JP2013005043A - Ad hoc network system - Google Patents

Ad hoc network system Download PDF

Info

Publication number
JP2013005043A
JP2013005043A JP2011131442A JP2011131442A JP2013005043A JP 2013005043 A JP2013005043 A JP 2013005043A JP 2011131442 A JP2011131442 A JP 2011131442A JP 2011131442 A JP2011131442 A JP 2011131442A JP 2013005043 A JP2013005043 A JP 2013005043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
route
data collection
message
collection terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011131442A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013005043A5 (en
Inventor
Yuki Kawashima
佑毅 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2011131442A priority Critical patent/JP2013005043A/en
Publication of JP2013005043A publication Critical patent/JP2013005043A/en
Publication of JP2013005043A5 publication Critical patent/JP2013005043A5/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ad hoc network system which can prevent the amount of routing information from growing too large.SOLUTION: In the ad hoc network system, each of nodes 101 (101a, 101b, ...) maintains routing information which contains ID information of the next hop node 101 or a data collection terminal 102 for transmitting or forwarding messages toward the data collection terminal 102, and the number of hops to the data collection terminal 102. The data collection terminal 102 acquires the routing information maintained by each of the nodes 101, and generates and maintains aggregated routing information on the basis of the acquired routing information. For uplink transmission, each of the nodes 101 transmits or forwards a message according to its maintaining routing information. For downlink transmission, the data collection terminal 102 adds source route information generated on the basis of the aggregated routing information to a message and transmits the message.

Description

本発明は、アドホックネットワークシステムに関する。   The present invention relates to an ad hoc network system.

既存のネットワークインフラを用いることなく、無線通信機器間で通信を可能にする無線メッシュ（アドホック）ネットワークでは、数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、非特許文献１および２参照）。   Numerous routing protocols (ad hoc routing protocols) have been proposed for wireless mesh (ad hoc) networks that enable communication between wireless communication devices without using existing network infrastructure (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). reference).

アドホックルーティングプロトコルでは、ネットワークを構成する端末の数が多くなると、中継のための経路情報（ルーティングテーブル）が膨大になり、端末のメモリ量が増加する、経路探索のための処理が増加する。このような問題を解決するための技術として、特許文献１に記載の発明が存在する。特許文献１に記載の発明では、アドホックネットワークの端末を、センター端末（親端末）とその他の子端末に分け、子端末がひとつのセンター端末にデータを送信し、その送信に対する応答を受け取るのみで、子端末間のデータ通信や親端末から子端末に返信以外のデータ送信をすることの無いネットワーク通信形態を想定し、子端末は、親端末向けの経路情報のみを保持しておき、この経路情報に従って親端末への送信を行う。親端末から子端末向けの通信については、返信が必要なメッセージにフラグを付与して送信し、メッセージ送信元の子端末から親端末への経路上においてフラグを検出した子端末が返信用の経路を一時的に保持しておくことで実現している。   In the ad hoc routing protocol, when the number of terminals constituting the network increases, route information (routing table) for relay becomes enormous, and the amount of memory of the terminals increases, and the processing for route search increases. As a technique for solving such a problem, there is an invention described in Patent Document 1. In the invention described in Patent Document 1, an ad hoc network terminal is divided into a center terminal (parent terminal) and other child terminals, and the child terminal only transmits data to one center terminal and receives a response to the transmission. Assuming a network communication mode in which data communication between the child terminals and data transmission other than a reply from the parent terminal to the child terminal is not assumed, the child terminal holds only the route information for the parent terminal, and this route Transmit to the parent terminal according to the information. For communication from the parent terminal to the child terminal, a flag is sent to the message that needs to be sent back, and the child terminal that detected the flag on the route from the message sending child terminal to the parent terminal sends a reply route This is realized by temporarily holding

特許第４４０７６５８号公報Japanese Patent No. 4407658

ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）：Ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｄｓｒ−１０．ｔｘｔDSR (Dynamic Source Routing): Draft-ietf-manet-dsr-10. txt ＡＯＤＶ（Ａｄ Ｈｏｃ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）：ＲＦＣ３５６１AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing): RFC3561

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、親端末から子端末への通信が、子端末からのメッセージに対する応答のみに限定されるという問題があった。そのため、例えば、親装置からのポーリングにより子端末からデータ送信を要求するようなシステムには対応できない。   However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that communication from the parent terminal to the child terminal is limited to only a response to a message from the child terminal. Therefore, for example, a system that requests data transmission from a child terminal by polling from the parent device cannot be supported.

また、非特許文献１および非特許文献２に記載の技術（アドホックルーティングプロトコル）を適用したシステムでは、リンクエラーによるメッセージエラーを検出すると、直ちにリンクエラーを迂回する経路を探索し、メッセージの再送を実施するため、アドホックネットワーク上で、定期的にメッセージを送信するアプリケーションを用いる場合には、新たな経路を探索するための制御メッセージによりアプリケーションメッセージの阻害が発生するという問題があった。例えば、親端末が子端末から定期的に情報を収集するよう動作する場合に、新たな経路を探索するための制御メッセージが子端末からの情報収集動作の障害となるおそれがあった。   Further, in a system to which the technique (ad hoc routing protocol) described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 is applied, when a message error due to a link error is detected, a route that bypasses the link error is immediately searched, and the message is retransmitted. Therefore, when using an application that periodically transmits a message on an ad hoc network, there is a problem in that an application message is inhibited by a control message for searching for a new route. For example, when the parent terminal operates to periodically collect information from the child terminal, a control message for searching for a new route may be an obstacle to the information collecting operation from the child terminal.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、親端末から子端末への通信が限定されることおよび子端末が保持する経路情報が膨大になるのを防止可能なアドホックネットワークシステムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and obtains an ad hoc network system capable of preventing communication from a parent terminal to a child terminal and enormous amount of route information held by the child terminal. For the purpose.

また、リンクエラーによるアプリケーションメッセージへの影響を低く抑えることが可能なアドホックネットワークシステムを得ることを目的とする。   It is another object of the present invention to provide an ad hoc network system that can suppress the influence of a link error on an application message.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、センサを備えたノード装置および当該ノード装置によるセンシングデータを収集するデータ収集端末からなるアドホックネットワークシステムであって、前記ノード装置は、前記データ収集端末に向けてメッセージを送信または転送する際の次ホップのノード装置またはデータ収集端末の識別情報および前記データ収集端末までのホップ数を経路情報として保持し、前記データ収集端末は、各ノード装置が保持している経路情報を取得するとともに、取得した経路情報に基づいて集約経路情報を生成・保持し、前記データ収集端末が前記ノード装置宛にメッセージを送信する動作を下り送信、前記ノード装置が前記データ収集端末宛にメッセージを送信する動作を上り送信とした場合、上り送信では、各ノード装置が、保持している経路情報に従ってメッセージを送信または転送し、下り送信では、前記データ収集端末が前記集約経路情報に基づいて生成したソースルート情報をメッセージに付加して送信することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides an ad hoc network system including a node device provided with a sensor and a data collection terminal that collects sensing data by the node device. , Holding the identification information of the next hop node device or data collection terminal and the number of hops to the data collection terminal when transmitting or transferring a message to the data collection terminal, as the path information, the data collection terminal, Acquires route information held by each node device, generates and holds aggregate route information based on the acquired route information, and downlink transmission operation in which the data collection terminal transmits a message to the node device, When the node device transmits the message addressed to the data collection terminal as uplink transmission In uplink transmission, each node device transmits or forwards a message according to the stored route information, and in downlink transmission, the source route information generated based on the aggregated route information by the data collection terminal is added to the message. And transmitting.

本発明によれば、ネットワークを構成するノード装置の数が増大した場合でも各ノード装置で保持する経路情報のサイズを低く抑えることが可能であるとともに、データ収集端末からノード装置への通信がノード装置からのメッセージ受信に対する応答に限定されることのないアドホックネットワークシステムを実現できるという効果を奏する。   According to the present invention, even when the number of node devices constituting a network increases, it is possible to keep the size of path information held in each node device low, and communication from the data collection terminal to the node device is a node. There is an effect that it is possible to realize an ad hoc network system that is not limited to a response to message reception from a device.

図１は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of an ad hoc network system according to the present invention. 図２は、データ収集端末が保持する経路情報の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of route information held by the data collection terminal. 図３は、データ収集端末がノードに対してメッセージを送信する動作の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation in which the data collection terminal transmits a message to the node. 図４は、データ要求メッセージの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the data request message. 図５は、各ノードが保持する経路情報の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of route information held by each node. 図６−１は、ノードがデータ収集端末に対してメッセージを送信する動作の一例を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an operation in which a node transmits a message to a data collection terminal. 図６−２は、データメッセージの構成例を示す図である。FIG. 6B is a diagram illustrating a configuration example of a data message. 図７−１は、アドホックネットワークシステムに新たにノードが参入する動作の一例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example of an operation of a new node entering the ad hoc network system. 図７−２は、アドホックネットワークシステムに新たにノードが参入する動作の一例を示す図である。FIG. 7-2 is a diagram illustrating an example of an operation of a new node joining the ad hoc network system. 図８は、データ収集端末が保持する経路情報の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of route information held by the data collection terminal. 図９は、アドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of an ad hoc network system. 図１０は、図９に示したアドホックネットワークシステムのデータ収集端末が保持する経路情報を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing route information held by the data collection terminal of the ad hoc network system shown in FIG. 図１１は、ノードでの経路更新処理を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating route update processing at a node. 図１２は、ノードでの経路更新処理を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating route update processing at a node. 図１３は、更新された経路情報を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the updated route information. 図１４は、経路更新後のアドホックネットワークのトポロジを示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the topology of the ad hoc network after the route update. 図１５−１は、実施の形態４のアドホックネットワークシステムの動作を説明するための図である。FIG. 15A is a diagram for explaining the operation of the ad hoc network system according to the fourth embodiment. 図１５−２は、実施の形態４のアドホックネットワークシステムの動作を説明するための図である。FIG. 15-2 is a diagram for explaining an operation of the ad hoc network system according to the fourth embodiment. 図１６は、実施の形態５のアドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the ad hoc network system according to the fifth embodiment. 図１７は、データ収集端末が保持するポーリングスケジュールの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a polling schedule held by the data collection terminal. 図１８は、リンクエラー発生中のアドホックネットワークシステムを示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an ad hoc network system in which a link error has occurred. 図１９は、リンクエラー発生中のポーリングスケジュールの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a polling schedule when a link error occurs. 図２０−１は、リンクエラー発生時の経路修復動作の一例を示す図である。FIG. 20A is a diagram of an example of a path repair operation when a link error occurs. 図２０−２は、リンクエラー発生時の経路修復動作の一例を示す図である。FIG. 20B is a diagram of an example of a path repair operation when a link error occurs. 図２１−１は、リンクエラー発生時の経路修復動作の一例を示す図である。FIG. 21A is a diagram illustrating an example of a path repair operation when a link error occurs. 図２１−２は、リンクエラー発生時の経路修復動作の一例を示す図である。FIG. 21B is a diagram of an example of a path repair operation when a link error occurs. 図２２は、ノードアドホックネットワークシステムから消失した場合の一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example when the node ad hoc network system is lost. 図２３−１は、実施の形態６の経路修復動作の一例を示す図である。FIG. 23A is a diagram illustrating an example of a route repair operation according to the sixth embodiment. 図２３−２は、経路修復メッセージの一例を示す図である。FIG. 23-2 is a diagram illustrating an example of a route repair message. 図２４−１は、経路修復応答メッセージの送信動作の一例を示す図である。FIG. 24-1 is a diagram illustrating an example of a transmission operation of a route repair response message. 図２４−２は、経路修復応答メッセージの一例を示す図である。FIG. 24-2 is a diagram illustrating an example of a route repair response message.

