CN1922832A - 分组传送系统、无线基站以及分组传送路径最佳化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分组传送系统、无线基站以及分组传送路径最佳化方法。实现不在无线终端安装路径控制功能，即可在自律地保持路径最佳化的同时，避免负荷集中在网络局部的耐故障性高的分组传送。在由多个无线基站和1个以上的无线终端构成的分组传送系统中，各无线基站具有使无线基站和属于无线基站的无线终端相关联的定位表，通过在无线基站间交换定位表信息，各无线基站判别网络内的无线终端的所在位置。各无线基站根据所交换的表信息更新本地站的定位表，把所接收的分组向应成为针对目的地的无线基站的中继节点的下一无线基站传送。并且，在路径检索时，除了网络的无线环境以外，还考虑分组的有效负载长度来实现分组传送路径的最佳化。

Description

分组传送系统、无线基站以及分组传送路径最佳化方法

技术领域

本发明涉及实现多个网络分段间的无线分组通信的分组传送技术，特别是涉及各无线基站具有管理无线终端的表，通过在无线基站间自律地交换表来控制路径，从而不需要特定的管理节点或无线终端的追加功能，而且可防止局部的负荷集中的分组传送系统和无线基站以及分组传送时的路径最佳化。

背景技术

把通过无线信道连接多个终端、并使终端自身具有分组传送功能来使终端间相互连接的网络称为无线自组织网、无线多跳网或无线网状网。在这种网络中，无需特定控制站，终端自身自律分散地构成本地网。在无线自组织网中，即使在不能直接通信的终端之间，也能通过使位于其间的第3终端进行分组中继，在抑制各无线通信终端的发送电平的状态下，扩大通信范围。作为无线自组织网的互联网标准，制定了对分组传送时的路径进行控制的若干协议(例如，参照非专利文献1)。

在非专利文献1公开的通信方式中，加入网络的所有终端有必要具有分组传送功能。反过来说，功能差的终端不能加入网络，由追加功能引起的设备和成本的增大成为问题。

因此，设置位置管理代理终端，来管理通信终端的位置，在通信终端移动的情况下，通信终端的移动地址的位置管理代理终端和移动源的位置管理代理终端将途中的通信路径进行封装来进行网络上的透过，要与通信终端进行通信的节点通过位置管理代理与通信终端进行通信，这样，通信终端不具有分组传送功能，可加入网络(例如，参照非专利文献2)。

而且，提出了如下的方案：使位置管理代理的配置分层化，并在通信终端的近距离移动时仅与下层的位置管理代理进行通信，从而降低在位置管理代理位于远距离的情况下的开销(例如，参照非专利文献3)。

另一方面，在有线网络中，使用网桥传送分组。公知有一种分组传送方式，该方式通过把特定的一个网桥或基站设定成根(Root)站，并利用生成树协议来形成传送树，在避免环路的同时，实现耐故障性(例如，参照非专利文献4)。

该方法如图1所示，从成为根站的网桥1开始生成非环路的传送树，使多个接口和分组的传送地址相对应地登记在学习表内。

当要把使用上述有线网桥进行的分组传送应用于无线分组网的分组传送时，有必要针对各传送地址具有无线接口。然而，当具有多个接口时，分别需要天线和调制解调电路，在成本方面是不利的。

因此，提出了一种方法，该方法通过把通信对方的地址视为虚拟接口，而虚拟地具有多个无线接口，实质上使用一个无线接口把有线网络的扩展树传送方法应用于无线分组网的分组传送(例如，参照专利文献1)。在该方法中，各无线基站具有使对方地址和传送地址相对应的地址表，接收到分组的无线基站参照地址表，把分组传送到与对方地址对应的传送地址。

并且，还提出了一种方法，该方法为了消除传送路径的浪费，利用无线特征，即，即使在自身不是通信对方的情况下，只要在通信范围内也能使分组到达的特征，对在树状传送路径上朝接近本地站的方向传送的分组进行监视，生成使由该分组的发送源地址表示的无线终端和由发送站地址表示的无线基站相对应的表，缩短途中路径(例如，参照专利文献2)。

而且，还提出了一种方法，该方法在传送树生成时，判断来自无线基站的接收电平是否大于等于阈值，在接收电平低的情况下，通过不扩展信道来实现通信质量的提高(例如，参照专利文献3)。

另外，在无线自组织网中，在分组传送时，或者在使用传送树的情况下生成树时，有必要在短时间内检索最佳路径。使用无线的通信路径与使用有线的通信路径相比较，网络状况容易变化，为了考虑无线状况的变化来选择最佳路径，公知有一种方法，该方法把邻近的无线终端(无线基站)间的误码率和传送速度设定为加权值(例如，参照专利文献4)。在该方法中，在路径检索时，通过将针对无线终端间的链路所设定的加权值依次相加，来决定最佳路径。

非专利文献1：S.Corson，J.Macker，“Mobile Ad hoc Networking(MANET)：Routing Protocol Performance Issues and EvaluationConsiderations”，インタ一ネツト標準RFC2501，January 1999

非专利文献2：C.Perkins，“IP Mobility Support”，インタ一ネツト標準RFC2002，October 1996

非专利文献3：K.Malki，H.Soliman，“Hierarchical Mobile IPv4/v6 andFast Handoffs”INTERNET-DRAFT，MARCH 2000

非专利文献4：ISO/IEC 10038，ANSI/IEEE Std802.ID，“Informationtechnology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local area networks-Media access control(MAC)bridges”，1993

专利文献1：日本特开2000-69046号公报

专利文献2：日本特开2000-78147号公报

专利文献3：日本特开2003-188811号公报

专利文献4：日本特开2003-152786号公报

在非专利文献1公开的通信方式中，加入网络的所有终端有必要具有分组传送功能。反过来说，功能差的终端不能加入网络，由追加功能引起的设备和成本的增大成为问题。

在非专利文献2公开的通信方式中，通过位置管理代理终端的通信负荷增高，成为无线频带的浪费。并且，在通信环境容易变化的移动无线环境中，考虑了与位置管理代理之间的通信中断，具有在该情况下通信中断的问题。

即使通过增加非专利文献3公开的位置管理代理终端来实现负荷分散，移动源的位置管理代理终端也按照各通信终端来决定，在以终端自由地到处移动为前提的状况下，不可能总是取得最佳的位置管理代理的配置。并且，由特定节点统一管理终端位置，这在耐故障性方面也存在问题。

在专利文献1中，把非专利文献4的有线分组传送方法应用于无线分组网，然而在该方法中，在一个网络中只能具有一个传送树。因此，如图2所示，在把分组从无线终端(Station)S传送到无线终端(Station)D的情况下，沿着把网桥(Bridge)a作为根站的虚线路径，按照网桥x7、网桥x8、网桥a、网桥x3、网桥x4的顺序传送分组。这样，存在以下问题：不仅传送路径产生浪费，而且负荷集中在树的根(Root)部分。

专利文献2公开的分组传送方法，虽然可通过对接近本地站的分组进行监视，来缩短途中路径，然而该方法也存在同样的问题：负荷集中在成为根(Root)的单一的无线基站，网络整体效率下降。

在专利文献3公开的分组传送方法中，当判定在无线基站间是否扩展信道时，以来自该无线基站的接收功率为基准，然而无线环境容易变化，并且还存在按照环境使通信速度自适应变化的无线接口。并且，还存在以下问题：不能算出连通信速度都考虑在内的链路成本，网络整体的吞吐量下降，网络的连接性下降。

在专利文献4公开的路径检索方法中，虽然考虑了无线环境，但是没有考虑根据分组的有效负载长度而变化的针对数据传送时间的开销。

这样，在利用第3层的以往的传送方法中，存在以下问题：不具有传送功能的终端装置不能加入网络，或者不能避免负荷集中在一部分节点上。

另一方面，利用MAC(Media Access Control)层网桥的传送方法在无线中的应用还未成熟，不能避免由使用单一传送树而引起的局部负荷集中。

发明内容

因此，本发明的课题是，在自律分散的无线网络中，不管无线终端的功能高低，通过由无线基站自律地进行路径控制来进行在最佳路径上的分组传送，从而分散负荷，使耐故障性提高，实现网络整体效率的提高。

