节点装置及程序的制作方法

专利名称：节点装置及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含多个节点的网络中的可选择路由的装置和程序。
背景技术：
对于网络装置，迄今已进行了非常多的研究。最为普及的是利用了 IP (Internet Protocol)网络的网络装置。另外，以容纳多个协议和网络为目的的MPLS (Multi Protocol LabeledSwitehing多协议标记交换)是具有自动地生成路径的机制的网络装置。另外，作 为Ad-hoc (自组织)算法的代表例，存在AODV (Ad-hoc On-Demand Vector基于按需距 离矢量)禾P OLSR(Optimized Link State Routing 最优化链路状态)。IP网络装置按照IP地址决定路由。因为IP地址自身具有树形结构，通过从IP 地址的上位向管理符合的IP网络的网络装置传送，最终能够向作为目标的终端传送帧。 路由由IP地址体系所决定。哪个网络装置管理哪个IP网络由路由表规定。多数情况下 主要以手动方式设定路由表，但有时利用RIP (Routing Information Protocol路由信息协议) 自动地进行更新。所谓RIP，是网络装置把管理的IP网络向周围广播，是网络装置确认 彼此管理的IP网络的方式。在MPLS中，网络把叫做LSR(Label Switch Router标记交换路由)的网络装置
间与外部网络分离开来。来自外部网络的帧通过叫做边缘节点的横跨外部网络和内部网 络的双方的网络装置向内部网络取入。这时，在外部帧的前头插入了标签。各LSR各 自具有标签转送表。标签转送表保持输入帧的标签和输出帧的标签及目的地。LSR取出 所输入的帧的标签，根据标签转送表发现符合的标签，改写输出帧的标签，向符合的目 的地发送。根据标签转送表的LDP (Label Distribution Protocol标记分配协议)来实行。 LDP是首先利用RIP等进行路由表的生成，并对其附加标签，在邻接节点间互相通知的 协议。AODV是在路径检索中使用广播，其他的通信节点装置反复广播以发现通向 目的节点装置的路径的方法。通信节点装置为了发现作为目标的路径向周围发送叫 做〃 RauteRequeSt(RREQ)路由请求〃的帧。在该帧中，检索目标的通信节点ID被清 楚记载。周围的通信节点装置，在没有检索出自身的情况下，重新生成RREQ帧，反 复进行向周围的广播。这时各通信节点装置记录从邻接的哪个通信节点装置接收了发送 源的消息。RREQ消息到达了目的通信节点装置时，该目的通信节点装置生成"Route Reply(RREP)路由答复〃帧，对发送源的节点，沿着RREQ帧发送来的路径发送RREP 帧。这样，双向的通信路径就生成了。在OLSR(Optimized Link State Routing)中，采用了通过通信节点装置彼此定期
互相交换帧，来把握网络整体，检测出直到目的通信节点的路径的方式。通信节点装置 周期性地发送HELLO(问候)巾贞，彼此互相通知其存在。判明了成为通信对方的通信节 点装置的存在，然而，接着生成用于有效地向网络整体分发帧的洪泛用的路径。将其叫 做MPR(Multi Point Relay多点中继)。通过MPR，能够从各通信节点装置有效地把帧向网络整体进行广播。其次使用该MPR，通过节点装置彼此相互分发作为路径生成消息的 TC (Topology Control拓扑控制)帧，全部节点装置能够知道网络拓扑。对于把帧传送到 作为目标的通信节点装置，参照成为发送源的通信节点装置自身所知道的网络拓扑，向 应该传送的邻接通信节点装置交付帧。邻接节点装置也同样地进行处理，最终把帧送到 目标节点装置。关于Ad-hoc无线通信网络，作为周知的技术，提供了各节点广播包含了通知自 身节点的存在的信息和直到自身节点的路由度量的信息作为问候消息，接收到该问候消 息的其他节点向接收到的路由度量中追加用于广播了问候消息的节点和自身节点之间的 路由的路由度量，并使用该追加后的路由度量的技术(例如，专利文献1)。这里的路由 度量是根据跳数、链路质量等因素算出的表示发送源和目的地间的成本的值。专利文献1 特表2006-526937号公报在IP网络装置和MPLS中，作为前提利用了网络自身根据地址已具有了结构的 情况。因为IP地址为树形结构，所以通过从地址的上位选择匹配的方向来决定路由。另 外，这些以有线的连接为前提。在2个通信终端间有线连接能够进行稳定的通信，因为 未被连接的通信设备不会接收帧，所以能够简单地只以通信机的跳数来决定。但是在以无线通信为前提时，以这些方式生成通信质量良好的路由是困难的。 在无线通信中，通信质量与有线通信比较变坏，并且对与通信没有直接关系的其他的通 信终端也造成影响。另外通信质量对距离和周围的环境的依赖性也较高，也随着时间变 化。当在这样的环境下实施了上述协议的情况下，若只以跳数决定，则根据算法有可能 经由远的通信终端。但是，如果距离远的话，则相应地通信质量也不好，所以会生成质 量非常不好的路径。AODV在路径生成时对网络形成了负荷。在通信终端数少的情况下没有问题， 但在通信终端数增多通信量增加的情况下给网络带来的负荷增大。其结果，对通信已经 建立的通信节点装置也产生影响，引起链路切断的可能性较高，结果能够通信的节点装 置变得非常少，其大部分不能进行路径建立。另外，也可以认为，因为如上述那样把跳 数作为基准，所以生成了通信质量不好的路径。在OLSR中，需要全部节点装置知道网络拓扑。因此在规模上产生限度。另 外，判明全部节点装置的拓扑需要时间。如上述那样，不论有线无线，在网络中，根据通信量和周围的环境影响，有时 节点装置间的通信质量发生变化，特别是在无线通信中变化更大。因此，在是包含非常 多的节点装置的网络的情况，设置将网络统一的服务器，通过该服务器进行网络的管理 是不实用的。之所以这样说，是因为由于节点装置的个数多即使只是从服务器发送控制 指示也是非常大的负荷。所以，在由非常多的节点装置形成了网络的情况下，希望各节 点装置自主地进行路径选择和死活监视等的动作。那么，在是各节点装置自主性地进行动作的情况下，因为如上述那样通信质量 产生变化，所以在对发送给某节点装置的发送帧进行中继时，需要各节点装置预先把握 在当前时间点有效的路径。例如，对于具有固定的结构的网络和作为一般的检索方法的 二进制树搜索等方法，因为网络和树的整体像从开始就已清楚，能够容易判别直到哪里 为止对路径进行了搜索，对此，在如本申请作为对象的节点装置间的链路发生变化那样的网络中，因为各节点装置不知道哪样的节点装置连接到了周围的节点装置，所以需要 用于知道直到哪里为止对路径进行了搜索的方法。

发明内容
本发明提供了结构简易并且不对网络增加负荷的能够自主地选择适当的路径的 节点装置和程序。本发明的实施方式涉及的节点装置，在包含多个节点装置的网络之中的节点装 置，具备识别信息管理表，保存用于唯一识别帧的识别信息和与该帧的发送目的地节 点有关的信息，作为自身节点所发送的帧的信息；目的地节点不同权重表，针对帧的每 个最终目的地节点，为了对帧进行中继而保存关于作为发送目的地的其他节点的权重信 息；帧接收单元，接收从其他节点发送给自身节点的帧；目的地节点不同权重表更新单 元，在通过上述帧接收单元接收到的上述帧的识别信息保存在上述识别信息管理表中的 情况下，对于与该识别信息相对应而保存的上述发送目的地节点，更新与该帧的最终目 的地对应的上述目的地节点不同权重表的数据；和帧发送目的地决定单元，在由上述帧 接收单元接收到的上述帧的识别信息没有被保存在上述识别信息管理表中的情况下，参 照与上述帧的最终目的地节点相符合的上述目的地节点不同权重表，决定作为用于对该 帧进行中继的发送目的地的其他节点。若从其他节点接收到了帧，则参照目的地节点不同权重表，决定应该转送的节 点。按照权重决定转送目的地的节点。另外，根据帧向其他节点的转送成功与否来更新 权重。