节点设备、通信方法以及网络系统技术方案

本发明专利技术提供一种节点设备、通信方法以及网络系统。根据本发明专利技术的一个方面，提供一种节点设备。该节点设备包括选择单元、发送单元、判断单元和生成单元。选择单元从定址于目的节点设备的帧将要被转发到的节点设备的候选中选择检查帧的目的地。这里，检查帧用于检查从向目的节点设备发送数据的源节点设备至目的节点设备的路由的状态。发送单元将第一检查帧发送至被选作第一检查帧的目的地的第一节点设备。判断单元判断是否已经成功发送了第一检查帧。生成单元在第一检查帧的发送失败时生成存储有与第一节点设备的通信已经失败的信息的第二检查帧。发送单元将第二检查帧发送至被选作第二检查帧的目的地的第二节点设备。

【技术实现步骤摘要】
节点设备、通信方法以及网络系统
本文中讨论的实施方式涉及通过包括多个节点设备的网络进行的通信。
技术介绍
Ad hoc网络是便利的，这是因为尽管增加或删去形成该网络的节点，也动态地构 造网络。增加到ad hoc网络的节点设备可以通过与另一节点设备传送Hello帧而动态地 形成网络。Hello帧包括与Hello帧的源节点设备有关的信息。Hello帧还包括：目的地节 点设备的标识符；以及关于从源节点设备到针对帧从源节点设备被转发到的每个目的地的 目的节点设备的路由的质量信息。节点设备使用通过Hello帧传送的信息来获取至ad hoc 网络中的另一节点设备的路由。 作为公知的相关技术，存在如下路由控制方法：将路由检查帧从作为数据源的无 线通信控制设备发送至去往目的地的多个路由。该数据源将目的地首先接收的路由、较低 再试频率（retrial frequency)的路由或较低线路负载的路由确定为要用于发送数据的路 由。 存在一些公知文献，例如日本特开特许公报No. 2001-136178等。
技术实现思路
在无线通信的ad hoc网络中，通信状态可以依据所安装的节点设备的位置、节点 设备的外围无线电波的状态等在节点设备之间波动。因此，尽管建立了路由，也可能由于节 点设备的环境的变化而不能稳定地进行通信。在以上背景下描述的无线通信控制设备可以 在评估时获取每个路由的通信质量，但是不能获取关于是否可以在每个路由中进行稳定通 信的判断的数据。 本专利技术的一个方面旨在正确地监测网络中的通信路由的状态。 根据实施方式的一个方面，提供了一种节点设备。该节点设备包括选择单元、发送 单元、判断单元和生成单元。选择单元从定址于目的节点设备的帧将要被转发到的节点设 备的候选中选择检查帧的目的地。这里，检查帧用于检查从向目的节点设备发送数据的源 节点设备至目的节点设备的路由的状态。发送单元将第一检查帧发送至被选作第一检查帧 的目的地的第一节点设备。判断单元判断是否已经成功发送了第一检查帧。生成单元在第 一检查帧的发送失败时生成存储有与第一节点设备的通信已经失败的信息的第二检查帧。 发送单元将第二检查帧发送至被选作第二检查帧的目的地的第二节点设备。 【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施方式的通信方法的示例； 图2是节点设备的配置的示例； 图3是节点设备的硬件配置的示例； 图4是生成ad hoc网络的方法的说明图； 图5是链路表的示例； 图6是路由表的示例； 图7是生成ad hoc网络的方法的说明图； 图8是ad hoc网络的示例； 图9是路由检查帧的格式的示例； 图10是检查路由的方法的示例的说明图； 图11A和图11B是用于说明节点设备的操作的示例的流程图； 图12是在分析之前可以针对网络获取的信息的示例； 图13是向服务器输入的路由信息的示例； 图14是网络拓扑结构的示例； 图15是改变网络的示例； 图16是检查路由的示例的说明图； 图17是根据本专利技术的第三实施方式执行的发送过程的示例； 图18是其中路由信息被错误地修改的情况的示例的说明图； 图19是路由检查帧的格式的示例； 图20示出了根据本专利技术的第四实施方式所使用的路由检查方法的示例的时序 图；以及 图21A和图21B是用于说明根据第四实施方式的节点设备的操作的示例的流程 图。 