(57)【要約】【課題】リンク品質を考慮して最適な経路確立を可能にするマルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法を提供する。【解決手段】中継ノードはＲＲＥＱを受信して送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求め、これをＲＲＥＱに登録して転送する。宛先ノードはＲＲＥＱを受信して送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求め、これをＲＲＥＰに登録して返信する。同一のＲＲＥＱを別経路で受信した宛先ノードは、リンク品質メトリックの優れたＲＲＥＱに応答してＲＲＥＰを返信する。同一のＲＲＥＰを別経路で受信した発信元ノードは、リンク品質メトリックの優れたＲＲＥＰに基づいて経路情報を生成する。【選択図】        図１０
2005033557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線ノードを含み、送信元ノード、宛先ノードおよび少なくとも１つの中継ノードからなる経路を特定するマルチホップ無線通信システムの経路選択方法において、
送信元ノードが経路要求メッセージを送信する手順と、
中継ノードが前記経路要求メッセージを受信し、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手順と、
前記中継ノードが、当該経路要求メッセージに前記リンク品質メトリックを登録して転送する手順と、
宛先ノードが前記経路要求メッセージを受信し、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手順と、
前記宛先ノードが前記経路要求メッセージに応答して、前記送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを生成する手順と、
前記宛先ノードが、前記経路応答メッセージを前記送信元ノード宛に返信する手順と、
前記各中継ノードが前記経路応答メッセージを中継する手順と、
前記送信元ノードが前記経路応答メッセージを受信する手順と、
同一の経路要求メッセージを別経路で受信した宛先ノードが、今回の経路要求メッセージから求めたリンク品質メトリックと以前に受信した経路要求メッセージから求めたリンク品質メトリックを比較する手順と、
前記宛先ノードが、前記今回のリンク品質メトリックが以前のリンク品質メトリックよりも優れていれば、当該今回の経路要求メッセージに応答して経路応答メッセージを返信する手順と、
同一の経路応答メッセージを別経路で受信した中継ノードが、今回の経路応答メッセージに登録されているリンク品質メトリックと以前に受信した経路応答メッセージに登録されていたリンク品質メトリックを比較する手順と、
前記中継ノードが、今回のリンク品質メトリックが前回のリンク品質メトリックよりも優れていれば、当該今回の経路応答メッセージに基づいて経路情報を更新し、かつ当該メッセージを転送する手順と、
同一の経路応答メッセージを別経路で受信した発信元ノードが、今回の経路応答メッセージに登録されているリンク品質メトリックと以前に受信した経路応答メッセージに登録されていたリンク品質メトリックとを比較する手順と、
前記送信元ノードが、前記今回のリンク品質メトリックが前回のリンク品質メトリックよりも優れていれば、当該今回の経路応答メッセージに基づいて経路情報を更新する手順とを含むことを特徴とするマルチホップ無線通信システムの経路選択方法。
【請求項２】
前記中継ノードが、
受信した経路応答メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路応答メッセージに対応した経路要求メッセージを受信した際に求めた前記送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックとに基づいて、自ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手順と、
宛先が前記宛先ノードと同一である経路要求メッセージを受信した際に、送信元ノードから自ノードに至るリンクの品質メトリックを求める手順と、
前記各リンク品質メトリックに基づいて、送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手順と、
前記送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを生成する手順と、
前記経路応答メッセージを前記送信元ノード宛に返信する手順とを含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチホップ無線通信システムの経路選択方法。
【請求項３】
各ノードが、各隣接ノードからパケットを受信した際に各隣接リンクの品質を測定する手順をさらに含み、