为了解决上述课题，在自组织的无线网络中避免负荷集中，来实现分组传送的最佳化，使无线基站和属于无线基站的无线终端相对应，在无线基站间自律地控制路径。

并且，在路径检索时，除了网络的无线环境以外，还考虑分组的有效负载长度来实现分组传送路径的最佳化。

在前者的方法中，构成网络的各无线基站具有记述了无线基站和属于无线基站的无线通信终端的对应关系的表，在无线基站间自律地交换表信息。这样，在无线终端之间进行通信时，即使不与管理无线终端的所在位置的特定管理节点进行通信，也能在各无线基站中判别成为目的地的无线终端当前所属的无线基站，在无线基站间进行最佳的路径控制。

在该情况下，通过使发挥无线网桥的功能的无线基站具有分组传送功能，并使功能低的终端与最近的无线基站连接，不管无线终端的功能如何，都能加入网络。具有分组传送功能的无线终端还可以加入网络，使其自身发挥无线网桥的功能。

在后者的方法中，不管传送树的有无或数量，在分组传送时和/或传送树生成时，通过使分组的有效负载长度反映在通信链路成本上，决定与现实的分组传送对应的最佳路径。

具体地说，在本发明的第1侧面，提供了一种分组传送系统，该系统由多个无线基站和1个以上的无线终端构成，在该系统中，各无线基站具有使无线基站和属于无线基站的无线终端相关联的定位表，通过在无线基站间交换定位表信息，各无线基站检测无线终端所属的无线基站的位置。各无线基站根据所交换的表信息更新本地站的定位表，并把所接收的分组传送到成为针对目的地的无线终端的中继节点的无线基站。

作为在分组传送中使用的传送路径的判别方法，

(1)各无线基站具有使1个以上的无线终端和该无线终端所属的无线基站相关联的定位表，当接收到分组时，参照定位表，根据所接收的分组内所包含的发送源地址或目的地地址，指定发送源或目的地的无线终端所属的无线基站，导出在向所指定的无线基站的传送中使用的传送路径，传送上述分组。或者，

(2)使分组包含有在分组传送中使用的传送树的ID信息或者成为该分组的发送源或目的地的无线终端所属的无线基站的地址信息，各无线基站在接收到分组时，根据分组内所包含的上述传送树的ID信息或者成为根站的无线基站的地址信息，判别在分组传送中使用的传送树。

在分组传送系统中使用的传送树是根据反映了接收信号的功率电平、错误率、延迟等无线信道的状况的链接成本而生成的。

在本发明的第2侧面，提供了一种构成利用无线分组网的分组通信系统的无线基站。无线基站具有：

(a)定位表，其使上述分组通信系统中所包含的无线基站和属于各无线基站的无线终端相对应；

(b)路径控制表，其使在上述分组通信系统中使用的传送路径相关信息与跟发送源或目的地相关联的无线基站相对应地进行存储；

(c)分组接收部，其接收分组；

(d)路径判别单元，其根据所接收的分组，判别在该分组的传送中使用的传送路径；以及

(e)分组发送部，其参照上述路径控制表，把上述分组传送到上述所判别的传送路径上的下一节点。

在本发明的第3侧面，提供了一种利用多个传送树来构成无线分组通信系统的无线基站。无线基站具有：

(a)树表，其使跟在分组通信系统中使用的2个以上的传送树相关的信息与成为该传送树的根站的无线基站相关联地进行存储；

(b)分组接收部，其接收任意分组；

(c)树判别单元，其根据所接收的分组，判别在该分组的传送中使用的传送树；以及

(d)分组发送部，其参照上述树表，把上述分组传送到所判别的传送树上的下一节点。

在本发明的第4侧面，提供了一种在由多个无线基站构成的无线网络中使分组传送路径最佳化的方法。该方法：

(a)对应于分组长度相关的多个不同基准，把使目的地地址和传送路径分别相对应地进行记载的多个路由表设定在上述各无线基站内；

(b)在上述多个无线基站中的任意无线基站中，当接收到发往本地站以外的分组时，判断该分组的分组长度；以及

(c)根据上述判断结果，参照上述多个路由表中的任意一个来指定下一传送地址，把上述分组传送到上述下一传送地址。

根据该方法，在总是变化的无线环境中，由于不仅考虑链路的传送速度，而且还考虑分组长度来决定路径，因而可在降低了开销的最佳路径上进行分组传送。

由于无线基站之间进行属于各无线基站的无线终端的管理，因而不在无线终端追加和安装用于加入无线基站间的路径控制的功能，即可构建网络。

没有必要设置特别的所在位置管理用的节点，可避免负荷集中在所在位置管理节点。并且，可避免由所在位置管理用节点的故障而引起的网络停止。

而且，由于把无线信道的状态和分组的有效负载长度应用于链路成本，因而可实现考虑了网络环境和分组大小的路径的最佳化。

附图说明

图1是示出使用以往的有线网络中的非环路传送树的分组传送的图。

图2是示出使用以往的无线网络中的来自单一根站的传送树的分组传送的图。

图3是示出本发明的第1实施方式的分组传送系统的概要的图，是用于对把多个无线基站作为根站、使用多个传送树的分组传送进行说明的图。

图4是示出网络上的各无线基站保持的树表的结构例的图。

图5是示出在图3的网络中使用的分组的地址部分的格式例的图。

图6是示出在第1实施方式中把多个站作为根站的传送树的结构例的图。

图7是用于对判别在分组传送中使用的传送树的第1方法进行说明的图，是示出各无线基站具有的定位表的结构例的图。

图8是示出各无线基站中的学习表的生成例的图。

图9A是用于对判别在分组传送中使用的传送树的第3方法进行说明的图，是示出分组的报头部分的追加字段的结构例的图。

图9B是用于对判别在分组传送中使用的传送树的第3方法进行说明的图，是示出分组的报头部分的追加字段的结构例的图。

图10A是示出第1实施方式的在传送树的生成中使用的链路的成本一览的图。

图10B是示出以往的链路成本一览的图。

图11是示出传送树生成过程一例的图。

图12A是示出第1实施方式的无线基站的结构例的图。

图12B是示出第1实施方式的无线基站的结构例的图。

图13是用于对本发明的第2实施方式的分组传送系统进行说明的图。

图14A是第2实施方式的无线基站的方框图。

图14B是示出在第2实施方式的基站中使用的路径控制表的一例的图。

图15是用于对本发明的第3实施方式的分组传送路径最佳化方法进行说明的图，是示出无线帧的结构例的图。

图16是用于对有效负载长度和最佳路径的关系进行说明的图。

图17是第3实施方式的无线基站的方框图。

图18是示出第3实施方式的与分组长度对应的路径控制的流程图。

图19是示出应用于第3实施方式的网络结构例的图。

图20A是示出短分组的传送路径一例的图。

图20B是示出长分组的传送路径一例的图。

图21A是作为记载了所有中继节点的路径控制表的一例的短分组表的图。

图21B是作为记载了所有中继节点的路径控制表的一例的长分组表的图。

图22A是作为仅记载了下一节点的路径控制表的一例的短分组表的图。

图22B是作为仅记载了下一节点的路径控制表的一例的长分组表的图。

图23是示出第3实施方式的成本计算例的图。

符号说明

10A、10B、30、50：无线基站；11、31、51：收发部；12：树表；13A、13B：树判别部；14、35、55：分组解析部；16、36：定位表；20、60：成本计算部；32：路径控制表；56：分组长度判别部；57：短分组表(路径控制表)；58：长分组表(路径控制表)。