节点装置能够自主地学习路径。上述目的地节点不同权重表更新单元也可以构成为，在由上述帧接收单元接收 到的上述帧的识别信息被保存在上述识别信息管理表中的情况下，对于与该识别信息相 对应而被保存的上述发送目的地节点，对与该帧的最终目的地相对应的上述目的地节点 不同权重表的针对该发送目的地节点的权重，按优先度变低的方式进行更新。进而，还具备邻接节点管理表，保存与在自身节点的周围存在的其他节点有 关的信息；问候消息发送单元，发送作为问候消息的、告知自身节点的存在的信息和从 上述邻接节点管理表读出的与周围的路径有关的信息；问候消息接收单元，接收从其他 节点发送来的问候消息；邻接节点管理表更新单元，基于与由上述问候消息接收单元接 收到的问候消息的发送源节点有关的信息，更新上述邻接节点管理表，也可以构成为， 当在上述邻接节点管理表中检测出成为规定的状态的第1节点的情况下，上述目的地节 点不同权重表更新单元，按优先度变低的方式更新上述目的地节点不同权重表的发送目 的地节点是该第1节点的数据。根据本发明的实施方式涉及的节点装置，即使在如节点装置间的链路发生了变 化那样的网络中，各节点装置也参照与保有的权重有关的信息来决定转送目的地的节 点，更新与权重有关的信息。据此，即使没有把握网络的整体，也能够通过自主地学习 最佳的路径来进行通信。


图1是通信系统的整体概念图。
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图2是本发明的实施方式涉及的节点装置的概略图。图3是本发明的实施方式涉及的节点装置的详细的示意图。图4是表示邻接节点管理表的结构的图。图5是帧的格式例。图6是图5的帧的格式例的说明。图7是说明基于邻接节点管理表的数据转送处理的图。图8是说明利用帧的转送结果操作与权重有关的信息的处理的图。图9是表示FID管理表的例的图。图10是表示本发明的实施方式涉及的节点装置的数据帧接收时的处理的流程图 的概略(其1)。图11是表示本发明的实施方式涉及的节点装置的数据帧接收时的处理的流程图 的概略(其2)。图12是表示问候帧头的格式的图。图13是说明在本发明的实施方式涉及的节点装置中利用延迟测量通信质量的方 法的图。图14是表示包含了问候帧头的问候帧的详细的格式的图。图15是详细说明权重表的结构的图。图16是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其1)。图17是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其2)。图18是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其3)。图19是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其4)。图20是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其5)。图21是表示了本发明的实施方式涉及的节点装置的帧接收时的处理的详细的流 程图(其6)。图22是表示问候帧的交换顺序的图。图23是表示本发明的实施方式涉及的节点装置或者可能实施程序的硬件的概要 图。
具体实施例方式以下，就本发明的最佳的实施方式，参照附图详细地进行说明。首先，对本说明书中的用语进行说明。所谓〃帧〃是指协议处理的数据单位。“帧〃例如包含〃问候帧〃“数据 帧〃，但不限定于这些帧。所谓"问候帧(HELLO帧)“是指本发明的实施方式涉及的节点装置为了确认相
7互的存在、状态而对另外的节点装置发送的特别的帧。所谓"数据帧"是指网络(从开始节点向目标节点)要传输的数据。此外虽然 是当然的事，但是本发明的实施方式涉及的节点装置能够具有用于识别"问候帧"和" 数据帧"的适合的单元。所谓〃 Local Destinati0n(LD) 〃是指在以某节点装置作为主体来看时，表示接
下来应该传送帧的邻接节点装置的目的地节点ID。此外在本说明书中，有时也把LD称 作〃本地收信地址〃。所谓〃 Local Source(LS)“是指表示向LD发送帧的成为该直接的发送源的节点 装置(即，对于LD来说的自身节点装置)的节点ID。此外在本说明书中，LS有时也称 作〃本地发信地址〃。所谓〃 Global Destinati0n(GD)"是指成为与数据帧的横跨了网络的一系列的传 播有关的最终的目的地的节点ID。此外在本说明书中，GD有时也称作"全局收信地 址"。所谓〃 Global Source(GS)"是指作为与数据帧的横跨了网络的一系列的传播有 关的最初的发送源的节点ID。此外在本说明书中，GS有时也称作"全局发信地址"。所谓"帧ID(FID)"是各帧拥有的固有的识别信息。作为FID，例如能够使用一 系列的编号，但不限定于此。所谓"权重"是本发明的实施方式涉及的帧传播路径选择 时所考虑的值。作为权重，于本说明书示例了归路链路权重、去路链路权重、双向链路 权重、路径质量权重、归路质量权重、链路间到达权重，但不限定于这些。此外在本说 明书的记载中，在说到"权重"或者"与权重有关的信息"时，要进行解释的是，有时 也指用某种的权重来算出的值。所谓"归路链路权重"是指与到达归路的帧有关的权重。此外，在把某节点装 置作为主体来考虑时，若该节点装置从另外的邻接的节点装置接收帧，则该帧通过"归 路"到来。所谓"去路链路权重"是与从去路去的帧有关的权重。此外，在把某节点装 置作为主体考虑时，若该节点装置向另外的邻接的节点装置发送帧，则该帧通过"去 路〃。所谓"双向链路权重"是指把上述的去路链路权重和归路链路权重组合起来而 计算出的权重。在本发明的实施方式中，“归路链路权重"去路链路权重"“双向链路 权重"是后面详述的邻接节点管理表能够包含的数据。但是在其他的实施方式中，也可 以包含这以外的组合。所谓“路径质量权重"是指把直到GD为止的路径上的延迟进行数值化后得到的 信息。所谓"归路质量权重"是指把针对从成为对方的节点装置到自身节点装置的方向 的通信质量进行数值化后得到的信息。所谓"链路间到达权重"是指把帧在链路间转送的成功与否进行数值化后得到 的值。在本发明的实施方式中，“路径质量权重"“归路质量权重"“链路间到达权 重"是后面详述的权重表能够包含的数据。但是在其他的实施方式中，也可以包含这以 外的组合。图1是通信系统的整体概念图。如图1所示那样，节点装置(a、b..... S、t)被相互连接而包含于网络。在本通信系统中，每当从开始节点(在图1的例中，节点装 置b)向目标节点(在图1的例中，节点装置t)传达信息时，各节点装置作为中继器而进 行动作。各节点装置保有各自固有的识别信息(ID、Identification) 把分配给各节点装置 的ID以下作为节点ID。各节点装置不把握相互邻接的节点装置和网络整体。在初始状 态，未存在相互的链路，各节点装置对于自身以外的节点装置不把握其存在、状态。所以，在图1所示的通信系统中，从开始节点{b}向目标节点{t}传递信息，首 先，需要构筑网络。构筑网络的顺序如以下那样。首先进行的是检测出周围的节点装置。某节点装置向邻近存在的节点装置周期 性地通知自身的存在。在向邻近节点装置的通知中附随了与路径生成相关联的信息。各 节点装置若接收到了通知，则生成有关周围的节点装置的列表，能够把握自身装置的周 围的节点装置的存在。检测出了周围的节点装置的节点装置基于生成的列表，决定应该成为自身要转 送信息的对方的节点装置，并向该节点装置转送信息。每当某节点装置决定应该转送信 息的节点装置时，对于如果向周围存在的多个节点装置之中的某个节点装置交付信息， 是否能够使信息到达作为目的的目标节点，在该时间点该节点装置还不知道。所以，在 本实施方式涉及的节点装置中，生成表示应该优先向周围的节点装置的哪个转送信息的 权重表，按照与保存于权重表的权重有关的信息，决定应该成为信息的转送对象的节点装置。以下，就本实施方式涉及的节点装置，具体地进行说明。