JP6296736B2 - 経路制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信経路の節または端に配置された通信ノードにおいて、通信経路の形成または更新を行う経路制御装置に関する。

アドホックマルチホップ通信方式のその他のコンピュータネットワークは、所望の通信経路の選択のために、通信コスト、伝送品質の安定性、伝送効率等について、実測や予測に基づく評価が適宜行われている。
なお、本発明に関連性がある先行技術としては、以下に列記する特許文献１〜６があった。

(1) 「複数のルータ装置を含むＩＰ網を利用して仮想私設網サービスを提供するシステムであって、上記仮想私設網サービスのユーザを収容するルータ装置は、その仮想私設網サービスのユーザ毎に対応する仮想ルータユニットを有し、その仮想ルータユニットが、
対応するユーザのパケットを転送するためのルーティング情報を格納するルーティングテーブルと、上記ルーティングテーブルを参照して対応するユーザのパケットの転送を制御するルーティング手段とを有する」ことにより、「ＩＰ網を利用した仮想私設網のセキュリティを向上させる」点に特徴がある仮想私設網サービスを提供するシステム…特許文献１

(2) 「ＶＰＮによって構築される特定ユーザのネットワークから入力するパケットデータを、バックボーンネットワークを介してデータ中継するデータ中継方法において、
前記特定ユーザ毎に予め割り当てられた第１のデータ中継装置を前記バックボーンネットワークに設け、該第１のデータ中継装置内に設けられた経路情報テーブルに予め記憶された経路情報を用いて、該特定ユーザのパケットデータを中継するデータ中継工程を備え、第２のデータ中継装置を介して前記第１のデータ中継装置と前記特定ユーザのネットワーク間でデータ転送経路を確立させる確立工程と、前記確立されたデータ転送経路を介して、前記第１のデータ中継装置と前記特定ユーザのネットワーク間で、該特定ユーザに関わるデータ中継用の経路情報を交換する交換工程と、前記交換された経路情報を前記第１のデータ中継装置内の前記経路情報テーブルに記憶させる記憶工程とをさらに含む」ことによって、「ＰＥルータのルーティング制御にかかる処理負荷を軽減し、データ中継を効率良く行う」点に特徴があるデータ中継方法…特許文献２

(3) 「ＩＰアドレスをもつ複数の通信端末を収容し、Ｌ２ＴＰ（Layer 2
Tunneling Protocol）ネットワークを介して通信端末とインターネットとを接続するためのパケット転送装置であって、優先度と経路を選択する方法を関連づける優先ポリシーが設定され、Ｌ２ＴＰネットワーク内の複数のルータを用い形成された複数の物理的経路のうちのひとつを選択するためのプロトコル処理部と、受信したパケットを、前記プロトコル処理部に転送すると共に、前記プロトコル処理部から受信したパケットを入出力回線上の通信プロトコルに変換して送出する複数の回線インタフェースと、前記プロトコル処理部から受信したパケットを、所定のアドレスに従い出力ポートが存在する前記回線インタフェースに接続されるプロトコル処理部へ転送するスイッチと、通信端末を使用するユーザのユーザＩＤに対して、Ｌ２ＴＰトンネル及びセッションの接続先となる宛先アドレス、流量閾値、優先度を設定したユーザ情報テーブルと、Ｌ２ＴＰトンネル及びセッションの接続先となる宛先アドレス毎に、宛先サブネットに対する全経路について、各経路識別子と、各経路に含まれるルータのルータアドレス、各経路の宛先サブネットに対する近さ又は転送の遅さを表した数値であるメトリック値を記憶した経路管理テーブルとを備え、前記プロトコル処理部は、Ｌ２ＴＰのトンネル及びセッションが確立したとき、ユーザを識別するための識別子毎に、前記ユーザ情報テーブルで定義されたユーザに対するＬ２ＴＰトンネル及びセッションの接続先となる宛先アドレス及び流量閾値及び優先度とを記憶したユーザ管理テーブルを作成し、前記回線インタフェースから受信したパケットに対し、該ユーザを識別するための識別子に基づき、ユーザ毎に、パケット流量を検出し、前記ユーザ管理テーブルを参照して、流量閾値と優先度を得て、流量閾値とパケット流量を比較し、パケット流量が流量閾値を超過している場合に、Ｌ２ＴＰトンネル及びセッションの接続先となる宛先アドレスに従い、転送先経路を前記経路管理テーブルを参照し、前記ユーザ管理テーブルから得た優先度に応じて、論理的に同じＬ２ＴＰトンネル内で且つデフォルトの経路とメトリック値の異なる他の物理的な経路に切替えるという優先ポリシーに従い、転送先経路を選択し、通信端末から受信したデータに、前記経路管理テーブルに含まれる、経由するルータのルータアドレスを指定するためのソースルーティングオプションを付加し、Ｌ２ＴＰトンネル内で使用されるヘッダを付加するためのＬ２ＴＰカプセル化処理を実行し、転送先のルータの指示をする」ことにより、「物理的経路の切替えを実現する」点に特徴があるパケット転送装置…特許文献３

