JP5812917B2

JP5812917B2 - マルチホップネットワークにおいて複数の経路を発見する方法および複数の経路を検索するノード

Info

Publication number: JP5812917B2
Application number: JP2012075857A
Authority: JP
Inventors: グーラム・エム・バッチ; ジアンリン・グオ; ジンユン・ジャン; クーン・フー・テオ
Original assignee: Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc
Current assignee: Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2012217164A

Description

本発明は、包括的には、無線センサーネットワークにおけるパケットのルーティングに関し、特に、スマートメーターネットワークにおけるルーティングに関する。

無線ネットワーキング技術の急速な進歩により、リアルタイムモニタリング、信頼性およびより優れたリソース管理のために、電気、水およびガス等のユーティリティの分配ネットワークを含む無線マルチホップメッシュネットワークを展開することが、ますます実現可能になってきている。

スマートグリッドの出現により、再生可能な発電源の分散ネットワークを展開し、その後、広い地理的地域にわたって円滑で、信頼性が高くかつ最適化されたエネルギー管理のための分配ネットワークを管理するという大きな難題への挑戦がなされている。グリッド全体の正常な動作に必要な極めて重要な構成要素は、種々の地理的地域におけるリソース消費に関するリアルタイムデータを収集することである。

スマートメーターネットワークは、通常、家庭用スマートメーター内の一組のデータ送信元と、無線で、または電力線通信（ＰＬＣ）システム等の有線ネットワークを介して接続された１つまたは複数のデータシンクとを有している。スマートメーターは、送信元データおよび近接する隣接ノードから受信したデータを中継する通信ルーターとして作用する。

スマートメーターおよびデータシンクは、地理的位置に関して固定されている。従来の無線センサーネットワークおよびモバイルアドホックネットワークとは異なり、スマートメーターネットワークには２種類のデータフローしかない。スマートメーターは、１つまたは複数の指定されたデータシンクに周期的にデータを送信する。データシンクは、必要に応じて１つまたは複数のスマートメーターに制御データを送信することができる。データシンクを、いくつかのスマートメーターから複数ホップ離すことができる。したがって、これらのスマートメーターからのデータは、実際にデータシンクに到達するまでに複数ホップにわたって移動しなければならない。

スマートメーターは、場合によっては、それ自体のデータと、その隣接するスマートメーターのうちのいくつかから受信したデータとを統合し、その後、その統合データを、スマートメーターまたはデータシンクとすることができる次ホップのノードに転送することができる。データシンクは、受信データを処理し、統合データをユーティリティ会社のオペレーションセンターに送信する、プロセッサおよび送受信機を有することができる。

ルーティングは、スマートメーターネットワークにおける重要な機能のうちの１つである。データ通信が開始することができる前に、スマートメーターとデータシンクとの間の経路を発見しなければならない。リアルタイムスマートメーターネットワークにおけるルーティングは、より多くの課題を提供する。

種々の要件に基づく無線センサーネットワークおよびモバイルアドホックネットワークに対して、アドホックオンデマンド距離ベクトルルーティング、ダイナミックソースルーティング、テンポラリオーダードルーティングおよび低電力で損失のあるネットワークに対するルーティング方法等、多数のルーティング方法が知られている。

しかしながら、従来のルーティング方法は、スマートメーターネットワークに十分に適合していない。したがって、スマートメーターネットワークの要件を満足させるルーティング方法を開発することが望ましい。

スマートメーターネットワークにおけるルーティング
最新のユーティリティ分配ネットワークでは、すべてのスマートメーターがそのデータを、ユーティリティプロバイダーのオペレーションセンターに定期的に送信するように期待されている。メーターは、非同期データトラフィックを生成することによって安全性事象およびセキュリティ事象等、異常事象に応答することもできる。そして、収集されたデータは、処理され、解析され、よりよい需要応答、リソース管理および危険な状況への対応のために利用される。

