JP2014099771A - 通信方法、通信プログラム、および、ノード装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のノード装置を含むネットワーク中の第1のノード装置は、経路情報フレームを送信する。経路情報フレームは、第1のノード装置からフレームを送信できる宛先ノード装置と、宛先ノード装置宛のフレームを第1のノード装置が送信する送信先を対応付けた経路情報を含む。第1のノード装置に隣接する第2のノード装置は、経路情報フレームを受信する。第2のノード装置は、第2のノード装置から、第1のノード装置と送信先を経由して宛先ノード装置に至る経路にループが含まれるかを判定する。第2のノード装置は、ループが含まれないと判定した経路の生成に用いられた経路情報を記憶し、記憶している経路を用いて送信処理を行う。
【選択図】図1
Description
ノードaから通知された経路情報を用いると、ノードb、ノードa、GWの順にフレームが転送されるので、経路中にループが発生しない。そこで、ノードbは、GW宛のフレームをノードaに転送することができると判定する。ノードbは、ノードaから通知された情報をルーティングテーブル22bに記録する。ルーティングテーブル22bにおいて、「GD」はグローバル宛先(Global Destination)を表し、「LD」はローカル宛先(Local Destination)を表す。ここで、「グローバル宛先」は、フレームの最終的な宛先を指す。また、「ローカル宛先」は、フレームを最終的な宛先に送信するために行われる1ホップの転送の際に、宛先として指定されるノード装置のことを指す。従って、経路情報フレームは、グローバル宛先(GD)ごとに、経路情報フレームを生成したノード装置がフレームの転送先とするローカル宛先(LD)を通知しているといえる。なお、「LD1」は、ローカル宛先のうちで転送先として優先的に選択されるノード装置10を指すものとする。
以下、経路情報フレームとしてHelloフレームが使用される場合を例として説明する。なお、経路情報フレームは、複数のノード装置の間でネットワークの経路情報を共有するために使用される任意のフレームとすることができ、Helloフレームは、経路情報フレームの例である。
図6(a)にHelloフレームのフォーマットの例を示す。Helloフレームのアドホックヘッダには、ローカル宛先アドレス、ローカル送信元アドレス、タイプ、フレームサイズなどの情報が含まれている。Helloフレームでは、ローカル宛先アドレスは全ての隣接ノードを表すブロードキャストアドレスに設定される。また、Helloフレームのローカル送信元アドレスは、Helloフレームを生成したノード装置10に割り当てられたアドレスとなる。タイプはフレームの種類を一意に特定できる値である。
図7は、ネットワークの例を示す図である。図8は、第1の実施形態で行われる処理の例を説明するシーケンス図である。以下、図7に示すアドホックネットワークにおいてHelloフレームが送受信される場合に行われる処理の例を説明する。図7の例では、アドホックネットワークは、ネットワーク31に接続されている。ネットワーク31は、サーバ32を含む。アドホックネットワークに参加しているノード装置10は、ネットワーク31とアドホックネットワークとの間のゲートウェイとして動作するノード装置を介して、サーバ32と通信できる。
Helloフレームの送信元 :ノードa
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :GW
以下の図で、「Helloフレーム」という文字列の後の括弧中の最初の値は、Helloヘッダ中のグローバル宛先を示すものとする。一方、括弧中の2番目の値は、最初の値で示したグローバル宛先に当てたフレームを転送する際に、Helloフレームの生成元のノード装置10がローカル宛先に指定するノード装置10を示す。
Helloフレームの送信元 :ノードe
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードf
Helloフレームの送信元 :ノードc
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードb
グローバル送信元 :ノードb
グローバル宛先 :GW
ローカル宛先 :ノードa
ローカル送信元 :ノードb
転送処理部16bは、生成したデータフレームをフレーム送信部17bに出力する。フレーム送信部17bは、図10に示すように、ノードaにデータフレームを送信する。
グローバル送信元 :ノードb
グローバル宛先 :GW
ローカル宛先 :GW
ローカル送信元 :ノードa
転送処理部16aは、生成したデータフレームをフレーム送信部17aに出力する。フレーム送信部17aは、図10に示すように、GWにデータフレームを送信する。
グローバル送信元 :ノードb
グローバル宛先 :GW
ローカル宛先 :ノードe
ローカル送信元 :ノードb
転送処理部16bは、生成したデータフレームをフレーム送信部17bに出力する。フレーム送信部17bは、ノードeにデータフレームを送信する。
グローバル送信元 :ノードd
グローバル宛先 :GW
ローカル宛先 :ノードe
ローカル送信元 :ノードb
ノードbは、ノードdから受信したGW宛のフレームをノードeに転送する。
