JP3963391B2 - Multicast method in ZigBee network - Google Patents

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Description

本発明は、ジグビーネットワーク、特に、ジグビーネットワークを構成している複数のノードのうち、一部のノードから構成されたマルチキャストグループにマルチキャストデータパケットを送信する方法に関する。   The present invention relates to a ZigBee network, and more particularly, to a method for transmitting a multicast data packet to a multicast group composed of some nodes among a plurality of nodes constituting the ZigBee network.

ジグビーアライアンス(ＺｉｇＢｅｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ）とは、ＩＥＥＥ８０２.１５.４規格に基盤をおいた効率的な費用、低い電力消費などが可能な無線ネットワークを実現するために共同で研究する会社で構成される組織である。   ZigBee Alliance is an organization composed of companies that jointly research to realize a wireless network capable of efficient cost and low power consumption based on the IEEE 802.15.4 standard. is there.

前記ジグビーネットワークのユニキャストルーティングプロトコルは、クラスターツリー（ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｒｅｅ）プロトコルと、ＡＯＤＶ（Ａｄ ｈｏｃ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）プロトコルとから構成される。一般に、前記ジグビーネットワークは、ユニキャストルーティングプロトコルはサポートするが、マルチキャストルーティングプロトコルはサポートしない。しかし、前記ジグビーネットワークにおいて、センサネットワークを效率よくサポートするための方法としてマルチキャストの概念が注目されている。   The unicast routing protocol of the ZigBee network includes a cluster tree protocol and an AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) protocol. In general, the ZigBee network supports unicast routing protocols but not multicast routing protocols. However, the concept of multicast is attracting attention as a method for efficiently supporting the sensor network in the ZigBee network.

図１は、複数のノードから構成された一般的なジグビーネットワークを示している。以下、前記図１を利用して、複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、データパケットを送信する過程について述べる。前記ジグビーネットワークは、ノードＡないしノードＭから構成される。前記ノードＡは、前記ジグビーネットワークを構成しているノードを管理するジグビーコーディネイター(ＺｉｇＢｅｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ：以下、「ＺＣ」と記す)である。前記ノードＢないしノードＭは、前記ノードＡの管理下でデータパケットを送受信する。   FIG. 1 shows a general ZigBee network composed of a plurality of nodes. Hereinafter, a process of transmitting a data packet in a ZigBee network composed of a plurality of nodes will be described with reference to FIG. The ZigBee network includes nodes A to M. The node A is a ZigBee Coordinator (hereinafter referred to as “ZC”) that manages the nodes constituting the ZigBee network. The nodes B to M transmit and receive data packets under the management of the node A.

以下、前記マルチキャストルーティングプロトコルが必要な理由について述べる。前記ノードＡが、ノードＣ、ノードＥ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＩに同じデータパケットを送信すると仮定する。この場合、前記ノードＡは、前記データパケットをユニキャストに送信したり、マルチキャストに送信したりできる。すなわち、前記ノードＡは、前記ノードＣのアドレスを送信先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ａｄｄｒｅｓｓ）に設定したデータパケットをユニキャストする。また、ノードＡは、前記ノードＥのアドレスを送信先アドレスに設定したデータパケットをユニキャストする。このように、ノードＡは、データパケットを順次にユニキャストすることにより、前記ノードＣ、ノードＥ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＩに同じデータパケットを(異なる送信先アドレスで)送信する。   The reason why the multicast routing protocol is necessary will be described below. Assume that node A sends the same data packet to node C, node E, node G, node H, and node I. In this case, the node A can transmit the data packet by unicast or multicast. That is, the node A unicasts a data packet in which the address of the node C is set as a transmission destination address (Destination address). The node A unicasts a data packet in which the address of the node E is set as a transmission destination address. Thus, node A transmits the same data packet (with different destination addresses) to node C, node E, node G, node H, and node I by sequentially unicasting the data packets.

第２の方法として、前記ノードＡがジグビーコーディネイターを構成しているノードに前記データパケットをブロードキャストする方法がある。この場合、前記ノードＡは、前記データパケットの送信先アドレスをブロードキャストパケットであることを意味するアドレスに設定する。したがって、前記ジグビーコーディネイターを構成しているノードＢないしノードＭは、前記ノードＡからデータパケットを受信する。しかし、前記ノードＢ、ノードＤ、ノードＦ、ノードＪないしノードＭは、受信したデータパケットが不必要なので、前記データパケットを廃棄する。   As a second method, there is a method in which the node A broadcasts the data packet to the nodes constituting the ZigBee coordinator. In this case, the node A sets the transmission destination address of the data packet to an address that means a broadcast packet. Therefore, Node B to Node M that constitute the ZigBee coordinator receive data packets from the node A. However, since the received data packet is unnecessary, the node B, the node D, the node F, the node J, and the node M discard the data packet.

このように、従来、ジグビーネットワークを構成している複数のノードのうちの一部ノードにパケットを送信する２つの方法は短所を有している。すなわち、ユニキャストにパケットを送信する場合、送信ノードは、送信先アドレスだけが異なるパケットを複数回にわたって送信しなければならない。また、ブロードキャストに送信する場合、所望しないノードがパケットを受信するので、負荷の増加をもたらす。   As described above, conventionally, two methods for transmitting a packet to some of the plurality of nodes constituting the ZigBee network have disadvantages. That is, when transmitting a packet in unicast, the transmitting node must transmit a packet having a different destination address only multiple times. Further, when transmitting in broadcast, an undesired node receives a packet, resulting in an increase in load.

そこで、本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ジグビーネットワークを構成しているノードのうちの特定グループを構成しているノードにデータパケットを效率的に送信できる方法を提案することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to efficiently send data packets to nodes constituting a specific group among nodes constituting a ZigBee network. Is to propose a method that can be transmitted to.

本発明の他の目的は、ジグビーネットワークを構成しているノードが最小限の情報だけを利用して前記データパケットを送信することにより、前記情報を格納するメモリの大きさを減少させることができる方法を提案することにある。   Another object of the present invention is to reduce the size of the memory for storing the information by transmitting the data packet using only the minimum information by the nodes constituting the ZigBee network. To propose a method.

本発明のさらに他の目的は、ジグビーネットワークを構成している各ノードが同じデータパケットを重複して送信することにより発生する負荷を減少させることのできる方法を提案することにある。   Still another object of the present invention is to propose a method capable of reducing the load generated by each node constituting a ZigBee network transmitting the same data packet repeatedly.

なお、本発明のさらに他の目的は、グループを構成しているノードに送信するデータパケットが前記グループの外部に送信されることを防止できる方法を提案することにある。   Still another object of the present invention is to propose a method that can prevent a data packet to be transmitted to nodes constituting a group from being transmitted outside the group.

そこで、本発明は、複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、前記副マルチキャストルータが前記マルチキャストグループに加入を要請する場合、自分の状態を前記マルチキャストコーディネイターに変更することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法を提案する。 Accordingly, the present invention provides a step of generating a multicast group composed of at least two of the plurality of nodes in a ZigBee network composed of a plurality of nodes; A multicast coordinator for managing the multicast group, wherein the multicast group interconnects the multicast coordinator, a multicast member who has requested to join the multicast group, and the multicast member. Including at least one selected from a multicast router that interconnects members and the multicast coordinator, and the ZigBee network May include a ZigBee coordinator, an auxiliary multi-caster router connected to the ZigBee coordinator and the multicast coordinator, when said secondary multicast router to request to join the multicast group, to change their status to the multicast coordinator We propose a ZigBee network management method characterized by this.

本発明の第１の態様によれば、マルチキャストルーティングテーブルを使用せずにビットマップを使用することにより、メモリの大きさを減らすことができ、かつ、マルチキャストパケットデータをマルチキャストグループを構成しているノードだけに送信することにより、前記パケットデータを迅速に送信できる。また、重複してデータを送信するのを防止することにより、各ノードの負荷を減らすことができる。   According to the first aspect of the present invention, the size of the memory can be reduced by using the bitmap without using the multicast routing table, and the multicast packet data constitutes the multicast group. By transmitting only to the node, the packet data can be transmitted quickly. Also, by preventing duplicate data transmission, the load on each node can be reduced.

また、本発明の第２の態様によれば、ルーティングテーブルの代わりに子孫ノードの個数をカウントすることにより、メモリの大きさを減らすことができ、父ノードだけからデータパケットを受信することにより、重複してデータパケットが送信されることを防止できる。   Further, according to the second aspect of the present invention, the size of the memory can be reduced by counting the number of descendant nodes instead of the routing table, and by receiving the data packet only from the father node, It is possible to prevent duplicate data packets from being transmitted.

さらに、本発明の第３の態様によれば、１バイト(マルチキャストグループアドレスは除外)から構成されたＭＲＴを提案することにより、メモリの大きさを減らすことができることは勿論、父ノードからデータパケットを受信することにより、重複してデータパケットが送信されることを防止できる。また、リアルタイムでマルチキャストグループを更新することにより、常に最小大きさのマルチキャストグループを構成できる。   Furthermore, according to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the size of the memory by proposing the MRT composed of 1 byte (excluding the multicast group address). By receiving this, it is possible to prevent duplicate data packets from being transmitted. In addition, by updating the multicast group in real time, a multicast group having the minimum size can always be configured.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態に係るジグビーネットワークを構成しているノードで行われる動作について詳細に説明する。   Hereinafter, with reference to the attached drawings, detailed description will be given of operations performed in nodes constituting the ZigBee network according to the embodiment of the present invention.

本発明は、ジグビーネットワークを構成しているノードのうち、少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを提案している。前記マルチキャストグループを構成しているノードは、同じマルチキャストグループアドレス(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ)を割り当てられる。以下、マルチキャストグループアドレスを割り当てる過程について述べる。   The present invention proposes a multicast group composed of at least two nodes among the nodes constituting the ZigBee network. The nodes that constitute the multicast group are assigned the same multicast group address (Multicast group address). Hereinafter, a process of assigning a multicast group address will be described.

第１の方法は、ネットワーク階層アドレスの一部領域をマルチキャストグループアドレス領域として用いる方法である。前記ネットワーク階層アドレスは、１６ビットの個人領域ネットワーク識別子(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ(ＰＡＮ)ＩＤ)と、１６ビットのノードＩＤとから構成される。   The first method uses a partial area of the network hierarchy address as a multicast group address area. The network layer address is composed of a 16-bit personal area network identifier (Personal Area Network (PAN) ID) and a 16-bit node ID.

以下、ＰＡＮ ＩＤを利用してマルチキャストグループアドレスを割り当てる方法について述べる。１６ビットのアドレス領域を２つの領域に区分する。一例として、前記１６ビットからなる領域は、４ビットからなる第１領域と、１２ビットからなる第２領域とに区分する。前記第１領域を構成している４ビットを利用して、第１マルチキャストグループアドレスを割り当てる。すなわち、１６個の場合の数のうち、１つの数を選択し、第１マルチキャストグループアドレスに割り当てる。前記第１マルチキャストグループアドレスは、固定される。次いで、第２領域を構成している１２ビットを利用して、第２マルチキャストグループアドレスを割り当てる。前記第２マルチキャストグループアドレスの数は、全て４０９５(ブロードキャストのため、１つを除外する)個である。前記マルチキャストグループアドレスは、第１マルチキャストグループアドレスと第２マルチキャストグループアドレスとを組み合わせて生成する。   Hereinafter, a method for assigning a multicast group address using a PAN ID will be described. The 16-bit address area is divided into two areas. As an example, the 16-bit area is divided into a 4-bit first area and a 12-bit second area. A first multicast group address is allocated using 4 bits constituting the first area. That is, one of the 16 cases is selected and assigned to the first multicast group address. The first multicast group address is fixed. Next, the second multicast group address is assigned using 12 bits constituting the second area. The number of the second multicast group addresses is 4095 (excluding one for broadcasting). The multicast group address is generated by combining a first multicast group address and a second multicast group address.

第２の方法は、ジグビーネットワーク階層ヘッダのブロードキャストアドレスビットを使用する方法である。すなわち、ブロードキャストアドレスビットに送信先アドレスが設定されていなければ、通常のブロードキャストデータパケットとして取り扱い、送信先アドレスが設定されていれば、マルチキャストデータパケットとして取扱う。   The second method uses the broadcast address bit of the ZigBee network layer header. That is, if a transmission destination address is not set in the broadcast address bit, it is handled as a normal broadcast data packet, and if a transmission destination address is set, it is handled as a multicast data packet.

図２は、本発明の実施形態に係る複数のノードから構成されたジグビーネットワークを示している。以下、図２に基づいて、ジグビーネットワークを構成しているノードの役割について説明する。   FIG. 2 shows a ZigBee network composed of a plurality of nodes according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the role of the nodes constituting the ZigBee network will be described with reference to FIG.

前記図２に示されているジグビーネットワークもまた、前記図１と同様にノードＡないしノードＭから構成されている。前記ノードＡは、ジグビーコーディネイター(ＺＣ)である。前記ＺＣは、前記ジグビーネットワークを構成しているノードの情報を格納しており、格納している情報を利用して前記ノードを管理する。また、前記ノードＡは、前記ジグビーネットワークを構成している少なくとも２つのノードがマルチキャストグループを形成している場合、前記マルチキャストグループに対するマルチキャストグループ情報を管理する。すなわち、前記ノードＡは、前記マルチキャストグループを構成しているノードのアドレス、前記ノードの位置(クラスターツリー上での位置)についての情報を管理する。前記ノードＡは、少なくとも１つのマルチキャストグループを管理する。もちろん前記ノードＡもまた前記マルチキャストグループに加入できるが、前記図２に示されているノードＡは、マルチキャストグループに加入していない。   The ZigBee network shown in FIG. 2 is also composed of nodes A to M as in FIG. The node A is a ZigBee coordinator (ZC). The ZC stores information on nodes constituting the ZigBee network, and manages the nodes using the stored information. The node A manages multicast group information for the multicast group when at least two nodes constituting the ZigBee network form a multicast group. That is, the node A manages information on the addresses of the nodes constituting the multicast group and the position (position on the cluster tree) of the node. The node A manages at least one multicast group. Of course, the node A can also join the multicast group, but the node A shown in FIG. 2 does not join the multicast group.

