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公開番号2025051582
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2024051035
出願日2024-03-27
発明の名称通信システム、ノード装置及び通信経路決定方法
出願人古河電気工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04L 45/44 20220101AFI20250327BHJP(電気通信技術)
要約【課題】優先経路を優先して選択した通信経路を決定する。
【解決手段】各ノード装置は、隣接ノード装置間の経路を優先経路と非優先経路とに予め設定した隣接経路情報を有し、送信先ノード装置は、隣接経路情報を参照し、送信元ノード装置からブロードキャストされた経路要求パケット内の累積中継数及び非優先累積中継数を更新し、非優先累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を優先して選択し、非優先累積中継数が同じ複数の経路がある場合、累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択し、累積中継数が同じ複数の経路がある場合、最先に受信した経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択し、選択した最適経路を介して経路回答パケットを送信先ノード装置に対してユニキャストして経路テーブルを作成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のノード装置を有するネットワーク内において前記ノード装置を介した送信元ノード装置と送信先ノード装置との間の通信経路を決定する通信システムであって、
各ノード装置は、隣接ノード装置との間の各隣接経路が優先経路と非優先経路とのいずれかであることを隣接経路情報として予め設定しておき、
前記送信元ノード装置は、宛先を前記送信先ノード装置として隣接ノード装置に対してシーケンス番号を有する経路要求パケットをブロードキャストし、
前記経路要求パケットを受信して中継する中継ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記経路要求パケット内の累積中継数をインクリメントして更新し、受信した前記隣接経路が非優先経路である場合、さらに前記経路要求パケット内の非優先累積中継数をインクリメントして更新する中継数更新処理を行い、前記経路要求パケットを他の隣接ノード装置に対してブロードキャストし、
前記経路要求パケットを受信した前記送信先ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記中継数更新処理を行い、受信した同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットの内、前記非優先累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として優先して選択し、前記非優先累積中継数が同じ複数の経路がある場合、前記累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択し、前記累積中継数が同じ複数の経路がある場合、最先に受信した経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択する最適経路の経路選択処理を行い、選択した最適経路を介して経路回答パケットを前記送信先ノード装置に対してユニキャストし、
各ノード装置は、前記経路要求パケットを受信した場合、送信元、送信先、中継元及び／又は中継先を一時的に仮の経路テーブルに仮記憶し、所定時間内に前記経路回答パケットを受信した場合、前記送信元ノード装置と前記送信先ノード装置との間の経路テーブルとして記憶することを特徴とする通信システム。
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
前記中継ノード装置は、同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットを受信した場合、まず先着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルに記録してブロードキャストし、後着の経路要求パケットを受信した場合、先着の経路要求パケットの経路と後着の経路要求パケットの経路とを比較して前記最適経路の経路選択処理を行い、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路である場合、後着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルとして更新して後着の経路要求パケットをブロードキャストし、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路でない場合、後着の経路要求パケットを破棄し、現在の仮の経路テーブルの内容を維持することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
各ノード装置は、前記経路要求パケットを受信した場合、インクリメントされた前記経路要求パケットの前記累積中継数及び前記非優先累積中継数をそれぞれ要求側の累積中継数及び要求側の非優先累積中継数として前記仮の経路テーブルに記憶することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記経路回答パケットには、前記累積中継数及び前記非優先累積中継数にそれぞれ対応する回答側の累積中継数及び回答側の非優先累積中継数が付加され、
各ノード装置は、前記経路回答パケットを受信した場合、前記経路回答パケット内の回答側の累積中継数及び回答側の非優先累積中継数をインクリメントし、前記経路回廊パケット内の送信元、送信先、中継元及び／又は中継先に対応する前記仮の経路テーブルに、インクリメントされた回答側の累積中継数及び回答側の非優先累積中継数を記憶し、該仮の経路テーブルを経路テーブルとして記憶することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