(4) 「複数のネットワーク機器を備えるネットワークシステムであり、各ネットワーク機器は、所定の電力値を閾値として記憶装置に記憶する閾値記憶部と、電力残量を計測して記憶装置に記憶する電力残量計測部と、上記閾値記憶部が記憶した閾値と上記電力残量計測部が計測した電力残量との差を示す閾値電力残量差を処理装置により算出する閾値電力残量差算出部と、上記電力残量が上記閾値以下であるか否かを処理装置により判定する電力残量判定部と、上記電力残量が上記閾値以下でないと上記電力残量判定部が判定した場合、上記閾値電力残量差算出部が算出した閾値電力残量差に基づかない所定の方法で他のネットワーク機器との通信コストを処理装置により算出するとともに、上記電力残量が上記閾値以下であると上記電力残量判定部が判定した場合、上記閾値電力残量差に基づかない所定の方法で算出したコストと閾値電力残量差とに基づいて、上記電力残量が上記閾値以下でないと上記電力残量判定部が判定した場合よりも大きい値であって、電力残量が０に近い値であるほど通信コストの上限値に近く、電力残量が閾値に近い値であるほど、上記電力残量が上記閾値以下でないと上記電力残量判定部が判定した場合に算出する通信コストに近い値を上記通信コストとして処理装置により算出する通信コスト算出部とを備え、上記ネットワークシステムは、上記各ネットワーク機器の通信コスト算出部が算出した通信コストを取得する通信コスト取得部と、上記通信コスト取得部が取得した通信コストに基づき、データ送信先の機器への経路の中で最小の通信コストになる経路を処理装置により検索する経路検索部とを備える」ことによって、「通信コスト算出部が閾値電力残量差に基づいて通信コストを算出するため、電力残量に応じた、細かな通信経路の制御が可能となり、少ない電力残量の中継デバイスも有効に活用可能となる」点に特徴があるネットワークシステム…特許文献４

(5) 「データを有するマスタデータベースを格納するコンピュータと，該マスタデータベースのデータの一部又は全てを有するローカルデータベースを格納する端末装置と，上記コンピュータと上記端末装置とを互いに接続する複数の通信経路とを備えたデータベースシステムにおいて，上記通信経路を用いて通信を行う際に，該通信経路の状況を示す評価値を算出するための評価値算出手段と，上記評価値算出手段によって算出された上記評価値に基づいて，上記通信経路を選択するための通信経路選択手段とを具備する」ことによって、「ユーザが不用意に又は情報処理装置が自動的に通信経路を選択してデータベース間の通信を行うと，予想以上に通信コストが掛かったり，通信時間が過大になってしまう」という問題を解決する点に特徴があるデータベースシステム…特許文献５

(6) 「電話網やＩＮＳ−Ｃ（回線交換）等の通信網に接続された計算機と、上記通信網を介して上記計算機へ配信するファイルのファイル名や転送先名などのファイル転送に関する配信方法を配信情報としてファイル格納装置に登録する配信情報登録手段と、登録された配信情報に基づいて配信を起動する配信スケジューラと、この配信スケジューラからの起動により上記配信情報に基づいて最も経済的な通信路の判定を行う通信路判定手段と、この通信路判定手段からの起動により上記配信情報に基づいて上記計算機との間でファイル転送の処理を行うファイル転送処理手段と、上記配信情報をグループ化して新たな配信情報を作成する配信グループ化処理手段と、配信するファイル及び上記配信情報を格納するファイル格納装置と、このファイル格納装置に上記配信情報を格納してある配信情報データベースとから成るサーバと、上記配信情報や起動コマンドなどを外部から入力する入力装置と、配信するファイルを格納するファイル格納装置とから成り、上記サーバとＬＡＮを介して接続されている上記サーバ配下のクライアントとを備える」ことによって、「通信網を介したファイル転送システムにおいて、通信経路を自動的に選択し、あるいは複数のファイルをグループ化することにより、通信費用を削減する」点に特徴があるファイル転送システム…特許文献６

特開２００３−０６９６０９号公報 特開２００４−２８２１７７号公報 特許第４３２３３５５号公報 特許第４８７７７６９号公報 特開２００３−１４０９３６号公報 特開平９−１７９８０６号公報

しかし、従来のコンピュータネットワークでは、何れのノードも、同じ地域やサイトに設置される場合であっても、所望の通信経路を個別に形成しようとするユーザ毎に設置されていたために、コスト高であった。

また、これらの通信経路の選択や形成に際して評価されるべき通信コスト、伝送品質の安定性、伝送効率の基準は、ユーザ毎に特異なものではないにもかかわらず、それぞれのノードに個別に組み込まれていた。

