JP2002118597A

JP2002118597A - 通信経路設定装置、通信経路設定方法、及び通信経路設定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム

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Publication number: JP2002118597A
Application number: JP2001038544A
Authority: JP
Inventors: Haruko Kato; 晴子河東
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP3846689B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リンクの複数の通信特性レベル値を考慮し
て、複数ノード間の経路設計を行う。【解決手段】複数のリンクの各々に第一通信特性レベ
ル値（有効帯域に基づくコスト等）と第二通信特性レベ
ル値（遅延コード等）を設定し、第二通信特性レベル値
に基づいて各リンクの第一通信特性レベル値を分類して
複数のネットワークモデル２Ｄ４、２Ｄ５を作成し、第
二通信特性レベル値に対する要求（遅延コード５）に基
づいて複数のネットワークモデルから一つのネットワー
クモデル２Ｄ５を選択し、第一の通信特性レベル値に対
する要求（許容コスト４）を超えるリンクを選択したネ
ットワークモデル２Ｄ５より削除した後、最適経路の設
計を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インターネット
等のデータ通信のデータの経路を設定するルーチング装
置、ルーチング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例１．インターネット標準の仕様化
を行う主要団体であるＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥ
ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）が発行
している、インターネット標準ドキュメントであるＲＦ
Ｃ（ＲｅｑｕｅｓｔｆｏｒＣｏｍｍｅｎｔｓ）シリ
ーズの２６７６番であるＱｏＳＲｏｕｔｉｎｇＭｅ
ｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄＯＳＰＦＥｘｔｅｎｓｉ
ｏｎｓ、通称ＱＯＳＰＦと呼ばれる、従来のルーチング
方式について、まず説明する。ここでＱｏＳはＱｕａｌ
ｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅすなわち通信品質、ＯＳ
ＰＦはＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒ
ｓｔを指す。ＲＦＣ２６７６は、既にインターネットで
広く使用されているルーチングプロトコルであるＲＦＣ
２３８３番のＯＳＰＦＶｅｒｓｉｏｎ２において、経
路の通信品質を考慮できるようにしたＯＳＰＦの拡張方
式である。

【０００３】図３１は、ルーチングを行うネットワーク
の例である。図において、１はルーチングの対象となる
通信ネットワーク、１１は通信信号の発着中継を行うル
ーターに代表されるノードＮｉ（ｉ＝１，２，・・・，
９）、１２はノードＮｉとＮｊ間の物理接続回線である
リンク、各ノード１１の円内に記載されている番号は各
々のノードの番号で、ノードＮｉの添字ｉがこれに対応
する。ここでノードＮｉとノードＮｊ間のリンクには方
向性があるものとし、ノードＮｉからＮｊへ向かうリン
クをリンクＬｉｊと記す。一般にはリンクＬｉｊとリン
クＬｊｉは異なるが、図３１の例では、便宜上全てのリ
ンク１２は両方向性とする。リンク１２のそれぞれの有
効帯域が、リンク上に記してある。リンクＬｉｊの有効
帯域Ｃｉｊとは、リンクＬｉｊの帯域のうち、使用可能
な帯域を示す。

【０００４】各々のノード１１には最適経路設計を行う
機能が設けられている。全てのノード１１では、通信ネ
ットワーク１全体のトポロジー情報を、それぞれのノー
ド１１のメモリーに保有している。このトポロジー情報
をあらわしたものが、図４に示すトポロジー帯域表ＴＰ
ＢＷである。図において、ｉ行ｊ列の要素（ｉ，ｊ）
が、リンクＬｉｊの有効帯域Ｃｉｊを示す。このルーチ
ング方式では、図４に示すトポロジー情報をもとに、各
ノード１１につき、そのノードを発信源として通信ネッ
トワーク１内の全ての他のノード１１を宛先とした最適
経路を設計する。この従来方式における最適経路とは、
下記の条件を満たす経路である。（１）経由するノードの数が最小（２）経路の有効帯域が要求帯域以上発信源から宛先ノードまでに経由するノード数をホップ
数とも呼び、例えば３個のノードを経由した経路を３ホ
ップ経路と呼ぶことがある。また、経路の有効帯域と
は、経路中のリンクの有効帯域の最小値となる。

【０００５】次に、この方式における最適経路設計の手
順を説明する。ここでは、ノードＮ１において、ノード
Ｎ１を発信源としてノードＮ２からＮ９を宛先とする経
路設計を行う場合の例について示す。他のノードにおけ
る経路設計も、同様に行うことができる。この最適経路
設計は、経路設計要求が発生する前に、あらかじめ行っ
ておく。図３２、図３３、図３４は、最適経路設計に使
用するルーチング表である。ルーチング表は、図３２の
ルーチング帯域表ＲＢＷ、図３３のルーチング進行ノー
ド表ＲＮＢ、図３４の変化ノードルーチング表ＲＣＨか
ら構成される。これらのルーチング表において、第ｉ行
は通信ネットワーク１のノードＮｉに対応し、行数は通
信ネットワーク１の総ノード数ｎｔ＝９となっている。
また、第ｊ列は経路設計の更新周期ｔに対応している。
この方式では、原理的に、更新周期ｔはその更新周期で
得られる経路の最大ホップ数と等しくなっており、ルー
チング表の列数は、経路設計で許容する経路の最大ホッ
プ数と等しくなっている。これらのルーチング表の要素
（ｉ，ｊ）は、ノードＮ１からノードＮｉまでの、更新
周期ｊ即ちホップ数ｊ以下での、最適経路に関する値を
示す。第１行が＊となっているのは、ノードＮ１は発信
源であり、第１行の値は意味を持たないためである。図
３２のルーチング帯域表ＲＢＷの要素（ｉ，ｊ）はノー
ドＮｉの更新周期ｊでの最適経路の有効帯域、図３３の
ルーチング進行ノード表ＲＮＢの要素（ｉ，ｊ）は上記
最適経路の進行ノードを示す。図３４の変化ノードルー
チング表ＲＣＨの要素（ｉ，ｊ）は、更新周期ｊにノー
ドＮｉの最適経路が変化した場合に１となり、最適経路
算出の際に用いる。

【０００６】次に、図３５につき、この方式における最
適経路設計の手順を説明する。図３５は、最適経路設計
の手順を示すフロー図である。図において、ステップＳ
Ｐ１からステップＳＰ５は更新周期ｔ＝１の場合の初期
設定、ステップＳＰ６からステップＳＰ１１は更新周期
ｔが規定された最大ホップ数Ｈになるまで繰り返される
手順である。初期設定では、まずステップＳＰ１で更新
周期ｔ＝１とおく。次にステップＳＰ２で、ルーチング
帯域表（図３２）とルーチング進行ノード表（図３３）
の各要素をゼロに初期化する。次にステップＳＰ３で、
ルーチング帯域表第１列の発信源直結ノードの行に、直
結リンクの帯域を記入する。図３２の例では、第１列の
第２行に８を、第４行に２０００を記入する。次にステ
ップＳＰ４で、ルーチング進行ノード表第１列の発信源
直結ノードの行に、発信源ノードを記入する。図３３の
例では、第１列の第２行と第４行に１を記入する。次に
ステップＳＰ５で、変化ノードルーチング表第１列の、
発信源直結ノードの行を１にする。図３４の例では、第
１列の第２行と第４行を１にする。

【０００７】次にステップＳＰ６で、更新周期ｔを１だ
け増加して、次の更新周期の処理を開始する。次にステ
ップＳＰ７で、ルーチング帯域表第ｔ−１列を第ｔ列に
コピーする。図３２の例では、第２列に第１列の（＊，
８，０，２０００，０，０，０，０，０）をコピーす
る。次にステップＳＰ８で、変化ノードルーチング表第
ｔ−１列が１の行のノード（ｉ＝ｉ１、ｉ２、・・・）
に注目する。図３４の例では、第１列が１のノードＮ２
とＮ４に注目する。次にステップＳＰ９で、上記ノード
ｉに関して、ルーチング帯域表の（ｉ，ｔ−１）要素と
トポロジー帯域表の（ｉ，ｊ）要素の小さい方の値ｘ
が、ルーチング帯域表の（ｊ，ｔ）要素ｙより大きい場
合には、ｙをｘに書き換える。但しｊはノードＮｉとリ
ンクＬｉｊで接続されている全ノードＮｊのノード番号
である。また、ルーチング進行ノード表の（ｊ，ｔ）要
素を、ｘの行番号ｉに更新する。

【０００８】図３２と図４の例では、まずｉ＝２の場
合、ｊは１，３，４，５，６となるが、１は発信源であ
るので、除く。図３２の（２，１）＝８と、図４の
（２，３）＝１８００または（２，４）＝１０００また
は（２，５）＝１７００または（２，６）＝４００とを
それぞれ比較する。その結果ｊ＝３の場合の最小値ｘは
８であり、ｊ＝４の場合の最小値ｘは８であり、ｊ＝５
の場合の最小値ｘは８であり、ｊ＝６の場合の最小値ｘ
は８であることがわかる。これらをそれぞれ図３２の
（ｊ，２）要素であるｙと比較する。ステップＳＰ７に
おいて説明したように、（ｊ，２）には（＊，８，０，
２０００，０，０，０，０，０）が記入されているの
で、ｊ＝３の場合はｙ＝（３，２）＝０であり、ｊ＝４
の場合はｙ＝（４，２）＝２０００であり、ｊ＝５の場
合はｙ＝（５，２）＝０であり、ｊ＝６の場合はｙ＝
（６，２）＝０である。図３２に記されている値は更新
周期ｔが終了した時点の値であり、説明の現時点での値
は上記ステップＳＰ７でコピーした値であって、両者は
異なるので、注意を要する。その結果、ｊ＝３の場合の
最大値はｘ＝８であり、ｊ＝４の場合の最大値はｙ＝２
０００であり、ｊ＝５の場合の最大値はｘ＝８であり、
ｊ＝６の場合の最大値はｘ＝８であることがわかる。ｊ
＝３と５と６の場合は、図３２の第２列の値を最大値で
あるｘの値に書き換える。次にステップＳＰ１０で、ノ
ードｊを書き換えた場合は、変化ノードルーチング表
（ｊ，ｔ）を１にする。ここでは、ｊ＝３と５と６の場
合について、図３４の（３，２）と（５，２）と（６，
２）を１にする。次にステップＳＰ１１で、変化ノード
ルーチング表で（ｉ，ｔ−１）＝１の全てのｉにつき更
新完了したかの判断を行う。ここでは、ｉ＝４の場合の
更新を行う必要があるので、ステップＳＰ８に戻る。

【０００９】次に、図４に示されたｉ＝４の場合に注目
すると、１は１，２，５，７となるが、ｊは発信源であ
るので、除く。ｊ＝２，５，７について、ｉ＝２の場合
と同様に更新を行う。更新後、ステップＳＰ１１で、ｉ
＝２とｉ＝４の全てのｉにつき更新完了したことを判断
し、次ステップに進む。次にステップＳＰ１２で、更新
周期ｔが規定の最大ホップ数に達したか否かの判断を行
う。最大ホップ数を特に規定しない場合は、原理上、全
ノード数ｎｔとなる。この例では、更新周期ｔ＝２は全
ノード数ｎｔ＝９に達していないので、ステップＳＰ６
に戻って、ｎｔ＝９まで更新を繰り返す。このようにし
て、図３２、図３３、図３４のルーチング表を完成させ
る。この場合は、更新周期ｔ＝６以降は値が変化しない
ので、記載を省略してある。

【００１０】以上のようにして図３２、図３３、図３４
のルーチング表を完成させた。次に、実際にノードＮｓ
からノードＮｄへの要求帯域Ｒの経路を抽出する手順を
述べる。図３６はこの手順を示すフロー図である。まず
ステップＳＰ２１で、ルーチング帯域表（図３２）の第
ｄ行を、第１列、第２列…の順に右方向へ参照し、要素
（ｄ，ｊ１）がＲ以上の値となる要素を探す。例えば、
ノードＮｓ＝Ｎ１からＮｄ＝Ｎ６へ要求帯域Ｒ＝１００
の経路を抽出する場合は、まず図３２の表ＲＢＷの第６
行を、第１列から順に右方向へ参照し、要素が１００以
上の値となる（６，３）＝４００に到達する。次にステ
ップＳＰ２２で、ルーチング進行ノード表の（ｄ，ｊ
１）要素ｄ２が、求める経路の一個手前のノード番号に
なる。上記の例では、図３３の表ＲＮＢの（６，３）要
素２が、求める経路の一個手前のノード番号になる。次
にステップＳＰ２３で、ルーチング進行ノード表の、１
列左の（ｄ２，ｊ１−１）要素ｄ３が、求める経路の更
に一個手前のノード番号になる。上記の例では、図３３
の表ＲＮＢの（２，２）要素４が、求める経路の更に一
個手前のノード番号になる。次にステップＳＰ２４で、
ルーチング進行ノード表の、１列左の、前ステップで求
めた要素の列の要素が、求める経路の更に一個手前のノ
ード番号になる。上記の例では、図３３の表ＲＮＢの
（１，４）要素１が、求める経路の更に一個手前のノー
ド番号になる。次にステップＳＰ２５で、ルーチング進
行ノード表の第１列、即ち求めたノード番号が発信源の
ｓか否かの判断を行い、発信源に達するまでステップＳ
Ｐ２４を繰り返す。上記の例では、既に発信源１に達し
ているので、ここで終了となる。

