(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
前記特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、前記特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
前記特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として前記経路表へ追加する手段と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を前記経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と
を有することを特徴とする無線ノード。
【請求項２】
無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、当該無線ノードは特定ノードであって、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と
を有することを特徴とする無線ノード。
【請求項３】
前記経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線ノード。
【請求項４】
データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線ノード。
【請求項５】
特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線ノード。
【請求項６】
特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、
経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、
その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線ノード。
【請求項７】
特定ノード通知メッセージを受信した場合に、
該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行う
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無線ノード。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の複数の無線ノードからなり、少なくとも１つの無線ノードは有線インタフェースを更に有し、有線ネットワークを介して通信可能なゲートウェイノードであることを特徴とする無線ネットワーク。
【請求項９】
無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
前記特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、前記特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
前記特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として前記経路表へ追加する段階と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を前記経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と
を有することを特徴とする無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１０】
無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、当該無線ノードは特定ノードであって、
「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、
当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、
前記特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、
該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、
前記経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、
ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、前記経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、
他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と
を有することを特徴とする無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１１】
前記経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１２】
データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１３】
特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１４】
特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、
経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、
その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。
【請求項１５】
特定ノード通知メッセージを受信した場合に、
該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行う
ことを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の無線ノードのパケット経路探索方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行い、また複数の無線ノードを経由してパケットの送受信を可能とする無線ノードに関し、特に有線インタフェースも具備するゲートウェイノードのような特定のノードとの通信が頻繁に発生する無線ネットワークを構成する無線ノードに関する。また、そのパケット経路探索方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来無線ノード（以下「ノード」という）間でのパケット転送に関しては、転送経路を常時構築しておくテーブル駆動方式、通信の必要が生じた時に転送経路を構築するオンデマンド方式、及びそれらを組み合わせるハイブリッド方式が提案されてきた。
【０００３】
テーブル駆動方式では、各ノードが定期的あるいはトポロジの変化を検出した時に、経路情報をネットワーク全体にブロードキャストし、その情報に基づいて各ノードが常時経路を構築しておくため、通信の必要が生じた時にすぐにパケットの送信を開始することが可能となるが、不要な経路構築のための処理や通信が生じる。オンデマンド方式では、通信の必要が生じた時にネットワーク全体に経路探索メッセージをブロードキャストし、宛先ノードなどがその返答を返すことにより経路を構築するため、通常時に経路構築のための処理や通信が不要となるが、通信の必要が生じてから最初のデータパケットの転送開始までに遅延が生じる。
【０００４】
そこでそれらの欠点を補うために、「Ｚｙｇｍｕｎｔ  Ｊ．  Ｈａｓｓ  著、”Ａ  Ｎｅｗ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、ｉｎ  ＩＥＥＥ  ＩＣＵＰＣ  ’９７  ｐｐ．  ５６２‐５６６，  １９９７」などで提案されているＺＲＰ（Ｚｏｎｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、ゾーン半径（ｚｏｎｅ  ｒａｄｉｕｓ）という概念を導入し、各ノードはゾーン半径内のノードヘの経路はテーブル駆動方式で管理し、ゾーン半径外のノードヘの経路はオンデマンド方式で構築する、こととしている。
【０００５】
例えばゾーン半径を「２ホップ」とすると、あるノードから２ホップ内の全てのノードヘの経路は常時構築しておく。よって２ホップ内のノードヘの通信要求が生じた場合には、該経路を用いてただちに通信が可能となる。
【０００６】
