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CN101897160B - 通信装置及通信方法 - Google Patents

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CN101897160B
CN101897160B CN200980101368.4A CN200980101368A CN101897160B CN 101897160 B CN101897160 B CN 101897160B CN 200980101368 A CN200980101368 A CN 200980101368A CN 101897160 B CN101897160 B CN 101897160B
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

起点装置将所请求的路径数目记载到路径请求包中,各个中继装置在接收到最初的路径请求包时,根据表示该路径请求包所通过了的路径的状态的路径评价值来决定待机时间,并开始定时,从直至定时到时为止所接收到的路径请求包中,按起点装置所请求的路径数目选择路径评价值高的包,并将其进行广播。

Description

通信装置及通信方法
技术领域
本发明涉及一种搜索适合于开始通信的数据种类的路径的通信装置及通信方法,特别是涉及一种在请求通信的起点装置与作为其目的地的终点装置之间不能直接通信的情况下,搜索从起点装置到终点装置为止通过多跳来进行通信的路径的通信装置及通信方法。
背景技术
以往,在起点装置与终点装置之间不能直接通信的情况下,搜索从起点装置到终点装置为止的路径的方法有以下几种。
首先,起点装置广播指定了终点装置的路径请求包。接收到其它装置所广播的路径请求包的装置判断接收到的路径请求包中所指定的终点装置是否是本装置。在判断出终点装置不是本装置的情况下,通信装置将表示通过了本装置的情况的信息追加到路径请求包中,并将其进行广播。
如此,由于除终点装置之外的装置反复广播所接收到的路径请求包,所以路径请求包最终到达终点装置。此时,终点装置所接收的路径请求包中包括,表示从起点装置到终点装置为止通过的所有中继装置的信息。终点装置基于该表示中继装置的信息来设定路径。
然而,在接收到路径请求包的装置广播所接收到的所有路径请求包的情况下,会出现下述问题。
通常,起点装置或中继装置所广播的路径请求包,由能与发送了该路径请求包的装置直接通信的多个装置来接收。若本装置不是终点装置,接收到路径请求包的多个装置则分别广播路径请求包。因此,每当一个路径请求包被发送,就会有与直接接收该路径请求包的中继装置的数目相同数目的路径请求包被广播。
如此,在接收到路径请求包的装置广播所有接收到的路径请求包的情况下,每当路径请求包被发送,下次被发送的路径请求包的数目便会增加。其结果,增加的路径请求包增加了数据通信所使用的频带的负担,从而妨碍其它装置之间的数据通信。
作为解决上述问题的技术(例如,专利文献1),可将路径请求包所通过的路径的路径评价值记载到路径请求包中,并基于该路径评价值来限制中继装置所广播的路径请求包。在此,路径评价值是指,该路径保持连接状态的时间长度、通过该路径来进行通信的情况下能够期待的通过量等。
以下,说明在专利文献1的技术中,在搜索路径时中继装置接收到路径请求包时所进行的处理。
中继装置每当接收到路径请求包,便根据该路径请求包所通过了的路径的状态来计算路径评价值。中继装置最初接收到路径请求包时,直接广播该包。而当中继装置接收到重复接收包,则将已经广播过的路径请求包的路径评价值与重复接收包的路径评价值进行比较,其中,重复接收包是指,第二次以后接收到路径请求包、且该路径请求包所通过的路径与最初接收到的路径请求包的不同。在重复接收包的路径评价值比已经发送过的路径请求包的路径评价值高的情况下,中继装置广播重复接收包。而在重复接收包的路径评价值比已经发送过的路径请求包的路径评价值低的情况下,中继装置不广播重复接收包,并将其废弃。
但是,上述专利文献1的技术中会产生以下问题。
在中继装置重复接收到的路径请求包与已经广播过的路径请求包相比,路径评价值更高的情况下,中继装置所广播的路径请求包的数目不会减少。
因此,本发明的目的在于,提供一种即使在中继装置连续不断地重复接收路径评价值比已广播过的路径请求包更高的路径请求包的情况下,也能够将中继装置所广播的路径请求包的数目限制到一定数目以下,并且能够搜索路径评价值高的路径的通信装置及通信方法,。
【专利文献1】:日本特开2007-221790号公报(第6、16页)
发明内容
为达到上述目的,本发明具有以下特征。本发明的第一方面是,在请求通信的起点装置与作为目的地的终点装置通过多跳来进行通信的情况下,将用于制作路径的路径请求包发送给至终点装置为止的各个中继装置,该通信装置包括:接收部,从至少一个将路径请求包直接发送到本装置的前邻接中继装置接收路径请求包,该路径请求包中包括表示起点装置的信息、表示终点装置的信息、以及表示从起点装置到前邻接中继装置为止的路径状态的路径评价值;更新部,根据接收到的路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止的路径状态以及前邻接中继装置与本装置之间的路径状态,来算出从起点装置到本装置为止的路径评价值,并更新路径请求包的路径评价值;以及控制部,一接收到路径请求包,便设定包括接收时刻在内的规定待机时间,并从表示起点装置及终点装置的信息与接收到的路径请求包相同、而且在待机时间内更新过的路径请求包中,按路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包,并将所选择的规定数目的路径请求包发送给能与本装置直接通信的邻接装置。
并且,较佳的是,本发明的通信装置还包括,在多个定时测定本装置与邻接装置之间的通信所能使用的频带的测定部。在此情况下,较佳的是,路径状态包括路径上的各通信装置之间的通信所能使用的频带,该频带分别与每一个通信装置之间相对应。另外,较佳的是,更新部根据路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止的各个通信装置之间所能使用的频带、及由测定部所测定出的前邻接中继装置与本装置之间所能使用的频带,来算出在从起点装置到本装置为止的整个路径上所能使用的频带。并且,较佳的是,整个路径上能够使用的频带越大,更新部将路径评价值作为越高的值算出。
另外,较佳的是,上述测定部在多个定时测定本装置与邻接装置之间的通信所能使用的频带,并从测定出的频带中求出最小值。在此情况下,较佳的是,路径状态包括路径上的各个通信装置之间所能使用的频带的最小值。另外,较佳的是,更新部将路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止所能使用的频带的最小值与由测定部所测定出的前邻接中继装置和本装置之间所能使用的频带的最小值进行比较,从而算出从起点装置到本装置为止的整个路径上所能使用的频带的最小值。并且,较佳的是,所算出的值越大,更新部将路径评价值作为越高的值算出。
另外,较佳的是,上述测定部测定从本装置与邻接装置之间不能通信的状态转变为能够通信的状态的时间点开始到现在为止的经过时间。在此情况下,较佳的是,路径状态包括路径上的各个通信装置之间的经过时间的最小值。
另外,较佳的是,更新部将路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止的各个通信装置之间的经过时间的最小值、与由测定部所测定出的前邻接中继装置和本装置之间的经过时间进行比较,从而算出从起点装置到本装置为止的整个路径上的经过时间的最小值。
并且,较佳的是,所算出的值越大,更新部将路径评价值作为越高的值算出。
并且,较佳的是,路径状态包括路径的跳数。在此情况下,较佳的是,更新部通过对路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止的跳数加1,来算出从起点装置到本装置为止的路径的跳数。
另外,较佳的是,所算出的跳数越少,更新部将路径评价值作为越高的值算出。
并且,较佳的是,路径状态包括从起点装置到前邻接中继装置为止的路径的跳数。在此情况下,较佳的是,更新部通过对路径状态中包括的跳数加1,来算出从起点装置到本装置为止的路径的跳数。
另外,较佳的是,所算出的跳数越少,更新部将第二路径评价值作为越高的值算出。
并且,较佳的是,由更新部算出的路径评价值为相等的路径请求包在规定数目以上的情况下,控制部按第二路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包。
另外,较佳的是,控制部一接收到路径请求包,便相应于路径评价值来设定规定待机时间。并且,较佳的是,该路径评价值越低,控制部将规定待机时间设定得越长。
并且,较佳的是,与基于到目前为止接收到的路径请求包而设定了的规定待机时间的结束时刻相比,基于新接收到的路径请求包而设定的待机时间的结束时刻更早的情况下,控制部缩短规定待机时间,从而在基于新接收到的路径请求包而设定的待机时间的结束时刻发送路径请求包。
并且,较佳的是,控制部一接收到第二个以后的路径请求包,便对到目前为止已接收到的路径请求包的数目是否达到规定的阈值作出判断,在判断出已达到规定的阈值的时间点发送路径请求包。
另外,较佳的是,路径状态包括从起点装置到前邻接中继装置为止的路径的跳数。在此情况下,更新部通过对路径状态中包括的跳数加1,来进一步算出从起点装置到本装置为止的路径的跳数。另外,较佳的是,控制部判断第一条件和第二条件是否得到满足,在判断出第一条件和第二条件都得到满足的时间点发送路径请求包,其中,第一条件为:由更新部算出的跳数多于基于到目前为止已接收到的路径请求包而算出的跳数,第二条件为:基于新接收到的路径请求包而算出的路径评价值低于基于到目前为止已接收到的路径请求包而算出的路径评价值。
并且,较佳的是,控制部在判断出满足第一条件,但不满足第二条件的情况下,延长待机时间,并在基于新接收到的路径请求包而设定了的待机时间的结束时刻发送路径请求包。
另外,较佳的是,控制部在延长待机时间的情况下,在延长之前的待机时间的结束时刻发送在该时间点选择的路径请求包,并且,在延长之后的待机时间的结束时刻发送在该时间点选择的路径请求包。
此外,较佳的是,控制部将最初接收到的路径请求包立即发送给邻接装置,在待机时间结束后,从表示起点装置及终点装置的信息与最初接收到的路径请求包相同的其它路径请求包中,按路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包。
另外,较佳的是,控制部将选择了的路径请求包中所记载的信息汇总记载到一个路径请求包中。
另外,较佳的是,起点装置还将表示路径数目的信息记载到路径请求包中,并且规定数目为路径数目。
另外,较佳的是,控制部废弃在规定待机时间的结束时刻经过之后接收到的路径请求包。
本发明的第二个方面是,在请求通信开始的起点装置与作为目的地的终点装置通过多跳来进行通信的情况下,将用于制作路径的路径请求包发送给至终点装置为止的各个中继装置的通信方法,该方法为:从至少一个将路径请求包直接发送到本装置的前邻接中继装置接收路径请求包,该路径请求包中记载了表示起点装置的信息、表示终点装置的信息、以及从起点装置到前邻接中继装置为止的路径状态;根据接收到的路径请求包中所记载的、从起点装置到前邻接中继装置为止的路径状态以及前邻接中继装置与本装置之间的路径状态,来算出表示从起点装置到本装置为止的路径状态的路径评价值,并记载从起点装置到本装置为止的路径状态,以更新路径请求包;一接收到路径请求包,便设定规定待机时间,并从表示起点装置及终点装置的信息与接收到的路径请求包相同、而且在待机时间内接收到的路径请求包中,按路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包,并将所选择的规定数目的路径请求包发送给能与本装置直接通信的邻接装置。
发明效果:
根据本发明,基于所接收到的路径请求包来设定规定的待机时间,并从表示起点装置及终点装置的信息与所接收到的路径请求包相同、且是在待机时间内接收到的路径请求包中,选择规定数目的由更新部更新过的路径评价值较高的路径请求包,并将所选择的路径请求包发送给邻接装置。这样一来,可以减少为制作路径而发送的路径请求包的数目,在减少频带使用的同时,能够在规定的起点装置与规定的终点装置之间,制作表示路径状态的路径评价值较高的路径。
附图说明
图1是第一实施方式中的通信装置的功能方框图。
图2是表示测定值管理表的图。
图3是表示路径请求包的帧格式的图。
图4是表示重复管理表的图。
图5是表示第一实施方式中的通信装置的路径请求包发送处理的流程图。