データが、信頼性があり、かつ効率的な方法でデータシンクに通信されることが必須である。データパケットが損失するか、または過度に遅延することにより、リソースが無駄になり、またはさらに悪いことに、人間の生活および資産を危険にさらす可能性がある。したがって、スマートメーターネットワークは、スマートメーターネットワークの厳しい性能要件を満足させる、明確であり、効率的であり、かつ極めて信頼性の高いルーティング方法を展開しなければならない。

スマートメーターネットワークにおけるルーティングの問題
無線センサーネットワークおよびモバイルアドホックネットワークに対する多数のルーティング方法が知られている。しかしながら、一般的な無線センサーネットワークおよびモバイルアドホックネットワークとの明確なアーキテクチャ上の相違に基づいて、スマートメーターネットワークには、非常に特異な要件がある。

無線センサーネットワークにおけるピアツーピア通信とは対照的に、スマートメーターネットワークにはほんのわずかなデータシンクしかなく、ほとんどすべてのトラフィックがデータシンクポイントに向けられる。また、スマートメーターネットワークにおけるノードの数は、何千にも達する可能性がある。こうした大規模かつ高密度なネットワークでは、干渉が激しい可能性がある。車両等の移動体もまた、通信リンクに障害をもたらす可能性がある。データ送信間隔は、ほんの数分程度に短い可能性がある。制御データレイテンシは、数秒間である可能性がある。

ピアツーピア通信では、通信ノードの各対は、一般に、ノード間の経路を発見する。多くのこうしたネットワークにおける経路発見は、ネットワーク全体のフラッディングを通じて行われる。大規模ネットワークでは、特に多くのノードがピアツーピア方式で通信している場合、経路発見のための通信オーバーヘッドは、膨大となる。こうした過度なオーバーヘッドは、大規模なスマートメーターネットワークでは回避されなければならない。また、メーターデータおよび制御データを宛先に確実に配信しなければならない。したがって、ノードは、シンクポイントへのプライマリルートに障害が発生した場合に使用される、すでに発見された多数の代替経路を有していなければならない。

さらに、ノードは、複数のデータシンクへの経路を発見する必要がある場合がある。これらの複数の経路のすべてを、初期発見段階またはセットアップ段階中に最小の通信オーバーヘッドで発見しなければならない。障害が発生している経路を、ネットワーク全体のパケットのフラッディングをもたらすことなく、かつ通常の定期的なデータ通信を中断させることなく、修復しなければならない。

無線アドホックネットワークに対して一般に用いられているルーティング方法のうちの１つは、アドホックオンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティングである。ＡＯＤＶには、必要な場合にのみ経路を発見すること、および障害が発生している経路を自動的に修復すること等の利点がある。しかしながら、ＡＯＤＶでは、制御メッセージが過度に伝送される。ＡＯＤＶルーティングアルゴリズムでは、送信元ノードと宛先ノードとの間の各経路発見により、１回のネットワーク全体のフラッディングがもたらされる。経路再発見には著しく時間がかかる。それは、シングルパスルーティング方法である。ＡＯＤＶは、ピアツーピアネットワークに適している。

ダイナミックソースルーティング（ＤＳＲ）は、無線アドホックネットワークに一般に使用されている別のルーティング方法である。ＤＳＲは、要求に応じて経路を形成するという点でＡＯＤＶに類似している。しかしながら、ＤＳＲは、ルーティングテーブルに依存しない。むしろ、送信側／送信元ノードが、伝送されているパケットに宛先へのパスを含める。ＤＳＲは、移動度の低い小規模かつ静的なネットワークでは十分に実行する。しかしながら、移動度が増大すると、ＤＳＲの性能は、急速に劣化する。経路維持は、障害が発生した経路を修復しない。コネクションセットアップ遅延が大きくなる。データパケットに経路情報が含まれているため、著しいルーティングオーバーヘッドを伴う。

