータを用いることで空き帯域の状況を時間毎に算出している。しかし、携帯端末などで構成される無線ネットワークでデータ送信を行う場合、携帯端末が実際のデータ送信時にネットワーク上に存在しない、または、各携帯端末が含まれるサブネットワークが経路探索時と異なる場合がある。この場合、実際にデータを送信する時間であるにも関わらず、再度最適経路の選択をする必要が生じ、データを送信することができるまで多くの時間を要する。

さらに、メイン装置、及びサブ管理装置からの指示、要求がない場合には、管理する経路情報から送信までの経路探索をパケット転送装置が行う必要があり、各パケット転送装置の処理負荷軽減に結びつかないだけでなく、各パケット転送装置が経路探索を定期的に行い、管理する必要があるためネットワークの負荷軽減に結びつかないだけでなく、パケット転送装置の経路情報の管理負担も軽減できない。

本発明は、このような事情に鑑みて行われたものであり、その目的は、ネットワークでの経路探索時、送信先のノードまでに通過する領域を判断させる領域のデータ伝送経路を予め定め、その領域毎に、領域のデータ伝送経路で把握する次の領域へ確実にデータを送信できるデータ伝送時間が最短となる経路の探索を行うことで、データ送信時間が最短となる経路を決定することが可能となるデータ送信方法、データ送信管理システムおよびデータ伝送経路管理装置を提供することにある。

上述した諸課題を解決するために、本発明は、データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、データを送信するデータ送信方法において、前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を把握する領域把握ステップと、把握した前記各領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路を把握する領域経路把握ステップと、前記領域のデータ伝送経路において、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第１のノードのデータ伝送経路を把握する第１のノード経路把握ステップと、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第２のノードのデータ伝送経路を把握し、かつ、当該把握を、前記次の領域が前記終点領域となるまで順次行う第２のノード経路把握ステップと、前記次の領域が前記終点領域である場合には、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第３のノードのデータ伝送経路を把握する第３のノード経路把握ステップと、前記各ノード経路把握ステップで把握された第１、第２及び第３のノードのデータ伝送経路に基づいて、前記領域のデータ伝送経路における、前記起点ノードから前記終点ノードまでのノードのデータ伝送経路を決定するノードのデータ伝送経路決定ステップと、前記決定に基づいて、データを伝送する前記領域を決定する領域決定ステップと、前記決定された領域において、前記ノードのデータ伝送経路決定ステップで決定されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから前記終点ノードまでデータを送信するデータ送信ステップと、を含むデータ送信方法を提供する。

このような本発明においては、データの伝送経路決定を行う際、通過する領域を判断させる領域の伝送経路情報を把握する。この領域の伝送経路情報は、各領域を最小単位とし、経路探索を行う領域を特定するためだけの経路情報であり、この領域のデータ伝送経路から予め最適な経路を１つだけ選択するための経路情報ではない。そして、データの送信を行う起点ノードの含まれる起点領域から、領域のデータ伝送経路情報における中間領域（隣接する次の領域）のノードまで、一括して、確実に送信可能なデータの伝送時間が最短となるノードのデータ伝送経路情報の把握を領域のデータ伝送経路に含まれる各領域において行う。ノードのデータ伝送経路情報とは、各領域に含まれるノードを最小単位とする経路情報であり、実際に最短時間となるデータ伝送経路の把握を行う際に用いる経路情報である。このノードのデータ伝送経路情報は領域内だけに含まれるノードだけで構成する経路情報ではなく、領域のデータ伝送経路情報から把握できる次の領域（中間領域、及び終点領域）に含まれるノード、及びデータの送信先となる終点ノードを終点とする経路情報であり、次の領域が終点領域でない場合、ある領域から、次の領域までの経路を、一括して探索しているため、上述した特許文献１のように、領域間を結ぶ領域間経路と領域内の最適な経路探索と分割して探索するものではない。そして、データを送信するノードから送信先となるノードまでの最短時間となるデータ伝送経路を、現在領域毎のネットワーク内に存在するノードで構成される、データを送信するノードから送信先となるノードまで確実に送信可能なデータ伝送時間が最短となる経路を決定することが可能となる。

また、本発明における領域決定ステップは、前記領域の経路が複数ある場合に、前記各領域のデータ伝送経路においてそれぞれ決定された、前記起点ノードから前記終点ノードまでのデータ伝送経路におけるデータ伝送時間を把握するステップと、前記把握した各領域のデータ伝送時間を比較するステップと、を含み、前記比較の結果、最もデータ伝送時間が短い領域の経路を、データを伝送するデータ伝送経路として決定することが好ましい。