图6是表示起点装置的路径请求包生成处理的流程图。
图7是表示第一实施方式中的通信装置的路径请求包接收处理的流程图。
图8是表示第一实施方式中的评价标准值更新、路径评价值计算处理的流程图。
图9是第一实施方式的网络构成图。
图10是表示第一实施方式中通信装置901向通信装置904请求数据通信并进行路径搜索的情况的序列图。
图11是第二实施方式中的通信装置的功能方框图。
图12是表示第二实施方式中的通信装置的路径请求包接收处理的流程图。
图13是表示第二实施方式中的评价标准值更新、路径评价值计算处理的流程图。
图14是表示通信装置的定时变更处理的流程图。
图15是第二实施方式的网络构成图。
图16是表示第二实施方式中通信装置901向通信装置904请求数据通信并进行路径搜索的情况的序列图。
图17是第三实施方式中的通信装置的功能方框图。
图18是表示第三实施方式中的通信装置的路径请求包接收处理的流程图。
图19是表示第三实施方式中的通信装置的路径请求包发送处理的流程图。
图20是第三实施方式的网络构成图。
图21是第三实施方式中通信装置901向通信装置904请求数据通信并进行路径搜索的情况的序列图。
图22是表示通信装置的硬件构成的硬件图。
符号说明
101 接收部
102 测定部
103 更新部
104 重复检测部
105 比较部
106 包保存部
107 定时部
108 包废弃部
109 发送部
901-906 通信装置
2201 存储器
2202 CPU(中央处理器)
2203 网络接口
具体实施方式
(第一实施方式)
本实施方式中,请求开始通信的起点装置在搜索适合于要开始通信的数据种类的路径时,不是广播中继装置中所接收到的所有路径请求包,而是只广播起点装置所设定的数目的、通过了路径评价值高的路径的路径请求包。路径评价值是指选择路径请求包时所使用的参数,对于从起点装置分别通过不同的路径到达各个中继装置的多个路径请求包而言,是表示各个路径请求包所通过的路径的状态的值。
在说明本发明的第一实施方式所涉及的通信装置的功能之前,为了便于说明,首先用图3来说明路径请求包的格式。
图3是路径请求包的数据格式图。路径请求包301由终点地址302、起点地址303、路径请求包号码304、请求路径数目305、条件标识符306、评价标准值307、中继装置地址308以及评价用测定值309构成。
终点地址302表示作为起点装置请求通信的通信连接目的地的终点装置的地址。起点地址303表示起点装置的地址。路径请求包号码304是用于识别从同一起点装置发送来的路径请求包的值。
请求路径数目305是起点装置所设定的路径数目,被设定为“1”以上的整数。但是,在终点装置将路径回复给起点装置时,由于没有要请求的路径,所以请求路径数目被设定为“0”。
条件标识符306是确定搜索路径的条件的参数,由起点装置设定。各个通信装置根据条件标识符306来变更选择的条件。本实施方式中,作为条件标识符的一例,举出以下六种。
条件标识符“1”:根据最新的通信状态,搜索频带为最大的路径的条件。
条件标识符“2”:根据过去的通信状态的履历,搜索保证频带的最小值为一定值以上的路径的条件。
条件标识符“3”:搜索从起点装置发送来的包到达终点装置为止的延迟为最小的路径的条件。
条件标识符“4”:搜索跳数为最小的路径的条件。
条件标识符“5”:根据最新的通信状态,搜索保证该路径上的各个中继装置之间的通信持续时间为一定值以上的路径的条件。
条件标识符“6”:根据过去的通信状态的履历,同时搜索保证频带的最小值为一定值以上的路径和跳数为最小的路径的条件。
评价标准值307是基于条件标识符306的设定值而计算出来的值。该值用于路径评价。评价标准值307用于对具有相同的起点地址303和路径请求包号码304的路径请求包所通过了的多个路径进行比较。例如,在条件标识符被设定为“1”的情况下,评价标准值307是基于路径上的各个中继装置之间的最新的通信状态而推测出的、从起点装置到本装置为止的通信频带。
在条件标识符被设定为“2”的情况下,评价标准值307是在过去的一定时间段在路径上的各个中继装置之间测定到的频带的最小值中、路径上的最小值。
在条件标识符被设定为“3”的情况下,评价标准值307是起点装置发送路径请求包的时刻。在此情况下,通过预先使网络内的所有装置的时钟同步,各个装置可以根据路径请求包到达的时刻与评价标准值307的时刻之间的时间差来选择路径请求包。
在条件标识符被设定为“4”的情况下,评价标准值307是自起点装置起的跳数。
在条件标识符被设定为“5”的情况下,评价标准值307是,从路径上的各个中继装置之间不能通信的状态转变为能够通信的状态的最新的时间点开始到现在为止的通信持续时间中、路径上的最小值。
并且,如条件标识符被设定为“6”的情况那样,在同时搜索分别满足互不相同的条件的多种路径的情况下,路径请求包301具有多个评价标准值307。图3中,多个评价标准值307被表示为,评价标准值(1)、评价标准值(2)等。在条件标识符被设定为“6”的情况下,评价标准值(1)是跳数,而评价标准值(2)是过去的一定时间段在路径上的各个中继装置之间所测定到的频带的最小值中、路径上的最小值。由此,可以仅通过一次路径搜索来同时设定分别满足互不相同的多个条件的多个路径。
中继装置地址308是,在该路径请求包所通过了的从起点装置到本装置为止的路径上存在的中继装置的地址。评价用测定值309是,表示在各个中继装置与其前邻接(前1跳)中继装置之间所测定到的通信的状态的信息。每当路径请求包被各个中继装置分别中继,中继装置地址308和评价用测定值309便被追加。为了便于处理,较佳的是,将该评价用测定值309对应于评价标准值307记载到路径请求包301中。图3中,与作为多个评价标准值307的评价标准值(1)、评价标准值(2)相对应的评价用测定值309,分别被表示为评价用测定值(1)、评价用测定值(2)。
如上所述的路径请求包,不仅在起点装置进行路径搜索时被使用,在终点装置将路径回复给起点装置时也被使用。在后述的说明中,终点装置将路径回复给起点装置的路径请求包被称为回复用路径请求包。该回复用路径请求包的格式,除了路径请求包的起点地址和终点地址被调换、以及请求路径数目被设定为“0”之外,与上述格式相同。
下面,对本发明的第一实施方式所涉及的通信装置的功能构成进行详细说明。图1是本发明的第一实施方式所涉及的通信装置的功能方框图。参照图1可知,本实施方式的通信装置包括接收部101、测定部102、更新部103、重复检测部104、比较部105、包保存部106、定时部107、包废弃部108及发送部109。
接收部101从通过各种通信方式接收到的数据包中,将路径请求包输出给更新部103。测定部102测定计算路径评价值所需的信息,并更新测定值管理表201(详情后述)。本实施方式中,计算路径评价值所需的信息是指,邻接装置(能与本装置直接通信的装置)与本装置之间的通信频带、以及从本装置与邻接装置之间不能通信的状态转变为能够通信的状态的最新的时间点开始到现在为止的通信持续时间。测定部102测定设置于能与本装置直接通信的位置上的邻接装置所发送的、包括路径请求包以外的包在内的包的接收功率,从而推测发送了该包的邻接装置与本装置之间的通信频带。在此所说的频带是指,例如,PHY(Physical Layer,物理层)速率、MAC(MediaAccess Control,媒体访问控制)速率、通过量等表示数据的通信速度的参数。另外,发送部109按一定间隔或者任意的定时来发送表示本装置在网络上存在的情况的Hello包,从而通过接收该包来测定通信持续时间。如上所述,所测定的频带、通信持续时间分别被保存于测定值管理表201中。
图2是表示测定值管理表的一例的图。测定值管理表201中,对应于每一个邻接装置,具有邻接装置地址202、最新测定值203、保存测定值204、平均测定值205及最小测定值206。邻接装置地址202是所接收到的包的帧头中记载的发送了该包的邻接装置的地址。最新测定值203是在各个邻接装置与本装置之间由测定部102测定到的测定值中的最新的值。保存测定值204是在邻接装置与本装置之间由测定部102测定到的测定值中按新的顺序保存了一定个数的值。并且,可以根据频带的变动频度及/或频带推测所要求的精度等,来变更作为保存测定值204来保存的测定值的个数。另外,对于各邻接装置而言,作为保存测定值204来保存的测定值的个数也可以互不相同。平均测定值205是作为保存测定值204来保存的一定个数的测定值的平均值。最小测定值206是作为保存测定值204来保存的一定个数的测定值的最小值。例如,在频带的最小值作为最小测定值206被保存的情况下,该值是当通信装置之间的传输通道状态最差时,能够在多大程度上保证频带这样的指标。另外,最小测定值206不必是作为保存测定值204来保存的频带的最小值,也可以是在一定时间段推测出的测定值的最小值。
更新部103在路径请求包是该通信装置过去发送的包的情况下,将该路径请求包输出给包废弃部108进行废弃。而在该路径请求包不是该通信装置过去发送的包的情况下,更新部103将测定部102的测定结果加入,以更新路径请求包,并算出路径评价值。关于路径请求包更新处理和路径评价值计算处理,将在后述中详细说明。更新部103更新路径请求包之后,将该路径请求包和该路径评价值输出给重复检测部104。
重复检测部104基于重复管理表(详情后述),来判断由更新部103输出的路径请求包是否是重复接收。作出判断之后,重复检测部104将重复接收的路径请求包以及其路径评价值输出给比较部105,而将除此之外的路径请求包和其路径评价值输出给定时部107。
图4是表示重复管理表的图。重复管理表401中,对应于每个起点装置,保存着起点地址402、路径请求包号码403及定时状态404。起点地址402中包含有接收到的路径请求包中包含的起点装置的地址。路径请求包号码403中包含有所接收到的路径请求包中包含的路径请求包号码。定时状态404中包含着表示处于定时部107(详情后述)设定的定时计时中、还是定时到时的信息。有关利用了重复管理表401的、重复检测部104的判断处理动作的详情将于后述。
比较部105参照由重复检测部104输出了的路径请求包的路径评价值及由包保存部106(详情后述)所保存的所有路径请求包的路径评价值,来判断是将由重复检测部104输出了的路径请求包和其路径评价值输出给包保存部106,还是输出给包废弃部108进行废弃。有关比较部105的动作的详情将于后述。
包保存部106保存由比较部105和定时部107输出了的路径请求包。并且,最好将该路径请求包的路径评价值一并进行保存。在所保存的路径请求包的数目比路径请求包中包含的请求路径数目305大的情况下,更新被保存的路径请求包中路径评价值最小的包。并且,在多个起点装置正在发送路径请求包时,对各个起点地址,确保保存路径请求包的领域。
定时部107根据由重复检测部104所输出的路径请求包中包含的条件标识符306和该包的路径评价值,来算出从接收到该路径请求包开始到发送保存于包保存部106中的路径请求包为止的待机时间。路径请求包的路径评价值越高,将待机时间计算得越短。另外,待机时间可以是将前进一个跳所需的时间加上与路径评价值成比例的值、与路径评价值成反比例的值、或者相应于路径评价值的台阶状的值之后的时间,以使各个装置能够接收到多于地越过中继装置1个跳的路径请求包。
定时部107算出待机时间之后,开始进行将该待机时间作为定时长度的定时。其后,定时部107将路径请求包输出给包保存部106。然后,当待机时间结束时,定时部107使发送部109发送路径请求包。有关定时部107的动作详情将于后述。
包废弃部108废弃由更新部103、重复检测部104和比较部105输出了的路径请求包。
发送部109通过各种通信方式来发送数据包。但是,相应于本装置是起点装置、中继装置、终点装置中的哪一个,发送部109进行不同的处理。在本装置是起点装置的情况下,发送部109新生成路径请求包并将其进行广播。在本装置是中继装置的情况下,当定时一到时发送部109便广播由包保存部106保存的包。而在本装置是终点装置的情况下,发送部109交换路径请求包的终点地址和起点地址,生成请求路径数目被设定为“0”的回复用路径请求包。然后,发送部109用与原来的路径请求包被中继的路径相反的路径,将所生成的回复用路径请求包由单播回复给起点装置。
对于如上所述那样构成的通信装置,用图5至图8来说明其动作。首先,说明直到各个装置发送路径请求包为止的一系列处理。图5是表示该处理的流程图。
首先,通信装置判断有无表示产生了本装置与其它装置进行通信的必要性的通信请求(步骤501)。通信装置若判断为有通信请求,则生成路径请求包以搜索路径(步骤502)。
