WO2013129669A1 - 通信機器探索方法、通信機器、通信機器探索プログラムおよびアドホックネットワークシステム - Google Patents

通信機器探索方法、通信機器、通信機器探索プログラムおよびアドホックネットワークシステム Download PDF

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WO2013129669A1
WO2013129669A1 PCT/JP2013/055746 JP2013055746W WO2013129669A1 WO 2013129669 A1 WO2013129669 A1 WO 2013129669A1 JP 2013055746 W JP2013055746 W JP 2013055746W WO 2013129669 A1 WO2013129669 A1 WO 2013129669A1
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search
communication device
response
search request
received
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PCT/JP2013/055746
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴浩 白川
宏明 玉井
諭 池田
浩亮 川角
充昭 安岡
昌弘 町田
怜志 黒澤
茂正 松原
城倉　義彦
Original Assignee
富士通株式会社
東京電力株式会社
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/28—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for reactive routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/005—Discovery of network devices, e.g. terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication device search method and the like.
  • ad hoc networks that transmit information by multi-hop relaying one or a plurality of wireless communication devices from a transmission source wireless communication device to a destination wireless communication device have been used.
  • communication is possible on a plurality of logical communication channels by changing the frequency, but communication is possible only on one channel at the same time. That is, each of the plurality of wireless communication devices performs communication using one channel among a plurality of channels.
  • the wireless communication device of the transmission source shortens the time for searching for the channel used by the partner device by inquiring to the neighboring device in each channel whether the partner device is using the channel. .
  • the transmission source wireless communication device attempts a route request (RREQ: Route Request) to a partner device that performs communication on each channel. Then, the transmission source wireless communication device determines whether or not there is a response, and identifies the channel used by the counterpart device.
  • RREQ Route Request
  • the conventional reactive ad hoc network capable of communication using a plurality of channels has a problem that it takes time to search for a partner device.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional reactive method.
  • a wireless communication device transmission source node
  • a transmission source node sequentially tries a route request (RREQ) to a target node through each channel (CH).
  • the transmission source node tries RREQ to the target node (for example, node Z) on CH 1 .
  • the transmission source node waits for a response, confirms that there is no response, and moves to the next channel.
  • the source node is a CH 2, attempts RREQ to a node of interest.
  • the transmission source node waits for a response, confirms that there is no response, and moves to the next channel.
  • the transmission source node repeatedly checks the presence / absence of an RREQ and a response in each channel. Then, the source node is a CH N, the response from node Z: receive (RREP Route Reply), channel node of interest is using to identify that it is a CH N.
  • the transmission source node waits for each channel sequentially to determine whether or not there is a response to the route request, and thus it takes time to search for the target node.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a problem that it takes time to search for a counterpart device.
  • the X coordinate represents time
  • the Y coordinate represents a channel.
  • the source node transmits an RREQ on CH 1 and waits for a response. Since there was no response on CH 1 , the source node then sends an RREQ on CH 2 and waits for a response. Since there was no response even in CH 2 , the transmission source node sequentially changes the channel, transmits an RREQ on the changed channel, and waits for a response. Then, the source node receives a response when RREQ is transmitted on CH N. That is, the transmission source node has succeeded in searching for the counterpart device that is the target node in CH N. Thus, the transmission source node waits for a response for the number N of channels, and it takes time to search for the target node.
  • a successful search result is not always obtained for the target node. For example, if there is a limit on the number of multi-hops, or if there is a communication limit on the location where the source node exists, even if waiting for a response for the number of channels, the result of successful search is not necessarily related to the target node. Is not always obtained. Therefore, in a reactive ad hoc network capable of communication using a plurality of channels, it is desired that a search result regarding a target node be obtained at an early stage.
  • the disclosed technology aims to shorten the search time for a communication device of a partner in a reactive ad hoc network capable of communication using a plurality of channels.
  • the disclosed communication device search method is a method for searching for communication devices constituting an ad hoc network capable of communication using a plurality of channels.
  • a search source communication device searching for a communication device transmits search requests destined for the search destination communication device through a plurality of channels.
  • the search source communication device inquires of the adjacent communication device through a plurality of channels whether or not a response to the search request transmitted by the transmission process has been received from the search destination.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the ad hoc network system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a format of a route request packet.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a format of a response packet.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the processing procedure of the transmission source node according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the relay node according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing procedure of the destination node according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of the ad hoc network according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a data flow of a route request according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a data flow of a response inquiry according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram (1) illustrating the relationship between the communication device search processing time and the channel according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram (2) illustrating the relationship between the communication device search processing time and the channel according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a computer that executes a communication device search program.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional reactive method.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a problem that it takes time to search for a counterpart device.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the ad hoc network system according to the embodiment.
  • the ad hoc network system 9 includes a mobile terminal 1 and a plurality of communication devices 2 that can communicate with each other through the same channel. There are a plurality of channels, each corresponding to a different frequency band.
  • the communication device 2 for convenience of explanation, the relay node and the communication apparatus 2 1, and serve to explain the destination node as a communication device 2 N.
  • the ad hoc network system 9 When transmitting data from the mobile terminal 1 (destination node) to the communication device 2 N (destination node), the ad hoc network system 9 transmits data from the mobile terminal 1 to the destination communication device 2 N by multi-hop. That is, the mobile terminal 1, and relays the communication apparatus 2 1 adjacent to transmit the data to the communication device 2 N destinations.
  • the mobile terminal 1 transmits a search request addressed to a search destination communication device through a plurality of channels without waiting for a response to the search request. In addition, after transmitting the search request, the mobile terminal 1 inquires the adjacent communication device whether or not a response from the search destination has been received using a plurality of channels.
  • the mobile terminal 1 corresponds to, for example, a handy terminal, but is not limited thereto, and may be a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistants), or a portable personal computer.
  • the mobile terminal 1 includes a control unit 10 and a storage unit 30.
  • the control unit 10 is, for example, an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit). Further, the control unit 10 includes a packet reception unit 11, a packet transmission unit 12, a route request unit 13, and a response inquiry unit 14.
  • the storage unit 30 is, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk.
  • a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory
  • a storage device such as a hard disk or an optical disk.
  • the route request unit 13 transmits, via the packet transmission unit 12, a route request that is destined for the communication device 2N that is the search destination on each channel that is changed while changing the channel.
  • the route request is transmitted using a route request packet described later.
  • the route request unit 13 only performs transmission on each channel and does not wait for a response to the transmission.
  • Response inquiry unit 14 for each channel changing while changing the channel, an inquiry request of whether it has received a response from the search target, the communication apparatus 2 1 adjacent via the packet transmitting unit 12 .
  • the response inquiry unit 14 transmits a route request in each channel by the route request unit 13 and then performs polling to inquire a response in each channel.
  • Packet receiving unit 11 a response to the inquiry request is received from the communication apparatus 2 1 adjacent. The response is received using a response packet described later.
  • the packet transmission unit 12 transmits various packets to the transmission path.
  • the communication device 2 corresponds to an information processing apparatus such as a personal computer or a workstation, but may be any device that can communicate with the mobile terminal 1.
  • the Communication apparatus 2 1 as a relay node, has a control unit 20 and the storage unit 40.
  • the control unit 20 is, for example, an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array), or an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). Further, the control unit 20 includes a packet reception unit 21, a packet transmission unit 22, a request determination unit 23 ⁇ / b> A, a response hold unit 24, and a response presence / absence determination unit 25.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the control unit 20 includes a packet reception unit 21, a packet transmission unit 22, a request determination unit 23 ⁇ / b> A, a response hold unit 24, and a response presence / absence determination unit 25.
  • the storage unit 40 is, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk. Furthermore, the storage unit 40 includes a response storage unit 41. The response storage unit 41 stores response packets.
  • a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory
  • a storage device such as a hard disk or an optical disk.
  • the storage unit 40 includes a response storage unit 41.
  • the response storage unit 41 stores response packets.
