JP5653535B2 - Communication device and ad hoc network system - Google Patents

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Description

本発明は、アドホックネットワークシステムおよび通信装置に関する。   The present invention relates to an ad hoc network system and a communication device.

既存のネットワークインフラを用いることなく、無線通信機器間で通信を可能にする無線メッシュ（アドホック）ネットワークでは、数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、非特許文献１、２参照）。   Numerous routing protocols (ad hoc routing protocols) have been proposed in wireless mesh (ad hoc) networks that enable communication between wireless communication devices without using existing network infrastructure (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). reference).

アドホックルーティングプロトコルでは、ネットワークを構成する端末の数が多くなると、中継のための経路情報（ルーティングテーブル）が膨大になり、端末のメモリ量が増加する、経路探索のための処理が増加する、という問題があった。   In the ad hoc routing protocol, if the number of terminals constituting the network increases, the route information (routing table) for relay becomes enormous, the amount of memory of the terminal increases, and the processing for route search increases. There was a problem.

特許文献１では、アドホックネットワークの端末を、センター端末（親端末）とその他の子端末に分け、子端末がひとつのセンター端末にデータを送信し、その送信に対する応答を受け取るのみで、子端末間のデータ通信や親端末から子端末に返信以外のデータ送信をすることの無いネットワーク通信形態を想定している。特許文献１では、このネットワーク通信形態を、子端末からセンター端末への送信については子端末がルーティングテーブルとして親端末向けの経路情報のみ保持し、親端末から子端末向けの通信については、親端末が返信の必要なメッセージにフラグを付与し、フラグを検出した子端末が返信用の経路を一時的に保持しておくことで実現している。   In Patent Document 1, an ad hoc network terminal is divided into a center terminal (parent terminal) and other child terminals, the child terminal transmits data to one center terminal, and only receives a response to the transmission. The network communication mode in which data communication other than data transmission or data transmission other than a reply from the parent terminal to the child terminal is assumed. In Patent Literature 1, this network communication mode is such that the child terminal holds only route information for the parent terminal as a routing table for transmission from the child terminal to the center terminal, and the parent terminal for communication from the parent terminal to the child terminal. Is added to a message that needs to be returned, and the child terminal that detects the flag temporarily holds a reply path.

また、非特許文献３では、単一のセンター端末と複数の子端末で形成される無線メッシュネットワークにおいて、子端末が保持するルーティングのための経路情報を最小化し、さらに、定期的に送信されるセンター端末から子端末への情報収集メッセージを効率よく送信することを実現している。   Also, in Non-Patent Document 3, in a wireless mesh network formed by a single center terminal and a plurality of child terminals, route information for routing held by the child terminals is minimized and further transmitted periodically. Efficiently transmits information collection messages from the center terminal to the child terminals.

特許第４４０７６５８号公報Japanese Patent No. 4407658

ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）：ＲＦＣ４７２８DSR (Dynamic Source Routing): RFC4728 ＡＯＤＶ（Ａｄ Ｈｏｃ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）：ＲＦＣ３５６１AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing): RFC3561 川島、石橋著、「無線メッシュネットワークにおける経路情報削減手法の提案」２０１１年電子情報通信学会ソサイエティ大会通信講演論文集２、４６７頁Kawashima, Ishibashi, "Proposal of route information reduction method in wireless mesh network" 2011 IEICE Society Conference Communication Proceedings 2, 467 pages

しかしながら、上記非特許文献１、２に記載のアドホックルーティングプロトコルでは、上述のように中継のための経路情報が膨大になるという問題がある。   However, the ad hoc routing protocols described in Non-Patent Documents 1 and 2 have a problem that the route information for relay becomes enormous as described above.

また、非特許文献３では、単一のセンター端末から子端末へ送信されたメッセージの経路上にリンクエラーがあった場合の経路再構築について検討されていない。このため、リンクエラーがあった場合には、再度メッシュネットワークへの参入を行うか、メッシュネットワーク全体を把握するセンター端末からのフラッディングにより経路探索が必要になり、アドホックネットワーク全体にフラッディングが溢れネットワークを圧迫し、また経路修復に時間がかかるという問題がある。   Further, Non-Patent Document 3 does not discuss route reconstruction when there is a link error on the route of a message transmitted from a single center terminal to a child terminal. For this reason, if there is a link error, it is necessary to re-enter the mesh network or to search for a route by flooding from the center terminal that grasps the entire mesh network, and the entire ad hoc network overflows with flooding. There is a problem that it takes pressure and time is required for route repair.

また、特許文献１に記載の方法でも、リンクエラーがあった場合には、フラッディングにより経路探索が必要になり、アドホックネットワーク全体にフラッディングが溢れネットワークを圧迫するという問題がある。   The method described in Patent Document 1 also has a problem that if a link error occurs, a route search is required by flooding, and flooding overflows in the entire ad hoc network and compresses the network.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一のセンター端末と複数の子端末で形成される無線メッシュネットワークにおいて、子端末が保持する経路情報を最小化した場合においても迅速な経路修復を行うとともに修復のためのフラッディングによるネットワークの圧迫を抑制することができるアドホックネットワークシステムおよび通信装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and in a wireless mesh network formed by a single center terminal and a plurality of child terminals, even when route information held by the child terminals is minimized, the present invention is quick. It is an object of the present invention to provide an ad hoc network system and a communication device that can perform path restoration and suppress network compression due to flooding for restoration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、親装置と複数の子装置とで構成され、前記親装置が前記子装置への経路情報を保持し、前記子装置が前記親装置への経路情報を保持するアドホックネットワークシステムにおいて前記子装置として機能する通信装置であって、隣接する前記子装置との間のリンクエラーを検出するリンクエラー検出部と、前記親装置から前記子装置のうちの１つである宛先装置へ送信されたメッセージを受信した場合に、当該メッセージに格納された当該メッセージが経由する経路を指定するソースルートに基づいて当該メッセージを転送し、前記リンクエラー検出部がリンクエラーを検出した場合に、前記リンクエラーにより前記メッセージが未達となる前記メッセージの宛先装置への経路上の前記子装置を探索対象装置とした経路探索を行うための局所修復通知に生存ホップ数を設定し、当該局所修復通知をブロードキャストにより送信し、当該局所修復通知に対する前記探索対象装置からの応答に基づいて求めた前記探索対象装置から自装置までの経路を修復経路として前記親装置へ通知する送受信部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a parent device and a plurality of child devices, the parent device holds path information to the child device, and the child device A communication device that functions as the child device in an ad hoc network system that holds route information to a parent device, a link error detection unit that detects a link error between adjacent child devices, and the parent device When a message transmitted to a destination device that is one of the child devices is received, the message is transferred based on a source route that specifies a route through which the message is stored, and the link is transmitted. When the error detection unit detects a link error, the message is unreached due to the link error. Based on the response from the search target device to the local repair notification, setting the number of surviving hops in the local repair notification for performing a route search with the child device as the search target device, transmitting the local repair notification by broadcast A transmission / reception unit that notifies the parent device of the obtained route from the search target device to the device itself as a repair route .

本発明にかかるアドホックネットワークシステムおよび通信装置は、単一のセンター端末と複数の子端末で形成される無線メッシュネットワークにおいて、子端末が保持する経路情報を最小化した場合においても迅速な経路修復を行うとともに修復のためのフラッディングによるネットワークの圧迫を抑制することができるという効果を奏する。   The ad hoc network system and the communication device according to the present invention provide a quick route repair even when the route information held by a child terminal is minimized in a wireless mesh network formed by a single center terminal and a plurality of child terminals. It is effective in that it can suppress network pressure caused by flooding for repair.