無閉路有向グラフ（ＤＡＧ）に基づく２つの既知のルーティング方法がある。１つは、テンポラリオーダードルーティングアルゴリズム（ＴＯＲＡ）であり、ＴＯＲＡは、非階層ルーティング方法を用いて高度のスケーラビリティを達成しようとする。ＴＯＲＡは、宛先をルートとしたＤＡＧを構成し維持する。ＴＯＲＡは、高さが高い方のノードから低い方のノードに流れるメッセージのみを許可することにより、ループのないマルチパスルーティングを達成する。ＴＯＲＡは、高密度ネットワークに優れている。しかしながら、ＴＯＲＡにおける制御メッセージオーバーヘッドは、さらに高くなる。ノードの数が増大するに従い、制御メッセージオーバーヘッドが大幅に増大する。また、ＴＯＲＡは、最短パス解決法を用いない。

低電力で損失のあるネットワークに対するルーティング（ＲＰＬ）は、ＤＡＧを用いる別のルーティング方法である。ＲＰＬは、インターネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）によって開発中である。ＲＰＬは、大規模スマートグリッドネットワークに対して信頼性が高く、かつ低レイテンシのサポートを提供することを目指している。ＲＰＬでは、各ノードは、ランク特性を用いることによってＤＡＧ構造における該ノードの位置を維持する。しかしながら、ＲＰＬでは、多くの重要な問題が解決されないままになっている。ランク計算は、ＲＰＬに対して述べられていない。親の選択は、ゲートウェイからの制御メッセージの受信にのみ基づく。安定したリンクが存在しない場合、これによって配信障害が発生する可能性がある。ＲＰＬには、ブロードキャスト機構がない。ＲＰＬは、ＩＰｖ６に密に関連し、それにより、非ＩＰネットワークに適していないＲＰＬがもたらされる可能性がある。

モバイルアドホックネットワークへのよりよいアプローチ（ＢＡＴＭＡＮ）もまた、無線アドホックネットワークに対するルーティング方法である。ＢＡＴＭＡＮの非常に重要な点は、ネットワークを通る最適経路に関する知識の分散化である。いかなる単一ノードも、すべてのデータを有してはいない。定期的に、各ノードは、発信者メッセージをブロードキャストして、該ノードの隣接ノードに該ノードの存在に関して通知する。そして、隣接ノードは、この発信者メッセージをそれらの隣接ノードに中継する。あるノードへの最適進路を見つけるために、ＢＡＴＭＡＮは、受信した発信者メッセージをカウントし、メッセージがいずれの隣接ノードを通って来たかを記録する。ＢＡＴＭＡＮは、高度な安定性を呈している。しかしながら、ＢＡＴＭＡＮは、収束時間が遅い。定期的な発信者メッセージは、特にスマートメーターネットワーク等の大規模ネットワークの場合、制御メッセージオーバーヘッドを増大させる。ハイブリッドマルチパスルーティングのためのアントエージェント（ＡｎｔＨｏｃＮｅｔ）は、無線アドホックネットワークのための適応ルーティング方法である。ＡｎｔＨｏｃＮｅｔは、リアクティブ型経路設定をプロアクティブ型経路探索、維持および改善と組み合わせることによるハイブリッド方法である。ＡｎｔＨｏｃＮｅｔは、複数のパスを発見し、連続して新たなパスを探索する。しかしながら、経路修復には複数のブロードキャストが必要であり、それによってネットワークがフラッディングする。定期的な隣接ノード制御メッセージが制御メッセージオーバーヘッドを増大させ、その結果、大規模ネットワークに信頼性問題およびレイテンシ問題がもたらされる。

本発明の実施形態は、大規模マルチホップメッシュネットワークにおいてデータ送信元ノードから複数のデータ宛先ノードへの複数の経路を発見する方法を提供する。記憶容量および通信帯域幅が限られていることにより、経路発見および経路修復に対してノードに厳しい制限が課される。

ネットワーク例では、ノードは、２回のネットワーク全体のパケットのフラッディングのみを含む初期発見段階において、２つの宛先への複数の経路を発見する。本方法は、また、１つの宛先でも機能することができる。本方法を、通信オーバーヘッドが比例して増大する、より多くの宛先を含むように拡張することができる。発見段階の完了後、ノードは、利用可能な経路のうちの任意のものを用いることによって、それら自体のデータまたは受信データを通信しまたは転送することができる。

発見段階中、発見された経路は、コスト関数に基づいて列挙され、最適経路のみが保持される。それにより、経路に循環がないことが確実になる。本方法は、また、代替経路を用いることによって続行されている通常のデータ通信を中断させることなく、局所的な経路修復も容易にする。

本発明は、明確であり、効率的であり、かつ極めて信頼性の高いルーティング方法を展開しなければならない非常に大規模なスマートメーターネットワークが、スマートメーターネットワークの厳しい性能要件を満たすために有利である。本方法は、送信元から宛先への代替経路を提供することにより、リンク障害およびノード障害に対して回復力がある。本方法は、大規模ネットワークの信頼性問題およびレイテンシ問題をもたらすオーバーヘッド制御メッセージを最小限にする。本方法は、また、経路内の循環も回避する。

本発明の実施形態が動作するスマートメーターネットワークの概略図である。図１のネットワークにおいて複数の経路を発見する方法の概略図である。経路要求（ＲＲＥＱ）パケット例の概略図である。経路応答（ＲＲＥＰ）パケット例の概略図である。

図１は、本発明の実施形態が動作する無線スマートメーターネットワーク１００を示す。プライマリ宛先ノードＤ１０１およびバックアップ宛先ノードＤ１０２が、高速有線リンクまたは無線リンク１０３（実線）を介して、コアネットワーク１２０を介してオペレーションセンター１１０に接続している。

通常のスマートメーターは、送信元ノードＳ１２１であり、それは、無線リンク１２４（破線）を用いて１つまたは複数のプライマリルート１２２および１つまたは複数のバックアップルート１２３によって宛先ノードに接続されている。宛先ノードを、ユーティリティ会社のオペレーションセンターに接続されたコンセントレーターノードとすることができる。

本発明の実施の形態は、ネットワーク１００における１つまたは複数の宛先ノードへの経路を、効率的かつ最適な方法で発見する方法を提供する。通信および記憶オーバーヘッドは、最小限にされ、大規模ネットワークのセットアップまたは回復のプロセス中の初期発見段階にのみ限定される。

唯一ネットワーク全体のブロードキャストを使用する経路発見段階の最後において、ネットワークの送信元ノードのすべてが、両宛先ノードＤへの複数の経路を発見している。

図２は、図１のネットワークにおいて複数の経路を発見する方法の概略図を示す。送信元ノードＳ２０１は、経路要求パケットＲＲＥＱ２０３をブロードキャストすることにより、宛先ノードＤ２０２への経路発見を開始する。経路発見を、定期的にまたは非定期的に実行することができる。

図３に、ＲＲＥＱパケットのフォーマット例を示す。ＲＲＥＱパケットは、伝送ノードアドレス３０１、ＲＲＥＱＩｄ３０２、送信元アドレス３０３、宛先アドレス３０４、順方向コスト３０５、ホップカウント３０６および他のフィールド３０７〜３０８を含む。しかしながら、実際のＲＲＥＱパケットは、展開に必要である場合または適切であると考えられる場合、より多くのフィールドを有することができる。このフォーマットは、この出願に対して重要であるフィールドのみを指定している。また、ＲＲＥＱパケット３００における宛先ノードアドレスフィールド３０４は、１つの特定の宛先ノードのアドレスを指定することができるか、またはネットワークにおけるすべての宛先ノードを（たとえば、ブロードキャストアドレス０ｘＦＦＦＦを有することにより）指定することができる。代替的に、宛先アドレスフィールドは、ネットワークにおける宛先ノードの一部のアドレスのリストからなることができる。