图2是本实施方式涉 及的节点装置的概略图。在图2中表示粗略的概要的节点装置1具有帧处理部2、链路管 理部3、路由决定部4、FID (帧ID)管理表5、邻接节点管理表6及权重表7。图2中没 有进行明示，但在该技术领域中已知的任何种类的存储装置(例如，DRAM或者瞬时存 储器)能够保存FID (帧ID)管理表5、邻接节点管理表6及权重表7作为数据表。帧处理部2进行在与节点装置1邻接的节点装置之间所交换的数据帧的处理。另 外，帧处理部2在接收到了数据帧的情况下，对存储装置(在图2未示出)进行访问并使 用FID管理表5 (相当于权利要求的识别信息管理表)，也对循环的发生进行检测。链路管理部3访问存储装置(在图2未示出)并使用邻接节点管理表6，管理邻 接的节点装置的死活及链路强度。路由决定部4访问存储装置(在图2未示出)并参照权重表7 (相当于权利要求 的目的地节点不同权重表)，决定接下来应该把帧转送到哪个邻接节点装置。按帧的每个 最终的目的地(也就是说，Global Destination (GD))生成权重表7。此外，各个构筑图1所示的网络的多个节点装置，分别采取如图2所示那样的 结构，但在以下的说明中，与其他的节点装置相区别，对自身节点装置赋予符号"1"或 者"la"来进行说明。另外，各节点装置也可以通过无线方式进行连接，还可以通过有 线方式进行连接。本发明的实施方式中也可以假设，根据要求，可以在无线和有线混合 存在的网络中应用本发明的实施方式涉及的装置或程序。图3是用于进一步说明实施方式涉及的节点装置的更详细的示意图。此外，要 注意对参照编号加的接尾"a"是指与相同编号的构成要素(element)同样或者类似的构成要素。此外在本说明书中，例如某装置XXX和装置XXXa都能包含于实施方式中。 另外，有时也省略参照编号的接尾，来表示包括没有接尾和有接尾的概念。例如，在标 记成装置XXX时，只要不产生矛盾，可以解释为也包含装置XXXa的情况。图3的节点装置Ia具有帧处理部2a、链路管理部3a、路由决定部4a、FID管理 表5a、邻接节点管理表6a、权重表7a、接收部10及发送部20。此外，能够将FID管理 表5a、邻接节点管理表6a及权重表7a保存于任意的适当的存储装置。而且也能够把该 存储装置纳入节点装置Ia的内部，还能够设置于外部。另外，这样的存储装置也可以按 各节点装置的每个作为单一的存储装置，也可以存在多个。若与上述的LS相对应的节点装置Ia在接收部10中接收到了帧(包含数据帧及 问候帧)，则帧分支处理部12识别帧的种类，根据该种类对处理进行分支。详细情况后 述，但帧分支处理部12能够使用附加在帧中的用于表示该帧的种类的识别符。在所接收的帧是问候帧的情况下，帧分支处理部12把帧传送到链路管理部3a。 链路管理部3a访问保存了邻接节点管理表6a的存储装置，管理邻接的节点装置的死活及 链路强度。而且链路管理部3a在检测出循环的情况下，访问保存了权重表7a的存储装 置，进行与权重有关的信息的登记或更新(详细情况后述)。在所接收到的帧是数据帧的情况下，帧分支处理部12把帧传送到帧处理部2a。 帧处理部2a访问保存了 FID管理表5a的存储装置，管理与FID、LD及GS有关的信息。 而且帧处理部2a把帧传送到路由决定部4a。另外，帧处理部2a在检测出了循环的情况 下，访问保存了权重表7a的存储装置，进行与权重有关的信息的登记或更新(详细情况 后述)。路由决定部4a在访问保存了权重表7a的存储装置并得到了与权重有关的信息基 础上，决定把帧向哪个节点装置进行发送。而且，向发送部20传送帧。发送部20每当把从路由决定部4a接收的帧向其他节点装置发送时，使发送处理 部22访问保存了 FID管理表5a的存储装置，并登记、更新与FID和LD及GS有关的信 肩、ο在本发明的实施方式中，如上述那样，使用了称为邻接节点装置管理表、 FID (帧ID)管理表、权重表的表。首先，进行关于邻接节点装置管理表的说明。图4是表示邻接节点管理表6或6a的结构的图。邻接节点管理表6或6a包含 节点ID、最终更新时间及链路强度。节点ID是为了识别构筑网络的节点装置对各节点装置所分配的识别信息。最终更新时间是对各节点ID表示的节点装置最后更新信息的日期和时间信息。 具体地，例如，作为最终更新时间，能够保存更新了链路强度的日期和时间信息。基于包含于节点装置1或Ia从邻接的节点装置接收到的问候帧中的链路强度计 算出链路强度，并保存于适当的存储装置。例如，能够使用电波强度和帧到达率来计算 出链路强度。链路强度，例如，与双向链路权重相对应。如上述那样，首先，事先为了构筑网络，在邻接节点间交换通知用的帧(问候 帧)。而且，在各节点装置中生成图2所示的邻接节点管理表6或者图3所示的邻接节点 管理表6a及图2所示的权重表7或者图3所示的权重表7a。也如图1的说明中所述的那 样，在本实施方式涉及的节点装置1中，不需要把握网络拓扑。
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若生成了邻接节点管理表6或6a，则在保存了与邻接节点管理表6或6a对应的 信息的邻接节点之中，决定应该转送帧的节点装置。在决定应该转送帧的节点装置时所 参照的权重表7在从邻接节点装置接收到帧后的处理中被更新。图5及图6是帧的格式例。图5所示的帧包含关于邻接节点的目的地节点 (Local Destination)的节点ID(LD)、关于邻接节点的发送源节点(LocalSource)的节点 ID (LS)、关于目的地节点(GlobalDestination)的节点ID (GD)、关于发送源节点(Global Source)的节点ID (GS)、帧ID (FID)、帧类型(TYPE)、数据长度(DATALEN)及数据主 体(DATA)。在节点装置1的邻接节点之中，转送帧的目的地节点的节点ID被保存于LD。向成为LD的邻接节点装置转送帧的发送源的节点装置的节点ID被保存于LS。 例如，LD如果成为与节点装置1邻接的节点装置的任意一个节点ID，则LS成为该节点 装置1的节点ID。帧的本来的目的地的节点ID被保存于GD。帧的本来的发送源的节点ID被保
存于GS。帧ID保存用于识别帧的识别信息。表示该帧的种类的信息被保存在帧类型中。作为帧的种类，例如，存在数据帧 和问候帧等，但不限定于这些。数据主体的长度(也称作数据长度或帧大小)被保存于数据长度中。作为网络中传播的对象的数据被保存于数据主体。此外，要注意这里所示的格式只是一例。在本发明的另外的实施方式中，能够 使用与此不同的格式，并且该另外的实施方式可包含于本发明的范围。图7是说明某实施方式所涉及的基于邻接节点管理表6或6a的帧转送处理的图。 其中，图7(a)是表示每个邻接节点装置的权重的概要的图，图7(b)是表示邻接节点管理 表6或6a的简单的例的图。该实施方式所涉及的节点1或Ia若从邻接的节点装置之中的任意一个接收到了 中贞，则将该帧向作为帧的发送源即LS的节点装置以外之中的鉴于与权重有关的信息优先 度较高的节点装置转送。节点装置1或Ia对每个邻接节点装置附加链路编号，据此已识 别了各邻接节点装置。此外，在该实施方式中，将作为与权重有关的信息(例如，双向链路权重等)使 用的值设定为O以上1以下的范围。该值越小，越设为优先度较高进行处理。作为与权 重有关的信息初始值，例如预先设定为0.5，能够根据其后帧转送的成功与否和有无检测 出循环等进行变更。根据后述的权重操作函数(例如，考虑了链路强度的函数)进行与权重有关的信 息的设定及更新。对于权重操作函数，因为对网络整体的动作产生影响，需要根据网络 的用途进行变更。在图7(a)中，表示从链路编号i的邻接节点装置接收到帧的情况下的基于与权重 有关的信息的转送目的地节点装置的决定方法。若接收到了由链路编号i的邻接节点装置所转送的帧，则节点装置1或Ia在保 有的邻接节点管理表6或6a之中，参照与GD的节点装置相对应的权重表。而且，对根