  • the packet receiving unit 21 receives various packets on the channel used by the device itself.
  • the packet transmission unit 22 transmits various packets through the channel used by the device itself.
  • the request determination unit 23A determines various requests and distributes processing. For example, in the case of a search request from the mobile terminal 1, the request determination unit 23A determines whether or not the own device is a destination included in the search request. If the request determination unit 23A determines that the own device is not the destination included in the search request, the request determination unit 23A relays the search request on the channel used by the own device. Here, since the own device is a relay node and not a destination node, the request determination unit 23A relays the search request. Moreover, the request determination part 23 distributes a process to the response holding part 24 in the case of the response with respect to a search request. Further, the request determination unit 23 ⁇ / b> A distributes the process to the response presence / absence determination unit 25 when it is an inquiry request from the mobile terminal 1.
  • the response storage unit 41 holds the response. To remember. Whether or not it is one hop before is determined, for example, by recording whether or not the RREQ is received directly from the transmission source node without passing through the relay node when the RREQ is received.
  • the response presence / absence determination unit 25 determines whether or not a response is pending.
  • the response presence / absence determination unit 25 transmits the held response to the transmission source portable terminal 1 via the packet transmission unit 22.
  • the portable terminal 1 of the transmission source can identify the channel at the time of reception as the channel of the communication device 2N as the search destination by receiving the response from the communication device that has suspended the response.
  • Communication equipment 2 N as destination node, for the same configuration as the communication device 2 1 by showing the same reference numerals, the description of the configuration and operation is not repeated here.
  • the communication device 2 N is different from the communication apparatus 2 1, the request determination unit 23A and the request determining unit 23B, it lies in adding the packet editing unit 26.
  • the communication equipment 2 N and the communication apparatus 2 1 is actually a communication apparatus including the same configuration, comprising a configuration obtained by merging the respective configuration.
  • the request determination unit 23B determines various requests and distributes processing. For example, in the case of a search request from the mobile terminal 1, the request determination unit 23B determines whether or not the own device is a destination included in the search request. When the request determination unit 23B determines that the own device is the destination included in the search request, the request determination unit 23B distributes the process to the packet editing unit 26.
  • the packet editing unit 26 creates a response packet that includes an instruction to hold one hop before the transmission source. Then, the packet editing unit 26 transmits the created response packet with the source mobile terminal 1 as the destination. Thus, one hop before the communication apparatus 2 1 of the transmission source mobile terminal 1, if you are using a communication device 2 N identical channels of destination, receives the response packet, to hold the received response packet It becomes possible.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a format of a route request packet.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a format of a response packet.
  • the route request packet is referred to as RREQ (Route Request)
  • the response packet is referred to as RREP (Route Reply).
  • the route request packet includes a destination address a1, a source address a2, and a route request destination address a3.
  • the destination address a1 in order to broadcast, as an example, the unicast address designating the destination address of the communication device 2 1 adjacent is set.
  • a multicast address only the communication apparatus 2 1 can receive the adjacent is set.
  • An example of a neighboring communication device 2 1 only can receive multicast address the address used by the STP BPDU used in (Spanning Tree Protocol) (Bridge Protocol Data Unit) is used.
  • the source node address is set in the source address a2. That is, the address of the portable terminal 1 is set as the transmission source address a2.
  • the address of the destination node is set in the route request destination address a3. That is, the address of the communication device 2N is set as the route request destination address a3.
  • the response packet includes a destination address b1, a source address b2, and a polling flag b3.
  • the destination address b1 the address of the transmission source node that is the destination of the response is set. That is, the address of the portable terminal 1 is set as the destination address b1.
  • the address of the destination node that is the transmission source of the response is set. That is, the address of the communication device 2N is set as the transmission source address b2.
  • the polling flag b3 is a flag indicating whether or not the transmission source node acquires a response by polling.
  • the polling flag b3 is a flag indicating an instruction that the node one hop before the transmission source node holds the response.
  • ON is set, for example.
  • OFF is set, for example. That is, as a response to the search request, the packet editing unit 26 sets the address of the portable terminal 1 as the destination address b1, sets the address of its own device as the source address b2, and sets ON the polling flag b3. Create a response packet.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the processing procedure of the transmission source node according to the embodiment.
  • a channel is abbreviated as CH.
  • the maximum number of channels that can be communicated is N (N is an integer greater than 1).
  • the route request unit 13 determines whether or not a route request has occurred (step S10). When it is determined that a route request has not occurred (step S10; No), the route request unit 13 repeats the determination process. On the other hand, when it determines with the path
  • the route request unit 13 transmits a route request, that is, a route request packet using CH 1 (step S11). Subsequently, the route request unit 13 transmits a route request using CH 2 (step S12). Furthermore, the route request unit 13 transmits a route request using CH N (step S13).
  • the response inquiry unit 14 sets 1 to the index i (step S14). Then, the response inquiry unit 14 performs polling using CH i , that is, makes an inquiry request (step S15). And the response inquiry part 14 determines whether there exists a response with respect to polling (step S16).
  • the response inquiry unit 14 determines whether or not the response waiting time is time-out (step S17). When it is determined that the response waiting time is not a timeout (step S17; No), the response inquiry unit 14 adds 1 to the value of the index i (step S18). And the response inquiry part 14 determines whether the value of the index i is larger than N (step S19).
  • step S19; Yes If the value of the index i is determined to greater than N (step S19; Yes), the response inquiry unit 14, in order to re-poll in order from CH 1, the process proceeds to step S14. On the other hand, if it is determined that the value of the index i is not greater than N (step S19; No), the response inquiry unit 14 proceeds to step S15 to perform polling with CH i .
  • step S16 If it is determined in step S16 that there is a response to polling (step S16; Yes), the response inquiry unit 14 receives a response packet for polling (step S20). Then, the processing ends at the transmission source node.
  • step S17 when it is determined that the response waiting time is time-out (step S17; Yes), the response inquiry unit 14 determines an error (step S21). For example, the response inquiry unit 14 outputs that there is no response to the route request on the display of its own mobile terminal 1. Then, the processing ends at the transmission source node.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing procedure of the relay node according to the embodiment.
  • the request determination unit 23A determines whether or not there is a predetermined request (step S31). When it is determined that there is no predetermined request (step S31; No), the request determination unit 23A repeats the determination process. On the other hand, if it is determined that there is a predetermined request (step S31; Yes), the request determination unit 23A receives a packet related to the request (step S32).
  • the request determination unit 23A determines whether or not the received packet is polling (step S33). If it is determined that the received packet is polling (step S33; Yes), the response presence / absence determining unit 25 determines whether there is a pending response packet in the response storage unit 41 (step S34).
  • step S34 If it is determined that there is a pending response packet in the response storage unit 41 (step S34; Yes), the response presence / absence determining unit 25 transmits the pending response packet to the transmission source node (step S35). Then, the process ends at the relay node. On the other hand, when it is determined that there is no response packet pending in the response storage unit 41 (step S34; No), the response presence / absence determination unit 25 proceeds to step S31 to wait for the next request.
  • step S33 when it is determined that the received packet is not polling (step S33; No), the request determination unit 23A determines whether the received packet is a packet to be held (step S36). When it is determined that the packet is a response packet, the polling flag is ON, and the transmission source is one hop (step S36; Yes), the response hold unit 24 determines that the packet is to be held and sends the response packet to the response storage unit. 41 is suspended (step S37). Then, the process ends at the relay node.
  • the request determination unit 23A relays the received packet (step S38). The request determination unit 23A determines that the received packet is a route request packet. Then, the process ends at the relay node.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing procedure of the destination node according to the embodiment.
  • the request determination unit 23B determines whether or not there is a predetermined request (step S41). If it is determined that there is no predetermined request (step S41; No), the request determination unit 23B repeats the determination process. On the other hand, when it is determined that there is a predetermined request (step S41; Yes), the request determination unit 23B receives a packet related to the request (step S42).