送信元ノードＳ２０１のすべての中間隣接ノード２０５が、ＲＲＥＱ２０３パケットを受信し、受信したＲＲＥＱパケットにおける、宛先ノードＤ２０２に対する宛先ノードのアドレス３０４がその中間隣接ノード自体のアドレスに一致するか否かを検査する。アドレスが一致しない場合、受信ノードは、宛先ノードＤ２０２ではない。その場合、受信ノードは、中間ノード２０５として作用する。

すべての中間ノード２０５が、ブロードキャストノードＳ２０１と受信ノード２０５（すなわち、中間ノード自体）との間のリンク２０４に対してリンクコストを加算することにより、ＲＲＥＱパケット２０３に関連する順方向コストを計算する。この順方向コストフィールド３０５は、ノードＳ２０１に戻る経路が実行可能であることを示す。

リンクコストを、以下の要素の組のうちのいくつかまたはすべての組合せに基づいて適切な関数により計算することができる。すなわち、ホップカウント３０６、リンク品質、平均パケット廃棄率、バッファリング容量および予測される伝送遅延である。この組は、列挙した要素にのみ制限されない可能性がある。

むしろ、この組に、他のいかなる関連性能パラメーターを含めることもできる。そして、ノードは、ローカルデータベースに関連する情報を記録する。情報は、ＲＲＥＱＩｄ３０２、ＲＲＥＱパケット２０３の発信ノードＳ２０１のアドレスである送信元ノードアドレス３０３、宛先ノードアドレス３０４、すなわちノードＤ２０２のアドレス、隣接ノード、すなわちＲＲＥＱパケットを伝送したノードＳ２０１のアドレス３０１（伝送ノードアドレス）、および更新されたコストフィールドを含むことができる。

ノードは、更新されたコストフィールド３０５を含むＲＲＥＱパケット２０６を再ブロードキャストする。伝送ノード２０５のすべての中間隣接ノード２０７が、ＲＲＥＱパケット２０６を受信する。中間ノード２０７は、ＲＲＥＱパケット２０８が宛先ノードＤ２０２に達するまで、中間ノード２０５によって行なわれるものと同じ手続きに従う。

中間ノード２０５および２０７は、隣接するノードから同じＲＲＥＱパケット２０３の複数のコピーを受信することができる。すべての中間ノード２０７が、同じＲＲＥＱＩｄに対して受信するＲＲＥＱパケットのすべてまたは事前に決められた限られた数（すなわちｋ≧１）のＲＲＥＱパケットの情報を記録する。実際には、記録された情報は、発信ノードＳ２０１に戻るｋ個の最適経路を指定する。

オーバーヘッドを低減するために、中間ノードは、受信する第１のＲＲＥＱパケットと、同じＲＲＥＱパケットの任意の後に受信したコピー、すなわち、前にブロードキャストしたＲＲＥＱパケットより更新された順方向コストが低い、同じＲＲＥＱＩｄを有するＲＲＥＱパケットとを再ブロードキャストする。

宛先ノードＤ２０２は、その隣接するノード２０７からＲＲＥＱパケット２０８を受信すると、ＲＲＥＰパケット２５０を構成し、ブロードキャストすることによって応答する。

図４に、ＲＲＥＰパケットのフォーマット例を示す。ＲＲＥＰパケットは、伝送ノードアドレス４０１、ＲＲＥＰＩｄ４０２、送信元アドレス４０３、宛先アドレス４０４、順方向コスト４０５、戻りコスト４０６、ホップカウント４０７および他のフィールド４０８〜４０９を含む。しかしながら、実際のＲＲＥＰパケットは、展開に必要である場合または適切であると考えられる場合に、より多くのフィールドを有することができる。

宛先ノードＤ２０２によって構成され、かつブロードキャストされるＲＲＥＰパケット２５０は、更新された順方向コストおよびゼロ戻りコストの両方を含むことができる。ＲＲＥＰパケット２５０（または２５２）を受信するすべての中間ノード２５１（および２５３）は、受信リンクのコストを計算し、該コストを、受信したＲＲＥＰパケットの戻りコストフィールド４０６に加算することによって、戻りコストフィールド４０６を更新する。ＲＲＥＱパケットと同様に、中間ノードは、同じＲＲＥＰパケット２５０の２つ以上のコピーを受信することができる。