具体实施方式

参照图3～图12，对本发明的第1实施方式的分组传送系统进行说明。在第1实施方式中，为了实现分组传送的最佳化，对无线地应用了生成树算法来作为路径控制的情况进行说明。

图3是用于对本发明的第1实施方式的分组传送系统的概要进行说明的图。在第1实施方式中，通过使网络具有把多个无线基站作为根站的传送树，来提高网络整体的吞吐量，实现传送路径的缩短。另外，作为实施方式，以把本发明应用于IEEE802.11标准的无线LAN的情况为例进行说明。

在图3中，网桥(Bridge)a～f表示无线基站，在各网桥间相互传送无线分组。Station A～E表示无线终端。无线网桥(基站)无论是移动式还是固定式均可。各无线基站可以在下属具有一个或多个无线终端，下属的无线终端和无线网桥之间的连接无论是有线还是无线均可。在第1实施方式中，把构成网络的无线基站中的2个以上的无线基站作为根站，使用多个传送树来进行分组通信。在图3的例子中，所有无线基站生成把本地站作为根站的非环路传送树，无需使所有无线基站都成为根站，考虑网络的大小和开销，也可消除无用的传送树。

网络上的各无线基站(网桥)具有：成为根站的无线基站，以及使把该无线基站作为根站的传送树的ID和树上的邻接网桥相对应地进行存储的树表。

图4示出作为树表的一例，由图3的网桥d所保持的树表。针对网络上的各根站，记录对应的传送树的ID、和在该树上邻接的无线基站(前一站和下一站)的地址。

在网络上使用多个传送树的情况下，在各无线基站中接收到分组时，有必要判别使用哪个传送树进行分组中继。其中，例如考虑了以下2种方法。

(1)第1方法是使各无线基站具有定位表的方法，该定位表使网络上的无线基站和位于各自下属的无线终端相对应。各无线基站(网桥)根据写入在分组内的发送源终端的地址或者成为目的地的终端的地址，参照定位表，指定发送源的无线终端或目的地的无线终端所属的无线基站。然后，从树表中指定把所指定的无线基站作为根站的树，按照该树，把分组传送到下一无线基站。

(2)第2方法是使发送源的无线终端或者从发送源的无线终端最初接收到分组的无线基站在分组内写入使用把哪个无线基站作为根站的传送树的信息的方法。在分组内可以写入传送树ID，也可以写入成为该传送树的根站的无线基站的地址。

这些方法的详情将在后面描述，根据第1或第2方法，当在各无线基站中判别应使用的传送树时，按照树表，可把分组传送到下一中继地址。通过在网络上使用多个传送树，可更有效地进行路径的最佳化，实现路径的缩短。并且，可避免负荷集中到指定的无线基站的周边，可提高网络整体的效率。

图5是示出在图3的网络上收发的分组的地址部分的格式的一例的图。图5的上段是从无线终端(Station)发送到无线基站(Bridge)的分组的格式例，中段是在无线基站(Bridge)间传送的分组的格式例，下段是从无线基站(Bridge)发送到无线终端(Station)的分组的格式例。

发送源地址是表示最初生成和发送了分组的无线通信设备的地址的ID。目的地地址是表示成为分组的最终目的地的无线通信设备的地址的ID。发送站地址是为了在树上进行分组中继而发送该分组的无线通信设备的地址ID。接收站地址是在树上进行分组中继时，接收该分组的无线通信设备的地址ID。

“DS”表示无线通信设备，“To”表示接收侧，“From”表示发送侧。当“To DS”的值是0时，表示无线终端是接收侧，当是1时，表示无线基站是接收侧。当“From DS”的值是0时，表示无线终端是发送侧，当是1时，表示无线基站是发送侧。当“To DS”是1且“From DS”是1时，表示分组在无线基站间被传送。通过把“To DS”字段和“From DS”字段插入到分组内，可判别分组是否在无线基站间进行中继。

例如，在根据图3的结构发送从无线终端(Station)A发往无线终端(Station)E的分组的情况下，从无线终端(Station)A发送的分组，如图4的上段所示，包含以下作为地址信息，即：作为发送源地址的无线终端A的地址，作为目的地地址的无线终端E的地址，以及作为接收站地址的无线终端A当前所属的网桥a的地址。

从网桥a对该分组进行中继的网桥b，如图4的中段所示，除了发送源地址和目的地地址以外，还传送插入有作为发送站地址的自己地址、和作为接收站地址的下一中继地址的网桥c的地址的分组。

图6是示出把本发明应用于与采用以往技术所生成的图2的传送树相同的网络拓扑的例子的图。在传送从无线终端(Station)S到无线终端(Station)D的分组的情况下，如虚线箭头所示，由于可使用把网桥b作为根站的传送树来传送分组，因而与图2所示的仅把一站作为根站的情况相比较，路径大幅缩短。在图6的例子中，为了便于说明，把网桥a和网桥b这2个无线基站作为根站来生成传送树，然而根据网络大小，可使用3个以上的传送树，更高密度地布置树。

下面，以图6的网络为例，对判别在分组传送中使用的传送树的以下2例进行说明，即：(1)使各无线基站具有定位表的方法，该定位表使网络上的无线基站和下属的无线终端相对应；以及(2)把传送树相关信息写入到分组内的第2方法。

图7是示出为实现上述第1方法而设定在各无线基站内的定位表的结构例的图。网络上的各无线基站将当前存在于本地站下属的无线终端的信息进行交换，生成定位表。在图7的例子中，在各无线基站中，使网桥a的地址A和存在于其下属的无线终端P相对应，使网桥b的地址B和存在于其下属的无线终端S、O相对应，以及使网桥c的地址C和存在于其下属的无线终端D相对应。尽管省略图示，然而对于其他无线基站，也使存在于其下属的无线终端相对应地记录。通过具有这种定位表，所有无线基站都可把握当前哪个无线终端位于哪个无线基站的下属。

考虑在图6的网络上把分组从无线终端S发送到无线终端D的情况。无线终端S把自己地址设定成发送源地址，把无线终端D的地址设定成对方地址，把所属地址的网桥b的地址B设定成接收站地址，来发送分组。

网桥b在接收到分组时，按照把本地站作为根站的传送树，把分组发送到下一中继地址。中继途中的任意网桥查看分组的地址部分，识别出该分组的发送源是无线终端S。然后，根据定位表，把握发送源的无线终端S当前所属的是网桥b。因此，根据树表导出把网桥b作为根站的传送树，并按照该传送树把分组传送到下一节点(中继地址)。

网桥b在从下属的无线终端S接收到分组时，按照传送树把分组传送到网桥x7、x8、x9。网桥x7根据定位表和分组的地址信息导出把网桥b作为根站的传送树，把分组传送到后面的中继地址x4、x6。同样，网桥x8也判别传送树，然而识别出在所判别的传送树上没有下一中继地址，废弃该分组。在网桥x9中进行与网桥x7相同的处理。通过按照树依次进行该处理，使分组到达网桥c，最终到达无线终端D。

当使用把发送侧的无线基站作为根站的传送树时，在树的分支点，分组被传送给2个以上的网桥。在未指定目的地的广播发送的情况下，也可以这样，然而在把特定的无线终端作为目的地的单播的情况下，分组被发送到与最终目的地的无线终端没有关系的网桥，产生浪费。为了节省这种浪费，期望的是采用以下提出的结构中的至少一方。

(a)在指定对方地址的单播的情况下，使用把目的地的无线终端所属的无线基站作为根站的传送树。

(b)生成学习表，对于第2次以后的分组传送，将学习表并用来传送分组。

在(a)的采用把对方的无线基站作为根站的传送树的结构中，在图6的例子中，为了传送从无线终端(Station)S发往无线终端(Station)P的分组，使用目的地的无线终端P所属的网桥a的传送树。中继途中的各无线基站根据所接收的分组的目的地地址以及定位表，判别把无线终端P所属的无线基站(网桥a)作为根站的传送树。通过使用把对方侧的无线基站作为根站的传送树，各无线基站可以倒着找寻树，把分组仅传送到单一的中继地址即可。在该例子中，网桥b节省了向网桥x7和x8进行分组中继的浪费，把分组仅传送给网桥x9。