【００１１】従来例２．ＩＥＴＦのＲＦＣ２３８３番で
あるＯＳＰＦＶｅｒｓｉｏｎ２ルーチングプロトコ
ル（以下適宜、ＯＳＰＦと略記する）において、通信ネ
ットワークのトポロジー情報を各ノードに通知するため
の、ＬＡＳ（ＬｉｎｋＳｔａｔｅＡｄｖｅｒｔｉｓ
ｅｍｅｎｔｓ；リンク状態広告）と呼ばれる機能につい
て説明する。ＯＳＰＦのルータ用ＬＳＡは図３７に示す
様式を有する（ＲＦＣ２３８３付録Ａ）。図において、
第０行から第４行は、ＬＳＡに共通のヘッダであり、第
５行はルータ用ＬＳＡに特有のヘッダである。第０行の
第２４から３１ビットはＬＳＡのタイプを示す場所で、
１はルータ用ＬＳＡとなる。第５行の第１６から３１ビ
ットの＃ｌｉｎｋｓは、当該ルータに接続されている
リンクの数を示す。第６行から第１０行は、そのうちの
一つのリンクに関する情報を示す。第６行のＬｉｎｋ
ＩＤはリンクの識別子を示す。第７行のＬｉｎｋＤａ
ｔａは、リンクのタイプに応じた特性を示す。リンクの
タイプは、第８行の第１から７ビットのＴｙｐｅで示
す。第８行の第８から１５ビットの＃ＴＯＳでは、当
該リンクで提供される異なるサービスタイプの数（追加
分）を示す。サービスタイプが一個の場合は、＃ＴＯ
Ｓはゼロとなる。第８行の第１６から３１ビットのｍｅ
ｔｒｉｃは、当該リンクを特徴付ける属性（コスト）を
示す。第１０行では、サービスタイプが１以上の場合
に、そのタイプのｍｅｔｒｉｃなどを示す。第９行は、
サービスタイプの個数分だけ第１０行が繰り返されるこ
とを示す。第１１行以降は、次のリンクに対して第６か
ら１０行の様式が繰り返される。ＯＳＰＦバージョン２
では、古いバージョンのＯＳＰＦとの整合性のために複
数のサービスタイプをサポートする機能を有するが、実
際にはほとんど使用されていない。

【００１２】次に、通信ネットワークのトポロジー情報
を更新する頻度、即ちＬＳＡを送付する頻度について説
明する。ＯＳＰＦにおけるパラメータは、プロトコルで
固定的に規定されている定数と、事情に応じて変更でき
る変数に分類できる。変数は、さらに、全体的に適用さ
れるグローバル変数、当該ルータ周辺のエリアに適用さ
れるエリア変数、当該ルータのインタフェースに適用さ
れるルータインタフェース変数等に分類される。ＯＳＰ
Ｆにおいて、ＬＳＡ送付の頻度を制御する代表的なパラ
メータは下記のとおりである。定数ＬＳＲｅｆｒｅｓｈＴｉｍｅ：あるＬＳＡを再発生す
る最大間隔。３０分に固定。ＭａｘＡｇｅ：１個のＬＳＡの寿命。１時間に固定。ＭｉｎＬＳＩｎｔｅｒｖａｌ：あるＬＳＡを再発生す
る最小間隔。５秒に固定。ＭｉｎＬＳＡｒｒｉｖａｌ：あるＬＳＡを再受信する
最小間隔。１秒に固定。ＣｈｅｃｋＡｇｅ：ＬＳＡのチェックサムが検査され
る間隔。５分に固定。ＭａｘＡｇｅＤｉｆｆ：あるＬＳＡが受信される時間
差の最大値。１５分に固定。変数ＲｘｍｔＩｎｔｅｒｖａｌ：ＬＳＡ再送を行う場合の
待機時間。参考値は５秒。

【００１３】従来例３．ＯＳＰＦの上記のＬＳＡの一つ
の拡張方法である、ＩＥＴＦのＲＦＣ２３７０番である
ＴｈｅＯｐａｑｕｅＬＳＡＯｐｔｉｏｎ（以下
適宜、ＯｐａｑｕｅＬＳＡと略記する）に示されるＬ
ＳＡについて説明する。図３８は、ＯｐａｑｕｅＬＳ
ＡのＬＳＡの様式を示す。図において、第０行から第４
行は、ＬＳＡに共通のヘッダである。第１行の第２４か
ら３１ビットはＬＳＡのタイプを示す場所で、Ｏｐａｑ
ｕｅＬＳＡにおいては、ＬＳＡを広告する範囲を示
す。９はリンクローカル、１０はエリアローカル、１１
は自律システム全域となっている。第１行はＩＥＴＦの
規定に沿って拡張性のために設けられた部分であり、現
在は使用していない。図の第５行以降のＯｐａｑｕｅ
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、適用法に応じて使用するこ
とができる。図３８のＯｐａｑｕｅ型ＬＳＡを用いるこ
とは、ＯＳＰＦのハローパケットと呼ばれるパケットの
オプション部で示される。図３９に通常のＯＳＰＦのハ
ローパケットのオプション部、図２９にＯｐａｑｕｅ型
のハローパケットのオプション部を示す。図の第１ビッ
トにＯビットがセットされている場合は、Ｏｐａｑｕｅ
型であることを示す。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例１
のルーチング方式では、最適経路設計を行う際に、各リ
ンク１２のコストを実質上１に固定し、経路全体のコス
トは、経由するノード数（ホップ数）のみを考慮してい
た。各リンクを特徴付ける値として有効帯域を使用して
いるが、設定経路内の各リンクの有効帯域と要求帯域の
大小比較を行うのみで、経路のコストには有効帯域の情
報は組み込まれていなかった。なお、リンクのコストと
は、一般に、距離、伝送品質、遅延等のリンクの属性を
示すパラメータを指す。また、従来例１のルーチング方
式では、各リンクを特徴付ける数値としてを有効帯域の
みを考慮しており、遅延等の他の属性の考慮の仕方は示
されていなかった。このため、ホップ数が少なく、かつ
要求帯域を上回る経路が存在する場合は、他の条件を鑑
みずにそれを選択してしまうという問題点があった。ま
た、従来例２においては、各リンクを特徴付けるメトリ
ックあるいはコストを記載する部分として、第８行の第
１６から３１ビットの１６ビットしか割り当てられてい
なかった。このため、リンクの帯域等広範囲の値をとる
属性値を記載することが困難であった。

【００１５】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、最適経路設計を行う際に、各リ
ンク１２の有効帯域をそのリンクのコストに組み込み、
有効帯域が大きければ大きいほどそのリンク１２を選択
したい度合いが強まるようにしたものである。また、リ
ンク１２を特徴付ける数値として、有効帯域のみなら
ず、遅延を代表とする他の品質パラメータも考慮出来る
ようにしたものである。更に、従来例３に示すＯｐａｑ
ｕｅ型のＬＳＡを使用して、ＯＳＰＦを拡張することも
目的の一つとする。

【００１６】また、上記のような従来例１のルーチング
方式を始めとする大部分のルーチング方式では、最適経
路計算をパソコンやワークステーションで行うことを前
提としており、最適経路計算に時間がかかる上、多数の
無線端末をネットワーク内に配置する場合に、各々の端
末に経路設計機能を組込むことは困難であるという問題
点があった。

【００１７】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、最適経路設計をパソコンやワー
クステーション等の机上用コンピュータで行うのではな
く、ハードウェア論理回路に実装して行うことにより、
高速な経路計算を可能とするものである。また、ハード
ウェア論理回路で実現することにより、ＬＳＩ化が容易
となり、小型化、低価格化により、経路設計装置を無線
インターネット内に多数配置される無線端末毎に組込む
ことを可能とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る通信経路
設定装置は、複数のノードと複数のリンクとを有するネ
ットワークに関して、前記複数のノード間の通信経路の
設定を行う通信経路設定装置において、前記複数のリン
クの各々のリンクを識別するリンク識別情報であって、
前記各々のリンクの第一の通信特性のレベルを示す第一
通信特性レベル値が前記各々のリンクごとに設定された
リンク識別情報である第一通信特性リンク情報を作成す
る第一通信特性リンク情報作成部と、前記複数のリンク
の各々のリンクを識別するリンク識別情報であって、前
記各々のリンクの第二の通信特性のレベルを示す第二通
信特性レベル値が前記各々のリンクごとに設定されたリ
ンク識別情報である第二通信特性リンク情報を作成する
第二通信特性リンク情報作成部と、前記第一通信特性リ
ンク情報作成部により作成された前記第一通信特性リン
ク情報に含まれる第一通信特性レベル値と前記第二通信
特性リンク情報作成部により作成された前記第二通信特
性リンク情報に含まれる第二通信特性レベル値とを前記
複数のリンクの各々のリンクについて関連づけ、前記第
一通信特性レベル値に関連づけられた前記第二通信特性
レベル値を用いて前記第一通信特性リンク情報を前記第
二通信特性レベル値ごとに分類し、前記第二通信特性レ
ベル値ごとに分類された複数の分類第一通信特性リンク
情報を作成する分類第一通信特性リンク情報作成部と、
前記分類第一通信特性リンク情報作成部により作成され
た前記複数の分類第一通信特性リンク情報のうち少なく
とも一つ以上の分類第一通信特性リンク情報を用いて前
記複数のノード間の前記通信経路を設定する通信経路設
定部とを有することを特徴とする。

【００１９】前記通信経路設定装置は、更に、前記分類
第一通信特性リンク情報作成部により作成された前記複
数の分類第一通信特性リンク情報から、特定の分類第一
通信特性リンク情報を選択する分類第一通信特性リンク
情報選択部を有し、前記通信経路設定部は、前記分類第
一通信特性リンク情報選択部により選択された前記特定
の分類第一通信特性リンク情報を用いて前記複数のノー
ド間の前記通信経路を設定する通信経路設定部とを有す
ることを特徴とする。

【００２０】前記通信経路設定装置は、更に、前記第二
通信特性レベル値についての要求値である要求第二通信
特性レベル値を取得する要求取得部を有し、前記分類第
一通信特性リンク情報選択部は、前記複数の分類第一通
信特性リンク情報から、前記要求取得部により取得され
た前記要求第二通信特性レベル値に合致する第二通信特
性レベル値に基づいて分類された分類第一通信特性リン
ク情報を選択することを特徴とする。

【００２１】前記通信経路設定装置は、更に、前記第一
通信特性レベル値についての要求値である要求第一通信
特性レベル値を取得する要求取得部と、前記特定の分類
第一通信特性リンク情報に含まれる前記第一通信特性レ
ベル値のうち前記要求取得部により取得された前記要求
第一通信特性レベル値に合致しない第一通信特性レベル
値を無効とする第一通信特性レベル値無効部とを有し、
前記経路設定部は、前記第一通信特性レベル値無効部に
より無効にされた第一通信特性レベル値を含む前記特定
の分類第一通信特性リンク情報を用いて前記複数のノー
ド間の前記通信経路を設定することを特徴とする。

【００２２】前記通信経路設定部は、前記分類第一通信
特性リンク情報作成部により作成された前記複数の分類
第一通信特性リンク情報の各々を用いて、前記複数の分
類第一通信特性リンク情報ごとに複数の通信経路を設定
し、前記通信経路設定装置は、更に、前記第二通信特性
レベル値についての要求値である要求第二通信特性レベ
ル値を取得する要求取得部と、前記通信経路設定部によ
り設定された前記複数の通信経路から、前記要求取得部
により取得された前記要求第二通信特性レベル値に合致
する第二通信特性レベル値に基づいて分類された分類第
一通信特性リンク情報を用いて設定された通信経路を選
択する通信経路選択部とを有することを特徴とする。

【００２３】前記通信経路設定装置は、更に、前記複数
のリンクの各々に設定された第一通信特性レベル値と前
記第二通信特性レベル値とを前記複数のノードに通知す
る通知パケットであって、前記第一通信特性レベル値を
少なくとも３２ビット以上の二進数で表し、前記第二通
信特性レベル値の各レベル値ごとに設けられた所定のビ
ットをセットすることにより前記第二通信特性レベル値
を表す通知パケットを作成する通知パケット作成部を有
することを特徴とする。

【００２４】前記通信経路設定装置は、更に、前記通知
パケット作成部により作成された前記通知パケットを前
記複数のノードに送信する通知パケット送信部を有し、
前記通知パケット作成部は、前記通知パケット送信部に
よる前記通知パケットの送信の送信間隔を３０分以下の
任意の時間に設定することを特徴とする。

【００２５】この発明に係る通信経路設定方法は、複数
のノードと複数のリンクとを有するネットワークに関し
て、前記複数のノード間の通信経路の設定を行う通信経
路設定方法において、前記複数のリンクの各々のリンク
を識別するリンク識別情報であって、前記各々のリンク
の第一の通信特性のレベルを示す第一通信特性レベル値
が前記各々のリンクごとに設定されたリンク識別情報で
ある第一通信特性リンク情報を作成する第一通信特性リ
ンク情報作成ステップと、前記複数のリンクの各々のリ
ンクを識別するリンク識別情報であって、前記各々のリ
ンクの第二の通信特性のレベルを示す第二通信特性レベ
ル値が前記各々のリンクごとに設定されたリンク識別情
報である第二通信特性リンク情報を作成する第二通信特
性リンク情報作成ステップと、前記第一通信特性リンク
情報作成ステップにより作成された前記第一通信特性リ
ンク情報に含まれる第一通信特性レベル値と前記第二通
信特性リンク情報作成ステップにより作成された前記第
二通信特性リンク情報に含まれる第二通信特性レベル値
とを前記複数のリンクの各々のリンクについて関連づ
け、前記第一通信特性レベル値に関連づけられた前記第
二通信特性レベル値を用いて前記第一通信特性リンク情
報を前記第二通信特性レベル値ごとに分類し、前記第二
通信特性レベル値ごとに分類された複数の分類第一通信
特性リンク情報を作成する分類第一通信特性リンク情報
作成ステップと、前記分類第一通信特性リンク情報作成
ステップにより作成された前記複数の分類第一通信特性
リンク情報のうち少なくとも一つ以上の分類第一通信特
性リンク情報を用いて前記複数のノード間の前記通信経
路を設定する通信経路設定ステップとを有することを特
徴とする。

【００２６】前記通信経路設定方法は、更に、前記分類
第一通信特性リンク情報作成ステップにより作成された
前記複数の分類第一通信特性リンク情報から、特定の分
類第一通信特性リンク情報を選択する分類第一通信特性
リンク情報選択ステップを有し、前記通信経路設定ステ
ップは、前記分類第一通信特性リンク情報選択ステップ
により選択された前記特定の分類第一通信特性リンク情
報を用いて前記複数のノード間の前記通信経路を設定す
る通信経路設定ステップとを有することを特徴とする。

【００２７】前記通信経路設定方法は、更に、前記第二
通信特性レベル値についての要求値である要求第二通信
特性レベル値を取得する要求取得ステップを有し、前記
分類第一通信特性リンク情報選択ステップは、前記複数
の分類第一通信特性リンク情報から、前記要求取得ステ
ップにより取得された前記要求第二通信特性レベル値に
合致する第二通信特性レベル値に基づいて分類された分
類第一通信特性リンク情報を選択することを特徴とす
る。