一方２ホップ内には存在しない宛先ノードへの通信要求が生じた場合は、ゾーンの外周ノード、すなわち丁度２ホップの範囲にある全てのノードヘ宛先ノードヘの経路構築要求メッセージをブロードキャストする。該経路構築要求メッセージを受信した外周ノードは、宛先ノードが自ノードの２ホップ内にあれば、常時経路を構築しているはずなので、その旨を記した返答メッセージを要求元ノードヘ送信する。その結果要求元ノードは、「該返答メッセージの送信元外周ノードヘパケットを転送すれば該宛先ノードヘパケットを送信可能」、であることが分かり、経路が構築されたこととなる。一方もし該経路構築要求メッセージを受信した外周ノードの２ホップ内に該宛先ノードがなければ自ノードのゾーンの外周、すなわち丁度２ホップの範囲に存在する全てのノードヘ該経路構築要求メッセージを転送する。これを繰り返すことにより、経路の要求元ノードから該宛先ノードヘの経路を構築することが可能となる。
【０００７】
図２は、このような従来の無線ネットワークにおける、オンデマンド方式とテーブル駆動方式のハイブリッド型パケット転送経路構築方法が適用されるネットワーク構成図である。ノード５００〜ノード６３０から構成され、ノード５００はノード５１０及びノード５２０と、ノード５１０はノード５００、ノード５４０及びノード５６０と、ノード５２０はノード５００、ノード５３０及びノード５５０と、ノード５３０はノード５２０と、ノード５４０はノード５１０、ノード５５０及びノード５７０と、ノード５５０はノード５２０及びノード５４０と、ノード５６０はノード５１０及びノード６３０と、ノード５７０はノード５４０及びノード５８０と、ノード５８０はノード５７０と、ノード５９０はノード６３０、ノード６００及びノード６１０と、ノード６００はノード５９０と、ノード６１０はノード５９０及びノード６２０と、ノード６２０はノード６１０と、ノード６３０はノード５６０及び５９０と、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。また、ゾーン半径を「２ホップ」とした時、ゾーン７００はノード５００から２ホップ内のゾーンを表し、ゾーン７１０はノード５６０から２ホップ内のゾーンを表し、ゾーン７２０はノード５９０から２ホップ内のゾーンを表す。
【０００８】
この時ノード５００ではゾーン内のノードへの経路は常時構築しておくため、ノード５１０、ノード５２０、ノード５３０、ノード５４０、ノード５５０、ノード５６０宛のパケット送信要求が発生した場合には遅延なく送信を開始できる。
【０００９】
一方、それ以外のノードヘの経路は通常は構築していないため、パケット送信要求が発生してから経路を構築する必要がある。例えばノード５００からノード６２０へのパケット送信要求が発生した場合、ノード５００はゾーン内にノード６２０が存在しないため、ゾーンの外周ノードであるノード５３０、ノード５４０、ノード５５０及びノード５６０にノード６２０宛の経路構築要求メッセージを送信する。
【００１０】
ノード５３０、ノード５４０、ノード５５０及びノード５６０は、それぞれのノードのゾーン内にノード６２０が存在しないため、該経路構築要求メッセージをそれぞれのゾーンの外周ノードヘ転送する。例えばノード５６０は、ノード５００、ノード５４０及びノード５９０へ転送する。
【００１１】
ノード５００は該経路構築要求メッセージが自ノードから送信したものであることを確認し、該メッセージを破棄する。ノード５４０は該経路構築要求メッセージが既に受信済のメッセージと同じ要求元及び宛先であることを確認し、該メッセージを破棄する。
【００１２】
一方ノード５９０は自ノードのゾーン内にノード６２０が存在するため、返答メッセージをノード５６０ヘユニキャストする。該返答メッセージを受信したノード５６０は、該メッセージ中の情報に基づいてノード６２０への経路を構築し、ノード５００へ返答メッセージを送信する。ノード５００では該返答メッセージを受信し、該メッセージ中の情報に基づいてノード６２０への経路を構築する。これにより、ノード５００からノード６２０へのパケット転送が可能となる。
【００１３】
このようにテーブル駆動型とオンデマンド型を組み合わせることにより、常時経路を構築しておくのに必要な処理や通信やメモリ量をゾーン内のノードヘの経路構築に関するもののみに限定し、かつオンデマンドで経路を構築する場合をゾーン外のノードの通信に関する場合のみに限定して通信開始までの平均遅延を削減している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のハイブリッド型の経路構築では、ノードからの距離によってテーブル駆動型とオンデマンド型を切替えるため、遠い距離に存在するノード間の通信が頻繁に発生する場合に通信開始までに大きな遅延が生じたり、近い距離に存在するノード間の通信があまり発生しない場合に、各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用が生じる。
【００１５】
一方有線インタフェースも具備する無線ノードであるゲートウェイノードを経由して無線ネットワークと有線ネットワークが接続されており、多くの無線ノードはゲートウェイノードを通じて有線ネットワーク内のノードと頻繁に通信を行う通信形態を考えると、このような通信形態ではノード間の距離には関係なく、各無線ノードからゲートウェイノードヘの通信は頻繁に発生し、それ以外の無線ノード間の通信はあまり頻繁に発生しない。よって、従来のハイブリッド型の経路構築では、大きな遅延や各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用が生じる。
【００１６】
例えば図２におけるネットワークにおいて、ゾーン半径が２ホップであり、ノード５８０やノード６２０がゲートウェイノードである場合、それらのノードのゾーン内にないノード、例えばノード５００では、ゲートウェイノードを通じて有線ネットワーク内のノードとの通信の必要が生じるたびに、経路構築を行わなければならず、パケット転送要求が発生してからパケット転送開始するまでの遅延が増大する。逆にゾーン半径を大きくすると、各ノードはより多くのノードヘの経路を常時構築する必要があり、そのために必要な処理や通信やメモリ量がより大きくなってしまう。
【００１７】
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、各ノードがある特定のノードとは頻繁に通信するが、それ以外の無線ノードとはあまり頻繁に通信しない場合に、通信開始までの遅延や各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用を削減する、無線ノードの構成法に関する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段とを有する。
【００１９】
また、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う手段を有する無線ノードにおいて、当該無線ノードは特定ノードであって、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持し、該経路表に従って他ノード宛のパケットの中継を行う手段と、当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する手段と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する手段と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする手段とを有する。
【００２０】
本発明の他の実施形態によれば、経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることも好ましい。
【００２１】
本発明の他の実施形態によれば、データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築することも好ましい。
【００２２】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことも好ましい。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストすることも好ましい。
【００２４】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行うことも好ましい。
【００２５】
本発明の無線ネットワークによれば、前述の複数の無線ノードからなり、該無線ノードは有線インタフェースを更に有し、有線ネットワークを介して通信可能なゲートウェイノードである。
【００２６】