ノードＢは、副−マルチキャストルータ(Ｓｕｂ−Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｒｏｕｔｅｒ：以下、「ＭＲ′」と記す)である。前記ＭＲ′は、クラスターツリー上において、後述するグループコーディネイター(Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ：以下、「ＧＣ」と記す)とＺＣとの間に位置しているノードを意味する。すなわち、前記クラスターツリー上において、ＺＣの深さ(ｄｅｐｔｈ)より小さな深さを有するノードを意味する。すなわち、前記ノードＢは、ツリーの下方にマルチキャストグループがあることを認知しており、ＺＣとＧＣとを中継する役割を行なう。   Node B is a sub-multicast router (hereinafter referred to as “MR ′”). MR ′ means a node located between a group coordinator (hereinafter referred to as “GC”) and ZC, which will be described later, on the cluster tree. That is, it means a node having a depth smaller than the depth of ZC on the cluster tree. That is, the Node B recognizes that there is a multicast group below the tree and plays a role of relaying ZC and GC.

ノードＣは、ＧＣである。前記ＧＣは、マルチキャストグループを管理するノードである。したがって、前記ＧＣは、マルチキャストグループを管理できる位置にあるノードに選択される。すなわち、前記ＧＣは、クラスターツリー上において、マルチキャストグループの上端の境界となる。前記ノードＣは、前記マルチキャストグループを構成しているノードのマルチキャスト情報を格納しており、格納している情報に基づいて前記ノードを管理する。すなわち、前記ノードＣは、前記マルチキャストグループを構成しているノードのアドレス、前記ノードの位置に対する情報を管理する。前記ＧＣは、前記マルチキャストグループのメンバであるが、マルチキャストグループに加入を要請しないノードであってもよい。すなわち、前記ノードＣは、必要に応じて単独でＧＣの役割だけを行なうことができる。   Node C is a GC. The GC is a node that manages a multicast group. Therefore, the GC is selected by a node in a position where the multicast group can be managed. That is, the GC becomes the upper boundary of the multicast group on the cluster tree. The node C stores multicast information of nodes constituting the multicast group, and manages the node based on the stored information. That is, the node C manages information on the addresses of the nodes constituting the multicast group and the positions of the nodes. The GC may be a node that is a member of the multicast group but does not request to join the multicast group. That is, the node C can perform only the role of GC as needed.

ノードＤは、マルチキャストルータ(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｒｏｕｔｅｒ：以下、「ＭＲ」と記す)である。前記ＭＲは、マルチキャストグループに加入を要請しないノードのうち、クラスターツリー上においてＧＣとグループメンバー(ｇｒｏｕｐ ｍｅｍｂｅｒ：以下、「ＧＭ」と記す)との間に位置しているノードである。すなわち、前記ＭＲは、マルチキャストグループを構成しているノードを相互接続する役割を果たす。図２に示すとおり、前記ノードＥはＧＭであり、前記ノードＣはＧＣである。もちろん、クラスターツリー上でＧＭとＧＭとの間に位置しているノードもＭＲの役割を果たす。   The node D is a multicast router (hereinafter referred to as “MR”). The MR is a node located between a GC and a group member (hereinafter referred to as “GM”) on the cluster tree among nodes not requesting to join a multicast group. That is, the MR plays a role of interconnecting nodes constituting a multicast group. As shown in FIG. 2, the node E is a GM and the node C is a GC. Of course, the node located between GM and GM on the cluster tree also plays the role of MR.

ノードＥ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＩは、ＧＭである。前記ＧＭは、マルチキャストグループに加入を要請した(構成している)ノードである。ノードＦ、ノードＪないしノードＭは、マルチキャストメンバーでないノードを意味する。   Node E, node G, node H, and node I are GMs. The GM is a node that has requested (configured) to join a multicast group. Node F, node J, or node M mean nodes that are not multicast members.

以下、本発明に係るジグビーネットワークを構成しているノードで行なう動作について実施形態を挙げて詳細に述べる。   Hereinafter, the operation performed in the nodes constituting the ZigBee network according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment.

−第１実施形態−
１.マルチキャストグループの加入
１)マルチキャストグループに加入しようとするノード(以下、「加入ノード」と記す)は、自分の状態を分析する。前記自分の状態がＭＲ、ＭＲ′、ＺＣでなければ、前記加入ノードは父ノードに加入要請メッセージ(Ｊｏｉｎｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ)を送信する。前記自分の状態がＭＲであれば、前記加入ノードは、自分の状態をＭＲからＧＭへ変更することにより加入手順を終了する。 -First embodiment-
1. Joining a multicast group 1) A node (hereinafter referred to as a “joining node”) trying to join a multicast group analyzes its own state. If the state is not MR, MR ′, or ZC, the joining node transmits a joining request message to the father node. If the state is MR, the joining node ends the joining procedure by changing its state from MR to GM.

前記自分の状態がＺＣまたはＭＲ′であれば、前記加入ノードは、自分の状態をＧＣに変更する(ノードＢが加入を要請する場合)。また、前記ＧＣ状態に変更した加入ノードは、ＧＣ更新メッセージ(ＧＣ Ｕｐｄａｔｅ Ｍｅｓｓａｇｅ)を生成する。前記ＺＣに変更した加入ノードは、前記ＧＣ更新メッセージをクラスターツリーの下方に送信し、前記マルチキャストグループの新しいＧＣとなる。現在のＧＣは、前記新しいＧＣが送信したＧＣ更新メッセージを受信することにより、ＧＣの役割をあきらめ、ＧＣ更新メッセージの再送信を中断する(ノードＣがノードＢからＧＣ更新メッセージを受信した場合)。   If the state is ZC or MR ′, the joining node changes its state to GC (when Node B requests to join). In addition, the joining node that has changed to the GC state generates a GC update message (GC Update Message). The joining node that has changed to the ZC transmits the GC update message below the cluster tree and becomes a new GC of the multicast group. The current GC gives up the role of the GC by receiving the GC update message transmitted by the new GC, and interrupts the retransmission of the GC update message (when the node C receives the GC update message from the node B). .

２)子ノードから加入要請メッセージを受信した父ノードは、格納している隣接ノードリストから前記子ノードに割り当てるマルチキャストグループアドレスがあるか否かをチェックする。すなわち、前記父ノードの状態がＧＭ、ＭＲ、ＭＲ′、ＧＣであれば、前記父ノードは、前記子ノードに割り当てるマルチキャストグループアドレスがあることを認知するようになり、前記マルチキャストグループアドレスが含まれた加入応答メッセージ(Ｊｏｉｎｉｎｇ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｅｓｓａｇｅ)を送信する(ノードＦが送信した加入要請メッセージをノードＤが受信した場合)。前記父ノードの状態がＧＭ、ＭＲ、ＭＲ′、ＧＣでない場合、すなわち、マルチキャストグループのメンバーでなければ、前記加入要請メッセージを自分の父ノードに送信する(ノードＬが送信した加入要請メッセージをノードＫが受信した場合)。上述した過程は、加入要請メッセージがＧＭ、ＭＲ、ＭＲ′、ＧＣ、ＺＣに到達するまで繰り返し行われる。   2) The father node that receives the join request message from the child node checks whether there is a multicast group address to be assigned to the child node from the stored adjacent node list. That is, if the status of the father node is GM, MR, MR ′, GC, the father node recognizes that there is a multicast group address assigned to the child node, and includes the multicast group address. The join response message (joining response message) is transmitted (when the node D receives the join request message transmitted by the node F). If the status of the father node is not GM, MR, MR ′, GC, that is, if it is not a member of the multicast group, the subscription request message is transmitted to the father node (the subscription request message transmitted by the node L is transmitted to the node). If K received). The above-described process is repeated until the subscription request message reaches GM, MR, MR ′, GC, and ZC.

３)加入要請メッセージが前記ＺＣに到達すると、前記加入ノードは、マルチキャストグループに加入を要請した最初のノードとなる(ノードＬが送信した加入要請メッセージがノードＫ、ノードＪを経てノードＡに到達した場合)。したがって、前記ＺＣは、前記加入ノードのためにマルチキャストグループアドレスを生成し、前記生成したマルチキャストグループアドレスが含まれた加入応答メッセージをクラスターツリーに沿って前記加入ノードに送信する。もちろん、前記加入応答メッセージは、前記加入ノードがＧＣの役割を行なうように指示するために、ＧＣフラグ(ＧＣ ｆｌａｇ)を設定する。   3) When the join request message reaches the ZC, the join node becomes the first node that requested to join the multicast group (the join request message sent by the node L reaches the node A via the nodes K and J). if you did this). Accordingly, the ZC generates a multicast group address for the joining node, and transmits a join response message including the generated multicast group address to the joining node along a cluster tree. Of course, the subscription response message sets a GC flag (GC flag) to instruct the subscription node to perform the role of GC.

４)加入応答メッセージを受信した加入ノードは、ＧＣフラグが設定されているか否かをチェックし、ＧＣフラグが設定されていれば、ＧＣの役割を行なう。ＧＣフラグが設定されていない場合は、前記加入ノードは、マルチキャストクラスターツリーを探すためにルーティングを行い、前記遂行結果、探索された父ノードからマルチキャストグループアドレスを割り当てられる。   4) The joining node that has received the joining response message checks whether or not the GC flag is set. If the GC flag is set, it plays the role of GC. When the GC flag is not set, the joining node performs routing to search for a multicast cluster tree, and is assigned a multicast group address from the searched father node as a result of the execution.

５)前記加入ノードは、マルチキャストグループを探索するために設定された回数(Ｍａｘ Ｊｏｉｎ Ａｔｔｅｍｐｔｓ Ｔｉｍｅｓ)だけ加入要請メッセージを送信する。すなわち、加入要請メッセージに対する加入応答メッセージが受信されなくても、前記加入ノードは設定された回数だけ一定周期間隔で加入応答メッセージを繰り返し送信する。   5) The joining node transmits a joining request message for a set number of times (Max Join Attempts Times) for searching for a multicast group. That is, even if the join response message for the join request message is not received, the join node repeatedly transmits the join response message at a predetermined period interval for the set number of times.

以下、図３に基づいて、本発明に係る加入ノードを含むジグビーネットワークについて述べる。   Hereinafter, a ZigBee network including a joining node according to the present invention will be described with reference to FIG.

前記図３において、ノードＥ、ノードＨおよびノードＬが、マルチキャストグループに加入を要請する。   In FIG. 3, nodes E, H and L request to join a multicast group.

前記ノードＥは、前記ノードＤに加入要請メッセージを送信する（段階Ｓ３００）。前記ノードＤはＭＲであるから、前記ノードＥが加入しようとするマルチキャストグループのマルチキャストグループアドレスを認知している。したがって、前記ノードＤは、マルチキャストグループアドレスが含まれた加入応答メッセージを前記ノードＥに送信する（段階Ｓ３０２）。   The node E transmits a subscription request message to the node D (step S300). Since the node D is an MR, the node D knows the multicast group address of the multicast group to which the node E intends to join. Accordingly, the node D transmits a join response message including the multicast group address to the node E (step S302).

ノードＨは、ノードＧに加入要請メッセージを送信する（段階Ｓ３１０）。前記ノードＧは、マルチキャストグループアドレスを認知していないので、受信した加入要請メッセージをノードＢに送信する（段階Ｓ３１２）。前記ノードＢは、マルチキャストグループアドレスを認知しているので、加入応答メッセージをノードＧに送信する（段階Ｓ３１４）。前記ノードＧは、受信した加入応答メッセージをノードＨに送信する（段階Ｓ３１６）。もちろん、前記加入応答メッセージを受信した前記ノードＧは、状態をＭＲに変更する。段階Ｓ３２０ないし段階Ｓ３２６は、前記段階Ｓ３１０ないし段階Ｓ３１６と同様に行われる。   The node H transmits a subscription request message to the node G (step S310). Since the node G does not recognize the multicast group address, the node G transmits the received subscription request message to the node B (step S312). Since the node B knows the multicast group address, the node B transmits a join response message to the node G (step S314). The node G transmits the received subscription response message to the node H (step S316). Of course, the node G that has received the join response message changes its state to MR. Steps S320 to S326 are performed in the same manner as Steps S310 to S316.

２.マルチキャストグループの脱退
１)マルチキャストグループを脱退しようとするノード(以下、「脱退ノード」という）は、自分がリーフ(ｌｅａｆ)ノードであるか否かを判断する。前記判断の結果、リーフノードであれば、前記脱退ノードは父ノードに脱退要請メッセージ(Ｌｅａｖｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ)を送信する。前記判断結果、リーフノードでなければ、前記脱退ノードは自分の状態をＧＭからＭＲに変更する。すなわち、前記脱退ノードは、マルチキャストグループのルータの役割を行う。 2. Withdrawal of multicast group 1) A node that intends to leave the multicast group (hereinafter referred to as “leave node”) determines whether or not it is a leaf node. As a result of the determination, if the node is a leaf node, the withdrawal node transmits a withdrawal request message to the father node. If the result of the determination is that it is not a leaf node, the withdrawal node changes its state from GM to MR. That is, the leaving node acts as a router for the multicast group.

２)子ノード(脱退ノード)から脱退要請メッセージを受信した父ノードは、前記子ノードに脱退応答メッセージ(Ｌｅａｖｉｎｇ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｅｓｓａｇｅ)を送信する。前記父ノードは、前記脱退ノードに関するマルチキャストグループ情報を削除する。   2) The father node that has received the withdrawal request message from the child node (withdrawal node) transmits a withdrawal response message (Leaving Response Message) to the child node. The father node deletes multicast group information regarding the leaving node.

３)脱退要請メッセージを送信した子ノードの状態がＭＲである場合、前記父ノードは、マルチキャストグループにおいてリーフノードであるか否かを判断する。前記判断の結果、リーフノードであれば、前記父ノードはマルチキャストクラスターツリーの不必要な部分を除去するために、自分の父ノードに脱退要請メッセージを送信する。これについては、図４に基づいて詳細に述べる。   3) When the state of the child node that has transmitted the withdrawal request message is MR, the father node determines whether it is a leaf node in the multicast group. As a result of the determination, if the node is a leaf node, the father node transmits a withdrawal request message to its own father node in order to remove unnecessary portions of the multicast cluster tree. This will be described in detail with reference to FIG.