図１は、実施の形態１のアドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the ad hoc network system according to the first embodiment. 図２は、データ収集装置が保持する経路情報の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of route information held by the data collection device. 図３は、各ノードが保持する経路情報の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of route information held by each node. 図４は、データ要求メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the format of the data request message. 図５は、リンクエラーが発生した状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a link error has occurred. 図６は、局所修復メッセージのフラッディングの様子を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the flooding of the local repair message. 図７は、局所修復メッセージのフォーマットと格納される情報の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair message and stored information. 図８は、ターゲットのノードが保持する更新前後の経路情報の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of route information before and after update held by a target node. 図９は、ターゲットのノードが局所修復メッセージを受信した後に送信されるメッセージの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a message transmitted after the target node receives the local repair message. 図１０は、局所修復応答メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair response message. 図１１は、局所修復登録メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair registration message. 図１２は、リンクエラーを検出したノードがデータ要求メッセージを送信する様子を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which a node that has detected a link error transmits a data request message. 図１３は、リンクエラーを検出したノードがデータ要求メッセージを代理で再送する場合の局所修復登録メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a format of a local repair registration message when a node that has detected a link error resends a data request message on behalf of the node. 図１４は、リンクエラーを検出したノードがデータ要求メッセージを代理で再送する場合のデータ要求メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a format of a data request message when a node that has detected a link error retransmits the data request message on behalf of the node. 図１５は、実施の形態２のアドホックネットワークシステムにおける局所修復メッセージの送信の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of transmission of a local repair message in the ad hoc network system according to the second embodiment. 図１６は、実施の形態２の局所修復メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a format of a local repair message according to the second embodiment. 図１７は、実施の形態２のノードが保持する更新前後の経路情報の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of route information before and after update held by a node according to the second embodiment. 図１８は、実施の形態２の局所修復応答メッセージと局所修復登録メッセージの送信の様子を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a state of transmitting a local repair response message and a local repair registration message according to the second embodiment. 図１９は、実施の形態２の局所修復応答メッセージの一例を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a local repair response message according to the second embodiment. 図２０は、実施の形態２の局所修復登録メッセージの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a local repair registration message according to the second embodiment. 図２１は、局所修復メッセージに元のメッセージを格納する場合のフォーマットの一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a format when the original message is stored in the local repair message. 図２２は、経路修復とメッセージの送信を同時に実施する場合の局所修復登録メッセージのフォーマットの一例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the format of a local repair registration message when path repair and message transmission are performed simultaneously. 図２３は、ノードの構成例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a node.

以下に、本発明にかかるアドホックネットワークシステムおよび通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an ad hoc network system and a communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態のアドホックネットワークシステムは、ノード（通信装置）１−ａ〜１−ｊと、データ収集装置（ＧＷ）２と、で構成され、複数のノード（ノード１−ａ〜１−ｊ、データ収集装置２）が自律的にネットワークを構成する。図１に示すように、ノード１−ａ〜１−ｊ，データ収集装置２は、隣接するノード１−ａ〜１−ｊまたはデータ収集装置２と無線リンク３により接続している。なお、図１では、データ収集装置２以外のノードとして、ノード１−ａ〜１−ｊの１０台のノードを備える例を示しているがデータ収集装置２以外のノードの数はこれに限定されない。また、図１では、代表として１つの無線リンク（ノード１−ｂとノード１−ｅの間の無線リンク）のみに符号を付しているがノード間を接続した直線は全て同様に無線リンク３を示す。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a first embodiment of an ad hoc network system according to the present invention. The ad hoc network system according to the present embodiment includes nodes (communication devices) 1-a to 1-j and a data collection device (GW) 2, and includes a plurality of nodes (nodes 1-a to 1-j, The data collection device 2) autonomously configures the network. As shown in FIG. 1, the nodes 1-a to 1-j and the data collection device 2 are connected to the adjacent nodes 1-a to 1-j or the data collection device 2 by a wireless link 3. In FIG. 1, an example is shown in which 10 nodes of the nodes 1-a to 1-j are provided as nodes other than the data collection device 2, but the number of nodes other than the data collection device 2 is not limited to this. . In FIG. 1, only one wireless link (a wireless link between the node 1-b and the node 1-e) is represented by a symbol as a representative, but all the straight lines connecting the nodes are similarly wireless links 3. Indicates.

本実施の形態のアドホックネットワークシステムを構成するノード１−ａ〜１−ｊは、データ収集装置２からデータ送信要求メッセージを受信した際、またはデータ送信端末２へデータを送信するイベントが発生した際に、無線リンク３を用いてデータ収集装置２へ向けてデータ送信を実施する。   When the nodes 1-a to 1-j constituting the ad hoc network system according to the present embodiment receive a data transmission request message from the data collection device 2, or when an event for transmitting data to the data transmission terminal 2 occurs In addition, data transmission is performed toward the data collection device 2 using the wireless link 3.

本実施の形態では、データ収集装置２は、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおける親装置であり、ノード１−ａ〜１−ｊは子装置である。親装置であるデータ収集装置２は、各ノード１−ａ〜１−ｊまでの経路情報を保持している。なお、データ収集装置２が、各ノード１−ａ〜１−ｊまでの経路情報を取得する方法に制約は無いが、例えば、上記非特許文献３に記載されているように次のようにして経路情報を取得することができる。各ノード１−ａ〜１−ｊは、新規参入時に近接探索メッセージをブロードキャストし、応答のあったノード１−ａ〜１−ｊを次ホップ（next hop）としてデータ収集装置２へ宛てて自身の識別情報（node id）を格納した参入要求メッセージを送信する。参入要求メッセージを受信した隣接するノード１−ａ〜１−ｊは、参入要求メッセージに自身の識別情報を付加し、保持しているデータ収集装置２への経路情報に基づいて参入要求メッセージをデータ収集装置２への次ホップノードへ転送する。以降、参入要求メッセージを受信したノード１−ａ〜１−ｊは保持しているデータ収集装置２への経路情報に基づいて参入要求メッセージをデータ収集装置２への次ホップノードへ転送する。これにより、参入要求メッセージはデータ収集装置２へ到着し、データ収集装置２は、参入要求メッセージに基づいて新規参入ノードの経路情報を取得することができる。   In the present embodiment, the data collection device 2 is a parent device in the ad hoc network system of the present embodiment, and the nodes 1-a to 1-j are child devices. The data collection device 2 that is a parent device holds route information to each of the nodes 1-a to 1-j. Although there is no restriction on the method by which the data collection device 2 acquires the route information to each of the nodes 1-a to 1-j, for example, as described in Non-Patent Document 3, the following is performed. Route information can be acquired. Each node 1-a to 1-j broadcasts a proximity search message at the time of new entry, and the node 1-a to 1-j that has responded is addressed to the data collection device 2 as the next hop. An entry request message storing identification information (node id) is transmitted. The adjacent nodes 1-a to 1-j that have received the entry request message add their own identification information to the entry request message, and data the entry request message based on the stored route information to the data collection device 2. Transfer to the next hop node to the collection device 2. Thereafter, the nodes 1-a to 1-j that have received the entry request message transfer the entry request message to the next hop node to the data collection device 2 based on the stored route information to the data collection device 2. Thereby, the entry request message arrives at the data collection device 2, and the data collection device 2 can acquire the route information of the new entry node based on the entry request message.

図２は、データ収集装置２が保持する経路情報の一例を示す図である。データ収集装置２が保持する経路情報は、ノードごとの、ノードの識別情報であるノードＩＤ（node id）と当該ノードまでの経路における当該ノードの前ホップノード（prev hop、当該ノードにとってはデータ収集装置２に向かう経路の次ホップノード）と当該ノードからデータ収集装置までのホップ数（Hop）とを含む。図２では、１つのノードについて１つの表で示しており、ホップ数ごとにノードの表を上から並べて表示している。最上段には、ホップ数が１のノード１−ａとノード１−ｂの経路情報が示され、２段目には、ホップ数が２のノード１−ｃ、ノード１−ｄ、ノード１−ｅの経路情報が示され、３段目には、ホップ数が３のノード１−ｆ、ノード１−ｇ、ノード１−ｊの経路情報が示され、４段目には、ホップ数が４のノード１−ｈ、ノード１−ｉの経路情報が示されている。なお、ノード１−Ｘ（Ｘ＝ａ，ｂ，…，ｊ）のノードＩＤ（node id）をＸとする。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of route information held by the data collection device 2. The path information held by the data collection device 2 includes, for each node, a node ID (node id), which is node identification information, and a previous hop node (prev hop) of the node in the path to the node. And the number of hops (Hop) from the node to the data collection device. In FIG. 2, one node is shown in one table, and a table of nodes is displayed side by side for each number of hops. The top level shows the route information of the node 1-a and the node 1-b with the hop number 1, and the second level shows the node 1-c, the node 1-d, and the node 1- with the hop number 2. The route information of e is shown, the third row shows the route information of node 1-f, node 1-g, and node 1-j with a hop number of 3, and the fourth row shows the number of hops of 4. The route information of the nodes 1-h and 1-i is shown. It is assumed that the node ID (node id) of the node 1-X (X = a, b,..., J) is X.

データ収集装置２は、ノード１−ａ〜１−ｊへメッセージを送信する場合には、自身が保持する経路情報に基づいて当該ノードへの経路をソースルートとして求め、ソースルートをメッセージヘッダに格納する。そして、ソースルートを格納したメッセージを、自身が保持する経路情報を参照してメッセージの宛先のノードの前ホップノードへメッセージを送信する。   When transmitting a message to the nodes 1-a to 1-j, the data collection device 2 obtains the route to the node as a source route based on the route information held by itself, and stores the source route in the message header. To do. Then, the message storing the source route is transmitted to the previous hop node of the message destination node with reference to the path information held by itself.

例えば、ノード１−ｈにメッセージを送信する場合は、図２の４段目の左のノード１−ｈの経路情報を参照して、前ホップノードがノード１−ｆであると把握し、さらにノード１−ｆの経路情報を参照して前ホップノードがノード１−ｃであると把握し、さらにノード１−ｃの経路情報を参照して前ホップノードがノード１−ａであると把握し、さらにノード１−ａの経路情報を参照して前ホップノードがデータ収集装置２であることを把握する。これにより、ノード１−ｈへのソースルートは、データ収集装置２→ノード１−ａ→ノード１−ｃ→ノード１−ｆ→ノード１−ｈであることがわかる。従って、データ収集装置２は、ノード１−ｈ宛のメッセージにこのソースルートを格納して、次ホップノードであるノード１−ａへ送信する。   For example, when a message is transmitted to the node 1-h, it is understood that the previous hop node is the node 1-f by referring to the route information of the left node 1-h in the fourth row in FIG. It is understood that the previous hop node is the node 1-c by referring to the route information of the node 1-f, and further understands that the previous hop node is the node 1-a by referring to the route information of the node 1-c. Further, it is grasped that the previous hop node is the data collection device 2 by referring to the route information of the node 1-a. Thereby, it can be seen that the source route to the node 1-h is the data collection device 2 → node 1-a → node 1-c → node 1-f → node 1-h. Therefore, the data collection device 2 stores this source route in a message addressed to the node 1-h and transmits it to the node 1-a which is the next hop node.

データ収集装置２からのメッセージを受信したノード１−ａ〜１−ｊは、メッセージに格納されたソースルートを参照して、ソースルートに従って宛先のノードまでの転送を行う。   The nodes 1-a to 1-j that have received the message from the data collection device 2 refer to the source route stored in the message and perform transfer to the destination node according to the source route.

各ノード１−ａ〜１−ｊは、データ収集装置２までの経路情報を保持している。本実施の形態では、各ノード１−ａ〜１−ｊが保持する経路情報を最小化するため、各ノード１−ａ〜１−ｊは、経路情報としてデータ収集装置２への経路の次ホップノードとデータ収集装置２までのホップ数とを保持している。なお、新しくノード（新規参入ノード）が追加される場合は、データ収集装置２は、新規参入ノードから参入要求メッセージを受信すると、ソースルートを格納した参入応答メッセージを新規参入ノードの送信元のノードへ送信する。新規参入ノードの送信元のノード１−ａ〜１−ｊは、受信した参入応答メッセージにより、データ収集装置２への経路情報を取得して保持する。   Each of the nodes 1-a to 1-j holds path information to the data collection device 2. In the present embodiment, in order to minimize the route information held by each node 1-a to 1-j, each node 1-a to 1-j receives the next hop of the route to the data collection device 2 as route information. The node and the number of hops to the data collection device 2 are held. When a new node (new entry node) is added, when the data collection device 2 receives an entry request message from the new entry node, the data collection device 2 sends an entry response message storing the source route to the source node of the new entry node. Send to. The transmission source nodes 1-a to 1-j of the new entry node acquire and hold the route information to the data collection device 2 by the received entry response message.

図３は、各ノード１−ａ〜１−ｊが保持する経路情報の一例を示す図である。各ノード１−ａ〜１−ｊが保持する経路情報は、データ収集装置２への次ホップノード（next hop）とデータ収集装置２までのホップ数（Hop）で構成される。このように、各ノード１−ａ〜１−ｊは、経路情報としてデータ収集装置２を保持し、他のノードへの経路情報は保持する必要はない。ノード１−ａ〜１−ｊは、データ収集装置２宛のメッセージを送信する際には、自身が保持している経路情報の次ホップノードへ当該メッセージを送信する。ノード１−ａ〜１−ｊは、他のノード１−ａ〜１−ｊからデータ収集装置２宛のメッセージを受信すると、自身の保持する経路情報に記載されている次ホップノードにメッセージを転送する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of route information held by each of the nodes 1-a to 1-j. The path information held by each of the nodes 1-a to 1-j includes a next hop node (next hop) to the data collection device 2 and the number of hops (Hop) to the data collection device 2. In this way, each of the nodes 1-a to 1-j holds the data collection device 2 as route information, and does not need to hold route information to other nodes. When the node 1-a to 1-j transmits a message addressed to the data collection device 2, the node 1-a to 1-j transmits the message to the next hop node of the route information held by the node 1-a to 1-j. When the nodes 1-a to 1-j receive messages addressed to the data collection device 2 from the other nodes 1-a to 1-j, the messages are transferred to the next hop node described in the route information held by the nodes 1-a to 1-j. To do.

本実施の形態では、データ収集装置２およびノード１−ａ〜１−ｊが以上に述べたような経路情報を保持するアドホックネットワークシステムにおいて、データ収集装置２がノード１−ａ〜１−ｊ宛にメッセージを送信する場合に、ソースルートの経路上でリンクエラーが発生した際の経路修復動作について説明する。   In the present embodiment, in the ad hoc network system in which the data collection device 2 and the nodes 1-a to 1-j hold the path information as described above, the data collection device 2 is addressed to the nodes 1-a to 1-j. A description will be given of a path repair operation when a link error occurs on the source route when a message is transmitted to.

図４は、データ収集装置２が、ノード１−ｈ宛に送信したデータ要求メッセージのフォーマットの一例を示す図である。図４に示すように、データ要求メッセージには、送信元（この場合はデータ収集装置２）と送信先（宛先、この場合はノード１−ｈ）と送信元から送信先までのホップ数とソースルートとメッセージの種別とペイロードとが格納される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a format of a data request message transmitted from the data collection device 2 to the node 1-h. As shown in FIG. 4, the data request message includes a transmission source (in this case, the data collection device 2), a transmission destination (destination, in this case, the node 1-h), the number of hops from the transmission source to the transmission destination, and a source. The route, message type, and payload are stored.

図５は、ノード１−ｃとノード１−ｆ間にリンクエラー１１が発生した状態を示す図である。リンクエラー１１の発生前は、データ収集装置２からノード１−ｈへのメッセージ送信は、図２に示した経路情報に従って、データ収集装置２→ノード１−ａ→ノード１−ｃ→ノード１−ｆ→ノード１−ｈの経路で行われていたとする。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the link error 11 has occurred between the node 1-c and the node 1-f. Before the link error 11 occurs, the message transmission from the data collection device 2 to the node 1-h is performed according to the path information shown in FIG. 2, the data collection device 2 → the node 1-a → the node 1-c → the node 1−. It is assumed that the operation is performed along the route f → node 1-h.

ノード１−ｃは、ノード１−ｆとの間のリンクエラー１１を検出すると、局所修復メッセージ（局所修復通知）をフラッディングしてデータ要求メッセージ１０の宛先に対する経路を探索する。なお、リンクエラーの検出方法に制約はないが、例えばデータ要求メッセージ１０をノード１−ｆへ転送してから所定の時間が経過してもノード１−ｆからノード１−ｈを送信元とするデータが転送されない場合にリンクエラーと判断する。   When the node 1-c detects the link error 11 with the node 1-f, the node 1-c floods the local repair message (local repair notification) and searches for a route to the destination of the data request message 10. The link error detection method is not limited. For example, even if a predetermined time elapses after the data request message 10 is transferred to the node 1-f, the node 1-f to the node 1-h are used as the transmission source. A link error is determined when data is not transferred.

