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JP2011109412A - Node device, ad hoc network system, and method of participating in network - Google Patents

Node device, ad hoc network system, and method of participating in network Download PDF

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JP2011109412A
JP2011109412A JP2009262300A JP2009262300A JP2011109412A JP 2011109412 A JP2011109412 A JP 2011109412A JP 2009262300 A JP2009262300 A JP 2009262300A JP 2009262300 A JP2009262300 A JP 2009262300A JP 2011109412 A JP2011109412 A JP 2011109412A
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JP2009262300A
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Koichi Ishibashi
孝一 石橋
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a node device executing a control operation for newly participating in a multihop network with a further small traffic volume and delay time. <P>SOLUTION: The node device can participate in a multihop network of a tree structure using, as a root, a line concentration node for managing information of a node having participated in the network. When newly participating in the multihop network, the node device acquires information related to a route to the line concentration node of the multihop network in which each node participates from respective surrounding nodes, and transmits a registration request message showing a participation request into the multihop network to a node selected based on the acquired information. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、集線ノードを根とするツリー状のマルチホップ・ネットワークを構成するノード装置、マルチホップ・ネットワークを含んだアドホックネットワークシステム、およびネットワーク参加方法に関する。   The present invention relates to a node device constituting a tree-shaped multihop network rooted at a concentrator node, an ad hoc network system including the multihop network, and a network participation method.

近年の無線通信技術の進展と電子機器の小型化及び高度化に伴い、従来のインフラストラクチャ型の通信形態に対して、既存ネットワーク・インフラを利用することなく通信機器間での通信を可能とするアドホック・ネットワークへの関心が高まっている。このアドホック・ネットワークは、従来の固定的なインフラストラクチャ型のネットワークとは異なり、(1)物やデバイス間の通信、(2)膨大な物やデバイスによる自律的なネットワークの構築、(3)既存の通信インフラに依存しないネットワーク構築、(4)手軽な、及び一時的に利用するネットワークの構築といった特徴を持っており、トポロジーの変化に対しても自律的に対応することが可能である。現在、上記(1)〜(4)の特徴を満たすため、アドホック・ネットワークを形成するための多くのルーティング・プロトコル(アドホック・ルーティング・プロトコル)が提案されている。例えば、下記非特許文献1に記載されたDSR(Dynamic Source Routing)、下記非特許文献2に記載されたAODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing)、下記非特許文献3に記載されたOLSR(Optimized Link State Routing)等が知られている。   With the progress of wireless communication technology and the downsizing and sophistication of electronic devices in recent years, communication between communication devices can be performed without using existing network infrastructure, compared to the conventional infrastructure type communication form. There is a growing interest in ad hoc networks. This ad hoc network is different from the conventional fixed infrastructure type network in that (1) communication between objects and devices, (2) construction of autonomous networks with a large number of objects and devices, and (3) existing It has features such as (4) easy and temporary network construction, and can respond autonomously to changes in topology. At present, many routing protocols (ad hoc routing protocols) for forming an ad hoc network have been proposed in order to satisfy the above features (1) to (4). For example, DSR (Dynamic Source Routing) described in Non-Patent Document 1 below, AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing) described in Non-Patent Document 2 below, OLSR (Optimized) described in Non-Patent Document 3 below Link State Routing) is known.

DSRやAODVは、オンデマンド(On-Demand)型のルーティング・プロトコルであり、通信の要求が生じた際に送信元から送信先までの経路を求め、通信を行うものである。一方、OLSRは、プロアクティブ(Proactive)型のルーティング・プロトコルであり、ネットワークを構成している各通信装置(ノード)が常時経路情報を交換することによりトポロジー情報を管理している。そのため、通信の要求が生じた際には、保持している経路情報をもとにした通信の開始が可能となっている。   DSR and AODV are on-demand type routing protocols, and perform communication by obtaining a route from a transmission source to a transmission destination when a communication request occurs. On the other hand, OLSR is a proactive routing protocol, and topology information is managed by always exchanging route information between communication devices (nodes) constituting a network. For this reason, when a communication request is generated, it is possible to start communication based on the stored route information.

ここで、ネットワークを構成するノード間の通信を実現するためには、各ノードがネットワーク内でユニークな通信用の識別子を保持する必要があるが、大規模なマルチホップ・ネットワークにおいては、手動で個々のノードに対してユニークな識別子を設定することは現実的ではない。上記に対して、通信用識別子の自動構成が提案されている。例えば、IPv6では、ステートフル自動構成(下記非特許文献4参照)とステートレス自動構成(下記非特許文献5参照)がサポートされており、ステートフル自動構成では、DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6)が、各ノードからの要求に応じて、ユニークなアドレス(通信用の識別子)、及びそのアドレスの有効期間などを割当てている。   Here, in order to realize communication between the nodes constituting the network, each node needs to hold a unique communication identifier in the network. However, in a large-scale multi-hop network, it is necessary to manually Setting a unique identifier for each node is not practical. In contrast to the above, automatic configuration of communication identifiers has been proposed. For example, in IPv6, stateful automatic configuration (see Non-Patent Document 4 below) and stateless automatic configuration (see Non-Patent Document 5 below) are supported. In Stateful Automatic Configuration, DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6) In response to a request from each node, a unique address (communication identifier) and a valid period of the address are assigned.

一方、ステートレス自動構成では、各ノードの持つ情報をもとにアドレスを決定する。そして、一般には、決定したアドレスがネットワーク(リンク)に対して一意であることを確認するために、当該決定したアドレスに対する問合せメッセージをネットワーク内にばら撒いている。そして、ノードが何らかの応答を受信した場合は、そのアドレスが既に使用中であると判断し、別のアドレスの割当を行なう。ここで、上記問い合わせメッセージを送信してから一定時間以内に応答を受信しなければ、上記決定した自ノードのアドレスが一意であると判断する。尚、IPv6に関わらず、アドレスの自動構成については、同様のメカニズム(決定したアドレスが一意か否かの確認)が必要となる。   On the other hand, in the stateless automatic configuration, an address is determined based on information held by each node. In general, in order to confirm that the determined address is unique to the network (link), inquiry messages for the determined address are distributed in the network. If the node receives any response, it determines that the address is already in use and assigns another address. Here, if a response is not received within a certain time after the inquiry message is transmitted, it is determined that the determined address of the own node is unique. Regardless of IPv6, the same mechanism (confirmation of whether the determined address is unique) is necessary for automatic address configuration.

IETF RFC4728IETF RFC4728 IETF RFC3561IETF RFC3561 IETF RFC3626IETF RFC3626 IETF RFC3315IETF RFC3315 IETF RFC4862IETF RFC4862

しかしながら、上述した各種プロトコルを適用したシステムは以下に示すような問題を有する。   However, a system to which the various protocols described above are applied has the following problems.

