JP4939579B2 - Route selection in wireless networks - Google Patents

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本発明は無線ネットワークに関し、特に無線メッシュ型ネットワークに関する。更に詳細には、本発明はオンデマンド型経路選択プロトコルにおける経路要求メッセージの処理に関する。   The present invention relates to a wireless network, and more particularly to a wireless mesh network. More particularly, the present invention relates to processing route request messages in an on-demand route selection protocol.

オンデマンド型経路選択プロトコル、例えばIETFのMANET作業部会により定められたアドホック・オンデマンド距離ベクトル(AODV、Ad Hoc On-demand Distance Vector)経路選択プロトコルは、経路要求及び経路応答の機構を用い、無線メッシュ/アドホック・ネットワーク内の2つのノード間の経路を確立する。送信元ノードがデータ・パケット/フレームを宛先ノードへ送信したいとき、送信元ノードが宛先ノードへの有効経路を有さず当該有効経路を必要とする場合、送信元ノードは、経路要求(RREQ、Route Request)メッセージをネットワークを介して流すことにより宛先への経路を発見する。送信元へ戻る逆方向経路は、ネットワーク内のノードがRREQを受信し転送する際にそれらのノードにより作成される。ノードがRREQを受信すると、(1)受信ノード自身が宛先である、又は(2)受信ノードが宛先への有効経路を有し且つRREQの「宛先のみ(destination only)」「D」フラグが偽に設定されている、の何れかの場合に、受信ノードは経路応答(RREP、Route Reply)メッセージを生成することによりこの要求に応答する。RREPは確立された逆方向経路を通じユニキャストで送信元ノードへ転送される。このようにして中間ノード、及び最終的には送信元ノードで宛先への順方向経路が作成される。確立された経路は、所与の経路寿命の範囲内で使用されない場合に有効期限が切れる。   On-demand route selection protocols, such as the Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV) route selection protocol defined by the IETF MANET Working Group, use route request and route response mechanisms, and wireless Establish a path between two nodes in a mesh / ad hoc network. When the source node wants to transmit a data packet / frame to the destination node, if the source node does not have a valid route to the destination node and needs the valid route, the source node sends a route request (RREQ, Route Request) message is sent through the network to find the route to the destination. The reverse path back to the source is created by the nodes in the network when they receive and forward the RREQ. When the node receives the RREQ, (1) the receiving node itself is the destination, or (2) the receiving node has a valid route to the destination and the “destination only” and “D” flags of the RREQ are false. The receiving node responds to this request by generating a Route Reply (RREP) message. The RREP is forwarded to the source node by unicast over the established reverse path. In this way, the forward path to the destination is created at the intermediate node and finally at the transmission source node. An established path expires when it is not used within a given path lifetime.

AODVでは、RREQメッセージの「宛先のみ」フラグは送信元ノードにより設定され、中間ノードにより変更されない。RREQの「宛先のみ」フラグが送信元ノードにより設定されている場合、中間/受信ノードが宛先ノードへの有効経路を有する場合でさえ、中間ノードはRREQに対しRREPメッセージで応答しない。中間ノードはRREQを自身の近隣へ転送/再送する。宛先ノードがこのRREQに対し応答するだけである。この動作モードでは、送信元ノードと宛先ノードとの間の最新の最適経路は最終的に処理中に発見されるが、経路発見待ち時間は長くなり得る。短い待ち時間は、音声及びビデオ通信のような実時間用途にとって非常に重要である。   In AODV, the “destination only” flag of the RREQ message is set by the source node and is not changed by the intermediate node. If the RREQ “destination only” flag is set by the source node, the intermediate node will not respond to the RREQ with an RREP message, even if the intermediate / receiving node has a valid path to the destination node. The intermediate node forwards / resends the RREQ to its neighbors. The destination node only responds to this RREQ. In this mode of operation, the most recent optimal route between the source node and the destination node is eventually discovered during processing, but the route discovery latency can be long. Short latency is very important for real-time applications such as voice and video communications.

「宛先のみ」フラグが送信元ノードにより設定されない場合、宛先ノードへの有効経路を有する如何なる中間ノードもRREQに対しRREPメッセージで応答する。RREPメッセージは送信元ノードへユニキャストで返送され、宛先ノードへの順方向経路を確立する。RREQ内の「無償RREP」(「G」)フラグが設定されている場合、この中間ノードは無償RREPを宛先ノードへユニキャストする。従って宛先ノードは送信元ノードへの経路を学習する。しかしながら、AODVでは、(中間ノードが宛先ノードへの有効経路を有するので)中間ノードがRREPを生成する場合、中間ノードはRREQを廃棄する。この手法では、送信元ノードが宛先ノードの応答を待つ必要がないので、送信元ノードは宛先ノードへの経路をより迅速に発見し得る。しかしながら、中間ノードにキャッシュされた経路は宛先ノードへの最良経路でないかも知れないので、最良のエンド・ツー・エンド経路は発見されないかも知れない。メトリックは無線ネットワークの動態により変化され得るので、キャッシュされた経路は価値が無くなってしまう。つまり、ネットワーク・トポロジー、経路メトリック、等の変化により、中間ノードにキャッシュされた経路は劣化するか、又はより良いエンド・ツー・エンドメトリックを有する他の経路が利用可能となり他の経路をより価値あるものにし得る。   If the “destination only” flag is not set by the source node, any intermediate node that has a valid path to the destination node will respond to the RREQ with a RREP message. The RREP message is sent back to the source node by unicast to establish a forward path to the destination node. If the “free RREP” (“G”) flag in the RREQ is set, this intermediate node unicasts the free RREP to the destination node. Therefore, the destination node learns the route to the source node. However, in AODV, if the intermediate node generates an RREP (because the intermediate node has a valid path to the destination node), the intermediate node discards the RREQ. In this approach, the source node does not have to wait for the destination node's response, so the source node can find the route to the destination node more quickly. However, the best end-to-end route may not be discovered because the route cached at the intermediate node may not be the best route to the destination node. Since the metric can be changed by the dynamics of the wireless network, the cached path becomes worthless. In other words, due to changes in network topology, route metrics, etc., the route cached on the intermediate node will be degraded, or other routes with better end-to-end metrics will be available and make other routes more valuable Can be something.

本発明により解決される問題は、RREQ及びRREP機構を用い、送信元ノードと1又は複数の宛先ノードとの間の最良経路を迅速に発見する方法である。   The problem solved by the present invention is a method of quickly finding the best path between a source node and one or more destination nodes using RREQ and RREP mechanisms.