11据与权重有关的信息优先度最高且是链路编号"i"以外的邻接节点装置，转送接收到的 帧。如图7(b)所示那样，在邻接节点管理表6或6a中，保存对每个邻接节点装置所 分配的链路编号和与链路编号相对应的邻接节点装置的权重。此外，链路编号可以以节 点ID代用。节点装置1或Ia按照从链路编号i的邻接节点装置接收到的帧，更新邻接节 点管理表6或6a，对与权重有关的信息进行操作。图8是说明利用数据的转送结果对权重进行操作的处理的图。在图8所示的例中，作为与权重有关的信息，分别对邻接节点装置A、B、C、 D，设定了链路编号1，2，3，4及权重W1, w2, W3, W40此外，例如，在节点装置间的通信为无线的情况下，通信时的环境和节点装置 间的距离等有时会影响通信质量，在节点装置间的通信为有线的情况下，例如通信量会 影响通信质量。考虑到该影响，在此把权重的初始值设为0.5，并且其值的范围被设为O 以上1以下，但这只是一例，可以假定使用可以采用这以外的值的权重的实施方式。另 外，在该实施方式中，设为权重越小(近于0)则优先度越高，但这也是一例。另外，也 可以假定采用了这以外的优先度的决定方法(例如，权重越大则优先度越高那样的决定 方法)的实施方式。另外，也可以把表示在转送帧时应该优先转送的邻接节点装置和这以外的节点 装置的信息保存于权重表。例如，能够预先准备标记等，根据帧的转送的成功与否在权 重表中设定值。节点装置1或Ia根据到此为止向邻接节点装置转送了帧的结果对与权重有关 的信息(例如双向链路权重)进行操作。首先，设各权重的大小关系为W1 < W2 < W3 <w4。也就是说，假定关于邻接节点装置A的优先度最高，关于邻接节点装置D的优先 度最低。在这样的情况下，若节点装置1或Ia从邻接节点装置A D以外的邻接节点装 置i接收到了帧，则节点装置1或Ia从优先度最高的邻接节点装置A开始按顺序转送帧。 若向邻接节点装置A的数据转送失败了，则向优先度其次高的节点装置B转送数据。最终，若关于邻接节点装置A及B的任意一个的数据转送都失败了，且关于邻 接节点装置C的数据转送成功了，则节点装置1或Ia将关于邻接节点装置A、B的权重 设为最大(最坏值)，把优先度设定为最低。而且，减少关于邻接节点装置C的权重， 将优先度设定为高。在下次以后的数据帧转送中，基于这样所更新的权重的关系(W3 < W4 < W1 = W2)决定帧的转送目的地(LD)，从优先度最高的邻接节点装置C开始尝试帧的转送。其次，对检测出循环的发生的方法进行说明。图9是表示FID管理表5或5a的构成的一例的图。在图9所示的实施方式中， FID管理表5或5a例如是FIFO (First In First Out先进先出)型缓冲器。帧ID (FID)、发 送源节点GS的节点ID、转送目的地节点LD的节点ID及发送源节点LS的节点ID包含 于FID管理表5或5a。对于FID、GS/LD/LS的节点ID的定义，与图6所示的数据帧
的各自对应的字段同样。节点装置1或Ia若从邻接节点装置接收到了帧，则比较帧的FID及GS的字段的值和保存于FID管理表5或5a的记录。在作为比较结果，具有与接收到的帧相同的FID 及GS的记录被保存于FID管理表5的情况下，节点装置1或Ia判断为该帧与过去一度接 收过的帧为同样的帧，看作"发生了循环"或"由于途中的路径的切断发生了返回"。 在检测出了循环或者返回的发生的情况下，更新权重表7或7a，对与对应于该帧的LS的 节点ID的权重有关的信息，设定最坏值(在该实施方式中最大的值)。另一方面，在具有同样的FID及GS的记录不存在的情况下，节点装置1或Ia根 据接收到的帧从FID、GS、LD及LS的各字段取出值，并对FID管理表5登记1记录。继而，有关在节点装置接收到数据帧时进行的处理，更加详细地进行说明。图10及图11是表示了在某实施方式涉及的节点装置1或Ia的数据帧接收时的 处理的流程图。首先，在步骤Sl中，执行初始化处理。在步骤Sl的初始化处理中，例如，在 以无线方式与邻接节点装置进行通信的情况下，执行对准使用频率的处理和决定调制方 式的处理等。此外，步骤Sl的初始化处理只在把节点装置1或Ia设置于网络中时被执 行。在步骤S2中，对数据帧的接收进行待机。当在步骤S2中接收了数据帧时，则 进入步骤S3，判定已保存于LD的字段的节点ID是否为自身装置的节点ID。在自身装 置以外的节点ID被保存于LD中的情况下，返回步骤S2继续待机。另外，在步骤Sl的处理和步骤S2的处理之间，如上述那样，也一直进行基于问 候帧的网络构筑处理，但是，对于问候帧的发送接收，因为利用与图10及图11所示的处 理不同的线程来执行，所以在此省略了说明。在步骤S3中，若判定为自身装置的节点ID已被保存于LD的字段中，则进入步 骤S4。在步骤S4中，判定已保存于GD的字段的节点ID是否为自身装置的节点ID。 在步骤S4中判定为自身装置的节点ID被已保存于GD的字段中的情况，也就是横跨网络 的一系列的数据传播的最终到达点为自身节点装置。因此流程进入步骤S10，处理接收 到的数据帧(在上位层)，结束一系列的处理。若在步骤S4中判定为被保存于GD的字段的节点ID为自身装置以外的节点ID， 则流程进入步骤S5。而且，在步骤S5中，判定具有分别与接收到的数据帧的FID及GS 相一致的FID及GS的组合的记录是否存在于FID管理表5。若在步骤S5中判定为与数据帧的FID及GS相一致的记录存在于FID管理表5， 则流程进入步骤S6。在步骤S6中，在FID管理表5之中，从FID及GS都被判定为与 数据帧的FID及GS相一致的记录中取出LD。而且，在步骤S7中，对于与数据帧的GD 相对应的权重表7或7a，对于具有与在步骤S6中取出的LD相一致的节点ID的记录进行 更新。例如在该实施方式中，作为项目Last，在FID管理表中，设定了最后发送了具有 FID的帧的节点ID。而且能够将与对应于该项目Last的权重有关的信息变更成优先度最 低的最坏值(例如1.0)。若权重表7或7a被更新了，则进入图11的记号(A)。另一方面，若在步骤S5中判定为在FID管理表5中不存在一致的FID及GS， 则流程进入步骤S8。在步骤S8中，判定与数据帧的GD相对应的权重表7或7a是否存 在。
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若在步骤S8中判定为关于数据帧的GD表示的节点装置的权重表7或7a不存 在，则流程进入步骤S9。而且，在步骤S9中，生成关于数据帧的GD的权重表7或7a， 其后流程进入图11的记号(A)。此外在其他的实施方式中，在步骤S9中，例如，也可以参照图5所示的邻接节 点管理表6或6a的链路强度生成权重表。当在步骤S8中判定为关于数据帧的GD表示的节点装置的权重表7或7a存在的 情况下，不必进行特别处理，就进入图11的记号(A)。在图11所示的处理中，首先从记号(A)进入步骤S11，从权重表7或7a中取得 与优先度最高的评价值相对应的节点ID。而且在步骤S12中，判定是否能够发现与所取 得的节点ID相对应的适当的节点装置。当在步骤S12中判定为能够发现适当的节点装置的情况下，流程进入步骤S13， 对在步骤Sll中取得的节点ID转送数据帧。而且，在步骤S14中，基于包含于已转送的数据帧的数据，向FID管理表5追加 帧的 FID 及 GS、LD、LSo继而，在步骤S15中，根据来自转送目的地节点装置的应答判断数据帧的转送 是否成功了。例如，在从转送目的地节点装置接收了 ack信号的情况下，则判定为转送 成功了，在经过规定时间也没有接收到ack信号的情况下则能够判定为转送失败了。在 判定为转送已成功的情况下，在步骤S16，对于关于数据帧的GD表示的节点装置的权重 表7或7a，操作与关于转送目的地的节点装置的节点ID相对应的评价值上调优先度，返 回图10的记号(B)0另一方面，当在步骤S15中判定为数据帧的转送已失败的情况下，在步骤S17 中操作与关于转送目的地的节点装置的节点ID相对应的评价值下调优先度，返回步骤 S11。