たとえば、オンデマンド型のルーティング・プロトコルを適用し、集線ノードが広域にわたるエリアに設置されるノードから情報を集める、または、集線ノードが広域エリア内の各ノードへ制御情報を通知する通信形態を実現する目的で、集線ノードを根とするツリー状のマルチホップ・ネットワークが構築されているシステムについて考える。このようなシステムに対して新規にノードが参入しようとする場合、参入しようとしているノードは、自身の存在を示すために、集線ノードに対して登録要求メッセージを通知する必要がある。ここで、従来の手法では、まず、新規に参入するノードが集線ノードに対する経路探索として、経路探索要求メッセージをネットワーク内にばら撒き、対象とするノードからの経路探索応答メッセージを受信することにより、集線ノードまでの経路を求め、さらに、求めた経路情報に従って登録要求メッセージを送信する必要があった。そのため、新規参入に伴う経路探索のためのトラヒック増大、及び経路探索による経路確立までの遅延増大といった問題があった。また、集線ノードが新規に参入するノードに参入可否の情報を通知する場合においても、新規に参入するノードに対する経路探索を最初に行う必要があり、経路探索のためのトラヒック増大、及び経路探索による経路確立までの遅延増大といった問題があった。   For example, by applying an on-demand routing protocol, a concentrator node collects information from nodes installed in a wide area, or a concentrator node notifies each node in a wide area area of control information. For this purpose, consider a system in which a tree-like multi-hop network rooted at a concentrator node is constructed. When a new node tries to enter such a system, it is necessary for the node trying to enter to notify the concentrator node of a registration request message in order to indicate its presence. Here, in the conventional method, first, a newly entering node distributes a route search request message in the network as a route search for the concentrator node, and receives a route search response message from the target node. It is necessary to obtain a route to the concentrator node and to transmit a registration request message according to the obtained route information. Therefore, there are problems such as an increase in traffic for route search accompanying new entry and an increase in delay until route establishment by route search. In addition, even when the concentrating node notifies the node that newly enters, whether entry is possible or not, it is necessary to first perform a route search for the newly entering node, and traffic increase for route search, and route search There was a problem such as an increase in delay until route establishment.

加えて、通信用の識別子の自動構成においても、従来のステートフル自動構成による手法では、アドレス管理を行っている特定のサーバに対して識別子の割当を要求する必要があり、その際にも、識別子の割当を要求するメッセージを特定のサーバに通知するための経路確立(経路探索)やブロードキャストによる通知に起因するトラヒックの増大といった問題があった。また、従来のステートレス自動構成による手法では、各ノードは、決定した識別子が一意であることを確認するためのパケット(メッセージ)をネットワーク内にばら撒く必要があるため、トラヒックの増大や識別子の一意性の確認に要する遅延時間の増大を招くといった問題があった。   In addition, even in the automatic configuration of identifiers for communication, in the conventional stateful automatic configuration method, it is necessary to request allocation of identifiers to a specific server performing address management. There are problems such as route establishment (route search) for notifying a specific server of a message requesting allocation of traffic and increase in traffic due to notification by broadcast. In the conventional stateless automatic configuration method, each node needs to distribute packets (messages) for confirming that the determined identifier is unique in the network. There is a problem in that the delay time required for confirming the property increases.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、集線ノードを根とするツリー状にマルチホップ・ネットワークを構築した構成のシステムにおいて、新規に参入するノードと集線ノードとの間で送受信される制御情報の低減を図り、より少ないトラヒック量および遅延時間で新規参入のための制御動作を実行可能なノード装置、アドホックネットワークシステムおよびネットワーク参加方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and is transmitted and received between a newly entering node and a concentrating node in a system having a multi-hop network constructed in a tree shape with the concentrating node as a root. An object of the present invention is to obtain a node device, an ad hoc network system, and a network participation method capable of executing control operations for new entry with a smaller amount of traffic and delay time.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ネットワークへ参入済みのノードの情報を管理する集線ノードを根とする木構造のマルチホップ・ネットワークに参加可能なノード装置であって、マルチホップ・ネットワークへ新規参入する場合、周囲の各ノードから、各ノードが参入しているマルチホップ・ネットワークの集線ノードまでの経路に関する情報を取得し、当該取得した情報に基づいて選択したノードに対して、マルチホップ・ネットワークへの参加要求を示す登録要求メッセージを送信することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a node device that can participate in a multi-hop network having a tree structure rooted in a concentrator node that manages information on nodes that have already entered the network. When newly entering a multi-hop network, information on the route from each surrounding node to the concentrating node of the multi-hop network in which each node has entered is acquired and selected based on the acquired information. A registration request message indicating a request to participate in a multi-hop network is transmitted to the node.

本発明によれば、経路探索のオーバヘッドが低減されるので、アドホック・ネットワークへの新規参入動作における低トラヒック化および低遅延化を実現できる、という効果を奏する。   According to the present invention, since the overhead of route search is reduced, it is possible to realize low traffic and low delay in new entry operation to an ad hoc network.

図1は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an ad hoc network system according to the present invention. 図2は、図1に示した構成のアドホックネットワークシステムに対してノードが新規参入する場合の動作例を示すシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram showing an operation example when a node newly enters the ad hoc network system having the configuration shown in FIG. 図3は、アクティブ・スキャンで使用するメッセージの構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a message used in the active scan. 図4は、登録要求/応答メッセージの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a registration request / response message. 図5は、カプセル化されたメッセージの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an encapsulated message. 図6は、新規参入を希望するノードが決定した通信用識別子の一意性を確認する場合の動作例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an operation example in the case of confirming the uniqueness of the communication identifier determined by the node desiring new entry. 図7は、集線ノードが、新規参入を希望するノードからの要求を受け付けて参入を許可する場合の動作例を示すシーケンス図である。FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation example when the concentrating node accepts a request from a node desiring new entry and permits entry.

以下に、本発明にかかるノード装置、アドホックネットワークシステムおよびネットワーク参加方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a node device, an ad hoc network system, and a network participation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかるアドホックネットワークシステムの構成例を示す図である。図1に示したアドホックネットワークシステムは、マルチホップ・ネットワーク10および20と、サーバ100とを含んでいる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an ad hoc network system according to the present invention. The ad hoc network system shown in FIG. 1 includes multi-hop networks 10 and 20 and a server 100.

