JP4369459B2 - 複数のサービスノードへのディスジョイントなルートを発見する方法および装置 - Google Patents
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Description
*このRREQメッセージは、特定の宛て先の代わりに任意のゲートウェイへのルートについての要求を含んでいる。
*このRREQは、発見されたルートを、あるメトリクスに基づいてあるゲートウェイへの利用可能な最良のルートと比較し、どの程度有利でないかを示す基準または程度を指定するパス拡張パラメータを含んでいる。これにより、発信元MNは、複数のゲートウェイへの利用可能な最良なルートがディスジョイントではないときに要求される、発見されたルートの質(または質判定用パラメータ)を調整することができる。
RREQを受信する他のMNは、パス拡張パラメータを認識し、それを適切に転送する。さらにまた、RREQメッセージを中継するそれぞれのMNは、自身のIDを追加する。従って、あるGWが最終的にこのRREQを受信すると、そのメッセージには、そのソースからそのGWまでの記録された全ルートが含まれている。受信したそれぞれのRREQについて、GWはその記録されたルートをRREQからあるルート応答(RREP)メッセージへコピーし、それをソースMNへ返却する。
*1つは、アドホックネットワークにおけるMNからインターネットへのパスには、単一障害点(リンク、中継ノードまたはGW)は存在しない。あるリンク、中継ノードまたはGWに障害が発生すると、ソースMNは、このインターネットへ向かう代わりのパスを依然として使用することができる。このことは、通信について高い信頼性が要求される場合、例えば危機的状況においては特に重要である。さらにまた、単一障害点を回避することによって、セッションがより長い間、遮断されてしまうということが少なくなるので、サービスの質が向上する。
*もう1つは、2つ以上のトラフィックフローに対して中継ノード、リンクまたはGWを使用しない(MNのトラフィック以外を無視する)ので、ディスジョイントなルートを使用することにより、相異なるGWにわたるきわめて効率的なロードバランシングが可能になる。これにより、サービスの質がさらに向上する。
このステップは先の実施形態における一番上の符号500に対応しているが、以下において説明するように幾分異なっている。この実施形態におけるRREQメッセージには、ソースMNのID(例えばIPアドレス)とシーケンス番号とが含まれている。このシーケンス番号は第1のRREQの場合はゼロに設定されて、あるMNが送信し、このMNによって送信される新たな各RREQの場合はインクリメントされる。RREQメッセージにおけるユニークなIDとシーケンス番号とによって、他のMNがこのメッセージを受信してそのメッセージが重複しているかどうかを検出することが可能になる。これは、RREQがソースから相異なるルートを介して宛て先へ転送されるときに生じる。
このステップは、先の実施形態の符号510、530および550に対応している。ただ異なる点があるため、以下のように説明する。一般に、RREQメッセージを中継する各MNは、自身のIDを追加する。これにより、このメッセージを受信した任意のノードは、そのメッセージがこれまでに通ったパスへトレースバックすることができる。さらに、ノードは、発信元ID、シーケンス番号および中継されたそれぞれのRREQメッセージのルートトレースがテーブルに記憶する。「記憶部をクリーンな状態に保つ」ために、データは、所定の時間、例えば3秒のような短い時間だけ記憶される。データが記憶される時間は、すでに不要となったデータで記憶部があふれることを防止するために十分短くなるように選択すべきである。しかし他方で、データは、ある要求が循環し続けることを防止するために十分に長い間記憶されるべきである。これにより、記憶部がクリアされる前に、すでに受信したものとして認識することができる。適切な時間パラメータは、ネットワークのサイズと複雑度とに依存しており、適切に選択することができる。
*新しいメッセージである場合(すなわち、そのテーブルにこのソースMNについての情報がないか、または、そのテーブルに記憶されているこのソースMNについてのシーケンス番号が、受信したメッセージのシーケンス番号よりも小さい場合)、MNはそれを隣接する全てのノードへ転送する。
*古いメッセージである場合(すなわち、そのテーブルに記憶されているこのソースMNについてのシーケンス番号が、受信したメッセージのシーケンス番号よりも大きい場合)、MNはそのメッセージを破棄する。
*重複したメッセージである場合(すなわち、そのテーブルに記憶されているこのソースMNについてのシーケンス番号が、受信したメッセージのシーケンス番号に等しい場合)、MNは、このメッセージを単に転送し、通ったパスが先の重複メッセージのパスとは異なり、かつ、ソースMNへの既知の最短ルートよりも長くない場合には、nを加える。そうでない場合、そのメッセージは破棄される。さらにいくつかのメッセージは、ループに入った場合、すなわち受信MNが、受信したRREQのルート記録の中に自身のIDを発見した場合には破棄される。