本発明は、オンデマンド型プロトコル、例えばAODVで経路要求(RREQ)メッセージを処理/転送し経路応答(RREP)メッセージを作成し、それにより無線メッシュ/アドホック・ネットワークで有意な経路発見遅延/待ち時間を生じることなく最良経路が発見され得る方法及びシステムを開示する。特に、送信元ノードが宛先ノードへの経路を発見したい場合、送信元ノードは、宛先リスト内に宛先ノードを指定しメトリック・フィールドを0に初期化して、ネットワークにRREQメッセージを流布する。RREQメッセージは、宛先ノード毎に新たなフラグ「中間応答(IR)」を有する。送信元ノードは、RREQの流布を開始するときに、宛先ノードへの経路を発見するために、RREQメッセージ内の宛先ノードに対応するフラグを設定する。RREQを流布する間、宛先ノードへの有効経路を有する最初の中間ノードは、RREQメッセージに対しRREPメッセージで応答する。RREPメッセージは送信元ノードへユニキャストで送信され、それにより宛先への一時的順方向経路を迅速に確立する。従って、送信元ノードはこの一時的順方向経路を用い、短い経路発見遅延/待ち時間でデータ・パケット/フレームを送信し得る。最初の中間ノードBはRREQメッセージの「IR」フラグをリセット/クリアし、更新されたRREQメッセージを宛先ノードへ向けて下流へ転送する。RREQの「IR」フラグはリセットされているので、下流の中間ノードが宛先ノードへの有効経路を有する場合でさえ、下流の中間ノードはRREQに応答せず、伝搬するだけである。RREQは最終的に宛先ノードに到着する。宛先ノードは、エンド・ツー・エンドのメトリックに基づき最良の経路/パスを選択し、新たなRREPを送信元ノードへ送信し、送信元ノードと当該宛先ノードとの間の最良経路を確立し得る。最良経路が中間ノードからのRREPを介し確立された一時的順方向経路と異なる場合、最良経路が確立されると、送信元ノードは最良経路を切り替える。   The present invention processes / forwards route request (RREQ) messages and creates route response (RREP) messages in an on-demand protocol, eg, AODV, thereby creating significant route discovery delay / latency in wireless mesh / ad hoc networks. Disclosed are methods and systems in which the best path can be found without causing In particular, when the source node wants to find a route to the destination node, the source node specifies the destination node in the destination list, initializes the metric field to 0, and distributes the RREQ message to the network. The RREQ message has a new flag “intermediate response (IR)” for each destination node. When the transmission source node starts distributing the RREQ, the transmission source node sets a flag corresponding to the destination node in the RREQ message in order to find a route to the destination node. While distributing the RREQ, the first intermediate node that has a valid path to the destination node responds to the RREQ message with an RREP message. The RREP message is sent unicast to the source node, thereby quickly establishing a temporary forward path to the destination. Thus, the source node can use this temporary forward path and transmit data packets / frames with a short path discovery delay / latency. The first intermediate node B resets / clears the “IR” flag in the RREQ message and forwards the updated RREQ message downstream towards the destination node. Since the “IR” flag of the RREQ is reset, the downstream intermediate node does not respond to the RREQ, but only propagates, even if the downstream intermediate node has a valid path to the destination node. The RREQ finally arrives at the destination node. The destination node may select the best route / path based on end-to-end metrics, send a new RREP to the source node, and establish the best route between the source node and the destination node . If the best route is different from the temporary forward route established via RREP from the intermediate node, the source node switches the best route when the best route is established.

システム及び方法が記載され、前記システム及び方法は、無線ネットワーク内の送信元ノードと宛先ノードとの間の経路を発見し、前記送信元ノードにより経路要求メッセージの中間応答フラグを設定する段階;前記無線ネットワークに前記経路要求メッセージを流布する段階;前記宛先ノードへの有効経路を有する第1の中間ノードにより前記経路要求メッセージに対し経路応答メッセージで応答する段階、を有する。システム及び方法は次に、前記経路要求メッセージを更新し;及び前記無線ネットワークに前記経路要求メッセージを再び流布する。前記応答する段階は、結果として前記無線ネットワークの前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の一時的順方向経路を確立する。また、経路応答メッセージが第1の経路応答メッセージになる場合に最良経路を発見するシステム及び方法が記載される。前記最良経路を発見するシステム及び方法は、前記宛先ノードにより受信された経路要求メッセージ内の受信された累積メトリックに基づき、前記宛先ノードと前記送信元ノードとの間の最良経路を前記宛先ノードにより選択する段階;更なる経路応答メッセージを作成する段階;及び前記更なる経路応答メッセージを前記送信元ノードへユニキャストする段階、を更に有する。前記一時的順方向経路が前記最良経路である場合、前記更なる経路応答メッセージは確認として機能し、前記一時的順方向経路が前記最良経路でない場合、前記更なる経路応答メッセージが前記送信元ノードにより受信されると、前記更なる経路応答メッセージは前記最良経路を確立するよう機能する。   A system and method are described, wherein the system and method discovers a route between a source node and a destination node in a wireless network and sets an intermediate response flag in a route request message by the source node; Disseminating the route request message to a wireless network; responding to the route request message with a route response message by a first intermediate node having a valid route to the destination node. The system and method then updates the route request message; and redistributes the route request message to the wireless network. The responding step results in establishing a temporary forward path between the source node and the destination node of the wireless network. Also described is a system and method for finding the best route when the route response message becomes the first route response message. The system and method for discovering the best route includes determining a best route between the destination node and the source node by the destination node based on a cumulative metric received in a route request message received by the destination node. Selecting; further creating a further route response message; and unicasting the further route response message to the source node. If the temporary forward route is the best route, the further route response message acts as a confirmation, and if the temporary forward route is not the best route, the further route response message is the source node. The further route response message functions to establish the best route.

本発明は、図と関連した以下の詳細な記載を読むことにより理解される。   The invention will be understood by reading the following detailed description in conjunction with the figures.

RREQメッセージ・フォーマットの例である。It is an example of a RREQ message format. 本発明の原理による無線メッシュ・ネットワークの概略図である。1 is a schematic diagram of a wireless mesh network according to the principles of the present invention. FIG. 本発明の原理による無線メッシュ・ネットワークの概略図である。1 is a schematic diagram of a wireless mesh network according to the principles of the present invention. FIG. 本発明が用いられる場合を示すオンデマンド型経路選択プロトコルのフローチャートである。It is a flowchart of the on-demand type | mold route selection protocol which shows the case where this invention is used. 本発明の方法のフローチャートである。3 is a flowchart of the method of the present invention. 本発明の原理によるノードのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a node according to the principles of the present invention.

送信元ノード/メッシュ・ポイントは、データ・パケット/フレームを特定の宛先ノードへ送信したい場合に自身の経路選択テーブルの経路を調べる。有効な経路が存在する場合、送信元ノード/メッシュ・ポイントは、データ・パケット/フレームを当該宛先ノードに対し経路選択テーブルで指定された次のホップへ送信する。如何なる有効経路も存在しない場合、送信元ノードは、経路要求(RREQ)メッセージを無線メッシュ/アドホック・ネットワークを介し送信することにより経路発見を開始する。データ・パケット/フレームはノード内で/ノードにより、又はノードが無線アクセス・ポイントである場合にノードと関連付けられた局から生成され得る。場合によっては送信元ノードは複数の宛先ノードへの経路/パスを発見する必要がある。送信元ノードは各宛先に対しRREQを流布するか、又は経路選択オーバーヘッドを減らし、ネットワークに複数の宛先ノード・アドレスを含むリストを埋めこまれた単一のRREQメッセージを流して良い。   A source node / mesh point examines its route selection table path when it wants to transmit a data packet / frame to a specific destination node. If there is a valid path, the source node / mesh point transmits the data packet / frame to the destination node for the next hop specified in the path selection table. If no valid route exists, the source node initiates route discovery by sending a route request (RREQ) message over the wireless mesh / ad hoc network. Data packets / frames may be generated within / by the node or from a station associated with the node if the node is a wireless access point. In some cases, the source node needs to find routes / paths to multiple destination nodes. The source node may distribute an RREQ for each destination or reduce the routing overhead and stream a single RREQ message embedded in the network with a list containing multiple destination node addresses.