４)子ノードの脱退によりマルチキャストグループ内に単一の子ノードのみを有するようになれば、ＧＣは、自分の状態がＧＭであるか否かを判断する。前記判断の結果、自分の状態がＧＭでなければ、前記ＧＣはＧＣの役割をあきらめる。   4) If the child group leaves the multicast group to have only a single child node, the GC determines whether or not its state is GM. As a result of the determination, if the user's state is not GM, the GC gives up the role of GC.

５)マルチキャストグループ内のすべての子ノードが脱退すれば、前記ＧＣもマルチキャストグループを脱退する。この場合、前記ＧＣは、全てのＭＲ′とＺＣに脱退要請メッセージを送信し、全てのマルチキャストグループ情報を削除する。   5) If all the child nodes in the multicast group leave, the GC also leaves the multicast group. In this case, the GC transmits a withdrawal request message to all MR ′ and ZC, and deletes all multicast group information.

図４は、本発明の第１実施形態に係るマルチキャストグループからの脱退を要請したノードを含むジグビーネットワークを示している。ノードＥは、マルチキャストグループを脱退するために、ノードＤに脱退要請メッセージを送信する（段階Ｓ４００）。前記ノードＤは、ＭＲであるから、前記ノードＥに脱退応答メッセージを送信する（段階Ｓ４０２）。前記ノードＤは、前記ノードＥが脱退することで、マルチキャストグループにおいてリーフノードであることを認知するようになる。   FIG. 4 shows a ZigBee network including a node that requests withdrawal from a multicast group according to the first embodiment of the present invention. Node E transmits a withdrawal request message to node D to leave the multicast group (step S400). Since the node D is the MR, the node D transmits a withdrawal response message to the node E (step S402). The node D recognizes that it is a leaf node in the multicast group by leaving the node E.

したがって、前記ノードＤは、マルチキャストグループを脱退するために、ノードＣに脱退要請メッセージを送信する（段階Ｓ４０４）。前記ノードＣは、前記ノードＤに脱退応答メッセージを送信する（段階Ｓ４０６）。また、前記ノードＣは、自分の状態がＧＭであるか否かを判断する。前記判断の結果、前記ノードＣの状態がＧＭでなければ、前記ノードＣは、ＧＣの役割を中断するために、ＧＣ更新メッセージを生成する。   Accordingly, the node D transmits a withdrawal request message to the node C in order to leave the multicast group (step S404). The node C transmits a withdrawal response message to the node D (step S406). The node C determines whether or not its state is GM. As a result of the determination, if the state of the node C is not GM, the node C generates a GC update message in order to interrupt the role of the GC.

前記ノードＣは、前記ＧＣ更新メッセージをノードＧに送信し（段階Ｓ４０８）、前記ノードＧは、受信したＧＣ更新メッセージをノードＨに送信する（段階Ｓ４１０）。前記ＧＣ更新メッセージを送信したノードＣは、自分の状態をＧＣからＭＲ′に変更し、ノードＧは、自分の状態をＭＲからＭＲ′に変更する。前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＨは、自分の状態をＧＭからＧＣに変更する。   The node C transmits the GC update message to the node G (step S408), and the node G transmits the received GC update message to the node H (step S410). The node C that has transmitted the GC update message changes its state from GC to MR ′, and the node G changes its state from MR to MR ′. The node H that has received the GC update message changes its state from GM to GC.

３.グループメンバーのマーキング(ｍａｒｋｉｎｇ)
加入と脱退の過程を行なうことでマルチキャストグループを構成している各ノードは、マルチキャストクラスターツリーを更新しなければならない。前記マルチキャストクラスターツリーに接続しているノードに対する情報を記録するために、各ノードはビットマップを使用する。前記ビットマップを利用して、各ノードは自分と接続しているノードについてその状態がＧＭ、ＧＣ、ＭＲであるノードをマーキングする。Ｃｍ(最大子ノードの個数)に依存するビットマップは、８/１６/３２ビットから構成される。すなわち、前記ビットマップのビット数は、Ｃｍの大きさより１だけ大きい。 3. Marking of group members
Each node that constitutes the multicast group by performing the joining and withdrawal processes must update the multicast cluster tree. Each node uses a bitmap to record information for nodes connected to the multicast cluster tree. Using the bitmap, each node marks a node whose state is GM, GC, MR with respect to a node connected to itself. The bitmap that depends on Cm (the maximum number of child nodes) is composed of 8/16/32 bits. That is, the number of bits in the bitmap is one greater than the size of Cm.

前記ビットマップのビット０は、父ノードを意味し、ビットｎは、ｎ番目の子ノードを意味する。例えば、ビットマップのビット０、２、５が１とマーキングされていれば、父ノード、２番目の子ノード、５番目の子ノードの状態はＧＭ、ＭＲ、ＧＣのうちのいずれかである。このようにビットマップを使用することにより、各ノードはマルチキャストクラスターツリーに接続しているノードを記録するためのメモリ空間を減らすことができるようになる。すなわち、一般的に、ノードのアドレスは１６または３２ビットであるので、接続しているノードの個数に比例してメモリ空間が必要となる。しかし、ビットマップを使用する場合、１つのビットマップを使用して８個のノードをマーキングすることができる。すなわち、マルチキャストルーティングテーブルの代わりにビットマップを使用することにより、メモリ空間を減らすことができる。   Bit 0 of the bitmap means a father node, and bit n means an nth child node. For example, if bits 0, 2, and 5 of the bitmap are marked as 1, the state of the father node, the second child node, and the fifth child node is one of GM, MR, and GC. By using the bitmap in this way, each node can reduce the memory space for recording the nodes connected to the multicast cluster tree. That is, since the node address is generally 16 or 32 bits, a memory space is required in proportion to the number of connected nodes. However, when using bitmaps, one bitmap can be used to mark 8 nodes. That is, the memory space can be reduced by using a bitmap instead of the multicast routing table.

４.ＧＣの役割を行なうノードの移転(Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ)
ＧＣの役割は、マルチキャストパケットがマルチキャストクラスターツリーの外部に送信されることを防止することである。したがって、前記ＧＣによりマルチキャストクラスターツリーの上段の境界が設定される。しかし、前記マルチキャストクラスターツリーの上段は、固定されておらず、マルチキャストグループの加入または脱退するノードにより流動的である。以下、ＧＣの役割を行なうノードが移転される場合について述べる。 4. Relocation of nodes performing the role of GC (Migration)
The role of the GC is to prevent multicast packets from being sent outside the multicast cluster tree. Therefore, the upper boundary of the multicast cluster tree is set by the GC. However, the upper part of the multicast cluster tree is not fixed and is fluid depending on the nodes that join or leave the multicast group. Hereinafter, a case where a node performing the role of GC is transferred will be described.

１)新しいＧＭのマルチキャストグループの加入
図５は、本発明の第１実施形態において、新しいＧＭがマルチキャストグループに加入を要請した場合、ＧＣの役割を果たすノードが移転される場合のメッセージの流れを示している。図５においては、ノードＤがＧＣの役割を行なっており、ノードＢ、ノードＣがＭＲ′の役割を行う。 1) Joining a New GM Multicast Group FIG. 5 shows a message flow when a node serving as a GC is transferred when a new GM requests to join a multicast group in the first embodiment of the present invention. Show. In FIG. 5, the node D plays the role of GC, and the nodes B and C play the role of MR ′.

図５において、ノードＪは、マルチキャストグループに加入を要請した加入ノードである。したがって、前記ノードＪは、加入要請メッセージをノードＩに送信する（段階Ｓ５００）。前記ノードＩは、受信した加入要請メッセージをノードＨに送信する（段階Ｓ５０４）。前記ノードＨは、受信した加入要請メッセージをノードＢに送信する（段階Ｓ５０８）。前記ノードＢは、マルチキャストグループアドレスを認知しているので、加入応答メッセージを生成し、前記生成した加入応答メッセージを前記ノードＨに送信する（段階Ｓ５１０）。前記ノードＨは、受信した加入応答メッセージを前記ノードＩに送信し（段階Ｓ５０６）、前記ノードＩは、受信した加入応答メッセージをノードＪに送信する（段階Ｓ５０２）。上述した過程を行なうことにより、前記ノードＪは、マルチキャストグループに加入することになる。もちろん、前記ノードＨ、ノードＩは、自分の状態をＭＲに変更する。   In FIG. 5, node J is a joining node that has requested to join a multicast group. Accordingly, the node J transmits a subscription request message to the node I (step S500). The node I transmits the received subscription request message to the node H (step S504). The node H transmits the received subscription request message to the node B (step S508). Since the Node B knows the multicast group address, the Node B generates a join response message and transmits the generated join response message to the Node H (S510). The node H transmits the received subscription response message to the node I (step S506), and the node I transmits the received subscription response message to the node J (step S502). By performing the above-described process, the node J joins the multicast group. Of course, the nodes H and I change their state to MR.

前記加入応答メッセージを送信したノードＢは、ＧＣ更新メッセージを生成し、前記生成したＧＣ更新メッセージを前記ノードＣに送信する（段階Ｓ５１２）。前記ＧＣ更新メッセージを送信したノードＢは、ＧＣの役割を行なうために自分の状態をＧＣに変更する。また、前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＣは、自分の状態をＭＲ′からＭＲに変更する。元の状態がＭＲ′であるノードＣは、受信したＧＣ更新メッセージを前記ノードＤに送信する（段階Ｓ５１４）。すなわち、前記ＧＣ更新メッセージは、現在のＧＣの役割を行なうノードに到達するまで順次に送信される。現在のＧＣであるノードＤは、前記ＧＣ更新メッセージを受信することにより、ＧＣの役割を中断する。前記ＧＣの役割を中断したノードＤは、元の状態がＧＭである場合、ＧＭに変更、元の状態がＧＭでない場合にはＭＲに変更する。   The node B that has transmitted the join response message generates a GC update message, and transmits the generated GC update message to the node C (step S512). The Node B that has transmitted the GC update message changes its state to GC in order to perform the role of GC. The node C that has received the GC update message changes its state from MR ′ to MR. The node C whose original state is MR ′ transmits the received GC update message to the node D (step S514). That is, the GC update message is sequentially transmitted until a node that performs the current GC role is reached. Node D, which is the current GC, suspends the role of GC by receiving the GC update message. The node D that interrupted the role of GC changes to GM if the original state is GM, and changes to MR if the original state is not GM.

２)現在ＧＣの役割を行なうノードの脱退
前記ＧＣの役割を行なうノードが脱退する場合は、ＧＭ状態であると同時に、ＧＣ役割を行なうノードが脱退する場合と、ＧＭ状態でないＧＣ役割を行なうノードが子ノードの脱退によってマルチキャストグループ内に１つの子ノードのみを有することになった場合との２つの場合に区分される。これらの場合、前記ＧＣ役割を行なうノードは、マルチキャストグループに対するＧＣの役割をあきらめる。以下、図６に基づいて、前記現在ＧＣの役割を行なうノードの脱退が要求されるジグビーネットワークについて述べる。図６において、ノードＣがＧＣの役割を行なう。 2) Withdrawal of the node that currently plays the role of GC When the node that plays the role of GC leaves, it is in the GM state, and at the same time, the node that does the GC role leaves, Are classified into two cases, that is, when a child node leaves only one child node in the multicast group. In these cases, the node performing the GC role gives up the GC role for the multicast group. Hereinafter, based on FIG. 6, a ZigBee network that requires withdrawal of the node that currently plays the role of GC will be described. In FIG. 6, the node C plays the role of GC.

ノードＥは、マルチキャストクラスターツリーに沿って前記ノードＤに脱退要請メッセージを送信する（段階Ｓ６００）。前記脱退要請メッセージを受信したノードＤは、前記ノードＥに脱退応答メッセージを送信する。前記脱退応答メッセージを送信したノードＤは、自分の元の状態をチェックする。自分の元の状態がＧＭであったならば、前記ノードＤは、自分の状態をＧＭに変更する。   The node E transmits a withdrawal request message to the node D along the multicast cluster tree (step S600). The node D that has received the withdrawal request message transmits a withdrawal response message to the node E. The node D that has transmitted the withdrawal response message checks its original state. If its original state is GM, the node D changes its state to GM.

一方、前記図６に示されているように、前記ノードＤは、元来、非マルチキャストグループノード(ｎｏｎ−ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｇｒｏｕｐ ｎｏｄｅ)であるが、ノードＥによってＭＲの役割を行なっていた。また、前記ノードＤは、マルチキャストグループ内に子ノードがないことを認知するようになるので、ノードＣに脱退要請メッセージを送信する（段階Ｓ６０４）。前記ノードＣは、前記ノードＤに脱退応答メッセージを送信する（段階Ｓ６０６）ことにより、前記ノードＤは、非マルチキャストグループノードに変更される。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the node D is originally a non-multicast group node, but the node E plays the role of MR. In addition, since the node D recognizes that there is no child node in the multicast group, the node D transmits a withdrawal request message to the node C (step S604). The node C transmits a withdrawal response message to the node D (step S606), whereby the node D is changed to a non-multicast group node.

前記脱退応答メッセージを送信したノードＣは、自分の元の状態をチェックする。自分の元の状態がＧＭであったならば、前記ノードＣは、ＧＣの役割を続けて行う。しかし、前記ノードＣの元の状態がＧＭでなく、マルチキャストグループ内の子ノードが１つであれば、前記ノードＣは、これ以上ＧＣの役割を行なう必要がない。したがって、前記ノードＣは、自分の状態を非マルチキャストグループノードに変更した後、生成したＧＣ更新メッセージをノードＦに送信する（段階Ｓ６０８）。前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＦは、自分と接続しているマルチキャストグループを構成している子ノードの個数をチェックする。前記マルチキャストグループを構成している子ノードの個数が少なくとも２つであれば、前記ノードＦは自分の状態をＧＣに変更した後、メッセージの伝達を終了する。前記マルチキャストグループを構成している子ノードの個数が１つであれば、前記ノードＦは、自分の状態を非マルチキャストグループノードに変更した後、段階Ｓ６１０で受信したＧＣ更新メッセージをノードＧに送信する。前記ノードＧもまた自分と接続しているマルチキャストグループを構成している子ノードの個数をチェックする。図６において、前記マルチキャストグループを構成している子ノードの個数が２つ(ノードＨ、ノードＩ)であるから、前記ノードＧは、自分の状態をＭＲからＧＣに変更する。   The node C that has transmitted the withdrawal response message checks its original state. If its original state is GM, the node C continues to play the role of GC. However, if the original state of the node C is not GM and there is one child node in the multicast group, the node C does not need to perform the role of GC any more. Therefore, the node C changes its state to a non-multicast group node, and then transmits the generated GC update message to the node F (step S608). The node F that has received the GC update message checks the number of child nodes that constitute the multicast group connected to the node F. If the number of child nodes constituting the multicast group is at least two, the node F changes its state to GC and then ends message transmission. If the number of child nodes constituting the multicast group is one, the node F changes its state to a non-multicast group node, and then transmits the GC update message received in step S610 to the node G. To do. The node G also checks the number of child nodes constituting the multicast group connected to itself. In FIG. 6, since the number of child nodes constituting the multicast group is two (node H and node I), the node G changes its state from MR to GC.