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この発明が限定されるものではない。   Embodiments of an ad hoc network system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。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子端末であるノード１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，…）同士と、ノード１０１と親端末であるデータ収集端末（ＧＷ）１０２とが無線リンク１０３により接続されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of an ad hoc network system according to the present invention. In the ad hoc network system shown in the figure, nodes 101 (101a, 101b, 101c,...) That are child terminals constituting the system, and a node 101 and a data collection terminal (GW) 102 that is a parent terminal are wireless links. 103 is connected.

本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいてはノード１０１とデータ収集端末１０２との間でメッセージの送受信を行うこととし、ノード１０１は自身宛ではないメッセージを受信した場合、他のノード１０１またはデータ収集端末１０２へ転送する。すなわち、システム内で取り扱うメッセージは、送信元および送信先のいずれか一方にノード１０１が設定されかつ他方にデータ収集端末１０２が設定されているものとする。   In the ad hoc network system according to the present embodiment, messages are transmitted and received between the node 101 and the data collection terminal 102. When the node 101 receives a message not addressed to itself, the node 101 or the data collection terminal To 102. That is, in the message handled in the system, it is assumed that the node 101 is set to one of the transmission source and the transmission destination and the data collection terminal 102 is set to the other.

また、各ノード１０１は、図示を省略したセンサを備え、データ収集端末１０２からのデータ送信要求メッセージを受信した場合、もしくはデータ送信端末１０２へデータを送信するイベントが発生した場合に、センサにより取得したデータ（センシングデータ）を無線リンク１０３経由でデータ収集端末１０２へ送信する。   Each node 101 includes a sensor (not shown) and is acquired by the sensor when a data transmission request message is received from the data collection terminal 102 or when an event for transmitting data to the data transmission terminal 102 occurs. The transmitted data (sensing data) is transmitted to the data collection terminal 102 via the wireless link 103.

図２は、データ収集端末１０２が保持する経路情報２０２の一例を示す図である。図示したように、経路情報２０２は、各ノード１０１から通知される３つの情報、具体的には、ノードＩＤ（node id）と、データ収集端末１０２を起点とした場合の前ホップノード（すなわちデータ収集端末１０２へデータ送信する場合の次ホップノード）の情報（prev hop）と、データ収集端末１０２までのホップ数（HOP）とを含んだ、ノード１０１ごとのノード情報２０３（２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，…）により構成されている。例えば、ノード情報２０３ａを構成している情報はノード１０１ａから取得されたものである。なお、図２では、データ収集端末１０２のノードＩＤを「ＧＷ」、ノード１０１ａのノードＩＤを「ａ」、ノード１０１ｂのＩＤを「ｂ」、…としている。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of route information 202 held by the data collection terminal 102. As shown in the figure, the route information 202 includes three pieces of information notified from each node 101, specifically, a node ID (node id) and a previous hop node (that is, data) when the data collection terminal 102 is the starting point. Node information 203 (203a, 203b, 203c) for each node 101 including information (prev hop) in the case of data transmission to the collection terminal 102 (prev hop) and the number of hops (HOP) to the data collection terminal 102 , ...). For example, the information constituting the node information 203a is obtained from the node 101a. 2, the node ID of the data collection terminal 102 is “GW”, the node ID of the node 101a is “a”, the ID of the node 101b is “b”,.

図３は、データ収集端末１０２がノード１０１に対してメッセージを送信する動作の一例を示す図であり、データ収集端末１０２が経路情報２０２を用いて、ノード１０１ｇにデータ要求メッセージを送信する場合の動作を示している。図示した動作において、データ収集端末１０２は、まず、保持している経路情報２０２（図２参照）を参照することにより、送信先のノード１０１ｇまでの送信経路の情報を取得する。具体的には、経路情報２０２に含まれている送信先ノード１０１ｇのノード情報２０３ｇを参照し、ノード１０１ｇの前ホップノードの情報を取得する（前ホップノードがノード１０１ｃであることを把握する）。同様に、ノード１０１ｃのノード情報２０３ｃを参照してその前ホップノードがノード１０１ａであることを把握する。さらに、ノード１０１ａのノード情報２０３ａを参照してその前ホップノードがデータ収集端末１０２であることを把握する。この結果、データ収集端末１０２は、ノード１０１ｇまでの送信経路であるソースルートの情報を取得する。そして、このソースルートの情報をメッセージヘッダに付加してノード１０１ａに向けて送信する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation in which the data collection terminal 102 transmits a message to the node 101. When the data collection terminal 102 transmits a data request message to the node 101g using the path information 202, FIG. The operation is shown. In the illustrated operation, the data collection terminal 102 first acquires information on a transmission path to the destination node 101g by referring to the stored path information 202 (see FIG. 2). Specifically, the node information 203g of the destination node 101g included in the path information 202 is referred to, and information on the previous hop node of the node 101g is acquired (it is understood that the previous hop node is the node 101c). . Similarly, it is grasped that the previous hop node is the node 101a with reference to the node information 203c of the node 101c. Further, the node information 203a of the node 101a is referred to and it is understood that the previous hop node is the data collection terminal 102. As a result, the data collection terminal 102 acquires information on a source route that is a transmission route to the node 101g. The source route information is added to the message header and transmitted to the node 101a.

図４は、データ収集端末１０２が送信するデータ要求メッセージの構成例を示す図である。データ要求メッセージには、送信元、送信先、送信先までのホップ数、送信先までのソースルート、メッセージの種別、送信データが含まれている。図４では、ノード１０１ｇに向けて送信されるデータ要求メッセージの例を示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a data request message transmitted from the data collection terminal 102. The data request message includes a transmission source, a transmission destination, the number of hops to the transmission destination, a source route to the transmission destination, a message type, and transmission data. FIG. 4 shows an example of a data request message transmitted toward the node 101g.

データ収集端末１０２からノード１０１ｇへのメッセージ転送処理について示す。ノード１０１ｇ宛のデータを受信したノード１０１ａは、宛先がＧＷ（データ収集端末１０２）以外の場合は、メッセージに含まれているソースルートを参照し、ノード１０１ｇへの次ホップノード１０１ｃの情報を取得し、このノード１０１ｃへメッセージを転送する。   A message transfer process from the data collection terminal 102 to the node 101g will be described. The node 101a that has received the data addressed to the node 101g refers to the source route included in the message when the destination is other than the GW (data collection terminal 102), and obtains information on the next hop node 101c to the node 101g. Then, the message is transferred to the node 101c.

ノード１０１ｃでも同様の処理を行い、ノード１０１ｇの情報を取得してメッセージを転送することにより、データ転送端末１０２からのメッセージをノード１０１ｇまで到達させる。   The node 101c performs the same processing, acquires the information of the node 101g and transfers the message, thereby causing the message from the data transfer terminal 102 to reach the node 101g.

ノード１０１ｇはデータ収集端末１０２からのメッセージ（データ要求メッセージ）を受信すると、自身が保持するデータをデータ収集端末１０２へ送信する。データ収集端末１０２への送信は、保持している経路情報に従って行う。   When the node 101g receives a message (data request message) from the data collection terminal 102, the node 101g transmits the data held by itself to the data collection terminal 102. Transmission to the data collection terminal 102 is performed according to the stored route information.

図５は、各ノード１０１が保持する経路情報２０１の一例を示す図である。図示したように、経路情報２０１は、データ収集端末１０２への次ホップノードの情報（next hop）とデータ収集端末までのホップ数（HOP）を含んでいる。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of route information 201 held by each node 101. As illustrated, the path information 201 includes information on the next hop node to the data collection terminal 102 (next hop) and the number of hops to the data collection terminal (HOP).

なお、データ収集端末１０２は、各ノード１０１から経路情報２０１を収集することにより、図２に示した経路情報２０２を生成する。すなわち、経路情報２０１を受信すると、この経路情報と送信元ノードの情報とを対応付けてノード情報２０３として記憶することにより経路情報２０２を更新する。経路情報２０１の次ホップノード情報（next hop）はノード１０１からデータ収集端末１０２への方向における次ホップノードを示し、ノード情報２０３の前ホップノード情報（prev hop）はデータ収集端末１０２からノード１０１への方向における前ホップノードを示す。従って、あるノード１０１が保持している経路情報２０１の次ホップノード情報が示す装置（ノードまたはデータ収集端末）とこのノード１０１に対応するノード情報２０３の前ホップ情報が示す装置は同じものとなる。   The data collection terminal 102 generates the route information 202 illustrated in FIG. 2 by collecting the route information 201 from each node 101. That is, when the route information 201 is received, the route information 202 is updated by associating the route information with the information of the transmission source node and storing them as node information 203. The next hop node information (next hop) of the path information 201 indicates the next hop node in the direction from the node 101 to the data collection terminal 102, and the previous hop node information (prev hop) of the node information 203 is from the data collection terminal 102 to the node 101. Indicates the previous hop node in the direction to. Therefore, the device (node or data collection terminal) indicated by the next hop node information of the route information 201 held by a certain node 101 is the same as the device indicated by the previous hop information of the node information 203 corresponding to this node 101. .

図６−１は、ノード１０１がデータ収集端末１０２に対してメッセージを送信する動作の一例を示す図であり、ノード１０１ｇがデータ収集端末１０２に対してデータを送信する場合の動作を示している。各ノード１０１は、データ収集端末１０２への次ホップノードとそのホップ数が記録された経路情報２０１を保持しているため、データを送信、もしくは転送する際には、経路情報２０１を参照し、次ホップノードにデータを転送する。なお、図６−２は、データメッセージの構成例を示す図である。   FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an operation in which the node 101 transmits a message to the data collection terminal 102, and illustrates an operation in a case where the node 101 g transmits data to the data collection terminal 102. . Since each node 101 holds route information 201 in which the next hop node and the number of hops to the data collection terminal 102 are recorded, refer to the route information 201 when transmitting or transferring data. Transfer data to the next hop node. FIG. 6B is a diagram illustrating a configuration example of the data message.