以后，直到数据帧的转送成功了或在权重表中适当的节点ID不存在为止，反复 步骤Sll以后的处理。当在步骤S12中判定为不能从权重表7或7a发现适当的节点装置(节点ID)的 情况下，进入步骤S18，把接收到的数据帧向LS表示的节点装置进行转送，返回到图10 的记号(B)。如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的节点装置1或la，在转送数据帧 时，参照保有的权重表7或7a判断应该优先进行数据转送的节点装置，根据数据转送的 成功与否更新与权重有关的信息(例如评价值)。通过按照与权重有关的信息判断应该优 先转送帧的节点装置，可以检测出伴随循环的发生的数据帧的返回和由于网络的状态的 变化而使到此为止能够通信的路径被切断时的数据帧的返回，能够据此迂回路径以最佳 的路径继续进行通信。此外如上述那样，能够按每个GD生成权重表7或7a，但是，要 注意，在此只是作为一例，为了容易理解只考虑一个权重表。然而，在图1所示的通信系统中，各节点装置一直监视网络的状态。以下，对 基于本实施方式所涉及的节点装置的网络的监视方法进行说明。如上述那样，各节点装置使问候帧包含有关从其他的节点装置接收到的电波的 通信质量的信息并进行发送。节点装置参照从其他的节点装置接收到的问候帧，算出邻
14接节点装置的通信质量，在图5所示的邻接节点管理表6或6a中保持有关计算出的通信 质量的信息。在某实施方式中，根据延迟及跳数决定通信质量。图12是表示保存于问候帧之中的规定的区域中的问候帧头的格式的图。如图12 所示那样，问候帧头包含全局收信地址(即GD)、跳数h、路径质量权重d、归路质量权 重及节点类型。全局收信地址(GD)，例如是，作为包含图12所示的问候帧头的问候帧的最初 的发送源(GS)的节点装置具有的与权重表7相对应的全局收信地址(GD)的信息。跳数h，例如是，从该问候帧的发送源到作为最终目的地(GD)的节点装置为止 的跳数的信息。路径质量权重d保存了根据在直到GD为止的路径上的延迟所求出的数值。归路质量权重，保存了基于从对方的节点装置(在此，发送了问候帧的节点装 置)向自身节点装置的方向的通信质量所求出的数值。在节点类型中，定义了网关、中 继器及终端等的种类。对求出保存于问候帧头的信息之中的路径质量权重d的方法，参照图13进一步 具体地来说明。图13是说明在本实施方式所涉及的节点装置1或Ia中根据延迟测量通信质量的 方法的概念图。"发生源"的节点装置定期地向外部发送问候帧。示于图13中椭圆形 的画阴影部分表示了能够接收发生源节点装置发送的问候帧的范围。节点装置a及b接 收从发生源的节点装置按顺序发送的问候帧，测量从接收到1个帧起到接收下一帧为止 需要的时间。以下，把直到接收到下一帧为止所需要的时间也称为"接收周期"。在图13中，将节点装置a及b中的接收周期和接收次数的关系示于图中的曲线 图(纵轴为出现次数，横轴为接收间隔)。如图示那样，各节点装置中的接收周期和接收 次数的关系一般地为正态分布。而且，一般地，距发生源的节点装置的距离为比较远的节点装置b，容易发生 帧损失。因此，在节点装置b中，比节点装置a也容易发生由于帧损失引起的帧的接收 遗漏，存在到接收下一帧为止的时间变长的倾向。据此，在本发明所涉及的某实施方式 中，进行将接收周期T较大看作延迟较大那样的近似，并根据接收周期T来求出通信质量。对根据接收周期求出通信质量的方法进行说明。设首先，在某时刻t接收问候 帧，其次在时刻为t+^时接收问候帧。在该情况下，接收周期T = b设在规定的期间 所观测的接收周期的集合为TUp t2、…、t> GNKt1G= U 2、…、η)是在各时间点的 观测值)。基于在该情况下的观测到的接收周期的标准偏差1以以下的式(1)表示。此 外，式中的[数1]J是接收周期的观测值的平均值。[数2]
把根据上述(1)式所得到的标准偏差作为归路链路权重，保存于邻接节点管理 表6或6a规定的字段(未图示)。此外，若把以(1)式求出的归路链路权重保存于问 候帧并向对方的节点装置进行了发送，则对方的节点装置从接收到的信息得到去路链路 权重。这样，根据相互从对方的节点装置接收到的问候帧在自身装置内求出归路链路权 重，把求出的归路链路权重下次包含于问候帧，与对方的节点装置进行交换，由此得到 去路链路权重。对于根据所取得的去路链路权重及归路链路权重计算出双向链路权重，在该技 术领域中能够使用认为适当的各种各样的方法。作为其一例，双向链路权重能够以以下 的式⑵算出来。(双向链路权重)=[{(去路链路权重)+1}{(归路链路权重)+1}_1]1/2(2)图14是用于详细说明本发明的某实施方式在Ad-hoc网络中能够使用的包含了问 候帧头的问候帧的详细的格式的图。此外，在本发明的另外的实施方式中，能够使用与 此不同的格式并且其另外的实施方式能够包含于本发明的范围。图14所示的帧大略地分为Ad-hoc帧头、压缩帧头和净荷。在该实施方式中，Ad-hoc帧头具有所谓〃本地收信地址〃(LD)、 〃本地发 信地址"(LS)、表示帧的种类的"帧类型"和表示压缩后的帧的大小的"帧大小"的字 段。压缩帧头具有所谓表示净荷的压缩方法的"压缩类型"和表示压缩前的帧的大 小的"帧大小"的字段。各节点装置能够考虑该压缩类型，适当地进行净荷的扩展。另外，在净荷中压缩包含了问候消息帧头、一个以上的问候帧头、表示署名的 散列。此外，在该实施方式所涉及的帧中进行压缩是因为要得到所谓减轻帧的大小及节 约通信频带的效果。虽然是当然的事，但是未进行压缩而具有数据的那样的帧也包含于 本发明的其他的实施方式。在包含于净荷的问候消息帧头中，包含有所谓表示服务的种类的"服务类 型"、表示净荷内的分割状況的"分割信息"、表示包含净荷的问候帧头的个数的"问 候帧头数"、表示节点装置的ID的"装置ID"、用于解密被加密的信息的"访问密钥" 的字段。此外能够将与图22相关联并在后说明的作为问候请求的发送源的节点装置的ID 保存于该所谓的"装置ID"的字段。而且净荷中包含的一个以上的问候帧头包含“全局发信地址"(GS)、表示关于 网关(GW)的信息的跳数的"GW信息跳数"、上述的"路径质量权重"(d)及"归路 质量权重"之类的字段。此外以上所述的字段的种类及顺序只是一例。在本发明的其他的实施方式中， 可以把上述的字段及其以外的本领域技术人员认为适当的的任意的字段以任意的适当的 顺序配置于各帧头内。图15是进一步详细说明权重表7或7a的结构的图。图15所示的权重表7或7a
16包含全局收信地址(GD)、本地收信地址(LD)、跳数h、链路间到达权重W、路径质量权 重d及评价值E。另外图15虽然没有示出，但是权重表7或7a也包含这以外的信息， 例如，也包含表示更新了数据的时间信息的最终更新时间的数据。如上述那样，这样的 权重表是各个节点装置具有的。接收到的问候帧(在此，要解释为如下的含意设启动节点装置后，与图16 图21相关联，多次进行后述的问候帧接收处理，在其任意一个的接收处理中接收到的问 候帧)的问候帧头内的全局收信地址(GD)的字段中所示的数据被保存于全局收信地址 (GD)。在接收到的问候帧中包含的本地发信地址(LS)所示的数据被保存于本地收信地 址(LD)。也就是，在考虑以接收到该问候帧的节点装置为主体时，接收到的问候帧的 LS成为接着发送另外的帧时的LD候选。跳数h是保存了从具有该权重表的节点装置到GD为止的跳数的数据。也就是， 保存了对接收到的问候帧的问候帧头内的跳数所示的值加1得到的值。节点类型，是定义节点的种类的数据，保存了接收到的问候帧的问候帧头内的 节点类型所示的数据。链路间到达权重W是把在数据帧的链路间的转送的成功与否进行数值化后的 值。在该实施方式中，保存基于接收到的问候帧的问候帧头内的归路质量权重计算出的 数据作为链路间到达权重W。路径质量权重d，如参照图12及图13进行说明的那样，是基于问候帧的接收周 期的方差而计算出的值。评价值E保存了使用接收到的问候帧的问候帧头内的上述跳数h、链路间到达权 重w及路径质量权重d而计算出的综合性的路径评价信息。