図６は、局所修復メッセージ１２のフラッディングの様子を示す図であり、図７は、局所修復メッセージ１２のフォーマットと格納される情報の一例を示す図である。図６に示すように、局所修復メッセージ１２は、各ノードへ転送される。図７は、図６に示したリンクエラー１１が発生した後に、フラッディングされた局所修復メッセージ１２に格納される情報が各ノードにおいて変更される様子を示している。局所修復メッセージ１２には、ＴＴＬ（Time To Live）と経由ノードが設定されており、ＴＴＬによりフラッディングの伝搬範囲が指定されている。ＴＴＬは、生存時間であるが、ここでは当該メッセージが有効な期間を残りの転送回数により表したもの、すなわち生存ホップ数とする。局所修復メッセージ１２を受信したノードは、同メッセージを転送する際には、ＴＴＬを１減算して格納し、経由ノードに自身のノードＩＤ（node id）を追記してブロードキャスト転送する。減算したＴＴＬが０となったノードは、局所修復メッセージ１２の転送を停止する。   FIG. 6 is a diagram illustrating the flooding of the local repair message 12, and FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair message 12 and stored information. As shown in FIG. 6, the local repair message 12 is forwarded to each node. FIG. 7 shows how the information stored in the flooded local repair message 12 is changed in each node after the link error 11 shown in FIG. 6 occurs. In the local restoration message 12, a TTL (Time To Live) and a transit node are set, and a flooding propagation range is designated by the TTL. TTL is the survival time, but here, it is assumed that the period in which the message is valid is represented by the remaining number of transfers, that is, the number of surviving hops. When the node receiving the local repair message 12 transfers the message, it subtracts 1 from the TTL, stores it, adds the node ID (node id) of itself to the transit node, and broadcasts it. The node whose subtracted TTL becomes 0 stops the transfer of the local repair message 12.

例えば、図６、７の例の場合、ノード１−ｃが送信した局所修復メッセージ１２には、ＴＴＬ＝３が設定され、送信元のノード１−ｃのノードＩＤが設定されている。ノード１−ｃの隣接ノードであるノード１−ａ，１−ｇがこのメッセージを転送する際には、ＴＴＬの値を１減算してＴＴＬ＝２として設定し、経由ノードとしてそれぞれ自身のノードＩＤを追加する。同様に、ノード１−ｄ，ノード１−ｆ，ノード１−ｉもＴＴＬを減算して格納し、自身のノードＩＤを追記して同メッセージをブロードキャスト転送する。局所修復メッセージを受信したノード１−ｂ，１−ｅ，１−ｊは、ＴＴＬを減算すると０になるため同メッセージの転送を行わない。なお、データ収集装置２は、局所修復メッセージ１２を受信しても転送しない。   For example, in the example of FIGS. 6 and 7, TTL = 3 is set in the local repair message 12 transmitted by the node 1-c, and the node ID of the transmission source node 1-c is set. When nodes 1-a and 1-g, which are adjacent nodes of node 1-c, transfer this message, the value of TTL is decremented by 1 and set as TTL = 2, and each node ID is set as a transit node. Add Similarly, the node 1-d, the node 1-f, and the node 1-i also subtract and store the TTL, add their own node ID, and broadcast-transfer the same message. The nodes 1-b, 1-e, and 1-j that have received the local repair message do not transfer the message because they become 0 when the TTL is subtracted. Note that the data collection device 2 does not transfer the local restoration message 12 even if it is received.

局所修復メッセージを受信した経路検索のターゲットのノード１−ｈは、ノード１−ｆにより転送された局所修復メッセージ１２を受信し、受信した局所修復メッセージ１２に記載されている経由ノードを参照して、自身の上り経路（次ホップノードおよびホップ数）をノード１−ｆからノード１−ｇに変更する。図８は、ノード１−ｈが保持する更新前後の経路情報の一例を示す図である。この例では、ノード１−ｈが受信した局所修復メッセージ１２に格納された経由ノードは、ノード１−ｃ，１−ｇ，１−ｆの３つであるためデータ収集装置２までのホップ数は４であり、変更前と同じであるためホップ数が変更されていない。局所修復メッセージ１２に格納された経由ノードの数により、データ収集装置２までのホップ数が変更される場合には、経路情報のホップ数も更新する。   The target node 1-h of the route search that has received the local repair message receives the local repair message 12 transferred by the node 1-f, and refers to the transit node described in the received local repair message 12 , Its own upstream route (next hop node and number of hops) is changed from node 1-f to node 1-g. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of route information before and after update held by the node 1-h. In this example, the number of hops to the data collection device 2 is three because the number of transit nodes stored in the local repair message 12 received by the node 1-h is the nodes 1-c, 1-g, and 1-f. Since it is 4 and is the same as before the change, the number of hops is not changed. When the number of hops to the data collection device 2 is changed depending on the number of transit nodes stored in the local repair message 12, the number of hops in the route information is also updated.

図９は、ノード１−ｈが局所修復メッセージ１２を受信した後に送信されるメッセージの一例を示す図である。ノード１−ｈは、受信した局所修復メッセージ１２に記載されていた経由ノードをソースルートとして格納しかつ自身を送信元とする局所修復応答メッセージ１３を、局所修復メッセージ１２の送信元であるノード１−ｃに宛てて送信する。図１０は、局所修復応答メッセージ１３のフォーマットの一例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a message transmitted after the node 1-h receives the local repair message 12. The node 1-h stores the transit node described in the received local repair message 12 as a source route and sends a local repair response message 13 having itself as the transmission source to the node 1 that is the transmission source of the local repair message 12 Send to -c. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair response message 13.

局所修復応答メッセージ１３を受信したノード１−ｇは、同メッセージに記載のソースルートを参照してノード１−ｃに転送する。このとき、受信した局所修復応答メッセージ１３に記載のソースルートに基づき、自身の保持している経路情報の次ホップノードの情報をノード１−ｃに変更する。   The node 1-g that has received the local repair response message 13 refers to the source route described in the message and transfers it to the node 1-c. At this time, based on the source route described in the received local repair response message 13, the information of the next hop node of the route information held by itself is changed to the node 1-c.

ノード１−ｃは、局所修復応答メッセージ１３を受信すると、局所修復メッセージ１２の宛先であるノード１−ｈへの経路修復が完了したと判断し、データ収集装置２に対して、ノード１−ｃからノード１−ｈへの修復後の経路を登録するための局所修復登録メッセージ１４を送信する。図１１は、局所修復登録メッセージ１４のフォーマットの一例を示す図である。局所修復登録メッセージ１４には、登録を要求する修復後の経路として局所修復応答メッセージ１３に格納されたソースルートを格納する。   Upon receiving the local repair response message 13, the node 1-c determines that the path repair to the node 1-h that is the destination of the local repair message 12 has been completed, and sends the data collection device 2 to the node 1-c. A local restoration registration message 14 for registering a route after restoration from the node 1-h is transmitted. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair registration message 14. The local repair registration message 14 stores the source route stored in the local repair response message 13 as a post-repair path that requests registration.

ノード１−ｃから送信された局所修復登録メッセージ１４を受信したデータ収集装置２は、同メッセージに記載されているソースルートに基づき、自身が保持するアドホックネットワーク内の各ノード１−ａ〜ノード１−ｊに関する経路情報を更新する。そして、データ収集装置２は、更新した経路情報を元に、リンクエラーにより不達となったノード１−ｈに対するデータ要求メッセージを再送する。   The data collection device 2 that has received the local restoration registration message 14 transmitted from the node 1-c, on the basis of the source route described in the message, each of the nodes 1-a to 1 in the ad hoc network held by itself. Update path information for -j. Then, the data collection device 2 retransmits the data request message for the node 1-h that has not been reached due to the link error, based on the updated route information.

以上のように、リンクエラーを検出した中間ノードが局所修復メッセージを送信することにより、宛先ノードにより近いノードから検索を開始することができる。これにより、フラッディングの伝搬範囲を狭めることが可能になる。   As described above, an intermediate node that has detected a link error transmits a local repair message, so that a search can be started from a node closer to the destination node. This makes it possible to narrow the propagation range of flooding.

また、ここでは、経路修復後に、データ収集装置２がノード１−ｈ宛のデータ要求メッセージを再送するようにしたが、これに限らず、リンクエラーを検出した中間ノードであるノード１−ｃが、ノード１−ｈ宛てのデータ要求メッセージを保持しておき、ノード１−ｈまでの局所修復応答メッセージに記載したソースルートに基づいて、保持しているデータ要求メッセージを再送するようにしてもよい。   In this example, after the route is repaired, the data collection device 2 retransmits the data request message addressed to the node 1-h. However, the present invention is not limited to this, and the node 1-c that is an intermediate node that detects the link error The data request message addressed to the node 1-h may be held, and the held data request message may be retransmitted based on the source route described in the local repair response message up to the node 1-h. .

図１２は、リンクエラーを検出したノード１−ｃが代理でデータ要求メッセージを送信する様子を示す図である。図１３は、ノード１−ｃがノード１−ｈ宛のデータ要求メッセージを代理で再送する場合の局所修復登録メッセージ１４のフォーマットの一例を示す図である。図１４は、ノード１−ｃがノード１−ｈ宛のデータ要求メッセージを代理で再送する場合のデータ要求メッセージ１０のフォーマットの一例を示す図である。図１２に示すように、ノード１−ｃは、局所修復登録メッセージ１４を送信するとともに、保持していたノード１−ｈ宛てのデータ要求メッセージ１０を送信する。この際、局所修復登録メッセージ１４には、図１３に示すように、自身からノード１−ｈ宛のデータ要求メッセージを再送済みであることを示す情報を格納する。また、データ要求メッセージ１０を送信する際には、データ収集装置２から受信したデータ要求メッセージ（図１４の上段）のソースルートを修復後のソースルートに変更したデータ要求メッセージ１０（図１４の下段）を生成して送信する。   FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the node 1-c that has detected the link error transmits a data request message on behalf of the node. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair registration message 14 when the node 1-c resends the data request message addressed to the node 1-h on behalf of the node 1-c. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the format of the data request message 10 when the node 1-c resends the data request message addressed to the node 1-h on behalf of the node 1-c. As shown in FIG. 12, the node 1-c transmits the local repair registration message 14 and also transmits the data request message 10 addressed to the node 1-h. At this time, as shown in FIG. 13, the local repair registration message 14 stores information indicating that the data request message addressed to the node 1-h has been retransmitted from itself. Further, when the data request message 10 is transmitted, the data request message 10 (lower part of FIG. 14) in which the source route of the data request message (upper part of FIG. 14) received from the data collection device 2 is changed to the restored source route. ) Is generated and sent.

図１２〜１４を用いて説明したように、リンクエラーを検出したノード１−ｃが、データ要求メッセージ１０のソースルートを修復した経路に変更して再送することで、データ収集装置２が再送する場合に比べて迅速なメッセージ再送が可能になる。   As described with reference to FIGS. 12 to 14, the node 1-c that has detected the link error changes the source route of the data request message 10 to the repaired route and retransmits, so that the data collection device 2 retransmits. Compared to the case, the message can be resent more quickly.

なお、本実施の形態では、データ要求メッセージの宛先ノードを局所修復メッセージのターゲット（経路探索の対象）に設定したが、リンクエラーにより未到達になっているノード（図５の例では、ノード１−ｆ）を局所修復メッセージのターゲットとして設定しても良い。すなわち、宛先のノード１−ｈまでの経路上のノードでリンクエラー１１によりデータ要求メッセージが未達となるノード（宛先のノード１−ｈを含む）をターゲットとすればよい。   In the present embodiment, the destination node of the data request message is set as the target of the local repair message (route search target), but the node that has not been reached due to the link error (in the example of FIG. 5, the node 1 -F) may be set as the target of the local repair message. That is, a node (including the destination node 1-h) in which the data request message is not reached due to the link error 11 in the nodes up to the destination node 1-h may be targeted.

以上のように、本実施の形態では、リンクエラーを検出した中間ノードが、局所修復メッセージを送信することにより、リンクエラーとなった箇所を避けた経路を探索して、修復後の経路を発見し、発見した経路をデータ収集装置２へ通知するようにした。このため、ノード１−ａ〜１−ｊが保持するルーティングのための経路情報を最小化した場合においても迅速な経路修復を行うとともに修復のためのフラッディングによるネットワークの圧迫を抑制することができる。   As described above, in this embodiment, an intermediate node that detects a link error transmits a local repair message to search for a route that avoids a location where a link error has occurred, and find a route after the repair. Then, the discovered route is notified to the data collection device 2. For this reason, even when the route information for routing held by the nodes 1-a to 1-j is minimized, it is possible to perform quick route repair and suppress network pressure due to flooding for repair.

実施の形態２．
図１５は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムにおける実施の形態２の局所修復メッセージの送信の一例を示す図である。本実施の形態のアドホックネットワークシステムの構成は、図１に示した実施の形態１のアドホックネットワークシステムの構成と同様である。Embodiment 2. FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of transmission of a local repair message according to the second embodiment in the ad hoc network system according to the present invention. The configuration of the ad hoc network system according to the present embodiment is the same as the configuration of the ad hoc network system according to the first embodiment shown in FIG.

実施の形態１では、リンクエラーを検出した中間ノードが、局所修復メッセージを送信することで、宛先までのリンクエラーを迂回した経路を発見し、発見した経路をデータ収集装置２に通知する（またはデータ収集装置２への経路通知とメッセージ再送とを実施する）方法について記述した。本実施の形態では、さらにソースルートに指定されていたノードについてリンクエラーを迂回する経路を発見する方法について説明する。   In the first embodiment, the intermediate node that has detected the link error transmits a local repair message to find a route that bypasses the link error to the destination, and notifies the data collection device 2 of the found route (or The method for performing the route notification to the data collection device 2 and the message retransmission is described. In the present embodiment, a method for finding a route that bypasses a link error for a node designated as a source route will be described.

実施の形態１の図５に示したように、ノード１−ｃとノード１−ｆ間にリンクエラー１１が発生したとする。なお、リンクエラー１１の発生前の状態は、実施の形態１と同様であり、データ収集装置２は図２で示した経路情報を保持し、ノード１−ａ〜１−ｊは、図３で示した経路情報を保持しているとする。   As shown in FIG. 5 of the first embodiment, it is assumed that a link error 11 occurs between the node 1-c and the node 1-f. The state before the occurrence of the link error 11 is the same as in the first embodiment, the data collection device 2 holds the path information shown in FIG. 2, and the nodes 1-a to 1-j are shown in FIG. Assume that the indicated route information is held.

リンクエラー１１の発生により、データ収集装置２から送信されたノード１−ｈに対するデータ要求メッセージが未到達となる。リンクエラーを検出したノード１−ｃは、図１５に示すように、局所修復メッセージ１５をフラッディングし、データ要求メッセージ１０の宛先（この場合はノード１−ｈ）に対する経路を探索する。図１６は、本実施の形態の局所修復メッセージのフォーマットの一例を示す図である。本実施の形態では、図１６に示すように、局所修復メッセージ１５に、不達となったデータ要求メッセージ１０に記載されていたソースルートとソースルートのホップ数とを付加しておく。   Due to the occurrence of the link error 11, the data request message for the node 1-h transmitted from the data collection device 2 has not arrived. As shown in FIG. 15, the node 1-c that has detected the link error floods the local repair message 15 and searches for a route to the destination of the data request message 10 (in this case, the node 1-h). FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the format of the local repair message according to the present embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the source route and the hop number of the source route described in the data request message 10 that has not been reached are added to the local repair message 15.

局所修復メッセージ１５には、実施の形態１と同様にＴＴＬと経由ノードが設定されており、フラッディングの伝搬範囲が指定されている。局所修復メッセージ１５を受信したノードは、同メッセージを転送する際には、実施の形態１と同様にＴＴＬを１減算して格納し、経由ノードに自身のノードＩＤを追記してブロードキャスト転送する。減算したＴＴＬが０となったノードは、局所修復メッセージ１５の転送を停止する。   In the local restoration message 15, a TTL and a transit node are set as in the first embodiment, and a flooding propagation range is designated. When transferring the message, the node that has received the local repair message 15 subtracts and stores 1 in TTL as in the first embodiment, and broadcasts the node by adding its own node ID to the transit node. The node for which the subtracted TTL is 0 stops the transfer of the local repair message 15.

局所修復メッセージ１５を受信したターゲットのノード１−ｈは、実施の形態１と同様に、自身が保持する経路情報を更新するとともに局所修復応答メッセージをノード１−ｃに送信する。図１７は、ノード１−ｈ、ノード１−ｆが保持する更新前後の経路情報の一例を示す図である。上段のノード１−ｈの経路情報の更新は実施の形態１と同様である。   The target node 1-h that has received the local repair message 15 updates the route information held by itself and transmits a local repair response message to the node 1-c, as in the first embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating an example of route information before and after update held by the nodes 1-h and 1-f. The route information of the upper node 1-h is updated in the same manner as in the first embodiment.

図１８は、本実施の形態の局所修復応答メッセージと局所修復登録メッセージの送信の様子を示す図である。図１９は、本実施の形態の局所修復応答メッセージの一例を示す図である。図２０は、本実施の形態の局所修復登録メッセージの一例を示す図である。ノード１−ｃは、ノード１−ｈから送信された局所修復応答メッセージ１６−１を受信すると、局所修復メッセージ１５の宛先であるノード１−ｈの経路修復が行われたと判断し、データ収集装置２に対して、ノード１−ｃからノード１−ｈへの経路を局所修復登録メッセージ１７−１（図２０の上段）により登録する。   FIG. 18 is a diagram illustrating a state of transmitting a local repair response message and a local repair registration message according to the present embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the local repair response message according to the present embodiment. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the local repair registration message according to the present embodiment. When the node 1-c receives the local repair response message 16-1 transmitted from the node 1-h, the node 1-c determines that the path repair of the node 1-h that is the destination of the local repair message 15 has been performed, and the data collection device 2, the path from the node 1-c to the node 1-h is registered by the local repair registration message 17-1 (upper part of FIG. 20).

局所修復メッセージ１５を受信したターゲットのノード１−ｈが送信する局所修復応答メッセージ１６−１は、図１９の上段に示すように、実施の形態１の局所修復応答メッセージ１２と同様である。   The local repair response message 16-1 transmitted by the target node 1-h that has received the local repair message 15 is the same as the local repair response message 12 of the first embodiment, as shown in the upper part of FIG.

一方、本実施の形態では、局所修復メッセージ１５を受信した中間ノードであるノード１−ｆは、同メッセージに記載されているソースルートを参照し、同メッセージの送信元であるノード１−ｃと自身（ノード１−ｆ）の間がリンクエラーであると判断する。そして、ノード１−ｆは、自身が保持する経路情報を図１７の下段に示すように、次ホップノードをノード１−ｃから受信した局所修復メッセージ１５に格納された経由ノードの直前のノードであるノード１−ｇへ変更する。さらに、ノード１−ｆは、局所修復メッセージ１５に格納されたソースルートと経由ノードとに基づいて、修復後の経路のデータ収集装置２から自身までのホップ数を算出して、経路情報のホップ数を３から４に更新する。   On the other hand, in the present embodiment, the node 1-f that is the intermediate node that has received the local repair message 15 refers to the source route described in the message, and the node 1-c that is the transmission source of the message It is determined that there is a link error between itself (node 1-f). Then, as shown in the lower part of FIG. 17, the node 1-f is a node immediately before the transit node stored in the local repair message 15 received from the node 1-c as shown in the lower part of FIG. 17. Change to a node 1-g. Further, the node 1-f calculates the number of hops from the data collection device 2 of the route after the repair to itself based on the source route and the transit node stored in the local repair message 15, and the hop of the route information Update the number from 3 to 4.

局所修復メッセージ１５に基づいて経路情報を更新した中間ノードであるノード１−ｆは、自身の経路情報を更新した旨をデータ収集装置２に通知するために、局所修復メッセージ１５に記載の経由ノードをソースルートとして設定した局所修復応答メッセージ１６−２（図１９の下段）をノード１−ｃに宛てて送信する。   The node 1-f, which is an intermediate node that has updated the route information based on the local repair message 15, notifies the data collection device 2 that the route information has been updated. A local repair response message 16-2 (lower part of FIG. 19) set as a source route is transmitted to the node 1-c.

局所修復応答メッセージ１６−２を受信したノード１−ｇは同メッセージに記載のソースルートを参照し、ノード１−ｃに対して転送する。このとき、ノード１−ｇは、同メッセージに記載のソースルートに基づき自身の保持している経路情報の次ホップノードの情報をノード１−ｃとする。ノード１−ｃは、局所修復応答メッセージ１６−２を受信すると、ノード１−ｈへの経路上にあるノード１−ｆの経路修復が行われたと判断し、データ収集装置２に対して、ノード１−ｃからノード１−ｆへの修復後の経路（局所修復応答メッセージ１６−２に格納されたソースルート）を登録するための局所修復登録メッセージ１７−２（図２０の下段）を送信する。   The node 1-g that has received the local repair response message 16-2 refers to the source route described in the message and transfers it to the node 1-c. At this time, the node 1-g sets the node 1-c as information on the next hop node of the route information held by itself based on the source route described in the message. When the node 1-c receives the local repair response message 16-2, the node 1-c determines that the route repair of the node 1-f on the route to the node 1-h has been performed, and the node 1-c A local repair registration message 17-2 (lower part of FIG. 20) for registering a route after the repair from 1-c to the node 1-f (source route stored in the local repair response message 16-2) is transmitted. .

ノード１−ｈへのデータ要求メッセージの再送については、実施の形態１で述べたように、データ収集装置２が実施してもよいし、ノード１−ｃが実施してもよい。   The retransmission of the data request message to the node 1-h may be performed by the data collection device 2 or the node 1-c as described in the first embodiment.

例えば、実施の形態１の方法により経路修復を行った場合、ノード１−ｈへの経路修復の後、データ収集装置２がノード１−ｆ宛のデータ要求メッセージを送信すると、ノード１−ｆ宛のデータ要求メッセージもリンクエラー１１により不達となり、ノード１−ｆについて経路修復メッセージが送信されることになる。これに対し、本実施の形態では、局所修復メッセージ１５に、元のメッセージ（不達となったデータ要求メッセージ）のソースルートを記載しておくことで、一度の経路修復メッセージの送信で、ソースルート上にあるリンクエラーの影響を受けるノードに対する経路修復が可能になる。   For example, when the route is repaired by the method of the first embodiment, after the route is repaired to the node 1-h, when the data collection device 2 transmits a data request message addressed to the node 1-f, it is addressed to the node 1-f. The data request message is also undelivered due to the link error 11, and a route repair message is transmitted for the node 1-f. On the other hand, in the present embodiment, the source route of the original message (data request message that has not been delivered) is described in the local repair message 15, so that the source can be transmitted by sending the route repair message once. It is possible to repair a route for a node on the route affected by a link error.

さらに、本実施の形態では、元のメッセージのソースルートのみを記載して局所修復メッセージをフラッディングしたが、これに限らず元のメッセージそのものを格納することにより、経路修復とメッセージの送信を同時に実施しても良い。図２１は、局所修復メッセージに元のメッセージを格納する場合のフォーマットの一例を示す図である。図２１の例では、局所修復メッセージに、元のメッセージの種別（データ要求メッセージの場合は、要求）とペイロードとを追加して、元のメッセージを格納している。この場合、ノード１−ｃが送信する局所修復登録メッセージには、元のメッセージが宛先のノード１−ｈに到達したことを通知する識別子を付加する。   Furthermore, in the present embodiment, only the source route of the original message is described and the local repair message is flooded. However, the present invention is not limited to this, and the original message itself is stored, so that the path repair and the message transmission are performed simultaneously. You may do it. FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a format when the original message is stored in the local repair message. In the example of FIG. 21, the original message is stored by adding the original message type (request in the case of a data request message) and the payload to the local repair message. In this case, an identifier for notifying that the original message has reached the destination node 1-h is added to the local restoration registration message transmitted by the node 1-c.

図２２は、経路修復とメッセージの送信を同時に実施する場合の局所修復登録メッセージのフォーマットの一例を示す図である。図２２の上段は、元のメッセージの宛先であるノード１−ｈから局所修復応答メッセージを受信した際に送信する局所修復登録メッセージの例を示しており、図２２の下段は、元のメッセージの宛先ではない中間ノードであるノード１−ｆから局所修復応答メッセージを受信した際に送信する局所修復登録メッセージの例を示している。図２２の上段は、元のメッセージの宛先であるノード１−ｈに関する修復経路を登録するメッセージであり、ノード１−ｈから局所応答登録メッセージにより元のメッセージがノード１−ｈへ到着していることを確認できている。このため、ノード１−ｈに関する修復経路を登録する局所修復登録メッセージには、再送の情報として到達（元のメッセージが宛先に到達済みであるため再送の必要はない）を格納する。図２２の下段は、元のメッセージの宛先でないノード１−ｆに関する修復経路を登録するメッセージであるため、再送の情報はなしとする。   FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the format of a local repair registration message when path repair and message transmission are performed simultaneously. The upper part of FIG. 22 shows an example of the local repair registration message that is transmitted when the local repair response message is received from the node 1-h that is the destination of the original message. The lower part of FIG. An example of a local repair registration message that is transmitted when a local repair response message is received from the node 1-f that is an intermediate node that is not the destination is shown. The upper part of FIG. 22 is a message for registering a repair route for the node 1-h that is the destination of the original message. The original message has arrived at the node 1-h from the node 1-h by the local response registration message. I have confirmed that. For this reason, the local repair registration message for registering the repair path for the node 1-h stores arrival information (retransmission is not necessary because the original message has reached the destination). Since the lower part of FIG. 22 is a message for registering a repair route relating to the node 1-f that is not the destination of the original message, there is no retransmission information.

