JPH08265845A - ノードが通信リンクのリストを獲得する方法 - Google Patents

ノードが通信リンクのリストを獲得する方法

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JPH08265845A
JPH08265845A JP5792595A JP5792595A JPH08265845A JP H08265845 A JPH08265845 A JP H08265845A JP 5792595 A JP5792595 A JP 5792595A JP 5792595 A JP5792595 A JP 5792595A JP H08265845 A JPH08265845 A JP H08265845A
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JP5792595A
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English (en)
Inventor
H Freimer George Iii
サード ジョージ・エイチ・フレイマー・ザ
E San Philippo William Iii
フィリッポ・ザ サード ウィリアム・イー・サン
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Original Assignee
Metricom Inc
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  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のノードを有するネットワークにおいて
ノードが通信リンクのリストを獲得する方法 【構成】 メッシュ通信ネットワークにおいて、新しい
ネットワーク・ノードが、第三者照会を介して通信でき
る付近のノードについての情報を獲得することによっ
て、新しいノードが通信できる設定されたノードが、新
しいノードが通信できるようになりそうである新しいノ
ードの付近のノードのリストを供給することを求められ
る。新しいノードはこのリストを用いて、通信リンクを
設定することを試み、それから、それが通信できるリス
ト中の各ノードについて第三者照会を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全体としては、遠隔ノ
ードの間のデータ通信方法に関するものであり、さらに
詳しくいえば、ネットワーク制御装置またはディレクト
リを使用すること無しに、ネットリスト・ネットワーク
を構成する方法に関するものである。
【0002】パケット通信は、データのセグメントまた
はパケットが誤り検査および受信の確認をともなって経
路指定されるようなデータ通信の形態である。パケット
は発信元と宛先の間で直接送ることができ、または中継
局を介して中継される。データ・パケット経路指定のい
くつかの方法が知られている。
【0003】
【従来の技術】1つの方法がディレクトリをベースとす
る経路指定として知られている。この方法によれば、パ
ケットのヘッダ中のアドレスを、送信ノードすなわちソ
ース・ノードに記憶されているパケット経路指定リスト
のディレクトリのインデックスとして使用する。パケッ
ト経路指定リストはパケット・ノード識別子または送信
ノードから宛先への送信経路を表す呼出し符号の順序付
きリストで構成される。パケット経路指定リストは、ネ
ットワーク中の各ノードの場所についての知識で準備し
なければならない。ディレクトリをベースとする経路指
定のやり方は、ディレクトリで使用されるネットワーク
相互接続情報の維持と通信を常時行うことを要する。そ
れらの機能のおのおのはネットワークの資源を消耗し、
これは大規模なネットワークの性能を大幅に低下させ
る。しかし、ディレクトリをベースとする経路指定技術
は、データの遅延、スループット、信頼度、優先順位な
どを含めた、広範囲のネットワーク・パラメータに対し
て経路指定を最適にできるという利点を有する。
【0004】別の基本的な経路指定技術はディレクトリ
をベースとしない経路指定技術である。非ディレクトリ
をベースとする経路指定においては、ディレクトリをベ
ースとする経路指定技術の複雑さが避けられる。ネット
ワーク中の各送信ノードに対する接続性情報を記憶する
必要がなく、したがって、ネットワークの接続を維持す
るためにネットワークが行わなければならないオーバー
ヘッド処理の量を減少する。しかし、ディレクトリをベ
ースとしない経路指定技術は一般にネットワーク・パラ