５.マルチキャストグループの解体
マルチキャストグループに関連した該当動作が完了したならば、マルチキャストグループを構成しているノードのうちのいずれかがグループ解体メッセージ(Ｇｒｏｕｐ Ｄｉｓｍｉｓｓ Ｍａｓｓａｇｅ)を生成する。前記ノードのアプリケーション階層(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ)は、前記生成したグループ解体メッセージが正確なものであるか否か(エラーであるか否か)を決定する。前記生成したグループ解体メッセージは、マルチキャストグループを構成している全てのノードに送信される。前記グループ解体メッセージを受信したノードは、全てのマルチキャストグループ情報を削除する。前記グループ解体メッセージは、上述したＧＭの脱退過程と同一に処理することにより、制御トラフィックを減少させることができる。 5. Disassembly of multicast group When the relevant operation related to the multicast group is completed, one of the nodes constituting the multicast group generates a group disassembly message (Group Dissipation Message). An application layer of the node determines whether the generated group disassembly message is accurate (whether it is an error). The generated group disassembly message is transmitted to all the nodes constituting the multicast group. The node that has received the group disassembly message deletes all multicast group information. The group disassembly message is processed in the same way as the above-described GM withdrawal process, thereby reducing control traffic.

６.データパケット送信メカニズム
アプリケーション階層からマルチキャストデータパケットの送信が要請されれば、送信元（ｓｏｕｒｃｅ）ノードのネットワーク階層は、ネットワークヘッダの送信先アドレスをマルチキャストアドレスに設定する。また、ＭＡＣ層(ＭＡＣ ｌａｙｅｒ)は、マックフレームの送信先アドレスをブロードキャストアドレスに設定する。送信元ノードのＭＡＣ層は、送信先アドレス(ディスティネーションＰＡＮ ＩＤ)とマックアドレスとを設定したパケットをブロードキャストする。 6. Data packet transmission mechanism When transmission of a multicast data packet is requested from the application layer, the network layer of the source node sets the destination address of the network header to the multicast address. Also, the MAC layer (MAC layer) sets the destination address of the Mac frame as a broadcast address. The MAC layer of the transmission source node broadcasts a packet in which a transmission destination address (destination PAN ID) and a MAC address are set.

隣接ノードのＭＡＣ層は、前記ブロードキャストパケットを受信してネットワーク階層に送信する。前記ネットワーク階層は、ブロードキャストアドレスと、ネットワークヘッダにある送信先アドレスとをチェックすることによって、マルチキャストデータパケットの処理が必要であるか否か、必要であれば、どのように処理するかを決定する。以下、データパケットを受信したノードで行われる動作について詳細に説明する。   The MAC layer of the adjacent node receives the broadcast packet and transmits it to the network layer. The network layer determines whether multicast data packets need to be processed and, if necessary, how to process them by checking the broadcast address and the destination address in the network header. . Hereinafter, the operation performed at the node that received the data packet will be described in detail.

１)データパケットを受信したノードがＧＭである場合
受信したデータパケットの以前ホップがマルチキャストクラスターツリー上の隣接ノード(父ノードまたは子ノード)であれば、前記ＧＭは、受信したデータパケットを上位階層に送信する。受信したデータパケットの以前ホップがマルチキャストクラスターツリー上の隣接ノードでなければ、受信したデータパケットを再ブロードキャストする。しかし、前記ＧＭがリーフノードであれば、受信したデータパケットを再ブロードキャストしない。 1) When the node that received the data packet is a GM If the previous hop of the received data packet is an adjacent node (father node or child node) on the multicast cluster tree, the GM sends the received data packet to the upper layer. Send to. If the previous hop of the received data packet is not an adjacent node on the multicast cluster tree, the received data packet is rebroadcast. However, if the GM is a leaf node, the received data packet is not rebroadcast.

２)データパケットを受信したノードがＭＲである場合
前記ＭＲは、受信したデータパケットを上位階層に送信しない。前記ＭＲの残りの動作は、前記ＧＭで行なう動作と同じである。 2) When the node that received the data packet is MR The MR does not transmit the received data packet to the upper layer. The remaining operations of the MR are the same as those performed in the GM.

３)データパケットを受信したノードがＭＲ′またはＺＣである場合
受信したデータパケットの以前ホップ（Ｐｒｅｈｏｐ）がマルチキャストクラスターツリー上の子ノードでなければ、前記ＭＲ′またはＺＣは、受信したデータパケットをマルチキャストクラスターツリー上の子ノードにユニキャストする。すなわち、前記ＭＲ′またはＺＣは、受信したデータパケットをマルチキャストグループに送信する。また、前記受信したデータパケットの以前ホップがマルチキャストクラスターツリー以外の子ノードであれば、前記ＭＲ′またはＺＣは、受信したデータパケットをマルチキャストクラスターツリー上の子ノードにユニキャストする。 3) When the node that received the data packet is MR ′ or ZC If the previous hop (Prehop) of the received data packet is not a child node on the multicast cluster tree, the MR ′ or ZC Unicast to child nodes on the multicast cluster tree. That is, the MR ′ or ZC transmits the received data packet to the multicast group. If the previous hop of the received data packet is a child node other than the multicast cluster tree, the MR ′ or ZC unicasts the received data packet to the child node on the multicast cluster tree.

一方、受信したデータパケットの以前ホップがマルチキャストクラスターツリー上の子ノードであれば、前記ＭＲ′またはＺＣは、受信したデータパケットを廃棄する。すなわち、前記ＭＲ′またはＺＣは、受信したデータパケットがマルチキャストグループの外部に送信されることを防止する。これは前記ＧＣがブロードキャストしたデータパケットを父ノードのＭＲ′が受信する場合に発生する。   On the other hand, if the previous hop of the received data packet is a child node on the multicast cluster tree, the MR ′ or ZC discards the received data packet. That is, the MR ′ or ZC prevents the received data packet from being transmitted outside the multicast group. This occurs when the MR ′ of the father node receives the data packet broadcast by the GC.

４)その他(データパケットを受信したノードが非マルチキャストグループノードである場合)
非マルチキャストグループノードは、受信したデータパケットをマルチキャストグループに送信するために、ＺＣに向かってマルチキャストクラスターツリー上の父ノードに送信する。前記ＺＣに向かって送信する途中で、ＭＲ′に出会うと、前記ＭＲ′は、受信したデータパケットをＺＣに送信せずに、マルチキャストクラスターツリーの子ノードに送信する。 4) Other (when the node that received the data packet is a non-multicast group node)
The non-multicast group node sends the received data packet to the father node on the multicast cluster tree toward the ZC in order to send it to the multicast group. When MR ′ encounters MR ′ during transmission toward ZC, MR ′ transmits the received data packet to the child node of the multicast cluster tree without transmitting it to ZC.

７.データパケットの重複送信を防止するための方法
１)マルチキャスト送信記録(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ：ＭＴＲ)
各ノードは、マルチキャスト送信テーブル(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ：ＭＴＴ)を保有する。前記ＭＴＴの項目は、前記ＭＴＲであるマルチキャストアドレス(送信先アドレス)、送信元アドレス、パケットのシーケンス番号などを含む。ノードのネットワーク階層は、マルチキャストグループのために、２バイトのマルチキャストグループアドレス、２バイトの送信元アドレス、１バイトのパケットのシーケンス番号(ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ)を割り当てることができる。もし、ＰＡＮ ＩＤを使用するならば、前記マルチキャストグループアドレスと、送信元アドレスとは、４バイト以上を必要とする。前記各ノードは、受信したパケットの情報とＭＴＴの情報とを比較することにより、パケットの重複送信、重複受信を防止できる。 7. Method for preventing duplicate transmission of data packet 1) Multicast transmission record (MTR)
Each node has a multicast transmission table (MTT). The MTT item includes a multicast address (destination address), a source address, a packet sequence number, and the like, which are the MTR. The network hierarchy of the node can assign a 2-byte multicast group address, a 2-byte source address, and a 1-byte sequence number for the multicast group. If a PAN ID is used, the multicast group address and the source address require 4 bytes or more. Each node can prevent duplicate transmission and reception of packets by comparing received packet information and MTT information.

しかし、前記方法はメモリを使用するため、ＲＮ−ノードには適合しない。前記ＲＮ−ノードは、メモリの大きさ(容量)が制限されているノードを意味する。   However, since the method uses memory, it is not suitable for RN-nodes. The RN-node means a node whose memory size (capacity) is limited.

２)ビットマップを利用する方法
ビットマップを利用する方法は、ビットマップの長さが最大１バイト(Ｃｍ≦７)である場合に使用する。ノードは、ネットワークパケットのヘッダを構成しているシーケンス番号フィールド(１バイト)を使用して、ビットマップを送信する。前記シーケンス番号は、受信したパケットを処理する父ノードまたは子ノードに対応するビットマップのビットをチェックする。パケットを受信したノードは、受信したパケットを構成しているビットマップがチェックされているか否かを判断し、ビットマップがチェックされていない場合には、受信したパケットを送信したり、処理せずに廃棄したりすることにより、パケットが重複して送信されることを防止する。前記方法を使用するためには、各ノードは、自分の父ノードの何番目の子ノードであるかを知っていなければならない。前記各ノードは、クラスターツリー構造(ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｒｅｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ)アルゴリズムにより自分が何番目の子ノードであるかを知ることができる。 2) Method of Using Bitmap The method of using a bitmap is used when the maximum length of the bitmap is 1 byte (Cm ≦ 7). The node transmits a bitmap using a sequence number field (1 byte) constituting the header of the network packet. The sequence number checks the bit of the bitmap corresponding to the father node or child node that processes the received packet. The node that receives the packet determines whether the bitmap that makes up the received packet is checked. If the bitmap is not checked, the node does not send or process the received packet. By discarding the packet, it is possible to prevent duplicate packets from being transmitted. In order to use the method, each node must know what number of child nodes of its father node. Each of the nodes can know what number of child nodes it is by a cluster tree structure algorithm.

前記方法を使用することにより、各ノードはＭＴＴを構成する必要がなく、ネットワーク階層でデータパケットのための余裕空間が不必要となる。しかし、前記方法は、シーケンス番号フィールドが１バイトであるため、ビットマップが１バイトを超過する場合には使用できない。   By using the method, each node does not need to configure an MTT, and no extra space for data packets is required in the network layer. However, since the sequence number field is 1 byte, the above method cannot be used when the bitmap exceeds 1 byte.

３)データパケットに以前ホップアドレスを付加して送信する方法
第３の方法は、ビットマップの長さが１バイトを超過する場合にも使用できる方法を提案する。すなわち、ビットマップの長さが１バイトを超過する場合、ネットワークヘッダのシーケンス番号フィールドにビットマップを挿入することができないため、データパケットに以前ホップアドレスを付加して送信される。 3) Method of transmitting data packet with previous hop address added The third method proposes a method that can be used even when the length of the bitmap exceeds 1 byte. That is, when the length of the bitmap exceeds 1 byte, the bitmap cannot be inserted into the sequence number field of the network header, so that the data packet is transmitted with the previous hop address added.

ノードは、マルチキャストデータパケットを中継する前に、自分のアドレスを前記パケットに付加する。前記マルチキャストデータパケットを受信したノードは、前記マルチキャストデータパケットを構成しているアドレスをチェックする。前記マルチキャストデータパケットを構成しているアドレスと自分のアドレスとが同一であれば、前記受信ノードは、受信したマルチキャストデータパケットを廃棄する。前記マルチキャストデータパケットを構成しているアドレスと自分のアドレスとが同一でなければ、前記受信ノードは、該当動作を行う。   The node adds its address to the packet before relaying the multicast data packet. The node that has received the multicast data packet checks the address constituting the multicast data packet. If the address constituting the multicast data packet is the same as its own address, the receiving node discards the received multicast data packet. If the address constituting the multicast data packet is not the same as its own address, the receiving node performs the corresponding operation.

前記方法は、マルチキャストパケットがマルチキャストクラスターツリー構造に沿って送信される場合に効果がある。前記以前ホップアドレスは、ネットワーク階層のペイロードの一部である２または４バイトを利用して送信される。   The method is effective when multicast packets are transmitted along a multicast cluster tree structure. The previous hop address is transmitted using 2 or 4 bytes that are part of the payload of the network layer.

８.データパケット送信を向上させるための方法
１)ブロードキャストデータパケットによるオーバーヘッドを減少させるために、マルチキャストクラスターツリー上で隣接ノードの個数が２つより多い場合にだけ、各ノードはマルチキャストデータパケットをブロードキャストしたり再ブロードキャストしたりする。一方、前記ノードは、隣接ノードが２つ以下である場合にはユニキャストを行う。 8. Method for Improving Data Packet Transmission 1) Each node broadcasts a multicast data packet only if there are more than two neighboring nodes on the multicast cluster tree in order to reduce the overhead due to the broadcast data packet. And rebroadcast. On the other hand, the node performs unicast when there are two or less adjacent nodes.

２)マルチキャストクラスターツリーに沿ってブロードキャストパケットを送信する基本アルゴリズム以外に、前記データパケットを迅速に送信するために兄弟ノード(ｓｉｂｌｉｎｇ ｎｏｄｅ)であるＧＭやＭＲに送信することも可能である。この場合、データパケットの重複送信を防止するためにＭＴＲを使用する。   2) In addition to the basic algorithm for transmitting a broadcast packet along a multicast cluster tree, it is also possible to transmit the data packet to a sibling node (GM or MR) in order to quickly transmit the data packet. In this case, MTR is used to prevent duplicate transmission of data packets.