これは先の実施形態の動作520に対応している。RREQメッセージを受信したゲートウェイは、中継MNに類似した方法でそれを処理する。中継MNのように、受信した要求が破棄すべきものであるか、または「別の処理」に値するものであるかどうか(言い換えれば、「有効な」ルート要求とみなされるかどうか)をチェックする。しかしながら、中継ノードとは異なり、サービスノードにおける別の処理は、ルート要求をさらに配信するのではなく、ルート応答を発行して返却することである。ルート要求が送信されるかどうか(ルート要求が「有効」であるかどうか)のチェックは、受信したルート要求が中継ノードによってさらに配信されるべきものであるかどうかをチェックするために、同じようなやり方で部分的に行われる。同様に、最初に、すでに受信したルート要求の発信元ノードと同じであるかどうかがチェックされる。そうでない場合には、ルート応答が返却される。
このステップは先の実施形態において詳しく説明した。しかしながら、それは、この実施形態に対応しており、先の実施形態における図3に関連して説明した実施形態の動作330にも対応している。nにも依存するが、ソースMNは、表1の最後の3行に示されているように、異なるGWから複数のルートについて複数のRREPを受信する。この例では、nがゼロであるときには、3つの全てのGWへのディスジョイントなルートは存在しない。ノードディスジョイントなルートは、GW1およびGW2(表1の第2列に太字で示されているS−A−B−GW1およびS−C−D−GW2)、または、GW1およびGW3(S−A−B−GW1およびS−C−E−GW2)だけである。
Claims (16)
- 複数のノードを含むアドホックネットワークにおいて、あるモバイルノードから、前記モバイルノードにサービスを提供することのできる複数のサービスノードへのルートを発見する方法であって、
前記モバイルノードからルート要求を送信するステップであって、前記ルート要求は、個々のサービスノードを宛て先として指定するのではなく、発見できる任意のサービスノードへのルートを指定するものである、ステップと、
前記ネットワークの前記ノードにより前記ルート要求を配信するステップであって、該ルート要求をさらに配信する各ノードは、自身のIDを前記ルート要求に付与するものである、ステップと、
あるルート要求があるサービスノードへ到達すると、前記モバイルノードから前記サービスノードへの前記ルート要求のトレースを含んだルート応答を返却するステップと、
前記モバイルノードが受信した前記ルート応答に基づいて、互いにリンクを共有しないルートであるリンクディスジョイントないくつかのルートを決定するステップであって、前記ルート要求は、発見されたルートが有するあるメトリクスの値と、当該メトリクスに関して最良となるパスが有する値との間の差分の大きさを表すパス拡張パラメータを含むものである、ステップと、
前記モバイルノードが受信した前記ルート応答が、十分な数のリンクディスジョイントなルートに対応していない場合に、前記パス拡張パラメータの値をインクリメントすることにより得られる新たな値の前記パス拡張パラメータを含む新たなルート要求を発行するステップと
を含む方法。 - 各ノードが、あるルート要求を中継し該ルート要求のトレースルートを記憶するステップと、
あるルート要求があるノードに再び到達すると、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えない場合に限り、当該ノードが前記ルート要求を転送するステップと
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記ルート要求を特定するシーケンス番号を、新たに発行されたルート要求のそれぞれに付与するステップと、
各ノードが、あるルート要求を中継し、前記ルート要求の発信元モバイルノードと前記シーケンス番号とトレースルートとを記憶するステップと、
ある中継ノードがあるルート要求を受信した場合、
前記要求の発信元であるノードからのあるルート要求に対応する情報が、前記モバイルノードの記憶部に記憶されていない場合に、前記ルート要求を転送するステップと、
前記要求の発信元ノードからのある要求がすでに記憶されている場合、受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記中継ノードの記憶部に記憶されていないときに、前記ルート要求を転送するステップと、
受信した前記ルート要求の1つよりも大きいシーケンス番号に対応する情報が前記中継ノードの記憶部に記憶されている場合に、前記ルート要求を破棄するステップと、
受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記中継ノードの記憶部に記憶されている場合には、前記ルート要求の経由してきたパスが前記中継ノードに記憶されている先のルート要求の示すパスとは異なっているとともに、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えないときに限り、前記ルート要求を転送するステップと