【００２８】前記通信経路設定方法は、更に、前記第一
通信特性レベル値についての要求値である要求第一通信
特性レベル値を取得する要求取得ステップと、前記特定
の分類第一通信特性リンク情報に含まれる前記第一通信
特性レベル値のうち前記要求取得ステップにより取得さ
れた前記要求第一通信特性レベル値に合致しない第一通
信特性レベル値を無効とする第一通信特性レベル値無効
ステップとを有し、前記経路設定ステップは、前記第一
通信特性レベル値無効ステップにより無効にされた第一
通信特性レベル値を含む前記特定の分類第一通信特性リ
ンク情報を用いて前記複数のノード間の前記通信経路を
設定することを特徴とする。

【００２９】前記通信経路設定ステップは、前記分類第
一通信特性リンク情報作成ステップにより作成された前
記複数の分類第一通信特性リンク情報の各々を用いて、
前記複数の分類第一通信特性リンク情報ごとに複数の通
信経路を設定し、前記通信経路設定方法は、更に、前記
第二通信特性レベル値についての要求値である要求第二
通信特性レベル値を取得する要求取得ステップと、前記
通信経路設定ステップにより設定された前記複数の通信
経路から、前記要求取得ステップにより取得された前記
要求第二通信特性レベル値に合致する第二通信特性レベ
ル値に基づいて分類された分類第一通信特性リンク情報
を用いて設定された通信経路を選択する通信経路選択ス
テップとを有することを特徴とする。

【００３０】前記通信経路設定方法は、更に、前記複数
のリンクの各々に設定された第一通信特性レベル値と前
記第二通信特性レベル値とを前記複数のノードに通知す
る通知パケットであって、前記第一通信特性レベル値を
少なくとも３２ビット以上の二進数で表し、前記第二通
信特性レベル値の各レベル値ごとに設けられた所定のビ
ットをセットすることにより前記第二通信特性レベル値
を表す通知パケットを作成する通知パケット作成ステッ
プを有することを特徴とする。

【００３１】前記通信経路設定方法は、更に、前記通知
パケット作成ステップにより作成された前記通知パケッ
トを前記複数のノードに送信する通知パケット送信ステ
ップを有し、前記通知パケット作成ステップは、前記通
知パケット送信ステップによる前記通知パケットの送信
の送信間隔を３０分以下の任意の時間に設定することを
特徴とする。

【００３２】本発明に係る通信経路設定方法をコンピュ
ータ実行させるためのプログラムは、複数のノードと複
数のリンクとを有するネットワークに関して、前記複数
のノード間の通信経路の設定を行う通信経路設定方法に
おいて、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリ
ンク識別情報であって、前記各々のリンクの第一の通信
特性のレベルを示す第一通信特性レベル値が前記各々の
リンクごとに設定されたリンク識別情報である第一通信
特性リンク情報を作成する第一通信特性リンク情報作成
ステップと、前記複数のリンクの各々のリンクを識別す
るリンク識別情報であって、前記各々のリンクの第二の
通信特性のレベルを示す第二通信特性レベル値が前記各
々のリンクごとに設定されたリンク識別情報である第二
通信特性リンク情報を作成する第二通信特性リンク情報
作成ステップと、前記第一通信特性リンク情報作成ステ
ップにより作成された前記第一通信特性リンク情報に含
まれる第一通信特性レベル値と前記第二通信特性リンク
情報作成ステップにより作成された前記第二通信特性リ
ンク情報に含まれる第二通信特性レベル値とを前記複数
のリンクの各々のリンクについて関連づけ、前記第一通
信特性レベル値に関連づけられた前記第二通信特性レベ
ル値を用いて前記第一通信特性リンク情報を前記第二通
信特性レベル値ごとに分類し、前記第二通信特性レベル
値ごとに分類された複数の分類第一通信特性リンク情報
を作成する分類第一通信特性リンク情報作成ステップ
と、前記分類第一通信特性リンク情報作成ステップによ
り作成された前記複数の分類第一通信特性リンク情報の
うち少なくとも一つ以上の分類第一通信特性リンク情報
を用いて前記複数のノード間の前記通信経路を設定する
通信経路設定ステップとを有する通信経路設定方法をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムである。

【００３３】本発明に係る無線通信ネットワークの通信
経路設定装置は、無線通信ネットワークの複数個の無線
ノードと無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノード
の隣接関係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノー
ドと着信無線ノードの無線ノード間の経路を設定する装
置であって、以下の要素を含むことを特徴とする。複数
個の無線ノードに対し、無線ノードの隣接関係と無線ノ
ード間の無線リンクの属性を予め記憶する記憶部；始点
ノードである発信無線ノード及び終点ノードである着信
無線ノードを指定するノード指定部；前記発信無線ノー
ド及び前記着信無線ノードのいずれか一方の無線ノード
に対し、二値からなる状態数のうちいずれか一方の値の
状態数を設定し、その他の各無線ノードに対して、他方
の値の状態数を設定する初期化部；前記一方の無線ノー
ドに設定された一方の値の状態数と、前記その他の各無
線ノードに設定された他方の値の状態数とを変化させず
に経時的に推移させて、状態数の経時的な推移を記録
し、前記一方の無線ノードに隣接する無線ノードから順
に、前記その他の各無線ノードと各無線ノードに隣接す
る無線ノードとの間の無線リンクの属性に基づいて、前
記その他の各無線ノードに隣接する無線ノードに対する
状態数の記録の中から無線リンクの属性に対応する一つ
の状態数の記録を参照し、参照した状態数の値が前記一
方の値である場合に、前記その他の各無線ノードの状態
数を前記他方の値から前記一方の値に変化させ、前記そ
の他の各無線ノードに設定された状態数の値を前記他方
の値から前記一方の値へ変化させる迄は前記他方の値に
て状態数を経時的に推移させて記録し、状態数を前記他
方の値から前記一方の値へ変化させた後は前記一方の値
にて状態数を経時的に推移させて記録する状態数変化
部；前記その他の各無線ノードに設定された状態数の前
記一方の値への変化を検出し、変化を誘引した隣接無線
ノードを検出する検出部；前記検出部における検出結果
に基づき、前記変化を誘引した隣接無線ノードを経路を
設定する無線ノードとして、逐次、着信無線ノード及び
発信無線ノードのうち一方の無線ノード側から他方の無
線ノード側に向かって選定する選定部。

【００３４】前記選定部は、以下の第１の選定部と第２
の選定部とから構成されることを特徴とする。着信無線
ノード及び発信無線ノードのうち一方の無線ノードにつ
いて、隣接する無線ノードの状態数の前記一方の値への
変化に基づき、前記隣接する無線ノードの中から、前記
一方の無線ノードとの接続を設定する設定無線ノードを
選定する第１の選定部；設定無線ノードとして選定され
た無線ノードについて、前記検出部による検出結果に基
づき、隣接する無線ノードの中から自無線ノードとの接
続を設定する無線ノードを選定することを、着信無線ノ
ード及び発信無線ノードのうち他方の無線ノードが選定
される迄、逐次遂行する第２の選定部。

【００３５】前記状態数変化部は、以下の状態数算出部
から構成されることを特徴とする。隣接無線ノードに対
する無線リンク属性に基づく時間前の状態数の値に基づ
き、状態数を算出する状態数算出部。

【００３６】前記記憶部は、無線リンクの属性として無
線強度を記憶し、前記状態数変化部は、無線リンクの属
性として無線強度を用いることを特徴とする。

【００３７】前記無線通信ネットワークの通信経路設定
装置は、前記状態数変化部と検出部とをハードウエア論
理回路で実現することを特徴とする。

【００３８】前記状態数変化部と検出部は、記憶部に記
憶された各無線ノード毎に異なる無線ノードの隣接関係
と無線ノード間の無線リンク属性の利用を複数の同一の
ハードウエア回路で実現することを特徴とする。

【００３９】本発明に係る無線通信ネットワークの通信
経路設定方法は、無線通信ネットワークの複数個の無線
ノードと無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノード
の隣接関係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノー
ドと着信無線ノードの無線ノード間の経路を設定する方
法であって、以下のステップを含むことを特徴とする。
複数個の無線ノードに対し、無線ノードの隣接関係と無
線ノード間の無線リンクの属性を予め記憶する記憶ステ
ップ；始点ノードである発信無線ノード及び終点ノード
である着信無線ノードを指定するノード指定ステップ；
前記発信無線ノード及び前記着信無線ノードのいずれか
一方の無線ノードに対し、二値からなる状態数のうちい
ずれか一方の値の状態数を設定し、その他の各無線ノー
ドに対して、他方の値の状態数を設定する初期化ステッ
プ；前記一方の無線ノードに設定された一方の値の状態
数と、前記その他の各無線ノードに設定された他方の値
の状態数とを変化させずに経時的に推移させて、状態数
の経時的な推移を記録し、前記一方の無線ノードに隣接
する無線ノードから順に、前記その他の各無線ノードと
各無線ノードに隣接する無線ノードとの間の無線リンク
の属性に基づいて、前記その他の各無線ノードに隣接す
る無線ノードに対する状態数の記録の中から無線リンク
の属性に対応する一つの状態数の記録を参照し、参照し
た状態数の値が前記一方の値である場合に、前記その他
の各無線ノードの状態数を前記他方の値から前記一方の
値に変化させ、前記その他の各無線ノードに設定された
状態数の値を前記他方の値から前記一方の値へ変化させ
る迄は前記他方の値にて状態数を経時的に推移させて記
録し、状態数を前記他方の値から前記一方の値へ変化さ
せた後は前記一方の値にて状態数を経時的に推移させて
記録する状態数変化ステップ；前記その他の各無線ノー
ドに設定された状態数の前記一方の値への変化を検出
し、変化を誘引した隣接無線ノードを検出する検出ステ
ップ；前記検出ステップにおける検出結果に基づき、前
記変化を誘引した隣接無線ノードを経路を設定する無線
ノードとして、逐次、着信無線ノード及び発信無線ノー
ドのうち一方の無線ノード側から他方の無線ノード側に
向かって選定する選定ステップ。

【００４０】前記選定ステップは、以下の第１の選定ス
テップと第２の選定ステップとから構成されることを特
徴とする。着信無線ノード及び発信無線ノードのうち一
方の無線ノードについて、隣接する無線ノードの状態数
の前記一方の値への変化に基づき、前記隣接する無線ノ
ードの中から、前記一方の無線ノードとの接続を設定す
る設定無線ノードを選定する第１の選定ステップ；設定
無線ノードとして選定された無線ノードについて、前記
検出ステップによる検出結果に基づき、隣接する無線ノ
ードの中から自無線ノードとの接続を設定する無線ノー
ドを選定することを、着信無線ノード及び発信無線ノー
ドのうち他方の無線ノードが選定される迄、逐次遂行す
る第２の選定ステップ。

【００４１】前記状態数変化ステップは、以下の状態数
算出ステップから構成されることを特徴とする。隣接無
線ノードに対する無線リンク属性に基づく時間前の状態
数の値に基づき、状態数を算出する状態数算出ステッ
プ。

【００４２】前記記憶ステップは、無線リンクの属性と
して無線強度を記憶し、前記状態数変化ステップは、無
線リンクの属性として無線強度を用いることを特徴とす
る。

【００４３】本発明に係る無線通信ネットワークの通信
経路設定方法をコンピュータに実行させるためのプログ
ラムは、無線通信ネットワークの複数個の無線ノードと
無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノードの隣接関
係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノードと着信
無線ノードの無線ノード間の経路を設定する方法であっ
て、以下のステップを含む、無線通信ネットワークの通
信経路設定方法をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムである。複数個の無線ノードに対し、無線ノード
の隣接関係と無線ノード間の無線リンクの属性を予め記
憶する記憶ステップ；始点ノードである発信無線ノード
及び終点ノードである着信無線ノードを指定するノード
指定ステップ；前記発信無線ノード及び前記着信無線ノ
ードのいずれか一方の無線ノードに対し、二値からなる
状態数のうちいずれか一方の値の状態数を設定し、その
他の各無線ノードに対して、他方の値の状態数を設定す
る初期化ステップ；前記一方の無線ノードに設定された
一方の値の状態数と、前記その他の各無線ノードに設定
された他方の値の状態数とを変化させずに経時的に推移
させて、状態数の経時的な推移を記録し、前記一方の無
線ノードに隣接する無線ノードから順に、前記その他の
各無線ノードと各無線ノードに隣接する無線ノードとの
間の無線リンクの属性に基づいて、前記その他の各無線
ノードに隣接する無線ノードに対する状態数の記録の中
から無線リンクの属性に対応する一つの状態数の記録を
参照し、参照した状態数の値が前記一方の値である場合
に、前記その他の各無線ノードの状態数を前記他方の値
から前記一方の値に変化させ、前記その他の各無線ノー
ドに設定された状態数の値を前記他方の値から前記一方
の値へ変化させる迄は前記他方の値にて状態数を経時的
に推移させて記録し、状態数を前記他方の値から前記一
方の値へ変化させた後は前記一方の値にて状態数を経時
的に推移させて記録する状態数変化ステップ；前記その
他の各無線ノードに設定された状態数の前記一方の値へ
の変化を検出し、変化を誘引した隣接無線ノードを検出
する検出ステップ；前記検出ステップにおける検出結果
に基づき、前記変化を誘引した隣接無線ノードを経路を
設定する無線ノードとして、逐次、着信無線ノード及び
発信無線ノードのうち一方の無線ノード側から他方の無
線ノード側に向かって選定する選定ステップ。

【００４４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明は、特開
平０９−１１６５７３号および特開平１１−５５３１２
による最適経路設計方法を用いて、既にインターネット
で広く使用されているルーチングプロトコルであるＲＦ
Ｃ２３８３番のＯＳＰＦＶｅｒｓｉｏｎ２におい
て、経路の通信品質を考慮できるようにしたＯＳＰＦの
拡張方式である。この発明の最適経路設計は、特開平０
９−１１６５７３号（特願平８−４４８６５号）の実施
の形態７で示した最適経路設計法の応用で、発信ノード
ｓを基準にして経路設計を行う実施の形態１０に示す方
法に基くものである。