在本技术领域中，凭经验可知伴随跳数h增加，通信不稳定程度按指数函数提 高(吞吐量降低)。据此，例如，能够以以下的(3)式表示评价值E。E(h，w, d) = 2(h+w)+d(3)尽管那样，在使用上述的(3)式以外，也可以适当地使用导出评价值E的方法， 并且那样的方法能够包含于本发明的实施方式群。在本发明的其他的实施方式中，能够 适当地使用跳数h、路径质量权重d、链路间到达权重w、接收信号强度或者其他的在该 技术领域中认为适当的任意的参数之中的至少一种，以适当地导出评价值E。例如，也 可以使用E = d+h+5w+20/r这样的式来计算出评价值E(在此d是路径质量权重、h是跳 数、w是链路间到达权重、r是在接收到最新的问候帧时的接收信号(功率)强度)。进而，定义上述链路间到达权重W，并在数据转送已失败的情况下，w = w+l; 在数据转送已成功的情况下，w = w-l(例如，把0作为最小值)，通过把W如上述(3) 式的那样进行设置，能够进行数据转送时的邻接节点的微调整。这样，本实施方式所涉 及的节点装置1或la，能够基于来自其他的节点装置的问候帧的接收状况，监视网络的 状态。图16 图21是表示了本发明的实施方式所涉及的节点装置的问候帧接收时的处 理的详细的流程图。以下，涉及这些图说明流程。以下对本发明的实施方式所涉及的节 点装置的处理进行大略叙述。
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(i)在步骤S1600 S1614中，进行邻接节点管理表的更新。(ii)在步骤S1700 S1710’中，使用问候帧的问候帧头，按每个问候帧头的 GD,进行登记在自身节点装置具有的权重表中的问候帧的发送源(LS)的评价值的更新。(iii)在步骤S1850 S1700’中，进行GD是问候发送源(LS)的自身节点装置 具有的权重表的评价值的更新。(iv)在步骤S2000 S2010’中，在问候帧的发送源(LS)没有登记在自身节点 装置具有的权重表中的情况下则进行新登记，在问候帧头的GD没有登记在自身节点装置 具有的权重表中的情况下则进行新登记。该实施方式所涉及的流程，首先，在图16中，从在被关注的节点装置(自身节 点装置)中接收了问候帧时开始。在步骤S1600 S1614中，更新与问候(问候)帧的发送源(LS)所对应的邻接
节点管理表的记录中的权重有关的信息。在步骤S1600中，接收到问候帧的节点装置，为了确认在该节点装置具有的邻 接节点管理表中是否存在与问候帧的发送源(LS)的节点装置相符合的记录而进行检索。 在进行该检索时，把来自该LS的上次的问候帧接收时刻及这次的问候帧接收时刻进行比 较。据此，能够确认是否没有发生接收时刻的反转，来判断是否没有LS的"冒充"(也 就是，冒充LS而发送了的帧)。在步骤S1602中，如果通过检索知道了问候帧的发送源(LS)在邻接节点管理表 内没有，则流程进入步骤S1604。而且，向邻接节点管理表中新追加LS，设定归路链路 权重的初始值。在步骤S1602中，如果通过检索知道了问候帧的发送源(LS)在邻接节点 管理表内存在，则流程进入步骤S1606。而且，在与邻接节点管理表中的LS相符合的记 录中，更新归路链路权重的值。在其后的步骤S1608中，进行在问候帧内的问候帧头中是否包含自身节点装置 的信息(ID等)的检索。这时，参照LS具有的节点间的链路质量信息(也就是说，来自 LS的归路链路权重)。而且在步骤S1610中，在知道了自身节点装置的信息存在的情况 下，流程进入步骤S1612，进行与邻接节点装置有关的去路链路权重的计算。在其后的步骤S1614中，计算出与邻接节点装置有关的双向链路权重。而且进 入图17的记号(I)。在图17的步骤S1700中，首先开始对于自身节点装置具有的权重表的每个记录 的反复处理(循环处理)。而且在步骤S1710中，进而，嵌套问候帧中包含的每个问候 帧头的反复处理。在步骤S1712中，判定权重表的GD和问候帧内的问候帧头的GD(也就是，是 本来问候帧的发送源(LS)具有的权重表中包含的)是否一致。在步骤S1714中，若权重表的GD和问候帧头的GD不一致的话，则流程跳入图 17的记号(IV)，在步骤S1710’中，1个反复周期结束。在步骤S1714中，若权重表的 GD和问候帧头的GD —致的话，则流程进入步骤S1716。在步骤S1716中，对与问候帧的发送源(LS)相对应的权重表，检索成为自身节 点装置发送帧的目的地的LD候选是否存在。
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在步骤S1718中，若成为目的地的LD候选(目的地LD候选)存在，则在步 骤S1720中，在关于权重表中的该目的地LD候选的记录中，把跳数h更新为问候帧头的 跳数+1。而且在步骤S1722中，计算出与该问候帧有关的路径质量权重d，更新与目的 地LD候选有关的路径质量权重d。此外在此所谓的与问候帧有关的路径质量权重d，例 如是，对根据从问候帧的发送源观察的路径质量权重和根据问候帧的接收周期的方差得 到的归路质量权重所算出的路径整体(或者路径整体的至少一部分)中的双向链路权重 施加加法运算或者其他什么运算得到的值即路径质量权重。将其概括而言，则是，在某 节点装置中，把与接收到的问候帧有关的路径质量权重d与权重表的路径质量权重d相 加，如此得到的被更新的路径质量权重d成为这次所发送的问候帧中所收纳的路径质量 权重，并将其向下一节点装置发送。直率地说，也可以考虑使每个问候帧头的双向链路 权重的累计成为权重表的路径质量权重d。在该实施方式中，能够把在一系列的反复处理 S1710 S1710’或者反复处理S1700 S1700’之间所得到的各个双向链路权重进行累 计，计算出成为反复处理的对象的权重表的路径质量权重d。那么此后流程进入图18的 记号(II)。在步骤S1824中，把与目的地LD候选有关的接收功率(此外，图15未表示关 于接收功率的字段)更新为在接收到该问候帧时的接收功率。在步骤S1826中，如上述 那样计算出与该问候帧有关的评价值E，并更新与目的地LD候选有关的评价值E。然后 在步骤S1828中，对与目的地LD候选有关的过时计数器(用于设定权重表的有效期间的 单元)进行复位。而且流程进入步骤S1840，能够把目的地LD候选按评价值的顺序进行 分类，按优先度缩选优选的候选。而且在步骤S1710’中，1个反复周期完成。另一方面，在步骤S1718中，在成为目的地的LD候选不存在的情况下，首先把 该问候帧的发送源(LS)作为在权重表中成为目的地的LD候选进行新登记，流程进入步 骤S1730。在步骤S1730中，在关于该新的目的地LD候选的记录中，把跳数h更新为问 候帧头的跳数+1。而且在步骤S1732中，计算出与该问候帧有关的路径质量权重d，更 新与目的地LD候选有关的路径质量权重d。然后流程进入图18的记号(III)。在步骤 S1834中，把与目的地LD候选有关的接收功率更新为接收到该问候帧时的接收功率。在 步骤S1836中，如上述那样计算出与该问候帧有关的评价值E，更新与目的地LD候选有 关的评价值E。然后在步骤S1838中，把与目的地LD候选有关的过时计数器进行复位。 而且流程进入步骤S1840，把目的地LD候选按评价值的顺序进行分类，在步骤S1710’ 中1个反复周期完成。反复处理S1710 S1710，全部完成了，那么，流程进入步骤S1850。在步骤S1850中，在反复处理S1710 S1710，中的处理中，确认是否存在使用 了问候帧头的目的地LD候选的更新，即是否进入了步骤S1714 S1716起码一次。在更 新存在的情况下，流程跳入图19的记号(VII)，在步骤S1700’中，1个反复周期结束。 在更新不存在的情况下，流程进入步骤S1852。在步骤S1852中，判定关于问候帧的发 送源的节点装置(LS)的值是否相当于(如图15所示的那样的)权重表的GD。