JP4708111B2 - アドホック・ネットワーク・システムおよびそのノード装置 - Google Patents
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(1)物やデバイス間の通信
(2)膨大な物やデバイスによる自律的なネットワークの構築が可能
(3)既存の通信インフラに依存しないネットワーク構築が可能
(4)手軽で、一時的に利用するネットワークの構築が可能
といった特徴を有する一方で、トポロジーの変化に対応するための自律性が要求される。現在、上記の特徴や要求を満たすために、アドホック・ネットワークを効果的に形成するための種々のルーティング・プロトコル(アドホック・ルーティング・プロトコル)が提案されている(例えば、下記に示す非特許文献1〜3など)。
まず、本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムのシステム構成について説明する。図1は、複数のノードが自律的にネットワークを構成する本発明のアドホック・ネットワーク・システムの構成を示す図である。同図に示すアドホック・ネットワーク・システムは、当該システムを構成するノード101同士が1以上の無線リンク102で結ばれるとともに、無線リンク102の間を、例えば上述したオン・デマンド型のDSRやAODVといったアドホック・ルーティング・プロトコルに基づく所定の通信が実行されることにより、その機能が発揮される。
つぎに、本システムの特徴について説明する。本発明にかかるアドホック・ネットワーク・システムを構成する各ノードは、通信が発生したときのみ送信元と送信先間の経路を探索・保持する従来のオン・デマンド型のアドホック・ルーティング・プロトコルに加えて、アドホック・ネットワーク・システム内の特定ノードに向けた経路を、通信の有無に関わらず、探索・保持する機能を有している。すなわち、アドホック・ネットワーク・システム内の各ノードは、起動時および数十分から数時間(あるいは、システムによっては1日程度)の間隔で周期的に、各ノードの持つコンフィグレーション情報(後述する図3参照)に登録される特定ノード(例えば、図1のシステム構成における101−y)に向けた経路探索を行う。
図2は、アドホック・ネットワーク・システム内のノード101における経路管理テーブルの一例を示す図表である。同図において、経路管理テーブルは、送信元ノードの識別子21、送信先ノードの識別子22、次ホップ(転送先)ノードの識別子23、状態フラグ24、寿命25、その他26の要素からなり、コンフィグレーション情報(後述の図3参照)に規定される複数の特定ノード宛の経路をN個(Nは任意の自然数であり、コンフィグレーション情報に規定される値)まで保持(登録)することができるようになっている。なお、特定ノード宛の経路については、任意の送信元ノードからのメッセージを受け付けるため、送信元ノードの識別子にはNULLを設定するようにしている。
図3は、各ノードに予め規定されるコンフィグレーション情報の一例を示す図表である。同図に示すコンフィグレーション情報では、任意数の登録が認められる特定ノードの識別子31(31−1,31−2,・・・,31−AA)、特定ノードまでの経路数(ホップ数)として許容される最大経路数32、特定ノード宛の経路を再探索するまでの再探索周期(特定ノードに対する経路管理の周期)33、通常の経路に対する経路寿命(有効期間)34等が規定されている。このコンフィグレーション情報は、アドホック・ネットワーク・システムを構成する各ノードに設定され、後述する経路管理テーブルを作成する際の参照情報となる。
つぎに、アドホック・ネットワーク内のノード101−x(図1参照)が特定ノード101−y(図1参照)に向けた緊要メッセージを通知する際の各ノードにおける処理について図1〜図6を参照して説明する。ここで、図4は、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの処理シーケンスの一例を示す図であり、図5は、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの転送時の経路例を図1のシステム構成図上に示した図であり、図6は、メッセージに付加される制御ヘッダの一例を示す図である。なお、図5に示す経路例では、特定ノード101−y向けの緊要メッセージに対し、各ノードごとにハッチング矢印で示した2個の伝送経路103を確保する場合を一例として示しているが、2個の伝送経路に限定されるものではなく、3個以上の伝送経路を確保するような転送処理を行う場合にも適用できることは勿論である。
つぎに、特定ノードに向けた緊要メッセージが転送される際の、送信先ノードから送信元ノードに戻る経路(以下「リバース経路」という)情報の登録処理について図1、図4および図7を参照して説明する。なお、図7は、リバース経路情報が登録された経路管理テーブルの一例を示す図である。いま、図1において、ノード101−a,101b,101cなどに着目すると、これらのノードは、特定ノード101−y向けの緊要メッセージを転送する中継ノードとして機能する。例えば、ノード101−aおよび101bは、ノード101−xからノード101−yに向けた緊要メッセージを転送する(図4のSQ102およびSQ103)際に、ノード101−xに向けた経路を経路管理テーブルに登録する。具体的には、図7に示すように、特定ノード101−yに向けた緊要メッセージの送信元ノード101−xを送信先ノードとし、当該緊要メッセージを自身に向けて転送した隣接ノードを次ホップ(転送先)ノードとして経路情報テーブルに登録する。以下同様に、ノード101−cは、ノード101−xからノード101−yに向けた緊要メッセージを転送する(図4のSQ104)際に、ノード101−xに向けた経路を経路管理テーブルに登録する。ノード101−yについても同様に、ノード101−x(複数のノードが存在)に向けた経路情報を登録する。