なお、ここでは、図１６で示した局所修復登録メッセージ１５に元のメッセージを格納する例を述べたが、実施の形態１で述べた局所修復登録メッセージ１２に元のメッセージを格納するようにしてもよい。   In this example, the original message is stored in the local repair registration message 15 shown in FIG. 16, but the original message is stored in the local repair registration message 12 described in the first embodiment. Also good.

また、実施の形態１，２では、データ要求メッセージの送信時のリンクエラーについて記述したが、データ要求メッセージ以外のメッセージについてもデータ収集装置２から各ノード１−ａ〜１−ｊへ送信されるメッセージであれば、同様の経路修復を適用することができる。また、以上述べた各メッセージのフォーマットは一例であり、同様の内容を格納できれば、上述したフォーマットに限定されない。   In the first and second embodiments, the link error at the time of transmitting the data request message is described. However, messages other than the data request message are also transmitted from the data collection device 2 to the nodes 1-a to 1-j. If it is a message, the same route repair can be applied. The format of each message described above is an example, and the format is not limited to the above-described format as long as similar contents can be stored.

さらに、実施の形態１，２では、局所修復メッセージを送信する範囲をＴＴＬにて指定したが、ＴＴＬの決定方法は、例えば、“元のメッセージから取得した宛先までのホップ数”（すなわちデータ収集装置２から宛先のノードまでのホップ数）と“リンクエラーを検出したノードが保持するデータ収集装置までのホップ数”との差に、システム変数Ｎを加算した値とする。   Further, in the first and second embodiments, the range for transmitting the local repair message is specified by TTL. For example, the TTL determination method is “the number of hops from the original message to the acquired destination” (that is, data collection). A value obtained by adding the system variable N to the difference between the number of hops from the device 2 to the destination node) and “the number of hops to the data collection device held by the node that detected the link error”.

システム変数Ｎは、エラー発生前には所定の初期値が設定されており、局所修復メッセージに対する局所修復応答メッセージが一定時間内に返送されなかった場合に、システム変数Ｎの値を増加させて局所修復メッセージを再送する。   The system variable N is set to a predetermined initial value before an error occurs, and when the local repair response message for the local repair message is not returned within a certain time, the value of the system variable N is increased to increase the local variable. Resend the repair message.

さらに、実施の形態１，２では、局所修復メッセージをフラッディングするたびにＴＴＬを１減算したが、ＴＴＬの減算値は一定値でなくてもよい。例えば、同メッセージにリンクエラーを検出した中間ノード（上述の例ではノード１−ｃ）のホップ数（データ収集装置２までのホップ数）を記載しておき、リンクエラーを検出したノードよりホップ数が少ないノードはＴＴＬの減算値をより大きくすることで、データ収集装置２方向へのフラッディング伝搬を抑制することができる。   Furthermore, in Embodiments 1 and 2, TTL is decremented by 1 each time a local repair message is flooded, but the subtracted value of TTL may not be a constant value. For example, the number of hops (the number of hops to the data collection device 2) of the intermediate node (node 1-c in the above example) that detected the link error is described in the message, and the number of hops from the node that detected the link error By increasing the TTL subtraction value, a node with a small number can suppress flooding propagation toward the data collection device 2.

図２３は、実施の形態１，２で述べたノード１−ａの構成例を示す図である。図２３では、ノード１−ａとして記載しているが、ノード１−ｂ〜１−ｊの構成はノード１−ａと同様である。実施の形態１，２で述べたノード１−ａ〜１−ｊの構成はどのような構成としてもよいが、例えば、図２３に示す構成とする。図２３に示したノード１−ａ〜１−ｊは、アンテナ２１と、所定の無線送受信処理を行う送受信部２２と、メッセージの受信処理や送信するメッセージの生成等を行う制御部２３と、経路情報等を格納するための記憶部２４と、データを取得して生成するセンサ部等であるデータ生成部２５と、隣接するノードとの間のリンクエラーを検出するリンクエラー検出部２６と、を備える。   FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of the node 1-a described in the first and second embodiments. In FIG. 23, although described as the node 1-a, the configuration of the nodes 1-b to 1-j is the same as that of the node 1-a. The configurations of the nodes 1-a to 1-j described in the first and second embodiments may be any configuration. For example, the configuration illustrated in FIG. The nodes 1-a to 1-j illustrated in FIG. 23 include an antenna 21, a transmission / reception unit 22 that performs predetermined wireless transmission / reception processing, a control unit 23 that performs message reception processing, generation of a message to be transmitted, and the like, and a route A storage unit 24 for storing information, a data generation unit 25 that is a sensor unit that acquires and generates data, and a link error detection unit 26 that detects a link error between adjacent nodes. Prepare.

ノード１−ａ〜１−ｊの制御部２３は、アンテナ２１および送受信部２２経由でデータ要求メッセージを取得すると、データ生成部２５が生成したデータを送受信部２２およびアンテナ２１経由でデータ収集装置２へ送信する。また、制御部２３は、上述した局所修復メッセージ１２，１５や局所修復応答メッセージ１３，１６−１，１６−２、局所修復登録メッセージ１４，１７−１，１７−２等を含む各メッセージの生成や受信処理を行い、受信したメッセージの転送処理を実施する。   When the control unit 23 of the nodes 1-a to 1-j acquires the data request message via the antenna 21 and the transmission / reception unit 22, the data collection device 2 transmits the data generated by the data generation unit 25 via the transmission / reception unit 22 and the antenna 21. Send to. In addition, the control unit 23 generates each message including the above-described local repair messages 12 and 15, local repair response messages 13, 16-1 and 16-2, local repair registration messages 14, 17-1 and 17-2. Or receive processing and transfer the received message.

ノード１−ａ〜１−ｊは、リンクエラー検出部２６がリンクエラーを検出した場合に、上述のノード１−ｃと同様にリンクエラーを検出した中間ノードとして動作し、自身を宛先とする局所修復メッセージ１２，１５を受信した場合は、上述のターゲットのノード１−ｈと同様に局所修復応答メッセージ１３，１６−１，１６−２の送信を行う。   When the link error detecting unit 26 detects a link error, the nodes 1-a to 1-j operate as intermediate nodes that detect the link error in the same manner as the node 1-c described above, and are local to the destination. When the repair messages 12 and 15 are received, the local repair response messages 13, 16-1 and 16-2 are transmitted in the same manner as the target node 1-h described above.

このように、本実施の形態では、局所修復メッセージにソースルートを付加し、リンクエラーによる経路変更の必要が生じる元のメッセージの宛先以外のノードが、受信した局所修復メッセージソースルートに基づいて経路変更を実施するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、一度の経路修復メッセージの送信で、ソースルート上にあるリンクエラーの影響を受けるノードに対する経路修復が可能になる。   As described above, in this embodiment, a source route is added to the local repair message, and a node other than the destination of the original message that requires a route change due to a link error is routed based on the received local repair message source route. Change was implemented. For this reason, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the path repair for the node affected by the link error on the source route can be performed by transmitting the path repair message once.

以上のように、本発明にかかるアドホックネットワークシステムおよび通信装置は、親端末とその他の子端末で構成されるアドホックネットワークシステムに有用であり、特に、子端末が保持する経路情報を削減したアドホックネットワークシステムに適している。   As described above, the ad hoc network system and the communication apparatus according to the present invention are useful for an ad hoc network system including a parent terminal and other child terminals, and in particular, an ad hoc network in which route information held by the child terminals is reduced. Suitable for the system.

１−ａ〜１−ｊ ノード、２ データ収集装置（ＧＷ）、３ 無線リンク、１０ データ要求メッセージ、１１ リンクエラー、１２，１５ 局所修復メッセージ、１３，１６−１，１６−２ 局所修復応答メッセージ、１４，１７−１，１７−２ 局所修復登録メッセージ、２１ アンテナ、２２ 送受信部、２３ 制御部、２４ 記憶部、２５ データ生成部、２６ リンクエラー検出部。   1-a to 1-j node, 2 data collection device (GW), 3 wireless link, 10 data request message, 11 link error, 12, 15 local repair message, 13, 16-1, 16-2 local repair response message , 14, 17-1, 17-2 Local restoration registration message, 21 antenna, 22 transmission / reception unit, 23 control unit, 24 storage unit, 25 data generation unit, 26 link error detection unit.