すべての中間ノードは、同じＲＲＥＰＩｄに対するすべてのＲＲＥＰパケット、または事前に決められた数ｊ（ｊ≧１）のＲＲＥＰパケットに対する関連情報を記録することができる。記録された情報は、実際には、宛先ノードＤ２０２へのｊ個の最適経路を指定する。すべての中間ノードが、受信したＲＲＥＰパケットの順方向コストフィールド４０５の値を用いることにより、対応するＲＲＥＱパケットに対する戻りコストフィールド４０６の格納された値を減算することによって、（その中間ノード自体から宛先ノードＤ２０２までの）各経路のコストを容易に計算することができる。

中間ノードと同様に、宛先ノードＳ２０２は、その隣接するノードから同じＲＲＥＱパケット２０３の複数のコピーを受信することができる。同様に、送信元ノードＳ２０１は、その隣接するノードから同じＲＲＥＰパケット２５０の複数のコピーを受信することができる。これらのノードは、それぞれ受信したＲＲＥＱパケットおよびＲＲＥＰパケットのすべてまたはいくつかに対する関連情報を記録することができる。

循環パスの防止
図２に示す方法では、循環パスを有する経路が発見される可能性がある。それは、循環に入るいずれのパケットもその循環から決して出ることができない可能性があるため、問題となる可能性がある。したがって、発見されている経路に循環が形成されるのを回避することが必須である。この問題は、すべてのノードが、宛先ノードへの複数の経路を発見しようとする場合に、さらに深刻になる。

ノードは、ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰパケットに追加の情報を含めることにより、これらの循環パスの形成を防止することができる。その情報を、受信ノードが、受信したＲＲＥＱ／ＲＲＥＰパケットが破棄される必要があるか否かが判断されている間に利用することができる。目的は、宛先ノードへの発見されたすべての経路の集合体が論理ツリー構造を形成することを確実にすることである。

すべての中間ノードが、侵害をもたらす可能性があるかまたは論理ツリー構造から脱落するＲＲＥＰパケットを破棄する。それを達成するために、すべてのＲＲＥＱパケットおよびＲＲＥＰパケットは、それまで通過したノードのリストを含むことができる。すべてのノードが、ＲＲＥＱパケットまたはＲＲＥＰパケットを伝送している間に、該ノードの一意のＩＤ（すなわち、該ノードのアドレス）をパケットの内部のリストに追加する。この情報は、受信ノードが、パケットの発信元への（受信されたパケットのリストによって指定される）経路を許容するべきか拒否するべきかを判断するために使用する。その条件により、宛先ノードへの交差しない経路がもたらされる。

さらに、ノードは、リストのサイズが事前定義された閾値に達すると、ＲＲＥＱパケットまたはＲＲＥＰパケットを廃棄することができる。それは、パケットサイズを制御するのに役立つだけでなく、むしろより重要なことには、発見されている過度に長い経路をフィルタリングによって除去する。それらの長い経路は、高性能ネットワークに対する厳しいレイテンシ制約のセットを満たすことができない可能性がある。

しかしながら、経路が交差しないという条件は、ノードが複数の最適な経路を有する可能性を極度に制限することになるということは、注目に値する。利用可能な経路の数が減少することにより、ノードが破断した経路に対応する柔軟性が低減する。実際には、柔軟性と交差しない経路の程度との間にトレードオフがある。

極端な場合、ノードは、受信したばかりのＲＲＥＰパケットに指定されている宛先ノードへの経路を、この経路が前に発見された同じ宛先ノードへの既存の経路と交差する場合、拒否することができる。これにより、所与のノードから宛先ノードへのすべての経路が、強制的にそのノードと宛先ノードとの間の重ならないパスを形成する。