22 送信先ノードの識別子
23 次ホップ(転送先)ノードの識別子
24 状態フラグ
25 寿命
26 その他
31 特定ノードの識別子
32 最大経路
33 再探索周期(特定ノードに対する経路管理の周期)
101−a,101−b,101−c ノード
101−y 特定ノード
101−x 送信元ノード
102 無線リンク
103 伝送経路
104 重複メッセージ受信箇所
Claims (10)
- オン・デマンド型のルーティング・プロトコルに基づいて複数のノード装置が自律的にネットワークを形成するアドホック・ネットワーク・システムにおいて、
前記ノード装置は、特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記経路情報は、通信の有無に関わらず生成されて前記経路管理テーブルに保持され、
前記ノード装置は、前記特定ノード装置に向けた特定の要求条件を有する緊要メッセージを転送する際に、前記経路管理テーブルに保持される複数の次転送先ノードに向けて同報送信を行うことを特徴とするアドホック・ネットワーク・システム。 - オン・デマンド型のルーティング・プロトコルに基づいて複数のノード装置が自律的にネットワークを形成するアドホック・ネットワーク・システムにおいて、
前記ノード装置は、特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記経路情報は、通信の有無に関わらず生成されて前記経路管理テーブルに保持され、
前記ノード装置は、前記特定ノード装置に向けた特定の要求条件を有する緊要メッセージが転送される際の、送信先ノードから送信元ノードに戻る経路(リバース経路)情報を前記経路管理テーブルに一時的に保持することを特徴とするアドホック・ネットワーク・システム。 - 前記ノード装置には、前記特定ノード装置の識別子の情報と、該特定ノード装置までの経路数(ホップ数)として許容される最大経路数と、を含むコンフィギュレーション情報が具備され、
前記ノード装置は、前記経路管理テーブルに保持すべき経路情報を前記コンフィギュレーション情報に基づいて決定することを特徴とする請求項1または2に記載のアドホック・ネットワーク・システム。 - 前記ノード装置は、前記コンフィギュレーション情報に保持される最大経路数の情報に基づいて自身が受信した重複メッセージの廃棄処理を行うことを特徴とする請求項3に記載のアドホック・ネットワーク・システム。
- 前記コンフィギュレーション情報には、経路情報の寿命時間を示す情報がさらに具備され、
前記ノード装置は、前記経路管理テーブルに保持されている経路情報を前記寿命時間に基づいて管理することを特徴とする請求項3または4に記載のアドホック・ネットワーク・システム。 - オン・デマンド型のルーティング・プロトコルに基づいて自律的にネットワークを形成するアドホック・ネットワーク・システムを構成するノード装置において、
通信の有無に関わらず生成され、自身とは異なる特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記特定ノード装置に向けた特定の要求条件を有する緊要メッセージを転送する際に、前記経路管理テーブルに保持される複数の次転送先ノードに向けて同報送信を行うことを特徴とするノード装置。 - オン・デマンド型のルーティング・プロトコルに基づいて自律的にネットワークを形成するアドホック・ネットワーク・システムを構成するノード装置において、
通信の有無に関わらず生成され、自身とは異なる特定ノード装置に向けたメッセージを中継伝送するための複数の次転送先ノード情報を含む経路情報が保持される経路管理テーブルを備え、
前記ノード装置は、前記特定ノード装置に向けた特定の要求条件を有する緊要メッセージが転送される際の、送信先ノードから送信元ノードに戻る経路(リバース経路)情報を前記経路管理テーブルに一時的に保持することを特徴とするノード装置。 - 前記特定ノード装置の識別子の情報と、該特定ノード装置までの経路数(ホップ数)として許容される最大経路数と、を含むコンフィギュレーション情報をさらに備え、
前記経路管理テーブルに保持すべき経路情報が前記コンフィギュレーション情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項6または7に記載のノード装置。 - 前記ノード装置は、前記コンフィギュレーション情報に保持される最大経路数の情報に基づいて自身が受信した重複メッセージの廃棄処理を行うことを特徴とする請求項8に記載のノード装置。
- 前記コンフィギュレーション情報には、経路情報の寿命時間を示す情報がさらに具備され、
前記ノード装置は、前記経路管理テーブルに保持されている経路情報を前記寿命時間に基づいて管理することを特徴とする請求項8または9に記載のノード装置。
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