Claims (11)

親装置と複数の子装置とで構成され、前記親装置が前記子装置への経路情報を保持し、前記子装置が前記親装置への経路情報を保持するアドホックネットワークシステムにおいて前記子装置として機能する通信装置であって、
隣接する前記子装置との間のリンクエラーを検出するリンクエラー検出部と、
前記親装置から前記子装置のうちの１つである宛先装置へ送信されたメッセージを受信した場合に、当該メッセージに格納された当該メッセージが経由する経路を指定するソースルートに基づいて当該メッセージを転送し、前記リンクエラー検出部がリンクエラーを検出した場合に、前記リンクエラーにより前記メッセージが未達となる前記メッセージの宛先装置への経路上の前記子装置を探索対象装置とした経路探索を行うための局所修復通知に生存ホップ数を設定し、当該局所修復通知をブロードキャストにより送信し、当該局所修復通知に対する前記探索対象装置からの応答に基づいて求めた前記探索対象装置から自装置までの経路を修復経路として前記親装置へ通知する送受信部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 It is composed of a parent device and a plurality of child devices, the parent device holds route information to the child device, and the child device functions as the child device in an ad hoc network system that holds route information to the parent device. A communication device for
A link error detection unit for detecting a link error between the adjacent child devices;
When a message transmitted from the parent device to a destination device that is one of the child devices is received, the message is stored based on a source route that specifies a route through which the message is stored. When the link error detection unit detects a link error, a route search is performed with the child device on the route to the destination device of the message that has not reached the message due to the link error as a search target device. Set the number of surviving hops in the local repair notification to be performed, send the local repair notification by broadcast, and from the search target device to the own device obtained based on the response from the search target device to the local repair notification A transmission / reception unit for notifying the parent device as a repair route,
A communication apparatus comprising: 前記探索対象装置を、前記宛先装置とすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 The communication apparatus according to claim 1, wherein the search target apparatus is the destination apparatus . 前記探索対象装置を、リンクエラーを検出した他の前記子装置に隣接しリンクエラーの生じているリンクにより接続されていた前記子装置とすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 The communication apparatus according to claim 1, wherein the search target device is the child device that is adjacent to another child device that has detected a link error and is connected by a link in which a link error has occurred. 自装置が前記探索対象装置でない場合、前記局所修復通知を受信すると、前記局所修復通知に当該局所修復通知に格納された生存ホップ数から所定数減じた値を生存ホップ数として格納し、当該局所修復通知に経由ノードとして自装置の識別情報を付加して転送し、前記局所修復通知に当該局所修復通知に格納された生存ホップ数から前記所定数減じた値が０になる場合には当該局所修復通知を転送せず、
自装置が前記探索対象装置である場合、前記局所修復通知を受信すると、前記局所修復通知に格納された経由ノードに基づいて前記局所修復通知の送信元の前記子装置である送信元装置までの経路をソースルートとして設定した局所修復応答を前記送信元装置へ送信し、
自装置が前記送信元装置でない場合、前記局所修復応答を受信すると、当該局所修復応答に格納されたソースルートに基づいて、自装置が保持する経路情報を更新するとともに当該局所修復応答を転送し、
自装置が前記送信元装置である場合、前記局所修復応答を受信すると、当該局所修復応答に格納されたソースルートを前記修復経路として前記親装置へ通知することを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信装置。 When the local device is not the search target device and receives the local repair notification, the local repair notification stores a value obtained by subtracting a predetermined number from the number of live hops stored in the local repair notification as the number of live hops. The identification information of the own device is added as a relay node to the repair notification and transferred, and when the value obtained by subtracting the predetermined number from the number of live hops stored in the local repair notification is 0, the local repair notification Do not forward repair notification,
When the local device is the search target device , when the local device receives the local repair notification, the local device notifies the transmission source device that is the child device that is the transmission source of the local repair notification based on the transit node stored in the local repair notification. Send a local repair response with the route set as the source route to the source device,
If the own device is not the transmission source device, receiving the local repair response Then, based on the source route is stored in the local repair response, it transfers the local repair response updates the routing information when the device itself holds ,
When the local device is the transmission source device , when receiving the local repair response, the source device stores the source route stored in the local repair response as the repair route to the parent device. Or the communication apparatus of 3. 自装置が前記宛先装置でない場合、リンクエラーを検出すると、前記宛先装置への前記メッセージを保持し、前記修復経路により当該メッセージを前記宛先装置へ向けて再送することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の通信装置。 If the own device is not the destination apparatus, detecting a link error Then, holding the message to the destination device, according to claim 1 which the message by the repair pathway characterized by retransmission towards the destination apparatus 5. The communication device according to any one of 4. リンクエラーを検出した場合、前記メッセージに格納された前記宛先装置へのソースルートを前記局所修復通知に格納して送信し、
前記局所修復通知を受信した場合、前記局所修復通知に格納されたソースルートおよび経由ノードに基づいて自装置が保持する経路情報を更新することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の通信装置。 If it detects a re Nkuera, and transmits the stored source route to the stored in the message the destination device to the local repair notification,
The route information held by the own device is updated based on the source route and the transit node stored in the local repair notification when the local repair notification is received. The communication apparatus as described in. 自装置が前記宛先装置でない場合、リンクエラーを検出すると、前記局所修復通知に前記宛先装置への前記メッセージを格納して送信することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の通信装置。 If the own device is not the destination apparatus, detecting a link error Then, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that transmitting by storing the message to the destination device to the local repair notifications Communication equipment . 自装置が前記宛先装置でない場合、リンクエラーを検出すると、前記生存ホップ数を前記メッセージに格納されたソースルートに基づいて求めた前記親装置から前記宛先装置までのホップ数と、自装置が保持する自装置からデータ収集装置までのホップ数との差に基づいて決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の通信装置。 If the own device is not the destination device, the detection result, the number of hops count the survival of hops from the parent device calculated based on the source-route stored in the message to the destination device, the device itself holds the link error The communication device according to claim 1, wherein the communication device is determined based on a difference from a hop number from the own device to the data collection device . 自装置が前記宛先装置でない場合、リンクエラーを検出すると、前記局所修復通知に対する応答が所定の時間内に受信できない場合には、前記生存ホップ数を増加させて再度局所修復通知を送信することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の通信装置。 If the device itself is not the destination device, if a link error is detected and a response to the local repair notification cannot be received within a predetermined time, the local repair notification is transmitted again by increasing the number of surviving hops. The communication apparatus according to claim 1, wherein the communication apparatus is characterized . 前記生存ホップ数から減じる前記所定数を、自装置から前記親装置までのホップ数に基づいて設定することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。 Said predetermined number to reduce the pre-Symbol survival hop communication apparatus according to claim 4, characterized in that the set based on the number of hops from the radar device to the parent device. 親装置と複数の子装置とで構成され、前記親装置が前記子装置への経路情報を保持し、前記子装置が前記親装置への経路情報を保持するアドホックネットワークシステムであって、
前記親装置は、前記子装置のうちの１つである宛先装置へ送信するメッセージに当該メッセージが経由する経路を指定するソースルートを格納し、
前記メッセージを受信した前記宛先装置以外の前記子装置である中間装置は、受信したメッセージに格納されたソースルートに基づいて当該メッセージを転送し、
前記中間装置は、隣接する前記子装置との間のリンクエラーを検出した場合に、前記リンクエラーにより前記メッセージが未達となる前記メッセージの宛先装置への経路上の前記子装置を探索対象装置とした経路探索を行うための局所修復通知に生存ホップ数を設定し、当該局所修復通知をブロードキャストにより送信し、当該局所修復通知に対する前記探索対象装置からの応答に基づいて求めた前記探索対象装置から自装置までの経路を修復経路として前記親装置へ通知し、
前記親装置は、前記修復経路に基づいて自身が保持する経路情報を更新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。
An ad hoc network system comprising a parent device and a plurality of child devices, wherein the parent device holds route information to the child device, and the child device holds route information to the parent device;
The parent device stores a source route that specifies a route through which the message passes in a message to be transmitted to a destination device that is one of the child devices,
The intermediate device that is the child device other than the destination device that received the message forwards the message based on the source route stored in the received message,
When the intermediate device detects a link error between adjacent child devices, the intermediate device searches for the child device on the path to the destination device of the message that has not reached the message due to the link error. The search target device is set based on a response from the search target device to the local repair notification by setting the number of surviving hops in the local repair notification for performing the route search and transmitting the local repair notification by broadcast. To the parent device as a repair route from the device to its own device,
The ad hoc network system, wherein the parent device updates route information held by itself based on the repair route.
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