更に、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、当該無線ノード自身の立ち上げ時、若しくは一定時間毎、又は特定ノードとの間の経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノードが保持している特定ノードヘの経路を記した特定ノード通知メッセージを、特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、該経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した場合に、該経路応答メッセージの送信ノード、及び該経路応答メッセージ中に記載のメトリックを該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した場合に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノードに宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階とを有する。
【００２７】
また、本発明によれば、無線インタフェースを通してパケットの送受信を行う無線ノードのパケット経路探索方法において、当該無線ノードは特定ノードであって、「ある宛先ノードヘパケットを届けるために該パケットを転送すべき隣接ノード」及び「該隣接ノードを通じて該宛先ノードにパケットが届くまでに経由する経路の性質を表す値であるメトリック」を記したパケット転送の経路の集合である経路表を保持しており、当該無線ノード自身の立ち上げ時、又は一定時間毎に、当該無線ノード自身が特定ノードであることを示した特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、一定時間毎又は特定ノードヘの経路に障害を検出した時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、特定ノード調査メッセージを受信した時に、当該無線ノード自身が特定ノードであることと、他の無線ノードが更なる特定ノードであった場合の該特定ノードへの経路とを示した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージを送信したノードに返送する段階と、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在する場合に、該特定ノード通知メッセージ内の該経路を経路表に追加し、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で経路を保持しているある特定ノードヘの経路」が存在し、かつ、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の方が経路表に存在する経路よりもメトリックが小さい場合に、経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ内に記された経路に変更し、経路表への追加又は変更が生じた場合に、経路表内の特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階と、ある宛先ノードヘのパケットの転送要求が発生した時に、経路表に該宛先ノードに対応する経路がない場合に、該宛先ノードヘ向けた経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストし、該経路要求メッセージに対する経路応答メッセージを受信した時に、該経路応答メッセージの送信ノードと、該経路応答メッセージ中に記載のメトリックとを、該経路宛先ノードヘの経路として経路表へ追加する段階と、他ノードからの経路要求メッセージを受信した時に、該経路要求メッセージ中の情報を用いて、該経路要求メッセージの送信ノード宛の経路を経路表に追加するとともに、当該無線ノード自身が該経路要求メッセージ中に記載の宛先ノードであれば、該経路要求メッセージの送信ノード宛に経路応答メッセージを送信し、当該無線ノード自身が宛先ノードでなければ、該経路要求メッセージを、無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストする段階とを有する。
【００２８】
本発明の他の実施形態によれば、経路のメトリックを、「該経路が経由する無線リンクの数」又は「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」とすることも好ましい。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、データパケットのヘッダ内に経路構築要求のＯＮ／ＯＦＦを示すフラグを設け、ある特定ノードヘのパケット転送時に、該特定ノードヘ最初に送信するデータパケットの経路構築要求フラグをＯＮとし、
経路構築要求を示すフラグがＯＮであるパケットを受信した時に、該パケット中の情報を用いて該パケットの送信元への経路を構築することも好ましい。
【００３０】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した時に、該特定ノード通知メッセージ内に記された経路の中に「経路表で保持していない特定ノードへの経路」が存在しても、該経路のメトリックが一定値以上である場合に該経路を追加しないことも好ましい。
【００３１】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信し、経路表への追加が生じた場合に、経路表内の経路のうちメトリックの小さい方から一定数のみ残し、残りの経路は経路表から削除し、その結果、該特定ノード通知メッセージの受信前と受信後で経路表の内容に変更が生じた場合に、経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接通信可能な範囲のノードにブロードキャストすることも好ましい。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、該特定ノード通知メッセージを無線リンクで直接送信してきた送信ノードが、既に経路表の、いずれの経路の次ノードとしても登録されていない場合に、又は該送信ノードが経路表内のいずれかの経路の次ノードとして登録されている場合であって、経路表内の該経路のメトリックよりも、該特定ノード通知メッセージ中のメトリックの方が小さい場合に、経路表への変更を行うことも好ましい。
【００３３】
本発明における無線ノードでは、特定ノードヘの経路はテーブル駆動型で常時構築しておくことにより、各無線ノードから特定ノードヘの通信においては、通信要求発生からパケット転送開始までの遅延を削減する。それ以外の通信形態についてはオンデマンド型で経路を構築することにより、各ノードでの無駄な処理や通信やメモリ使用を削減する。特定ノードをノード間の距離に関係なく設定することができる点が、従来技術とは異なる。
【００３４】
また、特定ノードからある無線ノードヘの経路は、該無線ノードから特定ノードヘの最初のパケット送信と同時に構築することにより、特定ノードから該無線ノードヘのパケットの返送も遅延なく実行可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
【００３６】
図１は、請求項１又は９に相当する、本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。本実施形態における無線ノードではまず立ち上げ時に、特定ノード調査メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストした後（ステップ２０００）、イベント待ち状態に入る（ステップ２０１０）。
【００３７】
イベント待ち状態でイベントが発生した場合（ステップ２０２０）には、イベント種別を判別する（ステップ２０３０）。イベント種別がデータ送信要求の場合、データの宛先に対する経路が経路表に存在するかどうか確認する（ステップ２０５０）。もし該経路が存在すれば、経路表に従ってデータパケットを転送し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０８０）。
【００３８】
もし該経路が存在しない場合は、経路要求メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし（ステップ２０６０）、該データを経路構築待ちバッファに保存した後、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０７０）。
【００３９】
一方イベント種別がメッセージ受信の場合、メッセージ種別を調べる（ステップ２０４０）。
【００４０】
もしメッセージ種別が特定ノード調査メッセージの場合、経路表の中から全ての特定ノードヘの経路を取り出し、該経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージの送信元へ送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０９０）。
【００４１】
もしメッセージ種別が特定ノード通知メッセージの場合、まずメッセージ中の経路の中に「経路表で保持していない特定ノードヘの経路」が存在するかどうかを確認する（ステップ２１００）。もし存在すれば該特定ノード通知メッセージ中の該経路を経路表に追加する（ステップ２１１０）。
【００４２】
次に、該特定ノード通知メッセージ中の経路の中に、「経路表で保持しているある特定ノードヘの経路であり、かつ経路表内の経路よりもメトリックが小さい経路」が存在するかどうかを確認する（ステップ２１２０）。もし存在すれば経路表内の該経路を該特定ノード通知メッセージ中の該経路で置き換える（ステップ２１３０）。
【００４３】
次に、ステップ２１１０あるいは２１３０の動作により、経路表への経路の追加あるいは変更が生じたかどうかを判定し、もし追加または変更が生じていなければイベント待ち状態に戻る（ステップ２１４０）。もし追加または変更が生じた場合には、経路表の中から全ての特定ノードヘの経路を取り出し、該経路を含んだ特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２０９０）。
【００４４】
もし、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が経路要求メッセージの場合、まず該メッセージ中の情報より該メッセージの送信元への経路を構築する（ステップ２１５０）。
【００４５】
次に、自身が該経路要求メッセージの宛先かどうかを確認する。（ステップ２１６０）。
【００４６】
もし自身が該経路要求メッセージの宛先であればステップ２１５０で構築した経路に従って経路応答メッセージを送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２１８０）。
【００４７】
もし自身が該経路要求メッセージの宛先でなければ、経路要求メッセージを無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２１７０）。
【００４８】
もし、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が経路応答メッセージの場合、まず該メッセージ中の情報より該メッセージの送信元への経路を構築する（ステップ２１９０）。
【００４９】
次に、経路構築待ちバッファ内のデータを参照し、宛先が該経路応答メッセージの送信元と一致するデータを、ステップ２１９０で構築した経路に基づいて送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２００）。
【００５０】
図３は、請求項２又は１０に相当する、本発明による他の実施形態のフローチャートである。図３と図１とは、図１におけるステップ２０００が図３においてはステップ２２１０に、図１におけるステップ２０９０が図３においてはステップ２２２０に、それぞれ置き換わった点が異なるため、ステップ２２１０及びステップ２２２０についてのみ説明する。
【００５１】
本実施形態では立ち上げ時に自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする（ステップ２２１０）。
【００５２】
また、ステップ２０４０で調べたメッセージ種別が特定ノード調査メッセージの場合、経路表の中から取り出した全ての特定ノードヘの経路、及び自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、該特定ノード調査メッセージの送信元へ送信し、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２２０）。
【００５３】
更に、ステップ２１４０において経路表への追加・変更が生じたと判断した場合、経路表の中から取り出した全ての特定ノードヘの経路、及び自身が特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストし、イベント待ち状態に戻る（ステップ２２２０）。
【００５４】
次に、このように請求項１に記載した手段を持つノードと、請求項２に記載した手段を持つ特定ノードによって構成されるネットワークにおける無線ノード間通信の例について説明する。これらは、請求項９に記載した段階を有するノードと、請求項１０に記載した段階を有する特定ノードによって構成されるネットワークにおける無線ノード間通信と同様である。
【００５５】
図４は、本発明の無線ノードを用いて、無線ノード間通信が適用されているネットワークの構成図である。
【００５６】
このネットワークは、ノード１０と、ノード２０と、ノード３０と、特定ノード４０と、特定ノード５０から構成され、ノード１０はノード２０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、ノード２０はノード１０及び特定ノード５０と１１Ｍｂｐｓの帯域でかつノード３０と２Ｍｂｐｓの帯域で、ノード３０はノード２０と２Ｍｂｐｓの帯域でかつ特定ノード４０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、特定ノード４０はノード３０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、特定ノード５０はノード２０と１１Ｍｂｐｓの帯域で、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。
【００５７】
図５は、図４における、あるノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。これは、請求項３又は１１について経路のメトリックが「該経路が経由する無線リンクのうちで最も小さい帯域の逆数」の場合に相当する。図４において、特定ノード４０のみが立ち上がっている状態の時に、特定ノード４０から無線リンクで直接通信可能な範囲にノード３０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。ただし各経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクのうち最も小さい帯域の逆数」を用いている。
【００５８】
ノード３０は立ち上げ時に特定ノード調査メッセージ４００を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、特定ノード４０がこれを受信し、特定ノード４０は自ノードが特定ノードであることを記した特定ノード通知メッセージ４１０をノード３０へ返送する。ノード３０はメッセージ４１０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１８０を構築する。経路表１８０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして４０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．０９、すなわちその逆数である１１Ｍｂｐｓで通信可能である、ということを表している。更にノード３０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機する。この場合は他の特定ノード通知メッセージは送信されてこないので、最後にノード３０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４１５を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストするが、これを受信した特定ノード４０はメッセージ４１５の内容が自ノードに関する経路であることを確認し、それ以上の処理は行わない。
【００５９】
このように、各ノードが特定ノード調査メッセージを送信し、特定ノードが特定ノード通知メッセージを返送することにより、特定ノードから無線リンクで直接通信可能なノードにおいて、特定ノードヘの経路を構築することが可能である。
【００６０】
図６は、図４における、別のノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。特定ノード４０及びノード３０のみが立ち上がっている状態の時に、特定ノード４０からは無線リンクで直接通信可能な範囲にないが、ノード３０からは無線リンクで直接通信可能な範囲に、ノード２０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。