  • the request determination unit 23B determines whether or not the received packet is a route request packet (step S43). If it is determined that the received packet is a route request packet (step S43; Yes), the packet editing unit 26 turns on the polling flag b3 and transmits a response packet (step S44). That is, as a response to the search request packet, the packet editing unit 26 creates a response packet including an instruction to hold one hop before the transmission source, and transmits the created response packet. Then, the processing ends at the destination node.
  • the request determination unit 23B determines that the received packet is not a route request packet (step S43; No)
  • the request determination unit 23B transmits a response packet with the polling flag b3 set to OFF (step S45). Then, the processing ends at the destination node.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of the ad hoc network according to the embodiment.
  • the channel is abbreviated as CH.
  • the maximum number of channels that can be communicated is N (N is an integer greater than 1).
  • node A, node B, node C, and node D can communicate by multi-hop. If the transmission source node is CH 1 , communication from adjacent nodes A is possible by multihop.
  • node E, node F, and node G can communicate by multi-hop. Then, the source node if CH 2, can communicate with the multi-hop neighboring nodes E.
  • node X, node Y, and node Z can communicate by multi-hop. And if a transmission source node is CH N , it becomes possible to communicate from adjacent node X by multihop.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a data flow of a route request according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a data flow of a response inquiry according to the embodiment. Assume that the transmission source node searches for the node Z with the destination node as the node Z.
  • the transmission source node transmits a route request packet (RREQ) destined for the node Z on CH 1 .
  • the RREQ transmitted from the transmission source node is transmitted from the node A to the node B, and from the node B to the node C and the node D.
  • the destination node Z does not exist in the network that can communicate with CH 1 , the destination node is not found.
  • the transmission source node does not wait for a response to the RREQ transmitted on CH 1 , changes the channel, and transmits the RREQ with the node Z as the destination on the changed CH 2 .
  • the RREQ transmitted from the transmission source node is transmitted from the node E to the node F and the node G.
  • the destination node cannot be found because the destination node Z does not exist in the network that can communicate with CH 2 .
  • the transmission source node changes the channel one after another without waiting for a response to the transmitted RREQ, and transmits the RREQ with the node Z as the destination on the changed channel. Then, when the transmission source node transmits the same RREQ as that of other channels in CH N , the RREQ transmitted from the transmission source node is transmitted from the node X to the node Y and from the node Y to the node Z. Then, since the destination node Z exists in the network that can communicate with CH N , the response packet RREP is transmitted from the node Z. In RREP, the polling flag b3 is set to ON.
  • RREP transmitted from node Z is transmitted from node Y to node X. Then, the node X one hop before the transmission source node receives the RREP and holds the received RREP in the response storage unit 41 because the polling flag b3 is set to ON in the received RREP.
  • the source node When the source node transmits an RREQ destined for the node Z in CH N , which is the last channel here, it continues to poll in order from CH 1 . As shown in FIG. 9, the transmission source node transmits polling on CH 1 . That is, polling corresponds to an inquiry request as to whether or not a response (RREP) from the search destination node Z has been received. However, since node A does not hold RREP, it cannot respond to the request.
  • polling corresponds to an inquiry request as to whether or not a response (RREP) from the search destination node Z has been received.
  • RREP response
  • the transmission source node transmits polling on CH 2 .
  • the node B cannot respond to the request because it does not hold the RREP.
  • the source node changes the channel one after another, and transmits polling using the changed channel. Then, the transmitting node transmits polling with CH N. Since the node X holds the RREP, the node X transmits the held RREP to the transmission source node. Then, the transmission source node receives a response from the target node, that is, the destination node Z.
  • the transmission source node can identify the CH N at the time of reception as the channel of the destination node Z by receiving RREP from the node X.
  • 10 and 11 are diagrams illustrating the relationship between the time of the communication device search process and the channel according to the embodiment. 10 and 11, the channel is abbreviated as CH.
  • the maximum number of channels that can be communicated is N (N is an integer greater than 1).
  • the transmission source node when the transmission source node transmits a route request (RREQ) using CH 1 , the transmission source node sequentially transmits RREQ using CH 2 ,..., CH N without waiting for a response.
  • the time for transmitting a route request for one channel is, for example, t 1 millisecond (ms)
  • the total time for transmitting a route request is t 1 ⁇ N (ms).
  • the transmission source node transmits a route request on all channels, and then polls on all channels in order from CH 1 .
  • the response waiting time of a route request for one hop is t 2 (ms) and the maximum number of hops is H MAX
  • the response waiting time for the maximum number of hops is t 2 ⁇ H MAX ( ms).
  • the maximum time (search maximum time) T 1 for the source node to search for the destination node is represented by the time obtained by adding the response waiting time for the maximum number of hops to the total time for transmitting the route request, that is, Expression (1).
  • the T 1 t 1 ⁇ N + t 2 ⁇ H MAX (ms) (1)
  • FIG. 10 represents a case where the transmission source node is able to search for the node Z with CH N within the range of the search maximum time T 1 with the destination node as the node Z.
  • the transmission source node transmits an RREQ using one CH, confirms that there is no response, transmits an RREQ using the next CH, and searches for a destination node.
  • maximum search time T 2 of the conventional reactive system is expressed by the following equation (2).
  • T 2 (t 1 + t 2 ⁇ H MAX ) ⁇ N (ms) Expression (2)
  • the search time according to the embodiment can be shortened to about 1/10 compared with the case of the conventional reactive method.
  • the source node represents a case which can not be searched within the node for the maximum search time T 1.
  • the transmission source node can obtain a failure search result for the target node by waiting for the search maximum time T 1 . Therefore, the time during which the search result according to the embodiment can be acquired can be shortened to about 1/10 compared with the case of the conventional reactive method.
  • the source node can obtain the search result early, so that if the search result is unsuccessful, the search location to be re-searched can be changed early, and the final search time can be shortened. Can do.
  • the mobile terminal 1 transmits a search request addressed to the search destination communication device 2N on a plurality of channels without waiting for a response to the search request. Then, the communication apparatus 2 1 adjacent the portable terminal 1, with respect to the search request, when receiving a response from the search target, to hold the received response. Then, the portable terminal 1, after sending the search request in a plurality of channels, the communication apparatus 2 1, whether it has received a response from the search target, contact the plurality of channels. According to such a configuration, the mobile terminal 1 can shorten the search time of the search destination communication device when the channel used by the search destination communication device is unknown.
  • the response to the received search request includes an instruction to hold the search request before the mobile terminal 1 that is the search source. Send.
  • the search destination communication device 2N holds the response to the search request immediately before the search source even when the mobile terminal 1 is performing the search request transmission process. Can do.
  • the search source portable terminal 1 when the inquiry on hold to the communication device 2 first channel response, it is possible to get a response, knowing the channel was unknown search target communication device 2 N early be able to.
  • the portable terminal 1 is a transmission source node
  • the communication device 2 is a relay node and a destination node.
  • the mobile terminal 1 may include all the configurations of the communication device 2.
  • the communication device 2 may include all the configurations of the mobile terminal 1.
  • the mobile terminal 1 may add the request determination unit 23A, the request determination unit 23B, the response hold unit 24, the response presence / absence determination unit 25, and the packet editing unit 26 to the control unit 10.
  • the portable terminal 1 should just add the response memory
  • the communication device 2 may add the route request unit 13 and the response inquiry unit 14 to the control unit 20.
  • each component of each illustrated apparatus does not necessarily need to be physically configured as illustrated. That is, the specific mode of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.
  • the route request unit 13 and the response inquiry unit 14 may be integrated as one unit.
  • the response presence / absence determination unit 25 may be distributed into a determination unit that determines whether or not there is a response and a holding unit that holds the response when it is determined that there is a response.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a computer that executes a communication device search program.
  • the computer 1000 includes a RAM (Random Access Memory) 1010, a network interface device 1020, an HDD (Hard Disk Drive) 1030, a CPU (Central Processing Unit) 1040, a medium reader 1050, Bus 1060.