メータの最適化を許さない。
【0005】Baran他に付与され、本発明の譲り受
け人に譲渡された米国特許第4,939,726号に
は、ネットワーク・パラメータ最適化を行えるようにす
るディレクトリをベースとしない経路指定方法およびシ
ステムが開示されている。そこに記載されている方法に
よれば、ネットワーク中の各静止ノードが絶対地理学的
座標によって、または外部座標をベースとする基準系
(ノード座標)によって一意に識別され、そのような絶
対地理学的座標またはそれと同等のものが各パケットに
対するパケット識別子の部分として用いられる。それを
通ってパケットが経路指定されるような各ノードにおけ
る手段がパケット宛先座標を用い、ノードがその付近の
ノードを統合してデータ・パケットの希望の転送経路を
決定する。予め選択した基準、好ましくは最適前進(o
ptimum forward progress)、
すなわち、最低電力量を用い、かつシステムの特性を考
慮に入れた最大前進(maximum forward
progress)、に従って経路指定の優先順位を
定めることができる。
【0006】したがって、ここに開示するパケット経路
指定方法は、データ経路指定を行うために経路指定ディ
レクトリまたは経路指定テーブルを必要としない。しか
し、経路指定ディレクトリまたは経路指定テーブルがな
いと、個々のノードが通信できるノードにどのようにし
て最初に気がつくようになるのか、という疑問が生ず
る。
【0007】この疑問に対する従来技術の回答は、本発
明の譲受人によって開発されたUtilinetによっ
て最も良く説明できる。Utilinetにおいては、
各ノードは電源投入によって、獲得パケット/同期パケ
ットの非常に長いバーストを、全ての可能なチャネルに
よって送る。それらのチャネルによって他のノードは受
信できる。数百もの可能なチャネルが存在でき、その範
囲内に数百ものノードが存在できる。新たに電源投入さ
れたノードから獲得パケット/同期パケットを受ける各
ノードは、確認応答パケットで応答する。それらの確認
応答パケットから、新たに電源投入されたノードはそれ
自身のためのノード・リンク・リストを構築し、それが
通信できる全てのノードについての情報を記憶する。
【0008】この方法は、通信できるノードについて新
たに電源投入されたノードが学習することを有効に可能
にするが、それはネットワークの資源を非常に消耗し、
非常に遅く、新たに電源投入されたノードによって獲得
パケット/同期パケットが送られた時には、とくに有利
な閉鎖ノードを利用できなかったために、その閉鎖ノー
ドが失敗する大きな可能性を提供する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】必要とすることは、ネ
ットワーク中の新しいノードが、通信できるノードのノ
ード・リストを迅速かつ効率的に獲得できるようにする
方法である。本発明はそれを実現することを課題とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、メッシ
ュネットワークにおいて、新たに電源投入されたノード
は、通信が設定さたノードの第三者照会を通じて、付近
のノードに付いての情報を獲得する。新たに電源投入さ
れたノードは、電源を投入されると、一連の獲得パケッ
トをランダム・チャネルに送り出し、送り出した一連の
獲得パケットを聴取できたノードから確認応答を受信す
るまでその獲得パケットの送り出しを続ける。新しいノ
ードがネットワーク中で設定されている1つのノードか
ら聴取すると、新しいノードはその設定されているノー
ドを第三者として用いて、他のノードとのリンクを獲得
する。新しいノードは設定されているノードにそのノー
ド・リンク・リストを送ることを求める。それから新し
いノードは、獲得パケットをそのノードのノード・リン
ク・リストにあるノードに送り、それらのノードから確
認応答を受けると、それらのノードを自身のノード・リ
ンク・リストに加える。
【0011】本発明の方法はネットワーク中で場所から
場所へ動く移動ノードに対して、および最初に電源投入
された静止ノードに対して作用する。
【0012】
【実施例】添付図面とともに以下の詳細な説明を参照す
ることによって本発明はより良く理解されるであろう。
【0013】図1はデータ・ネットワーク10を示す。
ネットワーク10はA〜Zをつけられている静止ノード
および移動ノードR1で構成される。それらの静止ノー
ドおよび移動ノードは、ノードの間の許容通信リンクを
表す設定されたリンク12によって相互に接続される。
新たに電源投入されたノードAAが本発明の方法によっ
てリンク18、20、22、24を獲得する。移動ノー
ドR1は、位置P1から位置P2へ動いた時にリンク1
6を獲得する。
【0014】ノードAAに電源が投入された時は、それ
が通信できる付近のノードについての情報を持たない。
それはそれの数百の可能な通信チャネルのいくつかで獲
得パケットを送信し、チャネルの1つで確認応答を受信
するのを待つ。例としてそれは確認応答をノードOから
受け、通信リンク18を設定するとする。この設定され
たリンクで、ノードAAはノードOにノードAAのノー
ド・リンク・リストを置き、ノードOの全ノード・リン
ク・リストを送ることを求める要求をノードOに送る。
ノードOは、ノードUおよびMと通信できることを示
し、かつノードUおよびMが通信するチャネルについて
の情報を与えているノード・リンク・リストを送る。そ
れによってノードAAはノードUへ向けた獲得パケット
を送り、確認応答を待つ。パケットが確認応答される
と、ノードAAはリンク20を設定して、ノードUをノ
ードAAのノード・リンク・リストに加える。それから
ノードAAはノードUのノード・リンク・リストを送る
ようノードUに求める。ノードUはそれに応じてノード
・リンク・リストを送る。それはノードOおよびXと通
信できることを示している。ノードAAは、ノードOと
のリンクを既に設定したことに知っているので、Xとの
リンクを設定することを試みるだけである。その試みは
失敗する。その理由は、ノードAAと通信するためには
ノードXがノードAAから離れ過ぎているためである。
そして通信失敗テーブルにそのノードを載せる。それか
らノードAAはノードMとのリンクを設定しようと試み
る。これは成功して、リンク22が設定される。ノード
MはノードE、I、L、R、Oより成るそれのノード・
リンク・リストを送る。ノードAAはノードE、I、
L、Rのおのおのとリンクを設定しようと試み、その試
みはノードEとのみ成功して、リンク24を設定する。
それからノードE、M、O、UにおいてノードAAのリ
ンク・リストが設定される。ノードEは、ノードA、
B、I、M、Oより成るそれのノード・リンク・リスト
を送る。ノードAAは、ノードMおよびOとのリンクを
既に設定したこと、およびノードIとのリンクの設定を
既に試みたが、失敗したことに気がついている。それか
らノードAAは新しく見られるノード、AとBとだけの
リンクを設定することを試みるが、それらのいずれとの
リンクも成功しない。この点において、ノードAAは、
ネットワーク中で設定されたノードに知られているネッ
トワークについての情報を用いて、ノードAAが通信で
きる全てのノードについて学習したと結論する。数百の
可能なノードが存在することがあるネットワークにおい
ては、第三者がノード・リンクを設定することを照会す
るこの方法が、ノードAAがそれのノード・リンクを設
定するために必要な時間を大幅に短縮し、かつネットワ
ーク・トラフィックを大幅に減少する。
【0015】データ・ネットワーク10は移動ノードR
1も含む。この移動ノードはネットワーク中の他のノー
ドのように動作するが、場所から場所へ動くことができ
る。ノードR1が、たとえば、位置P1に、しばらく静
止していると、それはいくつかの通信リンク12を設定
している。ノードR1が、P2などの、新しい位置に動
くと、それの設定した通信リンクのいくつかまたは全て
はもはや動作できない。それからノードR1は、説明し
たばかりの同じ第三者照会プロセスを介して新しい通信
リンク16を設定する。これと、本発明の先の説明との
違いは、ノードR1がその新しい位置において依然とし
て生きている通信リンクがそれらのリンク・リストの送
信を行うこと要求して、それらのリンク・リストのノー
ドへ獲得パケット向けながら第三者照会を開始すること
である。
【0016】本発明のネットワークの動作を明確にする
ためにとくに説明したが、その動作のいくつかの変更ま
たは修正が可能である。ノードAAは最初にデータ獲得
パケットをいくつかのチャネルに送ることができる。利
用できるノードが未知のままではなかったことを確信す
るために、ノードAAのノード・リンク・リストを設定
した後でも、ノードAAは獲得パケットを占有されてい
ないチャネルを介してランダムに送り続けることもでき
る。ノードAAは、通信リンクが設定された後で、ノー
ドがそれのネットワーク・リンク・リストを送ることを
そのノードにとくに、別々に要求でき、またはノードが
そのネットワーク・リンク・リストをそれの確認応答パ
ケットの一部として、自動的に、または同期パケットに
含まれているノードAAによる要求に応じて、送ること