図1は、可能な他の形式のRREQメッセージ・フォーマットの例である。RREQメッセージは、例えば生成元/送信元ノード・アドレス、生成元シーケンス番号、宛先ノード・アドレス、及び宛先シーケンス番号(又は、宛先の数、及び宛先アドレスとそれらのシーケンス番号のリスト)、RREQ ID、メッセージID、メッセージ長、有効期間(TTL)、ホップ数、経路選択メトリック、フラグ、及び他の情報を有する。フラグ「宛先のみ」(「D」)及び「無償RREP」(「G」)に加え、本願明細書で「中間応答」(IR)フラグと称される新たなフラグがRREQメッセージに含まれる。「D」及び「G」フラグは従来のAODVのように伝達される。これら2つのフラグは送信元ノードにより設定/使用されず、中間ノード及び宛先ノードにより無視される。ある代案の実施例では、RREQメッセージは「D」及び「G」フラグを全く含まない。RREQメッセージが宛先アドレスのリストを伝達する場合、それぞれ宛先アドレスに対応する複数の「中間応答」フラグがRREQメッセージに含まれる。送信元ノードは、1又は複数の宛先アドレスへの経路を発見したい場合、当該宛先アドレスに対応する「中間応答」(IR)フラグを設定する。留意すべき点は、宛先ノード・アドレスがインターネット・プロトコル(IP)アドレス又は第2層(媒体アクセス制御、MAC)アドレスであり得ることである。ネットワーク状態の変化に適応するため、及びノード間の最良メトリックの経路を維持するために、アクティブな送信元ノードのそれぞれは、任意的に無線メッシュ/アドホック・ネットワークで周期的なRREQメッセージ(保守RREQ)を通信相手の宛先アドレスへ送信して良い。保守RREQ内の「IR」フラグは設定されない。中間ノード及び宛先ノードは、発見段階で非保守RREQを処理するために用いられた規則と同一の規則に従い保守RREQを処理する。   FIG. 1 is an example of another possible type of RREQ message format. The RREQ message includes, for example, a source / source node address, a source sequence number, a destination node address, and a destination sequence number (or a list of destination numbers and destination addresses and their sequence numbers), an RREQ ID, Has message ID, message length, time to live (TTL), number of hops, route selection metric, flags, and other information. In addition to the flags “destination only” (“D”) and “free RREP” (“G”), a new flag, referred to herein as an “intermediate response” (IR) flag, is included in the RREQ message. The “D” and “G” flags are transmitted as in conventional AODV. These two flags are not set / used by the source node and are ignored by the intermediate node and the destination node. In one alternative embodiment, the RREQ message does not include any “D” and “G” flags. When the RREQ message conveys a list of destination addresses, a plurality of “intermediate response” flags corresponding to the destination addresses are included in the RREQ message. When the source node wants to find a route to one or a plurality of destination addresses, it sets an “intermediate response” (IR) flag corresponding to the destination address. It should be noted that the destination node address can be an Internet Protocol (IP) address or a second layer (medium access control, MAC) address. In order to adapt to changes in network conditions and to maintain the best metric path between the nodes, each of the active source nodes optionally has periodic RREQ messages (maintenance RREQ) in the wireless mesh / ad hoc network. ) May be sent to the destination address of the communication partner. The “IR” flag in the maintenance RREQ is not set. The intermediate node and the destination node process the maintenance RREQ according to the same rules used to process the non-maintenance RREQ at the discovery stage.

従って、無線メッシュ・ネットワークで非保守及び保守RREQメッセージの流布の結果として、RREQの生成元(発信元ノード)への逆方向経路が中間ノード及び宛先ノードで確立/更新されることが分かる。非保守RREQメッセージの流布はまた、宛先ノード及び恐らく中間ノードからのRREQメッセージを引き起こす。保守RREQメッセージの流布は、宛先ノードからのRREQメッセージを引き起こす。   Thus, it can be seen that as a result of the dissemination of non-maintenance and maintenance RREQ messages in the wireless mesh network, a reverse path to the RREQ generator (source node) is established / updated at the intermediate node and the destination node. The distribution of unmaintained RREQ messages also causes RREQ messages from the destination node and possibly intermediate nodes. The distribution of the maintenance RREQ message causes the RREQ message from the destination node.

中間ノード又は宛先ノードは、RREQメッセージを受信すると、RREQメッセージが送信元ノードへの現在の逆方向経路より良いメトリックを提供する経路/パスを通過した場合、RREQメッセージが宛先ノードへの逆方向経路を生成するか、又は自身の現在の逆方向経路を更新する。留意すべき点は、各ノードが同一のRREQメッセージ(同一の送信元ノードで発生し同一のRREQ IDを有する)の複数の複製を受信し、各RREQメッセージが送信元ノードから受信/中間/宛先ノードへの異なる経路を通過することである。逆方向経路が生成若しくは変更された場合、又はRREQメッセージの「第一複製」である場合、RREQメッセージは転送される(再送される)。「第一複製」は本願明細書では、RREQメッセージの当該複製が最初の複製である、又は当該受信/中間/宛先ノードが当該特定のRREQメッセージの生成元アドレス及びRREQ IDにより識別された当該特定のRREQメッセージを最初に受信した若しくは見たことを意味する。中間ノードがRREQメッセージを転送する場合、RREQメッセージのメトリック・フィールドは更新され、中間ノードからRREQの送信元ノードへの経路の累積メトリックを反映する。更に、受信したRREQメッセージの宛先ノードのリストに含まれる宛先ノードの宛先ノード用「IR」フラグが設定され、且つ中間ノードが宛先ノードへの有効経路を有する場合、中間ノードはRREQメッセージに対し経路応答RREPメッセージで応答する。この経路応答メッセージは送信元ノードへユニキャストで送信され、宛先ノードへの順方向経路を確立する。送信元ノードは次にこの経路を用い、データ・フレーム/パケットを宛先ノードへ直ちに送信する。中間ノードは、RREQメッセージに対しRREQ宛先ノード・リスト内の宛先ノードへのRREPメッセージで応答する場合、ネットワークに更新されたRREPメッセージを再送する前にRREPメッセージ内の当該宛先ノード用の「IR」フラグをリセット/クリアする。RREPメッセージが送信された後に「IR」フラグがリセットされる理由は、下流の中間ノードからの如何なるRREPメッセージをも抑制するためである。RREQメッセージの流布により伝送された経路に沿った宛先ノードへの有効経路を有する最初の中間ノードは、当該宛先ノードに対しRREPメッセージで応答する。RREQメッセージ内の宛先に対する「IR」フラグがリセット/クリアされた場合、中間ノードは、宛先ノードへの有効経路を有する場合でもRREPメッセージで応答すべきではない。   When an intermediate node or destination node receives an RREQ message, if the RREQ message passes a path / path that provides a better metric than the current reverse path to the source node, the RREQ message is a reverse path to the destination node. Or update its current reverse path. It should be noted that each node receives multiple copies of the same RREQ message (occurring at the same source node and having the same RREQ ID), and each RREQ message is received / intermediate / destination from the source node. To go through different paths to the node. The RREQ message is forwarded (retransmitted) if the reverse path is created or changed, or if it is a “first copy” of the RREQ message. “First Duplicate” means herein that the duplicate of the RREQ message is the first duplicate or that the receiving / intermediate / destination node is identified by the source address and RREQ ID of the particular RREQ message Means that the first RREQ message is received or viewed. When an intermediate node forwards an RREQ message, the RREQ message metric field is updated to reflect the cumulative metric of the path from the intermediate node to the source node of the RREQ. Furthermore, if the “IR” flag for the destination node of the destination node included in the list of destination nodes of the received RREQ message is set and the intermediate node has a valid path to the destination node, the intermediate node routes to the RREQ message. Respond with a reply RREP message. This route response message is transmitted to the source node by unicast to establish a forward route to the destination node. The source node then uses this path to immediately send the data frame / packet to the destination node. If an intermediate node responds to an RREQ message with an RREP message to a destination node in the RREQ destination node list, the “IR” for that destination node in the RREP message before resending the updated RREP message to the network Reset / clear flag. The reason that the “IR” flag is reset after the RREP message is sent is to suppress any RREP message from the downstream intermediate node. The first intermediate node that has a valid route to the destination node along the route transmitted by the distribution of the RREQ message responds to the destination node with an RREP message. If the “IR” flag for the destination in the RREQ message is reset / cleared, the intermediate node should not respond with an RREP message even if it has a valid path to the destination node.