  • the RAM 1010, the network interface device 1020, the HDD 1030, the CPU 1040, and the medium reading device 1050 are connected by a bus 1060.
  • HDD1030 memorize
  • the HDD 1030 corresponds to the storage unit 30 illustrated in FIG.
  • the communication device search program 1031 functions as the communication device search process 1011. Then, the communication device search process 1011 appropriately loads information read from the communication device search related information 1032 into an area allocated to itself on the RAM 1010, and executes various data processing based on the loaded data.
  • the communication device search program 1031 does not necessarily have to be stored in the HDD 1030.
  • the computer 1000 reads out and executes this program stored in a “portable physical medium” such as a CD-ROM. May be.
  • this program may be stored in another computer (or server) connected to the computer 1000 via a public line, the Internet, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), or the like.
  • the computer 1000 reads the program from these and executes it.

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Abstract

　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器を探索する通信機器探索方法では、通信機器を探索する探索元の携帯端末（１）が、探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信し、探索元の携帯端末（１）の隣接する通信機器（２１）が、送信する処理によって送信された探索要求に対する応答を、探索先から受信した場合、受信した応答を保持し、探索元の携帯端末（１）が、送信された探索要求に対する応答を、探索先から受信したか否かを、隣接する通信機器（２１）に対して、複数のチャネルで問い合わせることとしたので、複数のチャネルで通信が可能なリアクティブ方式のアドホックネットワークにおいて、相手先の通信機器に関する探索時間を短縮できる。

Description

通信機器探索方法、通信機器、通信機器探索プログラムおよびアドホックネットワークシステム
　本発明は、通信機器探索方法等に関する。
　近年、送信元の無線通信機器から宛先の無線通信機器まで１つまたは複数の無線通信機器を中継してマルチホップにより情報の伝送を行うアドホックネットワークが利用されている。かかるアドホックネットワークでは、周波数を変えることによって複数の論理的な通信チャネルで通信が可能であるが、同時には１つのチャネルでしか通信ができない。すなわち、複数の無線通信機器のそれぞれは、複数あるチャネルのうち１つのチャネルで通信を行う。
　このような無線通信機器が、複数のチャネルのうちどのチャネルで通信を行っているか不明な相手機器と通信を行う場合、相手機器がどのチャネルを使用しているかを特定する必要がある。
　ルーティングプロトコルの１つであるプロアクティブ方式の場合、各無線通信機器では、あらかじめネットワーク内の全ての機器の経路が構築されている。このため、送信元の無線通信機器は、各チャネルでの隣接機器に対して相手機器がそのチャネルを使用しているかを問い合わせることで、相手機器が使用しているチャネルを探索する時間を短縮する。
　他方、ルーティングプロトコルの１つであるリアクティブ方式の場合、各無線通信機器では、あらかじめネットワーク内の装置の経路が構築されていない。このため、送信元の無線通信機器は、通信を行う際に、各チャネルで通信を行う相手機器に対して経路要求（ＲＲＥＱ:Route　Request）を試みる。そして、送信元の無線通信機器は、応答の有無を判定して、相手機器が使用しているチャネルを特定する。
特開２００８－６６８６１号公報
　しかしながら、複数のチャネルで通信が可能な従来のリアクティブ方式のアドホックネットワークでは、相手機器に関する探索に時間がかかるという問題がある。
　ここで、従来のリアクティブ方式について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、従来のリアクティブ方式を説明する図である。図１３に示すように、送信元の無線通信機器（送信元ノード）が、順次各チャネル（ＣＨ）で、目的のノードに対して経路要求（ＲＲＥＱ）を試みる。ここでは、送信元ノードが、ＣＨ１で、目的のノード（例えば、ノードＺ）に対してＲＲＥＱを試みる。そして、送信元ノードは、応答を待って、応答が無いことを確認して、次のチャネルに移行する。続いて、送信元ノードは、ＣＨ２で、目的のノードに対してＲＲＥＱを試みる。そして、送信元ノードは、応答を待って、応答が無いことを確認して、次のチャネルに移行する。送信元ノードは、各チャネルで、ＲＲＥＱと応答の有無の確認を繰り返す。そして、送信元ノードは、ＣＨＮで、ノードＺからの応答（ＲＲＥＰ：Route　Reply）を受信し、目的のノードが使用しているチャネルがＣＨＮであることを特定する。このように、送信元ノードは、チャネル毎に、順次、経路要求に対する応答の有無の判断を待つこととなるので、目的のノードに関する探索に時間がかかる。
　また、相手機器に関する探索に時間がかかる問題を、さらに、図１４を用いて説明する。図１４は、相手機器に関する探索に時間がかかる問題を説明する図である。図１４に示すように、Ｘ座標は時間、Ｙ座標はチャネルを表している。送信元ノードは、ＣＨ１でＲＲＥＱを送信し、応答待ちをする。ＣＨ１で応答が無かったので、その後、送信元ノードは、ＣＨ２でＲＲＥＱを送信し、応答待ちをする。ＣＨ２でも応答が無かったので、送信元ノードは、順次、チャネルを変えて、変えたチャネルでＲＲＥＱを送信し、応答待ちをする。そして、送信元ノードは、ＣＨＮでＲＲＥＱを送信したとき、応答を受信する。つまり、送信元ノードは、ＣＨＮで目的のノードである相手機器に関する探索に成功したことになる。このように、送信元ノードは、チャネルの数Ｎ個分応答を待つこととなり、目的のノードに関する探索に時間がかかる。
　さらに、図１３および図１４で示したように、必ずしも目的のノードに関して成功の探索結果が得られるとは限らない。例えば、マルチホップの数に制限があったり、送信元ノードの存在する場所に通信制限があったりする場合には、チャネルの数分だけ応答を待っても、必ずしも目的のノードに関して成功の探索結果が得られるとは限らない。したがって、複数のチャネルで通信が可能なリアクティブ方式のアドホックネットワークでは、目的のノードに関する探索結果が早期に得られることが望まれる。
　開示の技術は、複数のチャネルで通信が可能なリアクティブ方式のアドホックネットワークにおいて、相手先の通信機器に関する探索時間を短縮することを目的とする。
　開示の通信機器探索方法は、複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器を探索する方法である。そして、通信機器探索方法では、通信機器を探索する探索元の通信機器が、探索先の通信機器を宛先とした探索要求を複数のチャネルで送信する。そして、前記探索元の通信機器の隣接する通信機器が、前記送信する処理によって送信された探索要求に対して、前記探索先から応答を受信した場合、受信した応答を保持する。そして、前記探索元の通信機器が、前記送信する処理によって送信された探索要求に対する応答を、前記探索先から受信したか否かを、隣接する通信機器に対して、複数のチャネルで問い合わせる。
　本願の開示する通信機器探索方法の一つの態様によれば、複数のチャネルで通信が可能なリアクティブ方式のアドホックネットワークにおいて、相手先の通信機器に関する探索時間を短縮することができるという効果を奏する。