前記各ノードは、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路要求メッセージが転送された隣接リンクの品質とに基づいて、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求めることを特徴とする請求項１または２に記載のマルチホップ無線通信システムの経路選択方法。
【請求項４】
送信元ノード、宛先ノードおよび少なくとも１つの中継ノードを含むマルチホップ無線通信システムにおいて、
前記送信元ノードが、
宛先ノードを指定して経路要求メッセージを送信する手段と、
送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを受信する手段と、
前記経路応答メッセージに基づいて経路情報を生成する手段と、
同一の経路要求メッセージに応答して別経路で受信した複数の経路応答メッセージに関して、そのリンク品質メトリックを比較する手段と、
リンク品質メトリックの優れた経路を選択する手段とを含むことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
【請求項５】
送信元ノード、宛先ノードおよび少なくとも１つの中継ノードを含むマルチホップ無線通信システムにおいて、
前記中継ノードが、
受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路要求メッセージを転送したノードから自ノードへのリンクの品質とに基づいて、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、
受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックを前記信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックに更新して転送する手段と、
受信した経路応答メッセージを中継する手段とを含むことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
【請求項６】
送信元ノード、宛先ノードおよび少なくとも１つの中継ノードを含むマルチホップ無線通信システムにおいて、
前記宛先ノードが、
受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路要求メッセージが転送された隣接リンクの品質とに基づいて、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、
前記送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを生成する手段と、
前記経路応答メッセージを前記送信元ノード宛へ返信する手段と、
同一の経路要求メッセージを別経路で受信した際に、今回の経路要求メッセージに登録されたリンク品質メトリックから求めた前記送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックと前記以前のリンク品質メトリックとを比較する手段と、
今回のリンク品質メトリックが以前のリンク品質メトリックよりも優れている場合に、前記今回の経路要求メッセージに応答して経路応答メッセージを返信する手段とを含むことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
【請求項７】
前記中継ノードがさらに、
受信した経路応答メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路応答メッセージに対応した経路要求メッセージを受信した際に求めた前記送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックとに基づいて、自ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、
宛先が前記宛先ノードと同一である経路要求メッセージを受信した際に、送信元ノードから自ノードに至るリンクの品質メトリックを求める手段と、
前記各リンク品質メトリックに基づいて、送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、
前記送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを生成する手段と、
前記経路応答メッセージを前記送信元ノード宛に返信する手段とを含むことを特徴とする請求項５に記載のマルチホップ無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法に係り、特に、リンク品質に基づいて最適経路を選択できるマルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信需要の増加に伴い、無線通信では伝送速度を向上させるために高周波数帯を利用する傾向にある。しかしながら、高周波数帯を利用した無線通信システムでは無線カバレッジが狭まり、より多くの基地局が必要となるため、基地局設置コストが増加する。コストの増加を避けるためには、基地局の無線カバレッジ外であっても、中継局あるいは別の端末を経由して実効的にカバレッジを拡張する、マルチホップ無線ネットワークシステムの導入が有効である。また、その際にはシステム容量の増大のため適切な経路制御手法（アドホックルーティングプロトコル）が必要となる。