【００４５】図１はこの発明の実施の形態１に係る通信
経路設定装置がルーチングを行う通信ネットワークの例
である。図において、１はルーチングの対象となる通信
ネットワーク、１１は通信信号の発着中継を行うルータ
ーに代表されるノードＮｉ（ｉ＝１，２，・・・，
９）、１２はノードＮｉとＮｊ間の物理接続回線である
リンク、１２ＳＬはノードＮｉとＮｊ間の衛星接続回線
である衛星回線リンク、各ノード１１の円内に記載され
ている番号は各々のノードの番号で、ノードＮｉの添字
ｉがこれに対応する。ここでノードＮｉとノードＮｊ間
のリンクには方向性があるものとし、ノードＮｉからＮ
ｊ向かうリンクをリンクＬｉｊと記す。一般にはリンク
ＬｉｊとリンクＬｊｉは異なるが、図１の例では、便宜
上全てのリンク１２は両方向性とする。各リンク１２に
は、リンク１２の通信特性の一つとしてそれぞれの有効
帯域が記されている。リンクＬｉｊの有効帯域Ｃｉｊと
は、リンクＬｉｊの帯域のうち、使用可能な帯域を示
す。また、リンク１２の別の通信特性である伝送遅延に
ついても、衛星回線リンク１２ＳＬと通常のリンク１２
の伝送遅延の例を図３のリンクと遅延の対応表ＬＫＤＬ
に示す。衛星回線リンク１２ＳＬの遅延は３００ミリ
秒、通常のリンク１２の遅延は２０ミリ秒と、衛星回線
リンクの遅延は非常に大きい。

【００４６】図１において図示していないが、各々のノ
ード１１には本実施の形態に係る通信経路設定装置１０
０が設けられている。図２は、通信経路設定装置１００
の機能ブロック図である。図２において、１０１は各ノ
ード１１で発生する経路設定要求を取得する要求取得部
である。１０２は、通信ネットワーク１全体のトポロジ
ー情報を記録しているトポロジー情報記録部である。ト
ポロジー情報は、図４に示すトポロジー帯域表ＴＰＢ
Ｗ、図５に示すトポロジー遅延表ＴＰＤＬ等から構成さ
れる。１０３は、第一通信特性リンク情報（例えば、図
８に示すトポロジーコスト表ＴＰＣ）を作成する第一通
信特性リンク情報作成部である。なお、第一通信特性リ
ンク情報の詳細については後述する。１０４は、第二通
信特性リンク情報（例えば、図９に示すトポロジー遅延
コード表ＴＰＤＬＣＤ）を作成する第二通信特性リンク
情報作成部である。なお、第二通信特性リンク情報につ
いては後述する。１０５は、第一通信特性リンク情報
（例えば、図８に示すトポロジーコスト表ＴＰＣ）を第
二通信特性レベル値（例えば、遅延コード）に基づいて
分類し、分類された複数の分類第一通信特性リンク情報
（例えば、図１４のトポロジー遅延別コスト表（遅延コ
ード５以下）ＴＰＣＤ５又は図１５のトポロジー遅延別
コスト表（遅延コード４以下）ＴＰＣＤ４）を作成する
分類第一通信特性リンク情報作成部である。分類第一通
信特性リンク情報の詳細についても後述する。１０６
は、複数の分類第一通信特性リンク情報から特定の分類
第一通信特性リンク情報を選択する分類第一通信特性リ
ンク情報選択部である。前出の例では、図１４と図１５
に示すトポロジー遅延別コスト表のうち、例えば、図１
４のトポロジー遅延別コスト表を選択する。１０７は、
分類第一通信特性リンク情報選択部により選択された分
類第一通信特性リンク情報に含まれるリンク情報を無効
にする第一通信特性レベル値無効部である。例えば、図
１４のトポロジー遅延別コスト表に含まれる要素（４，
５）＝１を無効にして（４，５）＝∞にするといった処
理を行う。１０８は、ノード１１間の最適経路設計を行
う通信経路設定部である。１０９は、通信ネットワーク
のトポロジー情報を他のノードに通知するための通知パ
ケットを作成する通知パケット作成部である。１１０
は、通知パケット作成部１０９において作成された通知
パケットを他のノード１１に向けて送信する通知パケッ
ト送信部である。なお、これら１０１〜１１０の各機能
をコンピュータに実行させるためのプログラムとするこ
とが可能であり、また、これら１０１〜１１０の各機能
のコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能
な記録媒体に記録することも可能である。

【００４７】次に、図４及び図５に示すトポロジー情報
について説明する。図４のトポロジー帯域表ＴＰＢＷで
は、リンクの第一の通信特性の例として有効帯域が示さ
れている。図４のトポロジー帯域表ＴＰＢＷではｉ行ｊ
列の要素（ｉ，ｊ）が、リンクＬｉｊの有効帯域Ｃｉｊ
を示す。図５のトポロジー遅延表ＴＰＤＬでは、リンク
の第二の通信特性の例として遅延が示されている。図５
のトポロジー遅延表ＴＰＤＬでは、ｉ行ｊ列の要素
（ｉ，ｊ）が、リンクＬｉｊの遅延Ｄｉｊを示す（単位
はミリ秒）。例えば、リンクＬ１２は通常のリンクなの
で、図３より遅延は２０ｍｓとなり、図５のトポロジー
遅延表ＴＰＤＬのＤ１２は２０となっている。一方、リ
ンクＬ４５は衛星回線リンクなので、Ｄ４５は３００と
なっている。なお、本明細書では第一の通信特性の例と
して有効帯域を、第二の通信特性の例として遅延を扱っ
ているが、この他の通信特性についても同様に適用可能
である。

【００４８】次に、第一通信特性リンク情報について説
明する。第一通信特性リンク情報とは、各リンクの第一
の通信特性（有効帯域）を所定のレベル値（第一通信特
性レベル値）に変換し、変換したレベル値（第一通信特
性レベル値）をリンクごとに表す情報であり、例えば、
図８に示すトポロジーコスト表ＴＰＣにおいて示される
情報である。図８のトポロジーコスト表ＴＰＣは、図４
のトポロジー帯域表ＴＰＢＷの帯域を、図６の有効帯域
とコストの対応表ＢＷＣＳＴに従ってコストＷｉｊに変
換したものである。図８においては、コストＷｉｊが第
一通信特性レベル値である。そして、図８のトポロジー
コスト表ＴＰＣに対応するネットワーク図は図１０であ
る。リンクのコストとは、一般に、距離、伝送品質、遅
延等のリンクの属性を示すパラメータで、その値の大き
さに比例して、当該リンクの選択を回避したい度合いが
高まるように設定する。この実施の形態におけるリンク
のコストは、その有効帯域に依存している。有効帯域
は、大きいほど、当該リンクを選択したい度合いが高い
ので、コストは増減が逆になるように設定する必要があ
る。即ち、有効帯域が大きい程コストは小さく、有効帯
域が小さい程コストは大きくなるように、コストを設定
する。コストを有効帯域の逆数としてもよいが、有効帯
域の細かい変動に敏感に対応するよりも、広範囲の有効
帯域をカバーすることを目的として、ここでは、コスト
を有効帯域の桁数の逆順になるようにとる。図８のトポ
ロジーコスト表ＴＰＣで無限大となっている要素は、実
際は、他の要素に比べて十分大きな数に設定することを
示す。なお、以下の説明では、コストを第一通信特性レ
ベル値として、図８のトポロジーコスト表を第一の通信
特性リンク情報として説明する。

【００４９】次に、第二通信特性リンク情報とは、各リ
ンクの第二の通信特性（遅延）を所定のレベル値（第二
通信特性レベル値）に変換し、変換したレベル値（第二
通信特性レベル値）をリンクごとに表す情報であり、例
えば、図９のトポロジー遅延コード表ＴＰＤＬＣＤにお
いて示される情報である。図９のトポロジー遅延コード
表ＴＰＤＬＣＤは、図５のトポロジー遅延表ＴＰＤＬの
遅延を、図７の遅延と遅延コードの対応表ＤＬＣＤに従
ってコード化したものである。即ち、図９においては、
遅延ＤＣｉｊが第二通信特性レベル値である。リンクＬ
１２の遅延Ｄ１２は２０ｍｓであり、図７の遅延コード
に置き換えると４となり、図９のトポロジー遅延コード
表ＴＰＤＬＣＤのＤＣ１２には４が記入される。同様
に、リンクＬ４５の遅延Ｄ１２は３００ｍｓであり、図
７の遅延コードに置き換えると５となり、図９のトポロ
ジー遅延コード表ＴＰＤＬＣＤのＤＣ１２には５が記入
される。図７の遅延コード対応表ＤＬＣＤでは、８段階
に渡って遅延を分類しているが、この分類表を部分的に
使用することや、分類方法を変更することも可能であ
る。なお、以下の説明では、遅延を第二通信特性レベル
値として、図９のトポロジー遅延コード表を第二の通信
特性リンク情報として説明する。

【００５０】この通信経路設定装置１００では、図４と
図５、及びこれらから作成した図８と図９に示すトポロ
ジー情報をもとに、各ノード１１につき、そのノードを
発信源として通信ネットワーク１内の全ての他のノード
１１を宛先とした最適経路を設計する。この発明におけ
る最適経路とは、下記の条件を満たす経路である。（１）経路のコストが最小（２）経路の有効帯域が要求帯域以上（３）経路内の各リンクの遅延の最大値が要求遅延以下但し、経路のコストとは、経路内のリンクおよびノード
のコストの総和である。ここでは便宜上、ノードのコス
トはゼロとするが、ノードのコストがゼロでない場合
は、ノードに隣接するリンクのコストにノードのコスト
を加算することで、容易に拡張できる。また、経路の有
効帯域とは、経路中の各リンクの有効帯域の最小値とな
る。また、（３）の条件は、経路内の全リンクの遅延の
総和が要求遅延以下ということではなく、経路内の各リ
ンクの遅延の最大値が要求帯域以下ということである。

【００５１】次に、この実施の形態の通信経路設定装置
１００の最適経路設計の流れを、図１２および図１３に
ついて説明する。図１２は、この実施の形態における最
適経路設計において、個別の経路設計の要求に依存しな
い処理である。個別の経路設計が発生する前にあらかじ
め行っておくことができる。図１２の通信ネットワーク
１は、図１の通信ネットワーク１と同じものであるが、
図１２では簡単のため、ノードＮ１の周辺のみを示して
いる。図１２の他のネットワーク図についても、同様に
一部分のみを示している。前述のように、図１２の通信
ネットワーク１は、図４のトポロジー帯域表ＴＰＢＷお
よび図５のトポロジー遅延表ＴＰＤＬで特徴付けられて
いる。通信ネットワーク１の各リンクの帯域を、図６の
帯域コストの対応表ＢＷＣＳＴによってコストに変換し
たものが、ネットワークモデル２である。ネットワーク
モデル２は、図８のトポロジーコスト表ＴＰＣで特徴付
けられる。ネットワークモデル２の全体は、図１０で示
される。また、図の表面には明示されないが、遅延特性
は図５のトポロジー遅延表ＴＰＤＬで特徴付けられる。

【００５２】ネットワークモデル２を、許容遅延によっ
て分類したのが、遅延コード別ネットワークモデル２Ｄ
４および２Ｄ５である。それぞれの図の全体は、図１０
および図１１で示される。遅延コードｘ以下のリンクに
よるネットワークモデル２Ｄｘは、ネットワークモデル
２において、遅延コードがｘを超えるリンクを削除し、
遅延コードがｘ以下のリンクのみを抽出したものであ
る。つまり、ネットワークモデル２Ｄ４とは、遅延コー
ドが４を超えるリンクを削除し、遅延コードが４以下の
リンクを抽出したものであり、ネットワークモデル２Ｄ
５とは、遅延コードが５を超えるリンクを削除し、遅延
コードが５以下のリンクを抽出したものである。ネット
ワークモデル２Ｄ４を示した図１０とネットワークモデ
ル２Ｄ５を示した図１１とを比較すると図１０に表され
ているＬ４５及びＬ７８が図１１では削除されている。
これは、Ｌ４５及びＬ７８の衛星回線１２ＳＬリンクは
遅延コードが５であるため、ネットワークモデル２Ｄ４
（図１１）において削除されたためである。遅延コード
５以下のリンクによるネットワークモデル２Ｄ５は、複
数の分類第一通信特性リンク情報の一つである図１４の
トポロジー遅延別コスト表で特徴付けられる。遅延コー
ド４以下のリンクによるネットワークモデル２Ｄ４は、
複数の分類第一通信特性リンク情報の別の一つである図
１５のトポロジー遅延別コスト表で特徴付けられる。

【００５３】図１４のトポロジー遅延別コスト表ＴＰＣ
Ｄ５及び図１５のトポロジー遅延別コスト表ＴＰＣＤ４
は、分類第一通信特性リンク情報作成部１０５により作
成され、図８のトポロジーコスト表ＴＰＣと図９のトポ
ロジー遅延コード表ＴＰＤＬＣＤに基づいて作成され
る。つまり、分類第一通信特性リンク情報作成部は、図
８のトポロジーコスト表に含まれるコストＷｉｊと図９
のトポロジー遅延コード表に含まれる遅延ＤＣｉｊを各
リンクごとに関連づけ、関連づけた遅延ＤＣｉｊの値ご
とに図８のトポロジーコスト表を分類して、図１４のト
ポロジー遅延別コスト表ＴＰＣＤ５及び図１５のトポロ
ジー遅延別コスト表ＴＰＣＤ４を作成する。まず、図１
５のトポロジー遅延別コスト表ＴＰＣＤ４の作成手順に
ついて説明する。図１５のトポロジー遅延別コスト表Ｔ
ＰＣＤ４では、図８のトポロジーコスト表に含まれる要
素のうち、図９のトポロジー遅延コード表において遅延
コードが４以下の要素については、図８の値をそのまま
用い、図９のトポロジー遅延コード表において遅延コー
ドが４以上となっている要素では、図８の値に代えて無
限大を記入する。図１５のトポロジー遅延別コスト表Ｔ
ＰＣＤ４では、リンクＬ４５、リンクＬ７８に対応する
（４，５）、（５，４）、及び（７，８）（８，７）が
無限大となっている。そして、この図１５のトポロジー
遅延別コスト表ＴＰＣＤ４で特徴づけられるネットワー
クモデル２Ｄ４では、前述したようにリンクＬ４５、Ｌ
７８が削除されることになる。一方、図１４において
は、図９のトポロジー遅延コード表において遅延コード
が５を超えるリンクが存在しないため、図８の各要素の
値がそのまま用いられ、結果として図８のトポロジーコ
スト表ＴＰＣと図１４のトポロジー遅延別コスト表ＴＰ
ＣＤ５とは同じ内容となっている。