图6是表示步骤502中的路径请求包生成处理的流程图。首先,发送部109将作为通信连接目的地的终点装置的地址设定为要新生成的路径请求包的终点地址,将自己的地址设定为起点地址(步骤601)。其次,发送部109从重复管理表401中获取起点地址402为自己的地址的路径请求包号码403。然后,发送部109将对已获取的号码进行了递增(increment)的值设定为要新生成的路径请求包的路径请求包号码304(步骤602)。然后,发送部109对重复管理表401的路径请求包号码403进行递增,并更新重复管理表401(步骤603)。其后,发送部109相应于网络的规模来设定请求路径数目305(步骤604)。并且,发送部109相应于要通信的数据种类来设定条件标识符306(步骤605)。最后,发送部109相应于条件标识符来准备所需数目的评价标准值307的领域,对步骤601至步骤605中尚未设定的参数,用“0”、路径请求包的发送时刻等来进行初始化处理(步骤606)。
当在步骤502中生成了路径请求包,发送部109便广播该路径请求包(步骤503),并执行步骤501的处理。
下面,说明各个装置接收到路径请求包之后的一系列处理。图7是表示该处理的流程图。
首先,接收部101判断接收到的数据包是否是路径请求包(步骤701)。在接收到的数据包不是路径请求包的情况下(步骤701的否),接收部101反复进行步骤701的处理,直到接收到路径请求包为止。而在接收部101接收到的数据包是路径请求包的情况下(步骤701的是),依次执行以下处理。
更新部103判断在所接收到的路径请求包中包含的起点地址303或者中继装置地址308中是否存在自己的地址(步骤702)。在起点地址303或者中继装置地址308中存在自己的地址的情况下(步骤702的是),更新部103判断为,所接收到的路径请求包是以前已经通过了本装置的、或者是由本装置生成的,因而将该路径请求包输出给包废弃部108进行废弃(步骤713)。而在起点地址303或者中继装置地址308中不存在自己的地址的情况下(步骤702的否),更新部103判断为,所接收到的路径请求包不是以前已经通过了本装置的,而对该路径请求包进行以下更新处理。
接收到路径请求包之后,更新部103更新路径请求包中包含的评价标准值,并算出路径评价值(步骤703)。有关该评价标准值的更新处理和路径评价值的计算处理将于后述。
其次,重复检测部104从重复管理表401获取与更新部103所输出的路径请求包中包含的起点地址303相对应的路径请求包号码403。然后,重复检测部104判断更新部103所输出的路径请求包的路径请求包号码304是否小于所获取的路径请求包号码403(步骤704)。由于在路径请求包号码304小于路径请求包号码403的情况下(步骤704的是),所接收到的路径请求包是在过去的路径搜索中使用过的,所以重复检测部104将该路径请求包输出给包废弃部108进行废弃(步骤713)。
在路径请求包号码304不小于路径请求包号码403的情况下(步骤704的否),重复检测部104判断路径请求包号码304是否等于路径请求包号码403(步骤705)。在路径请求包号码304不等于路径请求包号码403,即路径请求包号码304大于路径请求包号码403的情况下(步骤705的否),重复检测部104判断为,所接收到的路径请求包是最初接收到的。然后,重复检测部104将重复管理表401的路径请求包号码403更新为所接收到的路径请求包中包含的路径请求包号码304的值(步骤706)。接着,定时部107基于由重复检测部104输出了的路径请求包的条件标识符306和其路径评价值来算出待机时间(步骤707)。然后,定时部107将重复管理表401的定时状态更新为“定时计时中”,并开始进行设定了所算出的待机时间的定时计时(步骤708)。其后,包保存部106保存所接收到的路径请求包(步骤711)。并且,包保存部106对保存路径数目进行递增(步骤712)。步骤712结束之后,执行步骤701的处理。
而在路径请求包号码304等于路径请求包号码403的情况下(步骤705的是),重复检测部104判断为,所接收到的路径请求包是重复接收的,并进一步判断在重复管理表401中保存的定时状态404是“定时计时中”还是“定时到时”(步骤709)。在定时状态404是“定时到时”的情况下(步骤709的“定时到时”),重复检测部104将所接收到的路径请求包输出给包废弃部108进行废弃(步骤713)。路径请求包被废弃后,执行步骤701的处理。
在定时状态404为“定时计时中”的情况下(步骤709的“定时计时中”),比较部105将所接收到的路径请求包的路径评价值与由包保存部106所保存的路径请求包的路径评价值进行比较(步骤710)。
在判断为所接收到的路径请求包中包含的路径评价值比包保存部106所保存的路径请求包的路径评价值中的任一个值都小的情况下(步骤710的是),比较部105判断包保存部106所保存的路径请求包的数目是否小于所接收到的路径请求包中包含的请求路径数目(步骤714)。在判断为包保存部106所保存的路径请求包的数目等于该请求路径数目的情况下(步骤714的否),比较部105将所接收到的路径请求包输出给包废弃部108进行废弃(步骤713)。相反,在判断为包保存部106所保存的路径请求包的数目小于该请求路径数目的情况下(步骤714的是),比较部105将所接收到的路径请求包输出给包保存部106,包保存部106保存该路径请求包(步骤711)。并且,包保存部106对于保存路径数目进行递增(步骤712)。步骤712结束之后,返回路径请求包接收处理(步骤701)。
另一方面,在判断为所接收到的路径请求包中包含的路径评价值大于包保存部106所保存的路径请求包的路径评价值中的任一个值的情况下(步骤710的否),比较部105判断包保存部106所保存的路径请求包的数目是否小于所接收到的路径请求包中包含的请求路径数目(步骤715)。比较部105在判断为包保存部106所保存的路径请求包的数目小于请求路径数目的情况下(步骤715的是),包保存部106保存该路径请求包(步骤711),并对保存路径数目进行递增(步骤712)。然后,执行步骤701的处理。而在比较部105判断为包保存部106所保存的路径请求包的数目等于请求路径数目的情况下(步骤715的否),将所接收到的路径请求包输出给包保存部106,包保存部106将所保存着的路径请求包中评价标准值307为最小的路径请求包改写成所接收到的路径请求包(步骤716)。步骤716结束之后,执行步骤701的处理。
下面,用图8来说明更新部103在步骤703中所执行的评价标准值的更新处理和路径评价值的计算处理的详细内容。
首先,更新部103通过下述方法中的任一个方法来获取与所接收到的路径请求包相关的前邻接中继装置地址(步骤800)。
方法1:获取在路径请求包内记载着的中继装置地址308中的最末尾记载着的中继装置地址。
方法2:在本装置是第一个中继装置的情况下,不是获取中继装置地址308而是获取起点地址303。
方法3:在包帧头中包含有发送了该路径请求包的装置的地址的情况下,获取该地址作为前邻接中继装置地址。
其次,更新部103获取所接收到的路径请求包中包含的条件标识符306(步骤801)。然后,更新部103在所接收到的路径请求包中包含的中继装置地址308中追加自己的地址(步骤802)。其后,更新部103相应于所接收到的路径请求包中包含的条件标识符306的值,来切换以后的处理(步骤803)。
在条件标识符被设定为“1”的情况下,更新部103从测定值管理表201获取有关与前邻接中继装置地址相同的邻接装置地址202的频带的最新测定值203(步骤805)。其次,更新部103将所获取的最新的测定值203追加到所接收到的路径请求包的最后的评价用测定值(1)中(步骤806)。然后,更新部103使用所接收到的路径请求包中包含的所有评价用测定值来算出整个通过路径的频带(步骤807)。整个通过路径的频带是通过求出路径请求包中包含的所有评价用测定值(1)的倒数,并求出其总和的倒数来计算的。然后,更新部103将所接收到的路径请求包的评价标准值(1)更新为所算出的频带(步骤808)。最后,基于评价标准值(1)来算出路径评价值(步骤809)。在此情况下,更新部103将评价标准值307的值、或者对该值进行了规格化(normalization)之后的值等作为路径评价值算出。由此,结束评价标准值更新、路径评价值计算处理。
在条件标识符被设定为“2”或者“5”的情况下,更新部103从测定值管理表201获取有关与前邻接中继装置地址相同的邻接装置地址202的最小测定值206(步骤810)。其次,更新部103获取所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(1)(步骤811)。然后,更新部103将所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(1)与最小测定值206进行比较(步骤812)。在判断为最小测定值206小于评价标准值(1)的情况下(步骤812的是),更新部103将评价标准值(1)更新为最小测定值206的值(步骤808)。而在判断为最小测定值206大于评价标准值307的情况下,则不更新评价标准值(1)。然后,更新部103将评价标准值(1)的值、或者对该值进行了规格化之后的值等作为路径评价值算出(步骤809)。由此,结束评价标准值更新、路径评价值计算处理。
在条件标识符被设定为“3”的情况下,更新部103将路径请求包到达了本装置的时刻与评价标准值的时刻之间的时间差、或者对该时间差进行了规格化之后的值等作为路径评价值算出(步骤809),并结束处理。
在条件标识符被设定为“4”的情况下,更新部103获取所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(1),并对该值进行递增(步骤804)。然后,更新部103将评价标准值(1)更新为递增之后的值(步骤808)。其次,更新部103将跳数越小而越大的值、例如跳数的倒数或者对该倒数进行了规格化之后的值等作为路径评价值算出(步骤809),并结束处理。
在条件标识符被设定为“6”的情况下,更新部103对所接收到的路径请求包中包含的评价标准值307中的评价标准值(1)进行递增(步骤813)。其次,更新部103从测定值管理表201获取有关与前邻接中继装置地址相同的邻接装置地址202的最小测定值206(步骤814)。然后,更新部103获取所接收到的路径请求包中包含的评价标准值307中的评价标准值(2)(步骤815),并将最小测定值206与评价标准值(2)进行比较(步骤816)。在判定为最小测定值206小于评价标准值(2)的情况下(步骤816的是),更新部103将评价标准值(2)更新为最小测定值206(步骤808)。然后,更新部103算出与更新之后的评价标准值(1)、评价标准值(2)相对应的路径评价值(1)、路径评价值(2)(步骤809),并结束处理。而在判定为最小测定值206大于所述评价标准值(2)的情况下(步骤816的否),更新部103算出与评价标准值(1)对应的路径评价值(1)、与原来的评价标准值(2)对应的路径评价值(2)(步骤809),并结束处理。
另一方面,通信装置在判断为没有通信请求的情况下(步骤501的否),判断包保存部106所保存的路径请求包中有无定时到时的路径请求包(步骤511)。通信装置在判断为没有定时到时的路径请求包的情况下(步骤511的否),执行步骤501的处理。而通信装置在判断为有定时到时的路径请求包的情况下(步骤511的是),执行步骤512的处理。
通信装置在判断为有定时到时的路径请求包的情况下,判断该路径请求包的终点地址是否是自己的地址(步骤512)。在判断为该终点地址是自己的地址的情况下(步骤512的是),通信装置生成用于向起点装置回复路径的回复用路径请求包(步骤513)。该回复用路径请求包的生成处理如下所述。首先,通信装置对于上述终点地址是自己的地址的路径请求包,调换终点地址和起点地址。其次,通信装置将该路径请求包的请求路径数目设定为“0”。
生成了回复用路径请求包,通信装置便将重复管理表401的定时状态404更新为“定时到时”(步骤514)。然后,通信装置将回复用路径请求包用单播进行发送(步骤515),并执行步骤511的处理。
而在判断为该终点地址不是自己的地址的情况下(步骤512的否),通信装置将重复管理表401的定时状态404更新为“定时到时”(步骤516)。其次,通信装置将包保存部106中保存的路径请求包进行广播发送(步骤517),并执行步骤511的处理。
下面,用图9和图10来说明作为本实施方式的具体例而应用到电力线通信(Power Line Communication,以下称为“PLC”)网络的例子。但是,下述所公开的全部或者一部分也可以应用于诸如无线网络等其它网络形式。
图9是表示本实施例中的网络的构成的图。本实施方式的网络由通信装置901-906构成。为了便于说明,将通信装置901-906对应符号的顺序,按字母顺序称为节点A-节点F。并且,将通信装置901-906的各个地址对应符号的顺序,按字母顺序作为A-F。PLC网络中,各个通信装置指的是PLC调制解调器,各自与其它装置之间进行声音、动画或者一般数据等的通信。