【０００３】
このようなるマルチホップ無線ネットワークでの経路制御方式については、ＩＥＴＦのＭＡＮＥＴワーキンググループにおいて、これまで複数のアドホックルーティングプロトコルが提案され、検討されてきている。
【０００４】
既存のアドホックルーティングプロトコル（ＭＡＮＥＴにおけるＡＯＤＶやＤＳＲなど）は有線網の経路制御から発展したものが多く、経路選択の基準となるのはホップ数（＝経由ノードの数）となっている。また、動的にネットワーク構成が変化するため、有線網のルーティングプロトコルであるＯＳＰＦのように、コストを用いて事前に経路を決定することができない。そのため、無線伝搬環境が大幅に変動し、伝送速度が適応的に変化するような無線システムにおいては、必ずしも有効な経路制御を行うことができるわけではない。
【０００５】
アプリケーションレイヤの要求に応じて経路確立を行うオンデマンド型のアドホックルーティングプロトコル（ＡＯＤＶやＤＳＲ）では、「経路確立要求（＝ＲＲＥＱ  ：Ｒｏｕｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージ」や「経路確立応答（＝ＲＲＥＰ：Ｒｏｕｔｅ  Ｒｅｐｌｙ）メッセージ」を利用した経路確立が行われる。図１２は従来の経路確立手順を模式的に示しており、以下の手順で経路が選択される。
（１）送信元ノードＳは、ＲＲＥＱメッセージを通信範囲内の全端末にブロードキャストする。
（２）このＲＲＥＱメッセージを受け取った中継ノードＭは、さらにそのＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。こうして、ＲＲＥＱメッセージは宛先ノードＤに到着するまで中継される。なお、中継ノードＭは中継したＲＲＥＱメッセージの情報を保持しておき、既に中継済みのＲＲＥＱメッセージについては再中継を行わない。
（３）ＲＲＥＱメッセージが宛先ノードＤに到着すると、宛先ノードＤはＲＲＥＱメッセージの送信元ノードＳに対してＲＲＥＰを返す。それ以降に宛先ノードＤに到着したＲＲＥＱメッセージは無視される。
（４）ＲＲＥＰメッセージが中継ノードＭを経由し送信元ノードＳに到着することで、送信元ノードＳと宛先ノードＤとの間に経路が確立される。
【０００６】
このような仕様上、オンデマンド型のアドホックルーティングプロトコルでは、最も早く到着した制御パケットに基づいて経路が確立されることになる。ここで、パケットの伝搬時間は、無線ノードにおける中継処理時間よりも十分に短いことから、結果的に従来技術では経由ノード数が最も少ない経路（すなわち、ホップ数が最小の経路）が常に確立されることになる。このため、図１２であれば、中継ノードを経由する経路ｂよりも、直接通信が可能な経路ａが優先される。
【０００７】
しかしながら、一般的に電波は２点間の距離が長くなるほど減衰し、リンクの品質は低下する。図１２において、ノードＳＤ間の伝送速度が１Ｍｂｐｓだったとする。一方、ノードＳＭ間およびノードＭＤ間の距離がノードＳＤ間の距離よりも短く、いずれも５Ｍｂｐｓの速度が得られた場合、送信元ノードＳは中継ノードＭを経由してノードＤ宛にデータ送信を行うことにより、より高いリンク品質（伝送速度）で通信を行うことができる。しかしながら、従来技術ではリンク品質が考慮されていないので、ホップ数が最小の経路が必ず選択されてしまうという欠点があった。
【０００８】
電子情報通信学会論文誌  Ｂ  Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ  Ｎｏ．３  ｐｐ．３２２−３３２  「高負荷アドホックネットワークにおけるノードの負荷を考慮したルート確立プロトコルの提案とその評価」（撫中、他）では、中継ノードの負荷に応じて経路確立要求メッセージを意図的に廃棄することで、負荷分散を行いネットワーク全体のデータ転送性能を向上させることを目的としているが、経路はホップ数を基準として選択しているため、伝搬環境によって通信速度が大幅に変化する実環境では、リンク品質の最適な経路を設定することができない。
【０００９】
また、特開２００１−１２７７９７号公報（株式会社エイ・ティ・アール環境適応通信研究所、門他）では、アドホック無線ネットワークにおいて、端末情報テーブルと経路断検出パケットにより、経路断時の経路の再構築の時間短縮を目的としているが、経路の評価基準は上記と同様にホップ数を用いているため、リンク品質のよい有効な経路を利用できない。