【００５４】図１２において説明したネットワークモデ
ルの遅延別分類の処理が行われた後、図１３に示す処理
が行われる。図１３は、この実施の形態における最適経
路設計において、個別の経路設計の要求に依存する処理
であり、個別の経路設計が発生してから行う。ここで
は、要求帯域Ｒ＝５、要求遅延ＲＤ＝５００ミリ秒の経
路設計要求が発生したとする。図において、ＲＥＱ１は
要求帯域Ｒ＝５、要求遅延ＲＤ＝５００ミリ秒の経路設
計要求を模式的に示す。

【００５５】要求取得部１０１は、経路設計要求ＲＥＱ
１を取得し、更に経路設計要求ＲＥＱ１に対し、図６の
帯域コスト対応表ＢＷＣＳＴを参照して要求帯域５を許
容コスト４に変換し、図７の遅延コード対応表ＤＬＣＤ
を参照して要求遅延５００を遅延コード５に変換してコ
ード化された経路設計要求ＲＥＱ１ＣＤを用意する。こ
の要求を受けて、分類第一通信特性リンク情報選択部１
０６が、遅延コード別に分類された遅延コード別ネット
ワークモデル２Ｄ４と２Ｄ５から、遅延コード５以下の
ネットワークモデル２Ｄ５を選択する。換言すると、分
類第一通信特性リンク情報選択部１０６は、分類第一通
信特性リンク情報である図１４のトポロジー遅延別コス
ト表と図１５のトポロジー遅延別コスト表のうち図１４
のトポロジー遅延別コスト表を選択する。次に、第一通
信特性レベル値無効部が、遅延コード５以下のネットワ
ークモデル２Ｄ５から、許容コスト４を超えるリンクを
削除し（無効とし）、遅延コード５以下、許容コスト４
以下のリンクによる設計要求対応ネットワークモデル２
ＲＥＱを求める。即ち、ネットワークモデル２Ｄ５を特
徴付ける図１４のトポロジー遅延別コスト表ＴＰＣＤ５
において、許容コスト４を超えるリンクのコストを無限
大として、図１６の設計要求対応トポロジーコスト表Ｔ
ＰＣＲＥＱを求める。以上の処理により図１６の設計要
求対応トポロジーコスト表ＴＰＣＲＥＱが求められた後
は、この設計要求対応トポロジーコスト表に基づいて通
信経路設定部１０８が最適経路設計を行う。なお、図１
３の例では、右上のネットワークモデル２Ｄ５と、左下
のネットワークモデル２ＲＥＱは同じである。これは、
ネットワークモデル２Ｄ５には、リンクコストが４を超
えるリンクが存在しないためである。同様に、図１４の
トポロジー遅延別コスト表と、図１６の設計要求対応ト
ポロジーコスト表ＴＰＣＲＥＱも同じである。ここで、
ネットワークモデル２ＲＥＱ、およびそれを特徴付ける
設計要求対応トポロジーコスト表ＴＰＣＲＥＱは、通信
経路設定部１０８による経路の設計が終了したのちは、
内容を保持しておく必要はない。

【００５６】次に、図１３の設計要求対応ネットワーク
モデル２ＲＥＱ、およびこれを特徴付ける設計要求対応
トポロジーコスト表ＴＰＣＲＥＱ（図１６）に対して、
通信経路設定部１０８が最適経路の設定を行い、水先案
内平面ＰＰを求める手順を説明する。なお、この最適経
路設計の手順は、特開平０９−１１６５７３号の実施の
形態７と同様の手順で行われる。ここで、水先案内平面
ＰＰとは、水先案内ベクトルＰｉ（ｓ）の集合をいい、
水先案内ベクトルＰｉ（ｓ）とは、発信源ｓからノード
Ｎｉへの最適経路において、ノードＮｉの前に経由する
隣接ノードＡＳｉのノード番号である。ここで、隣接ノ
ードＡＳｉとは、ノードＮｉにリンクＬｊｉが入ってい
る元のノードＮｊのノード番号ｊの集合を意味する。例
えば、ノードＮ１は、ノードＮ２およびノードＮ４と接
続されているので、ＡＳ１＝｛２，４｝となる。同様
に、ＡＳ２＝｛１，３，４，５，６｝，ＡＳ３＝｛２，
６，８｝，ＡＳ４＝｛１，２，５，７｝，ＡＳ５｛２，
４，６，７｝，ＡＳ６＝｛２，３，５，７，８｝，ＡＳ
７＝｛４，５，６，８，９｝，ＡＳ８＝｛３，６，７，
９｝，Ａ９＝｛７，８｝となる。隣接ノードＡＳｉは、
ネットワークの構成と一義的に対応しており、ネットワ
ークの構成が変化しない限りは固定である。

【００５７】図１９は、発信源ｓ＝１（ノードＮ１が発
信源）の場合の、水先案内ベクトルＰｉ（１）および水
先案内平面ＰＰの例を示している。ノードＮ１を発信源
としてＮ２〜Ｎ９の全てのノードに対する水先案内ベク
トルＰｉ（１）が設定されれば、ノードＮ１に関する水
先案内平面ＰＰが一面作成されたことになる。また、ノ
ードＮ２を発信源として同様な水先案内ベクトルが設定
されれば、ノードＮ２に関する水先案内ベクトルが一面
作成されたことになる。従って、ノードＮ１〜Ｎ９の通
信ネットワークにおいては、９面の水先案内ベクトル平
面を作成することができる。図１９の水先案内平面を数
字で表現したものが、図２０あるいは図２１の水先案内
表ＰＰＴである。図２０では、ノードＮｉの水先案内ベ
クトルＰｉ（ｓ）をｉ＝１，２，・・・９について記し
てある。例えば、発信源Ｎ１（ｓ＝１）からノードＮ２
（ｉ＝２）への最適経路設計においては、水先案内ベク
トルＰ２（１）は、ノードＮ２の前に経由する隣接ノー
ドＮ４のノード番号である４となる。即ち、Ｐ２（１）
＝４となる。図２１では、ノードＮｉの水先案内ベクト
ルＰｉ（ｓ）がｊであることを、要素（ｉ，ｊ）＝１と
して表す。ここでは、図２０を用いる。例えば、発信源
Ｎ１（ｓ＝１）からノードＮ２（ｉ＝２）への最適経路
設計においては、水先案内ベクトルＰ２（１）は、要素
（２，ｊ）のうち、１が記述された（２，４）（ｊ＝
４）が該当し、Ｐ２（１）＝４となる。

【００５８】次に、この実施の形態における最適経路設
計において使用するパラメータ及びテーブルについて説
明する。水先案内ベクトルは、各ノードに設定された状
態値Ｘｉをパラメータとして生成される。状態値Ｘｉと
は、０と１の２値のみをとり、また時刻ｔに依存するパ
ラメータである。時刻依存性を明確にしたい場合はＸｉ
（ｔ）と記す。ここで時刻ｔは、離散的な値ｔ＝０，
１，２・・・をとる。時刻ｔは、更新周期ｔと同意味で
ある。現在の時刻ｔ０の状態数Ｘｉ（ｔ０）、１単位時
間前の時刻（ｔ０−１）の状態数Ｘｉ（ｔ０−１）、２
単位時間前の時刻（ｔ０−２）の状態数Ｘｉ（ｔ０−
２）と続いて、ネットワークモデル２のリンク１２のコ
ストＷｉｊの最大値であるボリュームレベルＶＬ単位時
間前の時刻（ｔ０−ＶＬ）の状態数Ｘｉ（ｔ０−ＶＬ）
まで保持しておく必要がある。これを表すのが、図１７
の状態遷移表ＳＴＣＨである。

【００５９】次に、状態値Ｘｉ（ｔ）の変化および水先
案内ベクトルの生成の規則を述べる。状態値Ｘｉ（ｔ）
は、次の規則１Ｓ，２Ｓに従って変化する。また、水先
案内ベクトルＰｉ（ｓ）決定の規則は，次の規則３Ｓの
ようになる。規則１Ｓ）時刻ｔ＝０では、発信ノードＮ
ｓの状態値Ｘｓ（０）＝１、それ以外のノードＮｉにつ
いてはＸｉ（０）＝０とする。規則２Ｓ）コストＷｊｉ
時刻前の状態値Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）の値が１である隣接
ノードＮｊが存在する場合には（ｊはＡＳｉの要素）、
状態値Ｘｉ（ｔ）は１とする。それ以外の場合は、状態
値Ｘｉ（ｔ）は０とする。発信源の状態値は常にＸｓ
（ｔ）＝１とする。規則３Ｓ）規則１Ｓ，２Ｓに従っ
て、状態Ｘｉ（ｔ）の値が０から１に変化したとき、そ
の変化の原因となった隣接ノードＮｊのノード番号ｊ
を、水先案内ベクトルＰｉ（ｓ）とする。なお、ここで
（ｔ−Ｗｊｉ）が負の数となる場合の状態値はゼロとす
る。即ち、ｔ＜Ｗｊｉならば、Ｘｉ（ｔ−Ｗｊｉ）＝
０。ここで、上記規則１Ｓ，２Ｓに従って、全ての状態
値Ｘｉ（ｔ）を０に初期化した後、一度１になって活性
化した状態値Ｘｉ（ｔ）は１のまま変化しない。

【００６０】次に、図２２につき、この方式における最
適経路設計の手順を説明する。図２２は、最適経路設計
の手順を示すフロー図である。ここでは、ノードＮ１に
おいて、ノードＮ１を発信源としてノードＮ２からＮ９
を宛先とする経路設計を行う場合の例について示す。他
のノードにおける経路設計も、同様に行うことができ
る。図において、ステップＳＴ１とステップＳＴ２は時
刻ｔ＝０の場合の初期設定、ステップＳＴ３からステッ
プＳＴ１０は、全ノードの状態値Ｘｉ（ｔ）が１になる
まで繰り返される手順である。初期設定では、まずステ
ップＳＴ１で時刻ｔ＝０とおく。次にステップＳＴ２
で、発信ノードＮｓの状態値Ｘｓ（０）＝１、それ以外
のノードＮｉについてはＸｉ（０）＝０とし、図１７の
状態遷移表ＳＴＣＨのｔ＝０の列に記入する（状態１７
０１）。これは上記規則１Ｓに対応する。なお、従来例
では初期設定時刻をｔ＝１としているのに対し、この実
施の形態ではｔ＝０としているのは、説明の便宜上の問
題で、本質的な意味はない。

【００６１】次に、ステップＳＴ３で、時刻ｔを１だけ
増加して、次の更新周期の処理を開始する。次に、ステ
ップＳＴ４で、発信ノードＮｓの状態値Ｘｓ（１）＝１
とし、それ以外のノードＮｉについてはＸｉ（１）＝０
と初期化して、図１７の状態遷移表ＳＴＣＨのｔ＝１の
列に記入する（状態１７０２）。次に、ステップＳＴ５
で、状態遷移表のＷｊｉ時刻前の状態値Ｘｊ（ｔ−Ｗｊ
ｉ）の値を読み出す。例えば、ノードＮ２の場合におい
ては、ノードＮｊはノードＮ１であり、ｉ＝２、ｊ＝
１、ｔ＝１となり、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝Ｘ１（１−Ｗ
１２）の値を呼び出す。同様にしてノードＮ４の場合で
は、ノードＮ１をノードＷｊとし、ｉ＝４、ｊ＝１、ｔ
＝１となり、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝Ｘ１（１−Ｗ１４）
の値を呼び出す。ここで、図１０のネットワークモデル
２Ｄ５又は図１６の設計要求対応トポロジーコスト表Ｔ
ＰＣＲＥＱに記載されたコストＷｊｉ（図１６はＷｉｊ
を記載しているが、Ｗｉｊ＝Ｗｊｉである）を参照する
と、Ｗ１２は４、Ｗ１４は１である。従って、Ｘ１（１
−Ｗ１２）＝Ｘ１（１−４）、Ｘ１（１−Ｗ１４）＝Ｘ
１（１−１）となる。

【００６２】次に、ステップＳＴ６で、読み出した値に
ついてＸｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝１か否か判定する。前出の
例では、ノードＮ２については、Ｘ１（１−Ｗ１２）＝
Ｘ１（１−４）＝Ｘ１（−３）であり、（ｔ−Ｗｊｉ）
が負の数となるため、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝０と判定さ
れる。一方、ノードＮ４については、Ｘ１（１−Ｗ１
４）＝Ｘ１（１−１）＝Ｘ１（０）となり、Ｘ１（０）
＝１であることが分かる。このため、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊ
ｉ）＝１と判定される。Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）が１の場合
はステップＳＴ７に進み、０の場合はステップＳＴ９に
進む。

【００６３】ステップＳＴ７では、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）
＝１であった場合に、Ｘｉ（ｔ）＝１として図１７の状
態遷移表ＳＴＣＨに記入する。即ち、前出の例では、ノ
ードＮ４については、Ｘ１（１−Ｗ１４）＝Ｘ１（１−
１）＝Ｘ１（０）＝１であるため、Ｘ４（１）＝１と記
入する（状態１７０３）。一方、ノードＮ２について
は、ステップＳＴ４において図１７の状態遷移表は初期
化されているため、Ｘ２（１）＝０を書き込む必要はな
くステップＳＴ９へ進む。次に、ステップＳＴ８で、Ｘ
ｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝１なるｊを水先案内ベクトルＰｉと
し、図２０の水先案内表に記入する。これは上記規則３
Ｓに対応する。前出の例では、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝Ｘ
１（１−Ｗ１４）＝１であるから、１を水先案内ベクト
ルＰ４として図２０の水先案内表に記入する。次に、ス
テップＳＴ９で、ノードＮｉの全ての隣接ノードｊにつ
いて検証済か否かを判定し、全ての隣接ノードｊについ
て検証を終了するまで、ステップＳＴ５からステップＳ
Ｔ９を繰り返す。ここでｊはノードＮｉの隣接ノードＡ
Ｓｉの要素である。次に、ステップＳＴ１０で、全ノー
ドの状態値についてＸｉ（ｔ）＝１か否かの判定を行
い、全ノードの状態値Ｘｉ（ｔ）が１になるまで、ステ
ップＳＴ３からステップＳＴ９の更新を繰り返す（状態
１７０４〜状態１７０６）。