この場合、領域の経路が複数ある場合には、各領域のデータ伝送経路において決定される、複数のデータを送信するノードからデータを送信されるノードまでのデータの伝送経路のうち、データ伝送時間が最短となる経路を最終的にデータ送信する伝送経路として決定するため、データ伝送経路を決定する際の再処理を行う必要がなく、経路探索時の処理負荷、及び処理に時間を必要としない。

また、本発明は、前記第１のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該第１のノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードへ伝送する第１のノード経路情報伝送ステップと、前記第２のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第２のノードのデータ伝送経路に関する情報、及び前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報を、前記第２のノードのデータ伝送経路を用いて、前記終点領域に含まれる中継ノードへ伝送する第２のノード経路情報伝送ステップと、を含み、前記第３のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第３のノードのデータ伝送経路に関する情報、前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報、及び前記第２のノードのデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記ノードのデータ伝送経路決定ステップを行う、ことを特徴とする。

また、本発明において、前記第１のノード経路把握ステップは、前記領域のデータ伝送経路において、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれ、前記起点領域に隣接する中継ノードまでのノードのデータ伝送経路であって、データの伝送時間が最短となる経路を把握するようにしてもよい。

この場合、次の中間領域における起点領域の隣に配されたノード（中継ノード）の全てをノードのデータ伝送経路における終点に設定することで、終点となるノードを複数設定でき、１つに固定しない。そのため、データの伝送が最短時間となるノードのデータ伝送経路の探索を行う場合、例えば、特定のノードのみを終点に設定した場合、この終点として設定したノードが関与する、領域に含まれる他のノードへの経路において異常が生じた場合、最適な経路を探索できず、新たな最適経路探索を再度最初から行うという状況を、複数の終点を設定しているため、他の終点を介した最短時間となるノードのデータ伝送経路を探索することができ、再度経路探索を行うことを回避できる。

また、本発明において、前記第２のノード経路把握ステップは、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中継領域の次の領域に含まれ、前記中継領域に隣接する中継ノードまでのノードのデータ伝送経路であって、データの伝送時間が最短となる経路を把握し、かつ、当該把握を、前記次の領域が前記終点領域となるまで順次行うようにしてもよい。

この場合、起点領域におけるノードのデータ伝送経路において、終点として設定される全てのノードを次の中間領域における最短時間となるノードのデータ伝送経路探索の際の起点に全て設定することで、起点、及び終点が１つに固定されないため、選択する最短時間となるノードのデータ伝送経路も特定の１つに固定されることがない。そのため、ある領域と次の領域においての最短時間となるノードのデータ伝送経路の時間の和が、確実に最短時間となる経路を選択することが可能となる。

また、本発明では、前記領域経路把握ステップは、少なくとも、前記領域の数が最も少ない経路を把握するようにしてもよい。

この場合、データを送信する起点ノードから送信先となる終点ノードまで遠回りとなる領域のデータ伝送経路を、選択することを防ぐことが可能となる。

また、本発明は、データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるデータ送信管理システムにおいて、前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を把握する領域把握手段、及び、把握した前記各領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路を把握する領域経路把握手段、を備えた中央管理装置と、前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第１の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第１の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となるノードのデータ伝送経路を把握する第１のノード経路把握手段、を備えた第１のデータ伝送経路管理装置と、前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第２の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第２の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握する第２のノード経路把握手段、を備えた第２のデータ伝送経路管理装置と、前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第３の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第３の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握する第３のノード経路把握手段、を備えた第３のデータ伝送経路管理装置と、を含んで構成され、前記データ送信管理システムは、更に、前記第１のデータ伝送経路管理装置、第２のデータ伝送経路管理装置、及び第３のデータ伝送経路管理装置で把握されたノードのデータ伝送経路に基づいて、前記領域のデータ伝送経路における、前記起点ノードから前記終点ノードまでのノードのデータ伝送経路を決定するノードのデータ伝送経路決定手段と、前記ノードのデータ伝送経路決定手段による決定に基づいて、データを伝送する領域を決定する領域決定手段と、前記領域決定手段で決定された領域において、前記ノードのデータ伝送経路決定手段で決定されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから前記終点ノードまでデータを送信させるように制御する制御手段と、を含む、ことを特徴とする。