这样，通过把目的地的无线终端所属的无线基站作为根站，可减轻网络负荷。另一方面，在未指定目的地的广播的情况下，或者在目的地的无线终端的所属地址不明的情况下，通过使用把发送源的无线终端所属的无线基站作为根站的传送树，可使分组到达最终发送地址。

另外，在位于网络末端的网桥中，还考虑了不具有把本地站作为根站的传送树的情况。例如，图6的网桥c就是这样。在该情况下，各无线基站首先优先参照目的地地址(Station D)，在没有把目的地的无线终端所属的无线基站作为根站的传送树的情况下，可以采用使用发送侧的无线基站的传送树的结构。

然后，在将学习表并用的结构(b)中，在各无线基站中，把从发送源地址表示的无线终端所发送的分组从哪个无线基站发送来的情况记录在学习表内。对于学习表的生成，可采用公知方法。

图8是示出学习表的一例的图。在图6的网络上，在从无线终端S向无线终端D发送分组的情况下，分组首先从无线终端S发送到网桥b(箭头(1))，按照把网桥b作为根站的传送树，经由网桥x7被传送到网桥x4(箭头(2))。在网桥x4中，根据分组的发送源地址，知道是从无线终端S发送的分组，而且根据发送站地址，知道该分组是从网桥x7发送来的。因此，把该信息写入到学习表内(符号(3))。即，在学习表的Station栏内记入发送源的无线终端S的地址或ID，在Bridge栏内记入前一个网桥x7的地址或ID。分组从网桥x4经由网桥c到达目的地的无线终端D。

无线终端D响应所接收的分组，对无线终端S进行回复(箭头(4))。回复分组从网桥c发送到网桥x4(箭头(5))。网桥x4根据分组的地址信息，识别出发送源是无线终端D，而且该分组是从网桥c传送来的，并将该情况记入到学习表内(符号(6))。

分组进一步从网桥x4经由网桥x7被传送到网桥b(箭头(7))。在网桥b中，把从网桥x7接收到从无线终端D所发送的分组这一情况记录在学习表内(符号(8))，并把该分组传送到无线终端S。

尽管省略说明，然而在上述例子中，在网桥x7和网桥c中，每当接收分组时，都记录在学习表内。并且，在学习前最初传送分组的情况下，由于在分支地点分组被传送到各自的分支地址，因而在分支地址的网桥(x3、x8等)中，也同样记录在学习表内。

在网桥b接收到随后发往无线终端D的分组的情况下，从学习表的记录中知道无线终端D在网桥x7的方向。因此，把该分组仅传送到网桥x7，而不传送到网桥x8及其他分支地址。同样，在网桥x4中，在接收到随后发往无线基站D的分组的情况下，把分组仅传送到网桥c，而不传送到其他分支地址。这样，即使在使用了把发送侧的无线基站作为根站的传送树的情况下，也能削减无用的分组。

另外，在根据第1方法使用定位表的情况下，当新的无线终端属于各无线基站时，或者当无线终端移动而属于别的无线基站时，无线基站按照传送树，广播发送通知无线终端属于本地站的分组。接收到通知分组的各无线基站把新的所属关系登记在定位表内。此时，各无线基站可以采用以下结构：使通知分组的发送源的无线基站和传送来该通知分组的前一个无线基站的地址相对应地写入在学习表内。

每当无线终端属于任意无线基站时，与定位表的更新同时，通过也登记在学习表内，可更有效地进行传送树上的路径选择。

下面，参照图9对判别传送树的第2方法进行说明。在第2方法中，使所传送的分组包含使用把哪个无线基站作为根站的传送树的信息。

图9(a)是在使用发送侧的根站的传送树的情况下的分组结构例，图9(b)是在使用目的地侧的根站的传送树的情况下的分组结构例。图9(a)的分组结构在单独采用第2方法的情况下使用，图9(b)的分组结构在与第1方法(定位表)组合起来使用的情况下是有效的。

在图6的网络中，考虑了把分组从位于网桥b的下属的无线终端S发送到位于网桥c的下属的无线终端D的情况。在该情况下，与第1方法不同，网络上的各无线基站不会知道哪个终端属于哪个无线基站。因此，在发送侧嵌入在分组内使用的传送树的ID或者成为根站的无线基站的地址信息。中继途中的各无线基站(网桥)根据分组内所包含的信息判别应使用的传送树，参照树表把分组传送到下一中继地址。

在图9(a)的例子中，从无线终端S最初接收到分组的网桥b指定把本地站作为根站的传送树。在分组的追加字段内写入本地站地址作为根站信息，或者写入把本地站作为根站的传送树ID，作为树ID信息。另外，向追加字段的写入可以在无线终端S发送分组时进行。在该情况下，在追加字段内写入自身所属的无线基站(网桥b)的地址作为根站信息。

途中路径的网桥x7根据写入在分组的追加字段内的根站信息(或传送树信息)，识别出使用把网桥b作为根站的传送树。然后，把作为传送树上的下一中继地址的网桥x4的地址作为接收站地址写入到地址字段1内，把本地站地址作为发送站地址写入到地址字段2内。

在无线基站位于树的分支点的情况下，根据树表把分组传送到各分支地址。因此，在第2方法中，将图8所示的学习表并用。使由分组的发送源地址指定的发送源的无线终端和由发送站地址指定的前一个网桥相对应地存储在学习表内。如上所述，在无线通信中，由于一般从目的地的无线终端接收接收确认响应和回复数据，因而当随后发往相同目的地的分组到来时，不从分支点进行组播，仅朝目的地的无线终端所在的方向传送分组即可。

在图9(b)的例子中，在分组的追加字段内写入目的地的无线终端所属的无线基站的地址作为根站信息。在该情况下，前提是各无线基站具有定位表。从无线终端最初接收到分组的无线基站参照定位表，指定目的地的无线终端所属的无线基站。把所指定的无线基站的地址或者对应的传送树的ID写入到分组的追加字段内，在倒着找寻所指定的传送树的路径上，把分组传送到下一中继地址。中继途中的无线基站不参照定位表，可根据分组的地址信息，参照树表把分组传送到下一中继地址。

下面，参照图10和图11对传送树的生成方法进行说明。在本发明的实施方式中，根据考虑了无线环境的成本计算来生成传送树。

图10(a)示出在传送树生成时使用的各网桥的成本一览的例子，图10(b)示出由IEEE802.1t规定的通信速度和链路成本的框架。以往，在有线网络中，在生成传送树时，以仅基于跳(hop)数或者图10(b)所示的固定通信速度的链路成本生成传送树。然而，在无线分组网中，由于调制方式根据无线信道的状况而改变，分组差错的发生也多，因而实际通信速度不是恒定值。并且，与没有干扰的有线网桥不同，对于无线，可以不一定仅以跳数决定成本。

因此，在生成传送树时，通过根据无线接口间的无线信道的状况或网络业务量的拥挤情况来变更链路成本，生成适合于状况的传送树。

作为第1实施方式中的一例，在成本计算中使用从邻近网桥接收的信号的功率电平和错误率等。在图10(a)的成本一览中，“Bridge”栏是在着眼的网桥的邻近位置的网桥的ID。“Signal”栏表示来自邻近网桥的接收功率电平。“Queue size”栏表示在树生成时嵌入到树生成分组中进行通知的发送队列的大小，“Error Rate”栏表示分组的接收失败率(错误率)。根据分组的接收功率，判断在该接口间的链路上使用的调制方式，从而可求出通信速度来反映在链路成本上。