図１は、実施例に係るアドホックネットワークシステムの構成を示す機能ブロック図である。 図２は、経路要求パケットのフォーマットの一例を示す図である。 図３は、応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。 図４は、実施例に係る送信元ノードの処理手順を示すフローチャートである。 図５は、実施例に係る中継ノードの処理手順を示すフローチャートである。 図６は、実施例に係る宛先ノードの処理手順を示すフローチャートである。 図７は、実施例に係るアドホックネットワークの具体例を示す図である。 図８は、実施例に係る経路要求のデータフローを示す図である。 図９は、実施例に係る応答問合せのデータフローを示す図である。 図１０は、実施例に係る通信機器探索処理の時間とチャネルの関係を示す図（１）である。 図１１は、実施例に係る通信機器探索処理の時間とチャネルの関係を示す図（２）である。 図１２は、通信機器探索プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 図１３は、従来のリアクティブ方式を説明する図である。 図１４は、相手機器に関する探索に時間がかかる問題を説明する図である。
　以下に、本願の開示する通信機器探索方法、通信機器、通信機器探索プログラムおよびアドホックネットワークシステムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例では、複数のチャネルで通信が可能なリアクティブ方式のアドホックネットワークにおいて、移動可能な携帯端末が通信機器を探索する場合について説明するが、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
［実施例に係るアドホックネットワークシステムの構成］
　実施例に係るアドホックネットワークシステム９の構成の一例について説明する。図１は、実施例に係るアドホックネットワークシステムの構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、アドホックネットワークシステム９は、同一のチャネルで相互に通信可能となる携帯端末１と複数の通信機器２とを有する。なお、チャネルは、複数存在し、それぞれ異なる周波数帯域に対応する。また、通信機器２は、説明の便宜上、中継ノードを通信機器２１とし、宛先ノードを通信機器２Ｎとして説明するものとする。
　アドホックネットワークシステム９は、携帯端末１（送信先ノード）から通信機器２Ｎ（宛先ノード）にデータを送信する場合、携帯端末１から宛先の通信機器２Ｎまでマルチホップによりデータの伝送を行う。すなわち、携帯端末１は、隣接する通信機器２１を中継して、宛先の通信機器２Ｎにデータを送信する。
［携帯端末１の構成］
　携帯端末１は、探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信する。また、携帯端末１は、探索要求を送信した後、隣接する通信機器に対して、探索先からの応答を受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる。なお、携帯端末１は、例えばハンディターミナルに対応するが、これに限定されず、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal　Digital　Assistants）、携帯可能なパーソナルコンピュータであっても良い。
　携帯端末１は、制御部１０および記憶部３０を有する。制御部１０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）等の電子回路である。さらに、制御部１０は、パケット受信部１１と、パケット送信部１２と、経路要求部１３と、応答問合せ部１４とを有する。
　記憶部３０は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、フラッシュメモリ（flash　memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
　経路要求部１３は、チャネルを変更しながら変更した各チャネルで、探索先の通信機器２Ｎを宛先とした経路要求を、パケット送信部１２を介して送信する。経路要求は、後述する経路要求パケットを用いて送信される。なお、経路要求部１３は、各チャネルでの送信だけを行い、送信に対する応答を待たない。
　応答問合せ部１４は、チャネルを変更しながら変更した各チャネルで、探索先からの応答を受信したか否かの問合せ要求を、パケット送信部１２を介して隣接する通信機器２１に対して行う。例えば、応答問合せ部１４は、経路要求部１３によって各チャネルで経路要求を送信した後、各チャネルで、応答を問い合わせるべくポーリング（poling）を行う。
　パケット受信部１１は、問合せ要求に対する応答を、隣接する通信機器２１から受信する。応答は、後述する応答パケットを用いて受信される。パケット送信部１２は、伝送路に各種パケットを送信する。
［通信機器２の構成］
　通信機器２は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の情報処理装置に対応するが、携帯端末１と通信可能な機器であれば良い。
　中継ノードとしての通信機器２１は、制御部２０および記憶部４０を有する。制御部２０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などの集積回路、または、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）等の電子回路である。さらに、制御部２０は、パケット受信部２１と、パケット送信部２２と、要求判定部２３Ａと、応答保留部２４と、応答有無判定部２５とを有する。
　記憶部４０は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、フラッシュメモリ（flash　memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。さらに、記憶部４０は、応答記憶部４１を有する。応答記憶部４１は、応答パケットを記憶する。
　パケット受信部２１は、自機器が使用しているチャネルで、各種パケットを受信する。パケット送信部２２は、自機器が使用しているチャネルで、各種パケットを送信する。
　要求判定部２３Ａは、各種要求を判定し、処理を振り分ける。例えば、要求判定部２３Ａは、携帯端末１からの探索要求である場合、自機器が該探索要求に含まれた宛先であるか否かを判定する。そして、要求判定部２３Ａは、自機器が該探索要求に含まれた宛先でないと判定した場合、自機器が使用しているチャネルで探索要求を中継する。ここでは、自機器は中継ノードであり、宛先ノードでないので、要求判定部２３Ａは、探索要求を中継する。また、要求判定部２３は、探索要求に対する応答の場合、応答保留部２４に処理を振り分ける。また、要求判定部２３Ａは、携帯端末１からの問合せ要求である場合、応答有無判定部２５に処理を振り分ける。
　応答保留部２４は、応答に、送信元の１ホップ手前で保留する旨の指示を含んでいる場合、自機器が送信元の１ホップ手前であれば、当該応答を保留すべく応答記憶部４１に記憶する。なお、１ホップ手前かどうかの判断は、例えば、ＲＲＥＱを受信した際に、中継ノードを介さずに送信元のノードから直接、ＲＲＥＱを受信したかどうかを記録しておくことによって判断する。
　応答有無判定部２５は、応答記憶部４１に基づいて、応答を保留しているか否かを判定する。そして、応答有無判定部２５は、応答記憶部４１に応答を保留していると判定した場合、保留していた応答を、パケット送信部２２を介して送信元の携帯端末１に送信する。これにより、送信元の携帯端末１は、応答を保留していた通信機器から応答を受信することで、受信した際のチャネルを探索先の通信機器２Ｎのチャネルとして特定できる。
　宛先ノードとしての通信機器２Ｎは、通信機器２１と同一の構成については同一符号を示すことで、その重複する構成および動作の説明については省略する。通信機器２Ｎが通信機器２１と異なるところは、要求判定部２３Ａを要求判定部２３Ｂとし、パケット編集部２６を追加した点にある。なお、通信機器２Ｎおよび通信機器２１は、実際は、同一の構成を備える通信機器であり、それぞれの構成をマージした構成を備える。
　要求判定部２３Ｂは、各種要求を判定し、処理を振り分ける。例えば、要求判定部２３Ｂは、携帯端末１からの探索要求である場合、自機器が該探索要求に含まれた宛先であるか否かを判定する。そして、要求判定部２３Ｂは、自機器が該探索要求に含まれた宛先であると判定した場合、パケット編集部２６に処理を振り分ける。
　パケット編集部２６は、探索要求に対する応答として、送信元の１ホップ手前で保留する旨の指示を含む応答パケットを作成する。そして、パケット編集部２６は、作成した応答パケットを、送信元の携帯端末１を宛先として送信する。これにより、送信元の携帯端末１の１ホップ手前の通信機器２１は、宛先の通信機器２Ｎと同一のチャネルを使用していれば、応答パケットを受信し、受信した応答パケットを保留することが可能となる。
［パケットフォーマットの一例］
　次に、経路要求パケットおよび応答パケットのパケットフォーマットについて、図２および図３を参照して説明する。図２は、経路要求パケットのフォーマットの一例を示す図である。図３は、応答パケットのフォーマットの一例を示す図である。なお、経路要求パケットは、ＲＲＥＱ（Route　Request）といい、応答パケットは、ＲＲＥＰ（Route　Reply）という。