【具体实施方式】 在无线通信的ad hoc网络中，在节点设备之间的通信状态可以依据所安装的节点 设备的位置、节点设备的外围无线电波的状态等而波动。因此，尽管建立了路由，也可能由 于节点设备的环境的变化而不能稳定地进行通信。在以上背景下描述的无线通信控制设备 可以在评估时获取用于每个路由的通信质量，但是不能获取关于是否可以在每个路由中进 行稳定通信的判断的数据。 下面描述的实施方式的一个方面旨在更加正确地(和/或更简单地)监测网络中的 通信路由的状态。 图1是根据本专利技术的实施方式的通信方法的示例。图1是其中六个节点设备(节 点A至节点E)和网关设备(此后简称为GW）参与的ad hoc网络的示例。 节点设备与相邻节点设备传送帧。与某一节点设备相邻的节点设备指的是位于如 下范围内的节点设备：在该范围中该节点设备可以接收从上述某一节点设备发送的帧。位 于其中节点设备可以接收从某一节点设备发送的帧的范围内的该节点设备可以被描述为 相对于该某一节点设备的相邻节点设备。例如，在图1中，相对于节点A的相邻节点是节 点B和节点E。 当形成ad hoc网络时，可以使用路由检查巾贞来检查ad hoc网络中的两个节点设 备之间的路由。下面参考图1来说明用于检查从节点A至GW的路由状态的方法的示例。 在程序（procedure)P1中，节点A向节点B发送路由检查巾贞5a。节点A通过假定 与节点B成功进行通信来生成路由检查帧5a。因此，路由检查帧5a包括表示已经成功进行 了从节点A至节点B的通信的信息。在此情况下，假定检查帧由于节点A与节点B之间的 链路的劣化状态而未能到达节点B。 按照如下进行程序P2。当节点A在规定时间段内没有从节点B接收到对路由检查 帧5a的确认(此后简称为Ack）时，则判断向节点B的帧发送已经失败。然后，节点A向 节点E发送路由检查帧5b。该路由检查帧5b包括从节点A至节点B的发送已经失败的信 息以及从节点A至节点E的通信已经成功进行的信息。 在图1的示例中，通过粗线来表示与通信已经失败时的链路有关的信息。此外，通 过正方形来表示关于该链路的信息，该正方形包括在链路中作为路由检查帧的目的地的节 点设备的标识符。例如，在路由检查帧5b中的包括E的正方形表示关于从节点A至节点 E的成功发送的信息以及关于节点A与节点E之间的链路的信息。此后，路由检查帧5a和 5b可以一起通过附图标记 5 来表示。 按照如下进行程序P3。一旦接收到来自节点A的路由检查帧5b，节点E就向节点 A发送与路由检查帧5b有关的Ack。此外，节点E向节点C发送路由检查帧5c。路由检查 帧5c包括如下信息：可以进行使用节点A与节点E之间的链路的通信；已经成功进行了节 点E与节点C之间的发送；以及节点A与节点B之间的发送已经失败。 按照如下进行程序P4。一旦接收到来自节点E的路由检查帧5c，节点C就执行与 节点E执行的过程类似的过程。因此，如图1所示，节点C向节点D发送路由检查帧5d。路 由检查帧5d包括如下信息：源自节点A并且经过节点E、节点C和节点D的路由是可用的； 以及节点A与节点B之间的发送已经失败。节点C向节点E发送与路由检查帧5c有关的 Ack〇 按照如下进行程序P5。一旦接收到来自节点C的路由检查帧5d，节点D就执行与 节点E执行的过程类似的过程。因此，如图1所示，节点D向GW发送路由检查帧5e。路由 检查帧5e包括如下信息：源自节点A并且经过节点E、节点C和节点D到达GW的路由是可 用的；以及节点A与节点B之间的发送已经失败。节点D向节点C发送与路由检查帧5d有 关的Ack。 