のうちの1つ以上を実行することにより、前記ルート要求を転送するべきものであるかまたは破棄するべきものであるかをチェックするステップと
をさらに含む請求項1または2に記載の方法。 - 前記ルート応答が、全てのサービスノードまたは所定の数のサービスノードへのリンクディスジョイントなルートを含んでいないことと、
前記ルート応答が、リンクディスジョイントなルートを含んでいるものの、互いに中継ノードを共有しないルートであるノードディスジョイントなルートを含んでいないことと
のうちの1つ以上を満たす場合に、インクリメントされたパス拡張パラメータを有する新たなルート要求を送信するステップをさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 複数のリンクディスジョイントなルートが前記方法により発見された場合、前記パス拡張パラメータのメトリクスに基づいて最も有利な、通信のためのルートを選択するステップをさらに含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 複数のノードを含むアドホックネットワークにおいて、あるモバイルノードから、前記モバイルノードへサービスを提供することのできる複数のサービスノードへのルートを発見するモバイルノードであって、
前記モバイルノードからあるルート要求を送信する送信モジュールであって、前記ルート要求は、個々のサービスノードを宛て先として指定するのではなく、発見できる任意のサービスノードへのルートを指定するものであり、前記ルート要求は、前記ネットワークの前記ノードによって配信されるものであり、各ノードは、自身のIDを前記ルート要求に付与し該ルート要求をさらに配信するものであり、あるルート要求があるサービスノードへ到達すると、あるルート応答が返却され、前記ルート応答は、前記モバイルノードから前記サービスノードへの前記ルート要求のトレースを含むものである、送信モジュールと、
前記モバイルノードが受信した前記ルート応答に基づいて、互いにリンクを共有しないルートであるリンクディスジョイントないくつかのルートを決定する決定モジュールであって、前記ルート要求は、発見されたルートが有するあるメトリクスの値と当該メトリクスに関して最良となる既知の利用可能なルートが有する値との間の差分の大きさを表すパス拡張パラメータを含むものである、決定モジュールと、
前記モバイルノードが受信した前記ルート応答が、十分な数のリンクディスジョイントなルートに対応していない場合に、前記パス拡張パラメータの値をインクリメントすることにより得られる新たな値の前記パス拡張パラメータを含む新たなルート要求を発行する再発行モジュールと
を備えるモバイルノード。 - あるルート要求を中継するときに、前記ルート要求のトレースルートを記憶する記憶モジュールと、
あるルート要求を再び受け取ると、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えない場合に限り、前記ルート要求を転送する転送モジュールと
をさらに備える請求項6に記載のモバイルノード。 - 請求項6または7に記載のモバイルノードであって、
前記ルート要求を特定するシーケンス番号を、新たに発行されたルート要求のそれぞれに付与するモジュールと、
ルート要求メッセージを中継する場合に、発信元モバイルノードと前記シーケンス番号とトレースルートとを記憶する記憶モジュールと、
前記モバイルノードがあるルート要求を受信した場合、
前記要求の発信元であるノードからのあるルート要求に対応する情報が、前記モバイルノードの記憶部に記憶されていない場合に、前記ルート要求を転送するステップと、
前記要求の発信元ノードからのある要求がすでに記憶されている場合、受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記モバイルノードの記憶部に記憶されていないときに、前記ルート要求を転送するステップと、
受信した前記ルート要求の1つよりも大きいシーケンス番号に対応する情報が前記モバイルノードの記憶部に記憶されている場合に、前記ルート要求を破棄するステップと、
受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記モバイルノードの記憶部に記憶されている場合には、前記ルート要求の経由したパスが前記モバイルノードに記憶されている先のルート要求の示すパスとは異なっているとともに、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えないときに限り、前記ルート要求を転送するステップと
のうちの1つ以上を実行することにより、前記ルート要求を転送するべきものであるかまたは破棄するべきものであるかをチェックするモジュールと
をさらに備えるモバイルノード。 - 前記ルート応答が、全てのサービスノードまたは所定の数のサービスノードへのリンクディスジョイントなルートを含んでいないことと、