送信元ノードへの逆方向経路を生成/確立した後、宛先ノードはユニキャストRREPメッセージを送信元ノードへ返送する。中間ノードは、RREPメッセージを受信すると宛先ノードへの順方向経路を生成し、そしてRREPメッセージを送信元ノードへ向けて転送する。送信元ノードは、RREPメッセージを受信すると、宛先ノードへの順方向経路を生成する。宛先ノードがより良いメトリックを有する更なるRREQメッセージを受信した場合、宛先ノードは送信元ノードへの自身の経路を新たな経路に更新し、新たなRREPメッセージを更新された経路に沿って送信元ノードへ返送する。新たなRREPメッセージは、送信元ノードから宛先ノードへのより良い(更新された)順方向経路を中間ノードで、そして最終的に送信元ノードで確立する。一旦このより良い順方向経路が確立されると、送信元ノードは当該経路を用いデータを送信する。最終的に、双方向の、最良のエンド・ツー・エンドのメトリックの経路が送信元ノードと宛先ノードとの間に確立される。この手法を用いると、宛先ノードへの有効経路を有する中間ノードがRREPメッセージに対し応答し、送信元ノードは当該RREPメッセージにより確立される宛先ノードへの経路を迅速に得ることができる。当該経路が送信元ノードと宛先ノードとの間の最良のエンド・ツー・エンドのメトリックの経路でない場合、当該経路は後に最良経路に更新される。   After creating / establishing a reverse path to the source node, the destination node returns a unicast RREP message to the source node. When the intermediate node receives the RREP message, it creates a forward path to the destination node and forwards the RREP message toward the source node. When the source node receives the RREP message, it generates a forward path to the destination node. If the destination node receives a further RREQ message with a better metric, the destination node updates its route to the source node with a new route, and sends a new RREP message along the updated route to the source Return to node. The new RREP message establishes a better (updated) forward path from the source node to the destination node at the intermediate node and finally at the source node. Once this better forward path is established, the source node uses the path to transmit data. Finally, a bi-directional, best end-to-end metric path is established between the source node and the destination node. When this method is used, an intermediate node having a valid route to the destination node responds to the RREP message, and the source node can quickly obtain a route to the destination node established by the RREP message. If the route is not the best end-to-end metric route between the source node and the destination node, the route is later updated to the best route.

図2を参照する。図2は無線メッシュ/アドホック・ネットワークの経路要求(RREQ)メッセージの流布を示す。宛先ノードEへの有効経路を有する中間ノードBはRREPメッセージにRREPメッセージで応答する。例として、送信元ノードAが宛先ノードEへの経路を発見しようとする場合を検討する。送信元ノードAは、無線メッシュ/アドホック・ネットワークで設定された「IR」フラグを有する経路要求(RREQ)メッセージを流布する。中間ノードBは既に宛先ノードEへの有効経路B−C−D−Eを有する。中間ノードBは、RREQを受信すると、送信元ノードへの逆方向経路を生成する。当該送信元ノードから、中間ノードBはRREQを逆方向経路/パスの次のホップ(送信元ノードA)として受信する。中間ノードBは宛先ノードEへの有効経路を有し且つRREQの「IR」フラグが設定されているので、中間ノードBはRREQに対しユニキャストRREPで応答する。RREPは宛先ノードEへの順方向経路を送信元ノードA内に確立する。送信元ノードAが中間ノードBからのRREPにより宛先ノードEへの経路/パスを生成すると直ぐに、送信元ノードAは宛先ノードEへ経路A−B−C−D−Eを介しデータ・パケット/フレームを送信し始めることができる。中間ノードBはRREQメッセージの「IR」フラグをリセットし、当該メッセージを更に転送する。「IR」フラグをリセットする理由は、宛先ノードへの有効経路を有する最初の中間ノードのみへ流布されたRREQへの応答を制限するためである。下流の他の中間ノード、例えばC及びDは、「IR」フラグが設定されていないので、RREPによりこのRREQに応答する必要がない。中間ノードF、G、及びHは宛先ノードEへの有効経路を有さないと仮定する。中間ノードF、G、及びHは、流布されたRREQメッセージを受信すると、送信元ノードAへの逆方向経路を生成する。送信元ノードAから、中間ノードF、G、及びHのそれぞれはRREQを逆方向経路の次のホップとして受信する。中間ノードF、G、及びHのそれぞれは、次にRREQメッセージを更に転送する。   Please refer to FIG. FIG. 2 illustrates the dissemination of a route request (RREQ) message in a wireless mesh / ad hoc network. Intermediate node B that has a valid path to destination node E responds to the RREP message with an RREP message. As an example, consider the case where source node A attempts to find a route to destination node E. Source node A disseminates a route request (RREQ) message with an “IR” flag set in the wireless mesh / ad hoc network. The intermediate node B already has an effective path B-C-D-E to the destination node E. When the intermediate node B receives the RREQ, the intermediate node B generates a reverse path to the transmission source node. From the source node, the intermediate node B receives the RREQ as the next hop (source node A) of the reverse path / path. Since intermediate node B has a valid path to destination node E and the RIR “IR” flag is set, intermediate node B responds to RREQ with a unicast RREP. RREP establishes a forward path in source node A to destination node E. As soon as the source node A generates a path / path to the destination node E by RREP from the intermediate node B, the source node A sends the data packet / to the destination node E via the path A-B-C-D-E. You can start sending frames. Intermediate Node B resets the “IR” flag in the RREQ message and forwards the message further. The reason for resetting the “IR” flag is to limit responses to RREQs that are distributed only to the first intermediate node that has a valid path to the destination node. Other intermediate nodes downstream, eg C and D, do not need to respond to this RREQ by RREP because the “IR” flag is not set. Assume that intermediate nodes F, G, and H do not have a valid path to destination node E. When the intermediate nodes F, G, and H receive the distributed RREQ message, they generate a reverse path to the source node A. From source node A, each of intermediate nodes F, G, and H receives RREQ as the next hop in the reverse path. Each of the intermediate nodes F, G, and H then forwards further RREQ messages.

この例では、宛先ノードEは、それぞれ異なる経路A−B−C−D−E、A−F−G−H−Eを伝達するこのRREQの2つの複製を受信する。2つのRREQがA−B−C−D−E、及びA−F−F−G−Eの順に宛先ノードEに到達すると仮定すると、宛先ノードEは先ず、中間ノードEがRREQを経路/パスA−B−C−D−Eで受信すると直ぐに、中間ノードDを通る送信元ノードAへの経路を作成する。この時、送信元ノードAへの逆方向経路が中間ノードB、C、及びDで確立されている。宛先ノードEは経路E−D−C−B−Aに沿ってRREPを送信する。RREPは経路A−B−C−D−Eをリフレッシュするだけである。RREQ宛先リストに何らかの他の宛先ノード、例えばノードIが存在する場合、宛先ノードEは自身を宛先リストから削除し、RREQを(例えばノードIへ)更に転送する。RREQ宛先リストに他の如何なる宛先ノードも存在しない場合、RREQは転送されない。   In this example, the destination node E receives two copies of this RREQ that carry different paths A-B-C-D-E and A-F-G-H-E. Assuming that two RREQs arrive at the destination node E in the order A-B-C-D-E and A-F-F-G-E, the destination node E first has the intermediate node E route the RREQ to the path / path. As soon as it is received by A-B-C-D-E, a route to the source node A passing through the intermediate node D is created. At this time, reverse paths to the source node A are established in the intermediate nodes B, C, and D. The destination node E transmits RREP along the route E-D-C-B-A. RREP only refreshes the path A-B-C-D-E. If there is some other destination node in the RREQ destination list, for example node I, destination node E deletes itself from the destination list and forwards the RREQ further (eg to node I). If there are no other destination nodes in the RREQ destination list, the RREQ is not forwarded.