本発明は、複数のユーザによって共用され、これらのユーザに個別に対応する所望の通信経路の形成または更新にかかわる処理を簡便に確度高く行うことができる経路制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の送信端となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を行う経路制御装置であって、ルートリクエスト手段は、送信要求が発生したとき、前記通信ノードを示すノード識別子に併せて、前記複数ｐのユーザの内、前記送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含むルートリクエストを近隣のノードに送信する。経路識別手段は、前記ルートリクエストに対して前記ユーザ識別子を含む応答を受信したとき、前記ユーザ識別子で示される特定のユーザに属し、かつ前記送信要求の対象であるデータの送信に供されるべき通信経路を前記応答に含まれるノード識別子の列として識別する。

すなわち、本発明が適用された通信ノードは、事前にルーティング情報を有していなくても、上記ルートリクエストおよび応答の内容を参照することにより、その応答の送信端や中継端に該当する他の通信ノードと連係することにより、所望のユーザに対応した通信経路をその通信経路の送信ノードとして形成することができる。

請求項２に記載の発明では、複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の中継端となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を前記複数ｐのユーザ毎に行う経路制御装置であって、フラッティング手段は、前記複数ｐのユーザの内、前記通信ノード以外のノードで発生した送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含んだルートリクエストを受信したとき、前記通信ノードを示すノード識別子を前記ルートリクエストに付加して近隣のノードに送信する。

すなわち、本発明が適用された通信ノードは、事前にルーティング情報を有していなくても、上記ルートリクエストおよび応答の内容を参照することにより、その応答の送信端や宛先に該当する他の通信ノードと連係することにより、所望のユーザに対応した通信経路をその通信経路の中継ノードとして形成することができる。

請求項３に記載の発明では、複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の宛先となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を行う経路制御装置であって、応答手段は、前記通信のノード以外のノードで発生した送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含んだルートリクエストの宛先に前記通信ノードが該当するとき、前記ルートリクエストに含まれるノード識別子の列で示される経路を介して前記送信要求が発生した送信ノード宛に、前記ルートリクエストに対する応答を送信する。

すなわち、本発明が適用された通信ノードは、事前にルーティング情報を有していなくても、上記ルートリクエストおよび応答の内容を参照することにより、その応答の中継端や宛先に該当する他の通信ノードと連係することにより、所望のユーザに対応した通信経路をその通信経路の宛先として形成することができる。

本発明が適用された通信ノードは、ネットワークインフラを管理することなく、複数のユーザによって共用され、しかも、これらのユーザに対応した通信経路の送信端、中継端、宛先の何れとしても機能する。

また、本発明が適用された通信ノードでは、連続して多数の伝送単位の転送が行われるべき場合であっても、これらの伝送単位の経路探索のために他の通信のノードと相互に引き渡されるべき伝送単位のサイズおよび数の削減が図られる。

したがって、本発明によれば、既存のルーティングプロトコルに大幅な変更が施されることなく、かつトポロジーの如何にかかわらず、複数のユーザによる個々の通信ノードの共用と、これらのユーザに属する所望の数および形態の通信経路と形成とが容易に実現される。

本発明の第一および第二の実施形態の構成を示す図である。 通信制御レジスタと付帯条件レジスタとの構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。

本実施形態の第一の実施形態における各ノードの連係を示す図である。 短期ルーティングテーブルの構成を示す図である。 本発明の第二の実施形態の動作フローチャート図である。 本実施形態の第二の実施形態における各ノードの連係を示す図である。構成を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第一および第二の実施形態の構成を示す図である。
図において、ノード１０-1〜１０-9は、同図に示すように地理的に隔たったサイトに設置され、これらのノード１０-1〜１０-9の間には、ハンチングが施された太線が形成される。

なお、以下では、このような物理的な伝送路の伝送区間については、符号「１１」に、上記ノード１０-1〜１０-9の内、個々の両端に配置されたノードの符号「１０」の添え番号（「１」〜「９」の何れか）を２つずつ昇順に付加することによって表記する。例えば、ノード１０-3、１０-9の間に物理的な伝送区間については、符号「１１-39」 を付して表記する。

本実施形態では、上記ノード１０-1〜１０-9は、４つの異なるユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全てまたは一部によって適宜共用される。
以下では、このような共用の下で、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって並行してあるいは適宜形成されるべき通信経路は、図１に太線と細線とで個別に示すように２つずつであると仮定する。

また、これらのユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって個別に形成されるべき２つずつの通信経路については、図１では、それぞれ実線、点線、破線および一点鎖線の太線と細線とで示し、本願明細書中では、符号（「１２Ａ」、「１２ａ」）、「１２Ｂ」、「１２ｂ」）、（「１２Ｃ」、「１２ｃ」）、（「１２Ｄ」、「１２ｄ」）を付して表記する。

本発明の特徴は、第一および第二の実施形態の何れにおいても、ノード１０-1〜１０-9が連係することによって、ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって共用されつつ、これらのユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応した所望の通信経路の形成のために行う処理にある。
なお、以下では、通信経路の端または節に介在するノードに共通の事項については、ノード１０-1〜１０-9の何れにも備えられ、あるいは該当し得ることを意味する添え文字「ｃ」を関連する要素の符号に付加して記述する。