また、本発明は、データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるように制御するデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となるノードのデータ伝送経路を把握するノード経路把握手段と、前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該ノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードへ伝送するノード経路情報伝送手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるように制御するデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握するノード経路把握手段と、前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該ノードのデータ伝送経路を用いて、前記終点領域に含まれる中継ノードへ伝送するノード経路情報伝送手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握するノード経路把握手段と、前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから送信されたデータを、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまで送信させるように制御する制御手段と、を含むことを特徴とする。

本発明によると、ネットワークにおいて、確実にデータを送信することのできる最短時間となるデータ伝送経路の探索を行うことができるだけでなく、領域のデータ伝送経路に含まれる領域でノードのデータ伝送経路を探索するため、経路探索時における処理負荷、及びネットワークへの負荷も軽減することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

図１は、本発明の実施の形態に係るデータ送信方法が適用されるネットワークの状態をを示した図である。本発明においては、当該ネットワークは無線での通信ネットワーク、または有線での通信ネットワークで構成される。この通信ネットワークは、複数の領域に分割されていて、各領域においてノードが含まれている。この複数の領域に関しては、例えば、通信ネットワークに存在するノード等が通信を行う際に各ノードを経由するホップ数等に基づいて分割される。なお、本実施例においては、ノードの一例として通信装置を用いている。

図２は、図１で示すネットワークに含まれるデータ伝送経路管理装置の要部構成を示すブロック図である。データ伝送経路管理装置１０は、図１で示す分割されているいずれかの領域のデータ伝送経路を管理し、管理する領域に含まれるノード通信装置３０、及び、管理する領域の隣に配された通信装置３０に係る情報の管理を行う。このデータ伝送経路管理装置１０は、データの送受信を行う送受信部１０１、領域のデータ伝送経路を取得し、管理する領域伝送経路取得部１０２、少なくとも管理する領域に含まれる通信装置３０の情報を管理する通信装置情報管理部１０３、管理する領域から、領域伝送経路取得部１０２にて取得する領域伝送経路情報に基づく、ノード（通信装置）のデータ伝送経路を設定する経路設定部１０４と、少なくとも、設定したノードのデータ伝送経路のうち、最短時間となるノードのデータ伝送経路を選択する制御部１０５から構成される。また、このデータ伝送経路管理装置１０は、通信装置３０と同じネットワーク上に存在しているため、自身を含む最短時間となるノードのデータ伝送経路を選択することもある。

送受信部１０１は、管理する領域に含まれる通信装置からの経路情報の要求などを含むデータを受信し、経路情報の要求に対して行った経路の探索結果などのデータを、経路情報を要求した通信装置に送信する送受信手段、領域のデータ伝送経路情報における次の領域に対して送信するノード経路情報伝送手段を備える。

領域伝送経路情報取得部１０２は、データを送信する起点ノードを含む起点領域、送信先となる終点ノードを含む終点領域、及び起点領域と終点領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域などの各領域を結ぶ領域のデータ伝送経路を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段を備え、取得した領域のデータ伝送経路情報を管理している。このとき、データ伝送経路管理装置が送信先のノードがどの領域に含まれているか把握していない場合、例えば、ネットワーク全体に含まれるデータ伝送経路管理装置、及び通信装置の情報を管理している中央管理装置を設けることにより、送信先となるノードが存在する領域までに通過する領域を判断させる領域のデータ伝送経路を要求し、取得することが可能である。本実施例においては、中央管理装置に領域のデータ伝送経路情報を要求することで領域のデータ伝送経路情報を取得することにする。

通信装置情報管理部１０３は、管理する領域に含まれる通信装置の情報を管理するだけでなく、管理する領域の隣に配された通信装置に係る情報を管理する。例えば、図１で示す領域Ｂを管轄するデータ伝送経路管理装置（図２の符号１０に相当）であるＰＣ４１０の場合、領域にＢに含まれる通信装置だけでなく、領域Ａに含まれる、ＰＣ３０１、及びＰＣ３０２、領域ＣのＰＣ３２１、及びＰＣ３２２、領域ＥのＰＣ３４１、及びＰＣ３４６の情報も管理している。この管理する領域の隣に配された通信装置に関する情報は、管理する領域に含まれる、例えば、領域Ｂにおいては、ＰＣ３１１、ＰＣ３１２、ＰＣ３１３、ＰＣ３１４，ＰＣ３１５、ＰＣ３１６の隣接する領域と接点を持つ通信装置３０から送信される情報から把握する。これにより、管理する領域だけでなく、管理する領域の隣に配された通信装置までのノードのデータ伝送経路の設定を行うことが可能となる。なお、管理する領域に隣に配される装置がデータ伝送経路管理装置である場合についても、同様に通信装置情報に含めて同様な管理を行う。

経路設定部１０４は、把握した領域のデータ伝送経路において、データを送信する起点ノードからデータの送信先となる終点ノードまでのノードの経路を設定する。この経路設定において、経路設定部１０４は、データ伝送経路管理装置１０が管理する領域が、領域のデータ伝送経路において、起点領域、中間領域、終点領域に対応して、ノードのデータ伝送経路の設定を行う。具体的には、起点領域である場合には、情報を送信する起点ノードから、隣接する中間領域に含まれる、起点領域の隣に配された中継ノードを終点とするノードのデータ伝送経路を設定する。中間領域である場合には、管理する中間領域に含まれる中継ノードから当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでのノードのデータ伝送経路を設定する。また、中間領域の次の領域が終点領域である場合には、当該中間領域に含まれる中継ノードから前記終点領域に含まれる中継ノードまでのノードのデータ伝送経路を設定する。さらに、管理する領域が終点領域である場合には、送信先となる終点ノードまでのノードのデータ伝送経路を設定する。

制御部１０５は、経路設定部１０４において設定されたノードのデータ伝送経路のうち、データ伝送時間が最短なる経路を把握するノード経路把握手段を備える。最短時間となるデータ伝送経路を把握する場合、管理する領域に含まれる各ノード間におけるデータ伝送路に関する情報を通信装置情報管理部１０３が管理しており、この情報から、実際に通信を行うことが可能である通信装置のデータ伝送経路を把握するだけでなく、設定したノードのデータ伝送経路に要する時間を計算し、各起点から各終点までの最短時間となる経路を選択する。さらに、ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路に基づいて、データを送信する起点ノードから送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を決定するノードの伝送経路決定手段、これにより決定したノードの伝送経路を含む領域を決定する領域決定手段、領域決定手段で決定された領域において、ノードのデータ伝送経路決定手段で決定されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから前記終点ノードまでデータを送信させるように制御する制御手段を備える。これにより、データ伝送経路管理装置は、確実にデータを送信可能な経路を選択できる。

中央管理装置２０は、データの送受信を行う送受信部２０１、通信ネットワークにおける領域、及び領域に含まれるノードの情報を管理する領域情報管理部２０２、領域のデータ伝送経路を設定する領域伝送経路設定部２０３と、設定したノードのデータ伝送経路のうち、通過する中間領域数が少なくとも、最少となる経路を把握する領域のデータ伝送経路を判断する制御部２０４から構成される。この中央管理装置２０は、データ伝送経路管理装置１０（図１のＰＣ４１０、４４０、４７０、４８０に相当）からの領域のデータ伝送経路情報の要求に基づき、データを送信するノードを含む起点領域、データの送信先となるノードを含む終点領域、及びこれら両領域の間に介在するノードを含んだ中間領域を把握する領域把握手段と、把握した各領域を結ぶ領域のデータ伝送経路を把握する領域経路把握手段と、を備えている。なお、中央管理装置２０は、本実施の形態におけるネットワークの上位にある装置で、図１では便宜上省略している。

次に、データ伝送経路管理装置１０、及び中央管理装置２０によるデータ伝送経路決定における動作について説明する。図１における領域Ｂに含まれる通信装置３０であるＰＣ１００が、ＰＣ２００に対してデータを送信したい場合、領域Ｂを管理するデータ伝送経路管理装置１０であるＰＣ４１０に対して、ＰＣ２００までのデータの伝送経路情報を要求する。

ＰＣ４１０は、ＰＣ１００から送信されたＰＣ２００への伝送経路情報の要求を受信し、通信装置情報管理部１０３で管理する通信装置の情報から、ＰＣ２００へのデータ伝送経路を決定できるか判断する。このとき、ＰＣ２００に関する情報を管理していないため、ＰＣ２００は、管理する領域Ｂ以外の領域に含まれていることを判断し、ネットワークにおいて分割されている領域を最小単位とする、ＰＣ１００が含まれる領域ＢからＰＣ２００が含まれる領域までに通過する領域を判断させる領域のデータ伝送経路情報を、中央管理装置に要求する。