在使用这些参数进行着眼的网桥和邻近网桥之间的成本计算时，可使用将各参数在成本计算用方面归一化的值α、β、γ，按下式表示。

cost＝α×(Signal)+β×(Queue size)+γ×(Error Rate)

图11是示出传送树生成的一例的图。在图11中，虚线部分表示可物理通信的网桥之间的链路。例如，在网桥a成为根站而生成树的情况下，网桥a把树生成分组广播发送到邻近基站(箭头(1))。在分组中具有记入成本的字段，从根站发送的分组的成本是零。

接收到分组的网桥b根据图10(a)作为一例表示的成本一览，算出网桥a和网桥b之间的成本“ab”，并将其写入到树生成分组的成本记入字段内，发送到邻近网桥(或节点)(箭头(2))。

同样，接收到来自网桥a的分组的网桥c也算出网桥a和网桥c之间的成本“ac”，将其写入到树生成分组的成本记入字段内，发送到邻近节点(箭头(3))。

接收到来自网桥b的树生成分组的网桥c把自己具有的根站(在该情况下是网桥a)之前的成本“ac”和所接收的分组的成本“ab+bc”进行比较，舍去成本高的路径。例如，在ac＜ab+bc的情况下，不使用在把网桥a作为根站的情况下的从网桥b到网桥c的路径。通过使网桥d(箭头(4))、网桥e(箭头(5))、网桥f(箭头(6))继续进行上述动作，可生成图11的实线所示的没有环路的树。

这种传送树的生成，每隔一定时间，或者在具有传送功能的无线移动终端加入网络而发挥无线网桥的功能的情况等下，根据状况进行动态更新和生成。所更新或生成的传送树相关的信息被提供给网络上的各无线基站，各无线基站更新树表。通过使无线信道的状态反映在通信链路成本上，可构成适应于网络拓扑、通信业务量等的现状的传送树。

图12是根据第1实施方式的无线基站的概略结构图。图12(a)是使用定位表的情况的结构例，图12(b)是利用分组内所包含的传送树ID信息的情况的结构例。在任何例子中，无线基站10A、10B具有：使与2个以上的传送树相关的信息与各自的树的根站相关联地进行存储的树表12，进行分组收发的收发部11，以及根据所接收的分组判别要使用的传送树的树判别部13A、13B。收发部11参照树表12，把分组传送到所判别的传送树上的下一节点。

在图12(a)的例子中，树判别部13A具有分组解析部15和定位表16，根据分组的发送源地址或目的地地址以及定位表16，决定应成为根站的无线基站，判别与该根站对应的传送树。在该情况下，收发部11通过正向或反向找寻传送树来指定下一传送地址，传送分组。

在图12(b)的例子中，树判别部13B具有分组解析部15，取出分组内所包含的传送树ID，判别应使用的传送树。

无线基站10A、10B还具有成本计算部20。信道监视部22监视信道状况，根据信道状况更新成本表21的成本值。在收发部11接收到树生成分组的情况下，参照成本表21，写入从前一跳到本地站的成本，把树生成分组发送到邻近节点。在本地站成为根站的情况下，收发部11抛弃最初的树生成分组。

另外，在图12中，为了简化图示，描绘成单一的接口和单一的收发部11，然而可以单独具有在无线网桥(无线基站)间进行收发的骨干系统、以及与下属的终端(Station)进行收发的接入系统的接口。

以上，以全面进行无线连接的无线网络为例对第1实施方式作了说明，然而可以采用有线进行无线基站(网桥)和终端装置的连接等、局部包含有线的无线网络结构。并且，也可把具有传送功能的移动终端适当作为无线基站(网桥)来装入。在移动终端作为无线网桥加入了网络的情况下，由于动态生成反映了该时刻的无线信道状况的传送树，因而可使用2个以上的传送树更有效地实现路径的最佳化和防止负荷集中。

并且，以IEEE802.11标准的无线LAN为例作了说明，然而不限于此，也能应用于WCDMA和下一代无线通信方式的无线网络。而且，通过使各无线基站具有接口和协议转换功能，即使是不同通信方式的网络混在一起的无线分组网，也能应用第1实施方式的方法。

将网络中使用的多个传送树的一部分或全部集约成一个，也能减轻树保持的负荷。在该情况下，作为写入到分组的追加字段和树表内的信息，可使用所集约的树的ID。

下面参照图13，对本发明的第2实施方式的分组传送系统进行说明。在第2实施方式中，为了实现分组传送的最佳化，对作为路径控制把在MANET(Mobile Ad hoc Network：移动自组织网)中所探讨的OLSR(Optimized Link State Routing：最佳化链路状态路由)(参照上述非专利参考文献1)应用于由无线基站和无线终端构成的网络的情况进行说明。

图13是用于对本发明的第2实施方式的分组传送系统的概要进行说明的图。在第2实施方式中，不向无线终端侧追加新功能，并且，不把从无线根站延伸的传送树的有无或数量看作问题，应用现有的自组织网协议。

另外，作为实施方式，以把本发明应用于IEEE802.11标准的无线LAN的情况为例进行说明。

在图13中，考虑了以下情况：在某时间内属于无线基站B的无线终端L，为了与无线终端P进行通信，把发往终端P的分组发送到无线基站B(箭头(1))。

从无线终端L接收到分组的无线基站B检索自身具有的定位表，调查是否有无线终端P的条目(步骤(2))。定位表与例如图7所示的定位表相同，使网络上的各无线基站与属于该无线基站的无线终端相对应地进行存储。

在定位表内存在无线终端P的条目、且是有效(例如在有效期间内)的情况下，判明为无线终端P当前属于无线基站F。

在无线基站B的定位表内不存在无线终端P的有效条目的情况下，无线基站B把询问无线终端P所属的无线基站的报文广播发送到其他无线基站(箭头(3))。

各无线基站接收询问无线终端P的所属地址的无线基站的报文，并检查定位表。在本地站的定位表内具有有效的无线终端P的记载的无线基站把记载了无线终端P和无线基站F的对应的响应报文广播发送到无线基站B(箭头(4))。

在途中的无线基站的定位表内也没有关于无线终端P的记载的情况下，通过进一步对该报文进行中继，使询问报文遍布到网络整体。这里，在询问报文和响应报文的双方报文内记载例如顺序编号，以便即使各无线基站发送相同报文多次，网络也不产生环路。各节点(无线基站)存储所发送的报文的顺序编号和报文的发送源地址，从而不将相同发送源且相同顺序编号的报文发送多次。

无线基站F至少知道无线终端P属于本地站。即，由于在无线基站F的定位表内存在无线终端P的条目，因而对询问报文进行响应。这样，如果来自无线终端L的分组发往存在于网络内的无线终端，则必定存在对询问报文的响应报文。

无线终端B在接收到响应报文时，使无线终端P的条目与无线基站F相对应地追加给定位表，并更新表。这样，即使在通信时在无线基站B的定位表内没有作为目的地的无线终端P的条目的情况下，也能通过发出询问报文，把无线终端P与所属地址的无线基站F的对应追加给定位表。

当更新了定位表时，无线基站B为了把分组传送到无线终端P，判断为应把分组传送到无线基站F。然后，在网络上的无线基站A～F之间，根据通过使用一般的OLSR协议的自律的路径控制所生成的路径表，把分组发送到作为下一中继节点的无线基站C。

进行分组中继的各无线基站同样根据定位表，判定为作为该分组的目的地的无线终端P属于无线基站F。这样，通过依次中继和传送到无线基站F，分组到达无线基站F。

在中继节点的定位表内没有无线终端P的条目的情况下，与上述一样，广播发送询问报文。

接收到发往无线终端P的分组的无线基站F把分组发送到无线终端P，这样，从无线终端L到无线终端P的分组发送完成。

属于无线基站B的无线终端L虽然自身不进行路径控制处理，但是能与属于无线基站F的无线终端P进行通信。

为了缩短从发送询问报文到接收响应报文之前的延迟时间，在无线终端新属于各无线基站的情况下，为了通知新的所属，可以在网络内广播发送响应报文。

图14A是在第2实施方式中使用的无线基站的概略方框图。无线基站30具有：收发部31，路径控制表23，路径判别部33，分组解析部35，以及定位表36。可以任意地具有包含成本表21和信道监视部22的成本计算部20。