PLC网络中,所有通信装置通过电力线在物理上互相连接。因此,在电力线上传输的数据信号会受到距离衰减、噪音的影响,因通信装置的组合而不能直接通信的情况也存在。图9表示,能够直接通信的装置之间用实线连接着。此外,在每条实线上标记的数值表示实线所连接的2个装置之间进行通信时所能期待的最新的频带。
下面,以节点A与不能直接通信的节点D之间开始数据通信的情况为例来进行说明。在此,将节点A叫做起点节点,将节点D叫做终点节点。
节点A指定与要进行通信的数据的种类相应的条件,并搜索路径。本实施方式中,作为与数据的种类相应的条件的一例,采用下述条件。音声数据的场合,采用起点节点至终点节点之间延迟最小、或者跳数最小这样的条件。动画数据的场合,采用路径的最小保证频带最大这样的条件。一般数据的场合,采用路径的频带最大、或者通信持续时间长这样的条件。
图10是在本实施方式中,节点A向节点D请求数据通信、并且节点A搜索至节点D的路径时的序列图。图10中,在方框中显示的“发送”和“接收”表示在各个节点的发送、接收处理和其识别号码,而彼此之间的虚线箭头表示路径请求包由广播发送的情况。在虚线箭头上用方框围起来的符号和数字表示被发送的路径请求包的内容,分别表示从起点节点到该节点为止已通过的节点的地址(以后称为通过节点地址)和其路径的评价标准值。此外,位于路径请求包的发送目的地的记号×表示该节点的更新部103、重复检测部104、比较部105中的任一个部废弃了所接收到的路径请求包的情况。另外,如标记说明所示那样,在各个节点的路径请求包的接收至发送之间的粗实线表示待机时间。并且,在各个节点的表示接收之处的左下方,用方框围起来表示各个节点所接收并更新了的路径请求包和事先接收到并由包保存部106保存的路径请求包这两者的通过节点地址和更新后的评价标准值。其中,更新后由包保存部106保存的路径请求包用实线框围着表示,而更新后被废弃的路径请求包则用点线方框围着表示。最后,从作为终点节点的节点D出发的点划线的箭头表示将回复用路径请求包用单播回复给起点节点的情况。
在产生了通信开始请求时,节点A基于图6所示的处理,来制作路径请求包,并将其发送给其它节点。下面,假设对于节点A所发送的路径请求包,请求路径数目被设定为“1”、条件标识符被设定为“1”、所发送的路径请求包号码被设定为“120”,来进行详细说明。
若节点A发送(发送1)路径请求包,则节点B、F、C接收(接收1、接收2、接收3)该路径请求包。节点B、F、C对于所接收到的路径请求包,基于图8所示的方法来更新评价标准值,并算出路径评价值。首先,由于所接收到的路径请求包的条件识别符被设定为“1”,所以节点B、F、C从图2的测定值管理表201获取最新测定值203,该最新测定值203是有关与地址A即节点A的地址相同的邻接装置地址202的频带的值。在此,由于各个节点之间的最新频带如图9所示的那样,所以节点B所获取的最新频带为100,节点C所获取的最新频带为5,节点F所获取的最新频带为50。其次,节点B、F、C根据所获取的最新频带,算出评价标准值和路径评价值。在此,由于所接收到的路径请求包是最初接收到的,并且该包的条件识别值被设定为“1”,所以算出的评价标准值和路径评价值与最新测定值203相同。其后,节点B对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“B、100”,并将评价标准值更新为“100”(“接收1”的左下方)。同样,节点F对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“F、50”,并将评价标准值更新为“50”(“接收2”的左下方)。节点C对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“C、5”,并将评价标准值更新为“5”(“接收3”的左下方)。
另外,节点B、F、C将“A”作为起点地址402、将“120”作为路径请求包号码403记忆到重复管理表401中。并且,节点B、F、C相应于如上所述那样算出的路径评价值,来决定直至发送路径请求包为止的待机时间,并设定该待机时间的定时。在此,由于路径评价值越高所设定的待机时间越短,所以按节点B、F、C的顺序从短到长地设定待机时间。
下面,说明定时到时的节点发送路径请求包,其它节点接收第二个以后的路径请求包时的处理。
定时最先到时的节点B广播(发送2)所保存的路径请求包。节点B所发送的路径请求包中,中继装置地址和评价用测定值被设定为“B、100”、评价标准值被设定为“100”。
节点A接收(接收100)该路径请求包,但是由于所接收到的路径请求包中包含的起点地址是自己的地址,所以废弃所接收到的路径请求包。通过该处理,既能防止生成环路径,又能避免多余的路径请求包被广播。另外,由于节点A不进行诸如路径评价值的比较等不必要的判断,所以能减轻处理负荷。
另一方面,节点F、C、E也接收到(接收4、5、6)该路径请求包,但是由于所接收到的路径请求包的中继装置地址不包含自己的地址,所以基于图8所示的方法来更新路径请求包。
由于所接收到的路径请求包是最初的路径请求包,所以节点E通过与上述相同的处理,对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“E、50”,并将评价标准值更新为“33”(“接收6”的左下方)。然后,相应于所算出的待机时间来设定定时。
节点F从图2的测定值管理表201获取最新测定值203(100),该最新测定值203是有关与节点B即前邻接中继装置的地址(地址B)相同的邻接装置地址202的频带的值。并且,节点F根据该测定值(100)和记载到评价用测定值309中的节点A与节点B之间的频带(100),来求出各自的倒数之和(1/100+1/100=1/50),并将其倒数(50)作为新的评价标准值算出。并且,由于该包的条件识别值被设定为“1”,所以节点F也将路径评价值作为50算出。然后,节点F对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“F、100”,并将评价标准值更新为“50”(“接收4”的左下方)。
其后,由于所接收到的路径请求包的路径请求包号码304(120)与重复管理表401的路径请求包号码403(120)是同一个号码,所以节点F确认所接收到的路径请求包是重复接收的。在此情况下,节点F将最初接收到并保存着的路径请求包的路径评价值(50)与第二次接收到的路径请求包的路径评价值(50)进行比较。由于请求路径数目被设定为“1”,所以节点F需要保存路径评价值较大的路径请求包,而废弃路径评价值较小的路径请求包,但是这两个路径请求包具有相等的路径评价值。于是,节点F将这些路径请求包中跳数较少的路径请求包、即最初接收到的路径请求包直接保存,而废弃第二次接收到的路径请求包(“接收4”的左下方)。如此,在路径评价值相同的路径有多个的情况下,通过选择跳数较少的路径,能够减少从起点节点向终点节点的进行通信时对包进行中继的次数,缩短从起点节点发送出的数据到达终点节点为止的延迟时间。
同样,节点C对所接收到的路径请求包的中继装置地址和评价用测定值追加“C、11”,并将评价标准值更新为“10”(“接收5”的左下方)。在节点C,第二次接收到的路径请求包的路径评价值(10)大于第一次接收到并保存着的路径请求包的路径评价值(5)。因此,节点C保存中继装置地址和评价用测定值为“B、100”、“C、11”,评价标准值为“10”的第二次接收到的路径请求包(“接收5”的左下方)。
其后,定时第二个到时的节点F广播(发送3)所保存的路径请求包,该包的中继装置地址和评价用测定值为“F、50”、评价标准值为“50”。节点A接收到(接收101)该路径请求包后,由于所接收到的路径请求包包含自己的地址,所以废弃该路径请求包。节点C、E接收到(接收7、接收8)该包,便将要保存的包更新为所接收到的路径请求包。由于节点B在定时到时之后才接收到(接收102)路径请求包,所以废弃该包。由此,各个节点废弃在定时到时之后接收到的路径请求包,从而能减轻各个装置的处理负荷。并且,下一个中继装置不用在定时到时之后对起点地址和终点地址相同的路径请求包进行处理。
通过反复进行如上所述的处理,作为终点装置的节点D在定时到时时,保存着中继装置地址和评价用测定值为“F、50”“E、200”“D、200”,评价标准值为“33”的第二次接收到的路径请求包(“接收10”的左下方)。节点D调换该包的终点地址和起点地址,生成将请求路径数目设定为“0”的回复用路径请求包,并通过与原来的路径请求包被中继的路径相反的路径将其用单播发送(发送6)给起点节点。如此,通过使终点节点将最终决定了的路径请求包回复给起点节点,来设定通信路径。
综上所述,根据第一实施方式,定时部107基于第一个路径请求包的接收来设定规定待机时间,重复检测部104判断在待机时间内接收到的路径请求包中是否有重复接收到的路径请求包。在重复接收的情况下,比较部105按请求路径数目选择路径评价值较高的路径请求包。然后,发送部109将所述选择出的路径请求包发送给邻接装置。由此,既可以减少为搜索路径而发送的路径请求包的数目,从而减小频带的使用量,又可以在起点装置与终点装置之间,得到表示路径状态的路径评价值较高的路径。
另外,定时部107相应于基于所接收到的路径请求包而算出的路径评价值来设定待机时间。由此,由于可以分散各个装置发送路径请求包的定时,所以与固定了待机时间的场合相比,能够降低各个装置所发送的路径请求包发生冲突的可能性。
此外,基于最初接收到的路径请求包而算出的路径评价值越低,定时部107将待机时间设定得越长。由此,可以使各个装置在与起点装置之间的路径评价值较低的情况下,经由路径评价值较高的路径来接收其它路径请求包的可能性增大,从而使得各个装置更加准确地搜索路径评价值较高的路径。
另外,起点装置可以设定路径请求包的请求路径数目,中继装置按路径请求数目来发送路径请求包。由此,在诸如传输通道频繁地发生变化的情况下,可以增加起点装置制作的路径的数目,从而减小所有路径都不能通信的可能性。与此相反,若非上述情况之下,可以减少起点装置制作的路径的数目,从而限制为制作路径而发送的包的数目。因此,可以在确保稳定的通信的同时,抑制频带的使用量。
另外,对路径请求包的格式,也可以进行下述扩展。首先,在即使不保存在路径上的各个中继装置与其前邻接中继装置之间测定到的所有的通信的状态,也能够算出与条件标识符306对应的评价标准值307的情况下,路径请求包301也可以不包含评价用测定值309。这样,路径请求包的包长度可以缩短,从而减小因发送路径请求包而使用的频带。例如,在条件标识符被设定为“2”“5”的情况下,有关特定的通信的状态的路径上的最小值为评价标准值307,各个中继装置可以在自己的测定值和该最小值中,将较小的值置换成新的评价标准值307,因此不需要将各个通信装置之间的通信的状态作为评价用测定值309来追加。在条件标识符被设定为“3”的情况下,由于起点装置设定了评价标准值307的值之后,中继装置不需要更新评价标准值307,所以不需要评价用测定值309。在条件标识符被设定为“4”的情况下,由于起点装置将评价标准值307的值设定为0之后,只要各个中继装置对评价标准值307加1即可,所以不需要评价用测定值309。并且,在条件标识符被设定为“6”的情况下,由于只要算出在条件标识符被设定为“2”“5”时所需的评价标准值307即可,所以不需要评价用测定值309。因此,条件标识符“1”-“6”中,只在设定为“1”的情况下,路径请求包301必需包含评价用测定值309,该评价用测定值309是在各个中继装置与其前邻接中继装置之间测定到的最新的通信频带。
然而,即使在条件标识符306被设定为“2”-“6”的情况下,路径请求包301也可以附加地包含评价用测定值309。并且,若路径请求包301包含各个中继装置之间的特定的通信的状态,并将其当作评价用测定值309,则可以不包含评价标准值307。在此情况下,各个中继装置基于评价用测定值309的值来计算评价标准值307。
另外,在条件标识符306被设定为“2”、“6”的情况下也可以采用如下方式,即将路径请求包301作为评价用测定值309,不是包括最小测定值206,而是包括最新测定值203。由此,在接收到路径评价值相等的多个路径请求包的情况下,也可以算出整个路径的最新频带,以作为下一次的选择标准来使用。
此外,条件标识符306不限于上述六种。例如,除了条件标识符“1”、“2”之外,也可以采用基于过去的通信状态的履历,加上频带的平均值的方式。除了条件标识符“3”之外,也可以采用由各个装置的测定部102对本装置与邻接装置之间所发送的Hello包附加发送时刻,以定期测定延迟时间,求出在过去的一段时间内的平均值或最大值,计算出在路径请求包已通过了的路径上的各个中继装置之间的这些值的总和,并将其当作评价标准值的方式。关于条件标识符“5”,也可以采用基于过去的通信状态的履历,使用通信持续时间的平均值或最小值的方式。