図６−１に示した動作において、ノード１０１ｇは、保持している経路情報２０１を参照して次ホップノードがノード１０１ｃであることを把握し、ノード１０１ｃにデータを送信する。ノード１０１ｇからデータを受信したノード１０１ｃは、データ収集端末１０２宛のデータを受信したため、保持している経路情報２０１を参照して次ホップノードがノード１０１ａであることを把握し、ノード１０１ａにデータを転送する。ノード１０１ｃからデータを受信したノード１０１ａも同様に、保持している経路情報２０１に従ってデータを転送することで、データ収集端末１０２にデータが到達する。   In the operation illustrated in FIG. 6A, the node 101g refers to the stored route information 201 to recognize that the next hop node is the node 101c, and transmits data to the node 101c. Since the node 101c that has received the data from the node 101g has received the data addressed to the data collection terminal 102, the node 101c refers to the stored route information 201 to determine that the next hop node is the node 101a, and sends data to the node 101a. Forward. Similarly, the node 101a that has received the data from the node 101c transfers the data according to the stored route information 201, so that the data reaches the data collection terminal 102.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、各ノード１０１は、上り方向の経路のみを示した経路情報２０１を保持し、データ収集端末１０２へデータ（上りメッセージ）を送信・転送する場合は経路情報２０１に従って処理を行う。一方、データ収集端末１０２は、経路情報２０２として、ノード１０１ごとのノード情報、具体的には、下り方向における前ホップノードの情報および自端末からのホップ数の情報を保持し、あるノードに下りメッセージを送信する場合、経路情報２０２に基づいて、送信先ノードまでの経路（ソースルート）を生成し、メッセージに付加して送信し、ノード１０１は、下りメッセージを受信した場合、付加されているソースルートに従って転送することとした。これにより、各ノード１０１で保持する経路情報のサイズを削減できる。また、システムに参入しているノードの数に経路情報のサイズが影響されることもない。さらに、上述した特許文献１に記載の発明のように親端末（データ収集端末）から子端末（ノード）への通信が限定されてしまうのを防止できる。すなわち、本実施の形態のアドホックネットワークシステムでは、データ収集端末からノードへの通信が、ノードからのメッセージに対する応答のみに限定されない。データ収集端末は、任意のタイミングでノード宛にメッセージを送信できる。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, each node 101 holds route information 201 indicating only an uplink route, and transmits / transfers data (uplink message) to the data collection terminal 102. Performs processing according to the path information 201. On the other hand, the data collection terminal 102 holds, as route information 202, node information for each node 101, specifically, information on the previous hop node in the downlink direction and information on the number of hops from the own terminal. When transmitting a message, a route (source route) to a destination node is generated based on the route information 202 and added to the message for transmission. The node 101 is added when a downlink message is received. It was decided to transfer according to the source route. Thereby, the size of the route information held in each node 101 can be reduced. Further, the size of the route information is not affected by the number of nodes participating in the system. Furthermore, it is possible to prevent communication from the parent terminal (data collection terminal) to the child terminal (node) from being limited as in the invention described in Patent Document 1 described above. That is, in the ad hoc network system according to the present embodiment, the communication from the data collection terminal to the node is not limited to the response to the message from the node. The data collection terminal can transmit a message to the node at an arbitrary timing.

実施の形態２．
実施の形態１では、既に構築されたアドホックネットワークシステムにおけるメッセージ転送について記述したが、本実施の形態では、新規にノード１０１を追加させる動作について示す。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the message transfer in the already constructed ad hoc network system has been described. In the present embodiment, an operation for newly adding the node 101 will be described.

図７−１および７−２は、アドホックネットワークシステムに新たにノードが参入する動作の一例を示す図であり、図１に示したアドホックネットワークシステムに対してノード１０１ｊが参入する場合について示している。なお、以降の説明において、新たに参入するノードを新規ノードと称する。   FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of an operation of a new node entering the ad hoc network system, and illustrates a case where the node 101j enters the ad hoc network system illustrated in FIG. . In the following description, a newly entered node is referred to as a new node.

アドホックネットワークシステムへ参入する場合、新規ノード１０１ｊは、周辺のノード１０１に対して、経路探索メッセージをブロードキャストする（図７−１）。ここでは、図示したように、新規ノード１０１ｊからの経路探索メッセージは、ノード１０１ｅ、１０１ｈおよび１０１ｉに到達するものする。   When entering the ad hoc network system, the new node 101j broadcasts a route search message to surrounding nodes 101 (FIG. 7-1). Here, as illustrated, the route search message from the new node 101j reaches the nodes 101e, 101h, and 101i.

新規ノード１０１ｊからの経路探索メッセージを受信したノード１０１ｅ、１０１ｈおよび１０１ｉは、それぞれ、自身が保持する経路情報２０１を参照してデータ収集端末１０２までのホップ数を取得し、経路応答メッセージにて新規ノード１０１ｊがデータ収集端末１０２から何ホップになるかを通知する。   Each of the nodes 101e, 101h, and 101i that has received the route search message from the new node 101j obtains the number of hops to the data collection terminal 102 by referring to the route information 201 held by the node 101e, 101h, and 101i. The node 101j notifies the number of hops from the data collection terminal 102.

新規ノード１０１ｊは、周辺のノード１０１ｅ、１０１ｈおよび１０１ｉからの経路応答メッセージを受信すると、データ収集端末１０２からのホップ数が最短になるノード１０１ｅを接続先として選択し、自身の経路情報２０１を作成する。   When the new node 101j receives the route response messages from the surrounding nodes 101e, 101h, and 101i, the new node 101j selects the node 101e with the shortest hop count from the data collection terminal 102 as the connection destination, and creates its own route information 201 To do.

さらに、新規ノード１０１ｊは、データ収集端末１０２に対する参入要求メッセージを接続先に選択したノード１０１ｅに向けて送信する。   Further, the new node 101j transmits an entry request message for the data collection terminal 102 to the node 101e selected as the connection destination.

新規ノード１０１ｊからの参入要求メッセージを受信したノード１０１ｅは、参入要求メッセージに自身のノードＩＤを付加し、保持している経路情報２０１に従い、データ収集端末１０２への次ホップノード１０１ｂに対して転送する。   The node 101e that has received the entry request message from the new node 101j adds its own node ID to the entry request message and forwards it to the next hop node 101b to the data collection terminal 102 according to the stored route information 201. To do.

同様に、ノード１０１ｂでも参入要求メッセージを受信すると、自身のノードＩＤを付加し、保持している経路情報２０１に従って転送する。その結果、参入要求メッセージがデータ収集端末１０２に到達する。   Similarly, when the node 101b receives the entry request message, it adds its own node ID and transfers it according to the stored route information 201. As a result, the entry request message reaches the data collection terminal 102.

なお、図７−２は、新規ノード１０１ｊが送信した参入要求メッセージの構成例、および参入要求メッセージを受信した各ノード１０１が転送したメッセージの構成例を示す図である。図示した「ｅ」，「ｂ」はメッセージを転送したノード１０１のノードＩＤである。   FIG. 7B is a diagram illustrating a configuration example of an entry request message transmitted by the new node 101j and a configuration example of a message transferred by each node 101 that has received the participation request message. The illustrated “e” and “b” are the node IDs of the node 101 that transferred the message.

参入要求メッセージを受信したデータ収集端末１０２は、同メッセージに付加されたノードＩＤから、新規ノード１０１ｊに対するソースルートを取得し、保持している経路情報２０２（図２参照）にノード１０１ｊのノード情報２０３ｊを追加する。また、同メッセージのソースルートから、各ノード１０１のホップ数、前ホップノードを取得することで、ソースルートに含まれるノードのノード情報２０３（ノード情報２０３ｅ，２０３ｂ）を必要に応じて更新する。なお、「必要に応じて」とは、ソースルートから得られる情報（ホップ数，前ホップノード）とノード情報に登録されている情報が異なる場合に、ノード情報２０３を更新することを示す。この処理を実施した後の経路情報２０２は図８に示したものとなる。   The data collection terminal 102 that has received the entry request message acquires the source route for the new node 101j from the node ID added to the message, and stores the node information of the node 101j in the stored route information 202 (see FIG. 2). 203j is added. In addition, the node information 203 (node information 203e, 203b) of the node included in the source route is updated as necessary by acquiring the hop count of each node 101 and the previous hop node from the source route of the message. Note that “as necessary” indicates that the node information 203 is updated when the information (hop count, previous hop node) obtained from the source route is different from the information registered in the node information. The route information 202 after this processing is performed is as shown in FIG.

データ収集端末１０２は、新規ノード１０１ｊから受信した参入要求メッセージに含まれる情報で経路情報２０２を更新すると、参入が完了したことを通知する参入応答メッセージを送信する。この参入応答メッセージには新規ノード１０１ｊに対するソースルートを付加する。参入応答メッセージを受信した各ノード１０１は、付加されているソースルートを参照し、ノード１０１ｊに向けて転送する。参入応答メッセージを新規ノード１０１ｊが受信すると、参入動作が終了となる。   When the data collection terminal 102 updates the route information 202 with information included in the entry request message received from the new node 101j, the data collection terminal 102 transmits an entry response message notifying that the entry has been completed. A source route for the new node 101j is added to this entry response message. Each node 101 that has received the entry response message refers to the added source route and transfers it to the node 101j. When the new node 101j receives the entry response message, the entry operation is terminated.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、参入済みの各ノード１０１は自身とデータ収集端末１０２までのホップ数を保持しており、新たに参入する新規ノードから経路探索要求を受信した場合、データ収集端末１０２までのホップ数を通知するようにしたので、新規ノードは、周辺ノードに経路探索メッセージを送信するだけで、データ収集端末１０２への接続ノードが選択可能になる。   Thus, in the ad hoc network system according to the present embodiment, each node 101 that has already entered holds the number of hops to itself and the data collection terminal 102, and has received a route search request from a new node that has newly entered. In this case, since the number of hops to the data collection terminal 102 is notified, the new node can select a connection node to the data collection terminal 102 only by transmitting a route search message to the neighboring nodes.

また、参入要求メッセージの転送の際に、転送したノードのノードＩＤを追加し、参入要求メッセージを受信したデータ収集端末１０２は、付加されているノードＩＤに基づき、保持している経路情報２０２を更新するので、経路情報２０２に基づいて作成される各ノードへの経路（下り経路）と、各ノードが送信する経路（上り経路）を同一にすることが可能になり、経路管理が容易になる。   In addition, when transferring the entry request message, the node ID of the transferred node is added, and the data collection terminal 102 that has received the entry request message stores the route information 202 held based on the added node ID. Since the route is updated, the route to each node (downlink route) created based on the route information 202 and the route (uplink route) transmitted by each node can be made the same, and route management becomes easy. .

なお、本実施の形態では、新規ノードが接続先のノードを選択するメトリックとして、最短ホップ数を使用したが、ホップ数が同一のノードが複数存在する場合は、経路応答メッセージの受信電力（ＲＳＳＩ）が大きいノードを選択すればよい。   In this embodiment, the shortest hop count is used as a metric for a new node to select a connection destination node. However, when there are a plurality of nodes having the same hop count, the received power (RSSI) of the route response message exists. ) Should be selected.

また、経路応答メッセージの受信電力に対して閾値を設け、それを満たすノードのうち、データ収集端末１０２までのホップ数が最小となるものを選択する（受信電力が閾値未満のノードは接続先の候補から除外する）ようにしてもよい。   In addition, a threshold is set for the reception power of the route response message, and a node satisfying the threshold is selected so that the number of hops to the data collection terminal 102 is the minimum (a node having a reception power less than the threshold is a connection destination). It may be excluded from candidates).

また、各ノード１０１にて、各無線リンク１０３の受信電力とデータ収集端末１０２からのホップ数から経路ごとの平均受信電力を次式（１）により算出して新規ノードへ通知し、値が最大となる経路のノードを選択するようにしてもよい。   Further, each node 101 calculates the average received power for each route from the received power of each wireless link 103 and the number of hops from the data collection terminal 102 by the following equation (1), and notifies the new node of the maximum value. You may make it select the node of the path | route which becomes.