図12は、転送経路が変更される場合の処理の例を説明するシーケンス図である。図12を参照しながら、ノードaでの障害の発生と、ノードaの復旧に伴って行われる経路の変更の例を説明する。図12の最初の時点でもノードeは、グローバル宛先がGWの場合のLD1をノードf、LD2をノードbに設定しているとする。ノードeが保持するルーティングテーブル22eの例を、図4(b)に示す。また、ノードcは、グローバル宛先がGWのときのLD1がノードbであるものとする。
Helloフレームの送信元 :ノードb
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードe
Helloフレームの送信元 :ノードa
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :GW
Helloフレームの送信元 :ノードb
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードa
すなわち、Helloフレーム生成部15bは、グローバル宛先がGWのフレームをノードaに送信することをノードbの隣接ノード装置10に通知できるHelloフレームを生成する。
図16は、第2の実施形態で行われる処理の例を説明するシーケンス図である。第2の実施形態では、経路の状況が悪化したことを検出したノード装置10の隣接ノード装置10が、経路の状況の悪化を検出したノード装置10を避けてフレームを転送する場合について説明する。
Helloフレームの送信元 :ノードa
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :GW
Helloヘッダ中の品質情報 :品質劣化
すなわち、Helloフレーム生成部15aは、グローバル宛先がGWのフレームをGWに送信することと、ノードaを経由するGW宛の経路の品質が劣化していることを、ノードaの隣接ノード装置10に通知できるHelloフレームを生成する。
その後も、ノードaは、GWとの間のリンクが回復するまで、Helloフレームを用いて、ノードaを経由してGWに至る経路の品質が劣化していることを、ノードaの隣接ノード装置10に通知し続ける。ノードbでは、ルーティングテーブル22bの品質情報の更新が続けられる。
Helloフレームの送信元 :ノードb
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードe
ノードbは、Helloフレームを用いて、グローバル宛先がGWのフレームをノードeに送信することを、ノードbの隣接ノード装置10に通知する。
Helloフレームの送信元 :ノードa
Helloヘッダ中のグローバル宛先:GW
Helloヘッダ中のLD1 :ノードb
ノードaは、Helloフレームを用いて、グローバル宛先がGWのフレームをノードbに送信することを、ノードaの隣接ノード装置10に通知する。
なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
リンクテーブル21やルーティングテーブル22に含まれる情報要素は、実装に応じて変更される場合がある。同様に、フレームのフォーマットも実装に応じて変更されることがあるものとする。
10 ノード装置
11 フレーム受信部
12 フレーム情報解析部
13 経路情報処理部
14 アプリケーション処理部
15 Helloフレーム生成部
16 転送処理部
17 フレーム送信部
20 記憶部
21 リンクテーブル
22 ルーティングテーブル
31 ネットワーク
32 サーバ
100 プロセッサ
101 バス
102 PHYチップ
104 タイマIC
106 DRAM
107 フラッシュメモリ
108 無線モジュール
Claims (8)
- 複数のノード装置を含むネットワーク中の第1のノード装置は、前記第1のノード装置からフレームを送信できる宛先ノード装置と、前記宛先ノード装置宛のフレームを前記第1のノード装置が送信する送信先を対応付けた経路情報を含む経路情報フレームを送信し、
前記第1のノード装置に隣接する第2のノード装置は、
前記経路情報フレームを受信し、
前記第2のノード装置から、前記第1のノード装置と前記送信先を経由して前記宛先ノード装置に至る経路にループが含まれるかを判定し、
ループが含まれないと判定した経路の生成に用いられた経路情報を記憶し、
記憶している経路を用いて送信処理を行う
ことを特徴とする通信方法。 - 前記第2のノード装置は、
前記第2のノード装置からのフレームの送信に使用する経路の情報を格納するルーティングテーブルを保持し、
前記第2のノード装置から前記第1のノード装置と前記送信先を経由して前記宛先ノード装置に至る経路にループが含まれる場合、前記ルーティングテーブル中に、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先として前記第1のノード装置が登録されているかを判定し、