複数のノード装置を有するネットワーク内において、各ノード装置は、隣接ノード装置との間の各隣接経路が優先経路と非優先経路とのいずれかであることを隣接経路情報として予め設定しておき、
前記ネットワークを構成する所定の第１ノード装置と所定の第２ノード装置とが新たな隣接経路として通信可能に接続された場合、前記新たな隣接経路が優先経路と非優先経路とのいずれかであることを前記隣接経路情報として予め設定しておき、
前記第１及び第２ノード装置は、前記新たな隣接経路として通信可能に接続されたことを示す情報と、前記第１又は第２ノード装置までの累積中継数及び非優先累積中継数とを有する通知信号を他の隣接ノード装置に対してブロードキャストし、
前記通知信号を受信した他のノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記通知信号内の累積中継数をインクリメントして更新し、受信した前記隣接経路が非優先経路である場合、さらに前記通知信号内の非優先累積中継数をインクリメントして更新する中継数更新処理を行い、前記通知信号を他の隣接ノード装置に対してブロードキャストするとともに、ルーティングテーブルに格納されている既存経路情報の非優先累積中継数が、前記通知信号に格納されている非優先累積中継数よりも大きい既存経路情報については消去又は更新の対象とし、前記ルーティングテーブルに格納されている既存経路情報の累積中継数が、前記通知信号に格納されている累積中継数よりも大きい既存経路情報については消去又は更新の対象とすることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
前記通知信号に自ノードを特定するための情報を付与して送信することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通知信号が複数送信される場合に対応するために、前記通知信号を識別するためのシーケンス番号を有していることを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項８】
前記優先経路は有線経路であり、
前記非優先経路は無線経路であることを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項９】
複数のノード装置を有するネットワーク内において前記ノード装置を介した送信元ノード装置と送信先ノード装置との間の通信経路を決定する通信システムのノード装置であって、
各ノード装置は、隣接ノード装置との間の各隣接経路が優先経路と非優先経路とのいずれかであることを隣接経路情報として予め設定しておき、
前記ノード装置が前記送信元ノード装置である場合、該送信元ノード装置は、宛先を前記送信先ノード装置として隣接ノード装置に対してシーケンス番号を有する経路要求パケットをブロードキャストし、
前記ノード装置が前記経路要求パケットを受信して中継する中継ノード装置である場合、該中継ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記経路要求パケット内の累積中継数をインクリメントして更新し、受信した前記隣接経路が非優先経路である場合、さらに前記経路要求パケット内の非優先累積中継数をインクリメントして更新する中継数更新処理を行い、前記経路要求パケットを他の隣接ノード装置に対してブロードキャストし、
前記ノード装置が前記経路要求パケットを受信した前記送信先ノード装置である場合、該送信先ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記中継数更新処理を行い、受信した同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットの内、前記非優先累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として優先して選択し、前記非優先累積中継数が同じ複数の経路がある場合、前記累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択し、前記累積中継数が同じ複数の経路がある場合、最先に受信した経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択する最適経路の経路選択処理を行い、選択した最適経路を介して経路回答パケットを前記送信先ノード装置に対してユニキャストし、
各ノード装置は、前記経路要求パケットを受信した場合、送信元、送信先、中継元及び／又は中継先を一時的に仮の経路テーブルに仮記憶し、所定時間内に前記経路回答パケットを受信した場合、前記送信元ノード装置と前記送信先ノード装置との間の経路テーブルとして記憶することを特徴とするノード装置。
【請求項１０】
前記中継ノード装置は、同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットを受信した場合、まず先着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルに記録してブロードキャストし、後着の経路要求パケットを受信した場合、先着の経路要求パケットの経路と後着の経路要求パケットの経路とを比較して前記最適経路の経路選択処理を行い、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路である場合、後着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルとして更新して後着の経路要求パケットをブロードキャストし、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路でない場合、後着の経路要求パケットを破棄し、現在の仮の経路テーブルの内容を維持することを特徴とする請求項９に記載のノード装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク内の隣接ノード装置間の経路に優先経路と非優先経路とが混在する場合に、優先経路を優先して送信元ノード装置と送信先ノード装置との間の通信経路を決定することができる通信システム、ノード装置及び通信経路決定方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ネットワークを構成する複数のノード装置を経由する通信経路を決定するルーティングプロトコルとしては、例えば、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）ルーティングプロトコルがある。ＯＳＰＦルーティングプロトコルは、コスト距離を用いたリンクステート型ルーティングプロトコルであり、柔軟なネットワーク制御が可能になる。また、ＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）ルーティングプロトコルは、リアクティブ型ルーティングプロトコルであり、ノード装置のホップ数が小さい通信経路を決定する。
【０００３】
特許文献１には、他ノードからフレームを受信すると、宛先ノード別重み付けテーブルを参照し、転送すべきノードを決定するノード装置が記載されている。ノード装置は、転送先のノードを重みにしたがって決定し、また、他ノードへのフレームの転送の成否に応じて重みを更新するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４８８８５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のＯＳＰＦルーティングプロトコルは、コスト距離を重視したネットワークが構築できる一方、各ノード装置の計算コストが高い。一方、ＡＯＤＶルーティングプロトコルは、各ノード装置の計算コストは高くないが、ノード装置のホップ数のみで経路が決定されるため、ノード装置間の帯域に大幅な差がある場合でも、同じホップ数として計算するため、帯域が細いノード装置間に経路負荷が集中してしまう場合がある。
【０００６】
ところで、ネットワークのノード装置間の経路が、安定性の高い有線経路（優先経路）と安定性が低い無線経路（非優先経路）とが混在する場合に、ＡＯＤＶルーティングプロトコルを適用すると、上記のように、ホップ数のみで経路が決定されるため、有線経路のみの通信経路のホップ数が大きく、無線経路を含む通信経路のホップ数が小さい場合、無線経路を含む通信経路が選択されるため、有線経路のみの安定性が高い通信経路があるにもかかわらず、無線経路を含む安定性が低い通信経路が選択されてしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワーク内の隣接ノード装置間の経路に優先経路と非優先経路とが混在する場合に、優先経路を優先して送信元ノード装置と送信先ノード装置との間の通信経路を決定することができる通信システム、ノード装置及び通信経路決定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる通信システムは、複数のノード装置を有するネットワーク内において前記ノード装置を介した送信元ノード装置と送信先ノード装置との間の通信経路を決定する通信システムであって、各ノード装置は、隣接ノード装置との間の各隣接経路が優先経路と非優先経路とのいずれかであることを隣接経路情報として予め設定しておき、前記送信元ノード装置は、宛先を前記送信先ノード装置として隣接ノード装置に対してシーケンス番号を有する経路要求パケットをブロードキャストし、前記経路要求パケットを受信して中継する中継ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記経路要求パケット内の累積中継数をインクリメントして更新し、受信した前記隣接経路が非優先経路である場合、さらに前記経路要求パケット内の非優先累積中継数をインクリメントして更新する中継数更新処理を行い、前記経路要求パケットを他の隣接ノード装置に対してブロードキャストし、前記経路要求パケットを受信した前記送信先ノード装置は、前記隣接経路情報を参照し、前記中継数更新処理を行い、受信した同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットの内、前記非優先累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として優先して選択し、前記非優先累積中継数が同じ複数の経路がある場合、前記累積中継数が最少の経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択し、前記累積中継数が同じ複数の経路がある場合、最先に受信した経路要求パケットの経路を最適経路として次に選択する最適経路の経路選択処理を行い、選択した最適経路を介して経路回答パケットを前記送信先ノード装置に対してユニキャストし、各ノード装置は、前記経路要求パケットを受信した場合、送信元、送信先、中継元及び／又は中継先を一時的に仮の経路テーブルに仮記憶し、所定時間内に前記経路回答パケットを受信した場合、前記送信元ノード装置と前記送信先ノード装置との間の経路テーブルとして記憶することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる通信システムは、上記の発明において、前記中継ノード装置は、同一のシーケンス番号をもつ経路要求パケットを受信した場合、まず先着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルに記録してブロードキャストし、後着の経路要求パケットを受信した場合、先着の経路要求パケットの経路と後着の経路要求パケットの経路とを比較して前記最適経路の経路選択処理を行い、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路である場合、後着の経路要求パケットの経路を仮の経路テーブルとして更新して後着の経路要求パケットをブロードキャストし、後着の経路要求パケットの経路が先着の経路要求パケットの経路よりも最適な経路でない場合、後着の経路要求パケットを破棄し、現在の仮の経路テーブルの内容を維持することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる通信システムは、上記の発明において、各ノード装置は、前記経路要求パケットを受信した場合、インクリメントされた前記経路要求パケットの前記累積中継数及び前記非優先累積中継数をそれぞれ要求側の累積中継数及び要求側の非優先累積中継数として前記仮の経路テーブルに記憶することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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