Figure 2013005043
Figure 2013005043

さらに、新規ノードは、経路探索で応答したノード情報の一部、もしくは全てを参入要求メッセージにて、データ収集端末１０２に対して送付することで、新規ノードに対する代替経路を通知しても良い。   Further, the new node may notify the alternative route to the new node by sending a part or all of the node information responded in the route search to the data collection terminal 102 by an entry request message.

実施の形態３．
実施の形態２では、アドホックネットワークシステムに新規にノードが参入する方法について記述したが、実施の形態３では、データ収集端末主導の経路更新について示す。 Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, a method for newly entering a node in the ad hoc network system is described. In the third embodiment, a route update led by a data collection terminal is described.

アドホックネットワークでは、ノードの新規参入や周辺環境の変化により、最適経路が変化することがある。そのため、アドホックネットワークでは、最適経路を保つために、経路更新を実施して各ノード接続先を再選択させる。   In an ad hoc network, the optimal route may change due to new entry of nodes or changes in the surrounding environment. Therefore, in an ad hoc network, in order to maintain an optimum route, route update is performed to reselect each node connection destination.

本実施の形態のアドホックネットワークシステムでは、データ収集端末１０２が各ノード１０１に対して、経路更新を指示する事により経路（接続先）を更新させる。データ収集端末１０２は、例えば、最後に経路を更新させてから所定時間が経過した場合に、経路更新が必要と判断し、後述する経路更新を各ノードに実行させる。または、最後に経路を更新させた後に新たに参入したノードの数が一定数に達した場合に、経路更新が必要と判断し、後述する経路更新を各ノードに実行させる。   In the ad hoc network system of the present embodiment, the data collection terminal 102 updates the route (connection destination) by instructing each node 101 to update the route. For example, when a predetermined time has elapsed since the last update of the route, the data collection terminal 102 determines that route update is necessary, and causes each node to execute route update described later. Alternatively, when the number of newly entered nodes after the last route update reaches a certain number, it is determined that route update is necessary, and each node is caused to execute route update described later.

図９は、アドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。図９に示したアドホックネットワークシステムは、図１に示した実施の形態１のアドホックネットワークシステムに対して、ノード１０１ｊおよびノード１０１ｋがさらに参入した構成となっている。図示したように、ノード１０１ｊはノード１０１ｅに接続し、ノード１０１ｋはデータ収集端末１０２に接続している。図１０は、図９に示したアドホックネットワークシステムのデータ収集端末１０２が保持する経路情報２０２を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of an ad hoc network system. The ad hoc network system shown in FIG. 9 has a configuration in which a node 101j and a node 101k further join the ad hoc network system of the first embodiment shown in FIG. As illustrated, the node 101j is connected to the node 101e, and the node 101k is connected to the data collection terminal 102. FIG. 10 is a diagram showing route information 202 held by the data collection terminal 102 of the ad hoc network system shown in FIG.

図９の構成において、データ収集端末１０２がノード１０１に対して経路更新指示を行い、経路を更新させる動作の例を示す。経路更新動作においては、まず、データ収集端末１０２が、保持している経路情報２０２を参照し、自身から２ホップ以上離れた各ノード１０１に対して、ホップ数の少ないノードから順にソースルートを指定した経路更新メッセージを送信する。   In the configuration of FIG. 9, an example of an operation in which the data collection terminal 102 issues a route update instruction to the node 101 to update the route is shown. In the route update operation, first, the data collection terminal 102 refers to the route information 202 held, and specifies the source route in order from the node with the smallest number of hops to each node 101 that is two hops away from itself. Send the route update message.

図９では、ノード１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｋは、データ収集端末１０２からの距離が１ホップのノード（１ホップノード）であるため、これらについては経路更新を実施せずに、２ホップノードである、ノード１０１ｃから経路更新を実施する。すなわち、データ収集端末１０２は、距離が２ホップ以上の各ノード１０１に対して、ノード１０１ｃ（ホップ数が最小のノード）から順番に、経路更新メッセージを送信して経路更新を実施させる。経路更新メッセージは、あるノード１０１での経路更新処理が終了後、次に経路変更処理を実施させるノード１０１へ送信する。   In FIG. 9, since the nodes 101a, 101b, and 101k are nodes having a distance of 1 hop from the data collection terminal 102 (1 hop node), these are 2-hop nodes without performing route update. The route is updated from the node 101c. That is, the data collection terminal 102 transmits a route update message to each node 101 having a distance of 2 hops or more in order from the node 101c (the node having the smallest number of hops) to update the route. The route update message is transmitted to the node 101 that performs the route change processing next after the route update processing at a certain node 101 is completed.

図１１は、ノード１０１ｃでの経路更新処理を示す図である。経路更新メッセージを受信したノード１０１ｃは、参入処理と同様に、周辺ノードに対して、経路探索メッセージをブロードキャストする。経路探索メッセージを受信したノード１０１（図示の例ではノード１０１ａ，１０１ｄ，１０１ｇとなる）は、自身が保持するデータ収集端末１０２までのホップ数を経路応答メッセージにて通知する。ただし、既にノード１０１ｃに接続しているノード１０１ｇは、更新後の接続先にならないため、経路応答メッセージを返信しない。   FIG. 11 is a diagram illustrating route update processing in the node 101c. The node 101c that has received the route update message broadcasts a route search message to the peripheral nodes in the same manner as the entry process. The node 101 (being nodes 101a, 101d, and 101g in the illustrated example) that has received the route search message notifies the route response message of the number of hops to the data collection terminal 102 held by itself. However, since the node 101g that is already connected to the node 101c is not the connection destination after the update, it does not return a route response message.

ノード１０１ｃは、経路応答メッセージにより取得した経路情報と、これまで保持していた経路情報２０１を経路選択のメトリック（例えばデータ収集端末１０２までのホップ数とする。経路応答メッセージの受信電力などを含めるようにしてもよい）により比較し、最適経路があれば経路情報２０１を更新する。   The node 101c uses the route information acquired by the route response message and the route information 201 held so far as the metric for route selection (for example, the number of hops to the data collection terminal 102. The received power of the route response message is included. If there is an optimum route, the route information 201 is updated.

経路更新を実施したノード１０１ｃは、保持している経路情報２０１の更新如何に係わらず、この経路情報２０１に従い、データ収集端末１０２宛の経路登録メッセージを接続先のノード（ここではノード１０１ａとする）に送信する。   The node 101c that has performed the route update regardless of whether the stored route information 201 is updated or not, the route registration message addressed to the data collection terminal 102 is set as a connection destination node (here, the node 101a) according to the route information 201. ).

経路登録メッセージを受信したノード１０１ａは、保持している経路情報２０１を参照し、次ホップノードに対して同メッセージを転送する。このとき、実施の形態２で説明した参入要求メッセージの転送動作と同様に、自身のノードＩＤを経路登録メッセージに付加して転送することで、データ収集端末１０２に対してソースルートを通知する。   The node 101a that has received the route registration message refers to the route information 201 that it holds and transfers the message to the next hop node. At this time, similarly to the transfer operation of the entry request message described in the second embodiment, the source route is notified to the data collection terminal 102 by adding its own node ID to the route registration message and transferring it.

データ収集端末１０２は、経路登録メッセージを受信すると、同メッセージに含まれるソースルート（メッセージの送信元ノード１０１ｃのノードＩＤ、メッセージを転送した各ノード１０１が付加したノードＩＤ）に基づいて、保持している経路情報２０２を更新する。   When the data collection terminal 102 receives the route registration message, the data collection terminal 102 holds it based on the source route (node ID of the message transmission source node 101c, node ID added by each node 101 that forwarded the message) included in the message. The route information 202 being updated is updated.

図１２は、ノード１０１ｈでの経路更新処理を示す図である。ノード１０１ｈは、データ収集端末１０２からの経路探索メッセージを受信すると、周辺ノードに対して経路探索メッセージをブロードキャストする。経路探索メッセージを受信したノード１０１（図示の例ではノード１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｇ，１０１ｊ，１０１ｋとなる）は、自身が保持するデータ収集端末１０２までのホップ数を経路応答メッセージにて通知する。   FIG. 12 is a diagram showing a route update process in the node 101h. Upon receiving the route search message from the data collection terminal 102, the node 101h broadcasts the route search message to the neighboring nodes. The node 101 (in the illustrated example, the nodes 101c, 101d, 101e, 101g, 101j, and 101k) that has received the route search message notifies the number of hops to the data collection terminal 102 held by the node 101 by the route response message. .

ノード１０１ｈのそれまでの接続先はノード１０１ｄであったため、それまで保持していた経路情報２０１が「次ホップ：ノード１０１ｄ、ホップ数：３」であるのに対し、図示の例では、ノード１０１ｋからの経路応答メッセージを受信したため、経路情報２０１を「次ホップノード：１０１ｋ、ホップ数：２」に更新する。そして、ノード１０１ｈは、経路情報２０１に従い、データ収集端末１０２宛の経路登録メッセージを接続先のノード（ノード１０１ｋ）に送信する。   Since the connection destination of the node 101h so far was the node 101d, the path information 201 held so far is “next hop: node 101d, number of hops: 3”, whereas in the illustrated example, the node 101k The route information 201 is updated to “next hop node: 101k, number of hops: 2”. Then, the node 101h transmits a route registration message addressed to the data collection terminal 102 to the connection destination node (node 101k) according to the route information 201.

経路登録メッセージを受信したノード１０１ｋは、保持している経路情報２０１を参照し、次ホップノードに対して同メッセージを転送する。このとき参入要求メッセージを転送する場合と同様に、自身のノードＩＤを経路登録メッセージに付加して転送することで、データ収集端末１０２に対してソースルートを通知する。   The node 101k that has received the route registration message refers to the route information 201 that is held and transfers the message to the next hop node. At this time, as in the case of transferring the entry request message, the source route is notified to the data collection terminal 102 by adding its own node ID to the route registration message and transferring it.

データ収集端末１０２は、経路登録メッセージを受信すると、同メッセージに含まれるソースルートに基づいて、保持している経路情報２０２を更新する。   When the data collection terminal 102 receives the route registration message, the data collection terminal 102 updates the stored route information 202 based on the source route included in the message.

図１３は、ノード１０１ｈからの経路登録メッセージにより更新された経路情報２０２を示す図であり、図１４は、経路更新後のアドホックネットワークのトポロジを示す図である。経路更新を実施したことにより、ノード１０１ｈの接続先がノード１０１ｄからノード１０１ｋに変更となっている。   FIG. 13 is a diagram showing the route information 202 updated by the route registration message from the node 101h, and FIG. 14 is a diagram showing the topology of the ad hoc network after the route is updated. As a result of the route update, the connection destination of the node 101h is changed from the node 101d to the node 101k.