ができる。
【0017】図2は、ノードが、本発明に従って、第三
者照会を介してそれのノード・ネットワーク・リストの
獲得におけるノードの動作を示す流れ図である。獲得し
ようとするノードが電源投入された、または新しい場所
に動いた時に動作は始まる(ステップS1)。獲得しよ
うとしているノードは獲得パケット/同期パケットを種
々のネットワーク・チャネル送る(ステップS2)。そ
れから獲得しようとしているノードは、パケットを聴取
した各静止ノードからの獲得確認応答パケット/同期確
認応答パケットを受け取り、それらのノードのおのおの
をそれ自身のノード・リンク・リストに加える(ステッ
プS3)。そのノードは、通信リンクを設定した各ノー
ドへ要求を送り、第三者ノード・リンク・リストを送る
(ステップS4)。獲得しようとしているノードは、通
信リンクを設定した各ノードから第三者ノード・リンク
・リストを受ける(ステップS5)。獲得しようとして
いるノードはそれらの受けたノード・リンク・リストを
調べて、それらのリスト中のノードで、それがまだ通信
を試みていなかった新しいノードがあるかどうかを判定
する(ステップS6)。任意の新しいノードが存在する
ものとすると、獲得しようとしているノードは、獲得パ
ケット/同期パケットをそれらのノードのおのおのへ送
ることによってそれらの新しいノードの各々との通信リ
ンクを設定する(ステップS7)。それらの新しいノー
ドのいずれかから確認応答が受けられると、新しい獲得
ノードはそのノードとの通信リンクを設定し、それから
ステップS4から始まるプロセスを繰り返す(ステップ
S8)。このプロセスは、獲得しようとしているノード
が通信できる各ノードの第三者照会を介して受けた全て
のノードとの通信リンクを設定することを試みるまで、
継続する。獲得しようとしているノードがまだ通信リン
クを設定していなかったか、あるいは通信を試みていな
かった、各ノードの戻ってきた第三者ノード・リンク・
リストのいずれにもノードが存在しない時にこのプロセ
スは停止する(ステップS6)。ノードが第三者照会を
介する情報獲得を終了すると、それはステップS2に戻
って、通信リンクをまだ設定していなかった範囲内にノ
ードが存在しないかどうかを判定するために、ランダム
なチャネルで獲得パケット/同期パケットをを定期的に
送り続ける。それらのランダムなチャネルのいずれかに
おいて確認応答が受けられたとすると(ステップS
3)、ステップS4で始まる第三者照会プロセスが再開
される。
【0018】以上、特定の実施例について本発明を説明
した。他の実施例は当業者にとっては明らかであろう。
したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によって示
されること以外は、限定されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法が有用である種類の移動ノード
を有する全体的データ・ネットワーク・トポロジーを示
すブロック図である。
【図2】 ネットワークとの通信を最初に設定する際の
新しいノードの動作を記述する流れ図である。
【符号の説明】
10 ネットワーク 12、18、20、22、24 リンク 14 通信リンク A〜Z 静止ノード AA 電源を投入されたノード R1 移動ノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・イー・サン フィリッポ・ザ サード アメリカ合衆国 95014 カリフォルニア 州・マウンテンビュー・サドース ドライ ブ・2442

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のノードを有するネットワーク内
    で、あるノードが通信リンクのリストを獲得する方法に
    おいて、 ランダム・チャネルへ、リンク獲得パケットを送るステ
    ップと、 少なくとも最初に設定されたノードから応答パケットを
    受け取るステップと、 前記最初に設定されたノードからそのノードのリンク・
    リストを得るステップと、 前記リンク・リストを用いて獲得パケットを前記リンク
    ・リストにあるノードへ送るステップと、 前記リンク・リストにある各ノードの前記獲得パケット
    を聴取できたノードから応答パケットを受け取るステッ
    プと、 応答パケットを受け取った各ノードを前記通信リンクの
    リストに含めるステップとを含む方法。
  2. 【請求項2】 前記得るステップと、前記送るステップ
    と、前記受け取るステップと、前記含めるステップと