【００１０】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、リンク品質を考慮して最適な経路確立を可能にするマルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、複数の無線ノードを含み、送信元ノード、宛先ノードおよび少なくとも１つの中継ノードからなる経路を特定するマルチホップ無線通信システムおよびその経路選択方法において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【００１２】
（１）送信元ノードは、宛先ノードを指定して経路要求メッセージを送信する手段と、前記経路要求メッセージに応答して、送信元ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを受信する手段と、前記経路応答メッセージに基づいて経路情報を生成する手段と、同一の経路要求メッセージに応答して受信した複数の経路応答メッセージに関して、そのリンク品質メトリックを比較する手段と、リンク品質メトリックの優れた経路を選択する手段とを含む。
【００１３】
（２）中継ノードは、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路要求メッセージを転送したノードから自ノードへのリンクの品質とに基づいて、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックを前記信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックに更新して転送する手段と、受信した経路応答メッセージを中継する手段とを含む。
【００１４】
（３）宛先ノードは、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと、当該経路要求メッセージが転送された隣接リンクの品質とに基づいて、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求める手段と、前記送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを生成する手段と、前記経路応答メッセージを前記送信元ノード宛へ返信する手段と、同一の経路要求メッセージを別経路で受信した際に、今回の経路要求メッセージに登録されたリンク品質メトリックから求めた、送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックと前記リンク品質メトリックとを比較する手段と、今回のリンク品質メトリックが以前のリンク品質メトリックよりも優れている場合に、前記今回の経路要求メッセージに対して経路応答メッセージを返信する手段とを含む。
【００１５】
上記（１）の特徴によれば、送信元ノードでは、経路要求メッセージに応答して複数の経路で同一の経路応答メッセージを受信した際に、それぞれのリンク品質メトリックを比較すれば、リンク品質メトリックの優れた経路を選択できる。
【００１６】
上記（２）の特徴によれば、中継ノードでは、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを含む経路要求メッセージを転送できる。
【００１７】
上記（３）の特徴によれば、宛先ノードでは、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと隣接リンクのリンク品質メトリックとに基づいて、この経路要求メッセージが転送された経路のリンク品質メトリックを知ることができる。したがって、複数の経路で経路要求メッセージを受信した際に、それぞれのリンク品質メトリックを比較すれば、リンク品質メトリックの優れた経路を判断できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るネットワーク端末（以下、ノードと表現する場合もある）の主要部の構成を示したブロック図であり、ここでは、本発明の説明に必要な構成のみを示し、他の構成は図示を省略している。
【００１９】
ネットワークＩ／Ｆ１は、ノードとネットワークとの通信を制御する。リンク品質測定部２は、例えば隣接ノードからパケットを受信した際に、その伝送速度を測定し、測定値の逆数をリンク品質として、後述する隣接リンク管理テーブル５０３へ隣接ノードごとに登録する。なお、本実施形態では伝送速度でリンク品質を代表させているが、受信電力、遅延時間、送信バッファ残量あるいはビットレート等の一つまたは複数で代表させるようにしても良い。
【００２０】
リンク品質メトリック算出部３は、後に詳述するように、ＲＲＥＱメッセージを隣接ノードから受信した際に、当該ＲＲＥＱメッセージに登録されているリンク品質メトリックと前記隣接ノードに関して予め登録されているリンク品質メトリックとに基づいて、当該ＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックを算出する。
【００２１】