　図２に示すように、経路要求パケットには、宛先アドレスａ１、送信元アドレスａ２および経路要求先アドレスａ３が含まれる。宛先アドレスａ１には、ブロードキャストすべく、一例として、隣接する通信機器２１の宛先アドレスを指定するユニキャストアドレスが設定される。別の例として、隣接する通信機器２１のみが受信可能なマルチキャストアドレスが設定される。隣接する通信機器２１のみが受信可能なマルチキャストアドレスの一例として、ＳＴＰ（Spanning　Tree　Protocol）で用いられるＢＰＤＵ（Bridge　Protocol　Data　Unit）で使用されるアドレスが用いられる。
　送信元アドレスａ２には、送信元ノードのアドレスが設定される。すなわち、送信元アドレスａ２には、携帯端末１のアドレスが設定される。
　経路要求先アドレスａ３には、宛先ノードのアドレスが設定される。すなわち、経路要求先アドレスａ３には、通信機器２Ｎのアドレスが設定される。
　図３に示すように、応答パケットには、宛先アドレスｂ１、送信元アドレスｂ２およびポーリングフラグｂ３が含まれる。宛先アドレスｂ１には、応答の宛先である送信元ノードのアドレスが設定される。すなわち、宛先アドレスｂ１には、携帯端末１のアドレスが設定される。
　送信元アドレスｂ２には、応答の送信元である宛先ノードのアドレスが設定される。すなわち、送信元アドレスｂ２には、通信機器２Ｎのアドレスが設定される。
　ポーリングフラグｂ３は、送信元ノードがポーリングによって応答を取得するか否かを示すフラグである。言い換えると、ポーリングフラグｂ３は、送信元ノードの１ホップ手前のノードが応答を保留する旨の指示を示すフラグである。送信元ノードの１ホップ手前のノードが応答を保留する旨の指示の場合、例えばＯＮが設定される。送信元ノードの１ホップ手前のノードが応答を保留する旨の指示でない場合、例えばＯＦＦが設定される。すなわち、パケット編集部２６は、探索要求に対する応答として、宛先アドレスｂ１に携帯端末１のアドレスを設定し、送信元アドレスｂ２に自機器のアドレスを設定し、ポーリングフラグｂ３にＯＮを設定するように応答パケットを作成する。
［送信元ノードの処理手順］
　次に、送信元ノードの処理手順について、図４を参照して説明する。図４は、実施例に係る送信元ノードの処理手順を示すフローチャートである。なお、以下のフローチャートでは、チャネルをＣＨと略記して表すものとする。また、通信可能なチャネルの最大数はＮ（Ｎは１より大きい整数）であるものとする。
　まず、経路要求部１３は、経路要求が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０）。経路要求が発生していないと判定した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、経路要求部１３は、判定処理を繰り返す。一方、経路要求が発生したと判定した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）。経路要求部１３は、ＣＨ１で経路要求、すなわち経路要求パケットを送信する（ステップＳ１１）。続いて、経路要求部１３は、ＣＨ２で経路要求を送信する（ステップＳ１２）。さらに、経路要求部１３は、ＣＨＮで経路要求を送信する（ステップＳ１３）。
　その後、応答問合せ部１４は、インデックスｉに１を設定する（ステップＳ１４）。そして、応答問合せ部１４は、ＣＨｉでポーリング、すなわち問合せ要求を行う（ステップＳ１５）。そして、応答問合せ部１４は、ポーリングに対する応答があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
　ポーリングに対する応答がないと判定した場合(ステップＳ１６；Ｎｏ)、応答問合せ部１４は、応答の待ち時間がタイムアウトであるか否かを判定する（ステップＳ１７）。応答の待ち時間がタイムアウトでないと判定した場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、応答問合せ部１４は、インデックスｉの値に１を加算する（ステップＳ１８）。そして、応答問合せ部１４は、インデックスｉの値がＮより大きいか否かを判定する（ステップＳ１９）。
　インデックスｉの値がＮより大きいと判定した場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、応答問合せ部１４は、ＣＨ１から順番に再度ポーリングすべく、ステップＳ１４に移行する。一方、インデックスｉの値がＮより大きくないと判定した場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、応答問合せ部１４は、ＣＨｉでポーリングすべく、ステップＳ１５に移行する。
　そして、ステップＳ１６では、ポーリングに対する応答があると判定した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、応答問合せ部１４は、ポーリングに対する応答パケットを受信する（ステップＳ２０）。そして、送信元ノードでは、処理が終了する。
　そして、ステップＳ１７では、応答の待ち時間がタイムアウトであると判定した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、応答問合せ部１４は、エラーと判定する（ステップＳ２１）。例えば、応答問合せ部１４は、自己の携帯端末１のディスプレイに経路要求に対する応答がなかったことを出力する。そして、送信元ノードでは、処理が終了する。
［中継ノードの処理手順］
　次に、中継ノードの処理手順について、図５を参照して説明する。図５は、実施例に係る中継ノードの処理手順を示すフローチャートである。
　まず、要求判定部２３Ａは、所定の要求があるか否かを判定する（ステップＳ３１）。所定の要求がないと判定した場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、要求判定部２３Ａは、判定処理を繰り返す。一方、所定の要求があると判定した場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、要求判定部２３Ａは、要求に関するパケットを受信する（ステップＳ３２）。
　そして、要求判定部２３Ａは、受信したパケットがポーリングであるか否かを判定する（ステップＳ３３）。受信したパケットがポーリングであると判定した場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、応答有無判定部２５は、応答記憶部４１に保留している応答パケットがあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
　応答記憶部４１に保留している応答パケットがあると判定した場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、応答有無判定部２５は、保留している応答パケットを送信元ノードに送信する（ステップＳ３５）。そして、中継ノードでは、処理が終了する。一方、応答記憶部４１に保留している応答パケットがないと判定した場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、応答有無判定部２５は、次の要求を待つべく、ステップＳ３１に移行する。
　そして、ステップＳ３３では、受信したパケットがポーリングでないと判定した場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、要求判定部２３Ａは、受信したパケットが保留すべきパケットであるか否かを判定する（ステップＳ３６）。応答パケットでかつポーリングフラグがＯＮでかつ送信元まで１ホップであると判定した場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、応答保留部２４は、保留すべきパケットであると判断し、応答パケットを応答記憶部４１に保留する（ステップＳ３７）。そして、中継ノードでは、処理が終了する。
　一方、受信したパケットが保留すべきパケットでないと判定した場合（ステップＳ３６；Ｎｏ）、要求判定部２３Ａは、受信したパケットを中継する（ステップＳ３８）。要求判定部２３Ａは、受信したパケットを経路要求パケットと判断したものである。そして、中継ノードでは、処理が終了する。
［宛先ノードの処理手順］
　次に、宛先ノードの処理手順について、図６を参照して説明する。図６は、実施例に係る宛先ノードの処理手順を示すフローチャートである。
　まず、要求判定部２３Ｂは、所定の要求があるか否かを判定する（ステップＳ４１）。所定の要求がないと判定した場合（ステップＳ４１；Ｎｏ）、要求判定部２３Ｂは、判定処理を繰り返す。一方、所定の要求があると判定した場合（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、要求判定部２３Ｂは、要求に関するパケットを受信する（ステップＳ４２）。
　そして、要求判定部２３Ｂは、受信したパケットが経路要求パケットであるか否かを判定する（ステップＳ４３）。受信したパケットが経路要求パケットであると判定した場合（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、パケット編集部２６はポーリングフラグｂ３をＯＮにして応答パケットを送信する（ステップＳ４４）。すなわち、パケット編集部２６は、探索要求パケットに対する応答として、送信元の１ホップ手前で保留する旨の指示を含む応答パケットを作成し、作成した応答パケットを送信する。そして、宛先ノードでは、処理が終了する。