なお、ノード１０１ｃでの経路更新処理とノード１０１ｈでの経路更新処理について示したが、他のノード１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆ，１０１ｇ，１０１ｉ，１０１ｊについても同様である。経路更新処理は、データ収集端末１０２からの距離が短い（ホップ数が少ない）ノード１０１から順番に実施する。すなわち、ノード１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆでの経路更新処理が終了してからノード１０１ｇ，１０１ｈ，１０１ｉ，１０１ｊでの経路更新処理を実施する。   Although the route update processing at the node 101c and the route update processing at the node 101h are shown, the same applies to the other nodes 101d, 101e, 101f, 101g, 101i, and 101j. The route update processing is performed in order from the node 101 with a short distance from the data collection terminal 102 (a small number of hops). That is, after the route update processing at the nodes 101c, 101d, 101e, and 101f is completed, the route update processing at the nodes 101g, 101h, 101i, and 101j is performed.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、データ収集端末１０２は、自身からの距離が短いノードから順番に、経路更新を指示して経路を更新させるとともに、経路登録メッセージに付加されている、このメッセージを転送したノードのＩＤに基づいて、保持している経路情報を更新することとした。これにより、複数のノードが同時に経路更新を行い無線ネットワークに輻輳が発生するのを回避できるとともに、ホップ数の多いノードに対する経路更新時に、実際のホップ数とノードが保持しているホップ数でズレが生じることを防ぐことができる。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, the data collection terminal 102 instructs the route update to update the route in order from the node having the shortest distance from itself, and is added to the route registration message. The route information held is updated based on the ID of the node that transferred this message. As a result, it is possible to avoid the occurrence of congestion in the wireless network by simultaneously updating the route by a plurality of nodes, and at the time of route update for a node having a large number of hops, there is a difference between the actual number of hops and the number of hops held by the node. Can be prevented.

なお、経路更新を行うノードは、経路探索メッセージに応答したノードのノード情報の一部、もしくは全てを経路登録メッセージにて、データ収集端末１０２に対して送付することで、当該ノードに対する代替経路を通知しても良い。   The node that performs the route update sends a part or all of the node information of the node that responded to the route search message to the data collection terminal 102 by the route registration message, so that an alternative route for the node can be obtained. You may be notified.

実施の形態４．
実施の形態３では、データ収集端末１０２からの指示によりノード１０１が経路更新を実施し、アドホックネットワークが最適経路を保つ方法について示したが、実施の形態４では、データ収集端末１０２からのメッセージ受信・転送によりノード１０１の経路情報２０１を更新する動作について示す。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, a method has been described in which the node 101 updates the route according to an instruction from the data collection terminal 102 and the ad hoc network maintains the optimum route. However, in the fourth embodiment, a message is received from the data collection terminal 102. An operation for updating the route information 201 of the node 101 by transfer will be described.

本発明にかかるアドホックネットワークシステムでは、ネットワークの管理を容易にするために、データ収集端末１０２から各ノード１０１への経路（下り経路）と、各ノード１０１からデータ収集端末１０２への経路（上り経路）は同一になるよう経路を作成している。しかし、経路更新において、ノード１０１が送信した経路登録メッセージが正しくデータ収集端末１０２に到達しない場合には、経路更新を実施したノード１０１と、更新が完了していないデータ収集端末１０２でメッセージ送信に利用する経路が異なる場合がある。本実施の形態では、このような場合において、データ収集端末１０２からのメッセージ受信・転送によりノード１０１の経路情報２０１を更新する。   In the ad hoc network system according to the present invention, a path from the data collection terminal 102 to each node 101 (downstream path) and a path from each node 101 to the data collection terminal 102 (upstream path) in order to facilitate network management. ) Creates routes so that they are identical. However, when the route registration message transmitted by the node 101 does not reach the data collection terminal 102 correctly in the route update, the node 101 that has performed the route update and the data collection terminal 102 that has not completed the update will send a message. The route used may be different. In this embodiment, in such a case, the route information 201 of the node 101 is updated by receiving / forwarding a message from the data collection terminal 102.

図１５−１および図１５−２は、実施の形態４のアドホックネットワークシステムの動作を説明するための図である。本実施の形態では、図１５−１および図１５−２に示した場合を想定して説明を行う。図１５−１は、データ収集端末１０２が、保持している経路情報２０２に従ってノード１０１ｈ宛のメッセージを送信する場合の送信経路を示す図であり、このときデータ収集端末１０２が送信するメッセージの構成は図１５−２に示したものとなる。一方、ノード１０１ｈは接続先としてノード１０１ｋを選択している。このように、図示した状態では、データ収集端末１０２とノード１０１ｈの間の下り経路と上り経路が不一致となっている。   FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining the operation of the ad hoc network system according to the fourth embodiment. In the present embodiment, description will be made assuming the cases shown in FIGS. 15A and 15B. FIG. 15A is a diagram illustrating a transmission path when the data collection terminal 102 transmits a message addressed to the node 101h according to the stored path information 202, and the configuration of the message transmitted by the data collection terminal 102 at this time Is as shown in FIG. On the other hand, the node 101h selects the node 101k as the connection destination. Thus, in the illustrated state, the downlink route and the uplink route between the data collection terminal 102 and the node 101h are inconsistent.

本実施の形態の各ノード１０１は、データ収集端末１０２からのメッセージを転送・受信する際に、メッセージに含まれているソースルートを確認し、自身がデータ収集端末１０２から何ホップであり、次ホップノード（データ収集端末１０２宛のメッセージを送信する場合の次ホップノード）がどれであるかを確認する。そして、その情報（自ノードが何ホップ目か，次ホップノードがどれか）に基づいて、保持している経路情報２０１を更新する。つまり、何ホップ目かを示すホップ数および次ホップノードのノードＩＤを経路情報２０１に登録する。   Each node 101 according to the present embodiment confirms the source route included in the message when transferring / receiving the message from the data collection terminal 102, how many hops it is from the data collection terminal 102, The hop node (the next hop node when transmitting a message addressed to the data collection terminal 102) is checked. Based on the information (how many hops the own node is and which is the next hop node), the stored route information 201 is updated. That is, the number of hops indicating the number of hops and the node ID of the next hop node are registered in the route information 201.

このように、本実施の形態において、各ノードは、データ収集端末１０２から送信された下り方向のメッセージを転送・受信した場合、メッセージに付加されているソースルートと自ノードが保持している経路情報２０１とを比較することにより下りルートと上りルートの不一致を検出し、不一致を検出した場合には、一致するように経路情報２０１を修正することとした。これにより、上り経路の各ノード１０１に対して特別なメッセージを送信することなく、データ収集端末１０２とノード１０１の経路が同一になり、アドホックネットワークにおける経路管理の容易化を実現できる。   Thus, in this embodiment, when each node forwards / receives a downstream message transmitted from the data collection terminal 102, the source route added to the message and the route held by the node itself By comparing the information 201 with each other, a mismatch between the downstream route and the upstream route is detected, and when the mismatch is detected, the route information 201 is corrected so as to match. As a result, the route of the data collection terminal 102 and the node 101 becomes the same without transmitting a special message to each node 101 of the upstream route, and the route management in the ad hoc network can be facilitated.

実施の形態５．
本実施の形態では、アドホックネットワークシステムでデータ収集端末１０２が各ノード１０１からデータを収集する動作、およびリンクエラー発生時の動作について示す。 Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, an operation in which the data collection terminal 102 collects data from each node 101 in an ad hoc network system and an operation when a link error occurs are described.

図１６は、実施の形態５のアドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。本実施の形態では、この図１６に示した構成のアドホックネットワークシステムにおけるデータ収集動作について説明する。   FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the ad hoc network system according to the fifth embodiment. In the present embodiment, a data collection operation in the ad hoc network system having the configuration shown in FIG. 16 will be described.

アドホックネットワークシステムにおいて、データ収集端末１０２は、定期的に各ノード１０１からのデータを収集する。具体的には、データ収集端末１０２は、データ要求（ポーリング）を各ノード１０１に対して順番に実施する。このとき、データ収集端末１０２は、自端末からのホップ数が少ないノード１０１から順番に、ポーリングを実施する。ノード１０１は、データ収集端末１０２からデータ要求を受けた場合、送信すべきデータを保持していれば、データ要求に対する応答として、保持しているデータを送信する。このように、ポーリングを実施することにより、アドホックネットワークシステム内で輻輳無くデータ収集を実施できる。   In the ad hoc network system, the data collection terminal 102 periodically collects data from each node 101. Specifically, the data collection terminal 102 makes a data request (polling) to each node 101 in order. At this time, the data collection terminal 102 performs polling in order from the node 101 with the few hops from the terminal. When the node 101 receives a data request from the data collection terminal 102 and holds data to be transmitted, the node 101 transmits the held data as a response to the data request. In this way, by performing polling, data can be collected without congestion in the ad hoc network system.

図１７は、データ収集端末１０２が保持するポーリングの順番（スケジュール）の一例を示す図である。データ収集端末１０２は、ポーリング開始直前の経路情報２０２を参照し、ホップ数が少ない経路から順にポーリングを行うようスケジュールを作成する。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the polling order (schedule) held by the data collection terminal 102. The data collection terminal 102 refers to the route information 202 immediately before the start of polling, and creates a schedule so that polling is performed in order from the route with the smallest number of hops.

図１７の例では、ホップ数が１のノード１０１ａから順番にポーリングを実施する。具体的には、まず、ノード１０１ａのデータを収集する。続いて、ノード１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，…とポーリングを実施して各ノード１０１からデータを収集する。   In the example of FIG. 17, polling is performed in order from the node 101a with the number of hops of one. Specifically, first, data of the node 101a is collected. Subsequently, the nodes 101b, 101c, 101d,... Are polled to collect data from each node 101.

次に、リンクエラーが発生している状態でのポーリングによるデータ収集動作について説明する。ここでは、一例として、図１８に示したような、ノード１０１ｂとノード１０１ｅ間のリンクが切れた状態（リンクエラー状態）での動作を説明する。   Next, a data collection operation by polling in a state where a link error has occurred will be described. Here, as an example, an operation in a state where the link between the node 101b and the node 101e is broken (link error state) as illustrated in FIG. 18 will be described.

データ収集端末１０２はノード１０１ｅに対してポーリングを実施する。ノード１０１ｂは１０１ｅとのリンクエラーによりデータ要求メッセージが到達しないことを下位層の無線リンクから取得すると、その旨をエラー通知としてデータ収集端末１０２に通知する。エラー通知を受信したデータ収集端末１０２は、ノード１０１ｅおよびノード１０１ｅを経由するノード１０１ｉ，１０１ｊに対しては、ポーリングをスキップするようにポーリングスケジュールを更新する（図１９参照）。   The data collection terminal 102 polls the node 101e. When the node 101b obtains from the lower layer radio link that the data request message does not reach due to a link error with 101e, the node 101b notifies the data collection terminal 102 of the fact as an error notification. The data collection terminal 102 that has received the error notification updates the polling schedule so as to skip polling for the node 101e and the nodes 101i and 101j passing through the node 101e (see FIG. 19).

データ収集端末１０２は、作成したポーリングスケジュールでのポーリングを終了すると、リンクエラーが発生したノードに対して経路修復処理を行う。なお、定期的にポーリングを行うシステムでは、ポーリングスケジュールを更新してから次のポーリング実施タイミングまでの時間が後述する経路修復処理の所要時間よりも十分に大きい場合、経路修復処理をポーリング実施前に行っても構わない。   When the data collection terminal 102 finishes polling according to the created polling schedule, the data collection terminal 102 performs route repair processing on the node in which the link error has occurred. In a system that periodically polls, if the time from the update of the polling schedule to the next polling execution time is sufficiently longer than the time required for the path repairing process described later, the path repairing process is performed before the polling is performed. You can go.