前記リンク品質メトリック算出部３はさらに、ＲＲＥＰメッセージを隣接ノードから受信した際に、当該ＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックと前記ＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックとに基づいて、自ノードから宛先のノードまでのリンク品質メトリックを算出する。
【００２２】
ルーティング制御部４は、ＲＲＥＱメッセージを生成するＲＲＥＱ生成部４０１、ＲＲＥＰメッセージを生成するＲＲＥＰ生成部４０２、および後述する各データデーブル５０１，５０２，５０３へのデータの登録、更新、削除等を制御するテーブル管理部４０３とを含む。
【００２３】
図２は、前記ＲＲＥＱメッセージのヘッダ構造を示した図であり、本実施形態では、従来から登録されている宛先ＩＰアドレスＡＤｄ、宛先シーケンス番号Ｎｄ＿ｒｅｑ、送信元ＩＰアドレスＡＤｓおよび送信元シーケンス番号Ｎｓ＿ｒｅｑ等に加えて、前記リンク品質メトリック算出部３により算出された、ＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックＱｒｅｑが登録される。
【００２４】
図３は、前記ＲＲＥＰメッセージのヘッダ構造を示した図であり、本実施形態では、従来から登録されている宛先ＩＰアドレスＡＤｄ、宛先シーケンス番号Ｎｄ＿ｒｅｐおよび送信元ＩＰアドレスＡＤｓに加えて、ＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから宛先ノードまでのリンク品質メトリックＱｒｅｐが登録される。
【００２５】
図１へ戻り、データベース５には、ルーティングテーブル５０１、ならびに本発明に固有のＲＲＥＱ転送情報テーブル５０２および隣接リンク管理テーブル５０３が格納されている。
【００２６】
前記ルーティングテーブル５０１には、図４に示したように、宛先ノードのＩＰアドレスごとに、転送先ノードのＩＰアドレスや送信元シーケンス番号Ｎｒｔと共に、自ノードから宛先ノードまでのリンク品質メトリックが登録されている。前記ＲＲＥＱ転送情報テーブル５０２には、図５に示したように、ＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから自ノードまでの転送情報として、ＲＲＥＱメッセージの送信元ノード、ＲＲＥＱ＿ＩＤ、ＲＲＥＱメッセージの宛先およびＲＲＥＱメッセージの転送元ノードと共に、送信元ノードから自ノードまでのリンク品質メトリックが登録されている。前記隣接リンク管理テーブル５０３には、図６に示したように、隣接ノードから自ノードへ向かう無線リンクのリンク品質メトリックＱｎｅｘｔとして、隣接ノードから自ノードに転送されたパケットを受信した際の伝送速度またはその逆数（平均値および／または最新値）が隣接リンクごとに登録されている。
【００２７】
図７は、前記リンク品質メトリックの算出方法を模式的に示した図であり、ここでは、送信元ノードＳから中継ノードＭに向かう無線リンクの伝送速度が５Ｍｂｐｓ、であり、中継ノードＭから宛先ノードＤに向かう無線リンクの伝送速度が２Ｍｂｐｓである場合を例にして説明する。前記各伝送速度は、予め各ノード間で送受されるパケットに基づいて前記リンク品質測定部２で測定され、前記隣接リンク管理テーブル５０３に登録されている。
【００２８】
送信元ノードＳからブロードキャストされるＲＲＥＱメッセージのリンク品質メトリックＱｒｅｑは「０」である。このＲＲＥＱメッセージを受信した中継ノードＭでは、前記隣接リンク管理テーブル５０３の対応レコードから前記伝送速度（５Ｍｂｐｓ）が読み出される。前記リンク品質メトリック算出部３は、前記ＲＲＥＱメッセージに登録されているリンク品質メトリックＱｒｅｑ（ここでは、「０」）と前記読み出した伝送速度の逆数（０．２）とを加算することにより、送信元ノードＳから中継ノードＭまでのリンク品質メトリック（０．２）を求める。中継ノードＭのＲＲＥＱ生成部４０１は、リンク品質メトリックＱｒｅｑが前記０．２に更新されたＲＲＥＱメッセージを生成し、これをブロードキャストする。
【００２９】
このＲＲＥＱメッセージを受信した宛先ノードＤでは、前記隣接リンク管理テーブル５０３の対応レコードから前記伝送速度（２Ｍｂｐｓ）が読み出される。前記リンク品質メトリック算出部３は、前記ＲＲＥＱメッセージに登録されているのリンク品質メトリックＱｒｅｑ（ここでは、「０．２」）と前記読み出した伝送速度の逆数（０．５）とを加算して、送信元ノードＳから宛先ノードＤまでのリンク品質メトリック（０．７）を求める。宛先ノードＤのＲＲＥＰ生成部４０２は、リンク品質メトリックＱｒｅｐとして前記０．７が登録されたＲＲＥＰメッセージを生成し、これを送信元ノードＳ宛にユニキャストする。
【００３０】