９.非マルチキャストグループメンバーの動作
１)非マルチキャストグループメンバーは、マルチキャストグループにパケットを送信するものの、前記マルチキャストグループからパケットを受信しない。 9. Operation of Non-Multicast Group Member 1) A non-multicast group member transmits a packet to the multicast group but does not receive a packet from the multicast group.

２)非マルチキャストグループメンバーは、自分がマルチキャストツリーに接続(ｌｉｎｋ)されていない場合には、ＺＣに向かってパケットをユニキャストする。   2) A non-multicast group member unicasts a packet toward ZC when he / she is not linked to the multicast tree.

３)ＭＲ′またはＺＣでない非マルチキャストグループメンバーは、パケットをユニキャストで受信した場合には、受信したパケットを父ノードに送信する。   3) When a non-multicast group member that is not MR 'or ZC receives a packet by unicast, it transmits the received packet to the father node.

４)ＭＲ′またはＺＣは、マルチキャストグループ情報を有しているので、受信したデータパケットをマルチキャストクラスターツリーに沿ってマルチキャストグループにユニキャストする。   4) Since MR ′ or ZC has multicast group information, it unicasts the received data packet to the multicast group along the multicast cluster tree.

−第２実施形態−
ジグビーネットワークを構成しているノードは、メモリの大きさに応じてＲＮ−とＲＮ＋とに区分される。前記ＲＮ−は、前記ＲＮ＋に比べて、相対的に小さなメモリを有する。本発明の第２実施形態は、前記メモリの大きさが小さなＲＮ−でも活用可能なマルチキャスト方法を提案する。前記第２実施形態の基本的な概念は、送信元ノードは生成したマルチキャストデータパケットを最初にＺＣに送信する。 -Second Embodiment-
The nodes constituting the ZigBee network are classified into RN− and RN + according to the size of the memory. The RN− has a relatively small memory compared to the RN +. The second embodiment of the present invention proposes a multicast method that can be used even with RN- having a small memory size. The basic concept of the second embodiment is that the transmission source node first transmits the generated multicast data packet to the ZC.

１.マルチキャストグループの加入
各マルチキャストグループのメンバー(ノード)は、子孫マルチキャストグループメンバーの数(Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｄｅｓｃｅｎｄａｎｔ ｎｏｄｅｓ：以下、「ＮｕｍＤｅｓＭｅｍ」と記す)を記録する。マルチキャストグループメンバーが記録した前記ＮｕｍＤｅｓＭｅｍが０であれば、前記メンバーはリーフノードである。以下、非マルチキャストグループノードが前記マルチキャストグループに加入を要請する場合について述べる。ＭＲがマルチキャストグループに加入を要請する場合、単純に自分の状態をＧＭに変更すればよい。 1. Joining a Multicast Group Each multicast group member (node) records the number of descendant multicast group members (hereinafter referred to as “NumDesMem”). If the NumDesMem recorded by a multicast group member is 0, the member is a leaf node. Hereinafter, a case where a non-multicast group node requests to join the multicast group will be described. When an MR requests to join a multicast group, it simply needs to change its state to GM.

１)マルチキャストグループに加入しようとするノードは、ＺＣに加入要請メッセージを送信する。
２)前記ＺＣは、加入要請メッセージを受信した場合、新しいＧＣを計算する。新しいＧＣが現在ＧＣと同一でなければ、前記ＺＣは、ＧＣ更新メッセージを現在ＧＣと新しいＧＣとに送信する。
３)また前記ＺＣは、新しく加入を要請したノードに、マルチキャストクラスターツリー経路に沿って加入応答メッセージを送信する。
４)前記加入応答メッセージを受信したマルチキャストクラスターツリー経路上のノードは、ＮｕｍＤｅｓＭｅｍを１つだけ増加させる。
５)すなわち、ＧＭまたはＭＲが加入応答メッセージを受信すれば、前記ＧＭまたはＭＲはＮｕｍＤｅｓＭｅｍを増加させ、非マルチキャストグループノードＭが加入応答メッセージを受信すれば、ＭＲに変更すると同時にＮｕｍＤｅｓＭｅｍを１に設定する。 1) A node that wants to join a multicast group sends a join request message to the ZC.
2) When the ZC receives a subscription request message, it calculates a new GC. If the new GC is not identical to the current GC, the ZC sends a GC update message to the current GC and the new GC.
3) The ZC also transmits a join response message along the multicast cluster tree path to the newly requested node.
4) The node on the multicast cluster tree path that received the join response message increments NumDesMem by one.
5) That is, if the GM or MR receives the join response message, the GM or MR increases NumDesMem, and if the non-multicast group node M receives the join response message, it changes to MR and simultaneously sets NumDesMem to 1. To do.

２.マルチキャストグループからの脱退
１)マルチキャストグループを脱退しようとするノードは、ＺＣに脱退要請メッセージを送信する。
２)前記ＺＣは、脱退要請メッセージを受信した場合、新しいＧＣを計算する。新しいＧＣが現在ＧＣと同一でなければ、前記ＺＣは、ＧＣ更新メッセージを現在ＧＣと新しいＧＣとに送信する。 2. Withdrawal from multicast group 1) The node that intends to leave the multicast group sends a withdrawal request message to the ZC.
2) When the ZC receives a withdrawal request message, the ZC calculates a new GC. If the new GC is not identical to the current GC, the ZC sends a GC update message to the current GC and the new GC.

３)また、前記ＺＣは脱退を要請したノードに、マルチキャスタークラスターツリー経路に沿って、脱退応答メッセージを送信する。
４)前記脱退応答メッセージを受信したマルチキャストクラスターツリー経路上のノードは、ＮｕｍＤｅｓＭｅｍを１つだけ減少させる。 3) Further, the ZC transmits a withdrawal response message along the multicast cluster tree path to the node that requested the withdrawal.
4) The node on the multicast cluster tree path that has received the leave response message decrements NumDesMem by one.

５)すなわち、ＧＭまたはＭＲが脱退応答メッセージを受信した場合は、前記ＧＭまたはＭＲはＮｕｍＤｅｓＭｅｍを１つだけ減少させる。前記減少によりＮｕｍＤｅｓＭｅｍが０であれば、前記ＧＭまたはＭＲはリーフノードとなり、特に、前記ＭＲは非マルチキャストグループノードとなる。もし、ＧＭが脱退応答メッセージを受信した場合には、前記ＧＭは、ＭＲとなったり(クラスターツリー経路上にＧＭまたはＭＲである子孫ノードがある場合、すなわちＮｕｍＤｅｓＭｅｍが１以上の場合)、非マルチキャストグループノード(ＮｕｍＤｅｓＭｅｍが０の場合)となる。   5) That is, when the GM or MR receives the withdrawal response message, the GM or MR decreases the NumDesMem by one. If NumDesMem is 0 due to the decrease, the GM or MR becomes a leaf node, and in particular, the MR becomes a non-multicast group node. If the GM receives a withdrawal response message, the GM may become MR (if there is a descendant node that is GM or MR on the cluster tree path, that is, if NumDesMem is 1 or more), non-multicast It becomes a group node (when NumDesMem is 0).

３.データパケット送信メカニズム
１) 送信元ノードは、マルチキャストデータパケットが生成されれば、前記マルチキャストデータパケットをＺＣに向けてユニキャストする。
２)ＧＣがマルチキャストクラスターツリー経路上でソースノードとＺＣとの間に位置する場合には、前記ＧＣは、送信されたマルチキャストデータパケットを父ノードに送信せずに、マルチキャストクラスターツリーに沿って子ノードにブロードキャストする。 3. Data packet transmission mechanism 1) When a multicast data packet is generated, the source node unicasts the multicast data packet toward the ZC.
2) When the GC is located between the source node and the ZC on the multicast cluster tree path, the GC does not send the transmitted multicast data packet to the father node, and does not send a child along the multicast cluster tree. Broadcast to the node.

３)ＧＣがマルチキャストクラスターツリー経路上で送信元ノードとＺＣとの間に位置しなければ、前記ＺＣは、ＧＣに前記マルチキャストデータパケットを送信する。前記ＧＣは、送信されたマルチキャストデータパケットをマルチキャストクラスターツリーに沿って子ノードにブロードキャストする。   3) If the GC is not located between the source node and the ZC on the multicast cluster tree path, the ZC transmits the multicast data packet to the GC. The GC broadcasts the transmitted multicast data packet to child nodes along the multicast cluster tree.

４)リーフノードが前記マルチキャストデータパケットを受信した場合には、さらなる送信を中断する。ＭＲが前記マルチキャストデータパケットを受信した場合には、前記受信したマルチキャストデータパケットをマルチキャストクラスターツリーに沿って子ノードにブロードキャストする。   4) If the leaf node receives the multicast data packet, it stops further transmission. When the MR receives the multicast data packet, the MR broadcasts the received multicast data packet to the child nodes along the multicast cluster tree.

５)非マルチキャストグループノードが前記マルチキャストデータパケットを受信した場合には、さらなる送信を中断する。
前記第２実施形態の長所は、父ノードから受信したデータパケットが子ノードにブロードキャストされるため、ＭＴＲなしでもデータパケットが重複して送信されることを防止できるということである。 5) If the non-multicast group node receives the multicast data packet, further transmission is interrupted.
The advantage of the second embodiment is that the data packet received from the father node is broadcast to the child node, so that it is possible to prevent the data packet from being duplicately transmitted without MTR.

−第３実施形態−
第３実施形態は、前記第２実施形態に比べてパケットをマルチキャストするために必要なメモリを減少させる方法を提案する。前記第３実施形態は、前記第１実施形態または第２実施形態で提案したＭＲ′の概念は用いない。 -Third embodiment-
The third embodiment proposes a method for reducing the memory required for multicasting packets as compared to the second embodiment. In the third embodiment, the concept of MR ′ proposed in the first embodiment or the second embodiment is not used.

１.マルチキャストルーティングテーブル(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｔａｂｌｅ：ＭＲＴ)
前記第３実施形態は、マルチキャストアドレスのためのマルチキャストルーティングテーブル(ＭＲＴ)を提案する。図７は、マルチキャストグループアドレス(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｇｒｏｕｐ Ａｄｄｒｅｓｓ)フィールドと、ＧＭフィールドと、ＧＣフィールドと、ＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数フィールドとから構成されるＭＲＴを示す。前記マルチキャストグループアドレスフィールドは、１６ないし３２ビットで構成され、前記ＧＭフィールドとＧＣフィールドとは１ビットで構成される。ノードは、自分の状態がＧＭであれば、ＧＭフィールドをチェックし、自分の状態がＧＣであれば、ＧＣフィールドをチェックする。前記ＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数フィールドは、６ビットから構成される。しかし、前記各フィールドのビット数は、ユーザの設定に応じて変えることができる。前記ＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数は、前記第２実施形態に記載されているＮｕｍＤｅｓＭｅｍと差がある。すなわち、前記ＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数は、マルチキャストクラスターツリー上で子ノードだけをカウントするが、前記第２実施形態に記載されているＮｕｍＤｅｓＭｅｍは、マルチキャストトリー上で子孫ノードをカウントするからである。 1. Multicast Routing Table (MRT)
The third embodiment proposes a multicast routing table (MRT) for multicast addresses. FIG. 7 shows an MRT composed of a multicast group address field, a GM field, a GC field, and a number of child nodes in a GM or MR state. The multicast group address field is composed of 16 to 32 bits, and the GM field and GC field are composed of 1 bit. The node checks the GM field if its state is GM, and checks the GC field if its state is GC. The number field of child nodes in the GM or MR state is composed of 6 bits. However, the number of bits in each field can be changed according to user settings. The number of child nodes in the GM or MR state is different from NumDesMem described in the second embodiment. That is, the number of child nodes in the GM or MR state counts only child nodes on the multicast cluster tree, but NumDesMem described in the second embodiment counts descendant nodes on the multicast tree. It is.

図８は、マルチキャストクラスターツリーを構成している各ノードにおいて、ＭＲＴを構成した例を示している。前記図８に示されるように、第３実施形態は、ＭＲ′の概念を使用せず、非マルチキャストグループノードとして取扱う。ノードＤは(ｘｘｘ，１，１，２)であるＭＲＴを構成している。すなわち、前記マルチキャストグループアドレスは「ｘｘｘ」であり、前記ノードＤは、ＧＭであると共にＧＣである。また、前記ノードＤのＧＭまたはＭＲ状態である子ノードの数は、２(ノードＥ、ノードＨ)である。ノードＥは、(ｘｘｘ，０，０，１)であるＭＲＴを構成している。すなわち、前記マルチキャストグループアドレスは「ｘｘｘ」であり、前記ノードＥは、ＧＭ、ＧＣの、いずれでもない。また、前記ノードＤのＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数は、１(ノードＦ)である。   FIG. 8 shows an example in which the MRT is configured in each node configuring the multicast cluster tree. As shown in FIG. 8, the third embodiment does not use the concept of MR ′ and treats it as a non-multicast group node. Node D constitutes an MRT which is (xxx, 1, 1, 2). That is, the multicast group address is “xxx”, and the node D is a GM and a GC. The number of child nodes in the GM or MR state of the node D is 2 (node E, node H). The node E constitutes an MRT that is (xxx, 0, 0, 1). That is, the multicast group address is “xxx”, and the node E is neither GM nor GC. The number of child nodes in the GM or MR state of the node D is 1 (node F).

２.マルチキャストグループの加入
図９は、本発明の係る第３実施形態において、マルチキャストグループに加入を要請したノードが含まれているジグビーネットワークを示している。以下、図９に基づいて、マルチキャストグループに加入を要請したノードで行われる動作について述べる。 2. Joining Multicast Group FIG. 9 shows a ZigBee network including a node requesting to join a multicast group in the third embodiment of the present invention. Hereinafter, based on FIG. 9, the operation performed in the node that has requested to join the multicast group will be described.

ノードＦ、ノードＩ、ノードＭは、マルチキャストグループに加入を要請する。もちろん前記ノードは、互いに独立してマルチキャストグループに加入を要請する。したがって、前記ノードＦは、ノードＡ(ＺＣ)に加入要請メッセージを送信するために、クラスターツリーに沿ってノードＥに前記加入要請メッセージをユニキャストする（段階Ｓ９００）。前記ノードＩは、ノードＨに加入要請メッセージをユニキャストし（段階Ｓ９０２）、ノードＭは、ノードＬに加入要請メッセージをユニキャストする（段階Ｓ９０４）。   Node F, node I, and node M request to join a multicast group. Of course, the nodes request to join the multicast group independently of each other. Accordingly, the node F unicasts the subscription request message to the node E along the cluster tree in order to transmit the subscription request message to the node A (ZC) (step S900). The node I unicasts a subscription request message to the node H (step S902), and the node M unicasts a subscription request message to the node L (step S904).

前記ノードＦから加入要請メッセージを受信したノードＥは、ＭＲＴを格納しているので、受信した加入要請メッセージの再送信を中断する。すなわち、ＭＲＴを格納しているノードは、受信した加入要請メッセージの再送信を中断する。前記ノードＩから加入要請メッセージを受信したノードＨは、ＭＲＴを格納していないため、受信した加入要請メッセージをノードＣ(父ノード)に送信する（段階Ｓ９０６）。前記ノードＭから加入要請メッセージを受信したノードＬは、段階Ｓ９０８で受信した加入要請メッセージをノードＫ(父ノード)に送信する。   Since the node E that has received the subscription request message from the node F stores the MRT, the retransmission of the received subscription request message is interrupted. That is, the node storing the MRT interrupts retransmission of the received subscription request message. Since the node H that has received the subscription request message from the node I does not store the MRT, the node H transmits the received subscription request message to the node C (father node) (step S906). The node L that has received the subscription request message from the node M transmits the subscription request message received in step S908 to the node K (father node).

前記加入要請メッセージを受信したノードＥ、ノードＣ、ノードＫは、ＭＲＴを更新する。すなわち、ＧＭまたはＭＲ状態である子ノードの数を１つ増加させ、前記加入要請メッセージに対する応答である加入応答メッセージを生成する。前記加入応答メッセージはマルチキャストグループアドレスに関する情報を含む。前記加入応答メッセージは、前記加入要請メッセージを生成したノードに送信される。すなわち、ノードＥは、ノードＦに加入応答メッセージを送信し（段階Ｓ９１０）、ノードＣは、ノードＨに加入応答メッセージを送信する（段階Ｓ９１２）。またノードＫは、ノードＬに加入応答メッセージを送信する（段階Ｓ９１４）。   The nodes E, C, and K that have received the subscription request message update the MRT. That is, the number of child nodes in the GM or MR state is increased by 1, and a join response message that is a response to the join request message is generated. The join response message includes information regarding a multicast group address. The join response message is transmitted to the node that generated the join request message. That is, the node E transmits a join response message to the node F (step S910), and the node C transmits a join response message to the node H (step S912). Node K transmits a join response message to node L (step S914).

前記加入応答メッセージを受信したノードＨは、自分の状態をＭＲに変更すると同時にＭＲＴを生成する。前記生成したＭＲＴのＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数は１に設定する。前記ノードＨは、受信した加入応答メッセージをノードＩに送信する。前記ノードＬもまたノードＨと同じ動作を行う。   The node H that has received the join response message changes its state to MR and simultaneously generates an MRT. The number of child nodes in the GM or MR state of the generated MRT is set to 1. The node H transmits the received subscription response message to the node I. The node L also performs the same operation as the node H.

前記ノードＨは、ノードＩに加入応答メッセージを送信し（段階Ｓ９１６）、前記ノードＬは、ノードＭに加入応答メッセージを送信する（段階Ｓ９１８）。   The node H transmits a join response message to the node I (step S916), and the node L transmits a join response message to the node M (step S918).

前記加入応答メッセージを受信したノードＦ、ノードＩ、ノードＭは、自分の状態をＧＭに変更すると同時にＭＲＴを生成する。前記生成したＭＲＴのＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数は０に設定する。   The node F, the node I, and the node M that have received the join response message change their state to GM and simultaneously generate an MRT. The number of child nodes in the GM or MR state of the generated MRT is set to zero.

以下では、前記加入要請メッセージがＺＣまで送信される場合について述べる。すなわち、ノードＤがマルチキャストグループに加入を要請する場合を例に挙げて説明する。   Hereinafter, a case where the subscription request message is transmitted up to ZC will be described. That is, the case where Node D requests to join a multicast group will be described as an example.

ノードＯは、前記ノードＢに加入要請メッセージを送信する（段階Ｓ９２０）。前記ノードＯから加入要請メッセージを受信したノードＢは、受信した加入要請メッセージを段階Ｓ９２２でノードＡ(父ノード)に送信する。前記ノードＡは、前記加入要請メッセージに対する応答である加入応答メッセージを生成し、前記生成した加入応答メッセージをノードＢに送信し（段階Ｓ９２４）、ノードＢは、ノードＡから受信した加入応答メッセージをノードＯに送信する（段階Ｓ９２６）。前記ノードＢで行われる動作は、前記ノードＨで行われる動作と同じであり、前記ノードＯで行われる動作は、前記ノードＩで行われる動作と同じである。前記加入応答メッセージを送信したノードＡは、ＧＣの役割を行なうノードを新しく決定する。   The node O transmits a subscription request message to the node B (step S920). The node B that has received the subscription request message from the node O transmits the received subscription request message to the node A (father node) in step S922. The node A generates a join response message that is a response to the join request message, transmits the generated join response message to the node B (step S924), and the node B receives the join response message received from the node A. The data is transmitted to the node O (step S926). The operation performed at the node B is the same as the operation performed at the node H, and the operation performed at the node O is the same as the operation performed at the node I. The node A that has transmitted the join response message newly determines a node that performs the role of GC.

上述したように、ＺＣは、複数のマルチキャストグループについての情報を有している。すなわち、ノードＡは、ノードＢがＧＣの役割を行なうように指示するＧＣ更新メッセージを生成し、前記生成したＧＣ更新メッセージを現在ＧＣ(ノードＣ)と新しいＧＣ(ノードＢ)に送信する。前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＢは、ＧＣの役割を担当するためにＭＲＴの一部の情報を更新する。すなわち、前記ノードＢは、ＧＣフィールドを「１」に設定する。前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＣもまたＭＲＴの一部の情報を更新する。すなわち、前記ノードＣは、ＧＣフィールドを１から０へ変更する。   As described above, ZC has information about a plurality of multicast groups. That is, the node A generates a GC update message instructing the node B to perform the role of GC, and transmits the generated GC update message to the current GC (node C) and the new GC (node B). The Node B that has received the GC update message updates a part of the information in the MRT to take on the role of GC. That is, the node B sets the GC field to “1”. The node C that has received the GC update message also updates some information of the MRT. That is, the node C changes the GC field from 1 to 0.

上述した方法以外に、前記ノードＡは、クラスターツリーに沿って現在ＧＣ(ノードＣ)にＧＣ更新メッセージを送信する。前記ＧＣ更新メッセージは、現在ＧＣのアドレスと新しく加入したメンバー(ノードＯ)のアドレスとを含む。前記ＧＣ更新メッセージを受信したノードＢは、新しく加入したメンバーが自分の子孫ノードであるか否かを判断する。前記判断の結果、前記新しく加入したメンバーが自分の子孫ノードである場合には、前記ノードＢは、前記ＧＣ更新メッセージをノードＣに送信する。   In addition to the method described above, the node A transmits a GC update message to the current GC (node C) along the cluster tree. The GC update message includes the current GC address and the address of the newly joined member (node O). The node B that has received the GC update message determines whether or not the newly joined member is its own descendant node. As a result of the determination, if the newly joined member is its own descendant node, the node B transmits the GC update message to the node C.

前記ノードＣは、新しく加入したメンバーが自分の子孫ノードでないことを認知するので、前記自分の父ノード(ノードＢ)を新しいＧＣに設定する。また前記ノードＣは、前記ＧＣ更新メッセージをそれ以上送信しない。ただし、前記ノードＣは、自分の父ノードにＧＣ更新確認メッセージ(ＧＣ Ｕｐｇｒａｄｅ ＡＣＫ Ｍｅｓｓａｇｅ)を送信する。前記ＧＣ更新確認メッセージを受信したノードＢは、ＭＲＴを生成し、前記生成したＭＲＴの情報を更新する。もちろん、前記ノードＣもまたＭＲＴを更新する。   Since the node C recognizes that the newly joined member is not its own descendant node, the node C sets its own father node (node B) as a new GC. The node C does not transmit the GC update message any more. However, the node C transmits a GC update confirmation message (GC Upgrade ACK Message) to its father node. Upon receiving the GC update confirmation message, the Node B generates an MRT and updates the generated MRT information. Of course, the node C also updates the MRT.

３.マルチキャストグループの脱退
１)リーフＧＭは、マルチキャストグループの脱退を要請するために、父ノードに脱退要請メッセージを送信する。前記脱退要請メッセージを受信した父ノードは、ＧＭまたはＭＲ状態である子ノードの数を１つ減少させた後、前記リーフＧＭに脱退応答メッセージを送信する。 3. Withdrawal of multicast group 1) The leaf GM transmits a withdrawal request message to the father node in order to request withdrawal of the multicast group. The father node that has received the withdrawal request message decreases the number of child nodes in the GM or MR state by one, and then transmits a withdrawal response message to the leaf GM.

２)前記脱退応答メッセージを送信したＭＲの状態がマルチキャストツリー上でリーフノードであれば、前記ＭＲもまた父ノードに脱退要請メッセージを送信する。前記ＭＲの父ノードもまた脱退応答メッセージを前記ＭＲに送信し、ＧＭまたはＭＲ状態の子ノードの数を１つ減少させる。   2) If the state of the MR that transmitted the withdrawal response message is a leaf node on the multicast tree, the MR also sends a withdrawal request message to the father node. The MR's father node also sends a leave response message to the MR, reducing the number of child nodes in the GM or MR state by one.

３)前記マルチキャストグループを脱退したノードによって、自分がマルチキャストグループのリーフノードとなるＭＲは、受信したデータパケットのそれ以上の送信を中断する。   3) The MR that becomes the leaf node of the multicast group interrupts further transmission of the received data packet by the node that has left the multicast group.

４)前記ＧＭの役割を行なわないＧＣが、マルチキャストグループを脱退したノードＭらによって１つのＧＭまたはＭＲである子ノードのみを有するようになった場合には、そのＧＣはＧＣ更新メッセージを送信する。前記ＧＣ更新メッセージを受信したＧＭは、自分が新しいＧＣの役割を行なう。また、前記ＧＭはＺＣにＧＣが変更されたことを意味するＧＣ更新確認メッセージを送信する。   4) When a GC that does not perform the role of the GM has only one child node that is one GM or MR by the node M or the like that has left the multicast group, the GC transmits a GC update message. . The GM that has received the GC update message performs the role of a new GC. The GM transmits a GC update confirmation message indicating that the GC has been changed to the ZC.

５)前記ＧＣ更新メッセージを受信したＭＲは、ＭＲまたはＧＭである子ノードの個数を数える。ＧＭまたはＭＲである子ノードが少なくとも２つであれば、前記ＭＲは自分が新しいＧＣの役割を行なう。また、前記ＭＲは、ＺＣにＧＣが変更されたことを意味するＧＣ更新確認メッセージを送信する。ＧＭまたはＭＲである子ノードが１つであれば、前記ＭＲは、前記ＧＣ更新メッセージをＧＭまたはＭＲである子ノードに送信する。   5) The MR that has received the GC update message counts the number of child nodes that are MR or GM. If there are at least two child nodes that are GM or MR, the MR will act as a new GC. The MR transmits a GC update confirmation message indicating that the GC has been changed to the ZC. If there is one child node that is GM or MR, the MR transmits the GC update message to the child node that is GM or MR.

６)マルチキャストグループを脱退したＧＭが子ノードであるＧＭまたはＭＲを１つも有しない場合には、ＭＲＴを削除する。もし、マルチキャストグループを脱退したＧＭが少なくとも１つのＧＭやＭＲを有するようになれば、ＭＲの役割を行なう。   6) If the GM that has left the multicast group has no GM or MR that is a child node, the MRT is deleted. If the GM that has left the multicast group has at least one GM or MR, it plays the role of MR.

７)子ノードであるＧＭまたはＭＲが全てマルチキャストグループを脱退した場合、ＭＲ(父ノード)はＭＲＴを削除する。   7) When all the child nodes GM or MR leave the multicast group, the MR (father node) deletes the MRT.

４.データパケット送信のメカニズム
図１０は、本発明の第３実施形態に係るマルチキャストグループにデータパケットを送信する例を示す図面である。 4. Mechanism of Data Packet Transmission FIG. 10 is a diagram illustrating an example of transmitting a data packet to a multicast group according to the third embodiment of the present invention.

ノードＪは、マルチキャストグループに送信するデータパケットが発生すれば、ノードＨに前記データパケットをユニキャストする（段階Ｓ１０００）。前記ノードＨは、送信されたデータパケットをノードＣにユニキャストする（段階Ｓ１００２）。前記ノードＣは、ＧＣの役割を行なうので、送信されたデータパケットをＺＣにユニキャストしない。その代わりに、前記ノードＣは、送信されたデータパケットを子ノード(ノードＤ、ノードＨ、ノードＬ)にブロードキャストする（段階Ｓ１００４）。   If a data packet to be transmitted to the multicast group is generated, the node J unicasts the data packet to the node H (step S1000). The node H unicasts the transmitted data packet to the node C (step S1002). Since the node C plays a role of GC, the transmitted data packet is not unicast to the ZC. Instead, the node C broadcasts the transmitted data packet to the child nodes (node D, node H, node L) (step S1004).

ノードＣからデータパケットを受信したノードＬは、自分の上位階層に前記データパケットを送信する。また、前記ノードＬは、ＧＭまたはＭＲ状態である子ノードがあるので、前記データパケットを再ブロードキャストする（段階Ｓ１００６）。   The node L that has received the data packet from the node C transmits the data packet to its own upper layer. The node L rebroadcasts the data packet because there is a child node in a GM or MR state (step S1006).

前記データパケットを受信したノードＭは、ＭＲ状態であるから、自分の上位階層に前記データパケットを送信しない。ただし、ノードＭは、ＧＭまたはＭＲである子ノードがあるので、前記データパケットを再ブロードキャストする（段階Ｓ１００８）。ノードＮは、受信したデータパケットを自分の上位階層に送信し、リーフノードであるので、前記データパケットを再ブロードキャストしない。ノードＯは、受信したデータパケットを廃棄する。   Since the node M receiving the data packet is in the MR state, it does not transmit the data packet to its own upper layer. However, since there is a child node that is GM or MR, the node M rebroadcasts the data packet (step S1008). Since the node N transmits the received data packet to its upper layer and is a leaf node, the node N does not rebroadcast the data packet. The node O discards the received data packet.

前記データパケットを受信したノードＤとノードＨもまた、前記ノードＬが行なう動作と同じ動作を行なうので省略する。
以下、ノードＰ(ＧＣの子孫ノードでないノード)から送信するデータパケットが生成される場合について述べる。 The node D and the node H that have received the data packet also perform the same operation as that performed by the node L, and therefore will be omitted.
Hereinafter, a case where a data packet to be transmitted from the node P (a node that is not a descendant node of the GC) is generated will be described.

マルチキャストグループにデータパケットを送信しようとするノードは、前記データパケットをＺＣ(ノードＡ)にユニキャストする。すなわち、ノードＰは、マルチキャストグループに送信するデータパケットが発生すれば、ノードＢに前記データパケットをユニキャストする（段階Ｓ１０１０）。前記ノードＢは、受信したデータパケットをノードＡにユニキャストする（段階Ｓ１０１２）。前記データパケットを受信したノードＡは、前記データパケットをＧＣであるノードＣに送信するために、データパケットをノードＢに送信し（段階Ｓ１０１４）、ノードＢは、前記送信されたデータパケットをノードＣに送信する（Ｓ１０１６段階）。以後行われる過程については省略する。   A node that intends to transmit a data packet to the multicast group unicasts the data packet to ZC (node A). That is, when a data packet to be transmitted to the multicast group is generated, the node P unicasts the data packet to the node B (step S1010). The node B unicasts the received data packet to the node A (step S1012). The node A receiving the data packet transmits the data packet to the node B in order to transmit the data packet to the node C, which is a GC (step S1014), and the node B transmits the transmitted data packet to the node C. C is transmitted (step S1016). Subsequent processes are omitted.

次いで、同じ送信元ノードから複数のデータパケットがマルチキャストグループに送信される場合について述べる。特に、ＧＣの子孫ノードでないノードからデータパケットを送信する場合について述べる。   Next, a case where a plurality of data packets are transmitted from the same transmission source node to the multicast group will be described. In particular, a case where a data packet is transmitted from a node that is not a descendant node of the GC will be described.

前記データパケットを受信したＧＣであるノードＣは、プロキシ探索パケット(Ｐｒｏｘｙ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐａｃｋｅｔ)をクラスターツリーに沿ってノードＡに送信する。前記プロキシ探索パケットは、送信元ノードアドレスと、マルチキャストグループアドレスとを含んでいる。もちろん、前記ノードＡは、プロキシ探索パケットを生成し、前記生成したプロキシ探索パケットをクラスターツリーに沿ってノードＣに送信できる。   The node C, which is the GC that has received the data packet, transmits a proxy search packet to the node A along the cluster tree. The proxy search packet includes a source node address and a multicast group address. Of course, the node A can generate a proxy search packet and transmit the generated proxy search packet to the node C along the cluster tree.

前記ノードＣが送信したプロキシ探索パケットは、送信元ノードとＧＣとを子孫ノードに有する先祖ノードが受信するまでノードＡに送信される。すなわち、前記ノードＢは、送信元ノード(ノードＤ)とノードＣ(ＧＣ)とを子孫ノードに有する先祖ノードである。以後、前記ノードＢがプロキシノードの役割を行なう。すなわち、前記ノードＢには、仮ルーティングテーブルを生成する。前記仮ルーティングテーブルは、マルチキャストグループアドレス、ＧＣアドレス、終了時間、送信元ノードアドレスなどが含まれる。   The proxy search packet transmitted by the node C is transmitted to the node A until the ancestor node having the transmission source node and GC as descendant nodes receives the proxy search packet. That is, the node B is an ancestor node having a transmission source node (node D) and a node C (GC) as descendant nodes. Thereafter, the node B serves as a proxy node. That is, a temporary routing table is generated for the node B. The temporary routing table includes a multicast group address, a GC address, an end time, a source node address, and the like.

以後、前記ノードＢは、ノードＣから受信したデータパケットをノードＡに送信せずに、仮ルーティングテーブルを利用しノードＣに直接送信する。   Thereafter, the node B transmits the data packet received from the node C directly to the node C using the temporary routing table without transmitting the data packet to the node A.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the technical idea which concerns on this invention, and they also belong to the technical scope of this invention.

複数のノードから構成されたジグビーネットワークを示す図である。It is a figure which shows the ZigBee network comprised from the some node. 本発明に係るジグビーネットワークを構成している各ノードの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of each node which comprises the ZigBee network which concerns on this invention. 本発明の第１実施形態において、マルチキャストグループの加入を要請したノードが発生した場合、各ノードで行われる動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation performed in each node when a node requesting to join a multicast group occurs in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態において、マルチキャストグループの脱退を要請したノードが発生した場合、各ノードで行われる動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation performed in each node when a node that requests withdrawal of a multicast group occurs in the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態において、マルチキャストグループを構成しているグループコーディネイター(ＧＣ)の役割を行なうノードを更新する過程を示す図である。In the first embodiment of the present invention, it is a diagram showing a process of updating a node acting as a group coordinator (GC) constituting a multicast group. 本発明の第１実施形態において、マルチキャストグループを構成しているＧＣが脱退を要請した場合、各ノードで行われる動作を示す図である。In 1st Embodiment of this invention, when GC which comprises the multicast group requests withdrawal, it is a figure which shows the operation | movement performed by each node. 本発明の第３実施形態において、マルチキャストルーティングテーブルの一例を示す図である。In 3rd Embodiment of this invention, it is a figure which shows an example of a multicast routing table. 本発明の第３実施形態において、ジグビーネックワークを構成しているノードで格納しているマルチキャストルーティングテーブルを示す図である。It is a figure which shows the multicast routing table stored in the node which comprises ZigBee neckwork in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態において、マルチキャストグループの加入を要請したノードが発生した場合、各ノードで行われる動作を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation performed in each node when a node requesting to join a multicast group occurs in the third embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態において、マルチキャストグループにデータパケットを送信する場合、各ノードで行われる動作を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation performed in each node when a data packet is transmitted to a multicast group in the third embodiment of the present invention.

Claims (42)

複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、
前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、
前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、
前記副マルチキャストルータが前記マルチキャストグループに加入を要請する場合、自分の状態を前記マルチキャストコーディネイターに変更することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法。 In a ZigBee network composed of multiple nodes,
Generating a multicast group composed of at least two nodes of the plurality of nodes, and setting a multicast coordinator for managing the multicast group among the nodes constituting the multicast group. ,
The multicast group is selected from at least a multicast router that interconnects the multicast coordinator, a multicast member that has requested to join the multicast group, the multicast member, and the multicast member and the multicast coordinator. Including one,
The ZigBee network includes a ZigBee coordinator, and a secondary multicast router that connects the ZigBee coordinator and the multicast coordinator,
A management method of a ZigBee network, wherein when the secondary multicast router requests to join the multicast group, its own state is changed to the multicast coordinator. 複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、
前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、
前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、
前記ジグビーコーディネイターまたは前記副マルチキャスタールータがマルチキャストグループに加入を要請する場合、自分の状態を前記マルチキャストコーディネイターに変更すると同時に、現在のマルチキャストコーディネイターにマルチキャストコーディネイター変更を通知するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを送信することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法。 In a ZigBee network composed of multiple nodes,
Generating a multicast group composed of at least two nodes of the plurality of nodes, and setting a multicast coordinator for managing the multicast group among the nodes constituting the multicast group. ,
The multicast group is selected from at least a multicast router that interconnects the multicast coordinator, a multicast member that has requested to join the multicast group, the multicast member, and the multicast member and the multicast coordinator. Including one,
The ZigBee network includes a ZigBee coordinator, and a secondary multicast router that connects the ZigBee coordinator and the multicast coordinator,
When the ZigBee coordinator or the secondary multicast router requests to join a multicast group, it changes its own status to the multicast coordinator, and simultaneously transmits a multicast coordinator update message notifying the multicast coordinator of the multicast coordinator change. The management method of the ZigBee network characterized by this. 前記マルチキャストコーディネイターは、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうちの残りのノードを子孫ノードに有する先祖ノードとして設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method of managing a ZigBee network according to claim 1 or 2, wherein the multicast coordinator sets the remaining nodes of the nodes constituting the multicast group as ancestor nodes having descendant nodes. . 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、マルチキャストグループアドレスを割り当てられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method of managing a ZigBee network according to claim 1 or 2, wherein a node constituting the multicast group is assigned a multicast group address. 複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、
前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、
前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、
非マルチキャストグループメンバーがマルチキャストグループに加入を要請する場合、非マルチキャストグループメンバーは、加入要請メッセージを父ノードに送信し、
前記加入要請メッセージを受信した父ノードが、マルチキャストメンバー、マルチキャストルータ、マルチキャストコーディネイター、または副マルチキャスタールータであれば、前記父ノードは、マルチキャストグループアドレスが含まれた加入応答メッセージを、前記加入要請メッセージを送信したノードに送信することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法。 In a ZigBee network composed of multiple nodes,
Generating a multicast group composed of at least two nodes of the plurality of nodes, and setting a multicast coordinator for managing the multicast group among the nodes constituting the multicast group. ,
The multicast group is selected from at least a multicast router that interconnects the multicast coordinator, a multicast member that has requested to join the multicast group, the multicast member, and the multicast member and the multicast coordinator. Including one,
The ZigBee network includes a ZigBee coordinator, and a secondary multicast router that connects the ZigBee coordinator and the multicast coordinator,
When a non-multicast group member requests to join a multicast group, the non-multicast group member sends a join request message to the father node,
If the father node that has received the join request message is a multicast member, multicast router, multicast coordinator, or secondary multicaster router, the father node sends a join response message including a multicast group address to the join request message. A method for managing a ZigBee network, comprising: transmitting to a node that has transmitted 複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、
前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、
前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、
非マルチキャストグループメンバーがマルチキャストグループに加入を要請する場合、非マルチキャストグループメンバーは、加入要請メッセージを父ノードに送信し、
前記加入要請メッセージを受信した父ノードが非マルチキャストグループメンバーであり、かつ副マルチキャストルータでない場合は、受信した加入要請メッセージを自分の父ノードである第２の父ノードに送信し、
前記第２の父ノードから受信した加入応答メッセージを子ノードに送信し、自分の状態をマルチキャストルータに変更することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法。 In a ZigBee network composed of multiple nodes,
Generating a multicast group composed of at least two nodes of the plurality of nodes, and setting a multicast coordinator for managing the multicast group among the nodes constituting the multicast group. ,
The multicast group is selected from at least a multicast router that interconnects the multicast coordinator, a multicast member that has requested to join the multicast group, the multicast member, and the multicast member and the multicast coordinator. Including one,
The ZigBee network includes a ZigBee coordinator, and a secondary multicast router that connects the ZigBee coordinator and the multicast coordinator,
When a non-multicast group member requests to join a multicast group, the non-multicast group member sends a join request message to the father node,
If the father node that received the subscription request message is a non-multicast group member and is not a secondary multicast router, the received subscription request message is transmitted to the second father node that is the father node;
A management method for a ZigBee network, wherein a join response message received from the second father node is transmitted to a child node, and its own state is changed to a multicast router. 前記加入要請メッセージを受信したノードがジグビーコーディネイターであれば、前記ジグビーコーディネイターは、前記加入要請メッセージを生成したノードがマルチキャストコーディネイターに設定されるように指示することを特徴とする請求項６に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method of claim 6, wherein if the node receiving the join request message is a ZigBee coordinator, the ZigBee coordinator instructs the node that generated the join request message to be set as a multicast coordinator. ZigBee network management method. 複数のノードから構成されたジグビーネットワークにおいて、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから構成されたマルチキャストグループを生成するステップと、前記マルチキャストグループを構成しているノードのうち、前記マルチキャストグループを管理するマルチキャストコーディネイターを設定するステップとからなり、
前記マルチキャストグループは、前記マルチキャストコーディネイター、前記マルチキャストグループに加入を要請したマルチキャストメンバー、前記マルチキャストメンバーとを相互接続したり、前記マルチキャストメンバーと前記マルチキャストコーディネイターとを相互接続したりするマルチキャストルータより選ばれる少なくとも１つを含み、
前記ジグビーネットワークは、ジグビーコーディネイターと、前記ジグビーコーディネイターと前記マルチキャストコーディネイターとを接続する副マルチキャスタールータとを含み、
前記マルチキャストグループを脱退しようとするマルチキャストメンバーがマルチキャストグループのリーフノードであれば、自分の状態を非マルチキャストグループノードに変更し、リーフノードでなければ、自分の状態をマルチキャストルータに変更することを特徴とするジグビーネットワークの管理方法。 In a ZigBee network composed of multiple nodes,
Generating a multicast group composed of at least two nodes of the plurality of nodes, and setting a multicast coordinator for managing the multicast group among the nodes constituting the multicast group. ,
The multicast group is selected from at least a multicast router that interconnects the multicast coordinator, a multicast member that has requested to join the multicast group, the multicast member, and the multicast member and the multicast coordinator. Including one,
The ZigBee network includes a ZigBee coordinator, and a secondary multicast router that connects the ZigBee coordinator and the multicast coordinator,
If the multicast member to leave the multicast group is a leaf node of the multicast group, the state is changed to a non-multicast group node, and if the multicast member is not a leaf node, the state is changed to a multicast router. ZigBee network management method. 前記子ノードの脱退により、マルチキャストルータである父ノードがマルチキャストグループのリーフノードであれば、前記マルチキャストルータは、マルチキャストグループを脱退することを特徴とする請求項８に記載のジグビーネットワークの管理方法。   9. The method of managing a ZigBee network according to claim 8, wherein if the father node, which is a multicast router, is a leaf node of a multicast group due to withdrawal of the child node, the multicast router leaves the multicast group. 子ノードの脱退により、１つのマルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードを有するようになった前記マルチキャストコーディネイターがマルチキャストメンバーの役割を同時に行わない場合には、マルチキャストコーディネイターの役割を中断することを特徴とする請求項８に記載のジグビーネットワークの管理方法。   When the multicast coordinator that has a child node that is a multicast member or a multicast router due to withdrawal of a child node does not perform the role of the multicast member at the same time, the role of the multicast coordinator is suspended. The management method of the ZigBee network according to claim 8. 前記マルチキャストコーディネイターは、１つのマルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードにマルチキャストコーディネイターの変更を指示するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを送信することを特徴とする請求項１０に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method according to claim 10, wherein the multicast coordinator transmits a multicast coordinator update message instructing a multicast coordinator change to one multicast member or a child node that is a multicast router. 前記マルチキャストコーディネイター更新メッセージを受信したノードがマルチキャストメンバーであれば、自分の状態をマルチキャストコーディネイターに変更し、前記マルチキャストコーディネイター更新メッセージを受信したノードがマルチキャストルータであれば、マルチキャストルータまたはマルチキャストメンバーである子ノードの個数をカウントすることを特徴とする請求項１１に記載のジグビーネットワークの管理方法。   If the node that received the multicast coordinator update message is a multicast member, it changes its state to the multicast coordinator, and if the node that received the multicast coordinator update message is a multicast router, it is a multicast router or a child that is a multicast member. 12. The method of managing a ZigBee network according to claim 11, wherein the number of nodes is counted. 前記マルチキャストルータまたはマルチキャストメンバーである子ノードの個数が少なくとも２つであれば、前記マルチキャストルータは自分の状態をマルチキャストコーディネイターに変更し、前記マルチキャストルータまたはマルチキャストメンバーである子ノードが１つであれば、自分の状態を非マルチキャストグループメンバーに変更すると同時に、前記マルチキャストコーディネイター更新メッセージを前記子ノードに送信することを特徴とする請求項１２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   If the number of child nodes that are multicast routers or multicast members is at least two, the multicast router changes its state to a multicast coordinator, and if there is one child node that is the multicast router or multicast member. 13. The method of managing a ZigBee network according to claim 12, wherein the multicast coordinator update message is transmitted to the child node simultaneously with changing its own state to a non-multicast group member. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、自分と直接接続したマルチキャストグループを構成しているノードに関する情報であるビットマップを格納していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The node constituting the multicast group stores a bitmap which is information on the node constituting the multicast group directly connected to the multicast group. ZigBee network management method. 前記ビットマップは、１つの父ノードと、複数個の子ノードのうちのマルチキャストグループを構成するノードとをマーキングすることを特徴とする請求項１４に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The ZigBee network management method according to claim 14, wherein the bitmap marks one father node and a node constituting a multicast group among a plurality of child nodes. マルチキャストグループアドレスが付加されたデータパケットを受信したマルチキャストメンバーは、前記データパケットを父ノードまたは子ノードから受信した場合のみに上位階層に送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The multicast member that receives the data packet to which the multicast group address is added transmits the data packet to an upper layer only when the data packet is received from a father node or a child node. ZigBee network management method. マルチキャストグループアドレスを含むデータパケットを受信したマルチキャストコーディネイターまたは副マルチキャスタールータは、前記データパケットをマルチキャストグループを構成しているマルチキャストクラスターツリー上の子ノードから受信した場合、前記データパケットを廃棄することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The multicast coordinator or secondary multicast router that receives the data packet including the multicast group address discards the data packet when the data packet is received from a child node on the multicast cluster tree that constitutes the multicast group. The management method of the ZigBee network according to claim 1 or 2, characterized by things. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、送信したデータパケットに関する情報を格納していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   3. The ZigBee network management method according to claim 1, wherein the nodes constituting the multicast group store information on transmitted data packets. 前記送信したデータパケットに関する情報は、マルチキャストグループアドレス、送信元アドレス、およびシーケンス番号であることを特徴とする請求項１８に記載のジグビーネットワークの管理方法。   19. The method of managing a ZigBee network according to claim 18, wherein the information about the transmitted data packet is a multicast group address, a transmission source address, and a sequence number. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、送信したデータパケットを処理する父ノードと子ノードとを選択し、前記選択したノードに関する情報を前記データパケットに付加して送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The nodes constituting the multicast group select a father node and a child node that process the transmitted data packet, and transmit information about the selected node added to the data packet. The management method of the ZigBee network of Claim 1 or Claim 2. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、受信したデータパケットを送信したノードのアドレスを前記データパケットに付加して送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The management of the ZigBee network according to claim 1 or 2, wherein the nodes constituting the multicast group add the address of the node that transmitted the received data packet to the data packet and transmit the data packet. Method. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子孫ノードの個数を格納していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   3. The ZigBee network management method according to claim 1, wherein the nodes constituting the multicast group store the number of descendant nodes that are multicast members or multicast routers. 前記マルチキャストグループに加入を要請する非マルチキャストグループノードは、クラスターツリーに沿って前記ジグビーコーディネイターに加入要請メッセージを送信することを特徴とする請求項２２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   23. The method of claim 22, wherein a non-multicast group node requesting to join the multicast group transmits a join request message to the ZigBee coordinator along a cluster tree. 前記加入要請メッセージを受信したジグビーコーディネイターは、新しいマルチキャストコーディネイターを決定し、前記新しく決定したマルチキャストコーディネイターが現在マルチキャストコーディネイターと異なる場合には、マルチキャストコーディネイター変更を通知するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを現在マルチキャストコーディネイターと新しく決定したマルチキャストコーディネイターとに送信することを特徴とする請求項２３に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The ZigBee coordinator receiving the join request message determines a new multicast coordinator, and if the newly determined multicast coordinator is different from the current multicast coordinator, a multicast coordinator update message notifying the multicast coordinator change is newly set with the current multicast coordinator. 24. The method of managing a ZigBee network according to claim 23, wherein transmission is performed to the determined multicast coordinator. 前記ジグビーコーディネイターから加入を許諾する加入応答メッセージを受信した中継ノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子孫ノード個数を１つだけ増加させることを特徴とする請求項２３に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The management method of a ZigBee network according to claim 23, wherein the relay node that has received a join response message for granting a subscription from the ZigBee coordinator increases the number of descendant nodes that are multicast members or multicast routers by one. . 前記マルチキャストグループの脱退を要請するマルチキャストメンバーは、クラスターツリーに沿って前記ジグビーコーディネイターに脱退要請メッセージを送信することを特徴とする請求項２２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method according to claim 22, wherein a multicast member requesting withdrawal of the multicast group transmits a withdrawal request message to the ZigBee coordinator along a cluster tree. 前記脱退要請メッセージを受信したジグビーコーディネイターは、新しいマルチキャストコーディネイターを決定し、前記新しく決定したマルチキャストコーディネイターが現在マルチキャストコーディネイターと異なる場合には、マルチキャストコーディネイター変更を通知するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを現在マルチキャストコーディネイターと新しく決定したマルチキャストコーディネイターとに送信することを特徴とする請求項２６に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The ZigBee coordinator that has received the withdrawal request message determines a new multicast coordinator, and if the newly determined multicast coordinator is different from the current multicast coordinator, a multicast coordinator update message notifying the multicast coordinator change is newly set with the current multicast coordinator. 27. The management method of the ZigBee network according to claim 26, wherein the transmission is performed to the determined multicast coordinator. 前記ジグビーコーディネイターから脱退を許諾する脱退応答メッセージを受信した中継ノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子孫ノード個数を１つだけ減少させることを特徴とする請求項２６に記載のジグビーネットワークの管理方法。   27. The method of managing a ZigBee network according to claim 26, wherein the relay node that has received a withdrawal response message permitting withdrawal from the ZigBee coordinator reduces the number of descendant nodes that are multicast members or multicast routers by one. . 前記マルチキャストグループの脱退を要請して、脱退応答メッセージを受信したマルチキャストメンバーは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子孫ノードの個数が少なくとも１つであれば、自分の状態をマルチキャストルータに変更することを特徴とする請求項２６に記載のジグビーネットワークの管理方法。   A multicast member who requests withdrawal of the multicast group and receives a withdrawal response message changes its state to a multicast router if the number of descendant nodes which are multicast members or multicast routers is at least one. 27. The method of managing a ZigBee network according to claim 26, wherein 前記マルチキャストグループに送信するデータパケットが発生すれば、前記ジグビーネットワークを構成するノードのうちのいずれか１つが、前記データパケットをジグビーコーディネイターまたはマルチキャストコーディネイターのうちのいずれかに送信することを特徴とする請求項２２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   If a data packet to be transmitted to the multicast group occurs, any one of the nodes constituting the ZigBee network transmits the data packet to either a ZigBee coordinator or a multicast coordinator. The management method of the ZigBee network according to claim 22. 前記マルチキャストグループを構成しているノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードの個数を格納していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method of managing a ZigBee network according to claim 1 or 2, wherein the nodes constituting the multicast group store the number of child nodes that are multicast members or multicast routers. 前記マルチキャストグループに加入を要請したノードから受信した加入要請メッセージは、マルチキャストグループを構成しているノードまたはジグビーコーディネイターに到達するまで送信することを特徴とする請求項３１に記載のジグビーネットワークの管理方法。   32. The method of managing a ZigBee network according to claim 31, wherein a join request message received from a node requesting to join the multicast group is transmitted until reaching a node or a ZigBee coordinator constituting the multicast group. . 前記加入要請メッセージを受信したマルチキャストグループを構成しているノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードの個数を１つだけ増加させることを特徴とする請求項３２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   33. The method of managing a ZigBee network according to claim 32, wherein the nodes constituting the multicast group that has received the join request message increase the number of child nodes that are multicast members or multicast routers by one. . 前記加入要請メッセージを受信したジグビーコーディネイターは、新しく決定したマルチキャストコーディネイターが現在マルチキャストコーディネイターと異なる場合には、新しく決定したマルチキャストコーディネイターと現在マルチキャストコーディネイターとにマルチキャストコーディネイター変更を通知するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを送信することを特徴とする請求項３２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   When the newly determined multicast coordinator is different from the current multicast coordinator, the ZigBee coordinator that has received the join request message transmits a multicast coordinator update message notifying the multicast coordinator change to the newly determined multicast coordinator and the current multicast coordinator. The management method of the ZigBee network according to claim 32. 前記加入要請メッセージを受信したジグビーコーディネイターから前記マルチキャストコーディネイターに順次に送信される新しく加入したノードのアドレスが付加されたマルチキャストコーディネイター変更を指示するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを受信したノードは、加入を要請したノードが自分の子孫ノードでなければ、自分の父ノードを新しいマルチキャストコーディネイターと決定することを特徴とする請求項３２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The node that has received the multicast coordinator update message instructing the change of the multicast coordinator to which the address of the newly joined node is added, which is sequentially transmitted from the ZigBee coordinator that has received the subscription request message to the multicast coordinator, is the node that requested the subscription The management method of the ZigBee network according to claim 32, wherein if the node is not its own descendant node, its father node is determined as a new multicast coordinator. 前記マルチキャストグループに脱退を要請したノードから受信した脱退要請メッセージは、マルチキャストグループを構成しているノードまたはジグビーコーディネイターに到達するまで送信することを特徴とする請求項３２に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The management method of a ZigBee network according to claim 32, wherein a withdrawal request message received from a node that requested withdrawal from the multicast group is transmitted until reaching a node or a ZigBee coordinator constituting the multicast group. . 前記脱退要請メッセージの受信に応じて脱退応答メッセージを送信したマルチキャストグループを構成しているノードは、マルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードの個数を１つだけ減少させることを特徴とする請求項３６に記載のジグビーネットワークの管理方法。 The node constituting the multicast group that has transmitted the withdrawal response message in response to the receipt of the withdrawal request message decreases the number of child nodes that are multicast members or multicast routers by one. The management method of the ZigBee network according to 6 . 前記ノードの脱退により、１つのマルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードを有するマルチキャストメンバーの役割を行なわないマルチキャストコーディネイターは、前記子ノードにマルチキャストコーディネイター変更を指示するマルチキャストコーディネイター更新メッセージを送信することを特徴とする請求項３７に記載のジグビーネットワークの管理方法。   A multicast coordinator that does not act as a multicast member having a child node that is one multicast member or a multicast router due to the withdrawal of the node transmits a multicast coordinator update message instructing the child node to change the multicast coordinator. The management method of the ZigBee network according to claim 37. 前記マルチキャストコーディネイター更新メッセージを受信したマルチキャストルータが少なくとも２つのマルチキャストメンバーまたはマルチキャストルータである子ノードを有していれば、前記マルチキャストルータはマルチキャストコーディネイターの役割を行なうことを特徴とする請求項３８に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The multicast router acts as a multicast coordinator if the multicast router that has received the multicast coordinator update message has at least two multicast members or child nodes that are multicast routers. ZigBee network management method. 前記マルチキャストグループに送信するデータパケットが発生すれば、前記ジグビーネットワークを構成するノードのうちのいずれか１つが、前記データパケットをジグビーコーディネイターまたはマルチキャストコーディネイターのうちのいずれかに送信することを特徴とする請求項３１に記載のジグビーネットワークの管理方法。   If a data packet to be transmitted to the multicast group occurs, any one of the nodes constituting the ZigBee network transmits the data packet to either the ZigBee coordinator or the multicast coordinator. The management method of the ZigBee network according to claim 31. 前記マルチキャストコーディネイターの子孫ノードでないソースノードから前記マルチキャストグループに送信するデータパケットが少なくとも２つ以上発生すれば、前記送信元ノードとマルチキャストコーディネイターとを子孫ノードに有する先祖ノードが決定されることを特徴とする請求項４０に記載のジグビーネットワークの管理方法。   An ancestor node having the source node and the multicast coordinator as descendant nodes is determined if at least two data packets to be transmitted to the multicast group are generated from a source node that is not a descendant node of the multicast coordinator. The management method of the ZigBee network according to claim 40. 前記送信元ノードは、前記先祖ノードにデータパケットを送信することを特徴とする請求項４１に記載のジグビーネットワークの管理方法。   The method of managing a ZigBee network according to claim 41, wherein the transmission source node transmits a data packet to the ancestor node.
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