したがって、経路の交差が許可される可能性がある。しかしながら、交差点は、（複数の経路の）交差するノードが破損した場合の代替経路として多くの選択肢があるように、（ホップの数に関して）安全な距離にあるべきである。

Claims

送信元ノードのセットと宛先ノードのセットとを含むマルチホップネットワークにおいて複数の経路を発見する方法であって、それにより、前記各送信元ノードが、前記宛先ノードのすべてに対する前記複数の経路を発見し、特定の宛先ノードへの前記発見された経路のうちの１つを用いて該送信元ノードからデータを伝送し、該方法は、
前記各送信元ノードにより、経路要求（ＲＲＥＱ）パケットをブロードキャストするステップであって、前記宛先ノードのセットに対する前記複数の経路の発見を開始し、前記ＲＲＥＱパケットは、コストフィールドを含む、ブロードキャストするステップと、
前記送信元ノードの隣接する中間ノードにおいて、前記ＲＲＥＱパケットの１つまたは複数のコピーを受信するステップと、
前記隣接する中間ノードにおいて、前記コストフィールドを更新するステップと、
前記隣接する中間ノードにより、前記ＲＲＥＱパケットの前記１つまたは複数のコピーを受信することに応じて、前記ＲＲＥＱパケットの少なくとも１つのコピーを他の隣接するノードに再ブロードキャストするステップであって、中間ノードから次の中間ノードへと前記ＲＲＥＱパケットの１つまたは複数のコピーを再ブロードキャストしていくことで、最終的に前記ＲＲＥＱパケットが前記宛先ノードによって受信される、再ブロードキャストするステップと、
前記各宛先ノードにおいて、すべての受信されたＲＲＥＱパケットに対して経路応答（ＲＲＥＰ）パケットを構成するステップであって、該ＲＲＥＰパケットは、コストフィールドを含む、ステップと、
前記各宛先ノードにより、前記隣接するノードに前記ＲＲＥＰパケットをブロードキャストするステップと、
前記宛先ノードの隣接する中間ノードにおいて、前記ＲＲＥＰパケットの１つまたは複数のコピーを受信するステップと、
前記隣接する中間ノードにおいて、前記コストフィールドを更新するステップと、
前記隣接する中間ノードにより、前記ＲＲＥＰパケットの前記１つまたは複数のコピーを受信することに応じて、他の隣接するノードに前記ＲＲＥＰパケットの少なくとも１つのコピーを送信し続けるステップであって、中間ノードから次の中間ノードへと前記ＲＲＥＰパケットの１つまたは複数のコピーを送信し続けることで、最終的に該ＲＲＥＰパケットの該１つまたは複数のコピーが前記各送信元ノードによって受信され、それにより該各送信元が、前記ＲＲＥＰパケットのうちの１つにおける前記コストフィールドに基づいて、前記宛先ノードのうちの１つにデータを送信するための前記複数の経路のうちの１つを選択することができる、送信し続けるステップと
を含む方法。
前記ネットワークは、ｋの回数、前記ＲＲＥＱパケットおよび前記ＲＲＥＰパケットによってフラッディングされ、ここでｋは、宛先ノードの数である請求項１に記載の方法。
前記複数の経路は、定期的に発見される請求項１に記載の方法。
前記複数の経路は、非定期的に発見される請求項１に記載の方法。
前記各送信元ノードは、メーターノードであり、前記各宛先ノードは、ユーティリティプロバイダーのオペレーティングセンターに接続されたコンセントレーターノードである請求項１に記載の方法。
前記ノードは、無線リンクによって接続される請求項１に記載の方法。
前記複数の経路は、１つまたは複数のプライマリルートと１つまたは複数のバックアップルートとを含む請求項１に記載の方法。
前記ＲＲＥＱパケットは、伝送ノードアドレス、ＲＲＥＱＩｄ、送信元アドレス、宛先アドレス、順方向コスト、ホップカウントを含み、前記ＲＲＥＰパケットは、前記伝送ノードアドレス、前記ＲＲＥＰＩｄ、前記送信元アドレス、前記宛先アドレス、前記順方向コスト、戻りコストおよび前記ホップカウントを含む請求項１に記載の方法。