図3を参照すると、無線ローカル・エリア・メッシュ・ネットワークが示され、宛先ノードEは、(1)RREQをA−B−C−D−Eを通じて受信するとRREPを返送し、(2)新たなRREPを送信し、A−F−G−H−Eを通じてRREQを受信した後により良い順方向経路/パスを確立する。宛先ノードEがA−F−G−H−Eに沿って到来するRREQを受信すると、宛先ノードEは当該RREQが現在の順方向経路/パスA−B−C−D−Eより良いメトリックを有するAへの経路に沿って到来したと決定する。従って、宛先ノードEは中間ノードDから中間ノードHへの次のホップを変更/更新し、メトリックを更新する。宛先ノードEは次に、ユニキャストRREPを、中間ノードHを通じて送信元ノードAへ返送し、RREQ宛先リストに1又は複数の他の宛先ノードが存在する場合はRREQを更新し転送する。RREPは中間ノードH、G、及びFを介し送信元ノードAへの経路を確立する。送信元ノードAは当該RREPを受信すると、中間ノードBから中間ノードFへの次のホップを変更/更新する。宛先ノードEへの経路はA−F−G−H−Eに変更される。   Referring to FIG. 3, a wireless local area mesh network is shown, where destination node E (1) returns RREP upon receipt of RREQ through ABCDE, and (2) new Send RREP and establish better forward path / path after receiving RREQ through A-F-G-H-E. When the destination node E receives an incoming RREQ along A-F-G-H-E, the destination node E has a better metric than the current forward path / path A-B-C-D-E. Determine that it has arrived along the path to A. Accordingly, destination node E changes / updates the next hop from intermediate node D to intermediate node H and updates the metric. Destination node E then returns a unicast RREP to source node A through intermediate node H and updates and forwards the RREQ if one or more other destination nodes exist in the RREQ destination list. RREP establishes a route to source node A via intermediate nodes H, G, and F. When the source node A receives the RREP, the source node A changes / updates the next hop from the intermediate node B to the intermediate node F. The route to the destination node E is changed to A-F-G-H-E.

図4を参照すると、RREQメッセージを処理するフローチャートが示される。ノードはRREQメッセージを受信すると、先ず必要に応じて410で、当該ノードがRREQメッセージを受信した前のホップへの逆方向経路を生成/確立、又は更新する。中間/受信ノードは次に、RREQの生成元への逆方向経路を次のように生成又は更新して良い。415及び420で、RREQメッセージの生成元への逆方向経路が経路選択テーブルに存在しない又は無効である場合、当該逆方向経路は生成又は更新される。RREQ生成元への逆方向経路のための経路選択テーブル内の次のホップは、前のホップ(このノードからRREQメッセージが受信された)になる。RREQ発生元への有効な逆方向経路が存在する場合、425で、RREQメッセージ内の送信元シーケンス番号は、逆方向経路の経路選択テーブル内の経路エントリのシーケンス番号と比較される。RREQメッセージ内のシーケンス番号が古い場合、445で、当該シーケンス番号は外され、更なる処理が行われる。そうでなければ、430で、新たなメトリックが経路選択テーブル内の生成元への現在の経路のメトリックより良い場合、生成元への現在の逆方向経路は変更される。新たなメトリックはRREQメッセージ内のメトリックにRREQメッセージを送信したノードと当該RREQメッセージを受信したノードとの間のリンク・メトリックを加算して定められる。新たなメトリックが経路選択テーブル内の現在の逆方向経路のメトリックより良いが、435で、RREQ内の送信元シーケンス番号が逆方向経路の経路選択テーブル内のシーケンス番号より大きい(新しい)場合、450で、中間ノードは、メッシュ・ネットワークが任意の履歴処理及び最良の経路候補キャッシュ機能に対応しているか否かを検査する。これらの任意の処理機能に対応していない場合、455で、RREQ生成元への逆方向経路は更新される。逆方向経路が生成又は変更されると、逆方向経路の経路選択テーブル内のシーケンス番号は、RREQメッセージ内の送信元シーケンス番号に設定され、次のホップはRREQメッセージを送信したノードになり、メトリックは新たなメトリックに設定され、そしてホップ数はRREQメッセージ内のホップ数より1多く設定される。   Referring to FIG. 4, a flowchart for processing an RREQ message is shown. When a node receives a RREQ message, it first creates / establishes or updates a reverse path to the previous hop from which the node received the RREQ message, as needed, 410. The intermediate / receiving node may then generate or update the reverse path to the RREQ generator as follows. At 415 and 420, if the reverse route to the source of the RREQ message does not exist in the route selection table or is invalid, the reverse route is generated or updated. The next hop in the routing table for the reverse route to the RREQ generator will be the previous hop (RREQ message received from this node). If there is a valid reverse path to the RREQ source, then at 425, the source sequence number in the RREQ message is compared with the sequence number of the path entry in the reverse path path selection table. If the sequence number in the RREQ message is old, the sequence number is removed at 445 and further processing is performed. Otherwise, at 430, if the new metric is better than the metric of the current route to the origin in the route selection table, the current reverse path to the origin is changed. The new metric is determined by adding the link metric between the node that transmitted the RREQ message and the node that received the RREQ message to the metric in the RREQ message. If the new metric is better than the current reverse path metric in the routing table, but at 435, the source sequence number in the RREQ is greater (newer) than the sequence number in the reverse path routing table 450 The intermediate node checks whether the mesh network supports arbitrary history processing and the best route candidate cache function. If these arbitrary processing functions are not supported, the reverse path to the RREQ generator is updated at 455. When a reverse route is created or changed, the sequence number in the route selection table of the reverse route is set to the source sequence number in the RREQ message, the next hop becomes the node that sent the RREQ message, and the metric Is set to a new metric, and the hop count is set one more than the hop count in the RREQ message.

420及び440で、送信元ノードへの逆方向経路が生成又は変更された場合、或いはRREQメッセージが新たなRREQメッセージの最初の複製である(以前に送信元からのRREQ IDがない)場合、475で、本願明細書に記載されたRREQ転送及びRREP生成ルーチンが実行される。他の場合には、本願明細書に記載されたRREQ転送及びRREP生成ルーチンがノードにより実行されて良い。例えば、特定の最良経路候補キャッシュ方法では、RREQメッセージは、経路候補をキャッシュする間、タイマーを有する待ち行列に格納されて良い。待ち行列のタイマーが満了すると、RREQ転送及びRREP生成ルーチンが実行される。   If a reverse path to the source node is created or changed at 420 and 440, or if the RREQ message is the first duplicate of a new RREQ message (no previous RREQ ID from source) 475 The RREQ transfer and RREP generation routine described in this specification is executed. In other cases, the RREQ transfer and RREP generation routines described herein may be executed by the node. For example, in certain best route candidate caching methods, RREQ messages may be stored in a queue with a timer while caching route candidates. When the queue timer expires, the RREQ transfer and RREP generation routine is executed.