按照如下进行程序P6。一旦接收到路由检查帧5e，GW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节点设备，包括：选择单元，所述选择单元从定址于目的节点设备的帧将要被转发到的节点设备的候选中选择检查帧的目的地，所述检查帧被用于检查从向所述目的节点设备发送数据的源节点设备至所述目的节点设备的路由的状态；发送单元，所述发送单元将第一检查帧发送至被选作所述第一检查帧的目的地的第一节点设备；判断单元，所述判断单元判断所述第一检查帧的发送是否已经被成功执行；以及生成单元，所述生成单元在所述第一检查帧的发送失败时，生成存储有与所述第一节点设备的通信已经失败的信息的第二检查帧，其中所述发送单元将所述第二检查帧发送至被选作所述第二检查帧的目的地的第二节点设备。

【技术特征摘要】
2013.03.18 JP 2013-0548751. 一种节点设备，包括： 选择单元，所述选择单元从定址于目的节点设备的帧将要被转发到的节点设备的候选 中选择检查帧的目的地，所述检查帧被用于检查从向所述目的节点设备发送数据的源节点 设备至所述目的节点设备的路由的状态； 发送单元，所述发送单元将第一检查帧发送至被选作所述第一检查帧的目的地的第一 节点设备； 判断单元，所述判断单元判断所述第一检查帧的发送是否已经被成功执行；以及 生成单元，所述生成单元在所述第一检查帧的发送失败时，生成存储有与所述第一节 点设备的通信已经失败的信息的第二检查帧，其中 所述发送单元将所述第二检查帧发送至被选作所述第二检查帧的目的地的第二节点 设备。2. 根据权利要求1所述的设备，其中 所述生成单元将下面的内容包括在所述第一检查帧中：关于对所述第一节点设备的成 功发送的信息；以及作为与所述第一节点设备的链路的通信质量的评估值的第一评估值， 以及 所述生成单元将下面的内容包括在所述第二检查帧中：所述第一评估值；关于对所述 第一节点设备的不成功发送的信息；作为与所述第二节点设备的链路的通信质量的评估值 的第二评估值；以及关于对所述第二节点设备的成功发送的信息。3. 根据权利要求1或2所述的设备，还包括： 接收单元，所述接收单元接收来自相邻节点设备的帧，其中 所述判断单元在所接收的帧中识别作为要被检查的路由的最终目的地处的节点设备 的最终目的节点，所述所接收的帧是由所述接收单元接收的所述检查帧； 所述选择单元从定址于所述最终目的节点的帧将要被转发到的节点设备的候选中选 择第三检查帧将要被发送到的第三节点设备； 所述生成单元生成包括如下信息的所述第三检查帧：在所接收的帧中包括的路由信 息；以及在与所述第三节点设备有关的信息被包括在所述所接收的帧中的情况下关于直至 所述第三节点设备的链路的信息；以及 所述发送单元将所述第三检查帧发送至所述第三节点设备。4. 根据权利要求1或2所述的设备，还包括： 接收单元，所述接收单元接收来自相邻节点设备的帧，其中 所述判断单元在所接收的帧中识别作为要被检查的路由的最终目的地处的节点设备 的最终目的节点，所述所接收的帧是在所述接收单元中接收的所述检查帧； 所述选择单元从定址于所述最终目的节点的帧将要被转发到的节点设备的候选中选 择第三检查帧将要被发送到的第三节点设备； 判断单元通过使用在所述所接收的帧中包括的路由信息的大小来判断是否允许进行 如下帧的发送：关于与所述第三节点设备的链路的信息被添加至在所述所接收的帧中包括 的路由信息中的帧； 当不允许发送关于与所述第三节点设备的链路的信息被添加的所述帧时，所述生成单 元生成如下帧作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：弥荣幸树，山津克彦，东原雄二，林正弘，稻生裕一，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP