(57)【要約】  無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークのような無線通信ネットワークにおいて、ノードが現在利用している経路の衰弱又は切断を予期した場合に経路収束時間を短縮するためのシステム及び方法。ある条件でこれらの経路を探索することができないとき、反応性ルーティング・プロトコルがネットワークにおけるこれらのタイプのノード間の最適の経路を探索することを可能にするシステム及び方法。従って、システム及び方法は経路収束時間を短縮し、最適な経路を探索するための効果的で効率的な方法を提供し、且つスループット、遅延、パケット完了速度及び他のファクタに関するネットワーク全体の性能を改善する。
2008519531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおけるノード間の経路を決定するための方法であって、
無線通信ネットワークにおける一つのノードと他のノードとの間の複数の各リンクの各々に対して各リンク信頼性値を保持すること、
前記各リンク信頼性値を閾値と比較すること、
前記ノードを制御して対応するリンク信頼性値が前記閾値を下回る任意のリンクに対して、前記リンクが機能しなくなる前に経路警告メッセージを発すること
を備える方法。
【請求項２】
前記ネットワークが無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークであり、且つ前記各リンク信頼性値の各々が前記無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークにおける二つの前記ノード間の対応するリンクの各品質を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記経路警告メッセージを受信し、且つ前記経路警告メッセージにより識別されたリンクの前記宛先ノードにデータ・パケットを発信しているノードを制御して経路探索プロセスを実行して宛先ノードへの他の経路を探索すること
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記経路探索プロセスは、生存時間（ＴＴＬ）値として、前記宛先への前記経路探索プロセスを実行している前記ノード間の現在の経路の現在のホップ数に前記現在の経路のホップ数、現在の経路のルーティング・メトリック、近隣の数及び定数値の内の少なくとも一つの関数を加えたものを利用する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記保持することは、前記各リンクの前記品質に影響を与える条件に基づいて前記各リンクの各々に対する前記各リンク信頼性値を更新することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
無線通信ネットワークにおけるノード間の経路を決定するための方法であって、
データ・パケットを宛先ノードに発信しているノードを制御して前記宛先ノードへの他の経路を探索する経路探索プロセスを実行し、周期的な間隔で前記経路探索プロセスを繰り返すことを備え、前記周期的な間隔は発信者ノード近隣のノード数と、前記発信者ノードの機動性と、発信者ノードと前記発信者のノードが送信しようといるパケットが宛てられている宛先ノードとの間の経路におけるリンクの累積の経路メトリックの比を表すホップ毎のメトリック値と、前記発信者ノードと前記宛先ノードとの間のホップ数との少なくとも一つに基づいて決定される、方法。
【請求項７】
前記発信者ノードが各周期的な間隔において前記経路探索プロセスを実行するときに、前記発信者ノードは、前記経路探索プロセスの周期的な実行中に前記経路要求パケットを通常の経路要求パケットから区別するために前記経路探索プロセス中に送信する経路要求パケットに、周期識別子を含ませる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
無線通信ネットワークにおけるノード間の経路を決定するための方法であって、
パケットを送信しようとするソース・ノードとパケットの宛先となる宛先ノードとの間の経路の累積の比を表すホップ毎のメトリック値と、前記ソース・ノードと前記宛先ノードとの間のホップ数とを保持すること、
前記ホップ毎のメトリック値を少なくとも一つの閾値と比較すること、
前記ソース・ノードを制御して経路探索プロセスを実行して、他のリンクを探索し、ホップ毎のメトリック値が閾値を下回る前記経路におけるリンクを置き換えること
を備える方法。
【請求項９】
前記ネットワークは無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークであり、且つ前記経路は前記無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークにおける前記ソース・ノードと前記宛先ノードとの間に存在する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記保持することは、前記経路における前記リンクの品質に影響を与える条件に基づいて前記ホップ毎のメトリック値を更新することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記制御することが前記ソース・ノードを制御して前記経路のホップ数にファクタを加えたものに等しい生存時間値を利用して前記経路探索プロセスを実行する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ファクタは、前記経路のホップ数、前記経路のルーティング・メトリック、及び定数のうちの少なくとも一つの関数である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ソース・ノードを制御して前記ソース・ノードと前記宛先ノードとの間に流れる各データ・パケットを用いて前記ルーティング・メトリック単独で送信すること
を更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記ルーティング・メトリックを、前記ソース・ノードから前記宛先ノードへ送信されるデータ・パケットのヘッダに記憶すること、
前記ソース・ノードと前記宛先ノードとの間を移動する間に異なるノードを介して横断する前記データ・パケットのように前記ルーティング・メトリックを更新すること
を更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
無線通信ネットワークで利用するように構成されたノードであって、
無線通信ネットワークにおいてノードと他のノードとの間の複数の各リンクの各々に対して各リンク信頼性値を保持し、前記各リンク信頼性値と閾値とを比較し、且つ前記ノードを制御して各リンク信頼性値が閾値を下回る任意のリンクに対して、前記リンクが機能しなくなる前に前記リンクを識別する経路警告メッセージを発するように構成されたコントローラ
を備えるノード。
【請求項１６】
前記ネットワークは、無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークであり、各リンク信頼性値の各々が前記無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークにおける前記ノードと前記他のノードとの間の各リンクの各品質を表す、請求項１５に記載のノード。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記ノードを制御して経路探索プロセスを実行し、他のリンクを探索して各リンク信頼性値が閾値を下回る前記リンクを置き換えるように構成される、請求項１５に記載のノード。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記各リンクの前記品質に影響を与える条件に基づいて前記各リンクの各々に対して前記各リンク信頼性値を更新するように構成される、請求項１５に記載のノード。
【請求項１９】
無線通信ネットワークにおいて利用するために構成されるノードであって、
データ・パケットを宛先ノードに発信しているノードを制御して宛先ノードへの他の経路を探索する経路探索プロセスを実行し、周期的な間隔で前記経路探索プロセスを繰り返すコントローラを備え、前記周期的な間隔は、発信者のノードの近隣のノード数と、前記発信者のノードの機動性と、前記発信者のノードとノードが送信しようとしているパケットが送られる宛先ノードとの間の経路におけるリンクに対する累積経路の比を表すホップ毎のメトリックと、前記発信者ノードと前記宛先ノードとの間のホップ数との少なくとも一つに基づいて決定される、ノード。
【請求項２０】
前記発信者ノードが各周期的な間隔で前記経路探索プロセスを実行するとき、前記発信者ノードは、前記発信者ノードが前記経路探索プロセス中に送信して前記経路探索プロセスの周期的な実行中に送信される前記経路要求を通常の経路要求パケットから区別するための前記経路要求パケットに周期識別子を含ませる、請求項１９に記載のノード。
【請求項２１】
無線通信ネットワークにおいて利用するために構成されたノードであって、
ノードと前記ノードから送信されるパケットの宛先となる宛先ノードとの間の経路に対する累積の経路メトリックの比を表すホップ毎のメトリック値と、前記ノードと前記宛先ノードとの間のホップ数とを保持するように構成されたコントローラであって、前記ホップ毎のメトリック値を少なくとも一つの閾値と比較し、且つ前記ノードを制御して経路探索プロセスを実行して、他のリンクを探索し、ホップ毎のメトリック値が閾値を下回る経路におけるリンクを置き換えるように構成されたコントローラ
を備えるノード。
【請求項２２】
前記ネットワークは無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークであり、且つ前記経路は前記無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークにおける前記ノードと前記宛先との間に存在する、請求項２１に記載のノード。
【請求項２３】
前記コントローラは、前記経路における前記リンクの品質に影響する条件に基づく前記ホップ毎のメトリック値を更新するように更に構成される、請求項２１に記載のノード。
【請求項２４】
前記コントローラは、前記ソース・ノードを制御して、前記経路のホップ数にファクタを加えたものに等しい生存時間を利用して前記経路探索プロセスを実行するように更に構成される、請求項２１に記載のノード。
【請求項２５】
前記ファクタは、前記経路におけるホップ数、前記経路のルーティング・メトリック、及び定数の少なくとも一つの関数である、請求項２５に記載のノード。
【請求項２６】
前記コントローラは前記ノードを制御して、前記ルーティング・メトリックを単独で、前記ノードと前記宛先ノードとの間に流れる各データ・パケットを用いて送信する、請求項２１に記載のノード。
【請求項２７】
前記コントローラは前記ルーティング・メトリックを前記ノードから前記宛先ノードへ送信されるデータ・パケットのヘッダに記憶して、前記ルーティング・メトリックが前記ノードと前記宛先ノードとの間を移動している間に異なるノードを介して横断するデータ・パケットに従って更新され得るようにする、請求項２１に記載のノード。
【請求項２８】
前記ネットワークが無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークである、請求項６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ネットワークが無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークである、請求項１９に記載のノード。
【請求項３０】
ノードが、前記経路探索プロセスの周期的な実行期間に送信された前記経路要求パケットを受信したとき、前記ノードは、前記経路要求パケットの前記メトリックがノードに記憶されている現在のメトリックよりも良好である場合に前記経路要求パケットを受け入れ、前記経路要求パケットの前記メトリックがノードに記憶されている現在のメトリックよりも不良である場合に、たとえ前記経路要求パケットが現在の経路よりも大きなシーケンス番号を搬送していても、前記経路要求パケットを破棄することを更に備える、請求項７に記載の方法。
【請求項３１】
ノードが、前記経路探索プロセスの周期的な実行期間に送信された前記経路要求パケットを受信したとき、前記ノードは、前記経路要求パケットの前記メトリックがノードに記憶されている現在のメトリックよりも良好である場合に前記経路要求パケットを受け入れ、前記経路要求パケットの前記メトリックがノードに記憶されている現在のメトリックよりも不良である場合に、たとえ前記経路要求パケットが現在の経路よりも大きなシーケンス番号を搬送していても、前記経路要求パケットを破棄する、請求項２０に記載のノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークのような無線通信ネットワークにおいて、ノードが現在利用している経路の衰弱又は切断を予測した場合、迂回路を探索することにより経路収束時間を短縮するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯無線電話ネットワークのような無線通信ネットワークは、過去１０年でますます拡大してきた。ネットワークの基幹がサービス領域を「セル」と呼ばれる複数の領域に分割するように構成されるために、これら無線通信ネットワークは「セルラ・ネットワーク」と通常呼ばれる。陸上のセルラ・ネットワークは、サービス領域全体の指定された位置に地理的に分配される複数の相互に接続されたベース・ステーション又はベース・ノードを含む。各ベース・ノードは、無線周波数（ＲＦ）通信信号のような電磁信号を、カバー領域内に配置される無線電話のような携帯ユーザー・ノードへ及びから送受信することが可能である一つ以上の送受信器を含む。通信信号は、例えば音声データを含み、この音声データは所望の変調技術に従って変調されて、データ・パケットとして送信される。当業者に認識されるように、ネットワーク・ノードはデータ・パケット通信を、時間分割多重接続（ＴＤＭＡ）方式、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式、又は周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）方式のような多重化方式で送受信し、このような多重化方式により、第一ノードにおける一つの送受信機がそのカバー領域内の複数の他のノードと同時に通信することが可能になる。
【０００３】
近年、「アドホック」ネットワークとして知られる携帯通信ネットワークのタイプが発展している。このタイプのネットワークにおいて、各携帯ノードは、他の携帯ノードのベース・ステーション又はルータとして動作することが可能であり、従って固定基幹設備であるベース・ステーションの必要性が無くなる。より洗練されたアドホック・ネットワークは、従来のアドホック・ネットワークと同様に携帯ノード同士が互いに通信可能であることに加えて、携帯ノードが固定ネットワークに接続することが更に可能であり、従って、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のようなネットワークの他のノード及びインターネットのような他のネットワークの他の携帯ノードと通信することが可能となるように発展してきた。アドホック・ネットワークのこれら進化したタイプの詳細は、「Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｄ  ｔｏ  ｔｈｅ  ＰＳＴＮ  ａｎｄ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」と題された、２００１年６月１９日に出願された米国特許出願第０９／８９７，７９０号明細書、「Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ａｎ  Ａｄ−Ｈｏｃ，  Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ  ｔｏ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｐａｒａｔｅ  Ｒｅｓｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ」と題された、２００１年３月２２日に出願された米国特許出願第０９／８１５，１５７号明細書、及び「Ｐｒｉｏｒｉｔｉｚｅｄ−Ｒｏｕｔｉｎｇ  ｆｏｒ  ａｎ  Ａｄ−Ｈｏｃ，Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ，  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された２００１年３月２２日に出願された米国特許出願第０９／８１５，１６４号明細書に記載されており、各々の全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００４】
携帯アドホック・ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）のためにＩＥＴＦにより考案された二つのルーティング・プロトコルは、例えば、チャールズ、イー  パーキンス（Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｅ．  Ｐｅｒｋｉｎｓ），エリザベス、エム  ベルディングロイア（Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ  Ｍ．  Ｂｅｌｄｉｎｇ−Ｒｏｙｅｒ）及びサミエル、ダス（Ｓａｍｉｒ  Ｄａｓ）により、２００３年７月に公表された「Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｏｎ  Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  （ＡＯＤＶ）  Ｒｏｕｔｉｎｇ」と題された、ＩＥＴＦ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  ＲＦＣ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３５６１．ｔｘｔ）に記載されるようなアドホック・オンデマンド距離ベクトル（ＡＯＤＶ）ルーティング・プロトコルと、デイビッド、ビー  ジョンソン（Ｄａｖｉｄ  Ｂ．  Ｊｏｈｎｓｏｎ），デイビッド、エイ  モルツ（Ｄａｖｉｄ  Ａ．  Ｍａｌｔｚ）及びイーチュン、フー（Ｙｉｈ−Ｃｈｕｎ  Ｈｕ）により２００４年７月に公表された「Ｔｈｅ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＤＳＲ）」と題されたＩＥＦＴ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｄｒａｆｔ，  ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｄｓｒ−１０．ｔｘｔ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｄｓｒ−１０．ｔｘｔ）に記載される動的ソース・ルーティング（ＤＳＲ）プロトコルとであり、両文献の全文は参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００５】
当業者には明らかなように、オンデマンド・ルーティング・プロトコルは、データ・パケットを送信しようとするソース・ノードにより所望されたときのみに経路を生成する。ノードが宛先への経路を必要とするとき、ネットワーク内の経路探索プロセスを初期化する。このプロセスは、一度経路が探索されるか又は全ての可能な経路の順列が調べつくされると完了する。一旦経路が確立されると、経路は宛先がソースからあらゆる経路を利用しても接続不可能になるか又は経路が必要とされなくなるまで、ある形態の経路保持管理者により保持される。
【０００６】