【００６４】以上のようにして図１７の状態遷移表ＳＴ
ＣＨに状態値Ｘｉ（ｔ）を記入しながら図２０の水先案
内表ＰＰＴを完成させた。次に、実際に発信ノードＮｓ
から着信ノードＮｄへの要求帯域Ｒの経路を抽出する手
順を述べる。図２３はこの手順を示すフロー図である。
まずステップＳＴ２１で、水先案内表ＰＰＴのＰｄ
（ｓ）＝ｊ１に注目する。これは求める経路の一個手前
のノード番号になる。例えば、ｓ＝１、ｄ＝７の場合
は、図２０のＰ７＝５が一個手前のノード番号になる。
次に、ステップＳＴ２２で、水先案内表ＰＰＴのＰｊ１
（ｓ）＝ｊ２に注目する。これは求める経路の更に一個
手前のノード番号になる。上記ｄ＝７の例では、図２０
のＰ５＝４が更に一個手前のノード番号になる。次に、
ステップＳＴ２３で、求めたノード番号が発信源ｓか否
かを判定し、ｓに達するまでステップＳＴ２２を繰り返
す。上記ｄ＝７の例では、Ｐ４＝１＝ｓとなる。ゆえ
に、ノードＮ１からＮ７への経路は１、４、５、７とな
る。

【００６５】ノードＮ１からＮ７へパケットを伝送する
ときに、経由する経路を明示的にパケットに記載する場
合もあるが、必ずしもその必要はない。ノードＮ１で
は、最適経路内の次のノード即ちノードＮ４にパケット
を送り出しさえすれば、ノードＮ４では自前でｓ＝４、
ｄ＝７として最適経路設計した結果に基いて、ノードＮ
５にパケットを送出してくれ、最適経路を通ってノード
Ｎ７に達する。各ノードで別個に自ノードを発信源とし
て最適経路設計をした結果を使用しても、宛先が同じな
らば、原理的に、最適な経路となる。

【００６６】なお、上記の説明では、有効帯域とコスト
の対応の例として図６の対応表ＢＷＣＳＴを使用した
が、この分類や対応を変化させてもよい。また、遅延と
遅延コードの対応表として図７のコード表ＤＬＣＤを用
いたが、この分類や対応を変化させてもよい。

【００６７】なお、上記の説明では、リンク１２を特徴
付ける第一の通信特性として有効帯域を用いてコストに
組み込んだが、有効帯域の変わりに、距離、伝送品質の
他の特性をコストに組み込んでもよい。その場合、コス
トは、その値の大きさに比例して、当該リンクの選択を
回避したい度合いが高まるように、図６の対応表ＢＷＣ
ＳＴに替わる対応表を設定する。

【００６８】なお、上記の説明では、リンク１２の第二
の通信特性として遅延に注目したが、遅延の変わりに、
距離、伝送品質の他の品質特性を使用してもよい。ま
た、第二の通信特性として複数の品質特性を同時に考慮
してもよい。それら場合は、品質の段階に応じて品質コ
ードが求められるように、図７のコード表ＤＬＣＤに替
わるコード表を設定する。

【００６９】なお、上記の説明では、処理の段階を明確
に示すために、図１２および図１３に示すように、各段
階の処理を分割したが、これらの複数の段階をまとめて
処理をおこなってもよい。

【００７０】なお、上記の説明では、処理の段階を明確
に示すために、図１２および図１３に示すように、各段
階の処理を分割し、またそれぞれの段階に応じて別個に
トポロジー表を設けたが、これらの複数の段階をまとめ
て処理をおこなってもよい。

【００７１】また、本実施の形態では、有線通信ネット
ワークについて説明を行ってきたが、本発明は無線通信
ネットワークに対しても適用することができる。

【００７２】実施の形態２．実施の形態１に示した最適
経路設計法では、図１３に示すように、許容コストを超
えるリンクを削除した設計要求対応ネットワークモデル
２ＲＥＱ、およびこれを特徴付ける設計要求対応トポロ
ジーコスト表ＴＰＣＲＥＱ（図１６）を求めてから、経
路設計を行っていた。しかし、図２５に示すように、こ
の段階を省略して経路設計を行ってもよい（第１の
例）。有効帯域の情報は、図６の対応表ＢＷＣＳＴによ
って既にリンクコストに組み込まれているので、経路設
計の対象となるネットワークモデル２を許容コスト以下
のリンクに制限しなくても、許容コストを超えるリンク
を選択する度合いは小さくなる。許容コストを超えるリ
ンクを削除する段階を省略する目的のために、この度合
いが十分小さくなるように対応表ＢＷＣＳＴを設定する
こともできる。

【００７３】許容コストを超えるリンクを削除する段階
を省略することによって、図１３および図２５に示す、
最適経路設計によって水先案内平面ＰＰを求める段階の
処理を、経路設計要求が発生する前に、あらかじめ行っ
ておくこともできる（第２の例）。この第２の例を実現
するために、図２４に示すように、通信経路設定装置１
００に通信経路選択部１１１を設ける。通信経路選択部
１１１による処理を図２６および図２７に示す。図１２
の処理の後、図２６に示すように、遅延コードに対応し
た複数のネットワークモデル（複数のトポロジー遅延別
コスト表）の各々について水先案内平面ＰＰＤ４、ＰＰ
Ｄ５をあらかじめ求めておく。経路設計要求ＲＥＱ１の
発生時には、図２７に示すように、これらの水先案内平
面ＰＰＤ４、ＰＰＤ５の中から、通信経路選択部１１１
は、要求遅延コードに対応する面を選択する。この方法
では、経路設計要求ＲＥＱ１が発生後の経路設計時間が
短縮できる。図２８に水先案内平面ＰＰＤ４の全体を示
す。

【００７４】実施の形態３．この実施の形態３では、実
施の形態１に示した最適経路設計法を、ＩＥＴＦのＲＦ
Ｃ２３８３番であるＯＳＰＦＶｅｒｓｉｏｎ２ルー
チングプロトコル（以下適宜、ＯＳＰＦと略記する）に
搭載する際の一方法について述べる。ＯＳＰＦでは、通
信ネットワークのトポロジー情報を各ノードに通知する
ためにＬＳＡ（ＬｉｎｋＳｔａｔｅＡｄｖｅｒｔｉ
ｓｅｍｅｎｔｓ；リンク状態広告）を用いる。従来例２
の図３７に示すＯＳＰＦのルータ用ＬＳＡでは、各リン
クを特徴付けるメトリックあるいはコストを記載する部
分として、第８行の第１６から３１ビットの１６ビット
しか割り当てられていなかった。このため、リンクの帯
域等広範囲の値をとる属性値を記載することが困難であ
った。このため、本実施の形態では、従来例３の図３８
に示すＯｐａｑｕｅ型のＬＳＡを使用する。Ｏｐａｑｕ
ｅＬＳＡは、ＯＳＰＦの一つの拡張方法で、適用法に
応じてＬＳＡを拡張することができる。Ｏｐａｑｕｅ型
ＬＳＡを用いることは、ＯＳＰＦのハローパケットと呼
ばれるパケットのオプション部で示される。図２９にＯ
ｐａｑｕｅ型のハローパケットのオプション部を示す。
図２９に示すように、第１ビットにＯビットがセットさ
れている場合は、Ｏｐａｑｕｅ型であることを示す。

【００７５】図２に示す通知パケット作成部１０９が本
実施の形態に係るＬＳＡを作成する。また、図３０に、
この実施の形態におけるＬＳＡの様式を示す。図におい
て、第０行から第４行は、ＬＳＡに共通のヘッダであ
る。第１行の第２４から３１ビットはＯｐａｑｕｅＬ
ＳＡのタイプを示す場所で、ＯｐａｑｕｅＬＳＡにお
いては、ＬＳＡを広告する範囲を示す。１０はエリアロ
ーカルにＬＡＳを広告することを示す。第１行はＩＥＴ
Ｆの規定に沿って拡張性のために設けられた部分であ
り、現在は使用していない。第５行から第７行は、図３
７に示すＯＳＰＦのルータ用ＬＳＡと同様の機能を持
つ。即ち、第５行の第１６から３１ビットの＃ｌｉｎｋ
ｓは、当該ルータに接続されているリンクの数を示す。
第６行から第１０行は、そのうちの一つのリンクに関す
る情報を示す。第６行のＬｉｎｋＩＤはリンクの識別
子を示す。第７行のＬｉｎｋＤａｔａは、リンクのタ
イプに応じた特性を示す。リンクのタイプは、第８行の
第１から７ビットのＴｙｐｅで示す。

【００７６】この実施の形態におけるＬＳＡの特徴的な
部分は、第８行の第７ビット以降と、第９行にある。第
８行の第８から１５ビットの＃ＱＯＳでは、サービス
品質（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ、以下適
宜、ＱｏＳと略記）の種類の数（追加分）を示してい
る。実施の形態１の例では、ＱｏＳとして代表的な遅延
のみを考慮していた。ゆえに、実施の形態１の場合に
は、＃ＱｏＳは０となる。第８行の第１６から２３ビ
ットのＱＯＳ２は、遅延以外のＱｏＳを考慮する場合に
使用する。第８行の第２４から３１ビットのｄｅｌａｙ
は、第一番めのＱｏＳである遅延を記載する。これは８
ビットであるが、遅延を二進法で表現するのではなく、
実施の形態１の図７の表ＤＬＣＤの例に示すように、対
応表でコード化した遅延により、対応するビットをセッ
トすることにより示す。即ち、図７の遅延コード表には
８つの値の遅延コードが表されており、この８つの値の
それぞれの値が８ビット内の各ビットに割り当てられて
いる。例えば遅延コードが４の場合には、遅延バイトの
ＬＳＢ（ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉ
ｔ；右端のビット）から４ビット目のビットのみをセッ
トする。遅延を二進数ではなく、対応表でコード化し
て、遅延コードと遅延バイトの各ビットを一対一に対応
させることにより、単純なハードウェアにより、当該リ
ンクの遅延コードを識別することが可能となる。

【００７７】図３０の第９行のａｖａｉｌａｂｌｅｂ
ａｎｄｗｉｄｔｈでは、有効帯域を３２ビットの符号無
し整数で記載する。有効帯域の単位はキロビット／秒と
すると、２の３２乗＝４，２９４，９６７，２９６であ
るので、４テラビット／秒まで表現が可能となり、実用
上は十分と思われる。しかし、適宜これ以外の単位を用
いてもよい。図３０の第１０行以降は、次のリンクにつ
いて、第６行から第９行と同様の記述が繰り返される。
比較例として、従来例１に示したＱＯＳＰＦでは、リン
クを特徴付けるメトリックとして、従来例２のＯＳＰＦ
を踏襲した１６ビットを用いており、技巧的なコード化
を行っている。

【００７８】次に、通知パケット作成部１０９が通信ネ
ットワークのトポロジー情報を更新する頻度、即ちＬＳ
Ａを送付する頻度について説明する。ＬＳＡ送付のタイ
ミングは、従来例２のＯＳＰＦで規定されているパラメ
ータに則る。特に、代表的なパラメータは、次の２定数
である。ＬＳＲｅｆｒｅｓｈＴｉｍｅ：あるＬＳＡを再発生す
る最大間隔。３０分に固定。ＭａｘＡｇｅ：１個のＬＳＡの寿命。１時間に固定。この他に、この実施の形態では、当該ルータ周辺のエリ
アに適用されるエリア変数として、下記の可変パラメー
タを定義する。ＬＳＵｐｄａｔｅＰｅｒｉｏｄ：あるＬＳＡを更新す
る最大間隔。ＬＳＵｐｄａｔｅＰｅｒｉｏｄは、原理上、ＬＳＲｅｆ
ｒｅｓｈＴｉｍｅ（３０分）以下である必要がある。ま
た、ＬＳＲｅｆｒｅｓｈＴｉｍｅによる更新と同期がと
れるように、３０分の約数に設定する。参考値は６分と
する。ＬＳＵｐｄａｔｅＰｅｒｉｏｄは、きめ細やかな
トポロジー情報の更新のために、規定のＬＳＲｅｆｒｅ
ｓｈＴｉｍｅ（３０分）以下の時間であっても、エリア
の規模や変化の状況に応じて、その設定値を変化させる
ことができる。

【００７９】従来例１に示したＱＯＳＰＦでは、ＬＳＡ
の更新は、従来例２のＯＳＰＦと同じく３０分に固定さ
れているが、本実施の形態に係る通知パケット作成部１
０９は、ＬＳＵｐｄａｔｅＰｅｒｉｏｄにおいて、３０
分以下の任意の時間を設定し、設定した３０分以下の任
意の時間ごとにＬＳＡを更新することができる。

【００８０】実施の形態４．本実施の形態における最適
経路設計は、特開平０９−１１６５７３号および特開平
１１−５５３１２号による最適経路設計方法を用いて、
無線インターネットにおいて最適経路設計を行う方式で
ある。本実施の形態における最適経路設計は、特開平０
９−１１６５７３号（特願平８−４４８６５号）の実施
の形態７で示した最適経路設計法の応用で、発信ノード
ｓを基準にして経路設計を行う実施の形態１０に示す方
法に基くものである。ハードウェア論理回路による実現
は、実施の形態１４に示す方法に基く。