在该实 施方式中，通过这样来进行路由的评价。在作为问候帧的发送源的节点装置(LS)与权重表的GD不相一致的情况下，流 程跳入图19的记号(VI)，在步骤S1930中，把目的地LD候选按评价值的顺序进行分类。而且在步骤S1700’中，1个反复周期完成了。在作为问候帧的发送源的节点装置(LS)与权重表的GD —致的情况下，流程进 入步骤S1854。而且，对于与问候帧的发送源(LS)相对应的权重表，检索邻接节点的候 选是否存在。而且插入图19的记号(V)，在步骤S1900中，在目的地LD候选存在的情 况下，流程进入步骤S1910。在步骤S1910中，计算与该问候帧有关的路径质量权重d， 并更新与该目的地LD候选有关的路径质量权重d。在步骤S1912中，把与目的地LD候 选有关的接收功率更新为接收到该问候帧时的接收功率。在步骤S1914中，如上述那样 计算出与该问候帧有关的评价值E，更新与目的地LD候选有关的评价值E。然后在步骤 S1916中，把与目的地LD候选有关的过时计数器复位。此外由于篇幅的关系进行了省 略，但在目的地LD候选存在多个的情况下，能够把步骤S1910 步骤S1916按其个数进 行反复。而且流程进入步骤S1930，把目的地LD候选按评价值的顺序进行分类，在步骤 S1700’中，1个反复周期完成了。另一方面，在步骤S1900中，在目的地LD候选不存在的情况下，流程进入步骤 S1920。在步骤S1920中，把新的目的地LD候选的跳数设定为初始值(在此是1)。在 步骤S1922中，对目的地LD候选的链路间到达权重w设定初始值(例如0.5)。在步骤 S1924中，计算与该问候帧有关的路径质量权重d，并更新与该目的地LD候选有关的路 径质量权重d。在步骤S1926中，把与目的地LD候选有关的接收功率更新为接收到该问 候帧时的接收功率。在步骤S1928中，如上述那样计算出与该问候帧有关的评价值E， 并更新与目的地LD候选有关的评价值E。然后在步骤S1929中，把与目的地LD候选有 关的过时计数器复位。而且流程进入步骤S1930，把目的地LD候选按评价值的顺序进行 分类，在步骤S1700’中，1个反复周期完成了。反复处理S1700 S1700’全部完成了，然后，流程插入记号(VIII)进入图20 的步骤S2000。在步骤S2000中，确认与作为问候帧的发送源的节点装置(LS)相对应的(该LS 已成为了 GD)项是否在自身节点装置具有的权重表(群)之中存在。当在权重表中存在 相符合的项的情况下，流程跳入步骤S2010。当在权重表中不存在相符合的项的情况下， 流程进入步骤S2001。在步骤S2001中，生成把该LS作为GD的新的权重表。在步骤S2002中，将 新的目的地LD候选的跳数设定为初始值(在此1)。在步骤S2003中，对目的地LD候 选的链路间到达权重w设定初始值(例如0.5)。在步骤S2004中，计算与该问候帧有关 的路径质量权重d，更新与该目的地LD候选有关的路径质量权重d。在步骤S2005中， 把与目的地LD候选有关的接收功率更新为接收到该问候帧时的接收功率。在步骤S2006 中，如上述那样计算出与该问候帧有关的评价值E，并更新与目的地LD候选有关的评价 值E。然后，在步骤S2007中，把与目的地LD候选有关的过时计数器进行复位。然后 流程进入步骤S2010。在步骤S2010中，开始按问候帧中包含的问候帧头每一个的反复处理。在插入了记号(IX)的图21的步骤S2100中，确认问候帧头的GD是否存在于自 身节点装置具有的权重表中。当在权重表中存在相符合的项的情况下，流程跳转入步骤 S2010’，一个反复周期完成。当在权重表中不存在相符合的项的情况下，流程进入步骤S2101。在步骤S2101中，生成与该问候帧头的GD相对应的新的权重表，并且，在该表 中，生成将问候帧具有的Ad-hoc帧头的LS作为字段LD的值而具有的那样的项。在步 骤S2102中，把新的目的地LD候选的跳数h设定为问候帧头的跳数+1。在步骤S2103 中，对目的地LD候选的链路间到达权重w设定初始值(例如0.5)。在步骤S2104中， 使用与该问候帧头有关的路径质量权重d重新计算路径质量权重d，并对与该目的地LD 候选有关的路径质量权重d进行初始化。在步骤S2105中，把与目的地LD候选有关的 接收功率更新为接收到该问候帧时的接收功率。在步骤S2106中，计算出与该问候帧头 有关的评价值E，并更新有关目的地LD候选的评价值E。由此，在步骤S2107中，对与 目的地LD候选有关的过时计数器进行复位。由此流程进入步骤S2010’，1个反复周期 完成。而且若反复处理S2010 S2010，全部完成了，则一系列的流程结束。图22是表示问候帧的交换顺序的图。各节点装置向近邻的节点装置广播发送问 候帧。已被判定为在到各节点的路径中为最佳的链路信息包含于问候帧中。各节点装 置若接收到了问候帧，则与保有的邻接节点管理表6或6a及权重表7或7a进行比较，进 行与关于各节点装置的权重有关的信息的生成及更新。另外，参照邻接节点管理表6或 6a,进行问候帧的链路信息的更新。通过各节点装置多次反复进行该动作，节点装置能 够具有多个把到各个其他节点装置的路由设为可能的链路对象信息。在某实施方式中，在节点装置1或la，能够当在规定的期间内(例如30分以 内)不能从特定的节点装置接收到到那时一直能够接收的问候帧的情况下，则把该特定 的节点装置看作处于不能通信状态，并把该意思向网关装置通知。另外，也能够在根据 接收到的问候帧的内容进行了判断的基础上，如果检测出了异常，把该意思向网关装置 进行通知。进而，也可以当参照邻接节点管理表6或6a，对某节点装置检测出异常的情 况下，更新上述权重表7或7a的对应的权重，来降低关于该节点装置的优先度。进而在某实施方式中，也可以如图22所示那样，通过在与网关装置之间发送和 接收问候帧，来进行网关装置的死活监视。对于节点装置间的状态监视，也可以采用当在规定的时间内没有从对方的节点 装置接收问候帧的情况下，向对方的节点装置发送问候帧产生请求，根据是否从对方的 节点装置接收问候帧，来监视对方的节点装置的状态那样的结构。在某实施方式中，也能够如上述那样，在各节点装置中监视网络，对问候帧附 加关于该问候帧通过了的路径上的节点装置的信息，并且在服务器内进行合计，由此来 进行网络的监视。根据本发明的实施方式，各节点装置使用问候帧进行网络的监视，由此，不需 要另外使网络监视用的帧流动，而能够抑制流动帧数。另外，通过使用与邻接节点装置 之间发送和接收的问候帧进行网络监视，与从中心发送网络监视用的帧并根据其响应监 视状态的情况相比较，能够进行将周转抑制到较小的近于实时的监视。图23是表示可实施本发明的实施方式所涉及的节点装置或者程序的硬件的概要 图。首先，担负各种计算处理的微处理器单元(MPU)2300已示于图23。微处理
21器单元 2；300 通过 Mil (Media Independent Interface,介质无关接 口)/MDIO (Management Data Input/Output,管理数据输入/输出)接口 2310以可通信的方式与有线物理层处理部 (PHY) 2312 连接(此外所谓“MII/MDIO “是指“MII 或者 MDIO “ )。MII 和 MDIO 都是物理层和MAC子层(MediaAccess Control sublayer,介质访问控制子层)之间的接 口。另外，微处理器 2300 通过 I2C (Inter-Integrated Circuit 内置集成电路)/PIO (Parallel Input/Output并行输入/输出)总线2320以可通信的方式与担负时刻的测量等的计时器 IC2322连接(此外“所谓I2C/PIO “是指“I2C或者PIO “)。进而微处理器2300通过 PCI (Peripheral Component Interconnect,外设互联标准)总线2330以可通信的方式与作为 存储单元的动态随机存储器(DRAM) 2332及瞬时存储器2334以及作为网络接口的无线 LAN处理部2336连接。虽然是当然的事，但是按照该技术领域的常识，也可以适当应 用这里示例的规格、种类以外的装置。MPU2300能够通过把保存于作为非易失性存储装置的一种的瞬时存储器2334上 的固件等的各种程序加载于DRAM2332上并执行，执行各种各样的处理。MPU2300，例 如，能够执行用于使节点装置1执行上述的各种处理的固件程序等各种各样的程序。此外，也能够将DRAM2332作为帧的发送缓冲及接收缓冲使用。瞬时存储器 2334能够如上述那样保存固件程序等。另外，瞬时存储器2334也能够保存对于节点装置 1或Ia自身固有的信息(例如，节点ID和MAC地址)。有线PHY处理部2312是进行有线连接时的物理层的处理的电路。另外， 无线LAN处理部2336是进行无线LAN连接时的物理层的处理的硬件。无线LAN 处理部2336例如能够包含天线、ADC (Analog-to-Digital Converter模数转换器)、 DAC (Digital-to-Analog Converter数模转换器)、调制器、解调器等，进行物理层和MAC