前記ルート応答が、リンクディスジョイントなルートを含んでいるものの、互いに中継ノードを共有しないルートであるノードディスジョイントなルートを含んでいないことと
のうちの1つ以上を満たす場合に、インクリメントされたパス拡張パラメータを有する新たなルート要求を送信する送信モジュールをさらに備える請求項6〜8のいずれか一項に記載のモバイルノード。 - 複数のリンクディスジョイントなルートが前記方法により発見されると、パス拡張パラメータのメトリクスに基づいて最も有利な、通信のためのルートを選択するモジュールをさらに備える請求項6〜9のいずれか一項に記載のモバイルノード。
- 請求項6〜10のいずれか一項に記載のモバイルノードからメッセージを受信する、モバイルネットワークにおける中継ノードであって、
複数の前記中継ノードを含むアドホックネットワークにおいて、前記モバイルノードから、前記モバイルノードへサービスを提供することのできる複数のサービスノードへのルートを発見するためのものであり、
前記モバイルノードまたは別の中継ノードからルート要求を受信する受信モジュールであって、前記ルート要求は、個々のサービスノードを宛て先として指定するのではなく、発見できる任意のサービスノードへのルートを指定するものであり、前記ルート要求は、前記ネットワークの前記中継ノードにより配信されるものであり、各ノードは、自身のIDを前記ルート要求に付与し該ルート要求をさらに配信するものであり、あるルート要求があるサービスノードへ到達すると、ルート応答が返却され、前記ルート応答は、前記モバイルノードから前記サービスノードへの前記ルート要求のトレースを含むものである、受信モジュールと、
ルート要求メッセージをさらに配信する要求転送モジュールと、
前記サービスノードから前記ルート要求の発信元ノードへあるルート応答を転送する応答転送モジュールであって、前記ルート要求は、発見されたルートが有するあるメトリクスの値と、当該メトリクスに関して最良となるパスが有する値との間の差分の大きさを表すパス拡張パラメータを含むものである、応答転送モジュールと、
中継するルート要求のそれぞれに対し、該ルート要求のトレースルートを記憶する記憶モジュールと、
あるルート要求が前記中継ノードに到達すると、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えない場合に限り、前記ルート要求を転送する転送モジュールと
を備える中継ノード。 - ルート要求メッセージを中継する場合に、発信元モバイルノードと前記シーケンス番号とトレースルートとを記憶する記憶モジュールと、
前記モバイルノードがあるルート要求を受信した場合、
受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記中継ノードの記憶部に記憶されていない場合に、前記ルート要求を転送するステップと、
前記要求の発信元ノードからのある要求がすでに記憶されている場合、受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が前記モバイルノードの記憶部に記憶されていないときに、前記ルート要求を転送するステップと、
受信した前記ルート要求の1つよりも大きいシーケンス番号に対応する情報が前記モバイルノードの記憶部に記憶されている場合に、前記ルート要求を破棄するステップと、
受信した前記ルート要求のシーケンス番号に対応する情報が、前記中継ノードの記憶部に記憶されている場合には、前記ルート要求の経由したパスが前記中継ノードに記憶されている先のルート要求の示すパスとは異なっているとともに、該ルート要求が経由してきたパスと既知の最良のルートとの間の前記メトリクスにおける差分の大きさが、該ルート要求に含まれるパス拡張パラメータの値を超えないときに限り、前記ルート要求を転送するステップと
のうちの1つ以上を実行することにより、前記ルート要求を転送するべきものであるかまたは破棄するべきものであるかをチェックするモジュールと
をさらに備える請求項11に記載の中継ノード。 - 前記メトリクスは、
パスのホップ数と、
パスの遅延時間と、
パスの帯域幅と
のうちの1つである、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記メトリクスは、
パスのホップ数と、
パスの遅延時間と、
パスの帯域幅と
のうちの1つである、
請求項6〜10のいずれか一項に記載のモバイルノード。 - 前記メトリクスは、
パスのホップ数と、
パスの遅延時間と、
パスの帯域幅と
のうちの1つである、
請求項11または12に記載の中継ノード。 - コンピュータ上で、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法を実行することができるコンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータプログラム。
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