〔第一の実施形態〕
本実施形態では、ノード１０-cは、図２(ａ)に示すように、そのノード１０-cが端または節として介在し得る個々の通信経路に対応し、かつ以下のフィールドの組み合わせからなるレコードの列として構成された通信制御レジスタ２０-cを有する。

(1) 該当する通信経路（以下、「通信経路OＢＪ」 と表記する。）を示すユニークな通信経路識別子（以下では、通信経路１２Ａについては、その符号「１２Ａ」に等しいと仮定する。）が予め格納される「通信経路識別子」フィールド

(2) ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内、通信経路OＢＪを形成すべき特定のユーザの識別子が予め格納される「ユーザ識別子」フィールド

(3) 後述する「経路要求パケット」に含まれ、その「経路要求パケット」に付与されたユニークな「経路要求識別子」の保持に供される「経路要求識別子」フィールド

(4) 後述するように上記「経路要求パケット」に対する応答として受信される「経路要求応答パケット」に含まれ、ノード１０-1〜１０-9の内、その「経路要求応答パケット」の送信端、中継端および受信端の何れかに該当する全てのノードの識別子がパックされて格納されるべき「ノード識別子列」フィールド

さらに、ノード１０-cは、図２(ｂ)に示すように、下記のフィールドの組み合わせからなるレコードの列として構成された付帯条件レジスタ３０-cを有する。

(1) ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内、通信経路OＢＪを形成すべき特定のユーザの識別子が予め格納され、あるいは適宜更新されて保持される「ユーザ識別子Ｊ」フィールド

(2) ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内、上記「ユーザ識別子Ｊ」フィールドの値で示されるユーザによって形成される通信経路OＢＪを示す通信経路識別子が予め格納され、あるいは適宜更新されて保持される「通信経路識別子Ｊ」フィールド

(3) 上記「ユーザ識別子Ｊ」フィールドの値と上記「通信経路識別子Ｊ」フィールドの値との組み合わせに対応し、該当する通信経路OＢＪの形成に際して、その形成の可否や形態にかかわる基準として適用されるべき付帯条件が予め登録され、あるいは適宜更新されて保持される「付帯条件Ｊ」フィールド

ただし、「通信経路識別子Ｊ」フィールドの値は、「ユーザ識別子Ｊ」フィールドの値で示されるユーザ向けに形成される全ての通信経路に共通である場合には、「ヌル」に設定される。

なお、上記「付帯条件Ｊ」フィールドの値は、例えば、以下に列記する要件の任意の組み合わせとして設定される。

a) 伝送速度、伝送品質、ホップ数の全てまたは一部について、満たされるべき値域や値（実測値、推測値、理論値、既知の値の何れであってもよい。）
b) 関与すべきノードや伝送区間について、故障の形態や有無または、稼働時間の実績等について満たされるべき条件

c) 駆動電力の供給の形態（商用電源、バッテリ駆動型）、充電の可否や効率（見込み値であってもよい。）、バッテリ駆動型である場合における残容量や稼働可能な時間の推測値
d) 確保されるべき伝送量（伝送帯域）

図３は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
図４は、本実施形態の第一の実施形態における各ノードの連係を示す図である。
以下、図１〜図４を参照して、本実施形態の動作を説明する。

ノード１０-1は、例えば、通信経路１２Ａが新たに形成されるべききっかけが与えられると、以下の処理を行う。

(1) ノード１０-1を示す「ノード識別子」（＝「１」）と、「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）と、この通信経路１２Ａの形成を要求するユーザＡの「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）と、時系列の順にユニークな連番として与えられる「経路要求識別子」（＝♯１）とを含んだ「経路要求パケット」を生成する（図３ステップＳ１，図４(1))。

(2) 上記「経路要求識別子」（＝♯１）を所定の記憶領域に格納する（図３ステップＳ２，図４(2))。

(3) 近隣のノード１０-2宛に上記「経路要求パケット」を送信（フラッティング）する（図３ステップＳ３，図４(3))。

なお、ここでは、近隣のノードがノード１０-2のみとなっているが、該当する近隣のノードが複数ある場合には、上記「経路要求パケット」の宛先はこれらの複数のノードの全てに設定される。

ノード１０-2は、ノード１０-1と同様に特定の記憶領域を有し、上記「経路要求パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 受信された「経路要求パケット」に含まれる「経路要求識別子」を抽出し（図３ステップＳ４，図４(4))、その「経路要求識別子」が上記特定の記憶領域に含まれるか否かを判別する（図３ステップＳ５，図４(5))。

(2) 抽出された「経路要求識別子」が上記特定の記憶領域に含まれる場合には、該当する「経路要求パケット」を廃棄する（図３ステップＳ６，図４(6))。

(3) 反対に含まれない場合には、以下の処理を行う。
(3-1) 「経路要求パケット」で示される通信経路の末端に、自ノードが該当するか否か判定する（図３ステップＳ７，図４(7))。