領域のデータ伝送経路情報を要求された中央管理装置は、ＰＣ４１０が管理する領域ＢからＰＣ２００が含まれる領域までの領域のデータ伝送経路を設定する。具体的には、管理装置は、まずＰＣ２００が領域Ｉに含まれることを確認し、領域Ｂから領域Ｉまでに通過する中間領域を把握する。このとき、領域Ｂから領域Ｉまでに通過する中間領域数が最少の数を基準とする領域のデータ送信経路を、領域Ｂから領域Ｉまでに、領域Ｅ、領域Ｆ（以下、Ａルート）、領域Ｅ，領域Ｈ（以下、Ｂルート）、領域Ｃ、領域Ｆ（以下、Ｃルート）、領域Ｃ、領域Ｆ、領域Ｅ、領域Ｈ（以下、Ｄルート）を通過する４通りを領域のデータ伝送経路として把握する。そして、管理装置は、ＰＣ４１０に対して、選択した４通りの領域のデータ伝送経路情報を送信する。

これにより、ＰＣ２００までに通過する領域を領域のデータ伝送経路情報から把握することができ、ＰＣ２００へ、明らかに方向が異なる領域への最短時間となる経路、例えば領域Ｂから領域Ａ、領域Ｄ、領域Ｇ、領域Ｈを通過して領域Ｉに到達するノードのデータ伝送経路を把握する必要がない。そのため、ＰＣ４１０は、ノードのデータ伝送経路の把握を領域Ｃまたは領域Ｅの方向に限定することができ、無駄な領域等におけるノードのデータ伝送経路の把握で生じるネットワークの負荷の増加を防ぐことができる。

次に、本発明に係るデータ送信方法について、更に詳述する。図３は、本発明に係るデータ送信方法におけるデータ伝送経路を決定する流れを示すフローチャートである。ＰＣ４１０は、４通りの領域のデータ伝送経路情報を中央管理装置から受信することで把握し（図３のＳ３１）、この領域のデータ伝送経路情報に基づいて、ＰＣ１００からＰＣ２００までの各通信装置、及びデータ伝送経路管理装置を最小単位とする各領域における最短時間となるノードのデータ伝送経路を、各Ａルート、Ｂルート、Ｃルート、Ｄルートと順次把握していく。

次に、４通りの領域のデータ伝送経路に基づいたＰＣ１００からＰＣ２００までの各領域における最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する方法を上述したＡルートを取り上げて説明する。まず、ＰＣ４１０は、起点領域である、管理する領域ＢからＡルートにおける次の領域である、領域Ｂの隣に配された領域Ｅまでの最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する（図３のＳ３２）。最短時間となるノードのデータ伝送経路の探索方法の詳細については、以下に示す（図４）。

ＰＣ４１０は、通信装置情報管理部１０３に含まれる管理する領域Ｂの隣に配された領域ＥにおけるＰＣ３４１、及びＰＣ３４６を最短時間となるノードのデータ伝送経路を探索するための終点として設定する（Ｓ４１）。次に、ＰＣ４１０は、伝送経路情報を要求したＰＣ１００から、終点として設定したＰＣ３４１、及びＰＣ３４６までのノードのデータ伝送経路を通信装置情報管理部１０３で管理する通信装置の情報から設定し、各終点までの最短時間となるノードのデータ伝送経路を探索する（Ｓ４２）。そして、ＰＣ４１０は、少なくとも探索した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報を、次の領域である領域Ｅに対して送信する。このとき、送信する経路としては、探索した最短時間となるノードのデータ伝送経路の終点であるＰＣ３４１、またはＰＣ３４６のいずれかに送信すればよい。また、領域のデータ伝送経路情報や、探索した最短時間となるノードのデータ伝送経路に要する時間も併せて送信してもよい。

領域ＢのＰＣ４１０から送信されたノードのデータ伝送経路情報等を、ＰＣ３４１、またはＰＣ３４６は、受信し、領域Ｅを管理するデータ伝送経路管理装置１０であるＰＣ４４０に対して、受信した情報等と併せて、送信する。

領域Ｅを管理するＰＣ４４０は、ＰＣ３４１または、ＰＣ３４６から領域Ｂが探索した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報等を受信し、この受信したノードのデータ伝送経路情報を基にして、併せて受信した領域のデータ伝送経路（Ａルート）情報に基づく領域Ｅから更に次の領域である領域Ｈまでの最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する（Ｓ３３）。具体的なノードのデータ伝送経路の把握方法については、以下に示す（図５）。