このＲＲＥＰメッセージを受信した中継ノードＭでは、当該ＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックＱｒｅｑ（ここでは、「０．７」）から、前記送信元ノードＳから中継ノードＭまでのリンク品質メトリック（０．２）を減じることで、中継ノードＭから宛先ノードＤに向かう無線リンクの品質メトリックが（０．５）であることを知り、これを前記ルーティングテーブル５０１に登録する。送信元ノードＳは、受信したＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックＱｒｅｑに基づいて、送信元ノードＳから宛先ノードＤに向かう無線リンクの品質メトリックが（０．７）であることを知り、これを前記ルーティングテーブル５０１に登録する。
【００３１】
図８は、各ノードにおいてＲＲＥＱ受信時に実行されるＲＲＥＱ受信処理の動作を示したフローチャートであり、ここでは、図９に示したように、送信元ノードＳからノードＤ宛に送信されたＲＲＥＱメッセージが、最初は宛先ノードＤに直接受信されてＲＲＥＰメッセージが返信され、その後、中継ノードＭ経由で宛先ノードＤに再び受信されてＲＲＥＰメッセージが返信される場合を例にして、各ノードにおけるＲＲＥＱ受信時の動作を説明する。
【００３２】
（１）中継ノードＭのＲＲＥＱメッセージ受信処理
【００３３】
図１０（ａ）に示したように、時刻ｔ１で送信元ノードＳからＲＲＥＱメッセージがブロードキャストされ、同図（ｂ）に示したように、時刻ｔ２で中継ノードＭにより受信されると、中継ノードＭではステップＳ１において、受信したＲＲＥＱメッセージに関するレコードが前記転送情報テーブル５０２に登録されているか否かが判定される。最初は、ＲＲＥＱメッセージの送信元アドレスＡＤｄおよび宛先アドレスＡＤｓと同一のアドレスが転送情報テーブル５０２に登録されていないのでステップＳ２へ進む。
【００３４】
ステップＳ２では、前記ＲＲＥＱメッセージに関する情報が前記転送情報テーブル５０２に登録される。このとき、当該ＲＲＥＱメッセージに登録されていたリンク品質メトリックＱｒｅｑと前記隣接リンク管理テーブル５０３で管理されているリンク品質メトリックＱｎｅｘｔとに基づいて、送信元ノードＳから自ノードまでのリンク品質メトリックが前記図７に関して説明した手順で求められ、これが転送情報テーブル５０２のリンク品質メトリック欄に登録される。
【００３５】
ステップＳ３では、ＲＲＥＱメッセージに登録されている送信元シーケンス番号Ｎｓ＿ｒｅｑとルーティングテーブル５０１の対応レコードに登録されている送信元シーケンス番号Ｎｒｔとが比較される。ここで、Ｎｒｅｑ≧ＮｒｔであればステップＳ４へ進み、Ｎｓ＿ｒｅｑ＜Ｎｒｔであれば、今回のＲＲＥＱメッセージが無視される。ステップＳ４では、前記ルーティングテーブル５０１が前記ＲＲＥＱメッセージに基づいて更新される。このとき、ルーティングテーブル５０１のリンク品質メトリック欄にはデータが登録されない。
【００３６】
ステップＳ５では、受信したＲＲＥＱメッセージの宛先が参照され、ここでは宛先が自ノード以外と判定されるのでステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、宛先までの経路情報が既にルーティングテーブル５０１に登録されているか否かが判定される。ここでは未登録と判定されるのでステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、受信したＲＲＥＱメッセージが更新されてブロードキャストされる。このＲＲＥＱメッセージでは、リンク品質メトリックＱｒｅｑが前記送信元ノードＳから自ノードまでのリンク品質メトリックに書き換えられている。
【００３７】
（２）宛先ノードＤのＲＲＥＱメッセージ受信処理
【００３８】
一方、図１０（ｃ）に示したように、前記ＲＲＥＱメッセージが時刻ｔ３で宛先ノードＤにより受信されると、ステップＳ１からＳ４までは、前記中継ノードＭの場合と同様の処理が実行される。ステップＳ５では、ＲＲＥＱメッセージの宛先が自ノードと判定されるのでステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、前記ＲＲＥＱメッセージに応答したＲＲＥＰメッセージが生成され、図１０（ｄ）に示したように、時刻ｔ４において送信元ノードＳ宛にユニキャストされる。この際、ＲＲＥＰメッセージのリンク品質メトリック欄には、前記と同様の手順で算出された送信元ノードＳから自ノードＤまでのリンク品質メトリックが登録される。
【００３９】
これと前後して、宛先ノードＤでは中継ノードＭから転送されたＲＲＥＱメッセージを受信すると、ステップＳ１では、受信したＲＲＥＱメッセージに関するレコードが転送情報テーブル５０２に既登録と判定されるのでステップＳ２１へ進む。ステップＳ２１では、このＲＲＥＱメッセージに登録されているＲＲＥＱ＿ＩＤと前記転送情報テーブル５０２の対応レコードに登録されているＲＲＥＱ＿ＩＤとが比較される。ＲＲＥＱメッセージのＲＲＥＱ＿ＩＤが転送情報テーブル５０２の対応ＲＲＥＱ＿ＩＤよりも新しければ、既登録の情報を更新するためにステップＳ２３へ進む。両者が同一であればさらにステップＳ２２へ進む。ＲＲＥＱメッセージのＲＲＥＱ＿ＩＤが転送情報テーブル５０２の対応ＲＲＥＱ＿ＩＤよりも古ければ、今回のＲＲＥＱメッセージが無視される。