マルチホップ・ネットワーク10は、ノード(ノード装置)1−1〜1−N,1−Xにより構成されている。また、ノード1−Xが、集線ノードとして動作し、新規参入を希望するノードからの制御メッセージ(登録要求メッセージ)を受け取って参入の可否を判定する、などの制御動作を行うとともに、参入済みの各ノードの通信用の識別子などの情報を管理している。また、マルチホップ・ネットワーク20は、ノード2−1〜1−M,2−Xにより構成されており、ノード2−Xが集線ノードとして動作する。すなわち、各マルチホップ・ネットワークは、集線ノードが広域にわたるエリアに設置されるノード(自マルチホップ・ネットワークに参入済みのノード)から情報を集める、または、集線ノードが広域エリア内の各ノードへ制御情報を通知する通信形態を実現する目的で、集線ノードを根とするツリー状の構成を適用している。また、各マルチホップ・ネットワークの集線ノードは外部ネットワークに接続されており、外部ネットワークを介してサーバ100や他のマルチホップ・ネットワークと通信可能である。サーバ100は、システムを管理するためのサーバである。なお、図1に示したノード3は、マルチホップ・ネットワーク10のノード1−3(マルチホップ・ネットワーク10に参入しているノード1−3)およびマルチホップ・ネットワーク20のノード2−1と通信可能な位置に存在しており、マルチホップ・ネットワーク10と20のいずれにも参入可能な状態にあるが、いずれのマルチホップ・ネットワークにも参入していない状態のノードである。   The multi-hop network 10 includes nodes (node devices) 1-1 to 1-N and 1-X. In addition, the node 1-X operates as a concentrator node, performs a control operation such as receiving a control message (registration request message) from a node that desires new entry, and determining whether or not to join, and has already entered Information such as communication identifiers for each node is managed. The multi-hop network 20 includes nodes 2-1 to 1-M and 2-X, and the node 2-X operates as a concentration node. In other words, each multi-hop network collects information from nodes where the concentrating nodes are installed in a wide area (nodes that have already joined the multi-hop network), or the concentrating nodes control each node in the wide area. For the purpose of realizing a communication mode for notifying information, a tree-like configuration having a concentration node as a root is applied. In addition, the concentration nodes of each multi-hop network are connected to an external network, and can communicate with the server 100 and other multi-hop networks via the external network. The server 100 is a server for managing the system. Note that the node 3 illustrated in FIG. 1 communicates with the node 1-3 of the multihop network 10 (the node 1-3 entering the multihop network 10) and the node 2-1 of the multihop network 20. It is a node that exists in a possible position and is in a state where it can enter both the multi-hop networks 10 and 20, but has not entered any multi-hop network.

つづいて、上記構成のアドホックネットワークシステムにおける特徴的な動作について説明する。本実施の形態では、アドホックネットワークシステムに対して新規ノード(未参入のノード)が参入する場合の動作について説明する。ここでは、一例として、ノード3が参入する場合の動作について、図2を参照しながら説明する。図2は、図1に示した構成のアドホックネットワークシステムに対してノード3が新規参入する場合の動作例を示すシーケンス図である。なお、図2は、ノード3が、参加可能なマルチホップ・ネットワーク10と20のうち、マルチホップ・ネットワーク10への参加を希望する場合の動作例を示している。   Next, a characteristic operation in the ad hoc network system having the above configuration will be described. In the present embodiment, an operation when a new node (a node that has not yet entered) enters the ad hoc network system will be described. Here, as an example, the operation when the node 3 enters will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a sequence diagram showing an operation example when the node 3 newly enters the ad hoc network system having the configuration shown in FIG. FIG. 2 shows an operation example when the node 3 wishes to participate in the multi-hop network 10 among the multi-hop networks 10 and 20 that can participate.

ノード3は、たとえば電源が投入されるなどして、ネットワークへの参入動作を開始すると、まず、自ノードを示す通信用の識別子(ここではComID−N3)を決定する(ステップS11)。通信用の識別子ComID−N3については、自ノードの一意性を示す識別子をもとに導出する。   When the node 3 starts an entry operation to the network, for example, when power is turned on, first, an identifier for communication (here, ComID-N3) indicating the own node is determined (step S11). The communication identifier ComID-N3 is derived based on an identifier indicating the uniqueness of the own node.

次に、ノード3は、ネットワークに参入するために、無線チャネルの選択を行う(ステップS12)。ここで、ノード3が利用する無線媒体は、複数の無線チャネル、例えばCh01〜ChZZまでの複数の無線チャネルを切替えて利用可能とする。この場合、ステップS12では、ノード3は、自身の無線媒体が利用可能な各無線チャネルに対して、順次、アクティブ・スキャンを行う。アクティブ・スキャンでは、ノード3は、特定の無線チャネルChXXにおいて、アクティブ・スキャンの要求メッセージ(Active scan request)を1ホップのブロードキャストとして送信する。ノード3の近傍に位置しているノード1−3が無線チャネルChXXを利用している場合、ノード1−3は、上記アクティブ・スキャン要求メッセージを受信する。そして、受信したメッセージに対する応答メッセージ(Active scan reply)をノード3に対して応答する。ノード1−3は、この応答メッセージに対し、ノード1−3が参入済みのマルチホップ・ネットワークの集線ノード(ここでは、ノード1−X)までの距離(ホップ数)やネットワークの混雑度などを示す指標を含めて送信する。ノード3は、応答メッセージを受信すると、それに含まれている上記指標を保持する。   Next, the node 3 selects a radio channel in order to enter the network (step S12). Here, the wireless medium used by the node 3 can be used by switching a plurality of wireless channels, for example, a plurality of wireless channels from Ch01 to ChZZ. In this case, in step S12, the node 3 sequentially performs an active scan on each radio channel that can use its own radio medium. In the active scan, the node 3 transmits an active scan request message as a one-hop broadcast on a specific radio channel ChXX. When the node 1-3 located in the vicinity of the node 3 uses the radio channel ChXX, the node 1-3 receives the active scan request message. Then, a response message (Active scan reply) to the received message is returned to the node 3. In response to this response message, the node 1-3 indicates the distance (the number of hops) to the concentrating node (here, the node 1-X) of the multi-hop network in which the node 1-3 has already entered, the degree of network congestion, and the like. Send it with the indicated indicators. When the node 3 receives the response message, the node 3 holds the index included in the response message.

なお、ノード2−1は、ノード3が送信するメッセージの到達範囲内に存在しているが、利用する無線チャネルが、ノード1−3が利用する無線チャネルと異なるものとする。そのため、ノード2−1は、ノード1−3がチャネルChXXで受信するノード3からのメッセージを受信しない。   Note that the node 2-1 exists within the reach of the message transmitted by the node 3, but the wireless channel used is different from the wireless channel used by the node 1-3. Therefore, the node 2-1 does not receive the message from the node 3 that the node 1-3 receives on the channel ChXX.

ノード3は、利用可能な全ての無線チャネルに対するアクティブ・スキャンが終了した後、新たに参入する集線ノード(新たに参入するマルチホップ・ネットワークの集線ノード)を決定する(ステップS13)。集線ノードの決定は、アクティブ・スキャンの応答メッセージ(Active scan reply)に含まれる集線ノードまでの距離やネットワークの混雑度などの指標に基づき決定する。アクティブ・スキャンで使用するメッセージは、たとえば図3に示したような構成となる。図3に示した構成例において、応答フラグは、要求メッセージと応答メッセージを識別するために使用される。また、ネットワークの識別子、集線ノードの識別子、集線ノードまでのホップ数およびその他の情報は、応答メッセージにのみ含まれる情報である。なお、ネットワークの混雑度の情報はその他の情報として含まれる。ここでは、ノード3は、参入するノードをマルチホップ・ネットワーク10の集線ノードであるノード1−Xに決定する。   After the active scan for all the available radio channels is completed, the node 3 determines a new entry line concentration node (a new entry line concentration node of the multi-hop network) (step S13). The concentration node is determined based on an index such as a distance to the concentration node and a network congestion level included in an active scan reply message. The message used in the active scan has a configuration as shown in FIG. 3, for example. In the configuration example shown in FIG. 3, the response flag is used to identify the request message and the response message. The network identifier, the concentrator node identifier, the number of hops to the concentrator node, and other information are information included only in the response message. Information on the degree of network congestion is included as other information. Here, the node 3 determines the node to join as the node 1-X that is the concentrating node of the multi-hop network 10.