    を、リストを獲得しようとしているノードからの獲得パ
    ケットに応答する各ノードについて繰り返すステップを
    さらに含む請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 複数の静止ノードと複数の移動ノードを
    備え、各静止ノードと各移動ノードが複数のチャネルの
    うちの少なくとも1つで少なくとも他の1つのノードと
    に対してパケットの送信および受信を行うことができ
    る、デジタルメッシュパケット通信ネットワーク内で新
    しい通信リンクを獲得するノードを構成する方法におい
    て、 少なくとも最初に設定されたノードから1つのチャネル
    を介して応答を受け取るまで、リンク獲得パケットをラ
    ンダムなチャネル列で送るステップと、 最初に設定されたノードが通信できる各ノードのリスト
    をその最初に設定されたノードから得るステップと、 リンク獲得パケットを前記リストにあるノードへ送るス
    テップと、 前記リストの前記獲得パケットを聴取した各ノードから
    応答パケットを受け取るステップと、 応答パケットを受け取った各ノードを通信リンクの前記
    リストに含めるステップとを含む方法。
  4. 【請求項4】 前記得るステップと、前記送るステップ
    と、前記受け取るステップと、前記含めるステップと
    を、獲得しようとしているノードからの獲得パケットに
    応答する各ノードについて繰り返すステップをさらに含
    む請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 複数の静止ノードと複数の移動ノードを
    備え、各静止ノードと各移動ノードが複数のチャネルの
    うちの少なくとも1つと少なくとも1つの他のノードと
    に対してパケットの送信および受信を行うことができ
    る、デジタル・メッシュ・パケット通信ネットワーク内
    で、新しいノードがネットワーク中の利用できる通信リ
    ンクについての情報を獲得する方法において、 少なくとも最初に設定されるノードから少なくとも1つ
    のチャネルを介して応答を受け取るまで、リンク獲得パ
    ケットを複数のチャネルで送るステップと、 前記新しいノードにおいて、最初に設定されたノードと
    の通信リンクに関するデータをリンク・テーブルに記憶
    するステップと、 前記最初に設定されたノードが通信できるノードの最初
    のリストを得るステップと、 リンク獲得パケットを前記最初のリストのノードへ送る
    ステップと、 前記最初のリストの前記獲得パケットを聴取した各ノー
    ドから応答パケットを受け取るステップと、 前記最初のリストにあるノード中の応答した各ノードと
    の通信リンクについてのデータを前記リンク・テーブル
    に加え、応答しないノードについての情報を通信失敗テ
    ーブルに記憶するステップと、 各前記応答したノードが通信できるノードを表示した第
    2のリストを前記応答したノードから獲得するステップ
    と、 前記第2のリストのノードを前記ノード・リンク・テー
    ブル中のノードおよび前記通信失敗テーブル中のノード
    と比較するステップと、 前記第2リストのリンク・テーブルまたは前記通信失敗
    テーブルにないノードへリンク獲得パケットを送るステ
    ップと、 前記得るステップと、前記加えるステップと、前記獲得
    するステップと、前記比較するステップと、前記送るス
    テップとを、前前記リンク・リスト上に置かれた各ノー
    ドについて繰り返すことによって、応答するノードとの
    通信リンクを設定するステップとを含む方法。
JP5792595A 1995-02-22 1995-02-22 ノードが通信リンクのリストを獲得する方法 Pending JPH08265845A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005310117A (ja) * 2004-03-12 2005-11-04 Microsoft Corp 動的分散環境におけるノードマッチング

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005310117A (ja) * 2004-03-12 2005-11-04 Microsoft Corp 動的分散環境におけるノードマッチング

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