図２０−１，図２０−２，図２１−１，図２１−２は、リンクエラー発生時の経路修復動作の一例を示す図である。   20A, 20B, 21A, and 21B are diagrams illustrating an example of a path repair operation when a link error occurs.

データ収集端末１０２は、ポーリング終了後の経路修復処理において、まず、リンクエラーが発生したノード１０１ｅをターゲットとした経路修復メッセージをブロードキャストする（図２０−１，図２０−２）。経路修復メッセージを受信したノード１０１は、経路修復メッセージが自身をターゲットにしているか否か（経路修復メッセージの「ターゲット」に自身のノードＩＤが設定されているか否か）を確認し、否であれば自身のノードＩＤを経路修復メッセージに付加して、ブロードキャストする。また、受信した経路修復メッセージに既に自身のノードＩＤが付加されていたらメッセージを破棄する。図２０−２に示した経路修復メッセージにおいて、「経由ノード」が、経路修復メッセージをブロードキャスト転送するノード１０１により付加されたノードＩＤである。図２０−２は、ノード１０１ａから受信したメッセージをノード１０１ｄがブロードキャストした場合の例を示している。   In the route repair processing after polling is completed, the data collection terminal 102 first broadcasts a route repair message targeting the node 101e in which the link error has occurred (FIGS. 20-1 and 20-2). The node 101 that has received the route repair message checks whether or not the route repair message targets itself (whether or not its own node ID is set in the “target” of the route repair message). If the node ID is added to the route repair message, it is broadcast. Also, if the node ID has already been added to the received route repair message, the message is discarded. In the route repair message shown in FIG. 20B, “via node” is the node ID added by the node 101 that broadcast-transfers the route repair message. FIG. 20B illustrates an example when the node 101d broadcasts the message received from the node 101a.

経路修復メッセージを受信したノード１０１ｅは、同メッセージが自身をターゲットにしていることを確認すると、同メッセージに付加されているノードＩＤ（経由ノード）を取得し、取得したノードＩＤをソースルート情報として付加した経路修復応答メッセージをデータ収集端末１０２に対して送信する（図２１−１，図２１−２）。また、保持している経路情報２０１の次ホップ，ホップ数を取得したノードＩＤに従って更新する。なお、経路修復メッセージを異なる経路（ノード）から複数受信する可能性もあるので、最初に受信してから一定時間の間は他の経路からの経路修復メッセージを待ち、一定時間が経過した時点で複数の（複数経路から）経路修復メッセージを受信していた場合には、ソースルートが最短となる経路を選択して経路情報２０１を更新してもよい。最短となるものが複数存在する場合には、信号受信電力などを考慮し、通信品質が最良となるように経路を選択してもよい。   Upon confirming that the message is targeting itself, the node 101e that has received the route repair message acquires the node ID (routed node) added to the message, and uses the acquired node ID as source route information. The added route repair response message is transmitted to the data collection terminal 102 (FIGS. 21-1 and 21-2). In addition, the next hop and the number of hops of the stored route information 201 are updated according to the acquired node ID. In addition, there is a possibility of receiving a plurality of route repair messages from different routes (nodes), so wait for a route repair message from another route for a certain period of time after the first reception, and when a certain amount of time has passed When a plurality of route repair messages (from a plurality of routes) are received, the route information 201 may be updated by selecting the route with the shortest source route. When there are a plurality of shortest ones, the route may be selected so that the communication quality is the best in consideration of signal reception power and the like.

経路修復応答メッセージを受信したノード１０１は、同メッセージに付加されたソースルート情報を確認し、ソースルート情報に自身のノードＩＤが含まれている場合は、保持している経路情報２０１の次ホップ，ホップ数をソースルート情報に従って更新し、ソースルート情報に記載されている次ホップのノード１０１へ転送する。   The node 101 that has received the path repair response message confirms the source route information added to the message, and if the node ID is included in the source route information, the next hop of the stored path information 201 , The number of hops is updated according to the source route information, and transferred to the node 101 of the next hop described in the source route information.

データ収集端末１０２は、経路修復応答メッセージを受信すると、受信したメッセージに付加されているソースルート情報に従って経路情報２０２を更新し、ポーリングをスキップしていたノード１０１（ノード１０１ｅ，１０１ｉ，１０１ｊ）に対して順次ポーリングを実施する。   When the data collection terminal 102 receives the route repair response message, the data collection terminal 102 updates the route information 202 according to the source route information added to the received message, and notifies the node 101 (nodes 101e, 101i, 101j) that has skipped polling. Sequential polling is performed.

なお、ノード１０１ｅの経路（接続先）を変更させたことによりこのノード１０１ｅに接続しているノード１０１ｉ，１０１ｊの経路情報２０１（ホップ数）とデータ収集端末１０２が保持している経路情報２０１のホップ数が不一致となる場合が考えられる。このような場合、データ収集端末１０２が実施の形態３で説明した経路更新メッセージをノード１０１ｉ，１０１ｊに順番に送信して経路更新処理を実施させればよい。または、実施の形態４で説明したような、データ収集端末１０２から送信されたメッセージに付加されているソースルート情報に従って各ノード（ノード１０１ｉ、１０１ｊ）が経路情報２０１を更新すればよい。データ収集端末１０２からのメッセージに付加されたソースルート情報に従って更新を行う場合には、ポーリング時に受信したメッセージに付加されているソースルート情報に従って更新を行えばよい。これにより、経路情報２０１を更新させるための特別なメッセージの送信が不要となり、更新動作を効率的に実施できる。   Note that, by changing the route (connection destination) of the node 101e, the route information 201 (the number of hops) of the nodes 101i and 101j connected to the node 101e and the route information 201 held by the data collection terminal 102 are changed. There may be a case where the number of hops does not match. In such a case, the data collection terminal 102 may transmit the route update message described in the third embodiment to the nodes 101i and 101j in order to perform the route update process. Alternatively, each node (nodes 101i and 101j) may update the route information 201 according to the source route information added to the message transmitted from the data collection terminal 102 as described in the fourth embodiment. When updating is performed according to the source route information added to the message from the data collection terminal 102, the update may be performed according to the source route information added to the message received at the time of polling. Thereby, it is not necessary to send a special message for updating the route information 201, and the update operation can be performed efficiently.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおけるデータ収集では、リンクエラーを検出した場合、ノード１０１はエラー検出をデータ収集端末１０２へ通知し、この通知を受けたデータ収集端末１０２は、リンクエラーにより通信不能となったノード１０１を除外してポーリングを行い、ポーリングが終了すると、通信不能となっているノード１０１のうち、ホップ数が最小のノード１０１に経路変更（経路修復）を指示するためのメッセージをブロードキャストして経路を変更させる。そして、経路変更が終了し、通信可能な状態に復帰した後、上記ポーリングで除外した各ノード１０１に対してポーリングを行うこととした。これにより、リンクエラー発生に伴うポーリングの送信エラーを最小限にし、生存しているノードからのデータ収集の所要時間を短縮化できる。また、リンクエラー状態からの早期復旧を実現し、リンクエラーの影響を受けた各ノードからのデータ収集が可能となる。   Thus, in the data collection in the ad hoc network system according to the present embodiment, when a link error is detected, the node 101 notifies the data collection terminal 102 of the error detection, and the data collection terminal 102 that has received this notification Polling is performed by excluding the node 101 that has become unable to communicate due to an error, and when the polling is completed, the node 101 having the smallest number of hops is instructed to change the route (route repair). Broadcast a message to change the route. Then, after the path change is completed and the communication is restored, the nodes 101 excluded by the polling are polled. As a result, it is possible to minimize the polling transmission error caused by the occurrence of the link error and to shorten the time required for collecting data from the surviving nodes. In addition, early recovery from the link error state is realized, and data collection from each node affected by the link error becomes possible.

実施の形態６．
実施の形態５では、ポーリングによるデータ収集動作およびリンクエラーが生じた場合の経路修復動作について示したが、実施の形態６では、ノード１０１が消失した場合の経路修復動作について示す。 Embodiment 6 FIG.
In the fifth embodiment, the data collection operation by polling and the path repair operation when a link error occurs are shown, but the sixth embodiment shows the path repair operation when the node 101 disappears.

図２２は、ノード１０１が装置故障や離脱によりアドホックネットワークシステムから消失した場合の一例を示す図であり、ノード１０１ｅが消失した場合を示している。このようなノード１０１ｅが消失した場合の動作を以下に示す。   FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the case where the node 101 disappears from the ad hoc network system due to a device failure or separation, and illustrates a case where the node 101e disappears. The operation when such a node 101e disappears will be described below.

データ収集端末１０２は、実施の形態５と同様の手順により各ノード１０１に対して順番にポーリングを実施するが、ノード１０１ｂからリンクエラーの通知を受けると、実施の形態５で説明したように、ノード１０１ｅ、およびノード１０１ｅ経由で通信を行うノード１０１ｉ，１０１ｊのポーリングをスキップする。   The data collection terminal 102 performs polling for each node 101 in order according to the same procedure as in the fifth embodiment, but when receiving a link error notification from the node 101b, as described in the fifth embodiment, The polling of the nodes 101i and 101j that communicate via the node 101e and the node 101e is skipped.

リンクエラーの影響を受けていない他のノード１０１に対するポーリングが終了すると、データ収集端末１０２は、ノード１０１ｅに対して経路修復メッセージを送信するが、ノード１０１ｅは消失したため、経路修復応答メッセージを受信できない。このような場合、図２３−１，図２３−２に示した方法で経路修復を行う。なお、図２３−１は実施の形態６の経路修復動作の一例を示す図、図２３−２は経路修復メッセージの一例を示す図である。   When polling for the other node 101 that is not affected by the link error is completed, the data collection terminal 102 transmits a route repair message to the node 101e. However, since the node 101e has disappeared, it cannot receive the route repair response message. . In such a case, the route is repaired by the method shown in FIGS. FIG. 23A is a diagram illustrating an example of a route repair operation according to the sixth embodiment, and FIG. 23B is a diagram illustrating an example of a route repair message.

データ収集端末１０２は、例えば、ノード１０１ｅに対する経路修復メッセージを複数回送信しても経路修復応答メッセージを得られない場合、ノード１０１ｅがアドホックネットワークから消失したと判断し、保持している経路情報２０２からノード１０１ｅのノード情報２０３ｅを削除する。さらに、消失したノード１０１ｅに接続していたノード１０１ｉ（またはノード１０１ｊ）に対して、経路修復メッセージのブロードキャストを実施する（図２３−１，図２３−２）。   The data collection terminal 102 determines that the node 101e has disappeared from the ad hoc network when, for example, a route repair response message cannot be obtained even if a route repair message is transmitted to the node 101e a plurality of times, and the stored route information 202 is stored. Delete node information 203e of the node 101e. Furthermore, a route repair message is broadcast to the node 101i (or node 101j) connected to the lost node 101e (FIGS. 23-1 and 23-2).