まず、ＰＣ４４０は、受信した領域Ｂにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路情報の終点である、自領域におけるＰＣ３４１、及びＰＣ３４６を領域Ｅにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握するための起点に設定する（Ｓ５１）。次に、ＰＣ４４０はＡルートにおける次の領域Ｈにおける、領域Ｅの隣に配されたＰＣ３７１、及びＰＣ３７２を通信装置情報管理部１０３で管理する情報から、終点として設定する（Ｓ５２）。このとき、領域Ｂが探索した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報の終点となるノードを、領域Ｅにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する際の新たな起点として設定することで、領域Ｂから領域Ｅまでの確実にデータを送信することのできる最短時間となるノードのデータ伝送経路を活かしつつ、領域Ｅから領域Ｈまでの最短時間となるノードのデータ伝送経路の把握を行うことが可能となる。そして、ＰＣ４４０は、領域Ｅから領域Ｈまでの最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する際の各起点（ＰＣ３４１、及びＰＣ３４６）から領域Ｈにおける各終点（ＰＣ３７１、及びＰＣ３７２）までの4つの最短時間となるノードのデータ伝送経路を順に把握する（Ｓ５３）。そして、各起点と各終点において選択した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報を、要した時間に関する情報、及びルートＡに関する領域のデータ伝送経路情報を、ＰＣ３７１、及びＰＣ３７２に送信する（Ｓ５４）。このとき、ＰＣ４４０は、領域Ｂから送信されてくるノードのデータ伝送経路情報、及びそれに要する時間の情報へ、ＰＣ４４０が選択したノードのデータ伝送経路情報、及び時間を付加することで更新してもよいし、また新たなノードのデータ伝送経路情報、及びそれに要する時間の情報を作成しても送信しても良い。

領域ＥのＰＣ４４０から送信されたノードのデータ伝送経路情報等を、ＰＣ３７１、またはＰＣ３７２は、受信し、領域Ｈを管理するデータ伝送経路管理装置であるＰＣ４７０に対して送信し、領域Ｈを管理するＰＣ４７０は、ＰＣ３７１または、ＰＣ３７２から領域Ｂが把握した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報などを受信し、この受信したノードのデータ伝送経路情報を基にして、併せて受信した領域のデータ伝送経路（Ａルート）情報に基づく領域Ｈから更に次の領域である領域Ｉまでの最短時間となるデータ伝送経路を把握する（図３のＳ３４）。具体的な最短時間となるデータ伝送経路の把握方法については以下に示す（図６）。

まず、ＰＣ４７０は、受信した領域のデータ伝送経路（Ａルート）情報より、自領域Ｈが領域のデータ伝送経路（Ａルート）における終点領域でないことを把握する（Ｓ６１）。次に、領域Ｅにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路情報の終点である、自領域におけるＰＣ３７１、及びＰＣ３７２を領域Ｈにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握するための起点に設定し（Ｓ６２）、ＰＣ４７０はＡルートにおける次の領域Ｉにおける、領域Ｈの隣に配されたＰＣ３８１、及びＰＣ３８２を通信装置情報管理部１０３で管理する情報から、終点として設定する（Ｓ６３）。そして、ＰＣ４７０は、領域Ｈから領域Ｉまでの最短時間となるノードのデータ伝送経路を探索する際の各起点（ＰＣ３７１、及びＰＣ３７２）から領域Ｉにおける各終点（ＰＣ３８１、及びＰＣ３８２）までの４つの最短時間となるノードのデータ伝送経路を順に把握する（Ｓ６４）。そして、各起点と各終点において選択した最短時間となるノードのデータ伝送経路情報と、要した時間に関する情報、及びルートＡに関する領域のデータ伝送経路情報を、ＰＣ３８１、及びＰＣ３８２に送信する（Ｓ６５）。

ＰＣ４８０は、受信した領域のデータ伝送経路（Ａルート）情報より、自領域Ｉが領域のデータ伝送経路（Ａルート）における終点領域であることを把握する（Ｓ６１）。次に、領域Ｅにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路情報の終点である、自領域におけるＰＣ３８１、及びＰＣ３８２を領域Ｉにおける最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握するための起点に設定し、送信先であるＰＣ２００までの、各起点からの最短時間となるノードのデータ伝送経路を把握する（Ｓ６６）。

次に、ＰＣ４８０は、この選択したノードのデータ伝送経路情報、及び領域Ｈから送信されてきたノードのデータ伝送経路情報、つまり領域ＢにおけるＰＣ１００から、領域ＩにおけるＰＣ２００までの各領域における各起点と各終点とを結ぶノードのデータ伝送経路情報、及びノードのデータ伝送経路情報に要する時間から、最短時間となるＰＣ１００からＰＣ２００までの１本の最短時間となるデータの伝送経路を計算し決定する（図３のＳ３５）。そして、決定した経路情報とそれに要した時間を、領域Ｂを管理するＰＣ４１０に決定した最短時間となるデータの伝送経路を用いて送信する。