次に、ノード3は、新たに参入する集線ノード1−X(参入を希望するマルチホップ・ネットワーク10を管理している集線ノード1−X)に対して登録要求メッセージ(Registration message)を送信する(ステップS14)。ここで、集線ノード1−Xへの経路(集線ノード1−Xに向けた登録要求メッセージをどの隣接ノード経由で送信するか)については、ステップS12のアクティブ・スキャンにて求めた指標(集線ノード1−Xまでのホップ数やネットワークの混雑度など)に基づいて決定する。ここでは、隣接ノードの中のノード1−3を経由する経路を決定(選択)するものとして説明を続ける。すなわち、ステップS14では、ノード3は、ノード1−3を次ホップ・ノードとして、登録要求メッセージを送信する。また、ノード3からの登録要求メッセージを受信したノード1−3は、自ノードが持つ経路情報(経路表)に従い、集線ノード1−Xに向けた次ホップ・ノードに登録要求メッセージを転送する。以下、登録要求メッセージを受信した各ノードは、集線ノードに向けて登録要求メッセージを転送する。尚、ノード3が送信する登録要求メッセージは、ノード3の持つ情報(通信用の識別子ComID−N3やその他の情報)に加えて、ノード3における、集線ノード1−Xに向けた経路の次ホップ・ノード(ここではノード1−3)の情報を含んでおり、集線ノード1−Xは、ステップS14で送信された登録要求メッセージが示すノード3の隣接ノード(ノード1−3)を介して、登録要求メッセージに対する応答をその送信元のノード3へ通知可能とする。登録要求/応答メッセージは、たとえば図4に示したような構成となる。図4に示した構成例において、応答フラグは、登録要求メッセージと登録応答メッセージを識別するために使用される。また、エラー要因は、登録応答メッセージにのみ含まれる情報である。   Next, the node 3 transmits a registration request message (Registration message) to the new concentrator node 1-X (the concentrator node 1-X that manages the multi-hop network 10 that wants to enter). (Step S14). Here, with respect to the route to the concentrator node 1-X (via which adjacent node the registration request message for the concentrator node 1-X is transmitted), the index (concentrator node) obtained in the active scan in step S12 The number of hops up to 1-X, the degree of network congestion, etc.). Here, the description will be continued assuming that a route passing through the node 1-3 in the adjacent nodes is determined (selected). That is, in step S14, the node 3 transmits a registration request message with the node 1-3 as the next hop node. Also, the node 1-3 that has received the registration request message from the node 3 transfers the registration request message to the next hop node toward the concentration node 1-X according to the route information (route table) that the node has. Thereafter, each node that has received the registration request message transfers the registration request message toward the concentrating node. The registration request message transmitted by the node 3 includes the next hop of the route toward the concentrated node 1-X in the node 3 in addition to the information (communication identifier ComID-N3 and other information) held by the node 3 -The node (here, the node 1-3) is included, and the concentrator node 1-X passes through the adjacent node (node 1-3) of the node 3 indicated by the registration request message transmitted in step S14. A response to the registration request message can be notified to the transmission source node 3. The registration request / response message has a configuration as shown in FIG. 4, for example. In the configuration example shown in FIG. 4, the response flag is used to identify the registration request message and the registration response message. The error factor is information included only in the registration response message.

登録要求メッセージを受信した集線ノード1−Xは、新規ノードの収容が可能な状態かどうかを確認し、収容不可能であれば、エラー要因を持つ登録応答メッセージ(Registration ack.)をノード3に対して通知する(ステップS15,S16)。なお、新規ノードを収容可能な場合の動作については実施の形態2以降で説明する。ここで、集線ノード1−Xは、ノード3に対する経路表(経路情報)を保持していないため、ノード3への登録応答メッセージをカプセル化して、ノード3の次ホップ・ノード(ノード1−3)宛のカプセル化メッセージとして送信する(ステップS16)。カプセル化されたメッセージは、たとえば図5に示したような構成となる。   The concentrator node 1-X that has received the registration request message checks whether or not the new node can be accommodated. If it cannot be accommodated, it sends a registration response message (Registration ack.) Having an error cause to the node 3. Notification is made (steps S15 and S16). The operation when a new node can be accommodated will be described in the second and subsequent embodiments. Here, the concentration node 1-X does not hold the routing table (route information) for the node 3, and therefore encapsulates the registration response message to the node 3 and the next hop node of the node 3 (node 1-3). ) As an encapsulated message (step S16). The encapsulated message has a configuration as shown in FIG. 5, for example.

カプセル化したメッセージの宛先のノード(ノード1−3)は、カプセル化されたメッセージを受信するとそれをデカプセル化し、得られたメッセージの送信先(宛先)を確認する。そして、送信先のノードに対する経路情報(このノード宛のメッセージの送信先を示した経路表)を保持していない場合は、このメッセージを1ホップのブロードキャスト・パケットとして転送する。一方、送信先に対する経路情報を保持している場合には、その経路情報に従って、上記メッセージを転送する。   Upon receiving the encapsulated message, the destination node (node 1-3) of the encapsulated message decapsulates it and confirms the transmission destination (destination) of the obtained message. If the routing information for the destination node (the routing table indicating the destination of the message addressed to this node) is not held, the message is transferred as a one-hop broadcast packet. On the other hand, when the route information for the transmission destination is held, the message is transferred according to the route information.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、ネットワークへの新規参入を希望するノードからアクティブ・スキャン要求メッセージを受信したノード(ネットワークへ参入済みのノード)は、要求メッセージの送信元のノード(新規参入ノード)に対して、集線ノードまでの経路に関する情報(集線ノードまでのホップ数,混雑度など)を経路選択の指標として含んだ応答メッセージを返送し、新規参入ノードは、各隣接ノードから受信した応答メッセージに含まれる指標に基づいて決定した集線ノードへの経路(集線ノードまでの経路上に位置する隣接ノード)に対して、自身の識別情報および決定した経路上の隣接ノード(次ホップ・ノード)の識別情報を含んだ登録要求メッセージを送信することとした。また、新規参入ノードからの登録要求メッセージを受信したノードは、保持している経路表に従って登録要求メッセージを転送することとした。さらに、集線ノードは、登録要求メッセージを受信し、さらにその送信元の新規参入ノードの収容が不可能である場合、新規参入ノードに対する応答メッセージをカプセル化し、登録要求メッセージに含まれていた識別情報が示す、新規参入ノードの隣接ノード宛に送信することとした。また、自身宛のカプセル化された応答メッセージを受信したノード(新規参入ノードの隣接ノード)は、デカプセル化を実施し、その結果得られた元の応答メッセージを、当該メッセージが示しているノード(新規参入ノード)に対して送信することとした。このとき、新規参入ノードへの経路情報を保持していなければ、1ホップのブロードキャスト・パケットとして転送することとした。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, a node that has received an active scan request message from a node that desires to newly enter the network (a node that has already entered the network) is a node that is a transmission source of the request message A response message including information on the route to the concentrated node (number of hops to the concentrated node, congestion level, etc.) as a route selection index is sent back to the (newly entered node). For the route to the concentrator node determined based on the index included in the response message received from (adjacent node located on the route to the concentrator node), its own identification information and the adjacent node on the determined route (next The registration request message including the identification information of the (hop node) is transmitted. In addition, the node that has received the registration request message from the new entry node transfers the registration request message in accordance with the stored route table. Further, the concentrator node receives the registration request message and encapsulates a response message for the new entry node when it is impossible to accommodate the new entry node of the transmission source, and the identification information included in the registration request message It is decided to transmit to the adjacent node of the new entry node. Further, the node that has received the encapsulated response message addressed to itself (the adjacent node of the new entry node) performs decapsulation, and the original response message obtained as a result of the node ( It was decided to transmit to a new entry node. At this time, if route information to the new entry node is not held, it is transferred as a 1-hop broadcast packet.