経路修復メッセージを受信したノード１０１ｉ（またはノード１０１ｊ）は、同メッセージに付加されているノードＩＤを取得し、取得したノードＩＤをソースルートとする経路修復応答メッセージをデータ収集端末１０２に対して送信する（図２４−１，図２４−２）。また、保持している経路情報２０１の次ホップ，ホップ数を取得したノードＩＤに従って更新する。   The node 101i (or node 101j) that has received the path repair message acquires the node ID added to the message, and transmits a path repair response message with the acquired node ID as a source route to the data collection terminal 102. (FIGS. 24-1 and 24-2). In addition, the next hop and the number of hops of the stored route information 201 are updated according to the acquired node ID.

経路修復応答メッセージを受信したノード１０１は、同メッセージに含まれるソースルートを確認し、ソースルートに自身のノードＩＤが含まれている場合は、保持している経路情報２０１をソースルートに記載の次ホップ，ホップ数に更新し、ソースルートに記載の次ホップのノード１０１へ転送する。   The node 101 that has received the route repair response message confirms the source route included in the message, and if the source route includes its own node ID, the stored route information 201 is described in the source route. Update to the next hop and the number of hops, and transfer to the node 101 of the next hop described in the source route.

データ収集端末１０２は、経路修復応答メッセージを受信すると、受信したメッセージに付加されているソースルートに従って経路情報２０２を更新する。具体的には、経路修復応答メッセージの送信元のノード１０１ｉ（またはノード１０１ｊ）に対応するノード情報２０３ｉ（またはノード情報２０３ｊ）を更新する。   When receiving the route repair response message, the data collection terminal 102 updates the route information 202 according to the source route added to the received message. Specifically, the node information 203i (or node information 203j) corresponding to the node 101i (or node 101j) that is the transmission source of the route repair response message is updated.

データ収集端末１０２は、残りのノード１０１ｊ（またはノード１０１ｉ）に対しても同様の処理（経路修復メッセージの送信，経路修復応答メッセージの受信）を行って経路情報２０２を更新する。ノード１０１ｉや１０１ｊに接続しているノード１０１が存在する場合には、さらに、そのノード１０１に対しても同様の処理を行って経路情報１０２を更新する。   The data collection terminal 102 performs the same processing (transmission of a route repair message, reception of a route repair response message) to the remaining node 101j (or node 101i) to update the route information 202. If there is a node 101 connected to the node 101i or 101j, the same processing is performed on the node 101 to update the route information 102.

そして、消失したノード１０１ｅを経由して接続されていた全てのノード１０１との間で経路修復が完了すると、ポーリングをスキップしていたノード１０１（ノード１０１ｉ，１０１ｊ）に対して順次ポーリングを実施する。   When the path repair is completed with all the nodes 101 connected via the lost node 101e, polling is sequentially performed on the nodes 101 (nodes 101i and 101j) that have skipped polling. .

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、データ収集端末１０２は、ノード１０１が消失したと判断した場合、消失したノード１０１を経由で通信していた各ノード１０１に対して、消失したノード１０１に直接（１ホップ）接続していたノード１０１から順番に、経路修復メッセージを送信して経路修復を行うこととした。これにより、ホップ数が多いノードに対する経路修復処理を削減できる。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, when the data collection terminal 102 determines that the node 101 has been lost, the data collection terminal 102 has lost to each node 101 that has been communicating via the lost node 101. In order from the node 101 connected directly to the node 101 (1 hop), a route repair message is transmitted to perform route repair. As a result, route repair processing for a node having a large number of hops can be reduced.

なお、消失したノード１０１に直接接続していたノード１０１から順番に経路修復を行うのではなく、逆の順番、すなわち、消失したノード１０１からのホップ数が最大のノードから順番に、経路修復を行うようにしてもよい。この場合には、経路修復メッセージの伝播過程で、ホップ数が少ないノード１０１（消失したノード経由で通信していたノード１０１のうちホップ数が少ないもの）に対する経路も発見できる可能性があり、経路修復メッセージの送信回数が削減できる。   In addition, the path repair is not performed in order from the node 101 directly connected to the lost node 101, but the path repair is performed in the reverse order, that is, the node having the largest number of hops from the lost node 101. You may make it perform. In this case, in the propagation process of the route repair message, there is a possibility that a route to the node 101 having a small number of hops (the node 101 having a small number of hops communicated via the lost node) may be found. The number of repair messages sent can be reduced.

また、実施の形態２，３で説明したメッシュネットワークの参入動作，経路更新動作時に、経路応答を返信したノードの情報をデータ収集端末が代替経路として記憶しておき、ノードの消失を検出した場合に、記憶しておいた代替経路を使用するように経路情報を更新し、経路修復を行ってもよい。この場合、経路修復の所要時間および経路修復にかかる処理負荷を大幅に削減できる。   Also, when the data collection terminal stores the information of the node that returned the route response as an alternative route during the mesh network entry operation and route update operation described in the second and third embodiments, and the loss of the node is detected Alternatively, the route information may be updated by updating the route information so as to use the stored alternative route. In this case, the time required for path repair and the processing load for path repair can be greatly reduced.

各実施の形態では、データ収集端末１０２がアドホックネットワークシステム内に１台だけ存在する場合について示したが、データ収集端末１０２が複数台存在する場合にも本発明を適用できる。データ収集端末１０２が複数台存在する場合、各ノードは、経路情報２０１（図５）をデータ収集端末１０２ごとに生成・保持しておけばよい。例えば、経路情報２０１がデータ収集端末１０２のＩＤをさらに含むように構成し、各ノードは、データ収集端末１０２にメッセージを送信する場合、送信先のデータ収集端末１０２に応じて経路情報２０１を使い分ければよい。   In each embodiment, the case where only one data collection terminal 102 exists in the ad hoc network system has been described, but the present invention can also be applied to the case where there are a plurality of data collection terminals 102. When there are a plurality of data collection terminals 102, each node may generate and hold the path information 201 (FIG. 5) for each data collection terminal 102. For example, when the route information 201 is configured to further include the ID of the data collection terminal 102 and each node transmits a message to the data collection terminal 102, the route information 201 is selectively used according to the data collection terminal 102 of the transmission destination. Just do it.

以上のように、本発明にかかるアドホックネットワークシステムは、参入しているノードからデータを収集するデータ収集端末を含んだ構成のアドホックネットワークシステムに適している。   As described above, the ad hoc network system according to the present invention is suitable for an ad hoc network system having a configuration including a data collection terminal that collects data from participating nodes.

１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆ，１０１ｇ，１０１ｈ，１０１ｉ，１０１ｊ，１０１ｋ ノード
１０２ データ収集端末
１０３ 無線リンク
２０１，２０２ 経路情報
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄ，２０３ｅ，２０３ｆ，２０３ｇ，２０３ｈ，２０３ｉ，２０３ｊ，２０３ｋ ノード情報 101a, 101b, 101c, 101d, 101e, 101f, 101g, 101h, 101i, 101j, 101k Node 102 Data collection terminal 103 Wireless link 201, 202 Route information 203a, 203b, 203c, 203d, 203e, 203f, 203g, 203h, 203i, 203j, 203k Node information

Claims (16)