送信されたＡルートに関する最短時間の経路情報、及びその時間に関する情報を受信したＰＣ４１０は、ルートＡに関する最短時間となるデータの伝送経路が決定できたと判断するが、ルートＢ、ルートＣ、ルートＤの全領域のデータ伝送経路のノードのデータ伝送経路の把握を終了していないことを判断し（Ｓ３６）、ルートＡにおける同様の手順で各最短時間となるデータの伝送経路情報を順に把握する。ルートＤからの最短時間となるデータの伝送経路情報を受信すると、ＰＣ４１０は全ての領域のデータ伝送経路における最短時間となる経路情報を把握できたと判断する（Ｓ３６）。

そして、ＰＣ４１０は、把握した４本の最短時間となるデータの伝送経路情報を比較し、データ送信に要する時間が最も少ない１本のデータの伝送経路をさらに選択する（図３のＳ３７）。そして、このデータの伝送経路情報をＰＣ１００に対して送信する。ＰＣ１００は、受信した経路情報に基づいて、データグラムに経路情報を付加し、ＰＣ２００に対してデータを送信するために隣接する通信装置にデータを送信する。また、ＰＣ１００は、この経路情報を一定時間、保存することができ、ＰＣ２００へデータを再び送信する必要が生じた場合において、ＰＣ４１０に再び経路情報を要求することなく、ＰＣ２００へデータを送信することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して述べてきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施例においては、各領域のデータ伝送経路における最短時間となる経路の選択を送信先であるＰＣ２００を管理するＰＣ４８０が行ったが、ＰＣ１００から経路情報を要求されたＰＣ４１０が、ＰＣ４８０からノードのデータ伝送経路情報とそれに要する時間の情報を全て受信し、計算を行うことで比較し、最短時間となるデータ伝送経路を選択してもよい。

本発明の実施の形態における通信方法が適用されるネットワークを示す図である。ネットワークに含まれるデータ伝送経路管理装置の要部構成を示すブロック図である。通信ネットワークにおけるデータ伝送経路を決定する流れを示すフローチャートである。最短時間となるノードのデータ伝送経路の探索方法を示すフローチャートである。具体的なノードのデータ伝送経路の把握方法を示すフローチャートである。具体的な最短時間となるデータ伝送経路の把握方法を示すフローチャートである。

符号の説明

４１０、４４０、４７０、４８０…データ伝送経路管理装置、
１００、２００、３０１、３０２、３１１、３１２，３１３，３１４，３１５，３１６、３２１，３２２，３４１，３４６，３７１，３７２，３８１，３８２…通信装置、
１０…データ伝送経路管理装置、
１０１…送受信部、
１０２…領域伝送経路取得部
１０３…通信装置情報管理部、
１０４…経路設定部、
１０５…制御部、
２０…中央管理装置、
２０１…送受信部、
２０２…領域情報管理部、
２０３…領域伝送経路設定部、
２０４…制御部、
３０…通信装置。