(3-2) 該当する場合には、後述する「経路要求応答処理」を行う（図３ステップＳ８，図４(8))。

(3-3) 反対に該当しない場合には、受信された「経路要求パケット」にノード１０-2自身のノード識別子を付加し、近隣のノードに対して一斉に送信（フラッティング）する（図３ステップＳ９，図４(9))。

なお、このようなフラッティングの宛先となる近隣のノードについては、ノード１０-2は、以下の手順に基づく「選定処理」を行うことによって、選択する。

(1) 付帯条件レジスタ３０-2のレコードの内、「経路要求パケット」に含まれる「ユーザ識別子」と「通信経路識別子」との双方または何れか一方の値に、「ユーザ識別子Ｊ」、「通信経路識別子Ｊ」の値の対が整合する特定のレコードを識別する。

(2) その特定のレコードの「付帯条件Ｊ」フィールドの値で示される条件が成立するか否かの判定を行う。

(3) このような条件が成立しない場合には、該当する「経路要求パケット」を廃棄し、上記フラッティングを省略する。

(4) 反対に成立する場合には、近隣のノードの内、その条件が成立する全てのノード宛に上記フラッティングを試行する。

また、上記「経路要求パケット」は、ノード１０-1、１０-2に併せてノード１０-3〜１０-9が既述の処理を適宜行うことによって順次フラッティングされる。

一方、ノード１０-7は、図１に示すように、通信経路１２Ａの末端のノードに該当し、その通信経路１２Ａの形成に必要な「経路要求パケット」が受信されると、以下の処理（「経路要求応答処理」という。）を行う。

(1) 「経路要求パケット」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を抽出し、通信制御レジスタ２０-7の空いているレコードを特定する（図３ステップＳ１０，図４(10))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールド、「経路要求識別子」フィールド、「ノード識別子列」フィールドに、これらの「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を格納する（図３ステップＳ１１，図４(11))。

(3) これらの「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を含む「経路要求応答パケット」を生成する（図３ステップＳ１２，図４(12))。

(4) 上記「ノード識別子の列」から、通信経路１２Ａ上で自ノード（ノード１０-7）に隣接するノード１０-6を識別する（図３ステップＳ１３，図４(13))。

(5) 隣接ノード宛に、上記「経路要求応答パケット」を送信する（図３ステップＳ１４，図４(14))。

また、ノード１０-6、１０-5、１０-4、１０-3、１０-2（以下、添え番号「６」、「５」、「４」、「３」、「２」の何れにも該当し得ることを意味する添え文字「ｒ」が付加された符号「１０-r」で表記する。）は、何れも、上記「経路要求応答パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 「経路要求応答パケット」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を抽出し、通信制御レジスタ２０-rの空いているレコードを特定する（図３ステップＳ１５，図４(15))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールド、「経路要求識別子」フィールド、「ノード識別子の列」フィールドに、これらの「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を格納する（図３ステップＳ１６，図４(16))。

(3) 上記抽出された「経路要求応答パケット」に含まれる「ノード識別子の列」から、通信経路１２Ａ上で自ノード（ノード１０-r）に隣接するノード１０-(r-1)を識別する（図３ステップＳ１７，図４(17))。

(4) このようにして識別された隣接するノード宛に、上記「経路要求応答パケット」を送信する（図３ステップＳ１８，図４(18))。

ノード１０-1は、ノード１０-2から送信された「経路要求応答パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 「経路要求応答パケット」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を抽出し、通信制御レジスタ２０-1の空いているレコードを特定する（図３ステップＳ１９，図４(19))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールド、「経路要求識別子」フィールド、「ノード識別子列」フィールドに、これらの「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を格納する（図３ステップＳ２０，図４(20))。

(3) 上記抽出された「ノード識別子の列」を参照することによって、通信経路１２Ａ上に節および末端として介在する全てのノードのノード識別の列を識別する（図３ステップＳ２１，図４(21))。

したがって、ノード１０-1は、例えば、図１に実線の太線で示すように、ノード１０-2、１０-3、１０-4、１０-5、１０-6を介してノード１０-7に至る通信経路１２Ａを形成することができ、その通信経路１２Ａを介してこれらのノード１０-2、１０-3、１０-4、１０-5、１０-6、ノード１０-7の何れとも、所望の伝送情報（パケット（の列))の引き渡しを行うことができる。

また、本実施形態によれば、ノード１０-1〜１０-9の何れも、既述の処理を行うことにより、これらのノード１０-1〜１０-9を含んで構成されるネットワークインフラを管理することなく、図１に符号１２ａ、１２Ｂ、１２ｂ、１２Ｃ、１２ｃ、１２Ｄ、１２ｄで示すように、所望の多様な通信経路を形成することができる。