送信元ノードは定期保守RREQメッセージを送信し、自身のアクティブな順方向経路及び逆方向経路をリフレッシュして良い。送信元が保守RREQメッセージを送信する度に、経路リフレッシュ期間が呼び出される。場合によっては、既に送信元ノードへの最良逆方向経路を有するノードは、RREQメッセージを現在の最良メトリック経路を通じて受信する前に、新たなシーケンス番号を有するが送信元ノードへの最悪のメトリックの経路を有するRREQメッセージを受信する。更に、現在の最良メトリック経路に沿って伝搬されたRREQメッセージの複製は、流布の間に失われ得る。これらの事象はルート・フラッピングを生じ得る。各経路リフレッシュ期間の間にルート・フラッピングを低減し最良経路を選択するために、ある種の履歴及び最良経路候補キャッシュ機構が用いられて良い。460で履歴及び最良経路候補キャッシュのオプションがメッシュ・ネットワークに実装されていると決定された場合、中間ノードは経路選択テーブルを更新し、RREQメッセージ内の送信元シーケンス番号が経路選択テーブル内のシーケンス番号より大きい(新しい)場合、閾値より大きい値だけ逆方向経路を変更する。そうでなければ、465で逆方向経路は見込み代替経路候補としてキャッシュされる。   The source node may send a periodic maintenance RREQ message to refresh its active forward and reverse paths. Each time the source sends a maintenance RREQ message, the route refresh period is invoked. In some cases, a node that already has the best reverse path to the source node has a new sequence number but the worst metric path to the source node before receiving the RREQ message through the current best metric path. RREQ message with is received. In addition, copies of RREQ messages propagated along the current best metric path may be lost during distribution. These events can cause route flapping. In order to reduce route flapping and select the best route during each route refresh period, some sort of history and best route candidate cache mechanism may be used. If it is determined at 460 that the history and best route candidate cache option is implemented in the mesh network, the intermediate node updates the route selection table and the source sequence number in the RREQ message is the sequence in the route selection table. If the number is larger (newer), the reverse path is changed by a value larger than the threshold. Otherwise, at 465, the reverse route is cached as a potential alternative route candidate.

ノードは次に、現在の逆方向経路が劣化し逆方向経路候補より悪化したことを学習した場合、同一のリフレッシュ期間内により早く学習された経路候補に変更することができる。本発明は、RREQメッセージを転送しRREPメッセージを生成して、無線メッシュ・ネットワークで長い経路発見遅延/待ち時間を有さずに最良経路を発見する方法及びシステムを記載した。本発明の方法は、履歴及び候補/代替経路キャッシュを有し又はそれらを有さず動作する。   If the node then learns that the current reverse path is degraded and worse than the reverse path candidate, it can change to a path candidate learned earlier within the same refresh period. The present invention has described a method and system for forwarding RREQ messages and generating RREP messages to find the best route in a wireless mesh network without long route discovery delay / latency. The method of the present invention operates with or without history and candidate / alternate path caches.

図5を参照すると、本発明のRREQ転送及びRREP生成方法のフローチャートが示される。505で、ノードは、当該ノードが宛先ノードかどうか、つまり当該ノードの1又は複数のアドレス(self_addr)がRREQメッセージの宛先リスト内の要求された宛先アドレスrreq.destと一致するかどうかを決定する。留意すべき点は、ノード自身が複数のアドレスを有して良く、又はノードが他のノードのプロキシーであって良いことである。例えば、ノードはアクセス・ポイントであり、当該ノードに関連付けられた従来の局の代わりに(当該局のプロキシー)経路選択メッセージを生成/管理して良い。この場合の機能は、ノードが複数のアドレスを有する状況と似ている。関連付けられた局の宛先アドレスは、アクセス・ポイントのエイリアス・アドレスとして扱われて良い。RREQメッセージの宛先リスト内に指定された1又は複数のアドレスが当該ノードに属するか、又はノードの1つが当該ノードをプロキシーとして用いる場合、当該ノードは宛先ノードである。RREQメッセージ内で宛先ノードはあるノードによりプロキシーされたノードであり、当該ノードが当該RREQメッセージを受信すると、当該ノードは、宛先ノード・アドレスが当該ノード自身のアドレスであるかのようにRREQメッセージを処理して良い。更に、ノードはRREQメッセージの宛先リスト内の要求アドレスに対する宛先ノードであって良いが、RREQメッセージの宛先リスト内の別の要求アドレスに対する中間ノードでも良い。ノードの1又は複数のアドレスがRREQメッセージの宛先リスト内の要求宛先アドレスと一致する場合、510で、ノードはユニキャストRREPメッセージを生成し、これらの一致した宛先アドレスに対しRREQメッセージの生成元へ送信する。515で、宛先ノードはRREQメッセージの宛先リストから自身のアドレス/プロキシー・アドレスを削除する。その後、520で、如何なる要求アドレスもRREQメッセージの宛先リスト内に残っていない場合、525で、RREQメッセージは廃棄される。ノードがRREQメッセージの宛先リスト内の如何なる要求アドレスに対しても宛先ノードでない場合、又は当該ノードのアドレス以外にRREQメッセージの宛先リスト内に他の要求アドレスが存在しない場合、つまり当該ノードがRREQメッセージの宛先リスト内の1又は複数のアドレスに対し中間ノードである場合、当該ノードはRREQメッセージの宛先リスト内の残りのアドレスを次のように調べる。rreq.dest[i]はRREQメッセージの宛先リスト内の(i+1)番目のアドレスを表すと仮定する。545で、ノードはインデックス(例えば、i)を初期化し、そして550でrreq.dest[i]、つまりRREQメッセージの宛先リスト内の最初のアドレスを検査し、rreq.dest[i]により表される宛先ノードへのアクティブな順方向経路が存在するかどうかを決定する。中間ノードが宛先へのアクティブ経路を有する場合、宛先ノードへの経路は有効であり(555)、元のRREQメッセージ内に示されるシーケンス番号と少なくとも同じ大きさを有し(560)、「中間応答(IR)」フラグが設定され(570)、575で中間ノードはこの要求宛先アドレスへのRREPメッセージを生成し、生成したRREPメッセージをユニキャストでRREQメッセージの生成元へ現在の逆方向経路に沿って送信する。580で、RREQメッセージ内のこの要求宛先のための「IR」フラグはリセットされる。590で、ノードはインデックスを(例えば、1だけ)増加し、RREQメッセージの宛先リスト内に更なるアドレスがあるかどうかを調べる。RREQメッセージの宛先リスト内に更なるアドレスが存在する場合、550から開始する上述のループが繰り返し実行される。つまり、RREPメッセージが次の要求宛先へ送信される必要がある場合、ループが繰り返される。ループは、RREPメッセージの宛先リスト内の全てのアドレスが検査されるまで繰り返される。   Referring to FIG. 5, a flowchart of the RREQ transfer and RREP generation method of the present invention is shown. At 505, the node determines whether the node is a destination node, that is, whether one or more addresses (self_addr) of the node matches the requested destination address rreq.dest in the destination list of the RREQ message. . It should be noted that a node itself may have multiple addresses, or a node may be a proxy for another node. For example, a node is an access point and may generate / manage routing messages instead of the traditional station associated with that node (the proxy for that station). The function in this case is similar to the situation where a node has multiple addresses. The destination address of the associated station may be treated as an access point alias address. If one or more addresses specified in the destination list of the RREQ message belong to the node, or if one of the nodes uses the node as a proxy, the node is a destination node. In the RREQ message, the destination node is a node proxied by a certain node, and when the node receives the RREQ message, the node sends the RREQ message as if the destination node address is the address of the node itself. May be processed. Further, the node may be a destination node for a request address in the destination list of the RREQ message, but may be an intermediate node for another request address in the destination list of the RREQ message. If the node's address or addresses match the requested destination address in the RREQ message destination list, at 510, the node generates a unicast RREP message and to the originator of the RREQ message for these matched destination addresses. Send. At 515, the destination node deletes its address / proxy address from the destination list of the RREQ message. Thereafter, at 520, if no request address remains in the destination list of the RREQ message, at 525, the RREQ message is discarded. If the node is not the destination node for any request address in the RREQ message destination list, or if there is no other request address in the RREQ message destination list other than the address of the node, that is, the node is the RREQ message. If it is an intermediate node for one or more addresses in the destination list, the node checks the remaining addresses in the destination list of the RREQ message as follows. Assume that rreq.dest [i] represents the (i + 1) th address in the destination list of the RREQ message. At 545, the node initializes an index (eg, i) and at 550 examines rreq.dest [i], the first address in the destination list of the RREQ message, represented by rreq.dest [i]. Determine if there is an active forward path to the destination node. If the intermediate node has an active route to the destination, the route to the destination node is valid (555) and has at least the same size as the sequence number indicated in the original RREQ message (560) (IR) "flag is set (570), and at 575, the intermediate node generates an RREP message to this requested destination address, and unicasts the generated RREP message to the source of the RREQ message along the current reverse path. To send. At 580, the “IR” flag for this request destination in the RREQ message is reset. At 590, the node increments the index (eg, by 1) to see if there are more addresses in the destination list of the RREQ message. If there are additional addresses in the destination list of the RREQ message, the above loop starting at 550 is repeated. That is, if the RREP message needs to be sent to the next request destination, the loop is repeated. The loop is repeated until all addresses in the RREP message destination list have been examined.