Claims

データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、データを送信するデータ送信方法において、
前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を把握する領域把握ステップと、
把握した前記各領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路を把握する領域経路把握ステップと、
前記領域のデータ伝送経路において、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第１のノードのデータ伝送経路を把握する第１のノード経路把握ステップと、
前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第２のノードのデータ伝送経路を把握し、かつ、当該把握を、前記次の領域が前記終点領域となるまで順次行う第２のノード経路把握ステップと、
前記次の領域が前記終点領域である場合には、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる第３のノードのデータ伝送経路を把握する第３のノード経路把握ステップと、
前記各ノード経路把握ステップで把握された第１、第２及び第３のノードのデータ伝送経路に基づいて、前記領域のデータ伝送経路における、前記起点ノードから前記終点ノードまでのノードのデータ伝送経路を決定するノードのデータ伝送経路決定ステップと、
前記決定に基づいて、データを伝送する前記領域を決定する領域決定ステップと、
前記決定された領域において、前記ノードのデータ伝送経路決定ステップで決定されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから前記終点ノードまでデータを送信するデータ送信ステップと、
を含むことを特徴とするデータ送信方法。
前記領域決定ステップは、
前記領域の経路が複数ある場合に、前記各領域のデータ伝送経路においてそれぞれ決定された、前記起点ノードから前記終点ノードまでのデータ伝送経路におけるデータ伝送時間を把握するステップと、
前記把握した各領域のデータ伝送時間を比較するステップと、を含み、
前記比較の結果、最もデータ伝送時間が短い領域の経路を、データを伝送するデータ伝送経路として決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
前記第１のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該第１のノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードへ伝送する第１のノード経路情報伝送ステップと、
前記第２のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第２のノードのデータ伝送経路に関する情報、及び前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報を、前記第２のノードのデータ伝送経路を用いて、前記終点領域に含まれる中継ノードへ伝送する第２のノード経路情報伝送ステップと、を含み、
前記第３のノード経路把握ステップの後、当該ステップで把握された前記第３のノードのデータ伝送経路に関する情報、前記第１のノードのデータ伝送経路に関する情報、及び前記第２のノードのデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記ノードのデータ伝送経路決定ステップを行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ送信方法。
前記第１のノード経路把握ステップは、
前記領域のデータ伝送経路において、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれ、前記起点領域に隣接する中継ノードまでのノードのデータ伝送経路であって、データの伝送時間が最短となる経路を把握する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のデータ送信方法。
前記第２のノード経路把握ステップは、
前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中継領域の次の領域に含まれ、前記中継領域に隣接する中継ノードまでのノードのデータ伝送経路であって、データの伝送時間が最短となる経路を把握し、かつ、当該把握を、前記次の領域が前記終点領域となるまで順次行う、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデータ送信方法。
前記領域経路把握ステップは、
少なくとも、前記領域の数が最も少ない経路を把握する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のデータ送信方法。
データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるデータ送信管理システムにおいて、
前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を把握する領域把握手段、及び、把握した前記各領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路を把握する領域経路把握手段、を備えた中央管理装置と、
前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第１の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第１の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となるノードのデータ伝送経路を把握する第１のノード経路把握手段、を備えた第１のデータ伝送経路管理装置と、
前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第２の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第２の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握する第２のノード経路把握手段、を備えた第２のデータ伝送経路管理装置と、
前記領域のデータ伝送経路に関する情報を前記中央管理装置より取得する第３の領域のデータ伝送経路情報取得手段、当該第３の領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握する第３のノード経路把握手段、を備えた第３のデータ伝送経路管理装置と、を含んで構成され、
前記データ送信管理システムは、更に、
前記第１のデータ伝送経路管理装置、第２のデータ伝送経路管理装置、及び第３のデータ伝送経路管理装置で把握されたノードのデータ伝送経路に基づいて、前記領域のデータ伝送経路における、前記起点ノードから前記終点ノードまでのノードのデータ伝送経路を決定するノードのデータ伝送経路決定手段と、
前記ノードのデータ伝送経路決定手段による決定に基づいて、データを伝送する領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段で決定された領域において、前記ノードのデータ伝送経路決定手段で決定されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから前記終点ノードまでデータを送信させるように制御する制御手段と、を含む、
ことを特徴とするデータ送信管理システム。
データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるように制御するデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、
前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、
前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記起点ノードから前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となるノードのデータ伝送経路を把握するノード経路把握手段と、
前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該ノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点領域の次の中間領域に含まれる中継ノードへ伝送するノード経路情報伝送手段と、を含む、
ことを特徴とするデータ伝送経路管理装置。
データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるように制御するデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、
前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、
前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記中間領域に含まれる中継ノードから、当該中間領域の次の領域に含まれる中継ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握するノード経路把握手段と、
前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路に関する情報を、当該ノードのデータ伝送経路を用いて、前記終点領域に含まれる中継ノードへ伝送するノード経路情報伝送手段と、を含む、
ことを特徴とするデータ伝送経路管理装置。
データの送信を行う起点ノードから、前記データの送信先となる終点ノードまでのデータの伝送経路を定めて、当該起点ノードから終点ノードへデータを送信させるデータ送信管理システムのデータ伝送経路管理装置であって、
前記起点ノードを含む起点領域、前記終点ノードを含む終点領域、及び前記両領域の間に介在する中継ノードを含んだ中間領域を結ぶ、領域のデータ伝送経路に関する情報を取得する領域のデータ伝送経路情報取得手段と、
前記領域のデータ伝送経路情報取得手段で取得した領域のデータ伝送経路に関する情報に基づいて、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまでの、データの伝送時間が最短となる経路を把握するノード経路把握手段と、
前記ノード経路把握手段で把握されたノードのデータ伝送経路を用いて、前記起点ノードから送信されたデータを、前記終点領域に含まれる中継ノードから前記終点ノードまで送信させるように制御する制御手段と、を含む
ことを特徴とするデータ伝送経路管理装置。