その結果、新規参入ノードにおいては、新規参入のための登録要求メッセージを集線ノードへ送信する際の経路探索が不要となり、登録要求メッセージを送信するための経路探索のオーバヘッド(経路探索でネットワーク内へ送信する制御メッセージ量,経路探索に要する処理時間)を低減できる。また、集線ノードにおいては、登録要求メッセージに対する応答メッセージを新規参入ノードに返送する際の経路探索が不要となり、応答メッセージを返送するための経路探索のオーバヘッドを低減できる。したがって、新規参入動作を低トラヒックかつ低遅延で実行できる。   As a result, in the new entry node, the route search when sending the registration request message for new entry to the concentrator node becomes unnecessary, and the route search overhead for sending the registration request message (in the network by route search) The amount of control messages to be transmitted and the processing time required for route search can be reduced. Further, in the concentrator node, route search when returning a response message to the registration request message to the new entry node becomes unnecessary, and the overhead of route search for returning the response message can be reduced. Therefore, a new entry operation can be executed with low traffic and low delay.

なお、本実施の形態では、マルチホップ・ネットワーク10と20は異なる無線チャネルを利用する例について示したが、これらが同じ無線チャネルを使用している場合についても上記制御動作(新規参入のための制御動作)を適用可能である。その場合、新規に参入するノードは、集線ノードの識別子により、参入するマルチホップ・ネットワークを決定する。   In the present embodiment, the multi-hop networks 10 and 20 have shown examples using different radio channels. However, even when they use the same radio channel, the above control operation (for new entry) Control action) is applicable. In this case, the newly entering node determines the multihop network to enter based on the identifier of the concentrating node.

また、本実施の形態では、複数(2つ)のマルチホップ・ネットワーク(マルチホップ・ネットワーク10,20)を含んだアドホックネットワークシステムについて説明したが、マルチホップ・ネットワークは1つであってもよい。もちろん、3つ以上であってもよい。   In the present embodiment, an ad hoc network system including a plurality (two) of multi-hop networks (multi-hop networks 10 and 20) has been described. However, the number of multi-hop networks may be one. . Of course, there may be three or more.

実施の形態2.
実施の形態1では、新規ノード(未参入のノード)がアドホックネットワークシステムに参入する際の動作、具体的には、新規ノードが参入を希望するマルチホップ・ネットワークの集線ノードに登録要求メッセージを送信する動作、及び集線ノードが新規ノードの参入を受け付けることが出来ない場合の応答メッセージ送信(エラー通知)動作について説明したが、本実施の形態では、新規参入ノードが、決定した通信用の識別子の一意性(参入するネットワークにおいて一意であるかどうか)を確認する際の動作について説明する。なお、本実施の形態のアドホックネットワークシステムの構成は実施の形態1と同様であるものとする(図1参照)。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, when a new node (a node that has not yet entered) enters the ad hoc network system, specifically, a registration request message is transmitted to the concentrating node of the multi-hop network that the new node wishes to join. Although the response message transmission (error notification) operation when the concentrating node cannot accept entry of the new node has been described, in this embodiment, the new entry node determines the communication identifier The operation when confirming uniqueness (whether or not unique in the network to be entered) will be described. The configuration of the ad hoc network system according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1).

図6は、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、新規参入を希望するノードが決定した通信用識別子の一意性を確認する場合の動作例を示すシーケンス図である。なお、図6は、ノード3が、参加可能なマルチホップ・ネットワーク10と20のうち、マルチホップ・ネットワーク10への参入を希望する場合の動作例を示している。図6において、実施の形態1の説明で使用した図2に含まれる処理と同様の処理には同一のステップ番号を付している。そのため、図2と同一のステップ番号を付した処理の詳細説明については省略する。   FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an operation example in the case of confirming the uniqueness of the communication identifier determined by the node desiring new entry in the ad hoc network system according to the present embodiment. FIG. 6 shows an operation example when the node 3 wishes to join the multi-hop network 10 among the multi-hop networks 10 and 20 that can participate. In FIG. 6, the same step numbers are assigned to the same processes as those included in FIG. 2 used in the description of the first embodiment. Therefore, a detailed description of the process with the same step number as in FIG. 2 is omitted.

実施の形態1で説明したステップS11〜S14の処理をノード3(新規参入を希望するノード)が実行することにより送信された登録要求メッセージを受信すると、集線ノード1−Xは、新規ノードの収容が可能な状態かどうかを確認し、収容可能であれば、次に、参入を希望しているノード3の通信用の識別子(受信した登録要求メッセージに設定されている通信用識別子)が自マルチホップ・ネットワーク(マルチホップ・ネットワーク10)内で一意かどうか、すなわち、すでに参入済みの他のノード(ノード1−1〜1−N)のノードID(=通信用の識別子)と重複していないかどうかを確認する(ステップS21)。確認の結果、重複を検出した場合、エラー要因として「重複検出」を設定し、更に、重複のない新たな通信用の識別子を設定する登録応答メッセージを、参入を希望しているノード(ノード3)に通知する(ステップS22)。ここで、重複のない新たな通信用の識別子を集線ノード1−Xが決定する方法については特に規定しない。また、登録応答メッセージの送信については、実施の形態1で示したように(実施の形態1で示したステップS16の処理と同様に)、参入を希望しているノード(ノード3)の隣接ノード(ノード1−3)に対して、カプセル化したメッセージを送信する。尚、重複が無い時には、次の処理に進むが、そのケースについては実施の形態3で説明する。   Upon receiving the registration request message transmitted by the node 3 (the node desiring new entry) executing the processing of steps S11 to S14 described in the first embodiment, the concentrator node 1-X accommodates the new node. If it can be accommodated, then the communication identifier (communication identifier set in the received registration request message) of the node 3 that wants to join is self-multiple. It is unique within the hop network (multi-hop network 10), that is, it does not overlap with the node IDs (= identifiers for communication) of other nodes (nodes 1-1 to 1-N) that have already joined. Whether or not (step S21). If duplication is detected as a result of the confirmation, “duplicate detection” is set as an error factor, and a registration response message for setting a new communication identifier without duplication is also sent to the node (node 3) that wants to join. ) (Step S22). Here, the method by which the concentration node 1-X determines a new identifier for communication without duplication is not particularly specified. As for the transmission of the registration response message, as shown in the first embodiment (similar to the processing in step S16 shown in the first embodiment), the adjacent node of the node (node 3) that wants to join The encapsulated message is transmitted to (node 1-3). When there is no overlap, the process proceeds to the next process, which will be described in the third embodiment.

エラー要因として「重複検出」が設定された登録応答メッセージを受信した場合、ノード3は、登録応答メッセージにて通知される通信用の識別子を自身の通信用の識別子として再設定し(ステップS23)、再度、集線ノード1−Xに対して、登録要求メッセージを送信する(ステップS24)。   When receiving the registration response message in which “duplicate detection” is set as the error factor, the node 3 resets the communication identifier notified in the registration response message as its own communication identifier (step S23). Again, a registration request message is transmitted to the concentrator node 1-X (step S24).

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、集線ノードは、登録要求メッセージを受信した場合、新規参入ノード(登録要求メッセージの送信元のノード)を収容可能であれば、受信した登録要求メッセージに含まれる新規参入ノード(登録要求メッセージの送信元のノード)の通信用識別子が自マルチホップ・ネットワーク内で一意かどうかを確認し、一意ではない場合には、所定の方法で決定した一意の通信用識別子を、新規参入ノードへの応答メッセージに設定し、カプセル化して新規参入ノードの隣接ノード宛に送信することとした。また、自身宛のカプセル化された応答メッセージを集線ノードから受信したノード(新規参入ノードの隣接ノード)は、デカプセル化を実施し、その結果得られた元の応答メッセージを、新規参入ノードに対して送信することとした。これにより、新規参入ノードは、通信用識別子の一意性(重複)を確認するためのメッセージを、参入を希望しているマルチホップ・ネットワーク内の各ノードに対して送信する必要がなくなるとともに、重複していた場合に同じ処理(一意性確認のための処理)を繰り返す必要がなくなるので、一意性確認に要するオーバヘッドを低減できる。さらに、集線ノードにおいては、登録要求メッセージに対する応答メッセージを新規参入ノードに返送する際の経路探索が不要となり、応答メッセージを返送するための経路探索のオーバヘッドを低減できる。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, when the concentrator node receives a registration request message, it can receive the registration request received if it can accommodate a new entry node (node from which the registration request message is transmitted). Check whether the communication identifier of the new entry node (the node that sent the registration request message) included in the message is unique within the local multi-hop network. Is set in the response message to the new entry node, encapsulated, and transmitted to the adjacent node of the new entry node. In addition, the node that has received the encapsulated response message addressed to itself from the concentrator node (the adjacent node of the new entry node) performs decapsulation, and sends the original response message obtained as a result to the new entry node. I decided to send it. As a result, the new entry node does not need to send a message for confirming the uniqueness (duplication) of the communication identifier to each node in the multihop network that wants to join, In this case, it is not necessary to repeat the same processing (processing for uniqueness confirmation), so that the overhead required for uniqueness confirmation can be reduced. Further, in the concentrator node, route search when returning a response message to the registration request message to the new entry node becomes unnecessary, and overhead of route search for returning the response message can be reduced.

実施の形態3.
実施の形態1及び2では、新規のノードが、マルチホップ・ネットワークに参入する際に、集線ノードに対して登録要求メッセージを送信し、集線ノードが新規ノードを受け付けることが出来ない場合のエラー通知に関する動作、及び新規のノードが決定した通信用の識別子の重複検出に関する動作について説明したが、本実施の形態では、集線ノードが新規のノードを受け付けることが出来る場合の動作について説明する。なお、本実施の形態のアドホックネットワークシステムの構成は実施の形態1と同様であるものとする(図1参照)。
Embodiment 3 FIG.
In Embodiments 1 and 2, when a new node joins a multi-hop network, a registration request message is transmitted to the concentrator node, and an error notification when the concentrator node cannot accept the new node In this embodiment, the operation when the concentrating node can accept a new node will be described. The configuration of the ad hoc network system according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1).

図7は、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、集線ノードが、新規参入を希望するノードからの要求を受け付けて参入を許可する場合の動作例を示すシーケンス図である。なお、図7は、ノード3が、参加可能なマルチホップ・ネットワーク10と20のうち、マルチホップ・ネットワーク10への参入を希望する場合の動作例を示している。図7において、実施の形態2の説明で使用した図6に含まれる処理と同様の処理には同一のステップ番号を付している。そのため、図6と同一のステップ番号を付した処理の詳細説明については省略する。   FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation example in the case where the concentrating node accepts a request from a node desiring to newly enter and permits entry in the ad hoc network system according to the present embodiment. FIG. 7 shows an operation example when the node 3 wishes to join the multi-hop network 10 among the multi-hop networks 10 and 20 that can participate. In FIG. 7, the same step numbers are assigned to the same processes as those included in FIG. 6 used in the description of the second embodiment. Therefore, a detailed description of the process with the same step number as in FIG. 6 is omitted.

実施の形態1,2で説明したステップS11〜S14,ステップS21〜S24が実行され、ステップS24でノード3から送信された登録要求メッセージを受信すると、集線ノード1−Xは、新規ノードの収容が可能な状態かどうかを確認し、収容可能であれば、次に、参入を希望しているノード3の通信用の識別子が自マルチホップ・ネットワーク内で一意かどうか(重複しているかどうか)を確認する。なお、ノード3が、集線ノード1−Xで決定された通信用識別子(ステップS22で通知された通信用識別子に相当)を設定していることを示す情報を登録要求メッセージに含めて送信することとして、集線ノードにおける重複確認動作を省略することとしてもよい。そして、通信用識別子が一意である場合、集線ノード1−Xは、参入を希望しているノード3に対する経路探索を実施する。具体的には、ノード3についての経路探索要求(Route Request)メッセージをマルチホップ・ネットワーク10内へ送信し(ステップS31)、経路探索要求を受信したノード3は、経路探索応答(Route reply)メッセージを集線ノード1−Xに向けて送信する(ステップS32)。経路探索が完了すると、集線ノード1−Xは、検索結果(ノード3へ信号を送信する場合の送信先隣接ノードが示された経路表)に従って、運用情報の通知メッセージ(Operational Info.メッセージ)をノード3へ送信する(ステップS33)。   When Steps S11 to S14 and Steps S21 to S24 described in the first and second embodiments are executed and the registration request message transmitted from the node 3 is received in Step S24, the concentrating node 1-X can accommodate the new node. If it can be accommodated, then whether or not the communication identifier of the node 3 that wants to join is unique in the multihop network (whether it is duplicated) Check. Note that information indicating that the node 3 has set the communication identifier determined by the concentrating node 1-X (corresponding to the communication identifier notified in step S22) is included in the registration request message and transmitted. As described above, the duplication confirmation operation at the concentrator node may be omitted. When the communication identifier is unique, the concentrator node 1-X performs a route search for the node 3 that wants to join. Specifically, a route search request (Route Request) message for the node 3 is transmitted into the multi-hop network 10 (step S31), and the node 3 receiving the route search request sends a route search response (Route reply) message. Is transmitted to the concentrating node 1-X (step S32). When the route search is completed, the concentrator node 1-X sends an operation information notification message (Operational Info. Message) according to the search result (route table indicating a destination adjacent node when transmitting a signal to the node 3). It transmits to the node 3 (step S33).

なお、図7に示したように、ステップS21の重複検出処理で通信用識別子の重複を検出しなかった場合、集線ノード1−Xは、ステップS22を実行することなくステップS31を実行する。   As shown in FIG. 7, when no duplication of communication identifiers is detected in the duplication detection process in step S21, the concentrator node 1-X executes step S31 without executing step S22.