　一方、要求判定部２３Ｂは、受信したパケットが経路要求パケットでないと判定した場合（ステップＳ４３；Ｎｏ）、ポーリングフラグｂ３をＯＦＦのまま応答パケットを送信する（ステップＳ４５）。そして、宛先ノードでは、処理が終了する。
［アドホックネットワークの具体例］
　次に、実施例に係るアドホックネットワークの具体例を、図７を参照して説明する。図７は、実施例に係るアドホックネットワークの具体例を示す図である。なお、図７では、チャネルをＣＨと略記して表すものとする。また、通信可能なチャネルの最大数はＮ（Ｎは１より大きい整数）であるものとする。
　図７に示すように、ＣＨ１では、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣおよびノードＤがマルチホップにより通信可能となっている。そして、送信元ノードがＣＨ１であれば、隣接するノードＡからマルチホップにより通信可能となる。
　また、ＣＨ２では、ノードＥ、ノードＦおよびノードＧがマルチホップにより通信可能となっている。そして、送信元ノードがＣＨ２であれば、隣接するノードＥからマルチホップにより通信可能となる。
　また、ＣＨＮでは、ノードＸ、ノードＹおよびノードＺがマルチホップにより通信可能となっている。そして、送信元ノードがＣＨＮであれば、隣接するノードＸからマルチホップにより通信可能となる。
［経路要求および応答問合せのデータフロー］
　図７で示したアドホックネットワークの下、実施例に係る経路要求および実施例に係る応答問合せのデータフローを、図８および図９を参照して説明する。図８は、実施例に係る経路要求のデータフローを示す図である。図９は、実施例に係る応答問合せのデータフローを示す図である。なお、送信元ノードが宛先ノードをノードＺとして、ノードＺを探索するものとする。
　図８に示すように、送信元ノードは、ＣＨ１で、ノードＺを宛先とした経路要求パケット（ＲＲＥＱ）を送信する。送信元ノードから送信されたＲＲＥＱは、ノードＡからノードＢへ、ノードＢからノードＣおよびノードＤへ送信される。ところが、宛先であるノードＺがＣＨ１で通信可能なネットワークに存在しないので、宛先ノードはみつからない。
　送信元ノードは、ＣＨ１で送信したＲＲＥＱに対する応答を待たないで、チャネルを変更し、変更したＣＨ２で、ノードＺを宛先としたＲＲＥＱを送信する。送信元ノードから送信されたＲＲＥＱは、ノードＥからノードＦおよびノードＧへ送信される。ところが、宛先であるノードＺがＣＨ２で通信可能なネットワークに存在しないので、宛先ノードはみつからない。
　送信元ノードは、送信したＲＲＥＱに対する応答を待たないで、次々とチャネルを変更し、変更したチャネルで、ノードＺを宛先としたＲＲＥＱを送信する。そして、送信元ノードは、ＣＨＮで、他のチャネルと同じＲＲＥＱを送信すると、送信元ノードから送信されたＲＲＥＱは、ノードＸからノードＹへ、ノードＹからノードＺへ送信される。そして、宛先であるノードＺがＣＨＮで通信可能なネットワークに存在するので、応答パケットであるＲＲＥＰがノードＺから送信される。ＲＲＥＰには、ポーリングフラグｂ３がＯＮに設定されている。
　ノードＺから送信されたＲＲＥＰは、ノードＹからノードＸへ送信される。そして、送信元ノードの１ホップ手前のノードＸは、ＲＲＥＰを受信し、受信したＲＲＥＰでポーリングフラグｂ３がＯＮに設定されているので、受信したＲＲＥＰを応答記憶部４１に保留する。
　送信元ノードは、ここでは最後のチャネルであるＣＨＮで、ノードＺを宛先としたＲＲＥＱを送信すると、引き続き、ＣＨ１から順番にポーリングすることとなる。図９に示すように、送信元ノードは、ＣＨ１で、ポーリングを送信する。すなわち、ポーリングは、探索先のノードＺからの応答（ＲＲＥＰ）を受信したか否かの問合せ要求に対応する。ところが、ノードＡは、ＲＲＥＰを保留していないので、要求に応えることができない。
　続いて、送信元ノードは、ＣＨ２で、ポーリングを送信する。ところが、ノードＢも、ＲＲＥＰを保留していないので、要求に応えることができない。
　送信元ノードは、次々とチャネルを変更し、変更したチャネルで、ポーリングを送信する。そして、送信ノードは、ＣＨＮで、ポーリングを送信する。ノードＸは、ＲＲＥＰを保留しているので、保留しているＲＲＥＰを送信元ノードに送信する。そして、送信元ノードは、目的のノード、すなわち宛先ノードＺからの応答を受信する。
　このように、送信元ノードは、ノードＸからＲＲＥＰを受信することで、受信した際のＣＨＮを宛先ノードＺのチャネルとして特定できる。
［通信機器探索処理の時間とチャネルの関係］
　次に、実施例に係る通信機器探索処理の時間とチャネルの関係について、図１０および図１１を参照しながら説明する。図１０および図１１は、実施例に係る通信機器探索処理の時間とチャネルの関係を示す図である。なお、図１０および図１１では、チャネルをＣＨと略記して表すものとする。また、通信可能なチャネルの最大数はＮ（Ｎは１より大きい整数）であるものとする。
　図１０に示すように、送信元ノードは、ＣＨ１で経路要求（ＲＲＥＱ）を送信したら、応答を待たないで、順次、ＣＨ２、・・・、ＣＨＮでＲＲＥＱを送信する。ここで、１チャネルに対して経路要求を送信する時間が例えばｔ１ミリ秒（ｍｓ）であるとすると、経路要求を送信する総時間は、ｔ１×Ｎ（ｍｓ）となる。
　その後、送信元ノードは、全てのチャネルで経路要求を送信した後、ＣＨ１から順番に全てのチャネルでポーリングする。ここで、１ホップに対する経路要求の応答待ち時間が、ｔ２（ｍｓ）であり、仮に最大ホップ数がＨＭＡＸ個であるとすると、最大ホップ数に対する応答待ち時間は、ｔ２×ＨＭＡＸ（ｍｓ）となる。
　したがって、送信元ノードが宛先ノードを探索する最大時間（探索最大時間）Ｔ１は、経路要求を送信する総時間に最大ホップ数に対する応答待ち時間を加算した時間、すなわち式（１）で表される。
Ｔ１＝ｔ１×Ｎ＋ｔ２×ＨＭＡＸ（ｍｓ）・・・式（１）
　図１０の例では、送信元ノードが宛先ノードをノードＺとして、探索最大時間Ｔ１の範囲内にＣＨＮでノードＺを探索できた場合を表している。
　ここで、従来のリアクティブ方式では、送信元ノードは、１つのＣＨでＲＲＥＱを送信し、応答が無いことを確認してから、次のＣＨでＲＲＥＱを送信し、宛先ノードを探索する。つまり、従来のリアクティブ方式の探索最大時間Ｔ２は、以下の式（２）で表される。
Ｔ２＝（ｔ１＋ｔ２×ＨＭＡＸ）×Ｎ（ｍｓ）・・・式（２）
送信元ノードが宛先ノードをノードＺとすると、従来のリアクティブ方式では、Ｔ２だけ待って探索できることとなる。
　具体的な数字を当てはめてみると、例えば、１チャネルに対して経路要求を送信する時間ｔ１が１０ｍｓ、１ホップに対する経路要求の応答待ち時間ｔ２が１００ｍｓ、最大ホップ数ＨＭＡＸが２０、チャネルの最大数Ｎが１０であるとする。すると、Ｔ１は２１００ｍｓと算出され、Ｔ２は２０１００ｍｓと算出される。したがって、実施例に係る探索時間は、従来のリアクティブ方式の場合と比べて約１／１０に短縮できる。
　一方、図１１の例では、送信元ノードが目的のノードを探索最大時間Ｔ１の範囲内に探索できなかった場合を表している。例えば、マルチホップの数に制限があったり、送信元ノードの存在する場所に何らかの通信制限があったりする場合である。このような場合であっても、送信元ノードは、探索最大時間Ｔ１だけ待てば目的のノードに関して失敗の探索結果を得られる。したがって、実施例に係る探索結果を取得できる時間は、従来のリアクティブ方式の場合と比べて約１／１０に短縮できる。これにより、送信元ノードは、探索結果を早期に得られるので、探索結果が失敗の場合には、再探索すべき探索場所を早期に変更することができ、最終的な探索時間を短縮することができる。
［実施例の効果］
　上記実施例では、携帯端末１が、探索先の通信機器２Ｎを宛先とした探索要求を、探索要求に対する応答を待たないで、複数のチャネルで送信する。そして、携帯端末１の隣接する通信機器２１が、探索要求に対して、探索先から応答を受信した場合、受信した応答を保留する。そして、携帯端末１が、複数のチャネルで探索要求を送信した後、通信機器２１に対して、探索先からの応答を受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる。かかる構成によれば、携帯端末１は、探索先の通信機器が使用しているチャネルが不明である場合に、探索先の通信機器の探索時間を短縮できる。
　また、上記実施例では、探索先の通信機器２Ｎは、探索要求を受信した場合、受信した探索要求に対する応答に、探索元の携帯端末１の１つ手前で保留する旨の指示を含んで送信する。かかる構成によれば、探索先の通信機器２Ｎは、携帯端末１が探索要求の送信処理を行っている最中であっても、探索元の１つ手前で探索要求の応答を保留させることができる。この結果、探索元の携帯端末１は、応答を保留した通信機器２１のチャネルで問い合わせをしたとき、応答を取得できるので、不明であった探索先の通信機器２Ｎのチャネルを早期に知ることができる。
［プログラムなど］