【００６１】
ノード２０は立ち上げ時に特定ノード調査メッセージ４２０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、ノード３０がこれを受信し、ノード３０は自ノードの経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４３０をノード２０へ返送する。ノード２０はメッセージ４３０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１７０を構築する。この場合、特定ノード通知メッセージ４３０内の経路には、特定ノード４０宛の経路のメトリックとして０．０９が記されており、これはその逆数の１１Ｍｂｐｓを表すが、メッセージ４３０を受信した無線リンクの帯域が２Ｍｂｐｓであるので、この経路のメトリックは帯域の小さい方の値２Ｍｂｐｓの逆数である０．５となる。
【００６２】
よって経路表１７０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして３０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．５である、ということを表している。更にノード２０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機する。この場合は他の特定ノード通知メッセージは送信されてこないので、ノード２０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４３５を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４３５を受信したノード３０は、メッセージ４３５内の経路に含まれる特定ノードが既知であり、かつそのメトリックが自ノードの経路表内のメトリックよりも大きいため、それ以上の処理は行わない。
【００６３】
このように、特定ノードから無線リンクで直接通信可能でないノードにおいても、特定ノードヘの経路を構築することが可能となる。
【００６４】
図７は、図４における、特定ノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。特定ノード４０、ノード３０及びノード２０のみが立ち上がっている状態の時に、ノード２０のみから無線リンクで直接通信可能な範囲に、特定ノード５０が立ち上がった場合のメッセージの流れ、及び構築される経路表の例を示している。
【００６５】
特定ノード５０は特定ノード通知メッセージ４４０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。この場合、ノード２０のみがこれを受信する。ノード２０はメッセージ４４０を受信し、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１７１を構築する。経路表１７１の内容は、経路表１７０の内容に比べて、特定ノード５０を宛先として通信するには次ノードとして５０を指定すれば通信可能であり、その経路のメトリックは０．０９である、という経路が追加されている。
【００６６】
次にノード２０は変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４５０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４５０を受信したノード３０及び特定ノード５０は、それぞれメッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１８１及び１９５を構築する。そしてそれぞれ変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４６０及び４７０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。
【００６７】
メッセージ４６０及び４７０を受信したノード２０はメッセージの内容を確認し、経路表を変更する必要がないため、それ以上の処理は行わない。一方メッセージ４７０を受信した特定ノード４０は、メッセージの内容及び受信した無線リンクの帯域に従って経路表１９１を構築し、変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ４８０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ４８０を受信したノード３０はメッセージの内容を確認し、経路表を変更する必要がないため、それ以上の処理は行わない。
【００６８】
このように各特定ノードが特定ノード通知メッセージを送信することにより、各ノードで特定ノードヘの経路が構築される。
【００６９】
なお、各ノードで送受信する特定ノード調査メッセージや特定ノード通知メッセージについては、立ち上げ時だけでなく、一定時間ごとに送受信することによっても、経路表の構築が可能である。また各ノードは、特定ノードヘの経路に障害が発生した、すなわち経路表の次ノードに記されたノードとの通信が不可能になった時に特定ノード調査メッセージを送信することにより、経路の再構築が可能である。
【００７０】
図８は、図４における、特定ノード４０及び５０がゲートウェイノードである場合のネットワーク構成図である。これは、請求項８に相当する。
【００７１】
本ネットワークにおいては、特定ノード４０、特定ノード５０は無線インタフェースと有線インタフェースを具備するゲートウェイノードであり、特定ノード４０、特定ノード５０及び有線ノード７０は、有線ネットワーク６０を通じて互いに通信可能である。
【００７２】
このようなネットワークにおいては、前述の実施例で述べた通り、各ノードから各特定ノードヘの経路が常時構築されているため、各ノードで有線ノード７０へのパケット送信要求が生じた際には、特定ノード４０あるいは特定ノード５０のいずれかに向けて、遅延なくパケットの送信を開始できる。ゲートウェイノードである特定ノード４０及び特定ノード５０は、このような有線ノード７０宛のパケットを無線インタフェースから受信した場合、有線インタフェースを通して有線ノード７０へ向けて送信すれば良い。
【００７３】
図９は、図４における、本発明によるメトリックを距離とし、各ノードと特定ノード間の経路を常時構築している説明図である。全てのノードが立ち上がった後の通常時に各ノードで構築されている経路表の例を示している。これは、請求項３又は１１について経路のメトリックが「該経路が経由する無線リンクの数」の場合に相当する。即ち、各経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」の情報を用いている。
【００７４】
ノード１０では経路表１１０を、ノード２０では経路表１２０を、ノード３０では経路表１３０を、特定ノード４０では経路表１４０を、特定ノード５０では経路表１５０をそれぞれ保持する。例えば経路表１３０の内容は、特定ノード４０を宛先として通信するには次ノードとして４０を指定すれば距離１で通信可能、すなわち直接通信可能であり、また特定ノード５０を宛先として通信するには次ノードとして２０を指定すれば距離２で通信可能である、ことを表している。このような経路表は前述の実施例で述べたのと同様に、常時構築可能である。
【００７５】
図１０は、本発明によるノード間で通信を行う際の経路要求メッセージの送信の説明図である。これは、図９におけるノード３０からノード１０への通信を行う際の、経路要求メッセージの流れと、構築される経路表との例を示している。まずノード３０では経路表を参照し、宛先ノード１０への経路がないため経路要求メッセージ３００をブロードキャストすることを決定する。
【００７６】
図１１は、図１０におけるメッセージ３００のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージの宛先はノード１０であり、このメッセージの発信元はノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのは全てのノードであり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類は経路要求であり、このメッセージのＩＤはノード３０で適当に付与した００７７である、という情報が入っている。
【００７７】
メッセージ３００を受信した特定ノード４０及びノード２０は、メッセージの種別が経路要求メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３００中の発信元へはメッセージ３００中の送信ノード経由でメッセージ３００中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード３０へは直接到達可能なことを経路表に加えることにより、それぞれ経路表１４４、及び経路表１２４の内容を構築する。更にそれらのノードはノード１０への経路情報を保持していないため、経路要求メッセージ３１０及び３２０を再転送する。メッセージ３１０及び３２０は、メッセージ３００のヘッダとは送信ノード及び距離が異なっている。
【００７８】
メッセージ３１０及びメッセージ３２０を受信したノード３０は、これらのメッセージ中のメッセージＩＤが、既に送信済みのメッセージ３００と同じ値であるので、このメッセージを無視する。
【００７９】
一方、メッセージ３２０を受信したノード１０及び特定ノード５０は、メッセージの種別が経路要求メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３２０中の発信元へはメッセージ３２０中の送信ノード経由でメッセージ３２０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード３０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを経路表に加えることにより、それぞれ経路表１１４、及び経路表１５４の内容を構築する。更に特定ノード５０はノード１０への経路情報を保持していないため、経路要求メッセージを再転送する。すなわち、特定ノード５０はメッセージ３３０を直接通信可能なノードにブロードキャストする。メッセージ３３０はメッセージ３２０のヘッダとは、送信ノード及び距離の値が異なっている。メッセージ３３０を受信したノード２０は、メッセージ３３０中のメッセージＩＤが、既に送信済みのメッセージ３２０と同じ値であるので、このメッセージを無視する。
【００８０】
一方、ノード１０はメッセージ３２０中の宛先が自分自身なので、経路応答メッセージをノード３０宛に送信することを決定する。
【００８１】
図１２は、本発明によるノード間で通信を行う際の経路応答メッセージの送信の説明図である。これは、経路応答メッセージの流れと、その際各ノードで構築される経路表との例を示している。
【００８２】
ノード１０は経路表１１４より、ノード３０宛のメッセージはノード２０へ送信すれば良いことを参照し、自分が宛先であることを示した経路応答メッセージ３４０をノード２０へ送信する。
【００８３】
図１３は、図１２におけるメッセージ３４０のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージの宛先はノード３０であり、このメッセージの発信元はノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード２０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類は経路応答である、という情報が入っている。
【００８４】
メッセージ３４０を受信したノード２０は、メッセージの種別が経路応答メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３４０中の発信元へはメッセージ３４０中の送信ノード経由でメッセージ３４０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へは直接到達可能なことを経路表に加えることにより、経路表１２６を構築する。
【００８５】
次にノード２０は経路表１２６よりメッセージ３４０の宛先である無線ノード３０へは直接到達可能であることを参照し、メッセージ３４０中の送信ノードをノード２０に、受信ノードをノード３０に、距離を１に書換えた、メッセージ３５０をノード３０へ送信する。
【００８６】
メッセージ３５０を受信したノード３０は、メッセージの種別が経路応答メッセージなので、経路を構築することを決定し、メッセージ３５０中の発信元へはメッセージ３５０中の送信ノード経由でメッセージ３５０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを経路表に加えることにより、経路表１３６を構築する。
【００８７】
このように、経路表１３６、経路表１２６、及び経路表１１４に加えた宛先１０及び宛先３０へのエントリを用いて、特定ノードではないノード１０とノード３０の間の通信が可能となる。
【００８８】
図１４は、本発明によるあるノードから特定ノードヘのデータパケット転送の説明図である。これは、図９におけるノード１０から特定ノード４０へのパケット送信時のメッセージの流れと、構築される経路表との例を示している。これは、請求項４又は１２に相当する。
【００８９】
ノード１０は経路表１１０を参照し、宛先４０に対する次ノードが２０であり、距離が３であることを確認する。そこで特定ノード４０に対するデータを含んだメッセージ２００をノード２０へ送信する。
【００９０】
図１５は、図１４におけるメッセージ２００のヘッダの構成図である。すなわち、宛先は特定ノード４０であり、このメッセージの発信元はノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード１０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード２０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は０であり、メッセージの種類はデータパケットであり、経路構築フラグはＯＮである、という情報が入っている。
【００９１】
メッセージ２００を受信したノード２０では、まず経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２００中の発信元へはメッセージ２００中の送信ノード経由でメッセージ２００中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へは直接到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１２２を構築する。
【００９２】
次に経路表１２２より、宛先４０へは次ノード３０へ送れば良いことが分かるため、受信したメッセージのヘッダのみ書換えたメッセージ２１０をノード３０へ転送する。
【００９３】
図１６は、図１４におけるメッセージ２１０のヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード２０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード３０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は１である、という情報に書換える。
【００９４】
メッセージ２１０を受信したノード３０では経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２１０中の発信元へはメッセージ２１０中の送信ノード経由でメッセージ２１０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード２０経由で距離２で到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１３２を構築する。
【００９５】
次に経路表１３２より、宛先４０へは直接通信可能なことが分かるため、受信したメッセージのヘッダのみ書換えたメッセージ２２０を特定ノード４０へ転送する。
【００９６】
図１７は、図１４におけるメッセージ２２０ヘッダの構成図である。すなわち、このメッセージをこのリンク上で送信したのはノード３０であり、このメッセージをこのリンク上で受信すべきなのはノード４０であり、このメッセージを送信するまでに経由した無線リンクの数は２である、という情報に書換える。
【００９７】
メッセージ２２０を受信した特定ノード４０では経路構築フラグがＯＮとなっているため、メッセージ２２０中の発信元へはメッセージ２２０中の送信ノード経由でメッセージ２２０中の距離＋１で到達可能なこと、すなわちノード１０へはノード３０経由で経由ホップ数３で到達可能なことを、経路表に加えることにより、経路表１４２を構築する。
【００９８】
最後にメッセージ２２０中の宛先が自分自身を示しているため、特定ノード４０は受信メッセージ処理することが可能となり、ノード１０から特定ノード４０へのデータ送信が完了する。また、経路表１２２、経路表１３２、経路表１４２に加えた、宛先１０に関するエントリを用いることにより、この後逆に特定ノード４０からノード１０ヘメッセージ２２０に対する返答メッセージを送信することが可能である。
【００９９】
このように、各ノードから特定ノードヘのパケット送信は、常時構築している経路表を用いて可能となり、更に送信するパケットの経路構築フラグをＯＮとすることにより、特定ノードから各ノードヘの経路も構築可能となる。
【０１００】
図１８は、請求項５〜７又は１３〜１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法が適用されるネットワークの構成図である。
【０１０１】
このネットワークは特定ノード８００〜８３０と、ノード８４０〜８９０とから構成され、特定ノード８００はノード８４０と、特定ノード８１０はノード８４０、及びノード８５０と、特定ノード８２０はノード８５０、及びノード８６０と、特定ノード８３０はノード８６０と、ノード８４０は特定ノード８００、特定ノード８１０及びノード８８０と、ノード８５０は特定ノード８１０、特定ノード８２０、ノード８８０及びノード８９０と、ノード８６０は特定ノード８２０、特定ノード８３０及びノード８９０と、ノード８８０はノード８４０及びノード８５０と、ノード８９０はノード８５０及びノード８６０と、それぞれ無線リンクで直接通信可能である。
【０１０２】
ここで、ノード８９０以外のノードが既に立ち上がって、それぞれ特定ノードヘの経路を構築している状況で、ノード８９０が最後に立ち上がったとする。
【０１０３】
図１９は、請求項５又は１３に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードは距離が３以上の特定ノードヘの経路は経路表に保持しない、場合の例を示している。
【０１０４】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ９１０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０は、距離２以内の特定ノードである特定ノード８１０及び特定ノード８２０への経路を経路表１０００に持っており、それら特定ノードへの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９２０を送信する。同様にノード８６０は、距離２以内の特定ノードである特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を経路表１０１５に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９３０を送信する。
【０１０５】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ９２０を受信し、特定ノード８１０及び８２０への距離が２以内であることから、経路表に特定ノード８１０及び８２０への経路を追加する。次に特定ノード通知メッセージ９３０を受信し、特定ノード８３０への距離が２以内であることから、経路表に特定ノード８３０への経路を追加し、経路表１０１０を構築する。なお、特定ノード８２０への経路は、経路表内の経路のメトリックとメッセージ９３０中の経路のメトリックが同じなので、特に変更する必要はない。
【０１０６】
その後ノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、更新した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ９４０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。例えば、ノード８５０はメッセージ９４０を受信し、その中に未知の特定ノード８３０に関する経路が入っていることを確認するが、その距離が３となるため、この経路を経路表には追加しない。よってそれ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１０７】
このように、メトリックである「距離」によって経路を保持するかどうかを制限することにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１０８】
図２０は、請求項６又は１４に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。図２０は、図１８において、ノード８９０が最後に立ち上がった場合のメッセージの流れおよび構築される経路表に関して、経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードは最大３つの特定ノードヘの経路を経路表に保持する場合の例を示したものである。
【０１０９】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ９５０を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０では、特定ノード８００、特定ノード８１０及び特定ノード８２０への３つの経路を経路表１０２０に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９６０を送信する。同様にノード８６０は、特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を含んだ特定ノード通知メッセージ９７０を送信する。
【０１１０】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ９６０を受信し、特定ノード８００、８１０及び８２０への経路を経路表に追加する。次に特定ノード通知メッセージ９７０を受信し、経路表に特定ノード８３０への経路を追加する。しかし、最大保持できる経路は３つなので、ノード８９０は経路のうちメトリック、すなわち距離が最大である、特定ノード８００への経路を削除し、結果として経路表１０３０を構築する。
【０１１１】
次にノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、その後変更した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージ９８０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。ノード８５０はメッセージ９８０を受信し、その中に未知の特定ノード８３０への経路が入っていることを確認し、該経路を経路表に追加するが、最大保持可能な経路数が３のため、その中でメトリックが最も大きい経路の一つである、特定ノード８３０への経路を削除する。この結果、ノード８５０においては、特定ノード通知メッセージの受信前後で経路表は変更されていないため、それ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１１２】
一方、ノード８６０は特定ノード通知メッセージ９８０を受信し、その中に含まれる未知の特定ノード８１０への経路を経路表に追加する。この場合、経路の数は最大保持可能数の３を超えていないため、ノード８６０では特定ノード通知メッセージの受信前後で経路表が変更され、結果として経路表１０４０を構築する。更に変更後の経路表の情報を含んだ特定ノード通知メッセージ９９０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわち特定ノード８３０、及びノード８９０ヘブロードキャストする。
【０１１３】
ノード８９０ではメッセージ９９０中の経路は全て既知なので、それ以降のメッセージ送信は行わない。一方特定ノード８３０ではメッセージ９９０中の内容にしたがって、特定ノード８１０への経路を経路表内に構築し、変更した経路情報を含んだ特定ノード通知メッセージ９９５を無線リンクで直接通信可能なノードヘブロードキャストする。メッセージ９９５を受信したノード８６０は、メッセージ９９５中の経路が全て既知なので、それ以降のメッセージ送信は行わない。
【０１１４】
このように、経路表内に保持する経路の数に制限を設けることにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１１５】
図２１は、請求項７又は１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。図２１は、図１８において、ノード８９０が最後に立ち上がった場合のメッセージの流れおよび構築される経路表に関して、経路のメトリックとして「各経路が経由する無線リンクの数」を意味する「距離」を用い、各ノードが「互いに異なる次ノードを持つ経路」を経路表に保持する場合の例を示したものである。
【０１１６】
ノード８９０は特定ノード調査メッセージ１１００を無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。これを受信したノード８５０及びノード８６０は、それぞれ自ノードの経路表内の経路情報を含めた特定ノード通知メッセージをノード８９０へ送信する。例えばノード８５０では、特定ノード８００、特定ノード８１０及び特定ノード８２０への経路を経路表１２００に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ１１１０を送信する。同様にノード８６０は、特定ノード８２０及び特定ノード８３０への経路を経路表１２２０に持っており、それら特定ノードヘの経路を含んだ特定ノード通知メッセージ１１２０を送信する。
【０１１７】
ノード８９０はまず特定ノード通知メッセージ１１１０を受信し、特定ノード８００、８１０及び８２０への経路の中で、メトリック、すなわち距離が最も小さい経路の一つである、特定ノード８１０への経路を経路表に追加する。次に特定ノード通知メッセージ１１２０を受信し、特定ノード８２０及び８３０への経路の中で、メトリック、すなわち距離が最も小さい経路の一つである、特定ノード８３０への経路を経路表に追加することにより、経路表１２１０を構築する。
【０１１８】
次にノード８９０は他の特定ノード通知メッセージが送信されてこないことを確認するため一定時間待機し、更新した経路表の内容を含んだ特定ノード通知メッセージをブロードキャストする。
【０１１９】
図２２は、図２１に続いて、このようなメッセージの流れと、構築される経路表の例とを示したものである。
【０１２０】
ノード８９０は特定ノード通知メッセージ１１３０を無線リンクで直接通信可能なノード、すなわちノード８５０及びノード８６０ヘブロードキャストする。ノード８５０はメッセージ１１３０を受信し、その送信ノードであるノード８９０を次ノードとする経路が経路表にはないことを確認し、経路を追加して経路表１２４０を構築する。同様にノード８６０はメッセージ１１３０を受信し、その送信ノードであるノード８９０を次ノードとする経路が経路表にはないことを確認し、経路を追加して経路表１２５０を構築する。
【０１２１】
この結果ノード８５０及びノード８６０ともに経路表に変更が生じるため、それぞれ経路表の内容を反映した特定ノード通知メッセージを、無線リンクで直接通信可能なノードにブロードキャストする。ノード８５０が送信した特定ノード通知メッセージ１１４０は、特定ノード８１０、特定ノード８２０、ノード８８０及びノード８９０が受信するが、それらのノードでは既にノード８５０を次ノードとする、よりメトリックの大きくはない経路が経路表に存在するため、それ以上のメッセージ送信は行わない。例えば特定ノード８２０では経路表１２６０に示すような経路を保持しているため、改めてノード８５０を次ノードとする経路を構築する必要はない。同様にノード８６０が送信した特定ノード通知メッセージ１１５０は、特定ノード８２０、特定ノード８３０及びノード８９０が受信するが、それらのノードではそれ以上のメッセージ送信は行わない。
【０１２２】
このように、一つの次ノードについては一つの特定ノードのみへの経路を構築するように制限することにより、各ノードはネットワーク内の全ての特定ノードヘの経路を常時持つ必要がなく、メモリ量の削減が可能となる。また、特定ノード通知メッセージを受信した場合に、これらの制限を設けない場合には必要な処理やメッセージ送信が不要となり、常時特定ノードヘの経路を構築する際に必要なノードでの処理量やメッセージ通信量も削減される。
【０１２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、請求項１又は９に記載の通り、特定ノードが各ノードからどのような距離に存在しても、各ノードから特定ノードヘの経路は常時構築しておくため、通信を遅延なく実行可能である。また、各ノードから特定ノード宛以外の経路は必要が生じた時に構築するため、余分な処理や通信やメモリ使用が不要となる。
【０１２４】
更に、請求項４又は１２に記載の通り、特定ノードから各ノードヘの経路は、各ノードから特定ノードヘの通信が生じた時に、最初のデータパケットの送信と同時に構築していく。これにより、特定ノードや各ノードで余分な経路を構築するためのメモリを浪費することなく、それ以降の特定ノードから各ノードヘの通信を遅延なく実行可能である。
【０１２５】
また、請求項５〜７又は１３〜１５に記載の通り、各ノードで常時保持する特定ノードヘの経路を制限することにより、無線ネットワーク内に特定ノードが多数存在する場合に、全ての特定ノードヘの経路を常時構築する場合に比べて、各ノードでの処理量やメッセージ通信量、消費メモリ量などを削減可能である。
【０１２６】
特に請求項８に記載のように、特定ノードとして有線ネットワークとの接続点であるゲートウェイノードを考え、無線ネットワークを通して様々な端末を収容するアクセスネットワークを考えると、各端末からゲートウェイノードを通して有線ネットワーク内へのアクセスは頻繁に発生するため、各端末からゲートウェイノードヘの経路は距離に関わらず常時構築しておき、通信要求発生時にすぐに通信を開始できるのが望ましい。しかし、それ以外の端末の組合せにおける通信は頻繁には発生しないと考えられるため、そのような通信のために常時経路を構築しておくのは、処理や通信、メモリの無駄となり好ましくない。またこのような場合には必ずしも全ての特定ノードヘの経路が必要なわけではなく、いずれかの特定ノードを通して有線ネットワーク内へのアクセスが実行できれば良い。
【０１２７】
従って、本発明は、ゲートウェイノードを通して多くの端末を無線マルチホップ接続で収容する、無線アクセスシステムにおいて、多くの通信の要求発生から転送開始までの遅延を削減しつつ、各ノードで必要な処理や通信、メモリ使用量を削減した経路構築を実行したい場合に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に相当する、本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。
【図２】従来の方法が適用されたネットワーク構成図である。
【図３】請求項２又は１０に相当する、本発明による他の実施形態のフローチャートである。
【図４】本発明の無線ノードを用いて、無線ノード間通信が適用されているネットワークの構成図である。
【図５】図４における、あるノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図６】図４における、別のノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図７】図４における、特定ノードの立ち上げ時のメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図８】図４における、特定ノードがゲートウェイノードである場合のネットワーク構成図である。
【図９】本発明によるメトリックを距離とし、各ノードと特定ノード間の経路を常時構築している説明図である。
【図１０】本発明によるノード間で通信を行う際の経路要求メッセージの送信の説明図である。
【図１１】図１０におけるメッセージ３００のヘッダの構成図である。
【図１２】本発明によるノード間で通信を行う際の経路応答メッセージの送信の説明図である。
【図１３】図１２におけるメッセージ３４０のヘッダの構成図である。
【図１４】本発明によるあるノードから特定ノードヘのデータパケット転送の説明図である。
【図１５】図１４におけるメッセージ２００のヘッダの構成図である。
【図１６】図１４におけるメッセージ２１０のヘッダの構成図である。
【図１７】図１４におけるメッセージ２２０ヘッダの構成図である。
【図１８】請求項５〜７又は１３〜１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法が適用されるネットワークの構成図である。
【図１９】請求項５又は１３に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２０】請求項６又は１４に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２１】請求項７又は１５に相当する、本発明の無線ネットワークにおけるパケット転送経路構築方法に係るメッセージの流れと、構築される経路表との説明図である。
【図２２】図２１の説明図に続く説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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