このように、本実施の形態のアドホックネットワークシステムにおいて、集線ノードは、登録要求メッセージを受信した場合、その送信元のノード(ネットワークへの参入を希望しているノード)を収容可能でなおかつ当該ノードの通信用識別子が自マルチホップ・ネットワーク内で一意であることの確認が終了した場合に、当該ノードへの経路探索を実施することとした。これにより、新規のノードを収容できない状態において、登録要求メッセージに対する応答メッセージ(収容不可能を示す応答メッセージ)の送信のためだけに経路探索を実行する必要がなくなるので、経路探索のオーバヘッドを低減でき、新規参入動作のオーバヘッドを低減できる。   As described above, in the ad hoc network system according to the present embodiment, when the registration node receives the registration request message, the concentrator node can accommodate the transmission source node (the node that wishes to enter the network) and the node. When it is confirmed that the communication identifier is unique within the multihop network, the route search to the node is performed. This eliminates the need to perform a route search just for sending a response message to the registration request message (response message indicating that the node cannot be accommodated) in a state where a new node cannot be accommodated, thereby reducing the overhead of the route search. The overhead of new entry operation can be reduced.

以上のように、本発明にかかるノード装置は、マルチホップ・ネットワークのノード装置として有用であり、特に、ネットワークへの新規参入動作を低トラヒックかつ低遅延で行うアドホックネットワークシステムのノード装置に適している。   As described above, the node device according to the present invention is useful as a node device of a multi-hop network, and is particularly suitable for a node device of an ad hoc network system that performs a new entry operation into a network with low traffic and low delay. Yes.

1−1〜1−N,2−1〜2−M ノード
1−X,2−X ノード(集線ノード)
10,20 マルチホップ・ネットワーク
100 サーバ
1-1 to 1-N, 2-1 to 2-M node 1-X, 2-X node (concentration node)
10,20 Multi-hop network 100 servers

Claims (13)