子层的处理。因此，在本实施方式中，节点装置1或Ia能够进行有线通信和无线通信两 者。当然，也可以是节点装置1或Ia只进行有线通信或者无线通信的一者的实施方式。计时器IC2322是直到经过所设定的时间为止进行递增动作，若所设定的时间经 过了则输出中断信号的电路。此外，在上述的实施方式中，主要对节点装置进行了说明，但是使计算机执行 上述的方法的控制程序也包含于本发明的实施方式的一例中。也可以将该控制程序保存 于磁盘、光磁盘、非易失性的半导体存储器、光盘等计算机能够读取的存储介质中来提 供，并加载到计算机中，由计算机来执行。执行该控制程序的计算机内置于或连接于未图示的节点装置，上述未图示的节 点装置与上述实施方式的节点装置1或Ia同样地进行动作，如此，根据该控制程序控制 上述未图示的节点装置。例如，如果从另外的观点来看上述实施方式的话，也可以看 作，作为节点装置1或Ia的内置计算机的MPU2300根据保存于瞬时存储器2334的控制 程序控制节点装置1或la，使节点装置1或Ia进行上述各处理。如以上说明的那样，根据上述的实施方式所涉及的节点装置，即使在应用于大 规模的通信网络情况下，也能够根据各节点装置从邻接节点装置接收到的信息进行路径 的最佳化和进行网络的监视。另外，在本实施方式中，对于各种数据，为了容易理解，公开了表形式的例，但不 限定于该例，也可以采用能够与数据建立对应关系管理的XML和树结构等其他的管理形式。
权利要求
1.一种节点装置，是包含多个节点装置的网络之中的节点装置，其特征在于，具备识别信息管理表，保存用于唯一识别帧的识别信息和与该帧的发送目的地节点有关 的信息，作为自身节点所发送的帧的信息；目的地节点不同权重表，针对帧的每个最终目的地节点，为了对帧进行中继而保存 关于作为发送目的地的其他节点的权重信息；帧接收单元，接收从其他节点发送给自身节点的帧；目的地节点不同权重表更新单元，在通过上述帧接收单元接收到的上述帧的识别信 息保存在上述识别信息管理表中的情况下，对于与该识别信息相对应而保存的上述发送 目的地节点，更新与该帧的最终目的地对应的上述目的地节点不同权重表的数据；和帧发送目的地决定单元，在由上述帧接收单元接收到的上述帧的识别信息没有被保 存在上述识别信息管理表中的情况下，参照与上述帧的最终目的地节点相符合的上述目 的地节点不同权重表，决定作为用于对该帧进行中继的发送目的地的其他节点。
2.根据权利要求1所述的节点装置，其特征在于，上述目的地节点不同权重表更新单元，在由上述帧接收单元接收到的上述帧的识别 信息被保存在上述识别信息管理表中的情况下，对于与该识别信息相对应而被保存的上 述发送目的地节点，对与该帧的最终目的地相对应的上述目的地节点不同权重表的针对 该发送目的地节点的权重，按优先度变低的方式进行更新。
3.根据权利要求2所述的节点装置，其特征在于，还具备邻接节点管理表，保存与在自身节点的周围存在的其他节点有关的信息； 问候消息发送单元，发送作为问候消息的、告知自身节点的存在的信息和从上述邻 接节点管理表读出的与周围的路径有关的信息；问候消息接收单元，接收从其他节点发送来的问候消息；和 邻接节点管理表更新单元，基于与由上述问候消息接收单元接收到的问候消息的发 送源节点有关的信息，更新上述邻接节点管理表，当在上述邻接节点管理表中检测出成为规定的状态的第1节点的情况下，上述目的 地节点不同权重表更新单元，按优先度变低的方式更新上述目的地节点不同权重表的发 送目的地节点是该第1节点的数据。
4.根据权利要求3所述的节点装置，其特征在于，上述邻接节点管理表更新单元，根据基于上述问候消息接收单元接收的每个发送源 节点的问候消息的接收间隔而决定了的与上述发送源节点有关的状态，更新上述邻接节点管理表。
5.—种程序，其特征在于，是在包含多个节点装置的网络之中的节点装置中所使用 的程序，使计算机执行如下处理在识别信息管理表中，保存用于唯一识别帧的识别信息和与该帧的发送目的地节点 有关的信息，作为自身节点所发送的帧的信息；在目的地节点不同权重表中，针对帧的每个最终目的地节点，为了对帧进行中继而 保存关于作为发送目的地的其他节点的权重信息； 接收从其他节点发送给自身节点的帧；在上述接收到的上述帧的识别信息保存在上述识别信息管理表中的情况下，对于与 该识别信息相对应而保存的上述发送目的地节点，更新与该帧的最终目的地对应的上述 目的地节点不同权重表的数据；在上述接收到的上述帧的识别信息没有被保存在上述识别信息管理表中的情况下， 参照与上述帧的最终目的地节点相符合的上述目的地节点不同权重表，决定作为用于对 该帧进行中继的发送目的地的其他节点。
6.—种节点装置，是包含多个节点装置的网络中的节点装置，其特征在于，包含帧接收单元，接收从一个以上的对方节点向自身节点发送来的帧；存储单元，保存包含第一信息、第二信息、第三信息的表，该第一信息与从上述自 身节点向上述一个以上的对方节点的每个发送的帧的通信质量有关，该第二信息与从上 述一个以上的对方节点的每个向上述自身节点所发送的帧的通信质量有关，该第三信息 是根据上述第一信息和上述第二信息计算出的且与双向的通信质量有关的信息；优先度判定单元，基于上述表，决定表示与上述一个以上的对方节点的每个有关的 优先度的评价值；帧发送单元，使用上述评价值，向上述一个以上的对方节点之中的优先度最高的节 点发送帧。
7.根据权利要求6所述的节点装置，其特征在于，上述优先度判定单元，基于上述帧接收单元接收到的从上述一个以上的对方节点向 上述自身节点发送来的问候帧，决定上述评价值；上述帧接收单元接收从上述一个以上的对方节点的任意一个向上述自身节点发送来 的数据帧；上述帧发送单元使用上述评价值，向上述一个以上的对方节点之中的适当的节点发 送上述数据帧。
全文摘要
提供结构简易并且不对网络增加负荷的能够自主地选择适当的路径的节点装置和程序。在通信网络之中的节点装置(1)中，在FID管理表(5)中保存用于唯一识别帧的FID和与帧的发送目的地节点有关的信息，在权重表(7)中针对帧的每个最终目的地节点，为了对帧进行中继而保存关于作为发送目的地的其他节点的权重信息；若接收到了发送给自身节点的帧则在接收到的帧的FID保存在FID管理表(5)中的情况下，更新关于与FID相对应的发送目的地节点的数据。在由帧接收单元接收到的帧的FID没有被保存在FID管理表(5)中的情况下，参照与帧的目的地节点相符合的权重表(5)，决定作为用于对帧进行中继的发送目的地的其他节点。
文档编号H04W40/02GK102017543SQ20098011389
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月27日 优先权日2008年4月25日
发明者中嶋千明, 古贺俊介, 增渊健太郎, 岩尾忠重, 池本健太郎, 高桥勇治 申请人:富士通株式会社