【００８１】ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏ
ｌ）網は歴史的にはＬＡＮを中心に発展してきたが、携
帯電話の急速な増加にともない、ワイヤレスメディアで
も使用されるようになってきた。携帯端末でのインター
ネットへのアクセスは、既に日常的に行われている。Ｉ
Ｐ網の利便性を享受した人々は、更にＩＰ網を拡大して
行こうと考えている。インターネットの専門家からは、
あらゆるものにＩＰアドレスを与えて、ＩＰ網で接続し
てしまおうという構想も出てきている。この場合、ＩＰ
接続のメディアは、必然的に無線と有線を併用したもの
となる。無線ＩＰの利用法としては、無線ＬＡＮのよう
に既に実用化されているものもあるが、センサーネット
ワークのように将来的なものもある。センサーネットワ
ークでは、オフィス等の一定の空間にセンサーをくまな
く配置し、これらを無線により接続して、状況変化の感
知情報等を送信する。無線ＬＡＮにしてもセンサーネッ
トワークにしても、一定の空間をカバーするためには、
センサーあるいは無線装置を、無線の強度に応じた密度
で、くまなく配置する必要がある。これらの装置をＩＰ
網で接続するのであるが、そのノード数は膨大なものと
なる。また、これらのノードのうち実際に使用されるノ
ードを予測するのは困難なため、接続経路は必要に応じ
て動的に設計する必要がある。このような場合のノード
間の最適経路の設定手法、ノード数の試算例、およびこ
の実施の形態の方式と従来例１の方式と最適経路設計時
間との比較を後述する。

【００８２】図４０はこの発明の実施の形態４でルーチ
ングを行う無線インターネットの例である。図におい
て、ＷＮは無線インターネット網、ＷＴは無線インター
ネット端末、ＷＬは直接無線パケットの送受信が可能で
ある無線回線である。図４１はネットワーク構成を模式
的に示す図である。図において、２は経路設計の対象と
なるネットワークモデルであり、図４０の無線インター
ネット網ＷＮに対応する。１１は無線通信信号の発着中
継を行うノードＮｉ（ｉ＝１，２，・・・，９）であ
り、図１の無線インターネット端末ＷＴに対応する。な
お、本実施の形態においては、ノードＮｉを無線ノード
と呼ぶ。１２はノードＮｉとＮｊ間の接続回線であるリ
ンクであり、図４０の無線経路ＷＬに対応する。なお、
本実施の形態においては、リンクを無線リンクと呼ぶ。
各無線ノード１１の円内に記載されている番号は各々の
無線ノードの番号で、無線ノードＮｉの添字ｉがこれに
対応する。ここで無線ノードＮｉと無線ノードＮｊ間の
無線リンクには方向性があるものとし、無線ノードＮｉ
からＮｊに向かう無線リンクを無線リンクＬｉｊと記
す。一般には無線リンクＬｉｊと無線リンクＬｊｉは異
なるが、図４１の例では、便宜上全ての無線リンク１２
は両方向性とする。無線リンク１２のそれぞれのコスト
が、無線リンク上に記してある。無線リンクＬｉｊのコ
ストＷｉｊは、無線リンクの受信強度に依存して決定さ
れる。

【００８３】図４０あるいは図４１において図示してい
ないが、各々の無線インターネット端末ＷＴあるいは各
々の無線ノード１１には本実施の形態に係る通信経路設
定装置１００が設けられている。図４２は、通信経路設
定装置１００の機能ブロック図である。図４２におい
て、１０２は、無線通信ネットワーク全体のトポロジー
情報を記録しているトポロジー情報記録部である。トポ
ロジー情報は、実施の形態１において図８で示したトポ
ロジーコスト表ＴＰＣ等から構成される。１０８は、無
線ノード１１間の最適経路設計を行う通信経路設定部で
ある。１１０は、無線通信ネットワークのトポロジー情
報を他の無線ノードに通知するための通知パケットを他
の無線ノード１１に向けて送信する通知パケット送信部
である。図４１に示すネットワークモデルのトポロジー
情報は、通知パケットに載せて、通知パケット送信部１
１０より、他の全無線ノードに向けて一定時間毎に送信
される。通知パケット送信のタイミングは、ネットワー
クの規模や混雑状況により決定するが、数分から数時間
のオーダーとする。

【００８４】図４３は、通信経路設定部１０８の構成を
示す図である。図において、１０８０は、最適経路設定
処理において、始点ノードである発信無線ノード又は終
点ノードである着信無線ノードを指定するノード指定部
である。１０８１は、状態遷移表ＳＴＣＨの状態数を初
期化する初期化部である。１０８２は、状態遷移表ＳＴ
ＣＨの状態数を変化させていく状態数変化部である。１
０８３は、状態数変化部１０８２が状態数を変化させる
際に、一定の単位時間前の他の無線ノードの状態数に基
づいて特定の無線ノードの状態数を算出する状態数算出
部である。１０８４は、各無線ノードの状態数の変化を
検出し、状態数に変化があった場合に、その変化を誘引
した隣接無線ノードを検出する検出部である。１０８５
は、検出部１０８４により検出された隣接無線ノード
を、最適経路を構成する無線ノードとして選定する選定
部である。なお、これら１０２、１０８、１１０及び１
０８１〜１０８５の各機能をコンピュータに実行させる
ためのプログラムとすることが可能であり、また、これ
ら１０２、１０８、１１０及び１０８１〜１０８５の各
機能のコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り
可能な記録媒体に記録することも可能である。

【００８５】実施の形態１では、リンクのコストとして
有効帯域や遅延を用いたが、本実施の形態においては、
前述したように無線リンクの無線強度（無線回線の受信
強度）をコストとして用いることができる。受信強度の
変わりに、距離、伝送品質の他の特性をコストに組み込
んでもよい。その場合、コストは、その値の大きさに比
例して、当該リンクの選択を回避したい度合いが高まる
ように設定する。

【００８６】また、本実施の形態における最適経路設計
の手順は、実施の形態１に示したものと同様であり、通
信経路設定部１０８が図２２及び図２３に示すフローに
従って最適経路設計を行う。

【００８７】具体的には、初期設定で、ノード指定部１
０８０が発信無線ノード（又は着信無線ノード）を指定
し、初期化部１０８１が時刻ｔ＝１において、発信無線
ノードＮｓの状態値Ｘｓ（０）＝１、それ以外の無線ノ
ードＮｉについてはＸｉ（０）＝０とし、図１７に示す
ように状態遷移表ＳＴＣＨのｔ＝０の列に記入する（ス
テップＳＴ１、ステップＳＴ２）。次にステップＳＴ３
で、時刻ｔを１だけ増加して、次の更新周期の処理を開
始する。次にステップＳＴ４で、状態数変化部１０８３
が発信無線ノードＮｓの状態値Ｘｓ（０）＝１とし、そ
れ以外の無線ノードＮｉについてはＸｉ（０）＝０と初
期化して、状態遷移表ＳＴＣＨに記入する。次にステッ
プＳＴ５で、状態数算出部１０８３が、状態遷移表のＷ
ｊｉ時刻前の状態値Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）の値を読み出
す。次にステップＳＴ６で、状態数変化部１０８２が、
読み出した値についてＸｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝１か否か判
定する。これが１の場合はステップＳＴ７に進み、０の
場合はステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ７では、Ｘ
ｉ（ｔ）＝１とする。次にステップＳＴ８で、検出部１
０８４が、Ｘｊ（ｔ−Ｗｊｉ）＝１なるｊを水先案内ベ
クトルＰｉとし、水先案内表に記入する。次にステップ
ＳＴ９で、状態数変化部１０８２が、無線ノードＮｉの
全ての隣接無線ノードについて検証済か否かを判定し、
全ての隣接無線ノードについて検証を終了するまで、ス
テップＳＴ５からステップＳＴ９を繰り返す。次にステ
ップＳＴ１０で、全無線ノードの状態値についてＸｉ
（ｔ）＝１か否かの判定を行い、全無線ノードの状態値
Ｘｉ（ｔ）が１になるまで、ステップＳＴ３からステッ
プＳＴ９の更新を繰り返す。

【００８８】以上のようにして状態遷移表ＳＴＣＨに状
態値Ｘｉ（ｔ）を記入しながら図２０の水先案内表ＰＰ
Ｔを完成させた後、選定部１０８５が、図２３のフロー
に従って無線ノードＮｓから無線ノードＮｄへの最適経
路を抽出する。まずステップＳＴ２１で、水先案内表Ｐ
ＰＴのＰｄ（ｓ）＝ｊ１に注目する。これば求める経路
の一個手前の無線ノード番号になる。例えば、ｓ＝１、
ｄ＝７の場合は、図２０のＰ７＝５が一個手前の無線ノ
ード番号になる。次にステップＳＴ２２で、水先案内表
ＰＰＴのＰｊ１（ｓ）＝ｊ２に注目する。これば求める
経路の更に一個手前の無線ノード番号になる。上記ｄ＝
７の例では、図２０のＰ５＝４が更に一個手前の無線ノ
ード番号になる。次にステップＳＴ２３で、求めた無線
ノード番号が発信源ｓか否かを判定し、ｓに達するまで
ステップＳＴ２２を繰り返す。上記ｄ＝７の例では、Ｐ
４＝１＝ｓとなる。ゆえに、無線ノードＮ１からＮ７へ
の経路は１、４、５、７となる。

【００８９】なお、上記では、本発明に係る通信経路設
定装置について説明を行ってきたが、同様の処理手順に
より本発明に係る通信経路設定方法も実現することがで
きる。

【００９０】次に、この実施の形態における最適経路設
計法を、ハードウェア論理回路を用いて実現する方法を
示す。この実施の形態における最適経路設計法は、状態
数Ｘｉ（ｔ）が０と１の２値のみをとるので、ハードウ
ェア論理回路で容易に実現可能である。

【００９１】図４４は、図４１に示すネットワークモデ
ル２において、実施の形態１において説明した規則１
Ｓ、２Ｓ、３Ｓをハードウェア論理回路で実現する例で
ある。図４４において、ＤＦＦはＤ−フリップフロップ
を示し、基本クロックＣＬＫに同期して、入力データを
出力する。これはＬＳ７４等の素子で実現できる。ま
た、ＳＲＦＦはＳＲ−フリップフロップを示し、ＬＳ１
１２等の素子で実現できる．その他のＡＮＤゲート、Ｏ
Ｒゲート、ＸＯＲゲートについても、一般的な論理積、
論理和、排他的論理和の素子で実現できる。図４４にお
いて、Ｘ１、Ｘ２、．．．Ｘ９は、の無線ノードＮｉの
状態値Ｘｉを示す。図４４において、ＫＡＩＲＯ２（Ｘ
２）は、規則２Ｓに従って、状態値Ｘ２を更新する回路
であり、ＫＡＩＲＯ３（Ｘ２）は、規則３Ｓに従って、
水先案内行列ＰＭｊ２を生成する回路である。水先案内
行列ＰＭｊｉとは、水先案内平面ＰＰを行列形式で表現
したものである。ＫＡＩＲＯ１（Ｘ１）は規則１Ｓと２
Ｓに従って、発信元無線ノードの状態値Ｘ１（ｔ）を１
に固定する回路である。但しこの場合の発信元はｓ＝１
とする。

【００９２】次に図４４のＫＡＩＲＯ２（Ｘ２）が規則
２Ｓを実現しているしくみを説明する。図４１のネット
ワークモデル２に示すように、無線ノードＮ２の隣接無
線ノード（とそのコスト）は、１（４）、３（１）、４
（１）、５（１）、６（２）となっている。一方、規則
２Ｓは、コストＷｊｉ時刻前の状態数Ｘｉ（ｔ−Ｗｊ
ｉ）の値が１である隣接無線ノードＮｊが存在する場合
には、状態値Ｘｉ（ｔ）は１とし、それ以外の場合には
０とする、というものである。故に無線ノードＮ２の場
合、Ｘ１（ｔ−４）、Ｘ３（ｔ−１）、Ｘ４（ｔ−
１）、Ｘ５（ｔ−１）、Ｘ６（ｔ−２）のいずれかが１
であれば、Ｘｉ（ｔ）は１となるということである。こ
れは、図４４のＫＡＩＲＯ２で実現されている。即ち、
４時刻前のＸ１の値は、Ｘ１の値をフリップフロップＤ
ＦＦで４回遅延されることによって得られ、１時刻前の
Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５の値は、各々の値をフリップフロップ
ＤＦＦで１回遅延させることによって得られ、２時刻前
のＸ６の値は、Ｘ６の値をフリップフロップＤＦＦで２
回遅延されることによって得られる。これらの値のいず
れかが１であった場合は、ＯＲの出力が１となり、状態
数Ｘ２の値を保持するＤＦＦがセットされ、状態数Ｘ２
の値が１となる。

【００９３】次に図４４のＫＡＩＲＯ３（Ｘ２）が規則
３Ｓを実現しているしくみを説明する。規則３Ｓは、状
態数Ｘｉ（ｔ）の値が０から１に変化したとき、その変
化の原因となった隣接無線ノードＮｊの無線ノード番号
ｊの、水先案内行列ＰＭｊｉ＝１とするというものであ
る。図４４のＫＡＩＲＯ３（Ｘ２）では、ＸＯＲで状態
数Ｘ２の変化を検知し、信号ＣＨＡＮＧＥ２で示す。こ
れにより、１時刻前に状態数が１であった隣接無線ノー
ドを調べ、その隣接無線ノードｊの水先案内行列ＰＭｊ
ｉを１にセットする。

【００９４】図４４のＫＡＩＲＯ２では、無線ノードＮ
ｉと無線ノードＮｊの隣接関係は、状態数Ｘ１からＸ９
の値を保持するＤＦＦの出力線と固定的に結線されてお
り、コストＷｊｉは遅延用フリップフロップＤＦＦの個
数で、固定的に決められている。しかし図４５に示すボ
リューム回路ＶＯＬＵＭＥ等を用いることにより、ＫＡ
ＩＲＯ２に汎用性を持たせることが可能となる。図４５
のボリューム回路では、シフトレジスタＳＦＴＲＧＴを
用いて、図４４の遅延用ＤＦＦによる遅延を代替してい
る。遅延する時間は、ボリューム信号ＶＬｊｉにより指
定する。シフトレジスタＳＦＴＲＧＴは、ＬＣ１６４等
の素子で実現できる。図４４のＫＡＩＲＯ２（Ｘ２）の
場合、Ｘ１は４段遅延されてＸ１Ｄとなるので、図４５
のボリューム回路ＶＯＬＵＭＥを用いる場合は、ボリュ
ーム信号ＶＬ１２の１、２、３、をｌｏｗ、４をｈｉｇ
ｈにして、Ｘ１を４段遅延した信号がＸ１Ｄに出力され
るようにする。ここでボリューム信号ＶＬｊｉは、図８
のトポロジーコスト表Ｗｊｉに等しい。図４５の例で
は、ボリューム信号ＶＬｊｉのレベルは４となっている
が、これはほかの数でも良い。同様にＫＡＩＲＯ３にお
いても、ボリューム信号ＶＬｊｉを用いることにより、
柔軟な配線で水先案内行列の要素ＰＭｊｉを求めること
ができる。図４４のＫＡＩＲＯ３（Ｘ２）の場合、ＳＲ
ＦＦに接続されている隣接無線ノードの状態数Ｘ１、Ｘ
３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６は固定であるが、図４５ではボリ
ューム信号ＶＬｊｉの１から４までのどれかがｈｉｇｈ
の場合は、状態数ＸｊをＳＲＦＦに接続してＰＭｊｉを
セットするようになっている。図４５に示すボリューム
回路は、図４４の状態値Ｘ１からＸ９の値を保持するＤ
ＦＦの出力線と接続され、図８に示す表から得られるコ
ストをボリューム信号として入力することにより、遅延
された状態値と水先案内行列を出力する。このように、
ボリューム回路という汎用的なハードウェア回路に対し
てコスト（無線強度）に相当するボリューム信号をそれ
ぞれ入力することにより、無線ノードの隣接関係および
コスト（無線強度）という無線ノード間の無線リンク属
性を、共通のハードウェア回路を用いて実現することが
できる。