さらに、本実施形態では、フラッティングの宛先となる近隣のノードの選択に際して適用されるべき条件が少ないあるいは緩やかであるほど、上記ネットワークインフラの管理との密接な関係も薄くなり、所望のネットワークに柔軟に適用可能となる。

また、本実施形態では、「経路要求パケット」や「経路要求応答パケット」に含まれる「ノード識別子の列」も、好適な符号化や圧縮符号化の下で情報量の削減が図られる場合には、通信経路の形成の過程における各伝送区間の伝送効率が高められる。

〔第二の実施形態〕
本実施形態では、ノード１０-cは、図２(ｂ)に示す既述の付帯条件レジスタ３０-cに併せて、図５に示す短期ルーティングテーブル５０-cを有する。

このような短期ルーティングテーブル５０-cには、以下のフィールドの組み合わせとして構成され、かつ後述するように適宜付加され、あるいは削除されるレコードの集合として構成される。

(1) 通信経路OＢＪを示すユニークな通信経路識別子（例えば、通信経路１２Ａについては、その符号「１２Ａ」に等しいと仮定する。）が適宜格納される「通信経路識別子」フィールド

(2) ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの内、通信経路OＢＪを形成すべき特定のユーザの識別子が適宜格納される「ユーザ識別子」フィールド

(3) 後述する「経路要求パケット」に含まれ、その「経路要求パケット」に付与されたユニークな「経路要求識別子」が適宜保持される「経路要求識別子」フィールド

(4) 上記「経路要求パケット」に対する応答として受信される「経路要求応答パケット」に含まれ、その「経路要求応答パケット」の送信元に該当するノードの識別子が適宜格納されるべき「ノード識別子の列」フィールド

図６は、本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
図７は、本実施形態の第二の実施形態における各ノードの連係を示す図である。
以下、図１、図２、図５〜図７を参照して、本実施形態の動作を説明する。
ノード１０-1は、通信経路１２Ａが新たに形成されるべききっかけが与えられると、以下の処理を行う。

(1) ノード１０-1を示す「ノード識別子」（＝「１」）と、「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）と、この通信経路１２Ａの形成を要求するユーザＡの「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）と、時系列の順にユニークな連番として与えられる「経路要求識別子」（＝♯１）とを含んだ「経路要求パケット」を生成する（図６ステップＳ１，図７(1))。

(2) 上記「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）に併せて、「ノード識別子」（＝「１」）および「経路要求識別子」（＝♯１）を所定の記憶領域に格納する（図６ステップＳ２，図７(2))。

(3) 近隣のノード１０-2宛に上記「経路要求パケット」を送信（フラッティング）する（図６ステップＳ３，図７(3))。

なお、ここでは、近隣のノードがノード１０-2のみとなっているが、該当する近隣のノードが複数ある場合には、上記「経路要求パケット」の宛先はこれらの複数のノードの全てに設定される。

ノード１０-2は、ノード１０-1と同様に特定の記憶領域を有し、上記「経路要求パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 受信された「経路要求パケット」に含まれる「ユーザ識別子」、「ノード識別子」および「経路要求識別子」を抽出し（図６ステップＳ４，図７(4))、これらの「ユーザ識別子」、「ノード識別子」および「経路要求識別子」の組み合わせが上記特定の記憶領域に含まれるか否かを判別する（図６ステップＳ５，図７(5))。

(2) 抽出された「ユーザ識別子」、「ノード識別子」および「経路要求識別子」が上記特定の記憶領域に含まれる場合には、該当する「経路要求パケット」を廃棄する（図６ステップＳ６，図７(6))。

(3) 反対に含まれない場合には、以下の処理を行う。
(3-1) 「経路要求パケット」で示される通信経路の末端に、自ノードが該当するか判定する（図６ステップＳ７，図７(7))。
(3-2) 該当する場合には、後述する「経路要求応答処理」を行う（図６ステップＳ８，図７(8))。

(3-3) 反対に該当しない場合には、受信された「経路要求パケット」にノード１０-2自身のノード識別子を付加し、近隣のノードに対して一斉に送信（フラッティング）する（図６ステップＳ９，図７(9))。

なお、このようなフラッティングの宛先となる近隣のノードについては、ノード１０-2は、既述の第一の実施形態と同様の「選定処理」の下で選択される。

また、上記「経路要求パケット」は、ノード１０-1、１０-2に併せてノード１０-3〜１０-9が既述の処理と同様の処理を適宜行うことによって順次フラッティングされる。

一方、ノード１０-7は、図１に示すように、通信経路１２Ａの末端のノードに該当し、その通信経路１２Ａの形成に必要な「経路要求パケット」が到達すると、以下の処理（「経路要求応答処理」という。）を行う。

(1) 短期ルーティングテーブル５０-c上に新たなレコードを付加する（図６ステップＳ１０，図７(10))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールドおよび「経路要求識別子」フィールドに、上記「経路要求パケット」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）を格納する（図６ステップＳ１１，図７(11))。