530で、元の入来するRREQメッセージが調べられ、有効期間(TTL)値が1より大きいかどうか判定する。535で、TTL値が1より大きい場合、元のRREQメッセージ内の情報は更新され、出て行くRREQメッセージ内のTTL値を例えば1だけ減少する。535で、送信元シーケンス番号、メトリック及びホップ数は、送信元のための更新された経路エントリ内の対応する情報に設定される。540で、更新されたRREQメッセージは転送される。   At 530, the original incoming RREQ message is examined to determine if the time to live (TTL) value is greater than one. At 535, if the TTL value is greater than 1, the information in the original RREQ message is updated and the TTL value in the outgoing RREQ message is decreased, for example, by one. At 535, the source sequence number, metric and hop count are set to the corresponding information in the updated route entry for the source. At 540, the updated RREQ message is forwarded.

留意すべき点は、宛先ノードが1又は複数のアドレスを処理/プロキシーして良く、中間ノードが1又は複数の宛先アドレスへの有効経路を有して良いことである。RREQメッセージは、1又は複数の宛先アドレスを自身の宛先アドレス・リストで伝達して良い。処理/中間/宛先ノードは、上述の条件を満足し、RREPメッセージをRREQメッセージの宛先リスト内の複数の要求アドレスに対し送信して良い。ノードは、RREPメッセージを複数の宛先に対し送信する場合、複数のRREPメッセージ、宛先毎に1つのメッセージを送信して良い。或いは当該ノードは、アドレス・リスト内の複数のアドレスを有する単一の集約されたRREPメッセージを送信して良い。   It should be noted that the destination node may process / proxy one or more addresses and the intermediate node may have a valid path to one or more destination addresses. The RREQ message may carry one or more destination addresses in its own destination address list. The processing / intermediate / destination node may satisfy the above condition and send an RREP message to multiple request addresses in the destination list of the RREQ message. When transmitting a RREP message to a plurality of destinations, the node may transmit a plurality of RREP messages, one message for each destination. Alternatively, the node may send a single aggregated RREP message with multiple addresses in the address list.

図6は、本発明のノード600を詳細に示すブロック図である。ノードは、接続品質及び負荷測定モジュール605、経路メトリック計算モジュール610、経路選択モジュール615、及び通信モジュール620を有する。接続品質及び負荷測定モジュール605は、自身の近隣のそれぞれへの接続/チャンネルの品質及び負荷を測定する。接続品質及び負荷測定モジュール605は、測定結果を経路メトリック計算モジュール610へ提供する。それにより、経路メトリック計算モジュール610は自身の近隣のそれぞれへの接続コスト/メトリックを決定し得る。留意すべき点は、ノードが複数の近隣、複数の無線インターフェース、及び複数の物理/論理チャンネル/接続を有して良いことである。それら全ては測定される必要がある。各ノードの経路メトリック計算モジュール615は、接続品質及び負荷測定モジュールにより生成された測定結果及び他の情報を用い、当該ノードが通信する各ノードの経路メトリックを計算する。経路メトリックは周期的に更新される。経路選択モジュール615は、経路/パスを決定し、計算された経路メトリックに基づきデータを宛先ノードへ転送/通信する。経路選択モジュール615は、経路選択制御メッセージ及びデータを、メッシュ・ネットワーク内の他のノードと通信モジュール620を介し交換する。留意すべき点は、ノードが1又は複数の無線通信インターフェース及び他の通信インターフェースを有して良いことである。理解されるべき点は、経路選択モジュールが実際にはいくつかのより小さい単位を有するか、又は本願明細書に記載された他のモジュールと結合されて良いことである。更に理解されるべき点は、(特に図3及び4に関連して)本願明細書に記載された処理が、経路選択モジュール内で若しくは経路選択モジュールにより実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの如何なる組合せであっても良いことである。   FIG. 6 is a block diagram illustrating in detail the node 600 of the present invention. The node includes a connection quality and load measurement module 605, a path metric calculation module 610, a path selection module 615, and a communication module 620. The connection quality and load measurement module 605 measures connection / channel quality and load to each of its neighbors. The connection quality and load measurement module 605 provides the measurement result to the path metric calculation module 610. Thereby, the path metric calculation module 610 may determine the connection cost / metric to each of its neighbors. It should be noted that a node may have multiple neighbors, multiple wireless interfaces, and multiple physical / logical channels / connections. All of them need to be measured. The path metric calculation module 615 of each node calculates the path metric of each node with which the node communicates using the measurement result and other information generated by the connection quality and load measurement module. The route metric is updated periodically. The route selection module 615 determines the route / path and forwards / communicates data to the destination node based on the calculated route metric. The route selection module 615 exchanges route selection control messages and data with other nodes in the mesh network via the communication module 620. It should be noted that a node may have one or more wireless communication interfaces and other communication interfaces. It should be understood that the routing module may actually have some smaller units or may be combined with other modules described herein. It should be further understood that (especially in connection with FIGS. 3 and 4) the software, hardware, firmware, or the process described herein is performed within or by the routing module, or Any combination of these may be used.

理解されるべき点は、本発明はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途プロセッサー、又はそれらの組合せの種々の形式で、例えば携帯端末、アクセス・ポイント、又は携帯電話網内に実施され得ることである。好ましくは、本発明はハードウェア及びソフトウェアの組合せとして実施される。更に、ソフトウェアは、望ましくは、プログラム格納装置に明白に組み込まれたアプリケーションプログラムとして実施される。アプリケーションプログラムは、如何なる適切なアーキテクチャを有する機械にアップロードされ、そして実行されて良い。望ましくは、機械は、1つ以上の中央演算処理装置(CPU)、ランダムアクセスメモリー(RAM)、及び入力/出力(I/O)インターフェースのようなハードウェアを有するコンピューター・プラットフォームに実施される。コンピューター・プラットフォームはまた、オペレーティング・システム及びマイクロ命令コードを有する。本願明細書に記載された種々の処理及び機能は、オペレーティング・システムを介し実行され得るマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部(又はそれらの如何なる組合せ)の何れであって良い。更に、追加データ格納装置及び印刷装置のような種々の他の周辺装置は、コンピューター・プラットフォームに接続されて良い。   It should be understood that the present invention can be implemented in various forms of hardware, software, firmware, special purpose processors, or combinations thereof, such as in a mobile terminal, access point, or cellular network. is there. Preferably, the present invention is implemented as a combination of hardware and software. Further, the software is preferably implemented as an application program that is explicitly incorporated into the program storage device. The application program can be uploaded and executed on a machine having any suitable architecture. Preferably, the machine is implemented on a computer platform having hardware such as one or more central processing units (CPUs), a random access memory (RAM), and input / output (I / O) interfaces. The computer platform also has an operating system and microinstruction code. The various processes and functions described herein can either be part of the microinstruction code or part of the application program (or any combination thereof) that can be executed via the operating system. In addition, various other peripheral devices may be connected to the computer platform such as an additional data storage device and a printing device.