上で引用されたパーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）等による公表に記載されているように、これらオンデマンド・ルーティング・プロトコルに従うノードはノードがデータを送信中に、ルーティング・テーブルにある活性経路の次のホップへのリンクの切断を検出（し、かつ経路の修復を試みて失敗）した場合、ノードが活性経路を有しないノードへ宛てられたデータ・パケットを取得し、且つ（例えローカル修復を利用しても）修復しない場合、又はノードが一つ以上の活性経路の近隣から経路エラー（ＲＥＲＲ）と呼ばれる特別なメッセージを受信したときのいずれかの状況で、経路エラー（ＲＥＲＲ）メッセージの処理を初期化する。要約すると、経路エラー・メッセージは、次のホップへのリンクが利用不可能であることをノードが絶対的に確信したときのみに送信される。
【０００７】
パーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）等の公表に更に記載されているように、リンクの接続（又は切断）を検出するために、ノードは以下の技術を利用する。ＩＥＥＥ８０２．１１により提供されるような任意の適切なリンク層通知（ｌｉｎｋ  ｌａｙｅｒ  ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）は、接続を判定するために利用され、常にパケットが活性化された次のホップに送信される。例えば、最大数の再送信が試みられた後でさえ、リンク層のＡＣＫの欠如又はＲＴＳ送信後にＣＴＳ取得の失敗は、この活性化された次のホップへのリンクの欠損を示す。第２層の通知が利用できない場合、次のホップがパケットを転送することを期待されているときに、次のホップにより成される送信が試みられるチャンネルを待ち受けることによる受動的な確認応答が利用される。送信がＮＥＸＴ＿ＨＯＰ＿ＷＡＴＥミリ秒内に検出されないか又は、次のホップが宛先である（従ってパケットを転送することが期待されない）場合、次のホップから（Ｈｅｌｌｏパケットを含む）任意のパケットを受信すること、次のホップに経路要求（ＲＲＥＱ）をユニキャストをすること、次のホップへ経路を尋ねること、又は次のホップへインターネット制御メッセージ・プロトコル（ＩＣＭＰ）エコー要求をユニキャストすることのうちの一つの方法が、接続を判定するために利用される。
【０００８】
これらの技術はある程度適してはいるが、どれがリンクの接続を検出するための能力を妨げるかということについての問題が存在する。例えば、ノードの移動又はリンクの切断よりもむしろ輻輳が原因でパケット送信が失敗している場合、これらの技術はパケット送信の失敗が原因であるにもかかわらず、リンクの切断であると誤って示してしまう。経路エラー・メッセージを送信することにより、問題のノードへ複数のノードにより保守されていた経路が消去され、帯域幅を大量に消費する経路検出プロセスが再開される。第二に、リンク層は、相当な時間により分断されるパケットの送信を複数回再挑戦して全て失敗した後に、失敗を上位層に伝えるだけであり、故に重大な遅延は上位層に応答させる前に生じる。
【０００９】
上で説明された受動的な応答確認技術についてもある問題が存在する。その問題は、受動的な応答確認が誤った警告を生成する確率が非常に低いが、警告プロセスに関して非常に長い遅延を有するということである。例えば、リンクの切断が宣言される前に損失されるべきｈｅｌｌｏ数は、無線チャンネルのブロードキャストに対する信頼性が低いために、ｎ程度以上である必要がある。但しｎは５又は１０或いは可能であればそれ以上程度に高い値である。また、リンク層通知及び受動確認応答技術の両者において、データ・パケットを送信しようとするノードが、既存のリンクが切断していると判定した後にのみ、経路修復又は他の経路の探索の試みのいずれもが初期化される。すなわち、これらの技術のいずれに対しても実行される「切断前に実行する」機構は存在しない。
【００１０】
上で説明されたオンデマンド・プロトコルに関する他の問題は、経路探索のオーバーヘッドを低減するために典型的に利用される最適化技術である。この最適化技術は「拡大リング検索（ｅｘｐａｎｄｉｎｇ  ｒｉｎｇ  ｓｅａｒｃｈ）」として典型的に知られ、ブロードキャストのＲＲＥＱが移動するホップ数が、上で引用されたＰｅｒｋｉｎｓ等による公表に記載されているように制御される。特に、ＲＲＥＱをネットワーク全体への無用に流布することを妨げるために、発信源のノードは拡大リング検索技術を利用する。拡大リング検索において、発信源ノードは、ＲＲＥＱパケットのＩＰヘッダでＴＴＬ＝ＴＴＬ＿ＳＴＡＲＴである生存時間（ＴＴＬ）値を最初に利用し、経路応答（ＲＲＥＰ）のを受信する時間切れを、ＲＩＮＧ＿ＴＲＡＶＥＲＳＡＬ＿ＴＩＭＥミリ秒に設定する。ＲＩＮＧ＿ＴＲＡＶＥＲＳＡＬ＿ＴＩＭＥの計算で利用されるＴＴＬ＿ＶＡＬＵＥはＩＰヘッダのＴＴＬフィールドの値と等しい値に設定される。ＲＲＥＱがＲＲＥＰに対応せずに時間切れした場合、発信者はＴＴＬをＴＴＬ＿ＩＮＣＲＥＭＥＮＴだけ増分してＲＲＥＱを再びブロードキャストする。このプロセスが、ＲＲＥＱにおけるＴＴＬセットがＴＴＬ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤに達するまで続き、その後ＴＴＬ＝ＮＥＴ＿ＤＩＡＭＥＴＥＲが各試みで利用される。各時刻において、ＲＲＥＰの受信の時間切れはＲＩＮＧ＿ＴＲＡＶＥＲＳＡＬ＿ＴＩＭＥである。全リトライが全アドホック・ネットワークに行き渡ることが望まれるとき、ＴＴＬ＿ＳＴＡＲＴ及びＴＴＬ＿ＩＮＣＲＥＭＥＮＴの両者をＮＥＴ＿ＤＩＡＭＥＴＥＲとして同じ値に設定することにより実行される。従って、この最適化（拡大リング検索技術）は図１に示される以下で例に挙げるネットワークで示される問題に帰着する。
【００１１】
特に図１に示されるように、円はノードを表し、線（点線又は直線）はノード間の無線リンクを表す。図示されているように、（存在すれば）全てのリンクは、ノードＢとノードＥとの間の一つを除いて良好である。ノードは互いに経路を有しないことも仮定される。この例において、ノードＡがノードＥとの通信を希望し、上で説明されたように拡大リング検索を利用する場合、ＴＴＬ＝１で開始される。従って最初に、ＲＲＥＱはノードＢ及びノードＣにより受信される。これらのノードがノードＥへの経路を知らないと仮定すると、これらのノードＢ及びノードＣは、プロトコルに従って必要とされる処理を実行した後、ＲＲＥＱを単に破棄する。利用されたＴＴＬが最初に１であったので、ＲＲＥＱパケットは転送されない。時間切れ期間の後、ノードＡはＴＴＬが増分されたＲＲＥＱを再送信し、この場合ＴＴＬは２である（新ＴＴＬ＝２×旧ＴＴＬ）。今回再び、ＲＲＥＱは最初にノードＢ及びノードＣにより受信される。今回ＴＴＬの値が２であるので、これらノードＢ及びＣによりＲＲＥＱは転送される。ノードＣにより転送されるＲＲＥＱはノードＡ及びノードＤにより受信される。ノードＡは自身がＲＲＥＱのソースであるのでこのメッセージを無視し、ノードＤは、プロトコルにより指定されるようにルーティング・テーブルを更新した後に、メッセージを破棄する。ノードＤは（Ｅへの経路を有しないために）応答することも（ＴＴＬが２に設定され、且つすでに二ホップ移動したため）転送することもできないので、ノードＤはＲＲＥＱを破棄する。ノードＢにより転送されたＲＲＥＱはノードＡ及びノードＥに転送される。ノードＡは自身がＲＲＥＱのソースであるのでこのメッセージを無視する。
【００１２】
ノードＢとノードＥとの間のリンクは「不良」であるが、無線チャンネルの特性及びＭＡＣ層により繰り返されるリトライにより、小さなパケットはまだ送信されることに留意されたい。ノードＥがＲＲＥＱを受信すると、ノードＥがＲＲＥＱパケットで識別される宛先であるので、ノードＥはすぐにＲＲＥＰを応答する。このとき、ノードＡはタイマーの期限切れ前に、ＲＲＥＰを受信するべきであり、故に、より大きなＴＴＬ値を有する新規ＲＲＥＱを生成しない。従って、ノードＡは、経路Ｂを経由してＥへの経路を選択し、ノードＣ及びＤを介する経路は計算されない。この特別な場合において、リンクがより良好であるため、ノードＣ及びＤを介する経路が最適である。しかし、ノードＢとＥとの間のリンクは、より大きなデータ・パケットを通さないほど不良であるので、故に、利用可能な経路でも無い。このような場合にノードＢがデータ・パケットを成功裏に送信することができない場合、ノードＥに対してノードＡへの経路エラーを生成する。ノードＡは従って、経路探索仮定を再開し、上で説明された理由により、同じ経路を取得する。故に、最適な経路は決して探索されず、ネットワークの帯域は繰り返される経路検索により浪費される。
【００１３】
オンデマンド・ルーティング・プロトコルに関する他の問題は、経路を探索する瞬間的な性質に存在する。オンデマンド・ルーティング・プロトコルは経路を必要に応じて探索し、現在の経路が切断されない限りいかなる迂回路をも探索しようとしない。最初に探索された経路は、特定の時刻の瞬間に（利用されたメトリックに基づいた）最適な経路であるが、時間の経過に従って、ノードの機動性、輻輳等により最良の経路でなくなるかもしれない。故に、この挙動により、経路及びネットワーク資源の利用に不自由を生じさせえる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、上に記載されたような既存の技術に従う不利益が生じない無線通信ネットワークにおける最適な経路を探索する能力のあるシステム及び方法に対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施形態は、無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークのような無線通信ネットワークにおけるノード間の経路を決定するための方法と、自身及び他のノード間の経路を決定するための動作を実行することができるノードとを提供することにより上記不利益を消去する。動作は、ネットワーク中のあるノードとネットワーク中の別のノードとの間の複数の各リンクの各々に対する各リンク信頼性値を保持すること、各リンク信頼性値を閾値と比較すること、及びノードを利用して、リンクが機能しなくなる前に各々の信頼性値が閾値に達しなくなる任意のリンクを識別して経路警告メッセージを発することを含む。各々のリンク信頼性値は各々のリンクの品質に影響する条件に基づいて各リンク各々に対して更新される。
【００１６】
ノードは、経路探索プロセスを実行して他のリンクを探索し、各リンク信頼性値が閾値に達しなくなるリンクを置き換えるように更に制御される。このプロセスは、ノードの近隣のノード数、ノードの機動性、ノードとノードが送信しようとするパケットの行き先である宛先ノードとの間の経路における、リンクに対する累積の経路メトリックの比を表すホップ毎のメトリック値及び／又はノードと宛先ノードとの間のホップ数に基づいて決定される周期的な間隔で置き換えられる。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、上記不利益を無線アドホック・ピアトゥピア・ネットワークのような無線通信ネットワークにおけるノード間の経路を決定するための方法と、自身及び他のノード間の経路を決定するための動作を実行することができるノードとを提供することにより消去する。動作は、パケットを送信しようとするソース・ノードとパケットが当てられる宛先ノードとの間の経路に対して累積の経路メトリックの比を表すホップ毎のメトリック値及びソース・ノードと宛先ノードとの間のホップ数を保持すること、ホップ毎のメトリック値を少なくとも一つの閾値を比較すること、ソース・ノードを制御して経路探索プロセスを実行することにより他のリンクを探索し、ホップ毎のメトリック値が閾値に達しないリンクを置き換えることを含む。ホップ毎のメトリック値は、経路におけるリンクの品質に影響を与える条件に基づいて更新される。ソース・ノードは経路のホップ数に経路のホップ数、経路のルーティング・メトリック、及び／又は定数の関数であるファクタを加えた値に等しい生存時間値を利用して経路探索過程を実行する。
【００１８】
本発明の実施形態は、故に経路収束時間を短縮し、最適な経路を探索する効果的且つ有効な方法を提供し、スループット、遅延、パケット完了速度等のネットワーク全体の性能を改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のこれら及び他の物件、利点及び新規性は、添付している図面と共に読むとき、以下の詳細な記載からすぐに明らかになるであろう。
図２は本発明の実施形態を採用するアドホック・パケット切り替え無線通信ネットワーク１００の例を示すブロック図である。特に、ネットワーク１００は、複数の携帯無線ユーザ端末１０２−１〜１０２−ｎ（一般にノード１０２又は携帯ノード１０２と呼ぶ）を含み、必ずしも必要ではないが、複数のアクセス・ポイント１０６−１，１０６−２，…１０６−ｎ（一般にノード１０６又はアクセス・ポイント１０６と呼ぶ）を有する固定ネットワーク１０４を含み、ノード１０２に固定ネットワーク１０４への接続を提供する。固定ネットワーク１０４は、例えばコアのローカル・アクセス・ネットワーク（ＬＡＮ）及びネットワーク・ノードに、例えば他のアドホック・ネットワーク、公衆交換電話網（ＰＴＳＮ）及びインターネットのような他のネットワークへの接続を提供する複数のサーバ及びゲートウェイ・ルータを含む。ネットワーク１００は更に複数の固定ルータ１０７−１〜１０７−ｎ（一般にノード１０７又は固定ルータ１０７と呼ぶ）を含み、他のノード１０２，１０６又は１０７の間でデータ・パケットをルーティングする。この説明のために、上で説明されたノードは、「ノード１０２，１０６及び１０７」又は単にノードと集合的に呼ばれることに留意されたい。
【００２０】
当業者は気づいているように、上で参照された米国特許出願第０９／８９７，７９０号明細書と米国特許出願第０９／８１５，１５７号明細書と米国特許出願第０９／８１５，１６４号明細書とに記載されているように、ノード１０２，１０６及び１０７は、互いに直接通信するか又は、ノード間で送信されるパケットのルータとして動作する一つ以上の他のノード１０２，１０６又は１０７を介して通信できる。
【００２１】
図３に示されるように、各ノード１０２，１０６及び１０７は、送受信器又はモデム１０８を含み、送受信器又はモデム１０８はアンテナ１００に接続されて、コントローラ１１２の制御の下でパケット化された信号のような信号をノード１０２，１０６及び１０７に送信及びノード１０２，１０６及び１０７から受信する。パケット化されたデータ信号は、例えば音声、データ又はマルチメディア情報及びノード更新情報を含むパケット化された制御信号を含む。
【００２２】
各ノード１０２，１０６及び１０７は自分自身とネットワーク１００の他のノードとを関連付ける経路情報を記憶することができるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のようなメモリ１１４を更に含む。図３に更に示されるように、特に携帯ノード１０２のような特定のノードは、ノートブック型コンピュータ端末、携帯電話ユニット、携帯データ・ユニット又は任意の他の適切なデバイスのような任意の数のデバイスから成るホスト１１６を含む。各ノード１０２，１０６及び１０７は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）及びアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）を実行するための適切なハードウェア及びソフトウェアも含み、これらの目的は当業者にはすぐに明らかになるであろう。送信制御プロトコル（ＴＣＰ）及びユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）を実行するための適切なハードウェア及びソフトウェアも含む。
【００２３】
本発明の実施形態に従うルーティング技術が記載される。これらの技術は、上記背景技術の節で記載されたようなオンデマンド・プロトコルのような既存の技術に関連する問題を消去する。
【００２４】
本発明の実施形態に従う一技術は、ＡＴＰモジュールにより提供されるリンク信頼性値を採用する。リンク信頼性は、信号強度、パケット完了速度、データ速度、電池電力、輻輳等を表す。リンク信頼性は、アビナッシュ、ジョッシ（Ａｖｉｎａｓｈ  Ｊｏｓｈｉ）及びゲナエル、ティ  ストルート（Ｇｕｅｎａｅｌ  Ｔ．Ｓｔｒｕｔｔ）の「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ａ  Ｌｉｎｋ  ｉｎ  ａ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」と題された、２００４年６月７日に出願された米国特許出願第１０／８６３，５３４号明細書、ゲナエル、ティ  ストルート（Ｇｕｅｎａｅｌ  Ｔ．  Ｓｔｒｕｔｔ）の「Ａ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ａ  Ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  Ｌｉｎｋ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  ｉｎ  ａｎ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」と題された、２００４年２月２４日に出願された米国仮特許出願第６０／５４６，９４０号明細書、エリック、エイ  ホワイトヒル（Ｅｒｉｃ  Ａ．  Ｗｈｉｔｅｈｉｌｌ）等の「Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  Ｕｎｄｅｒ  ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ  ｏｆ  ａ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｓｔａｃｋ」と題された、２００２年３月３１日に出願された米国特許出願第１０／１５７，９７９号明細書、及びジョン、ベルケア（Ｊｏｈｎ  Ｂｅｌｃｅａ）の「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ  ｉｎ  ａｎ  Ａｄ−Ｈｏｃ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」と題された、２００２年３月１５日に出願された米国特許出願第１０／０８７，０１６号明細書であって、米国特許出願公開第２００３／０１８９９０６号明細書に記載されるように様々な方法で決定され、各特許出願の全文は参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２５】
このリンク信頼性値は近隣のノード１０２，１６６又は１０７からのパケットの受信又はパケットの欠損で、ＡＴＰモジュールにより常に更新される。これらの値は０〜２５５（８ビット値）でインデックス化され、表１に示される以下の意味を有する。
【００２６】
【表１】
2008519531.tif 000003
表１に従って、ある近隣のノード１０２，１０６又は１０７のＡＴＰインデックス値が５０を下回るとき、リンクは極度の不良になり、リンクがデータ・パケットを送信するためにまだ利用される場合、重大なパケットの損失が予測される。上で説明されたように、オンデマンド・ルーティング・プロトコルは、リンクの切断が起こらない限り反応すらもしない。この種のパケット損失を避けるために、本発明の実施形態に従うこの技術はノードを特定して、自身とある経路の次のホップとして利用されている他のノードとの間のリンクのＡＴＰインデックスがある閾値を下回るとすぐに経路警告メッセージを発する。経路警告メッセージは標準的なオンデマンド・プロトコルにおける経路エラー・メッセージに類似して送信及び転送され、リンクの切断の予測により損失するノードが宛先になる。しかしこのメッセージの処理は異なる方法で実行される。問題の経路を単に消去する代わりに、経路警告メッセージを受信するノードは現在の経路を保持するが、関連する宛先へのいくらかのデータの発信源である場合、新経路探索プロセスを初期化する。この経路探索プロセスは現在の経路が切断される前に宛先への迂回路を計算するべきであり、故に「切断前に実行する」機構を必要とする。言い換えると、反応性ルーティング・プロトコルに積極性を加える。