【００４０】
ステップＳ２２では、当該ＲＲＥＱメッセージに既登録のリンク品質メトリックと前記隣接リンク管理テーブル５０３に既登録のリンク品質メトリックとに基づいて、送信元ノードＳから自ノードＤまでの最新のリンク品質メトリックが求められる。そして、この最新のリンク品質メトリックが、前記転送情報テーブル５０２に既登録の対応リンク品質メトリックと比較される。最新のリンク品質メトリックが既登録の対応リンク品質メトリックと同等またはそれ以上であればステップＳ２３へ進み、それ以外であれば、今回のＲＲＥＱメッセージは無視される。ステップＳ２３では、今回のＲＲＥＱメッセージに基づいて転送情報テーブル５０２の対応レコードが更新される。このとき、転送情報テーブル５０２のリンク品質メトリック欄には、送信元ノードＳから自ノードＤまでのリンク品質メトリックが登録される。
【００４１】
このように、本実施形態ではＲＲＥＱメッセージの送信元ノードから自ノードまでの転送情報を登録したＲＲＥＱ転送情報テーブルを設け、宛先ノードＤがＲＲＥＰメッセージを返信した後に、同一の送信元ノードから送信されたＲＲＥＱメッセージを再び受信すると、前回のＲＲＥＱメッセージにより確立される無線リンクの品質メトリックと今回のＲＲＥＱメッセージにより確立される無線リンクの品質メトリックとを比較する。そして、今回のＲＲＥＱメッセージにより確立される無線リンクの品質メトリックの方が優れていれば、このＲＲＥＱメッセージに応答してＲＲＥＰメッセージが再び返信される。
【００４２】
なお、前記ステップＳ６において、中継ノードＭに宛先ノードＤまでの経路情報が既に登録されていれば、前記ＲＲＰＱメッセージに応答したＲＲＥＰメッセージが生成されて送信元ノードＳ宛にユニキャストされる。この際、ＲＲＥＰメッセージのリンク品質メトリック欄には、前記転送情報テーブル５０２に登録されている、送信元ノードＳから自ノードまでのリンク品質メトリックと、ルーティングテーブル５０１に登録されている、自ノードから宛先ノードＤまでのリンク品質メトリックとの合算値が、送信元ノードＳから宛先ノードＤまでのリンク品質メトリックとして登録される。前記自ノードから宛先ノードＤまでのリンク品質メトリックは、前記図７に関して説明した手順により求められ、予め前記ルーティングテーブル５０１に登録されている。
【００４３】
次いで、前記ＲＲＥＰメッセージを受信した際の各ノードの動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
（３）送信元ノードＳのＲＲＥＰメッセージ受信処理
【００４５】
前記図１０（ｄ）に示したように、前記宛先ノードＤから返信されたＲＲＥＰメッセージが時刻ｔ４で送信元ノードＳにより受信されると、ステップＳ３１では、このＲＲＥＰメッセージに関する情報が前記ルーティングテーブル５０１に既登録であるか否かが判定される。ここでは未登録と判定されるのでステップＳ３４へ進む。
【００４６】
ステップＳ３４では、このＲＲＥＰメッセージの宛先が自ノードであるか否かが判定され、ここでは自ノードと判定されてステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、前記ＲＲＥＰメッセージに基づいてルーティングテーブル５０１にルーティング情報が新規登録される。このとき、リンク品質メトリックの欄には、前記受信したＲＲＥＰメッセージに登録されていたリンク品質メトリックＱｒｅｐがそのまま登録される。その後、図１０（ｅ）に示したように、送信元ノードＳと宛先ノードＤとを直接結ぶ経路が確立される。
【００４７】
（４）中継ノードＭのＲＲＥＰメッセージ受信処理
【００４８】
図１０（ｆ）に示したように、前記宛先ノードＤから返信されたＲＲＥＰメッセージが時刻ｔ５で中継ノードＭにより受信されると、ステップＳ３１〜Ｓ３３では、前記送信元ノードＳの場合と同様の処理が実行される。ステップＳ３４では、宛先が自ノード以外と判定されるのでステップＳ３６へ進む。ステップＳ３６では、前記ＲＲＥＰメッセージに基づいてルーティングテーブル５０１が更新される。このとき、ルーティングテーブル５０１のリンク品質メトリック欄には、前記受信したＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックＱｒｅｐから、前記転送情報テーブルの対応レコードに登録されている、送信元ノードＳから自ノードＭまでのリンク品質メトリックを減じた値が、自ノードＭから宛先ノードＤまでのリンク品質メトリックとして登録される。ステップＳ３７では、前記ＲＲＥＰメッセージが送信元ノードＳ宛に転送される。
【００４９】
（５）送信元ノードＳのＲＲＥＰメッセージ再受信処理
【００５０】
前記図１０（ｇ）に示したように、前記中継ノードＭから転送されたＲＲＥＰメッセージが時刻ｔ６で送信元ノードＳにより受信されると、ステップＳ３１では、このＲＲＥＰメッセージに関するレコードがルーティングテーブル５０１に既登録と判定されるのでステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、ＲＲＥＰメッセージに登録されている送信元シーケンス番号とルーティングテーブルの対応レコードに登録されている送信元シーケンス番号とが比較される。ＲＲＥＰメッセージの送信元シーケンス番号がルーティングテーブル５０１の送信元シーケンス番号よりも新しければ前記ステップＳ３４へ飛び、同一であればステップＳ３３進み、ＲＲＥＰメッセージの送信元シーケンス番号がルーティングテーブルの送信元シーケンス番号よりも古ければ、今回のＲＲＥＰメッセージが無視される。
【００５１】
ステップＳ３３では、ＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックと前記ルーティングテーブルの対応レコードに登録されているリンク品質メトリックとが比較される。ＲＲＥＰメッセージのリンク品質メトリック情報がルーティングテーブルのリンク品質メトリック情報よりも優れているか同様であれば前記ステップＳ３４へ進み、それ以外であれば、今回のＲＲＥＰメッセージが無視される。
【００５２】
以下同様に、ステップＳ３４では、このＲＲＥＰメッセージの宛先が自ノードであるか否かが判定され、ここでは自ノードと判定されてステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、前記ＲＲＥＰメッセージに基づいてルーティングテーブル５０１にルーティング情報が新規登録される。その後、図１０（ｈ）に示したように、送信元ノードＳと宛先ノードＤとを中継ノードＭを経由して結ぶ経路が確立される。
【００５３】
このように、本実施形態では送信元ノードＳがＲＲＥＰメッセージを受信した後、さらに別経路でＲＲＥＰメッセージを受信すると、前回のＲＲＥＰメッセージに登録されていたリンク品質メトリックと今回のＲＲＥＰメッセージに登録されていたリンク品質メトリックとが比較される。そして、今回のＲＲＥＰメッセージに登録されているリンク品質メトリックの方が優れていれば、このＲＲＥＰメッセージに基づいてルーティングテーブルが更新される。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
（１）宛先ノードでは、受信した経路要求メッセージに登録されているリンク品質メトリックと隣接リンクのリンク品質メトリックとに基づいて、この経路要求メッセージが転送された経路のリンク品質メトリックを知ることができる。したがって、複数の経路で経路要求メッセージを受信した際に、それぞれのリンク品質メトリックを比較すれば、リンク品質メトリックの優れた経路を判断できる。
（２）中継ノードには、送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを含む経路要求メッセージを転送できる。また、自ノードから他のノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録されているので、当該他のノードを宛先とする経路要求メッセージの受信した際には、自ノードから宛先ノードに至る経路のリンク品質メトリックが登録された経路応答メッセージを返信できる。
（３）送信元ノードでは、経路要求メッセージに応答して複数の経路で経路応答メッセージを受信した際に、それぞれのリンク品質メトリックを比較すれば、リンク品質メトリックの優れた経路を選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るネットワーク端末（ノード）の主要部の構成を示したブロック図である。
【図２】ＲＲＥＱメッセージのヘッダ構造を示した図である。
【図３】ＲＲＥＰメッセージのヘッダ構造を示した図である。
【図４】ルーティングテーブルの構造を示した図である。
【図５】ＲＲＥＱ転送情報テーブルの構造を示した図である。
【図６】隣接リンク管理テーブルの構造を示した図である。
【図７】リンク品質メトリックの算出方法を模式的に示した図である。
【図８】ＲＲＥＱ受信処理の動作を示したフローチャートである。
【図９】ＲＲＥＱメッセージの転送経路を示した図である。
【図１０】経路選択手順を模式的に示した図である。
【図１１】ＲＲＥＱ受信処理の動作を示したフローチャートである。
【図１２】従来の経路確立手順を模式的に示した図である。
【符号の説明】１…ネットワークＩ／Ｆ，２…リンク品質測定部，３…リンク品質メトリック算出部，４…ルーティング制御部，５…データベース，４０１…ＲＲＥＱ生成部，４０２…ＲＲＥＰ生成部，４０３…テーブル管理部，５０１…ルーティングテーブル，５０２…ＲＲＥＱ転送情報テーブル，５０３…隣接リンク管理テーブル
【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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