センサを備えたノード装置および当該ノード装置によるセンシングデータを収集するデータ収集端末からなるアドホックネットワークシステムであって、
前記ノード装置は、前記データ収集端末に向けてメッセージを送信または転送する際の次ホップのノード装置またはデータ収集端末の識別情報および前記データ収集端末までのホップ数を経路情報として保持し、
前記データ収集端末は、各ノード装置が保持している経路情報を取得するとともに、取得した経路情報に基づいて集約経路情報を生成・保持し、
前記データ収集端末が前記ノード装置宛にメッセージを送信する動作を下り送信、前記ノード装置が前記データ収集端末宛にメッセージを送信する動作を上り送信とした場合、
上り送信では、各ノード装置が、保持している経路情報に従ってメッセージを送信または転送し、
下り送信では、前記データ収集端末が前記集約経路情報に基づいて生成したソースルート情報をメッセージに付加して送信する
ことを特徴とするアドホックネットワークシステム。 An ad hoc network system comprising a node device having a sensor and a data collection terminal for collecting sensing data by the node device,
The node device holds, as route information, identification information of the next hop node device or data collection terminal when transmitting or transferring a message to the data collection terminal and the number of hops to the data collection terminal,
The data collection terminal acquires route information held by each node device, generates and holds aggregate route information based on the acquired route information,
When the operation of transmitting a message addressed to the node device is downlink transmission, and the operation of the node device transmitting a message addressed to the data collection terminal is uplink transmission,
In uplink transmission, each node device transmits or forwards a message according to the stored route information,
In downlink transmission, an ad hoc network system, wherein the data collection terminal adds source route information generated based on the aggregated route information to a message and transmits the message. 前記ノード装置は、
アドホックネットワークシステムへの参入動作において、参入済みの周囲のノード装置から当該ノード装置が保持している経路情報を取得し、取得した経路情報に含まれるホップ数に基づいて、接続先とするノード装置を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のアドホックネットワークシステム。 The node device is
In the entry operation to the ad hoc network system, the route information held by the node device is acquired from the surrounding node devices that have already entered, and the node device is the connection destination based on the number of hops included in the obtained route information The ad hoc network system according to claim 1, wherein the ad hoc network system is selected. 前記ノード装置は、前記ホップ数および前記周囲のノード装置からの信号受信電力に基づいて、接続先とするノード装置を選択する
ことを特徴とする請求項２に記載のアドホックネットワークシステム。 The ad hoc network system according to claim 2, wherein the node device selects a node device as a connection destination based on the number of hops and signal reception power from the surrounding node devices. 前記ノード装置は、前記ホップ数と、前記周囲のノード装置それぞれから前記データ収集端末に至る経路上の各ノード装置における信号受信電力の経路ごとの平均値とに基づいて、接続先とするノード装置を選択する
ことを特徴とする請求項２に記載のアドホックネットワークシステム。 The node device is a node device to be connected based on the number of hops and the average value of each signal reception power in each node device on the route from each of the surrounding node devices to the data collection terminal. The ad hoc network system according to claim 2, wherein the ad hoc network system is selected. 前記ノード装置は、接続先のノード装置を選択した後、当該ノード装置から取得したホップ数と当該ノード装置の識別情報とを対応付けて前記経路情報として記憶するとともに、当該経路情報に従ってアドホックネットワークシステムへの参入要求メッセージを送信する
ことを特徴とする請求項２、３または４に記載のアドホックネットワークシステム。 After the node device is selected as the connection destination node, the node device associates the number of hops acquired from the node device with the identification information of the node device and stores it as the route information, and an ad hoc network system according to the route information The ad hoc network system according to claim 2, 3 or 4, wherein an admission request message is transmitted. 前記ノード装置は、アドホックネットワークシステムへの参入要求メッセージを受信した場合、当該参入要求メッセージに自身の識別情報を付加して転送し、
前記データ収集端末は、前記参入要求メッセージを受信した場合、当該参入要求メッセージに付加されている識別情報に基づいて、前記集約経路情報を更新する
ことを特徴とする請求項１〜５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。 When receiving the entry request message to the ad hoc network system, the node device adds its identification information to the entry request message and transfers it,
When the data collection terminal receives the entry request message, the data collection terminal updates the aggregate route information based on identification information added to the entry request message. The ad hoc network system according to one. 前記データ収集端末は、ネットワーク構成の最適化が必要と判断した場合、自身からのホップ数が２以上かつホップ数が最小のノード装置から順番に、接続先の再選択を実行させて経路情報を更新させるとともに、再選択を行ったノード装置から受信したメッセージに基づいて集約経路情報を更新する
ことを特徴とする請求項１〜６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。 When it is determined that the network configuration needs to be optimized, the data collection terminal performs reselection of the connection destination in order from the node device having two or more hops and the smallest number of hops from itself. The ad hoc network system according to any one of claims 1 to 6, wherein the aggregated route information is updated based on a message received from the node device that has been reselected while being updated. 前記ノード装置は、前記再選択を行ったノード装置から受信したメッセージを転送する場合、当該メッセージに自身の識別情報を付加し、
前記データ収集端末は、受信したメッセージに付加されている識別情報に基づいて前記集約経路情報を更新する
ことを特徴とする請求項７に記載のアドホックネットワークシステム。 When transferring the message received from the node device that has performed the reselection, the node device adds its own identification information to the message,
The ad hoc network system according to claim 7, wherein the data collection terminal updates the aggregated route information based on identification information added to the received message. 前記ノード装置は、ソースルート情報が付加されているメッセージを受信または転送した場合、当該ソースルート情報に基づいて、保持している経路情報の更新の必要性判断と、必要と判断した場合の更新とを行う
ことを特徴とする請求項１〜８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。 When the node device receives or forwards a message to which source route information is added, the node device determines whether or not to update the stored route information based on the source route information and updates when it is determined to be necessary The ad hoc network system according to any one of claims 1 to 8, wherein: 前記データ収集端末は、自身からのホップ数が最小のノード装置から順番に、各ノード装置でのセンシングデータをポーリングにより取得する
ことを特徴とする請求項１〜９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 said data collection terminal acquires the sensing data in each node apparatus by polling in an order from the node apparatus with the smallest number of hops from self. Ad hoc network system. 前記データ収集端末は、自身からのホップ数が最大のノード装置から順番に、各ノード装置でのセンシングデータをポーリングにより取得する
ことを特徴とする請求項１〜９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 said data collection terminal acquires the sensing data in each node apparatus by polling in an order from the node apparatus with the largest number of hops from self. Ad hoc network system. 前記データ収集端末は、ポーリング実施中にリンクエラーを検出した場合、当該リンクエラーが発生しているリンクを経由して通信する各ノード装置に対するポーリングをスキップすることを特徴とする請求項１０または１１に記載のアドホックネットワークシステム。   The said data collection terminal skips polling with respect to each node apparatus which communicates via the link in which the said link error has generate | occur | produced, when a link error is detected during polling implementation. The ad hoc network system described in 1. 前記データ収集端末は、前記リンクエラーが発生しているリンクを経由して通信する各ノード装置を除く全てのノード装置に対してポーリングを実施した後、前記リンクエラーを復旧させる制御を実施し、復旧した場合には、ポーリングを実施しなかった各ノード装置に対してポーリングを行い、センシングデータを取得する
ことを特徴とする請求項１２に記載のアドホックネットワークシステム。 The data collection terminal performs control for recovering the link error after polling all the node devices except for each node device communicating via the link in which the link error has occurred, 13. The ad hoc network system according to claim 12, wherein when the recovery is performed, each node device that has not been polled is polled to obtain sensing data. 前記データ収集端末は、リンクエラーを検出した場合、当該リンクエラーにより通信不能となったノード装置のうち、自身からのホップ数が最小のノード装置であるリンクエラー発生ノード装置に向けて、接続先の切り替えを指示する経路修復メッセージをブロードキャストし、
前記ノード装置は、他のノード装置に向けた経路修復メッセージを受信した場合、自身の識別情報を付加してブロードキャスト転送し、また、自身に向けた経路修復メッセージを受信した場合には、受信した経路修復メッセージに付加されている識別情報に基づいて、保持している経路情報を更新するとともに前記データ収集端末までのソースルートを特定し、さらに、当該特定したソースルートを示すソースルート情報を付加した経路修復応答メッセージを前記データ収集端末に向けて送信する
ことを特徴とする請求項１〜１３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。 When the data collection terminal detects a link error, the node that is unable to communicate due to the link error is directed to the link error occurrence node device that is the node device with the smallest hop count from itself. Broadcast a route repair message instructing to switch
When the node device receives a route repair message directed to another node device, the node device adds the identification information of the node and broadcasts it. When the node device receives a route repair message directed to itself, the node device receives the route repair message. Based on the identification information added to the route repair message, the stored route information is updated, the source route to the data collection terminal is specified, and source route information indicating the specified source route is added. The ad hoc network system according to any one of claims 1 to 13, wherein the route repair response message is transmitted to the data collection terminal. 前記データ収集端末は、前記経路修復応答メッセージを受信した場合、当該経路修復応答メッセージに付加されているソースルート情報に基づいて前記集約経路情報を更新する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアドホックネットワークシステム。 The said data collection terminal updates the said aggregate route information based on the source route information added to the said route repair response message, when the said route repair response message is received. Ad hoc network system. 前記データ収集端末は、前記リンクエラー発生ノード装置から経路修復応答メッセージが返送されてこない場合、当該リンクエラー発生ノード装置に関する情報を前記集約経路情報から削除し、さらに、当該リンクエラー発生ノード装置を接続先としている各ノード装置向けて、順番に、前記経路修復メッセージをブロードキャストする
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載のアドホックネットワークシステム。 The data collection terminal deletes information related to the link error occurrence node device from the aggregated route information when a route repair response message is not returned from the link error occurrence node device, and further deletes the link error occurrence node device. The ad hoc network system according to claim 14 or 15, wherein the route repair message is broadcast in order to each node device as a connection destination.
JP2011131442A 2011-06-13 2011-06-13 Ad hoc network system Withdrawn JP2013005043A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011131442A JP2013005043A (en) 2011-06-13 2011-06-13 Ad hoc network system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011131442A JP2013005043A (en) 2011-06-13 2011-06-13 Ad hoc network system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013005043A true JP2013005043A (en) 2013-01-07
JP2013005043A5 JP2013005043A5 (en) 2013-08-15

Family

ID=47673188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011131442A Withdrawn JP2013005043A (en) 2011-06-13 2011-06-13 Ad hoc network system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013005043A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5653535B2 (en) * 2011-11-21 2015-01-14 三菱電機株式会社 Communication device and ad hoc network system
WO2015015562A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 株式会社日立製作所 Wireless data collection system, and wireless data collection method
JP2015088778A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 上田日本無線株式会社 Routing information formation device
WO2015099142A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 株式会社 東芝 Radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method
WO2016027332A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 富士通株式会社 Communication method, communication program and communication system
JPWO2014057595A1 (en) * 2012-10-09 2016-08-25 日本電気株式会社 Information exchange method between communication terminals and communication terminals
WO2016194203A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 三菱電機株式会社 Wireless communication apparatus
JP2018133737A (en) * 2017-02-16 2018-08-23 沖電気工業株式会社 Network construction system, method, and wireless node
KR102159275B1 (en) * 2019-03-19 2020-09-23 국방과학연구소 Method for managing route in mobile ad-hoc network
JP7072731B1 (en) * 2021-02-15 2022-05-20 三菱電機株式会社 Communication systems, aggregates, central devices, terminals, communication methods and programs
JP7483642B2 (en) 2021-01-22 2024-05-15 東芝テック株式会社 Communication device, server device, and communication system

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5653535B2 (en) * 2011-11-21 2015-01-14 三菱電機株式会社 Communication device and ad hoc network system
JPWO2014057595A1 (en) * 2012-10-09 2016-08-25 日本電気株式会社 Information exchange method between communication terminals and communication terminals
WO2015015562A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 株式会社日立製作所 Wireless data collection system, and wireless data collection method
JP2015088778A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 上田日本無線株式会社 Routing information formation device
WO2015099142A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 株式会社 東芝 Radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method
JP2015126435A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社東芝 Radio communication device, radio communication system, and radio communication method
EP3089538A4 (en) * 2013-12-26 2017-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method
CN105814962A (en) * 2013-12-26 2016-07-27 株式会社东芝 Radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method
JPWO2016027332A1 (en) * 2014-08-20 2017-06-01 富士通株式会社 COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION PROGRAM, AND COMMUNICATION SYSTEM
CN106576281A (en) * 2014-08-20 2017-04-19 富士通株式会社 Communication method, communication program and communication system
EP3185614A4 (en) * 2014-08-20 2017-06-28 Fujitsu Limited Communication method, communication program and communication system
WO2016027332A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 富士通株式会社 Communication method, communication program and communication system
US10172021B2 (en) 2014-08-20 2019-01-01 Fujitsu Limited Communication method, non-transitory computer-readable recording medium, and communication system
CN106576281B (en) * 2014-08-20 2021-03-12 富士通株式会社 Communication method and communication system
WO2016194203A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 三菱電機株式会社 Wireless communication apparatus
JPWO2016194203A1 (en) * 2015-06-04 2017-10-05 三菱電機株式会社 Wireless communication device
JP2018133737A (en) * 2017-02-16 2018-08-23 沖電気工業株式会社 Network construction system, method, and wireless node
KR102159275B1 (en) * 2019-03-19 2020-09-23 국방과학연구소 Method for managing route in mobile ad-hoc network
JP7483642B2 (en) 2021-01-22 2024-05-15 東芝テック株式会社 Communication device, server device, and communication system
JP7072731B1 (en) * 2021-02-15 2022-05-20 三菱電機株式会社 Communication systems, aggregates, central devices, terminals, communication methods and programs
WO2022172455A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 三菱電機株式会社 Communication system, concentrator, central device, terminal, communication method and communication program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013005043A (en) Ad hoc network system
JP5653535B2 (en) Communication device and ad hoc network system
JP5598228B2 (en) Wireless terminal, accommodation terminal determination program, wireless network, and network configuration device
JP4800067B2 (en) Communication node and routing method
EP1956768A1 (en) Apparatus and method of controlling ad hoc network route
JPWO2009130918A1 (en) Node device and program
JP2013005043A5 (en) Ad hoc network system, node device and data collection terminal
JP2017518670A (en) Method and apparatus for reducing packet storm time length in a wireless mesh network
CN104735743B (en) The routing optimization method of embedded radio self-organizing network
JP4708111B2 (en) Ad hoc network system and its node equipment
JP4641245B2 (en) Ad hoc network system, wireless ad hoc terminal and failure detection method thereof
JP5861769B2 (en) Wireless communication method, node, and monitoring node
JP5036602B2 (en) Wireless ad hoc terminal and ad hoc network system
KR101136051B1 (en) Multicast routing method in wireless mobile multi-hop network system
US9590891B2 (en) Node apparatus, recording medium that has stored control program therein, and method of operating node apparatus
JP2014003683A (en) Packet relay system and radio node
JP6115192B2 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication program
JP5287759B2 (en) Network system and route search method
US11451469B2 (en) On-demand table and route update after a node failure in a wireless network
JP4855176B2 (en) Nodes that make up an ad hoc network
JP4810606B2 (en) Nodes in ad hoc networks and ad hoc network systems
JP2011109412A (en) Node device, ad hoc network system, and method of participating in network
JP2012029251A (en) Wireless communication system, wireless communication device and wireless communication method
JP2007173941A (en) Wireless communication terminal, wireless multi-hop network, transfer control method, program, and recording medium
JP6362594B2 (en) Network system and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130627

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140902