(3) さらに、上記新たなレコードの「ノード識別子」フィールドに、「経路要求パケット」に含まれる「ノード識別子の列」で示される自ノードの隣接ノードの内、該当する「通信経路要求」の送信元に該当するノード（以下、「上流ノード」という。）１０-6の「ノード識別子」を格納する（図６ステップＳ１２，図７(12))。

(5) これらの「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）および「ノード識別子の列」を含む「経路要求応答パケット」を生成する（図６ステップＳ１３，図７(13))。

(7) 上記上流ノード宛に、その「経路要求応答パケット」を送信する（図６ステップＳ１４，図７(14))。

また、ノード１０-6、１０-5、１０-4、１０-3、１０-2（ノード１０-r）は、何れも、上記「経路要求応答パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 短期ルーティングテーブル５０-c上に新たなレコードを付加する（図６ステップＳ１５，図７(15))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールドおよび「経路要求識別子」フィールドに、上記「経路要求応答パケット」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）を格納する（図６ステップＳ１６，図７(16))。

(3) さらに、上記新たなレコードの「ノード識別子」フィールドに、「経路要求パケット」に含まれる「ノード識別子の列」で示される自ノード１０-rの隣接ノードの内、該当する「通信経路要求」の送信元に該当するノード（以下、「上流ノード」という。）１０-(r-1)の「ノード識別子」を格納する（図６ステップＳ１７，図７(17))。

(4) 自ノード１０-7が上記「経路要求応答パケット」に対応する「経路要求パケット」の送信元であるか否かを判別する（図６ステップＳ１８，図７(18))。

(5) 自ノードが上記送信元であることを識別した場合には、後続する処理（「経路要求応答パケット」の生成および送信）を省略する。

(6) 反対に上記送信元に該当しない場合には、上記「経路要求応答パケット」に含まれる「ノード識別子の列」で示され、かつ通信経路１２Ａ上で自ノード（ノード１０-r）に隣接するノード１０-(r-1)を識別する（図６ステップＳ１９，図７(19))。

(7) このようにして識別されたノード１０-(r-1)宛に、上記「経路要求応答パケット」を送信する（図６ステップＳ２０，図７(20))。

ノード１０-1は、ノード１０-2から送信された「経路要求応答パケット」を受信すると、以下の処理を行う。

(1) 短期ルーティングテーブル５０-c上に新たなレコードを付加する（図６ステップＳ２，図７(21))。

(2) そのレコードの「通信経路識別子」フィールド、「ユーザ識別子」フィールドおよび「経路要求識別子」フィールドに、上記「経路要求パケット応答」に含まれる「通信経路識別子」（＝「１２Ａ」）、「ユーザ識別子」（＝「Ａ」）、「経路要求識別子」（＝♯１）を格納する（図６ステップＳ２２，図７(22))。

(3) さらに、上記新たなレコードの「ノード識別子」フィールドに、「経路要求応答パケット」に含まれる「ノード識別子の列」で示される自ノードの隣接ノードの内、該当する「通信経路要求」の送信元に該当するノード（以下、「上流ノード」という。）１０-2の「ノード識別子」を格納する（図６ステップＳ２３，図７(23))。

(4) 自ノード１０-1が上記「経路要求応答パケット」に対応する「経路要求パケット」送信元である場合には、既述の「経路要求応答パケット」の生成および送信を省略する（図６ステップＳ２４，図７(24))。

また、ノード１０-cは、何れも、短期ルーティングテーブル５０-cのレコード毎に、参照や更新がされるインターバルを更新し、そのインターバルが所定の上限値を超えるまで維持する。

したがって、本実施形態によれば、ノード１０-1〜１０-9の何れも、複数のユーザに共用され、これらのユーザ向けに個別に形成される通信経路の何れについても、介在するノードの全てではなく、該当する通信経路を介してパケットの転送先となるべき直近の（後続するホップを介して隣接する）ノードを識別することにより、所望の通信経路を形成することができる。

なお、本実施形態では、短期ルーティングテーブル５０-cは、静的に維持されなくてもよく、例えば、所定のインターバルで初期化されてもよい。

また、このようなインターバルは、ユーザ毎のニーズ、ノード１０-1〜１０-9の稼働状況その他に応じてどのように設定されてもよい。

さらに、ルーティングの過程で重複して受信されるパケットは、例えば、個々のパケットの送信端や中継端では、時系列の順に送信されるパケットにユニークな連番が付加され、受信端ではこのようなユニークな連番に基づいて効率的に廃棄されてもよい。

さらに、本発明は、上述した各実施形態の構成に限定されず、同様の効果が達成されるならば、以下に列記する項目は、如何なるものであってもよい。

(1) ノード１０-1〜１０-9に保持され、これらのノード１０-1〜１０-9によって更新される情報の形式および内容
(2) ノード１０-1〜１０-9によって行われる処理の手順やアルゴリズム
(3) このような処理を実現するためにノード１０-1〜１０-9によって行われる連係（機能分散および負荷分散）の形態