收发部31收发发往特定目的地的分组、以及上述询问报文、响应报文等。分组解析部35检查所接收的分组内所包含的发送源地址或目的地地址。定位表36如上所述，是例如图7所示的表。

路径控制表32例如如图14B所示，使目的地的无线终端所属的无线基站和用于把分组传送到该无线基站的下一传送地址节点相关联地进行记录。图14B是图13的网络上的无线基站B保持的路径控制表的例子。可以采用取代目的地侧的无线基站，而将发送源的无线终端所属的无线基站和在从该无线基站发送分组的情况下随后应传送的节点相关联地进行记录的表。

路径判别部33根据由分组解析部35所取得的发送源地址或目的地地址，参照定位表36，指定发送源或目的地的无线终端当前所属的无线基站。然后，参照路径控制表32，判别下一分组的传送地址，通过收发部31，传送到传送地址(下一节点)。

这样，在第2实施方式中，没有必要把处理OLSR那样的自律的路径控制协议的功能追加、安装在现有的无线终端、处理能力低的无线终端、电池有限制的无线终端等上。无线基站代理无线终端进行路径控制，这样，可使用动态选择的最佳路径，在网络间进行自律地通信。并且，由于构成网络的无线基站和属于该无线基站的无线终端的对应关系由各无线基站进行交换、管理，因而没有必要设置特别的所在位置管理用的节点。结果，可避免负荷集中到所在位置管理节点，并且可避免由于所在位置管理用节点发生故障所引起的网络停止。

上述中，使用了OLSR作为路径控制方式，然而第2实施方式的方法也能应用于DSR(Dynamic Source Routing：动态源路由)、AODV(Adhoc On Demand Vector：自组织网按需矢量)、TBRPF(Topology BroadcastReverse Path Forwarding：拓扑广播反转路径转发)、OSPF(Open ShortestPath First：开放最短路径优先)等其他路径控制协议。

并且，以IEEE802.11标准的无线LAN为例作了说明，然而不限于此，也能应用于WCDMA和下一代无线通信方式的无线网。而且，通过使各无线基站具有接口和协议转换功能，即使在不同通信方式的网络混在一起的无线分组网中，也能应用第2实施方式的方法。

无线基站30也能取代上述现有的路径控制协议，或者与该协议一起，使用第1实施方式的方法动态地生成和使用基于链路成本的传送树。在该情况下，可以具有图4所示的树表，以取代路径控制表32，或者追加给该路径控制表32。将传送树并用的情况的树的判别方法与第1实施方式相同。

并且，在第2实施方式的分组传送中，可以把表示基于上述各种路径控制协议的传送路径的ID信息包含在分组内。或者，也可以把分组的发送源或目的地的无线终端所属的无线基站的地址信息包含在分组内。在该情况下，例如，从下属的无线终端最初接收到分组的无线基站把本地站地址、或者目的地的无线终端所属的无线基站的地址写入到分组内。在该结构中，成为中继的各无线基站不参照自己具有的定位表，可从路径控制表指定下一传送地址，进行分组中继。

下面，参照图15～图23对本发明的第3实施方式的分组传送路径最佳化方法进行说明。在第3实施方式中，为了在无线网络中决定最佳路径，在链路成本计算时，除了传送速度值以外，还加进分组长度(更具体地说，分组的有效负载长度)。

图15是示出IEEE802.11a中的无线帧结构的图。在许多无线系统中，分组由固定长度的报头和可变长度的有效负载构成。分组发送时的协商时间和报头部分的发送时间成为针对实际数据传送时间的开销。该开销根据传送速度和有效负载长度而变化，期望的是，在分组传送时开销少。

在图15的例子中，每当发送一帧时，在被称为SIFS(Short Inter FrameSpacing：短帧间间隔)的短等待时间之后，接收作为确认响应的Ack帧，经过用于选择退避时间的CW(Contention Window：竞争窗口)期间，发送下一帧。现在，设有效负载为x字节，数据速率为kMbps，则帧中的报头传送时间约20μs，有效负载的传送时间为8x/k[μs]，SIFS约为16μs，Ack传送时间为(16+134/k)μs左右，CW期间为101.5μs左右。即，1帧所需要的传送时间约为[(20+16+16+101.5)+(8x+134)/k]μs。

表示数据传送速度的k(兆比特)值根据按照无线基站(接入点)间的电波环境所采用的调制方式和编码率而不同。例如，在电波强的情况下比特速率增高，当电波弱时比特速率降低。在图14的例子中，根据无线环境设定6Mbps和27Mbps的传送速度。为了便于说明，仅使用2种传送速度，然而当然也可设定3种以上的传送速度。

在分组的有效负载是1000字节的情况下(x＝1000)，按照上述计算式，在6M模式时分组传送所需时间约为1510μs，在27M模式时约为454μs。

在分组的有效负载是100字节的情况下(x＝100)，在6M模式时的分组传送时间约为310μs，在27M模式时约为189μs。

如图16所示，根据无线基站(接入点)间的无线状况，考虑了以6Mbps的数据速率进行单跳传送的情况、以及以27Mbps的数据速率进行两跳传送的情况。

当有效负载是1000字节时，当在6Mbps的传送路径上进行单跳传送时，1帧传送所花时间约为1510μs×1hop＝1510μs。将其换算成数据速率，约为5.3Mbps。

当在27Mbps的传送路径上将相同1000字节的有效负载进行两跳传送时，1帧传送所需时间约为454μs×2hop＝908μs，换算成数据速率，约为8.6Mbps。即，有效负载长度大的分组(长分组)，即使跳数增多，选择发送比特速率高的路径也是有利的。

另一方面，当有效负载是100字节时，如果在6M模式下进行单跳传送，则1帧传送所花时间约为310μs×1hop＝310μs，换算成数据速率，约为2.6Mbps。当在27M模式下进行两跳传送时，1帧传送所需时间约为189μs×2hop＝378μs，换算成数据速率，约为1.9Mbps。

即，有效负载长度小的分组(短分组)，由于报头等的传送所需开销的比率增高，因而即使是低比特速率，跳数少的路径也是有利的。

这样，在无线网络中进行自适应调制和编码的情况下，最佳路径根据要传送的分组的有效负载长度而不同。因此，在第3实施方式中，使构成无线网络的无线基站具有分组长度判别部、以及描述了与分组长度对应的最佳路径的多个路由表，作为路径选择基准，除了传送速度以外，还加进分组长度。

图17是第3实施方式的无线基站的概略方框图。无线基站50具有：收发部51，其收发分组；分组长度判断部56，其在接收到中继分组时，判断分组长度或有效负载长度；短分组表57，其使在分组长度小于等于规定基准的情况下的路径与目的地相关联地进行存储；以及长分组表58，其使在分组长度大于规定基准的情况下的路径与目的地相关联地进行存储。收发部51根据分组长度判断部所判断的分组长度，参照短分组表57或长分组表58中的任意一方，把中继分组传送到下一节点。

在图17中，作为多个路由表的例子，描述了短分组表57和长分组表58，然而可以根据分组长度的区分具有2个以上的表。

成本计算部60在接收到路径检索分组或树生成分组等的链路成本请求分组的情况下，使用短分组用和长分组用这2种情况计算与本地站和前一站的节点之间的传送速度对应的链路成本。然后，把所计算的2种链路成本写入到路径检索分组或树生成分组内，并发送到邻近节点。无线基站50根据从系统的最终成本信息中所选择的路径，适当更新短分组表57和长分组表58。

这种无线基站50与第1实施方式和第2实施方式一样，无论是移动站还是固定站均可。

图18是示出第3实施方式的无线基站的动作的流程图。无线基站在接收到分组时(S1001)，在分组解析部55中判断所接收的分组是否发往自节点(S1002)。在是发往自节点的分组的情况下(在S1002是“是”)，由于没有必要传送，因而在该无线基站中进行处理(S1004)。在分组的目的地是其他节点的情况下(在S1002是“否”)，分组判断部56判断分组长度或有效负载长度是否小于等于规定基准值，例如100字节(S1003)。在小于等于规定基准值的情况下(在S1003是“是”)，无线基站参照短分组表57，选择与目的地相关联的路径，把分组传送到下一节点(S1005)。在分组长度或有效负载长度超过规定基准值的情况下(在S1003是“否”)，无线基站参照长分组表58，选择与目的地相关联的路径，把分组传送到下一节点(S1006)。

图19示出应用第3实施方式的分组传送路径最佳化方法的网络结构例。网络包含无线基站A～F，可在由虚线连接的2个节点间进行通信。无线基站A～F作为无线网桥，具有进行分组中继和传送的功能。另外，尽管未作图示，然而可以在各无线基站的下属使不具有中继功能的终端装置连接。

图20A是示出在图19的网络中，把无线基站E作为目的地的短分组的传送路径的例子的图。如上所述，短分组的传送，由于报头等的传送所花开销的比率高，因而发送次数(跳数)少的路径是有利的。在传送从无线基站A到E的分组的情况下，可在A→F→E的路径上把跳数抑制得少。在传送从无线基站B到E的分组的情况下，采用B→C→E，减少跳数来传送。从D直接传送到作为邻近节点的E。

图20B是示出在图19的网络中，把无线基站E作为目的地的长分组的传送路径的例子的图。在长分组的情况下，由于针对数据发送时间的开销的比率小，因而即使跳数增加，选择发送比特速率高的路径也是有利的。在把分组从无线基站A传送到E的情况下，选择发送比特速率高的区间，选择总发送时间最小的A→B→C→D→E这样的路径。在从无线基站F传送到E的情况下，在图20B的例中，选择F→E这样的路径。不过，根据无线状况，例如F→D→E这样的路径的传送时间缩短(即比特速率增高)的情况下，选择后者的路径。

图21A是示出作为无线基站A具有的路由表的一例的短分组表的图，图21B是示出长分组表的图。分别与目的地地址相对应，记载了到目的地的所有中继节点。

图22A是示出作为无线基站A具有的路由表的另一例的短分组表的图，图22B是示出长分组表的图。分别与目的地地址相对应，记载了应传送的下一节点。

图23是示出用于生成图21和图22所示的路由表的链路成本计算例的图。根据当前的无线状况，针对各节点间的链路设定6Mbps或27Mbps的传送速度。

在把分组从无线基站A传送到E的情况下，无线基站A把例如路径检索分组发送到邻近节点。节点F和节点B接收路径检索分组，分别针对短分组和长分组的双方的情况，计算从前一节点A到本地站的成本，把计算结果写入到分组内。在节点F中，根据AF间的当前传送速度，对于短分组，成本计算为310μs，对于长分组，成本计算为1510μs，把该值写入到路径检索分组内。同样，在节点B中，根据AB间的传送速度，对于短分组，计算为189μs，对于长分组，计算为454μs，把这些值写入到路径检索分组内。

接收到来自节点F的路径检索分组的节点E针对短分组和长分组这2种情况计算FE间的成本，并与AF间的成本相加。同样，接收到来自节点B的路径检索分组的节点C针对短分组和长分组这2种情况计算BC间的成本，并与AB间的成本相加。依次重复该过程，为了把分组从A传送到E，例如可取以下路径：

路径1：A→F→E；

路径2：A→B→C→E；

路径3：A→B→C→D→E。

在路径检索分组到达E的时刻，针对上述各路径，算出短分组时的总成本和长分组时的总成本。在短分组的情况下，成本1最低廉，为620μs，传送速度低而跳数少的路径1被选择为最佳路径。在长分组的情况下，成本3最低廉，为1816μs，跳数多但传送速度高的路径3被选择为最佳路径。

针对短分组和长分组的各方所选择的最佳路径被通知给所有节点，在各节点中更新短分组表和长分组表。之后，当无线基站A发送数据分组时，在发送短分组的情况下，参照短分组表，传送到在表中被记载为下一节点的节点F。在发送长分组的情况下，参照长分组表，传送到被记载为下一节点的节点B。

在图23中，对以路径检索分组计算最佳路径用的链路成本的例子作了说明，然而如第1实施方式那样，在网络内使用1个或2个以上的传送树的结构也能应用第3实施方式的最佳路径的决定方法。在该情况下，把短分组用的链路成本和长分组用的链路成本的双方写入到来自根站的树生成分组内，把树生成分组传送到邻近节点，把最终所选择的非环路传送树通知给各节点。各节点(无线基站)具有针对短分组的传送树表和针对长分组的传送树表。

以IEEE802.11a标准为例对第3实施方式的分组传送路径最佳化方法作了说明，然而不限于此，在任意方式的系统中，也可采用相同方法计算链路成本，决定考虑了传送速度和分组长度的最佳分组传送路径。并且，可以把分组长度(有效负载长度)分类成3阶段以上来进行链路计算。

根据第3实施方式，在网络拓扑和无线状况根据位置和时间而变化的自组织的无线网络中，根据要收发的分组长度选择最佳分组传送路径。

以上说明的第1实施方式至第3实施方式的方法可独立使用，也能相互组合。

任意一种实施方式都能在自律地构成的无线网络内，防止负荷集中，并在最佳的无线路径上传送分组。并且，不要求在现有的无线终端上安装追加功能，即可加入自律的无线网络。

Claims (28)

1.一种分组传送系统，该系统由多个无线基站和1个以上的无线终端构成，其特征在于，

上述各无线基站具有：定位表，其使无线终端和该无线终端当前时刻所属的无线基站相对应；

通过在无线基站间交换定位表内的信息，并更新本地站的定位表，把所接收的分组向成为针对目的地的无线终端的中继节点的无线基站传送。

2.根据权利要求1所述的分组传送系统，其特征在于，

上述各无线基站在新的无线终端属于该无线基站时，广播发送用于通知该新的无线终端的所属的分组；

接收到上述通知分组的其他无线基站更新上述定位表。

3.根据权利要求1所述的分组传送系统，其特征在于，上述各无线基站还具有：路径控制表，其将网络上的各无线基站和在该无线基站是发送源或目的地的无线终端的所属地址的情况下应成为上述分组的下一传送地址的无线基站相对应地进行存储。

4.根据权利要求3所述的分组传送系统，其特征在于，上述各无线基站在接收到上述分组时，参照上述定位表，根据所接收的分组内所包含的发送源地址或目的地地址，指定发送源或目的地的无线终端所属的无线基站，参照上述路径控制表，把上述分组传送到下一节点。

5.根据权利要求3所述的分组传送系统，其特征在于，

上述分组包含有表示在该分组的传送中使用的传送路径的ID信息或者分组的发送源或目的地的无线终端所属的无线基站的地址信息；

上述各无线基站在接收到上述分组时，根据该分组内所包含的上述传送路径的ID信息或者该传送分组的发送源或目的地的无线终端所属的无线基站的地址信息，参照上述路径控制表，判别上述分组的传送地址。

6.一种无线基站，该无线基站构成利用了无线分组网的分组通信系统，其特征在于，该无线基站具有：

定位表，其使上述分组通信系统内所包含的无线基站和属于各无线基站的无线终端相对应；

路径控制表，其将在上述分组通信系统中使用的传送路径相关信息与跟发送源或目的地相关联的无线基站相对应地进行存储；

分组接收部，其接收分组；

路径判别单元，其根据所接收的分组，判别在该分组的传送中使用的传送路径；以及

分组发送部，其参照上述路径控制表，把上述分组向上述所判别的传送路径上的下一节点传送。

7.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，上述路径判别单元识别由上述所接收的分组内所包含的发送源或目的地地址表示的无线终端，参照上述定位表，决定由上述发送源或目的地地址表示的无线终端所属的无线基站，并参照上述路径控制表，判别成为上述分组的下一中继地址的无线基站。

8.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，上述分组发送部在新的无线终端属于本地站的情况下，广播发送用于通知该无线终端的所属的通知分组。

9.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，

在上述接收部接收到通知新的无线终端属于上述分组通信系统内的任意无线基站的通知分组的情况下，

上述路径判别单元更新上述定位表。

10.根据权利要求6所述的无线基站，其特征在于，

上述分组发送部在从属于本地站的无线终端接收到分组的情况下，参照上述定位表，把目的地的无线终端所属的无线基站的地址写入到上述分组内，并且

根据路径控制表发送上述分组。

11.一种分组传送系统，该系统由多个无线基站和1个以上的无线终端构成，其特征在于，

使用把上述多个无线基站中的2个以上的无线基站作为根站的传送树；

上述各无线基站具有使各根站和与该根站对应的传送树的识别信息相关联的树表；

当接收到分组时，判别在该分组的传送中使用的传送树，把上述分组传送到在所判别的传送树上成为下一中继站的无线基站。

12.根据权利要求11所述的分组传送系统，其特征在于，

上述各无线基站还具有：使上述1个以上的无线终端和该无线终端所属的无线基站相关联的定位表；

当接收到上述分组时，参照上述定位表，根据所接收的分组内所包含的发送源地址或目的地地址，指定发送源或目的地的无线终端所属的无线基站，导出把该所指定的无线基站作为根站的传送树，传送上述分组。

13.根据权利要求12所述的分组传送系统，其特征在于，

上述各无线基站在新的无线终端属于该无线基站时，沿着上述传送树广播发送用于通知无线终端的所属的分组；

接收到上述通知分组的其他无线基站更新上述定位表。

14.根据权利要求11所述的分组传送系统，其特征在于，

上述分组包含有在该分组的传送中使用的传送树的ID信息或者成为要使用的传送树的根站的无线基站的地址信息；

上述各无线基站在接收到上述分组时，根据该分组内所包含的上述传送树的ID信息或者成为根站的无线基站的地址信息，判别在分组传送中使用的传送树。

15.根据权利要求11～15中的任意一项所述的分组传送系统，其特征在于，上述传送树是根据反映了无线信道的状况的链路成本而生成的。

16.一种无线基站，该无线基站构成利用了无线分组网的分组通信系统，其特征在于，该无线基站具有：

树表，其将在上述分组通信系统中使用的2个以上的传送树相关信息与成为该传送树的根站的无线基站相关联地进行存储；

分组接收部，其接收任意分组；

树判别单元，其根据上述所接收的分组，判别在该分组的传送中使用的传送树；以及

分组发送部，其参照上述树表，把上述分组传送到上述所判别的传送树上的下一中继地址。

17.根据权利要求16所述的无线基站，其特征在于，

该无线基站还具有：使上述分组通信系统内所包含的多个无线基站和属于各无线基站的无线终端相对应的定位表；

上述树判别单元识别由上述所接收的分组内所包含的发送源或目的地地址表示的无线终端，参照上述定位表，决定由上述发送源或目的地地址表示的无线终端所属的无线基站，并参照上述树表，判别把所决定的无线基站作为根站的传送树。

18.根据权利要求17所述的无线基站，其特征在于，上述分组发送部在新的无线终端属于本地站的情况下，沿着把本地站作为根站的传送树广播发送用于通知该无线终端的所属的分组。

19.根据权利要求16所述的无线基站，其特征在于，上述树判别单元通过识别上述所接收的分组内所包含的传送树的ID信息或根站信息，判别在上述分组的传送中使用的传送树。

20.根据权利要求19所述的无线基站，其特征在于，上述分组发送部在从属于本地站的无线终端接收到分组的情况下，将把本地站作为根站的传送树的ID信息写入到上述分组内，根据把本地站作为根站的传送树来发送上述分组。

21.根据权利要求16～20中的任意一项所述的无线基站，其特征在于，

该无线基站还具有：记载了反映无线信道的状况的链路成本的成本一览；

上述分组发送部在生成把本地站作为根站的传送树时，发送第1树生成分组，并且

在由上述分组接收部接收到从其他无线基站发送来的第2树生成分组的情况下，根据上述成本一览，把该无线基站上的链路成本写入到上述第2树生成分组内进行发送。

22.一种分组传送方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

在由多个无线基站和1个以上的无线终端构成的分组通信网中，

生成把上述多个无线基站中的2个以上的无线基站作为根站的传送树；

把各根站和与该根站对应的传送树的识别信息提供给上述各无线基站；

当上述无线基站中的任意无线基站接收到分组时，在该无线基站中判别在上述分组的传送中使用的传送树，把上述分组传送到在所判别的传送树上成为下一中继站的无线基站。

23.一种无线基站，该无线基站构成无线网络，其特征在于，该无线基站具有：

收发部，其接收无线分组；

分组长度判断部，其判断上述所接收的分组的分组长度；以及

多个路由表，其对应于分组长度相关的多个不同基准，将目的地地址和分组的传送路径分别相关联地进行存储；

上述收发部根据上述分组长度判断部的判断结果，参照上述多个路由表中的任意一个，把上述所接收的分组传送到下一传送地址。

24.根据权利要求23所述的无线基站，其特征在于，

上述多个路由表包含：

短分组路由表，其针对具有小于等于规定基准的分组长度的短分组，将目的地地址和分组的传送路径相关联地进行存储；以及

长分组路由表，其针对具有超过规定基准的分组长度的长分组，将目的地地址和分组的传送路径相关联地进行存储；

上述收发部根据上述分组长度判断部的判断结果，参照上述短分组路由表和长分组路由表中的任意一个，把上述所接收的分组向下一传送地址传送。

25.根据权利要求23所述的无线基站，其特征在于，该无线基站还具有：成本计算部，其针对基于上述多个不同基准的各分组长度，根据链路的传送速度计算链路成本。

26.根据权利要求25所述的无线基站，其特征在于，

上述成本计算部在接收到成本计算请求分组时，针对基于上述多个不同基准的各分组长度，计算前一个节点和自节点之间的链路成本，把计算结果写入到上述成本计算请求分组内；

上述收发部把写入有针对基于多个不同基准的各分组长度的链路成本的成本计算请求分组发送到邻近节点。

27.一种分组传送路径最佳化方法，该方法是在由多个无线基站构成的无线网络中使分组传送路径最佳化的方法，其特征在于，

对应于分组长度相关的多个不同基准，把将目的地地址和传送路径分别相对应地进行记载的多个路由表设定在上述各无线基站内；

在上述多个无线基站中的任意无线基站中，当接收到发往本地站以外的分组时，判断该分组的分组长度；

根据上述判断结果，参照上述多个路由表中的任意一个来指定下一传送地址，把上述分组向上述下一传送地址传送。

28.根据权利要求27所述的分组传送路径最佳化方法，其特征在于，

当上述任意无线基站接收到发往特定的无线基站的成本计算请求分组时，针对基于上述多个基准的各分组长度，根据链路的传送速度计算本地站和前一无线基站之间的链路成本；

把上述计算结果写入到上述成本计算请求分组内，发送到邻近的无线基站；

针对基于上述多个基准的各分组长度，选择到上述特定的无线基站的链路成本最低的路径；以及

根据上述所选择的路径，更新上述各无线基站的多个路由表的各方。

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