【００２７】
本発明の実施形態は、図２に例示されるネットワークを利用して記載される。この例において、ネットワーク・ノード１０２−１はノード１０７−１を宛先ノード１０６−１に達するための次のホップとして利用することを仮定する。特に、経路１０２−１〜１０７−１〜１０２−２〜１０７−２〜１０６−１を利用する。すなわち、宛先ノード１０６−１へ達する４ホップの経路を利用する。ノード１０２におけるノード１０７−２へのＡＴＰインデックスが閾値（１５０）を下回った場合、ノード１０２−２は経路警告メッセージを関連するノードの前兆リストに送信する。この場合、経路警告メッセージはノード１０７−１に送信される。ノード１０７−１は宛先１０６−１へのいかなるパケットの発信源ではないので、経路警告メッセージをノード１０２に単に転送する。ノード１０２−１はノード１０６−１へのトラフィックの発信源なので、経路探索プロセスを初期化して、宛先１０６−１への迂回路を探索する。この経路探索プロセスは、ＴＴＬとして宛先への現在のホップ数にＸを加えたものを利用するべきである。但しＸは、現在の経路のホップ数、現在の経路のルーティング・メトリック、近隣の数、ある定数又はこれら全ての基準の組み合わせの関数である。この経路探索プロセスは、現在の経路が切断される前に宛先への（例えば、この例において１０２−３を介する）迂回路の計算をもたらし、「切断前に実行する」機構を必要とする。言い換えると、反応性ルーティング・プロトコルに積極性を加える。
【００２８】
経路警告メッセージがアビニッシュ、ジョッシ（Ａｖｉｎａｓｈ  Ｊｏｓｈｉ）により「Ｌｏａｄ  Ｂａｌａｎｃｉｎｇ，  Ｑｕｅｕｅｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｍｃｈａｎｉｓｍｓ  ｉｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  ａｄ  ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」と題された２００１年のＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｖｉｎｎａｔｉ，  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの修士論文ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｈｉｏｌｉｎｋ．ｅｄｕ／ｄｔｄ／ｖｉｅｓ．ｃｇｉ？ｕｃｉｎ１００４４４７６１５に記載されているように、ネットワークの輻輳について警告するため、及びニーシャント、グプタ（Ｎｉｓｈａｎｔ  Ｇｕｐｔａ）により「Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ａｄ  ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」と題された、２００１年のＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｖｉｎｎａｔｉ，  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの修士論文ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｈｉｏｌｉｎｋ．ｅｄｕ／ｄｔｄ／ｖｉｅｓ．ｃｇｉ？ｕｃｉｎ９９２８７７５４６に記載されているように、低下した電池電力について警告するために利用されていることに留意するべきであり、両文献は参照により本明細書に組み込まれる。しかし、これらの文献は、経路警告メッセージが、リンクが障害を有するようになることの警告を提供するために利用されるということを記載していない。
【００２９】
本発明の他の実施形態に従う技術が、上記背景技術の節で記載された拡大リング検索による最適ではない経路を生成することについての問題を解決する。この実施形態は、「切断前に実行する」機構を要請する他の方法も提供する。特に、拡大リング検索により引き起こされる問題を避けるために、ソース・ノード（例えばノード１０２−１）コントローラ１１２は「ホップ毎のメトリック」と呼ばれる値を計算して全経路の品質を決定し、以下に記載されるように動作する。「ホップ毎のメトリック」は単に、ソース・ノード（例えばノード１０２−１）と宛先ノード（例えば１０６−１）との間の累積の経路メトリックの比であり、それらの間のホップ数である。経路メトリックは、２００４年６月７日に出願された、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  ｔｈｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ａ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｂｙ  Ｆｉｎｄｉｎｇ  ａｎ  Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｒｏｕｔｅ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  ａ  Ｓｏｕｒｃｅ  ａｎｄ  ａ  Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ」と題された米国特許出願第１０／８６３，１８３号明細書で説明されるように計算され、この出願の全文は参照によって本明細書に組み込まれる。任意の経路に関連するメトリックは時刻と共に変化するので、メトリックはソースと宛先との間で流れる各データ・パケットを用いて送信されるべきである。このメトリックは、データ・パケットのあるヘッダに記憶され、上で参照された米国特許出願第１０／８６３，１８３号明細書において、経路メトリックがルーティング・パケットで更新される方法と同様に、異なるホップを介して横断することにより、このメトリックは更新される。
【００３０】
経路１０２−１〜１０７−１〜１０２−２〜１０７−２〜１０６−１の「ホップ毎のメトリック」は図２におけるソース・ノード１０２−１により利用されて、特定の動作を実行する。例えば、ホップ毎のメトリックがＬＩＮＫ＿ＱＵＡＬＩＴＹ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤよりも大きい場合、そのノードと宛先との間、この例においてはノード１０２−２と１０７−２との間のあるリンクが不良であることを（ある確率の誤差を有して）決定する。ソース・ノード１０２−１は次に、現在利用している経路のホップ数にＸを加えた値に等しいＴＴＬで経路探索プロセスを再開する。但し、Ｘは、現在の経路のホップ数、近隣の数、ある定数又はこれら全ての基準の組み合わせの関数である。この経路探索プロセスは宛先への（例えばこの例では、ノード１０２−３を介する）迂回路の計算をもたらすべきである。「ホップ毎のメトリック」値は、ＱｏＳの保持のためにも利用される。例えば、あるアプリケーションにより生成されたパケットが現在の「ホップ毎のメトリック」に基づいて拒否されたり受け入れられたりする。