ネットワークへ参入済みのノードの情報を管理する集線ノードを根とする木構造のマルチホップ・ネットワークに参加可能なノード装置であって、
マルチホップ・ネットワークへ新規参入する場合、
周囲の各ノードから、各ノードが参入しているマルチホップ・ネットワークの集線ノードまでの経路に関する情報を取得し、当該取得した情報に基づいて選択したノードに対して、マルチホップ・ネットワークへの参加要求を示す登録要求メッセージを送信する
ことを特徴とするノード装置。
A node device that can participate in a tree-structured multi-hop network rooted in a concentrator node that manages information on nodes that have already entered the network,
When entering a new multi-hop network,
Obtain information about the route from each surrounding node to the concentrating node of the multi-hop network in which each node has joined, and participate in the multi-hop network for the node selected based on the obtained information A node device characterized by transmitting a registration request message indicating a request.
前記登録要求メッセージに対して、自身の情報、および前記選択したノードの情報である次ホップノード情報を含めて送信することを特徴とする請求項1に記載のノード装置。   The node apparatus according to claim 1, wherein the node apparatus transmits the registration request message including its own information and next-hop node information that is information of the selected node. 所定のマルチホップ・ネットワークに参入済みの場合、
マルチホップ・ネットワークへの新規参入を希望するノードである新規参入ノードからの問い合わせに応じて、参入済みマルチホップ・ネットワークの集線ノードまでの経路に関する情報を当該新規参入ノードへ通知し、
また、前記新規参入ノードから、当該新規参入ノードの情報を含み、かつ自ノードの情報を次ホップノード情報として含んだ登録要求メッセージを受信した場合、保持している経路情報に基づいて、当該登録要求メッセージを参入済みマルチホップ・ネットワークの集線ノードに向けて転送する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のノード装置。
If you have already entered a given multi-hop network,
In response to an inquiry from a new entry node that is a node that wishes to newly enter the multi-hop network, the information about the route to the concentration node of the already-entered multi-hop network is notified to the new entry node.
In addition, when a registration request message including information on the new entry node and including information on the own node as next hop node information is received from the new entry node, the registration is performed based on the stored route information. The node device according to claim 1 or 2, wherein the request message is forwarded toward a concentrating node of a multihop network that has already entered.
自身宛のカプセル化メッセージを受信した場合、受信メッセージのデカプセル化を行い、その結果得られた元のメッセージの宛先ノードまでの経路情報を保持していなければ、元のメッセージを1ホップのブロードキャストとして送信する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載のノード装置。
When an encapsulated message addressed to itself is received, the received message is decapsulated, and if the route information to the destination node of the original message obtained as a result is not retained, the original message is set as a one-hop broadcast. The node device according to claim 1, wherein the node device transmits the node device.
前記経路に関する情報を、集線ノードまでのホップ数およびネットワークの混雑度を含んだ情報とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のノード装置。   5. The node device according to claim 1, wherein the information regarding the route is information including the number of hops to the concentrating node and the congestion degree of the network. ネットワークへ参入済みのノードの情報を管理する集線ノードを根とする木構造のマルチホップ・ネットワークにおいて、前記集線ノードとして動作するノード装置であって、
管理しているマルチホップ・ネットワークへの新規参入を希望するノードである新規参入ノードから送信され、かつ当該新規参入ノードの情報、および当該新規参入ノードの次ホップノードの情報を含んだマルチホップ・ネットワークへの参加要求を示す登録要求メッセージ、を受信した場合、
前記新規参入ノードを収容できない状態であれば、収容不可を示す前記新規参入ノード宛の応答メッセージを生成し、さらにカプセル化して前記次ホップノード情報が示すノード宛に送信する
ことを特徴とするノード装置。
In a multi-hop network of a tree structure rooted in a concentrator node that manages information on nodes that have already entered the network, a node device that operates as the concentrator node,
A multi-hop transmission that is transmitted from a new entry node that is a node that wishes to newly enter the managed multi-hop network and includes information on the new entry node and information on the next hop node of the new entry node. When a registration request message indicating a request to join the network is received,
If the new entry node cannot be accommodated, a response message addressed to the new entry node indicating that accommodation is not possible is generated, further encapsulated, and transmitted to the node indicated by the next hop node information. apparatus.
また、前記登録要求メッセージを受信した場合に、前記新規参入ノードを収容可能な状態であれば、前記登録要求メッセージに含まれる、前記新規参入ノードの通信用識別子が、自身が管理しているマルチホップ・ネットワーク内で一意かどうかを確認し、一意ではない場合、当該マルチホップ・ネットワーク内で一意となる通信用識別子を前記新規参入ノード用の通信用識別子として決定し、また、決定した通信用識別子を含んだ、前記新規参入ノード宛の応答メッセージを生成し、さらにカプセル化して、前記次ホップノード情報が示すノード宛に送信する
ことを特徴とする請求項6に記載のノード装置。
In addition, when the registration request message is received, if the new entry node can be accommodated, the communication identifier of the new entry node included in the registration request message is stored in the multiple Check whether it is unique within the hop network, and if not unique, determine a communication identifier that is unique within the multi-hop network as a communication identifier for the new entry node, and for the determined communication The node apparatus according to claim 6, wherein a response message addressed to the new entry node including an identifier is generated, encapsulated, and transmitted to a node indicated by the next hop node information.
また、前記登録要求メッセージを受信した場合に、前記新規参入ノードを収容可能な状態であり、なおかつ、前記登録要求メッセージに含まれる、前記新規参入ノードの通信用識別子が、自身が管理しているマルチホップ・ネットワーク内において一意であれば、前記新規参入ノードに対する経路探索を行う
ことを特徴とする請求項6または7に記載のノード装置。
In addition, when the registration request message is received, the new entry node can be accommodated, and the communication identifier of the new entry node included in the registration request message is managed by itself. The node device according to claim 6 or 7, wherein if it is unique in a multi-hop network, a route search for the new entry node is performed.
ネットワークへ参入済みのノードの情報を管理する集線ノードを根とする木構造のマルチホップ・ネットワークを1つ以上含んだアドホックネットワークシステムであって、
各マルチホップ・ネットワークの集線ノードを、請求項6〜8のいずれか一つに記載のノード装置とし、
参入可能なノードを請求項1〜5に記載の各ノード装置とする
ことを特徴とするアドホックネットワークシステム。
An ad hoc network system including one or more tree-structured multi-hop networks rooted in a concentrator node that manages information on nodes that have already entered the network,
The concentrator node of each multi-hop network is the node device according to any one of claims 6 to 8,
An ad hoc network system characterized in that each node device according to claim 1 is a node that can be entered.
ネットワークへ参入済みのノードの情報を管理する集線ノードを根とする木構造のマルチホップ・ネットワークを1つ以上含んだアドホックネットワークシステムに対して新たなノードが参加する場合の、ネットワーク参加方法であって、
アドホックネットワークシステムへの参加を希望するノードである新規参入ノードが、周囲の各ノードから、各ノードが参入しているマルチホップ・ネットワークの集線ノードまでの経路に関する情報を取得する経路情報取得ステップと、
前記新規参入ノードが、前記取得した経路に関する情報に基づいて、参加を希望するマルチホップ・ネットワーク、および参加を希望するマルチホップ・ネットワークへの参加要求を示す登録要求メッセージの1ホップ目の送信先ノードを決定する参加ネットワーク決定ステップと、
前記新規参入ノードが、自身の情報、および前記決定した1ホップ目の送信先ノードの情報である次ホップノード情報を含んだ登録要求メッセージを、当該1ホップ目の送信先ノードへ送信する登録要求メッセージ送信ステップと、
前記登録要求メッセージを受信したノードが、自身が保持している経路情報に基づいて、当該登録要求メッセージを、参入済みマルチホップ・ネットワークの集線ノードに向けて転送するメッセージ転送ステップと、
を含むことを特徴とするネットワーク参加方法。
This is a network participation method when a new node participates in an ad hoc network system including one or more tree-structured multi-hop networks rooted in a concentrator node that manages information on nodes that have already joined the network. And
A route information acquisition step in which a new entry node, which is a node that wishes to participate in an ad hoc network system, acquires information on a route from each surrounding node to a concentration node of the multi-hop network in which each node has joined; ,
Based on the information on the acquired route, the new entry node sends a first hop destination of a registration request message indicating a participation request to a multihop network to join and a multihop network to join. A participating network determination step for determining a node;
The new entry node transmits a registration request message including its own information and next-hop node information that is information of the determined first-hop destination node to the first-hop destination node. A message sending step;
A message transfer step in which the node that has received the registration request message forwards the registration request message toward the concentrating node of the multihop network that has already entered, based on the route information held by itself.
A network participation method characterized by including:
前記登録要求メッセージを受信した集線ノードが、前記新規参入ノードを収容できない状態の場合に、収容不可を示す前記新規参入ノード宛の応答メッセージを生成し、さらにカプセル化して、前記登録要求メッセージに含まれている次ホップノード情報が示すノード宛に送信する収容不可通知メッセージ送信ステップと、
前記収容不可通知メッセージ送信ステップでカプセル化された応答メッセージの宛先ノードが、受信したメッセージのデカプセル化を行い、その結果得られた応答メッセージの宛先ノードまでの経路情報を保持していなければ、応答メッセージを1ホップのブロードキャストとして送信する収容不可通知メッセージ転送ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のネットワーク参加方法。
When the concentrator node that has received the registration request message is in a state where it cannot accommodate the new entry node, it generates a response message addressed to the new entry node indicating that it cannot be accommodated, and further encapsulates it, and is included in the registration request message A non-accommodation notification message transmission step to be transmitted to the node indicated by the next hop node information,
If the destination node of the response message encapsulated in the non-accommodation notification message transmission step decapsulates the received message and does not hold the path information to the destination node of the response message obtained as a result, the response A non-accommodation notification message transfer step for transmitting the message as a one-hop broadcast;
The network participation method according to claim 10, further comprising:
前記登録要求メッセージを受信した集線ノードが、前記新規参入ノードを収容可能な状態の場合、当該登録要求メッセージに含まれる、前記新規参入ノードの通信用識別子が、自身が管理しているマルチホップ・ネットワーク内で一意かどうかを確認し、一意ではない場合、当該マルチホップ・ネットワーク内で一意となる通信用識別子を前記新規参入ノード用の通信用識別子として決定し、また、決定した通信用識別子を含んだ、前記新規参入ノード宛の応答メッセージを生成し、さらにカプセル化して、前記登録要求メッセージに含まれている次ホップノード情報が示すノード宛に送信する通信用識別子決定通知ステップと、
前記通信用識別子決定通知ステップでカプセル化された応答メッセージの宛先ノードが、受信したメッセージのデカプセル化を行い、その結果得られた応答メッセージの宛先ノードまでの経路情報を保持していなければ、応答メッセージを1ホップのブロードキャストとして送信する通信用識別子決定通知メッセージ転送ステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項10または11に記載のネットワーク参加方法。
When the concentrating node that has received the registration request message is in a state that can accommodate the new entry node, the communication identifier of the new entry node included in the registration request message is a multihop Check whether it is unique within the network, and if not unique, determine a communication identifier that is unique within the multi-hop network as a communication identifier for the new entry node, and determine the determined communication identifier Including, generating a response message addressed to the new entry node, further encapsulating, and transmitting to the node indicated by the next hop node information included in the registration request message, the communication identifier determination notification step;
If the destination node of the response message encapsulated in the communication identifier determination notification step decapsulates the received message and does not hold the path information to the destination node of the response message obtained as a result, the response A communication identifier determination notification message transfer step for transmitting a message as a one-hop broadcast;
The network participation method according to claim 10 or 11, further comprising:
前記登録要求メッセージを受信した集線ノードが、前記新規参入ノードを収容可能な状態であり、なおかつ、前記登録要求メッセージに含まれる、前記新規参入ノードの通信用識別子が、自身が管理しているマルチホップ・ネットワーク内において一意であれば、前記新規参入ノードに対する経路探索を行う経路探索ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項10、11または12に記載のネットワーク参加方法。
The concentrator node that has received the registration request message is in a state that can accommodate the new entry node, and the communication identifier of the new entry node that is included in the registration request message is managed by itself. If unique within the hop network, a route search step for performing a route search for the new entry node,
The network participation method according to claim 10, 11 or 12, further comprising:
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