前記ルーティングテーブル中に、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先として前記第1のノード装置が登録されている場合、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先から前記第1のノード装置を削除する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信方法。 - 前記第2のノード装置は、前記送信先が前記第2のノード装置である場合に、前記第2のノード装置から前記第1のノード装置と前記送信先を経由して前記宛先ノード装置にいたる経路にループが含まれていると判定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信方法。 - 前記経路情報フレームは、前記経路情報フレームを生成したノード装置から前記宛先ノード装置までの経路の品質を表す品質情報をさらに含み、
前記第2のノード装置は、
前記第1のノード装置が前記宛先ノード装置宛のフレームを第3のノード装置に送信することと、前記第3のノード装置を経由して前記宛先ノード装置に至る第1の経路の品質を示す第1の品質情報を含む経路情報フレームを、前記第1のノード装置から受信すると、前記第1のノード装置を前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先の候補とし、
前記第2のノード装置に隣接する第4のノード装置から、前記第4のノード装置が前記宛先ノード装置宛のフレームを第5のノード装置に送信することと、前記第5のノード装置を経由して前記宛先ノード装置に至る第2の経路の品質を示す第2の品質情報を含む経路情報フレームを受信すると、前記第1の品質情報と前記第2の品質情報を比較し、
前記第1の品質情報が前記第2の品質情報よりも良好である場合、前記第1のノード装置を前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先とする
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記第1のノード装置は、前記第1のノード装置と前記第3のノード装置との間の通信に失敗すると、前記第1の品質情報よりも経路の品質が悪いことを表す第3の品質情報を前記第1の経路に対応付けた経路情報フレームを送信し、
前記第2のノード装置は、
前記第3の品質情報を含む経路情報フレームを受信すると、前記第3の品質情報と前記第2の品質情報を比較し、
前記第3の品質情報により表される品質が前記第2の品質情報により表される品質よりも悪い場合、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先を、前記第1のノード装置から前記第4のノード装置に変更する
ことを特徴とする請求項4に記載の通信方法。 - 前記第2のノード装置は、前記宛先ノード装置宛のフレームを前記第1の経路を用いて転送している間は、前記宛先ノード装置のフレームの転送先が前記第1のノード装置であることを表す経路情報フレームを送信し、
前記第1のノード装置は、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先が前記第1のノード装置であることを表す経路情報フレームを前記第2のノード装置から受信している間は、前記第2のノード装置を前記宛先ノード装置宛のフレームの送信先として使用せず、
前記第2のノード装置は、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送に使用する経路を前記第1の経路から前記第2の経路に変更すると、前記宛先ノード装置のフレームの転送先が前記第4のノード装置であることを表す経路情報フレームを送信し、
前記第1のノード装置は、前記宛先ノード装置宛のフレームの転送先が前記第4のノード装置であることを表す経路情報フレームを前記第2のノード装置から受信すると、前記第2のノード装置を前記宛先ノード装置宛のフレームの送信先の候補とする
ことを特徴とする請求項4または5に記載の通信方法。 - 複数のノード装置を含むネットワーク中の第1のノード装置に、
前記第1のノード装置に隣接する第2のノード装置から、前記第2のノード装置からフレームを送信できる宛先ノード装置と、前記宛先ノード装置宛のフレームを前記第2のノード装置が送信する送信先を対応付けた経路情報を含む経路情報フレームを受信し、
前記第1のノード装置から前記第2のノード装置と前記送信先を経由して前記宛先ノード装置にいたる経路にループが含まれているかを判定し、
ループが含まれていないと判定された経路の生成に用いられた経路情報を記憶し、
記憶されている経路を用いた送信処理を行う
処理を行わせることを特徴とする通信プログラム。 - 複数のノード装置を含むネットワーク中の第1のノード装置であって、
前記第1のノード装置に隣接する第2のノード装置から、前記第2のノード装置からフレームを送信できる宛先ノード装置と、前記宛先ノード装置宛のフレームを前記第2のノード装置が送信する送信先を対応付けた経路情報を含む経路情報フレームを受信する受信部と、
前記第1のノード装置から前記第2のノード装置と前記送信先を経由して前記宛先ノード装置にいたる経路にループが含まれているかを判定する処理を行う経路情報処理部と、
ループが含まれていないと判定された経路の生成に用いられた経路情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている経路を用いた送信処理を行う送信部
を備えることを特徴とするノード装置。
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