　なお、実施例では、携帯端末１が送信元ノードであり、通信機器２が中継ノードおよび宛先ノードであるとして説明した。しかしながら、携帯端末１は、通信機器２の構成を全て含んでも良い。同様に、通信機器２は、携帯端末１の構成を全て含んでも良い。かかる場合、携帯端末１は、制御部１０に要求判定部２３Ａ、要求判定部２３Ｂ、応答保留部２４、応答有無判定部２５およびパケット編集部２６を追加すれば良い。また、携帯端末１は、記憶部３０に応答記憶部４１を追加すれば良い。また、通信機器２は、制御部２０に経路要求部１３および応答問合せ部１４を追加すれば良い。これにより、携帯端末１および通信機器２のいずれの装置も、送信元ノード、中継ノードおよび宛先ノードになり得るので、機能を汎用化できる。
　また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、経路要求部１３と応答問合せ部１４とを１個の部として統合しても良い。一方、応答有無判定部２５を、応答有無を判定する判定部と、応答が有ると判定した場合該応答を保留する保留部とに分散しても良い。また、記憶部３０、４０をそれぞれ携帯端末１、通信機器２の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしても良い。
　また、上記実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１２を用いて、図１に示した携帯端末１と同様の機能を有する通信機器探索プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
　図１２は、通信機器探索プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図１２に示すように、コンピュータ１０００は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）１０１０と、ネットワークインタフェース装置１０２０と、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）１０３０と、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１０４０と、媒体読取装置１０５０と、バス１０６０とを有する。ＲＡＭ１０１０、ネットワークインタフェース装置１０２０、ＨＤＤ１０３０、ＣＰＵ１０４０、媒体読取装置１０５０は、バス１０６０によって接続されている。
　そして、ＨＤＤ１０３０は、図１に示した制御部１０と同様の機能を有する通信機器探索プログラム１０３１および通信機器探索関連情報１０３２を記憶する。また、ＨＤＤ１０３０は、図１に示した記憶部３０に対応する。
　そして、ＣＰＵ１０４０が通信機器探索プログラム１０３１をＨＤＤ１０３０から読み出してＲＡＭ１０１０にロードすることにより、通信機器探索プログラム１０３１は、通信機器探索プロセス１０１１として機能するようになる。そして、通信機器探索プロセス１０１１は、通信機器探索関連情報１０３２から読み出した情報等を適宜ＲＡＭ１０１０上の自身に割り当てられた領域にロードし、このロードしたデータ等に基づいて各種データ処理を実行する。
　なお、上記の通信機器探索プログラム１０３１は、必ずしもＨＤＤ１０３０に格納させなくても良く、ＣＤ－ＲＯＭ等の「可搬用の物理媒体」に記憶されたこのプログラムを、コンピュータ１０００が読み出して実行するようにしても良い。
　また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ（Local　Area　Network）、ＷＡＮ（Wide　Area　Network）等を介してコンピュータ１０００に接続される他のコンピュータ（またはサーバ）等にこのプログラムを記憶させておいても良い。この場合には、コンピュータ１０００がこれらからプログラムを読み出して実行する。
　１　　携帯端末
　２　　通信機器
　９　　アドホックネットワークシステム
　１０、２０　制御部
　３０、４０　記憶部
　１１、２１　パケット受信部
　１２、２２　パケット送信部
　１３　経路要求部
　１４　応答問合せ部
　２３Ａ、２３Ｂ　要求判定部
　２４　応答保留部
　２５　応答有無判定部
　２６　パケット編集部
　４１　応答記憶部

Claims (6)

  1. 　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器を探索する通信機器探索方法であって、
    　通信機器を探索する探索元の通信機器が、
    　探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信し、
    　前記探索元の通信機器の隣接する通信機器が、
    　前記送信する処理によって送信された探索要求に対する応答を、前記探索先から受信した場合、受信した応答を保持し、
    　前記探索元の通信機器が、
    　前記送信する処理によって送信された探索要求に対する応答を、前記探索先から受信したか否かを、隣接する通信機器に対して、複数のチャネルで問い合わせる
    　ことを実行することを特徴とする通信機器探索方法。
  2. 　前記探索先の通信機器が、
    　前記送信する処理によって送信された探索要求を受信した場合、受信した探索要求に対する応答に、前記探索元の１つ手前で保持する旨の指示を含んで送信する
    　ことを実行することを特徴とする請求項１に記載の通信機器探索方法。
  3. 　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器であって、
    　探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信する探索要求部と、
    　前記探索要求部によって送信された探索要求に対する応答を、前記探索先から受信した場合に該受信した応答を保持する通信機器に対して、前記探索先から受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる問合せ部と
    　を有することを特徴とする通信機器。
  4. 　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器であって、
    　探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信する探索要求部と、
    　前記探索要求部によって送信された探索要求に対する応答を、隣接する通信機器に対して、前記探索先から受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる問合せ部と、
    　他の通信機器から送信された前記探索要求を受信したときに、該受信した探索要求が自機器を宛先としている場合、該受信した探索要求に対する応答に、探索元の１つ手前で保持する旨の指示を含んで送信する応答部と、
    　他の通信機器から送信された前記探索要求を受信したときに、該受信した探索要求が自機器を宛先としていない場合、該受信した探索要求を中継する中継部と、
    　前記中継部によって中継された探索要求に対する応答を前記探索先から受信した場合、自機器が探索元の１つ手前であれば該受信した応答を保持する保持部と
    　を有することを特徴とする通信機器。
  5. 　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器に、
    　探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信し、
    　前記送信する処理によって送信された探索要求に対する応答を、前記探索先から受信した場合に該受信した応答を保持する通信機器に対して、前記探索先から受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる
    　処理を実行させることを特徴とする通信機器探索プログラム。
  6. 　複数のチャネルで通信可能なアドホックネットワークを構成する通信機器を探索するアドホックネットワークシステムであって、
    　通信機器を探索する探索元の通信機器と、
    　前記探索元の通信機器の隣接する通信機器と、
    　探索先の通信機器と、を備え、
    　前記探索元の通信機器は、
    　探索先の通信機器を宛先とした探索要求を、当該探索要求に対する応答を待たないで複数のチャネルで送信する探索要求部と、
    　前記探索要求部によって送信された探索要求に対する応答を、隣接する通信機器に対して、前記探索先から受信したか否かを、複数のチャネルで問い合わせる問合せ部と、を有し、
    　前記探索先の通信機器は、
    　前記探索要求部によって送信された探索要求を受信したときに、該受信した探索要求が自機器を宛先としている場合、該受信した探索要求に対する応答に、探索元の１つ手前で保持する旨の指示を含んで送信する応答部を有し、
    　前記隣接する通信機器は、
    　前記探索要求部によって送信された探索要求を受信したときに、該受信した探索要求が自機器を宛先としていない場合、該受信した探索要求を中継する中継部と、
    　前記中継部によって中継された探索要求に対する応答を前記探索先から受信した場合、自機器が探索元の１つ手前であれば該受信した応答を保持する保持部と
    　を有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。
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