进一步,也可以采用起点装置基于多个条件的组合来搜索最佳路径的方式。在此情况下,起点装置对于路径请求包301的条件标识符306设定表示多个条件的标识符,而对于评价标准值307设定表示对应于这些条件的多个路径的状态的值。但是,需要满足以下两个条件:各个装置能够识别多个条件的优先顺序;各个装置能够识别对评价标准值307所设定的各个评价标准值与各个条件标识符中的哪一个相对应。较佳的是,为了满足上述条件,例如对于条件标识符306,按照在所述多个条件中应作为优先条件的顺序来设定条件标识符;对于评价标准值307,按照应作为优先条件的顺序来依次设定所对应的评价标准值。该设定方法中,在根据最新的通信状态来搜索频带最大、而且在多个路径上频带的值相同时跳数少的路径的情况下,按照“1”“4”的顺序设定条件标识符306。另外,为评价标准值307确保评价标准值(1)和评价标准值(2)这两个领域,在评价标准值(1)中包含基于路径上的各个中继装置之间的最新通信状态而推测的、从起点装置到本装置为止的通信频带;在评价标准值(2)中包含跳数。并且,作为对应于评价标准值(1)的评价用测定值309的评价用测定值(1)也一并被确保,在评价用测定值(1)中包含有在各个中继装置与其前邻接中继装置之间测定出的最新通信频带。
另外,第一实施方式中,在路径请求包的请求路径数目大于“1”的情况下,发送部109也可以将多个路径请求包的内容汇总起来记载并发送。
(第二实施方式)
上述第一实施方式中,各个装置根据最初接收到的路径请求包来设定待机时间,在此之后不再更新待机时间。但是,也会出现基于最初接收到的路径请求包而设定的待机时间未必合适的情况。例如,在所设定的待机时间太长的情况下,到各个中继装置发送路径请求包为止的待机时间变长,到路径被设定为止需要很长时间。其结果,会耽误数据通信的开始。而在所设定的待机时间太短的情况下,即使待机时间经过之后接收到具有更高的路径评价值的路径请求包,该包被废弃的可能性会增大。
于是,在第二实施方式中将说明,为了尽可能早地设定路径评价值较高的路径,通信装置在所接收到的路径请求包的路径评价值满足了某些条件的情况下,缩短最初已设定的待机时间,或者,不等定时到时便发送路径请求包的例子。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的通信装置的功能方框图。图11与图1相比,构件的数目、种类相同,但在本实施方式中,由于比较部105既更新定时部107,又参照定时部107的值,所以比较部105与定时部107直接相连。
下面,说明本实施方式中的各个构件的动作。图11所示的本实施方式的各个构件中,只有比较部105的动作不相同。比较部105除了进行第一实施方式中的动作之外,还将新接收到的路径请求包与在先接收到的路径请求包进行待机时间、路径评价值、跳数的比较,在规定的条件下,缩短或延长定时部107的待机时间。此外,比较部105在接收到规定阈值数目的、起点装置及终点装置是相同的路径请求包的情况下,使定时部107所设定的待机时间到时。
另外,本实施方式的路径请求包301中,可对评价标准值307追加评价标准值(0),以作为记载跳数的领域。进一步,路径请求包301也可以包含表示定时到时的时刻已被延长的情况的标志。在此情况下,较佳的是,检测到路径请求包内立着表示定时到时的时刻已被延长的情况的标志的其它装置的定时部107,为了接收从发送了该路径请求包的装置以后有可能发送来的路径评价值较高的路径请求包,而设定新的定时。
对于如上所述那样构成的通信装置,用图12-图14来说明其动作。图12是表示本实施方式中各个装置所执行的路径请求包的接收处理的流程图。图12中,对于与图7所示的第一实施方式中的接收处理相同的处理,使用与图7相同的符号。在此只说明与图7不同之处。
步骤1201是对应于图7中的步骤703的处理。接收部101一接收到路径请求包,更新部103便进行评价标准值更新、路径评价值计算处理(步骤1201)。图13是表示步骤1201的处理的流程图。图13中,对于与图8所示的第一实施方式中的评价标准值更新、路径评价值计算处理相同的处理,使用与图8相同的符号。在此只说明与图8不同之处。
在步骤803的基于条件标识符的处理分歧之前,更新部103对评价标准值(0)进行递增(步骤1301)。这是因为在第二实施方式中,与条件标识符无关地将跳数用于路径搜索。其次,更新部103在更新评价标准值时,也将评价标准值(0)与其它评价标准值一并进行更新(步骤1302)。最后,更新部103将有关评价标准值(0)的路径评价值与其它路径评价值一并算出,作为第二路径评价值(步骤1303)。由于第二路径评价值是基于跳数而算出的值,所以更新部103将跳数越小越增大的值、例如跳数的倒数或将该倒数进行规格化后的值等作为第二路径评价值算出。以后的说明中,将第二路径评价值以外的路径评价值称为第一路径评价值。该第一路径评价值与第一实施方式中的路径评价值相同。
另外,本实施方式中,由于路径请求包的评价标准值(0)中包含着跳数,所以条件标识符为“4”、“6”时,可以使用评价标准值(0)的值来代替评价标准值(1)。因此,如图13中的点线所示那样,也可以省略步骤804和步骤813的处理,在以后的处理中使用评价标准值(0)的值。
更新部103结束上述评价标准值更新、路径评价值计算处理(图12的步骤1201)之后,若重复检测部104判断为重复接收到的路径请求包是在定时到时之前接收到的包(步骤709的“定时计时中”),则比较部105进行定时变更处理(步骤1202)。图14是表示比较部105所执行的定时变更处理的流程图。
首先,比较部105对接收路径请求包数目进行递增,该接收路径请求包数目表示接收到了多少个具有相同的路径请求包号码和起点地址的路径请求包(步骤1401)。在此情况下,最好将接收路径请求包数目追加到重复管理表401的构成要素中,以记忆接收路径请求包数目。
接着,比较部105判断接收路径请求包数目是否在阈值以上(步骤1402)。该规定的阈值是,为了制作路径评价值较高的路径而能接收充分数目的路径请求包的数目。在典型的情况下,该阈值预先被存储在各个装置中。此外,起点装置也可以将该阈值另行保存在路径请求包301中。另外,也可以仅对各个装置共同设定阈值相当于请求路径数目305的几倍,而各个装置相应于起点装置所规定的请求路径数目305,来算出阈值。进一步,也可以采用以下方式:各个装置持续测定自己所中继的路径请求包,而通过学习来决定接收路径请求包数目的最佳阈值。在判断为接收路径请求包数目在阈值以上的情况下(步骤1402的是),比较部105使预先设定了的定时到时(步骤1403),并结束定时变更处理。
而在判断为接收路径请求包数目低于阈值的情况下(步骤1402的否),比较部105获取所接收到的路径请求包的第一路径评价值(步骤1404)。其次,比较部105判断所获取的第一路径评价值是否比包保存部106所保存的所有路径请求包的第一路径评价值中哪一个都大(步骤1405)。
在判断为所获取的第一路径评价值更大的情况下(步骤1405的是),比较部105获取所接收到的路径请求包的第二路径评价值(步骤1406)。其次,比较部105判断所获取的第二路径评价值是否比包保存部106所保存的所有路径请求包的第二路径评价值中哪一个都小(步骤1407)。
在判断为所获取的第二路径评价值更小的情况下(步骤1407的是),比较部105基于所获取的第一路径评价值来计算待机时间(步骤1408)。其次,比较部105基于计算出的待机时间来设定新的定时(步骤1409),并结束定时变更处理。
在判断为所获取的第二路径评价值在包保存部106所保存着的任一个路径请求包的第二路径评价值以上的情况下(步骤1407的否),比较部105基于所获取的第一路径评价值来计算待机时间(步骤1413)。其次,比较部105将算出的待机时间与现在已设定的定时的剩余时间进行比较(步骤1414)。在算出的待机时间比现在已设定的定时的剩余时间短的情况下,比较部105将现在已设定的定时更新为所算出的待机时间(步骤1415),并结束定时变更处理。而在算出的待机时间在现在已设定的定时的剩余时间以上的情况下(步骤1414的否),比较部105直接结束定时变更处理。
在判断为所获取的第一路径评价值在包保存部106所保存着的任一个路径请求包的第一路径评价值以下的情况下(步骤1405的否),比较部105判断所获取的路径请求包的第一路径评价值是否比包保存部106所保存的所有路径请求包的第一路径评价值中哪一个都小(步骤1410)。在判断为所获取的第一路径评价值等于包保存部106所保存的任一个路径请求包的第一路径评价值的情况下(步骤1410的否),比较部105直接结束定时变更处理。
在判断为所获取的第一路径评价值更小的情况下(步骤1410的是),比较部105获取所接收到的路径请求包的第二路径评价值(步骤1411)。其次,比较部105判断所获取的第二路径评价值是否比包保存部106所保存的所有路径请求包的第二路径评价值中哪一个都小(步骤1412)。在判断为所获取的第二路径评价值更小的情况下(步骤1412的是),比较部105使定时到时(步骤1403),并结束定时变更处理。而在判断为所获取的第二路径评价值在包保存部106所保存的任一个路径请求包的第二路径评价值以上的情况下(步骤1412的否),比较部105直接结束定时变更处理。
下面,用图15、16来说明应用了第二实施方式中的发明的具体例。图15是表示本实施方式中的网络的构成的图。图15与图9同样,能够直接进行通信的装置之间用实线连接。并且,每条实线上记载的数值表示用实线连接着的两个装置之间所能期待的最新频带。为了便于说明,将通信装置901-906对应符号的顺序,按字母顺序称为节点A-节点F。并且,将通信装置901-906的各个地址对应符号的顺序,按字母顺序作为A-F。本实施例中也是以指定相应于节点A(起点节点)与不能直接进行通信的节点D(终点节点)之间进行通信的数据的种类的条件,来搜索路径的情况为例来进行说明。
图16是在本实施方式中,节点A向节点D提出数据通信开始请求,节点A搜索至节点D的路径的情况下的序列图。图16所示的符号中,用与图10相同的方式标记的符号指的是与图10相同的内容。图16中,标记说明所记载的内容与图10不同。首先,待机时间A指的是基于最初接收到的路径请求包的路径评价值来设定的待机时间。待机时间A缩短的时间指的是通过图14的步骤1403、或步骤1415的处理,待机时间A被缩短了的时间的长度。待机时间A再缩短的时间指的是在待机时间A被缩短了一次之后,再次通过图14的步骤1403、或步骤1415的处理,在待机时间A缩短的时间之外,待机时间A进一步被缩短了的时间的长度。其次,待机时间B指的是通过图14的步骤1409的处理,新设定的定时的待机时间。待机时间B缩短的时间指的是在待机时间B的定时被设定之后,通过图14的步骤1403、或步骤1415的处理,待机时间B被缩短了的时间的长度。
本实施例中,在待机时间内所接收的路径请求包数目的阈值(图14的步骤1402的阈值)被设定为“4”,各个中继装置即便是定时尚未到时,也在接收到第4个路径请求包的时间点,发送在该时间点保存着的路径请求包。
一出现数据通信开始请求,节点A便制作路径请求包。本实施例中,对于节点A所发送的路径请求包301,路径请求包号码304被设定为“120”,请求路径数目305被设定为“1”,条件标识符306被设定为“1”。另外,对于评价标准值307的评价标准值(0),初始值被设定为“0”。评价标准值(1)是记载各个中继装置基于条件标识符而算出的路径评价值的领域,初始值被设定为“0”。
节点A一发送(发送1)路径请求包,节点B、F、C便接收(接收1、接收2、接收3)该路径请求包。节点B、F、C各自对所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(0)进行递增以更新为“1”。接着,这些节点若判断为所接收到的路径请求包的条件标识符被设定为“1”,则将自己的地址追加到所接收到的路径请求包中包含的中继节点地址中,而将从测定值管理表201所获取的、与节点A之间的最新通信频带追加到评价用测定值(1)中。并且,将路径请求包中包含的评价标准值(1)更新为,从测定值管理表201所获取的、与节点A之间进行通信的情况下的最新频带。然后,基于评价标准值(1)来算出待机时间,并设定定时。此时,节点B、F、C各自的定时被设定为,按节点B、F、C的顺序使待机时间到时。另外,图16中,待机时间A加上待机时间A缩短的时间之后的时间为在此时间点所设定的待机时间。
下面,说明待机时间到时了的节点发送路径请求包,其它的节点接收第二个以后的路径请求包的情况下的处理。
待机时间最先到时的节点B广播(发送2)所保存了的中继装置地址和评价用测定值(1)被设定为“B、100”、评价标准值(0)被设定为“1”、评价标准值(1)被设定为“100”的路径请求包。
节点F、C、E分别接收(接收4、接收5、接收6)该路径请求包。然后,这些节点对所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(0)进行递增以更新为“2”。接着,这些节点若判断为所接收到的路径请求包的条件标识符被设定为“1”,则将自己的地址追加到所接收到的路径请求包中记载的中继装置地址中,将从测定值管理表201所获取的、与节点B之间的最新通信频带追加到评价用测定值(1)中。并且,节点F、C、E基于评价用测定值(1)中所包含的值来算出在该路径进行通信的情况下的频带,并将评价标准值(1)更新为所算出的频带。
其结果,节点F将所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(0)更新为“2”,将评价标准值(1)更新为“33”,将中继装置地址和评价用测定值(1)更新为“B、100”、“F、50”(“接收4”的左下方)。在此,节点F第二次接收到的路径请求包满足了评价标准值(1)小、即第一路径评价值较小这样的条件。并且,该路径请求包也满足了跳数比节点F最初接收到的路径请求包的多、即第二路径评价值也较小这样的条件。在此情况下,虽然定时尚未到时,但节点F将重复管理表401的定时状态404更新为“定时到时”,并在此定时发送(发送3)所保存的最初接收到的路径请求包。图16中,待机时间A缩短的时间表示由此而被缩短了的待机时间。
节点C在接收到(接收5)节点B发送了的路径请求包之后,将所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(0)更新为“2”,将评价标准值(1)更新为“33”,将中继装置地址308和评价用测定值(1)更新为“B、100”、“C、50”(“接收5”的左下方)。在此,第二次接收到的路径请求包满足了评价标准值(1)较大、即第一路径评价值较大这样的条件。并且,该路径请求包满足了跳数比节点C第一次接收到并保存着的路径请求包多、即第二路径评价值较小这样的条件。在此情况下,节点C也对所接收到的路径请求包计算待机时间,并基于所算出的待机时间来设定第二个定时。此时,由于与第一个定时到时的时刻相比,第二个定时到时的时刻晚,所以待机时间被延长。另外,图16中,待机时间B加上待机时间B缩短的时间之后的时间表示第二个定时所规定的待机时间。
另外,节点C在第一个定时到时的时刻,先发送(发送4)直至该时间点为止保存着的路径请求包,然后在第二个定时到时的时刻发送(发送6)在第一个定时到时的时刻之后接收到并保存了的路径请求包。在此情况下,节点C在第一个定时到时的时间点不更新重复管理表401的定时状态404、使其继续为“定时计时中”,而在第二个定时到时的时间点将其更新为“定时到时”。
其后,节点C接收(接收7)节点F发送了(发送3)的路径请求包,并将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“2”,将评价标准值(1)更新为“9”(“接收7”的左下方)。由于所接收到的路径请求包的评价标准值(1)低于第二次接收到的路径请求包的评价标准值(1),所以节点C将该路径请求包废弃。
节点E接收到(接收6)节点B发送了(发送2)的路径请求包后,由于该路径请求包是最初接收到的路径请求包,所以更新并保存路径请求包,并设定定时。图16中,将待机时间A、待机时间A缩短的时间和待机时间A再缩短的时间相加之后的时间即为在该时间点所设定的待机时间。
然后,节点E接收(接收8)节点F发送了(发送3)的路径请求包,并将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“2”,将评价标准值(1)更新为“55”(“接收8”的左下方)。由于此次接收到的路径请求包的第一路径评价值高于最初接收到的路径请求包的第一评价标准值,所以节点E也对此次接收到的路径请求包算出待机时间。由于基于此次算出的待机时间的定时到时的时刻早于已设定的定时到时的时刻,所以节点E相应于基于此次算出的待机时间的定时到时的时刻来更新定时。图16中,待机时间A缩短的时间表示因此而被缩短了的待机时间。
此后,节点E接收(接收9)节点C发送了(发送4)的第一次的路径请求包。然后,节点E将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“3”,将评价标准值(1)更新为“28”(“接收9”的左下方)。由于节点E此次接收到的路径请求包与第二次接收到的路径请求包相比,评价标准值(1)更小而跳数更多,所以第一路径评价值和第二路径评价值都小。因此,不等曾一度将待机时间缩短而设定了的定时到时,便将评价标准值(0)被设定为“2”、评价标准值(1)被设定为“55”、中继装置地址和评价用测定值(1)被设定为“F、75”和“E、200”的路径请求包发送出。另外,图16中,待机时间A再缩短的时间表示因此而被缩短了的待机时间。
节点D接收到(接收10)节点C发送了(发送4)的第一次的路径请求包后,由于所接收到的包是最初的路径请求包,所以更新并保存路径请求包,并设定定时。另外,图16中,待机时间A加上待机时间A缩短的时间之后的时间便是在该时间点所设定的待机时间。接着,接收到(接收12)节点E发送了(发送5)的路径请求包后,将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“3”,将评价标准值(1)更新为“35”(“接收12”的左下方)。由于后来接收到的路径请求包的评价标准值(1)高于最初接收到的路径请求包的评价标准值(1),所以后来接收到的路径请求包的第一路径评价值高于最初接收到的路径请求包的第一路径评价值。因此,节点D也对后来接收到的路径请求包算出待机时间。但是,由于基于后来算出的待机时间的定时到时的时间晚于已设定的定时到时时间,所以节点D不更新定时,而将保存的路径请求包更新为此次接收到的路径请求包。
另外,接收到(接收11)节点E发送了(发送5)的路径请求包的节点C,将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“3”,将评价标准值(1)更新为“43”并保存(“接收11”的左下方)。由于此次接收到的路径请求包是第4个路径请求包,所以节点C不等第二次定时到时,便发送(发送6)保存着的路径请求包,并将重复管理表401的定时状态404更新为“定时到时”。图16中,待机时间B缩短的时间表示,由此而比当初通过第二次定时而设定的待机时间缩短了的待机时间。
当节点C第二次发送(发送6)路径请求包,节点D便接收到(接收13)该包,并将所接收到的路径请求包的评价标准值(0)更新为“4”,将评价标准值(1)更新为“30”(“接收13”的左下方)。由于此次接收到的路径请求包与第二次接收到的路径请求包相比,评价标准值(1)更小而且跳数更多,所以第一路径评价值和第二路径评价值都变小。因此,节点D不等最初设定了的定时到时,便调换所保存的包的终点地址和起点地址,并生成将请求路径数目设定为“0”的路径请求包,并通过与原来的路径请求包被中继的路径相反的路径,将该路径请求包用单播发送(发送7)到起点节点A。另外,图16中的待机时间A缩短的时间表示因此而被缩短了的待机时间。
如上所述那样,第二实施方式中,在基于先接收到的路径请求包而设定的待机时间到时的时刻早于基于后来接收到的路径请求包而设定的待机时间到时的时刻的情况下,通信装置缩短定时长度。由此,即使因基于先接收到的路径请求包而算出的路径评价值较低,而设定了较长的待机时间之后,又接收到路径评价值较高的路径请求包的情况下,通信装置也能够较早地发送路径评价值较高的路径请求包。因此,下一个中继装置来不及接收来自本装置的路径请求包,而只在从其它装置接收到的路径请求包中选择并进行发送的情况可被避免。这样,路径评价值较高的路径请求包被发送到下一个中继装置的可能性变大,从而能够更加准确地制作路径评价值较高的路径。
另外,在第二实施方式中,设定为制作路径评价值较高的路径而需要的充分数目的阈值,在接收到该阈值以上的路径请求包的情况下,通信装置不等基于到目前为止接收到的路径请求包而设定的待机时间到时,便发送路径请求包。由此,通信装置可以在接收到为制作路径评价值较高的路径而需要的充分数目的请求包的时间点,将所选择的路径请求包发送给下一个中继装置。由此,可以避免在本装置发送路径请求包之前,下一个中继装置在从其它装置接收到的路径请求包中选择并进行发送的情况,从而可以更加准确地制作路径评价值较高的路径。
另外,在根据第二次以后接收到的路径请求包而算出的跳数比基于到目前为止接收到的路径请求包而算出的跳数多,且基于第二次以后接收到的路径请求包而算出的第一路径评价值比基于到目前为止接收到的请求包而算出的第一路径评价值低的情况下,通信装置不等到目前为止已设定了的待机时间结束,便发送路径请求包。如此,在跳数增加且第一路径评价值下降的情况下,可以认为,今后要接收的路径请求包的路径与到目前为止接收到的路径请求包的路径相比,跳数会更多,第一路径评价值会更差。因此,当跳数增加且第一路径评价值下降,通信装置便立即发送路径请求包,从而,可以不用设定不必要的待机时间,而及时地发送路径请求包。由此,可以避免在本装置发送路径请求包之前,下一个中继装置在从其它装置接收到的路径请求包中选择并进行发送的情况,从而可以更加准确地制作路径评价值较高的路径。
另一方面,在基于新接收到的路径请求包而算出的跳数比基于到目前为止接收到的路径请求包而算出的跳数多,且基于新接收到的路径请求包而算出的第一评价标准值大于基于到目前为止接收到的路径请求包而算出的第一评价标准值的情况下,通信装置延长待机时间,以等待接收其它的路径请求包。如此,在跳数增加且第一路径评价值也增大的情况下,可以认为,今后要接收的路径请求包的路径与到目前为止接收到的路径请求包的路径相比,虽然跳数会更多,但是路径评价值有可能会提高。因此,通信装置可以减少延长之前所设定的待机时间到时之后接收到的、路径评价值较高的路径请求包的发送遗漏,从而可以更加准确地制作路径评价值较高的路径。因此,可以避免在基于到目前为止接收到的请求包而设定了的待机时间结束的时间点将路径请求包发送给其它中继装置,而不能选择其后接收到的路径评价值更高的路径请求包的情况,从而,可以更加准确地制作路径评价值较高的路径。
另外,在第二实施方式中,为了便于说明,通过对路径请求包301新设定评价标准值(0),并记载跳数的方式进行了说明,但只要是能与其它的路径评价值区分的方式,任何方式都可以。此外,在第一实施方式和第二实施方式并用的情况下,也可以使路径请求包301另外包括用于识别该情况的标志。
另外,第二实施方式中,只举出了设定定时的次数为2次为止的例子,在已经设定了2次以上的定时之后,新接收到的路径请求包的跳数大,而且路径评价值也大的情况下,有可能设定3次以上的定时。
另外,在第二实施方式中,由于只说明了条件标识符为“1”的情况,所以只使用了评价标准值(0)和(1)以及评价用测定值309的评价用测定值(1),但是如在第一实施方式中列举过那样,也同样可以适用于基于多个条件的组合来搜索最佳路径的情况。在此情况下,使用评价标准值(2)之后的值、以及评价用测定值309的评价用测定值(2)之后的值、采用最优先的路径评价值和跳数来进行同样的处理即可。但是,对于如条件标识符为“6”的场合那样同时搜索满足各自不同的条件的多个最佳路径的情况,将在第三实施方式中进行详细的说明。
另外,第二实施方式中,也可以在定时变更处理中进行以下处理。首先,在通过图14的步骤1409的处理,多个定时被设定之后,执行步骤1403、步骤1415的处理的情况下,既可以只将最先起动了的定时作为对象,也可以将正在起动的所有定时都作为对象。或者,对于在最初设定的定时到时之后还在起动中的定时,也可以不执行步骤1403、步骤1415的处理。此外,在定时被起动两次之后,也可以不执行步骤1409的处理。
另外,第二实施方式中,在直到新设定的定时的待机时间到时为止所接收到的路径请求包与先发送了的路径请求包相比,第一路径评价值不高的情况下,比较部105也可以在步骤711中不将所接收到的路径请求包保存于包保存部106。在此情况下,即使新设定的定时的待机时间到时,发送部109也不发送与先发送了的路径请求包相比第一路径评价值相等或更低的路径请求包。
另外,第二实施方式中,在先的定时到时时发送了路径请求包之后,直到在后的定时到时为止所接收到的路径请求包中,在其第一路径评价值大于某阈值、或者与先发送了的路径请求包的第一路径评价值相比提高了一定比例以上的情况下,比较部105可以使定时到时。与此相反,在先的定时到时时发送了路径请求包之后,直到在后的定时到时为止所接收到的路径请求包中,在其第一路径评价值小于某阈值、或者与先发送了的路径请求包的第一路径评价值相比下降了一定比例以上的情况下,可以使定时到时。在此情况下,发送部109不等在后的定时到时,便发送该路径请求包。
(第三实施方式)
下面说明第三实施方式。
在本实施方式中,说明在通信装置要开始进行声音和动画数据这两者的发送时等,希望同时设定发送延迟为最小的路径及保证最小频带的路径的情况下,通信装置所执行的处理。
本实施方式中,各个通信装置将最初接收到的路径请求包进行更新处理之后立即发送。然后,通信装置在设定了的定时到时的时间点,从第二次以后接收到的路径请求包中,发送与路径评价值较高、即路径上的通信装置所测定到的频带的最小测定值为最大的路径相关的保存中的路径请求包。下面,用附图来说明本实施方式。
图17是本发明的第三实施方式所涉及的通信装置的功能方框图。图17与图1相比,构件的数目、种类相同,而在本实施方式中,由于当接收到非重复的路径请求包时,定时部107使发送部109发送路径请求包,所以定时部107与发送部109直接连接。
下面,说明本实施方式的各个构件的动作。图17所示的本实施方式的各个构件与第一实施方式大致相同,只有定时部107和发送部109的动作不相同。
定时部107在结束了与第一实施方式相同的处理之后,将重复检测部104所输出的路径请求包输出给发送部109。发送部109立即广播定时部107所输出的路径请求包。
对于如上所述那样构成的通信装置,用图18和图19来说明其动作。图18是表示本实施方式中的通信装置所执行的路径请求包的接收处理的流程图。图18中,对于与图7所示的第一实施方式中的接收处理相同的处理,使用与图7相同的符号。在此只说明与图7不同之处。
图18与图7不同,步骤708和步骤711之间插入了步骤1801。在重复检测部104判断为是最初的路径请求包的情况下(步骤705的否),定时部107设定了定时(步骤708)之后,定时部107执行使第一次发送标志为ON(开启)的处理(步骤1801)。
该第一次发送标志是用于通知发送部109立即发送所接收到的第一个路径请求包的标志。第一次发送标志,在第一次接收到路径请求包时成为ON,而在将最初接收到的路径请求包发送给邻接装置时成为OFF。第一次发送标志既可以作为重复管理表501的要素来追加,也可以在其它的存储空间中确保标志的领域。
然后,包保存部106保存所接收到的路径请求包(步骤711),并对保存路径数目进行递增(步骤712)后,执行步骤701的处理。
图19是表示本实施方式的发送部109所执行的发送处理的流程图。图19中,对于与图5所示的第一实施方式中的发送处理相同的处理,使用与图5相同的符号。在此只说明与图5不同的处理。
本实施方式中,发送部109若判断为,保存中的路径请求包中没有定时到时的路径请求包(步骤511的否),便判断第一次发送标志在接收处理中是否为ON(步骤1903)。在判断为第一次发送标志不为ON的情况下(步骤1903的否),发送部109执行步骤501的处理。
而在判断为第一次发送标志为ON的情况下(步骤1903的是),发送部109判断路径请求包的终点地址是否是自己的地址(步骤1904)。在判断为路径请求包的终点地址是自己的地址的情况下(步骤1904的是),发送部109为了将路径回复给起点装置,而通过与步骤513相同的处理来生成回复用路径请求包(步骤1905),并用单播发送最初接收到的路径请求包(步骤1906)。其后,发送部109将第一次发送标志变为OFF,并将发送了的路径请求包的发送完毕标志变为ON(步骤1908)后,执行步骤501的处理。
该发送完毕标志是用于记忆该路径请求包是否被发送到邻接装置的标志,可在系统默认值中设定为OFF,而一旦发送就被设定为ON。对于发送完毕标志,既可以在保存路径请求包的领域中确保领域,也可以在包本身确保标志领域。
另一方面,在判断为路径请求包的终点地址不是自己的地址的情况下(步骤1904的否),发送部109用广播发送第一个路径请求包(步骤1907)。其后,发送部109将第一次发送标志变为OFF,并将发送了的路径请求包的发送完毕标志变为ON(步骤1908)后,执行步骤501的处理。
发送部109若判断为,包保存部106所保存的路径请求包中有定时到时的路径请求包(步骤511的是),则发送该路径请求包。此时,发送部109执行步骤1901的处理以代替图5的步骤515;执行步骤1902的处理以代替图5的步骤517。在步骤1901中,发送部109只将包保存部106所保存的路径请求包中发送完毕标志不是ON的、即尚未发送的路径请求包用单播发送。并且,在步骤1902中,发送部109只将包保存部106所保存的路径请求包中发送完毕标志不是ON的、即尚未发送的路径请求包用广播发送。如此,由于发送部109不再发送已发送完毕的路径请求包,所以能够减小为发送路径请求包而使用的频带。
下面,用图20、21来说明应用了第三实施方式中的发明的具体例子。图20是表示本实施方式中的网络的构成的图。与图9及图15相同,图20表示,用实线连接着能够直接通信的装置。并且,每条实线上记载的数值表示在实线连接着的两个装置之间在一定时间段中对通信频带进行测定的结果、被保存在测定值管理表201中的通信频带的最小测定值206。为了便于说明,将通信装置901-906对应符号的顺序,按字母顺序称为节点A-节点F。并且,将通信装置901-906的各个地址对应符号的顺序,按字母顺序作为A-F。本实施例中,节点A(起点节点)指定相应于与不能直接通信的节点D(终点节点)之间进行通信的数据的种类的条件来搜索路径。具体而言,以假设路径请求包的条件标识符306被设定为“6”,节点A同时搜索跳数为最小的路径和能保证用该路径进行通信时频带的最小值为规定值以上的路径的情况为例来进行说明。
图21是在本实施方式中,发生了节点A向节点D提出数据通信开始请求,节点A搜索至节点D的路径的情况下的序列图。图21所示的符号和数字与图10的内容大致相同,只有以下之处不同。
图21中,在方框中显示着发送之处表示“A发送”“B发送”这两种发送处理。此外,还示出了在对话框中显示着“到时”的处理。“A发送”指的是在定时的待机时间到时时,对包保存部106所保存的路径请求包进行广播的处理。因此,“A发送”与第一实施方式中的发送处理相同。而“B发送”指的是在各个节点最初接收到路径请求包时,进行更新处理之后,立即进行广播的处理,这是本实施方式特有的处理。对话框中显示着“到时”之处意味着:在该时间点定时到时,但是由于用“A发送”发送了路径请求包之后接收到的路径请求包与用“A发送”发送了的路径请求包相比,路径评价值低,所以没有发送后来接收到的路径请求包。
另外,图21中有图10中没有的、用粗线方框围着的符号和数字。该粗线方框表示最初接收到的路径请求包的内容。并且,所有方框中的数字指的是路径请求包的评价标准值(2)。
一出现数据通信开始请求,节点A便基于图6所示的处理来制作并发送路径请求包。本实施方式中,对于节点A所发送的路径请求包,请求路径数目被设定为“1”,条件标识符被设定为“6”,路径请求包号码被设定为“120”。另外,评价标准值(1)是记载跳数的领域,初始值设定为“0”。评价标准值(2)是记载有关各个中继装置用该路径进行通信的情况下的频带的最小值的路径评价值的领域,初始值设定为“0”。
节点A一发送(A发送1)路径请求包,节点B、F、C便分别接收(接收1、接收2、接收3)该路径请求包。节点B、F、C中,更新部103对所接收到的路径请求包中包含的评价标准值(1)进行递增并更新为“1”。另外,更新部103在分别接收到的路径请求包的最末尾记载自己的地址以作为中继装置地址。其后,更新部103若判断为所接收到的路径请求包的条件标识符被设定为“6”,则将路径请求包中包含的评价标准值(2)更新为从测定值管理表201获取到的最小测定值206的值。例如,节点B的更新部103将“B”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,将评价标准值(1)更新为“1”,将评价标准值(2)更新为“100”(“接收1”的左下方)。节点F的更新部103将“F”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,并将评价标准值(1)更新为“1”,将评价标准值(2)更新为“50”(“接收2”的左下方)。节点C的更新部103将“C”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,并将评价标准值(1)更新为“1”,将评价标准值(2)更新为“5”(“接收3”的左下方)。在更新路径请求包之后,各个更新部103算出有关评价标准值(1)(2)的路径评价值。
其后,节点B、F、C各自的重复检测部104进行路径请求包的重复接收确认,若确认到接收的是第一个路径请求包,则将最初接收到的路径请求包和其路径评价值输出给定时部107。
定时部107基于有关评价标准值(2)的路径评价值来算出待机时间,并设定定时。此时,节点B、F、C各自的定时部107按照有关评价标准值(2)的路径评价值大的顺序、即按照节点B、F、C的顺序,来设定定时到时的顺序。其后,包保存部106保存该路径请求包。定时部107使第一次发送标志为ON,并向发送部109通知接收到第一个路径请求包的情况。
下面说明各个节点发送和接收所接收到的路径请求包时的处理。首先,节点B立即广播(B发送1)中继装置地址为“B”、评价标准值(2)为“100”的路径请求包。
节点F、C、E分别接收(接收4、接收5、接收6)该路径请求包。其后,节点F、C、E各自的更新部103将自己的地址追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址308中。然后,各自的更新部103若判断为所接收到的路径请求包的条件标识符被设定为“6”,则更新评价标准值(1)、评价标准值(2)。其结果,节点F将“F”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,并将评价标准值(2)更新为“50”(“接收4”的左下方)。节点C将“C”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,并将评价标准值(2)更新为“20”(“接收5”的左下方)。节点E将“E”追加到所接收到的路径请求包的中继装置地址中,并将评价标准值(2)更新为“50”(“接收6”的左下方)。
由于节点E第一次接收到(接收6)路径请求包,所以保存所接收到的路径请求包,并设定定时。并且,发送最初接收到的路径请求包(B发送4)。
另一方面,由于接收到的路径请求包是重复接收(接收4、接收5)到的包,所以节点F、C将有关第一次接收并所保存着的路径请求包的评价标准值(2)的路径评价值与有关第二次接收到的路径请求包的评价标准值(2)的路径评价值进行比较。比较的结果,节点C保存通过节点地址为“A:B:C”、评价标准值(2)为“20”的第二次接收到的路径请求包,而废弃最初接收到的路径请求包(“接收5”的左下方)。此外,由于第一次和第二次接收到的路径请求包的评价标准值(2)相等,所以节点F继续保存评价标准值(1)较小的、最初接收到的路径请求包,而废弃第二次接收到的路径请求包(“接收4”的左下方)。
同样,节点F、C在“接收2”“接收3”中,发送最初接收到的路径请求包(B发送2、B发送3)。
其后,定时到时了的节点广播所保存的路径请求包。节点B要发送在定时到时的时间点保存着的路径请求包,但是所保存的路径请求包是最初接收到的路径请求包,并已被发送,因此不发送路径请求包(到时1)。至于节点F、E,由于各自在定时到时的时间点保存着的路径请求包也是最初接收到的路径请求包,所以不发送路径请求包(到时2、到时3)。而节点C在定时到时的时间点保存着第三次接收到的路径请求包,因此发送(A发送2)该第三次接收到的路径请求包。此时对于节点C所发送的路径请求包,通过节点地址被设定为“A:F:C”,评价标准值(2)被设定为“50”。
最后,作为终点节点的节点D也与其它中继装置一样,发送(B发送5)最初接收到的、跳数最小的路径请求包。
如此,通信装置通过不等定时到时而立即发送最初接收到的包,与第一、第二实施方式的场合相比,可以缩短至第一次设定路径为止所花的时间。
综上所述,根据第三实施方式,通信装置立即广播最初接收到的路径请求包。然后,通信装置从在待机时间内重复接收到的路径请求包中,只选择与路径设定数目相同数目的、从同一起点装置到本装置为止的路径评价值高的路径请求包,并将其进行广播。由于最初接收到的路径请求包是被跳数较少的路径中继的可能性大,所以通信装置通过广播最初接收到的路径请求包、可以制作跳数较少的路径。与此同时,通信装置通过在定时到时后广播路径评价值高的路径请求包,可以制作路径评价值高的路径。其结果,通过一次路径制作处理,能够制作出基于不同的评价标准的多个路径,所以通信装置在希望同时发送性质不同的多个数据等情况下,能够高效率地设定路径。
另外,在第三实施方式中,说明了各个装置设置第一次发送标志,对于是否发送了最初接收到的路径请求包进行管理的方式,但也可以采用以下方式,即,取代第一次发送标志,而另行设置保存最初接收到的路径请求包的领域,在该领域中有数据存在的情况下,判断为尚未发送最初接收到的路径请求包。
另外,第三实施方式也可以是结合了第二实施方式的处理的方式。例如,取代图18的步骤703的处理,可以执行图12的步骤1201的处理,在图18的步骤709与710的处理之间,也可以执行图12的步骤1202的处理。
(硬件构造例)
下面说明本发明的硬件构造例。图22是表示通信装置的硬件构造的硬件图。图22中,通信装置由包括各种控制程序和暂存储区的存储器2201、控制装置整体的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)2202、及进行数据通信的网络接口2203构成。通信装置用CPU2202来执行存储器2201中存储的程序,通过网络接口2203来进行数据的发送,用CPU2202来解读并接收通过网络接口2203接收到的数据。在利用PLC的情况下,网络接口2203与电力线相连接,通过电力线来进行各种数据的通信。另外,在利用无线通信的情况下,用诸如无线保真技术(Wi-Fi)、移动自组网(MANET)等各种无线通信方式来进行各种数据的通信。
存储器2201存储图2的测定值管理表201、图4的重复管理表401。并且还存储第二实施方式的接收路径请求包数目、第三实施方式的第一次发送标志和发送完毕标志。另外,暂时存储由包保存部106保存的路径请求包。
CPU2202包括图1所示的功能块,执行第一实施方式-第三实施方式所示的各种处理。
另外,本发明的各个实施方式中公开的各个功能块也可以由作为集成电路的LSI来实现。既可以将各个功能块个别制作成单芯片,也可以制作成包括一部分或者全部功能块的单芯片。
该LSI根据集成规模的大小,被称为集成电路(IC)、系统大规模集成电路、超大规模集成电路,甚大规模集成电路。
另外,电路集成化的方法并不限于大规模集成电路(LSI),也可以利用专用电路或者通用处理器。或者,也可以利用LSI制作之后可以编程的现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)、及可以重新构成LSI内部的电路单元的连接及/或设定的可重构处理器。另外,还可以采用包括处理器及/或存储器等的硬件资源中,处理器执行只读存储器(ROM)中存储的控制程序这样的构成。
进一步,如果因半导体技术的发展和其它技术的派生而出现取代LSI的集成电路化技术,当然也可以利用该技术来实现功能块的集成化。也有利用生物技术等的可能性。
工业实用性
本发明不仅可以减少为制作路径而发送的路径请求包的数目,从而减少频带的使用量,而且还能够在起点装置与终点装置之间制作路径评价值较高的路径。因此,适用于PLC网络、无线网络等各种网络中的通信装置及通信方法。

Claims (16)

1.一种通信装置,在请求通信的起点装置与作为目的地的终点装置通过多跳来进行通信的情况下,将用于制作路径的路径请求包发送给至终点装置为止的各个中继装置,该通信装置包括:
接收部,从至少一个将所述路径请求包直接发送到本装置的前邻接中继装置接收所述路径请求包,该路径请求包中包括表示起点装置的信息、表示终点装置的信息、以及表示从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的路径状态的路径评价值;
更新部,根据所述接收到的路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的路径状态以及所述前邻接中继装置与本装置之间的路径状态,来算出从所述起点装置到本装置为止的路径评价值,并更新所述路径请求包的所述路径评价值;以及
控制部,一接收到所述路径请求包,便设定包括接收时刻在内的规定待机时间,并从表示所述起点装置及所述终点装置的信息与所述接收到的路径请求包相同、而且在所述待机时间内更新过的路径请求包中,按所述路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包,并将所选择的所述规定数目的路径请求包向能与本装置直接通信的邻接装置进行广播;
所述控制部一接收到所述路径请求包,便相应于所算出的所述路径评价值来设定所述规定待机时间,
与基于到目前为止接收到的路径请求包的路径评价值而设定了的所述规定待机时间的结束时刻相比,基于新接收到的路径请求包的路径评价值而设定的待机时间的结束时刻更早的情况下,所述控制部缩短所述规定待机时间,从而在基于所述新接收到的路径请求包而设定的待机时间的结束时刻发送路径请求包。
2.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
该通信装置还包括测定部,该测定部在多个定时测定本装置与所述邻接装置之间的通信所能使用的频带,
所述路径状态包括路径上的各通信装置之间的通信所能使用的频带,该频带分别与每一个通信装置之间相对应;
所述更新部根据所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的各个通信装置之间所能使用的频带、及由所述测定部所测定出的所述前邻接中继装置与本装置之间所能使用的频带,来算出从所述起点装置到本装置为止的整个路径上所能使用的频带,整个路径上能够使用的频带越大,将所述路径评价值作为越高的值算出。
3.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
该通信装置还包括测定部,该测定部在多个定时测定本装置与所述邻接装置之间的通信所能使用的频带,并从所述测定出的频带中求出最小值,
所述路径状态包括路径上的各个通信装置之间所能使用的频带的最小值,
所述更新部将所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止所能使用的频带的最小值与由所述测定部所测定出的所述前邻接中继装置和本装置之间所能使用的频带的最小值进行比较,从而算出从所述起点装置到本装置为止的整个路径上所能使用的频带的最小值,所述算出的值越大,将所述路径评价值作为越高的值算出。
4.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
该通信装置还包括测定部,该测定部测定从本装置与所述邻接装置之间不能通信的状态转变为能够通信的状态的最新时间点开始到现在为止的经过时间,
所述路径状态包括路径上的各个通信装置之间的所述经过时间的最小值,
所述更新部将所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的各个通信装置之间的所述经过时间的最小值、与由所述测定部所测定出的所述前邻接中继装置和本装置之间的所述经过时间进行比较,从而算出从所述起点装置到本装置为止的整个路径上的所述经过时间的最小值,所述算出的值越大,将所述路径评价值作为越高的值算出。
5.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
所述路径状态包括路径的跳数,
所述更新部通过对所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的跳数加1,来算出从所述起点装置到本装置为止的路径的跳数,所述算出的跳数越少,将所述路径评价值作为越高的值算出。
6.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
所述路径状态包括路径的跳数,
所述更新部通过对所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的跳数加1,来算出从所述起点装置到本装置为止的路径的跳数,所算出的跳数越少,将第二路径评价值作为越高的值算出,由所述更新部算出的所述路径评价值为相等的路径请求包在规定数目以上的情况下,按所述第二路径评价值由高到低的顺序来选择所述规定数目的路径请求包。
7.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述路径评价值越低,所述控制部将所述规定待机时间设定得越长。
8.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述控制部一接收到第二个以后的路径请求包,便对到目前为止已接收到的路径请求包的数目是否达到规定的阈值作出判断,在判断出已达到所述规定的阈值的时间点发送路径请求包。
9.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:
所述路径状态包括路径的跳数,
所述更新部通过对所述路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的跳数加1,来进一步算出从所述起点装置到本装置为止的路径的跳数,
所述控制部判断第一条件和第二条件是否得到满足,在判断出所述第一条件和所述第二条件都得到满足的时间点发送路径请求包,其中,第一条件为:由所述更新部算出的跳数多于基于到目前为止已接收到的路径请求包而算出的跳数,第二条件为:基于新接收到的路径请求包而算出的所述路径评价值低于基于到目前为止已接收到的路径请求包而算出的所述路径评价值。
10.如权利要求9所述的通信装置,其特征在于:所述控制部在判断出满足所述第一条件,但不满足所述第二条件的情况下,延长所述待机时间,并在基于所述新接收到的路径请求包而设定了的待机时间的结束时刻发送路径请求包。
11.如权利要求10所述的通信装置,其特征在于:所述控制部在延长所述待机时间的情况下,在所述延长之前的待机时间的结束时刻发送在该时间点选择的路径请求包,并且,在所述延长之后的待机时间的结束时刻发送在该时间点选择的路径请求包。
12.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述控制部将第一次接收到的路径请求包发送给所述邻接装置,在所述待机时间结束后,从表示所述起点装置及所述终点装置的信息与所述接收到的路径请求包相同的其它路径请求包中,按所述路径评价值由高到低的顺序来选择所述规定数目的路径请求包。
13.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述控制部将选择了的路径请求包中所记载的信息汇总记载到一个路径请求包中。
14.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述起点装置还将表示路径数目的信息记载到所述路径请求包中,并且所述规定数目为所述路径数目。
15.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于:所述控制部废弃在所述规定待机时间的结束时刻经过之后接收到的所述路径请求包。
16.一种通信方法,在请求通信开始的起点装置与作为目的地的终点装置通过多跳来进行通信的情况下,将用于制作路径的路径请求包发送给至终点装置为止的各个中继装置的,该方法为:
从至少一个将所述路径请求包直接发送到本装置的前邻接中继装置接收所述路径请求包,该路径请求包中包括表示起点装置的信息、表示终点装置的信息、以及表示从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的路径状态的路径评价值;
根据所述接收到的路径请求包中所记载的、从所述起点装置到所述前邻接中继装置为止的路径状态以及所述前邻接中继装置与本装置之间的路径状态,来算出从所述起点装置到本装置为止的路径评价值,并更新所述路径请求包的所述路径评价值;
一接收到所述路径请求包,便设定包括接收时刻在内的规定待机时间,并从表示所述起点装置及所述终点装置的信息与所述接收到的路径请求包相同、而且在所述待机时间内更新过的路径请求包中,按所述路径评价值由高到低的顺序来选择规定数目的路径请求包,并将所选择的所述规定数目的路径请求包向能与本装置直接通信的邻接装置进行广播;
一接收到所述路径请求包,便相应于所算出的所述路径评价值来设定所述规定待机时间,
与基于到目前为止接收到的路径请求包的路径评价值而设定了的所述规定待机时间的结束时刻相比,基于新接收到的路径请求包的路径评价值而设定的待机时间的结束时刻更早的情况下,缩短所述规定待机时间,从而在基于所述新接收到的路径请求包而设定的待机时间的结束时刻发送路径请求包。
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