また、本発明は、リアクティブ型のルーティングプロトコルに限定されず、例えば、OＬＳＲ(Optimized
Link State Routing)方式等のようなプロアクティブ型のルーティングプロトコルであっても、各ノードに備えられるルーティングテーブルに、通信経路を示す識別子とユーザ識別子とが含まれることによって、同様に適用可能である。

さらに、上述した各実施形態では、複数のユーザ毎に、ノード１０-1〜１０-9の負荷、あるいはこれらのノード１０-1〜１０-9間における個々の伝送区毎の伝送帯域の配分は、例えば、以下に列記する項目に応じて如何なる形態で図られてもよい。

(1) 運用の形態、目的、時間帯
(2) 通信が行われるべきインターバル（周期）や期間の長さ
(3) ノード１０-1〜１０-9の負荷や資源

(4) ノード１０-1〜１０-9の配下にそれぞれ備えられたセンサの種類、数および情報量
(5) 個々のノードが設置されたサイトにおける地形、地物の分布、電力事情
(6) 通信経路、ノード、物理的な伝送区間の全てまたは一部毎に評価され、あるいは実測された通信時間、伝送品質（回線事情）、電源事情

さらに、上述した各実施形態では、付帯条件レジスタ３０-cの各レコードに含まれる「付帯条件Ｊ」フィールドの値で示される条件については、例えば、以下に列記する項目の如何なる組み合わせとして設定されてもよい。

(1) ノード１０-1〜１０-9（以下、符号「１０-c」を付して示す。）がそれぞれの既知の機器構成に基づいて伝送区間毎または通信経路毎に識別可能な以下の項目の全てまたは一部（ユーザ毎のニーズに整合した値であってもよい。）
(1-1) 伝送速度、伝送品質、ホップ数、見通し距離内か否か、
(1-2) 故障中、休止中、動作の正常性、実績稼働時間その他の系構成情報

(2) 実測または予測によってノード１０-cが個別に識別し、あるいは更新する以下の項目の全てまたは一部（ユーザ毎に配分された値であってもよい。）
(2-1) 駆動電力を供給するバッテリの残容量
(2-2) その残容量が枯渇し、もしくは所定の下限値を下回る時刻、またはその時刻までの時間
(2-3) 上記バッテリに対する充電の可否や効率

(3) 伝送区間毎、通信経路毎、ユーザ毎の全てもしく一部について、実測または予測される以下の項目の全てまたは一部
(3-1) 伝送情報の情報量
(3-2) 伝送情報の転送によって達成される応答性や実時間性の許否

(4) 以下の項目の全てまたは一部に基づいて求められる適否やその度合い
(4-1) 他のユーザによって形成されるべき、あるいは形成されている通信経路に介在（関与）するノードの分布
(4-2) これらの通信経路の形成のために各ノードで適用されている資源の分布や実体
(4-3) ノード１０-1〜１０-9の間に物理的に形成されている伝送路の余剰の伝送帯域、伝送品質、伝送速度の分布や実体

(5) 上記(1)〜(4)の全てまたは一部と、これらに個別に対応した重み（ユーザ毎に配分され、あるいは設定された値であってもよい。）との積和として評価された評価値

また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。

１０ ノード
１１ 伝送区間
１２ 通信経路
２０ 通信制御レジスタ
３０ 付帯条件レジスタ
５０ 短期ルーティングテーブル

Claims (3)

1. 複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の送信端となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を行う経路制御装置であって、
   送信要求が発生したとき、前記通信ノードを示すノード識別子に併せて、前記複数ｐのユーザの内、前記送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含むルートリクエストを近隣のノードに送信するルートリクエスト手段と、
   前記ルートリクエストに対して前記ユーザ識別子を含む応答を受信したとき、前記ユーザ識別子で示される特定のユーザに属し、かつ前記送信要求の対象であるデータの送信に供されるべき通信経路を前記応答に含まれるノード識別子の列として識別する経路識別手段と
   を備えたことを特徴とする経路制御装置。
2. 複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の中継端となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を前記複数ｐのユーザ毎に行う経路制御装置であって、
   前記複数ｐのユーザの内、前記通信ノード以外のノードで発生した送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含んだルートリクエストを受信したとき、前記通信ノードを示すノード識別子を前記ルートリクエストに付加して近隣のノードに送信するフラッティング手段を備えた
   ことを特徴とする経路制御装置。
3. 複数ｐのユーザの全てもしくは一部に属する通信経路の宛先となり得る通信ノードにおいて、前記通信経路の形成または更新にかかわる処理を行う経路制御装置であって、
   前記通信ノード以外のノードで発生した送信要求が属する特定のユーザを示すユーザ識別子を含んだルートリクエストの宛先に前記通信ノードが該当するとき、前記ルートリクエストに含まれるノード識別子の列で示される経路を介して前記送信要求が発生した送信ノード宛に、前記ルートリクエストに対する応答を送信する応答手段を備えた
   ことを特徴とする経路制御装置。