前記順方向コストは、前記ホップカウント、リンク品質、平均パケット廃棄率、バッファリング容量および予測される伝送遅延の組合せに基づく請求項８に記載の方法。
前記中間ノードは、同じＲＲＥＱパケットの任意の後続する受信されたコピーを破棄することができる請求項１に記載の方法。
前記宛先ノードへの前記経路の集合体により論理ツリー構造を形成するように、前記複数の経路から循環を除去するステップ
をさらに含む請求項１に記載の方法。
別の経路と交差するいかなる経路も拒否するステップ
をさらに含む請求項１に記載の方法。
前記コストは、順方向コストおよび逆方向コストを含み、前記順方向コストおよび前記逆方向コストの関数により特定の経路のコストが決まる請求項１に記載の方法。
前記ＲＲＥＱパケットおよび前記ＲＲＥＰパケットが横断するすべてのノードのリストが前記各パケットに格納される請求項１に記載の方法。
前記ＲＲＥＱパケットおよび前記ＲＲＥＰパケットは、それまでに通過したノードのリストを含み、前記リストのサイズが所定の閾値に達したパケットは、破棄される請求項１に記載の方法。
前記ＲＲＥＱパケットは、経路発見の目標として１つの宛先ノードを指定するか、または経路が同時に発見される宛先ノードのセットを指定する請求項１に記載の方法。
前記ノードは、送信元ノードアドレス、宛先ノードアドレス、伝送ノードアドレス、および更新されたコストフィールドを含む情報をローカルデータベースに記録する請求項１に記載の方法。
前記ノードは、無線リンク、または電力線通信（ＰＬＣ）システム等の他の任意の短距離通信技法によって接続される、請求項１に記載の方法。
送信元ノードからコストフィールドを含む経路要求パケットを、中間ノードを介して複数の宛先ノードへ送信し、受信した前記経路要求パケットに応じて、前記複数の宛先ノードからコストフィールドを含む経路応答パケットを、中間ノードを介して前記送信元ノードに送信することによりマルチホップネットワークの前記送信元ノードと前記複数の宛先ノード間の複数の経路を検索するノードであって、
自己が前記送信元ノードである場合、前記経路要求パケットをブロードキャストする経路要求送信手段、前記経路応答パケットを受信する経路応答受信手段、を備え、
自己が前記中間ノードである場合、前記受信した経路要求パケットおよび経路応答パケットに基づいてコストフィールドを更新する更新手段、前記更新したコストフィールドを含む経路要求パケットおよび経路応答パケットを他の隣接するノードにブロードキャストする転送手段、を備え、
自己が前記複数の宛先ノードのうちの一つである場合、前記経路要求パケットを受信する経路要求受信手段、前記受信した経路要求パケットに対して、前記経路応答パケットをブロードキャストする経路応答送信手段を備え、
前記経路要求パケットは、前記経路要求送信手段により前記送信元ノードから送信され、前記更新手段および前記転送手段により中間ノードから次の中間ノードへと再ブロードキャストされていくことで、最終的に前記経路要求受信手段により前記複数の宛先ノードによって受信され、
前記経路応答パケットは、前記経路応答送信手段により前記複数の宛先ノードから送信され、前記更新手段および前記転送手段により中間ノードから次の中間ノードへと送信され続けることで、最終的に前記経路応答受信手段により前記各送信元ノードによって受信され、
前記送信元ノードは、経路応答受信手段により受信された前記経路応答パケットのうちの１つにおける前記コストフィールドに基づいて、前記宛先ノードのうちの１つにデータを送信するための前記複数の経路のうちの１つを選択する経路選択手段をさらに備える
ことを特徴とする複数の経路を検索するノード。