更に理解されるべき点は、システムを構成する構成要素のいくつか及び図面に示された方法の段階は、望ましくは、ソフトウェアで実施され、システム構成要素間(又は処理段階間)の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法に依存して異なり得ることである。本願明細書の教示により、当業者は、本発明のこれら及び同様の実施又は設定を実施可能である。   It should be further understood that some of the components that make up the system and the method steps shown in the drawings are preferably implemented in software and the actual connections between the system components (or between processing steps). Can vary depending on how the invention is programmed. With the teachings herein, one of ordinary skill in the art will be able to perform these and similar implementations or settings of the invention.

Claims (14)

無線ネットワーク内の送信元ノードと宛先ノードとの間の有効経路を発見する段階であり、該有効経路を有する第1の中間ノードが、経路要求メッセージ内の中間応答フラグの状態に基づき該経路要求メッセージに応答する段階
該有効経路を用いて該送信元ノードと該宛先ノードとの間の通信を確立する段階;
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間のより良い経路を発見する段階であり、該より良い経路が、エンド・ツー・エンド・メトリックに基づく段階;及び
該より良い経路を用いて前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の通信を確立する段階;
を有する方法。
Discovering an effective route between a source node and a destination node in a wireless network , wherein a first intermediate node having the effective route receives the route request based on a state of an intermediate response flag in a route request message Responding to messages ;
Establishing a communication between the source node and the destination node by using the valid path;
The transmission is a step of finding a better route between the source node and the destination node, the better path, step based on the end-to-end metrics; the sender using and the better route Establishing communication between a node and the destination node;
Having a method.
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の前記より良い経路は、前記宛先ノードによりエンド・ツー・エンド・メトリックに基づき選択される、請求項1記載の方法。 Said transmitting the better path between the source node and the destination node, the destination node by selected based on end-to-end metrics, process of claim 1. 該有効経路を用いて該送信元ノードと該宛先ノードとの間の通信を確立する段階は、  Establishing communication between the source node and the destination node using the effective path comprises:
前記第1の中間ノードからの前記経路要求メッセージに対する応答を受信する段階;及び  Receiving a response to the route request message from the first intermediate node; and
該応答に基づき前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の一時的経路を確立する段階;  Establishing a temporary path between the source node and the destination node based on the response;
を有する、請求項1記載の方法。  The method of claim 1, comprising:
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の前記有効経路を発見する段階は、
当該送信元ノードにより前記経路要求メッセージの前記中間応答フラグを設定する段階;
当該無線ネットワークを介して前記経路要求メッセージを転送する段階
前記宛先ノードへの前記有効経路を有する前記第1の中間ノードからの前記経路要求メッセージに応じて、経路応答メッセージを受信する段階;及び
該応答に基づき前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の一時的経路を確立する段階;
を有する、請求項1記載の方法。
Discovering the effective path between the source node and the destination node comprises:
Step of setting said intermediate reply flag of the route request message by the source node;
Transferring the route request message through the wireless network ;
In response to the route request message from said first intermediate node having a valid route to the destination node, step receives the route reply message; and
Establishing a temporary path between the source node and the destination node based on the response;
The method of claim 1, comprising :
前記無線ネットワークに保守経路要求メッセージを転送する段階、
を更に有し、
前記転送する段階は、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最良経路を維持するため及び無線ネットワーク状態の変化に適応するために、前記無線ネットワークに前記保守経路要求メッセージを流布する段階を更に有し、
前記最良経路は、エンド・ツー・エンド・メトリックに基づく、請求項4記載の方法。
Transferring a maintenance route request message to the wireless network;
Was further Yes,
The forwarding step comprises disseminating the maintenance route request message to the wireless network in order to maintain a best route between the source node and the destination node and to adapt to changes in wireless network conditions. In addition,
The method of claim 4, wherein the best path is based on an end-to-end metric.
前記保守経路要求メッセージに対する応答を前記経路要求メッセージであるかのように受信する段階、
を更に有する、請求項5記載の方法。
Receiving a response to the maintenance route request message as if it were the route request message;
6. The method of claim 5, further comprising:
前記経路は最良経路であり、前記経路応答メッセージは第1の経路応答メッセージである、請求項4乃至6のうちいずれか1項記載の方法。 The method according to any one of claims 4 to 6, wherein the route is a best route and the route response message is a first route response message. 無線ネットワーク内の送信元ノードと宛先ノードとの間の有効経路を発見する手段であり、該有効経路を有する第1の中間ノードが、経路要求メッセージ内の中間応答フラグの状態に基づき該経路要求メッセージに応答する手段
該有効経路を用いて該送信元ノードと該宛先ノードとの間の通信を確立する手段;
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間のより良い経路を発見する手段であり、該より良い経路が、エンド・ツー・エンド・メトリックに基づく手段;及び
該より良い経路を用いて前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の通信を確立する手段;
を有する装置。
A means for finding an effective route between a source node and a destination node in a wireless network , wherein a first intermediate node having the effective route receives the route request based on a state of an intermediate response flag in a route request message. Means to respond to the message ;
It means for establishing a communication between the source node and the destination node by using the valid path;
The transmission is a means for finding a better route between the source node and the destination node, the better path, means based on the end-to-end metrics; the sender using and the better route Means for establishing communication between a node and said destination node;
Having a device.
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の前記より良い経路は、前記宛先ノードによりエンド・ツー・エンド・メトリックに基づき選択される、請求項記載の装置。 It said transmitting the better path between the source node and the destination node, the destination node by selected based on end-to-end metrics, according to claim 8. 該有効経路を用いて該送信元ノードと該宛先ノードとの間の通信を確立する手段は、  Means for establishing communication between the source node and the destination node using the effective path;
前記第1の中間ノードからの前記経路要求メッセージに対する応答を受信する手段;及び  Means for receiving a response to the route request message from the first intermediate node; and
該応答に基づき前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の一時的経路を確立する手段;  Means for establishing a temporary path between the source node and the destination node based on the response;
を有する、請求項8記載の装置。  9. The apparatus of claim 8, comprising:
前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の前記有効経路を発見する手段は、
当該送信元ノードにより前記経路要求メッセージの前記中間応答フラグを設定する手段;
当該無線ネットワークを介して前記経路要求メッセージを転送する手段
前記宛先ノードへの前記有効経路を有する前記第1の中間ノードからの前記経路要求メッセージに応じて、経路応答メッセージを受信する手段;及び
該応答に基づき前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の一時的経路を確立する手段;
を有する、請求項8記載の装置。
Means for discovering the effective path between the source node and the destination node;
It means for setting the intermediate reply flag of the route request message by the source node;
Means for transferring the route request message via the wireless network ;
In response to the route request message from said first intermediate node having a valid route to the destination node, means for receiving a route response message; and
Means for establishing a temporary path between the source node and the destination node based on the response;
9. The apparatus of claim 8, comprising:
前記無線ネットワークに保守経路要求メッセージを転送する手段、
を更に有し、
前記転送する手段は、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最良経路を維持するため及び無線ネットワーク状態の変化に適応するために、前記無線ネットワークに前記保守経路要求メッセージを流布する手段を更に有し、
前記最良経路は、エンド・ツー・エンド・メトリックに基づく、請求項11記載の装置。
Means for transferring a maintenance route request message to the wireless network;
Was further Yes,
The means for forwarding comprises means for disseminating the maintenance route request message to the wireless network in order to maintain a best route between the source node and the destination node and to adapt to changes in wireless network conditions; In addition,
The apparatus of claim 11, wherein the best path is based on an end-to-end metric.
前記保守経路要求メッセージに対する応答を前記経路要求メッセージであるかのように受信する手段、
を更に有する、請求項12記載の装置。
Means for receiving a response to the maintenance route request message as if it were the route request message;
The apparatus of claim 12, further comprising:
前記有効経路は最良経路であり、前記経路応答メッセージは第1の経路応答メッセージである、請求項11乃至13のうちいずれか1項記載の装置。 The apparatus according to claim 11, wherein the effective route is a best route, and the route response message is a first route response message.
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