【００３１】
従って、図１で示される例を参照して、ノードＡが宛先Ｅへの経路のホップ毎のメトリックを計算するとき、ホップ毎のメトリックがＬＩＮＫ＿ＱＵＡＬＩＴＹ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤよりも高いことを認識し、故に自身とノードＥとの間の経路において、あるリンクが不良であることを認識する。上記背景技術の節で説明されたように、この例において、ノードＢとノードＥとの間のリンクは不良である。従って、ノードＡはＴＴＬ＝２＋ＸのＲＲＥＱを再発行する。但し、Ｘは、現在の経路のホップ数、近隣の数、ある定数又はこれら全ての基準の組み合わせの関数である。Ｘが現在のホップ数のみの関数であり、値が現在のホップ数と０．５との積に等しいことを仮定すると、新ＴＴＬは３である。この値は、ＲＲＥＱがノードＤによりノードＥに転送されて受信されることを可能にする。これにより最適な経路Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｅが形成され、従って、上記背景技術の節で説明されたような既知のプロトコルに関する問題を効果的に避ける。
【００３２】
本発明の他の実施形態に従う技術により、最適な経路がソース・ノードと宛先ノードとの間で常に保持され、前記背景技術の節で説明された問題を避けることが可能になる。この技術に従って、経路探索プロセスを一度だけ実行する代わりに、ソース・ノード（例えばノード１０２−１）はある周期速度で経路探索プロセスを繰り返す。周期速度は近隣のノード数、ノード自身及び／または近隣のノードの機動性、上記説明されたホップ毎のメトリック、又は任意の他の適切な方法のような複数のファクタにより決定される。例えば、ノード１０２−１が携帯ノードであり、且つノード１０２−１が高速道路並みの速度で移動する自動車のように非常に機動性がある場合、機動性の度合いによりノードが経路探索プロセスを実行する頻度があまりにも早くなるので、この技術を利用することを避けた方が便利であろう。
【００３３】
しかし、この技術は安定した又は比較的機動性が無いネットワークにおいて最高に優れた結果をもたらす。この技術に従って、最初の経路探索プロセスの終了後、ソース・ノード（例えば、この例におけるノード１０２−１）は経路要求パケットを周期速度で再送信する。ＲＲＥＱパケットは一周期に一度送信され、拡大リング検索方法は利用されない。ＲＲＥＱパケットは現在利用されるホップ数にＸを加えたものに等しいＴＴＬで送信される。但し、Ｘは、現在の経路のホップ数、近隣の数、ある定数又はこれら全ての基準の組み合わせの関数である。特別なビット「Ｐ」もＲＲＥＱパケットに挿入されて、他のノード１０２，１０６及び１０７がこの周期ＲＲＥＱと通常のＲＲＥＱとの間を区別することを可能にする。すなわち、「Ｐ」ビットが（例えば「１」に）設定されて、ＲＲＥＱが周期的なＲＲＥＱであることを通知する。
【００３４】
他のノード１０２，１０６又は１０７がＲＲＥＱパケットを受信したとき、コントローラ１１２はＲＲＥＱパケットの「Ｐ」ビットを確認する。「Ｐ」ビットが設定されていることが検出された場合、コントローラ１１２はＲＲＥＱが周期的なＲＲＥＱであり、ソース・ノード１０２−１により設定されていることを認識し、より良好な経路が利用可能かどうかを見る。ノード１０２，１０６又は１０７がそのようなＲＲＥＱを受信したとき、これら特定のノード１０２，１０６及び１０７のコントローラ１１２はノードの各々のルーティング・テーブルを確認して、この場合ソース・ノード１０２−１である発信ノードへの経路を決定する。ソース・ノード１０２−１への経路が存在しない場合、例えば上で説明されたＡＯＤＶルーティング・プロトコルを実行することにより、新規経路が形成される。別例では、コントローラ１１２はパケットのメトリックとノードのルーティング・テーブルのメトリックとを比較する。パケットのメトリックの方が良好である場合、すなわち、ルーティング・テーブルにおける既存のメトリックよりも小さい場合、ルーティング・テーブルが更新されて、パケットはＡＯＤＶ技術に従って処理される。さもなければ、パケットは静的に破棄される。例えＲＲＥＱで搬送される発信者ノードのシーケンス番号がローカル・ルーティング・テーブルに記憶されているものよりも大きくても、パケットは静的に破棄されるということに留意されたい。当業者には明らかであろうが、宛先のシーケンス番号は宛先によって生成されて、要求しているノードに送信する任意の経路情報と共に含まれる。宛先シーケンス番号を利用することにより、ループの自由度が生じ、プログラムが単純になる。ＡＯＤＶ技術の下で宛先への二つの経路間の選択を与えられると、要求しているノードは最大のシーケンス番号を有する経路を選択するように要求される。
【００３５】
従って、上で説明されたようにパケットを静的に破棄するこのアプローチは、通常利用されるＡＯＤＶ技術とは異なる。ＡＯＤＶ技術では、たとえメトリックがより不良であっても、ＲＲＥＱに搬送されるシーケンス番号がローカルに記憶されているものよりも大きかった場合、新規ＲＲＥＱパケットが処理されて経路が更新される。発信者のノードが、宛先への最初の経路を確立しようとするよりも、宛先への第二のより良好な経路を探索しようとするとき、このアプローチは、不安定な経路を確立することを避ける。故に、この周期的な経路探索技術により、最適な経路が常に保持されていることを保障する。
【００３６】
本発明の数個の例示的な実施形態のみが上で詳細に記載されたが、当業者はすでに、例示した実施形態において、本発明の新規技術及び利点から実施的に乖離せずに数多くの修正が実施可能であることに気づいているであろう。従って、このような修正の全てが特許請求の範囲で定義される本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】無線通信ネットワークにおいてノード間の経路を探索するために拡大リング探索を実行するときに発生する問題の例を図示する概念図。
【図２】本発明の実施形態に従うシステム及び方法を採用した複数のノードを含むアドホック無線通信ネットワークを例示するブロック図。
【図３】図２で示されるネットワークで採用される携帯ノードを例示するブロック図。
【図１】
2008519531.tif 000004
【図２】
2008519531.tif 000005
【図３】
2008519531.tif 000006
【国際調査報告】
2008519531.tif 000007