【００９５】次に、無線インターネットのノード数の試
算例を示し、この実施の形態の方式と従来例１の方式と
の最適経路設計時間を比較する。無線インターネットの
ノード数の試算例を図４６に示す。東京都心部で１９９
９年までに計画されて２００３年に竣工予定の大規模オ
フィスビル一件当たりの平均面積は、９６０００平方メ
ートルとなっている（事務に可使用部のみの面積）。こ
れは１９９４年の２．５倍で、「近・新・大」の条件の
他、ＩＴ対応と耐震機能が無いオフィスビルは、淘汰さ
れていくと予想されている。文献（森ビル（株）「東京
２３区の大規模オフィスビル供給量調査」、ｈｔｔｐ：
／／ｗｗｗ．ｍｏｒｉ．ｃｏ．ｊｐ／、１９９９年１２
月）参照。この平均的な９６０００平方メートルの事務
所面を、正方形のアレイに区切り、そのアレイ一個毎に
無線装置を配置し、ＩＰ網で接続する場合を考える。図
４７は、アレイの一辺の長さと、アレイの個数との関係
を示したものである。アレイの一辺の長さは、文献（門
洋一、大野雄一郎、行田弘一、大平孝、「各端末におい
て受信電力に基づき自立的に中継優先度を決定するルー
ティング方式」２０００年電子情報通信学会総合大会Ｂ
−５−１６４、２０００年９月）の２ｍ、文献（山崎浩
輔、中川智尋、森川博之、青山友紀、「センサーネット
ワークにおける多対一経路制御手法」２０００年電子情
報通信学会総合大会Ｂ−５−１８７、２０００年９月）
の５．４８ｍ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ｈｔｔｐ：／／ｗ
ｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍ／）Ｃｌａｓｓ３の
１４．１ｍ（最大伝送距離１０ｍ）を参考にして、１２
ｍ以下の場合を示す。ノード数はアレイの個数と同等に
なる。図４６におけるアレイ数すなわちノード数は、１
０の３乗から１０の４乗のオーダーとなっている。

【００９６】ネットワークモデルとして図４７に示すメ
ッシュ型トポロジーを用いて、経路計算時間を評価し
た。メッシュ型トポロジーでは、一辺のリンク数を変数
とする。図４８は一辺のリンク数が２、ノード数が９の
例である。ノード数は、（一辺のリンク数＋１）の２乗
となる。メッシュの一辺のリンク数が１から６３、すな
わち、ノード数が４から４０９６の場合について、最適
経路一面の計算時間を求めたものを、図４８に示す。図
のノード１を発信元として、他の全ノードまでの最適経
路を求めるのに要する時間を評価した。図では、リンク
コストの段階数が４，８，１６，６４の場合について示
してある。本発明に係る方式をハードウェアディジタル
論理回路で実現した場合に、最適経路一面を求めるのに
要する時間は、基準クロックごとに状態値Ｘｉ（ｔ）と
荷重Ｗｊｉの更新を行うとすると、原理的に（リンクコ
ストの段階数 × 全ノード数 × 基準クロック時
間）を超えない。ここで、基準クロックは２００ＭＨｚ
（５ｎｓ）とする。

【００９７】図４８には、従来例１（ＱＯＳＰＦ）のア
ルゴリズムで、ノード１を発信源としたルーチングテー
ブル一式を求めるのに要する時間も示してある。ノード
数４００以下の実線部はパソコンでシミュレーション時
間を実測であるが、破線部は、実線部のシミュレーショ
ン結果を延長した参考値である。この実施の形態の方式
では、リンクコストの段階数に比例して計算時間は増加
するが、従来例１（ＱＯＳＰＦ）の場合に比べて、４け
たから５けた小さくなっている。ノード数が１０の３乗
のオーダーになると、本実施の形態に係る方式の計算時
間は１０のマイナス４乗から１０のマイナス３乗で、実
時間制御に耐えるものであるが、従来例１（ＱＯＳＰ
Ｆ）の場合は数十秒となり、実時間制御は不可能とな
る。また、本実施の形態に係る方式はワンチップＬＳＩ
化が容易であり、価格は数千円程度にできるため、アレ
イ毎に配置される無線装置に実装することも容易である
が、パソコンやワークステーションでの計算を前提とし
ている従来例１の方式（ＱＯＳＰＦ）は、小型化、低価
格化の面でアレイ毎装置への実装は非常に困難である。

【００９８】ここで、これまで説明してきた本発明の特
徴をまとめると以下のようになる。ネットワークの複数
個のノード間を接続するリンクの接続情報およびリンク
の特性を示す情報を用いて最適経路を設計して通信の経
路を設定するルーチング方式において、下記の処理を備
えたことを特徴とする。有効帯域等のリンクの特性を当
該リンクのコストに対応付ける処理、遅延等のリンクの
品質を表す特性を品質コードに対応付ける処理、品質コ
ード別にネットワークモデルを構成する処理、経路設計
要求発生時に、許容コスト以下のリンクによるネットワ
ークモデルを作成する処理、ネットワークモデルの発信
ノードから他の全ノード宛に、経路内のリンクのコスト
を最小にするように最適経路群を設計する処理、設計し
た最適経路群から特定の宛先ノードに向けた経路を抽出
する処理。

【００９９】上記の最適経路群を設計する処理におい
て、下記の処理を備えたことを特徴とする。経路設計対
象ネットワーク内のノードに対し、ノードの接続関係と
ノード間のリンクの属性を記憶する処理、経路の発信ノ
ードを指定して、各ノードの状態値を初期化する処理、
自ノードと接続するノードの状態値および接続リンクの
属性に基づいて、経時的に状態値を更新する処理、状態
値の経時的変化を観察し、変化を誘引した接続ノードを
検出する処理。

【０１００】上記のルーチング方式において、経路設計
要求発生時に、許容コスト以下のリンクによるネットワ
ークモデルを作成する処理を行わずに、最適経路群を設
計することを特徴とする。

【０１０１】上記のルーチング方式において、品質コー
ド別にネットワークモデルを構成する処理に続いて、各
ネットワークモデルを対象に、あらかじめ最適経路群を
設計しておき、経路設計要求発生時に、要求する品質コ
ードに応じた最適経路群を選択することを特徴とする。

【０１０２】ネットワークのノード間の接続情報および
リンクの特性を示すトポロジー情報をパケットに搭載し
てネットワーク内のノードに通知する方法において、下
記の処理を備えたことを特徴とする。有効帯域等のリン
クの特性を３２ビットの整数で表現する処理、遅延等の
リンクの品質を表す特性を、品質コード毎に１ビットを
割り当てて表現する処理、トポロジー情報を搭載したパ
ケットの送出間隔を、独自のパラメータを定義して制御
する処理。

【０１０３】オフィス等の一定の空間内のあらゆる場所
において有効な無線強度が得られるように、一定の空間
内に多数の無線端末装置をくまなく配置し、それらにＩ
Ｐアドレスを付与して無線回線で接続した無線ネットワ
ーク内の、各無線端末装置に装備し、無線端末装置間の
経路設計を行う通信経路設計装置において、無線端末を
ノード、直接無線パケットの送受信が可能である無線回
線をリンク、無線強度等の無線回線の属性をリンクのコ
ストとし、これらのトポロジー情報を保持するトポロジ
ー情報記録部と、トポロジー情報をパケットに搭載して
一定時間毎に他のノードに送信する通知パケット送信部
と、トポロジー情報に基き無線端末装置間の通信経路を
設計するにあたり、ネットワーク全体を模擬したネット
ワークモデルを作成し、このネットワークモデル内でコ
ストを最小にする最適経路設計を行う通信経路設定部を
備えたことを特徴とする。

【０１０４】前記通信経路設定部は、更に、ネットワー
クモデル内の各ノードに、時刻に依存して変化する二値
の状態値を割り当て、各状態値を二値のうちの第一の値
に初期化するステップ、発信ノードである自ノードに対
応するノードのみを二値のうちの第二の値とし、これを
保持するステップ、発信ノード以外のノードでは、次の
規則に従って状態値を更新するステップ、当該ノードと
隣接ノードとの間の、リンクのコストだけ前の時刻の隣
接ノードの状態値が、第二の値である隣接ノードが存在
する場合には、当該ノードの状態値は、第二の値に更新
され、それ以外の場合は、第一の値のままとするステッ
プ、状態値が第一の値から第二の値に変化したとき、そ
の原因となった隣接ノードを記憶しておき、この記憶し
た隣接ノードを、発信ノードから当該ノードへの最適経
路の、当該ノードの前のノードとするステップから構成
されることを特徴とする。

【０１０５】前記通信経路設定部は、前記通信経路設定
部の各処理の、状態値の第一の値と第二の値を電位の高
低に対応付け、リンクコストの数だけ遅延させた隣接ノ
ードの状態値の論理和をとることにより、当該ノードの
状態値を更新し、当該ノードの値が変化した場合は、そ
の原因となった隣接ノードを排他的論理和素子により検
出して、最適経路内の当該ノードの前のノードを検出し
て記憶する最適経路設計回路から構成されることを特徴
とする。

【０１０６】

【発明の効果】この発明によれば、複数の通信特性レベ
ル値を考慮して経路設計を行うことができるので、各経
路の状況を正確に把握して最適な経路設計を行うことが
でき、通信サービスの品質の向上が図れるという効果が
ある。

【０１０７】また、この発明によれば、経路設計要求に
含まれる通信特性に対する要求を考慮して経路設計を行
うことができるので、経路設計要求に則した最適な経路
設計を行うことができ、通信サービスの品質の向上が図
れるという効果がある。

【０１０８】また、この発明によれば、要求第一通信特
性レベル値に合致しない第一通信特性レベル値を無効と
する処理を省略しても適切な経路設計が可能であるた
め、経路設計要求の発生後の処理時間を短縮することが
できるという効果がある。

【０１０９】更に、この発明によれば、複数の分類第一
通信特性リンク情報の各々について経路設計を予め行っ
ておくことが可能なので、経路設計要求の発生後の処理
時間を短縮することができるという効果がある。

【０１１０】また、本発明によれば、通知パケットにお
いて、第一の通信特性レベル値を少なくとも３２ビット
以上の二進数で表すことができるため、リンクの帯域等
の広範囲の値をとる属性値も記載できるという効果があ
る。更に、第二の通信特性レベル値を対応する所定ビッ
トをセットすることで表すことができるため、単純なハ
ードウェアにより、リンクの特性レベル値を識別するこ
とができるという効果がある。

【０１１１】また、本発明によれば、通知パケットの送
信間隔について、３０分以下の任意の時間を設定するこ
とができるため、きめ細やかなトポロジー情報の更新を
実現できるという効果がある。

【０１１２】また、本発明によれば、センサーネットワ
ーク等の無線通信ネットワークにおける最適経路設計処
理の高速化を図ることができる。

【０１１３】また、本発明によれば、無線通信ネットワ
ークの最適経路設計処理をハードウェア機器により実現
することができ、このため装置の小型化、低価格化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の通信ネットワーク
図である。

【図２】この発明の実施の形態１の通信経路設定装置
の機能ブロック図である。

【図３】この発明の実施の形態１のリンクと遅延の対
応表である。

【図４】この発明の実施の形態１のトポロジー帯域表
である。

【図５】この発明の実施の形態１のトポロジー遅延表
である。

【図６】この発明の実施の形態１の有効帯域とコスト
の対応表である。

【図７】この発明の実施の形態１の遅延と遅延コード
の対応表である。

【図８】この発明の実施の形態１のトポロジーコスト
表である。

【図９】この発明の実施の形態１のトポロジー遅延コ
ード表である。

【図１０】この発明の実施の形態１のネットワークモ
デルを示す図である。

【図１１】この発明の実施の形態１のネットワークモ
デルを示す図（遅延コード４以下）である。

【図１２】この発明の実施の形態１における最適経路
設計の流れを示す図（個別の経路設計の要求に依存しな
い処理）である。

【図１３】この発明の実施の形態１における最適経路
設計の流れを示す図（個別の経路設計の要求に依存する
処理）である。

【図１４】この発明の実施の形態１のトポロジー遅延
別コスト表（遅延コード５以下）である。

【図１５】この発明の実施の形態１のトポロジー遅延
別コスト表（遅延コード４以下）である。

【図１６】この発明の実施の形態１の設計要求対応ト
ポロジーコスト表である。

【図１７】この発明の実施の形態１の状態遷移表であ
る。

【図１８】この発明の実施の形態１の状態遷移表であ
る。

【図１９】この発明の実施の形態１の水先案内平面
（遅延コード５以下のリンクによる）である。

【図２０】この発明の実施の形態１の水先案内表（遅
延コード５以下のリンクによる）である。

【図２１】この発明の実施の形態１の水先案内表（遅
延コード５以下のリンクによる）である。

【図２２】この発明の実施の形態１の最適経路設計の
手順を示すフロー図である。

【図２３】この発明の実施の形態１で、ノードＮｓか
らノードＮｄへの要求帯域Ｒの経路を抽出する手順を示
すフロー図である。

【図２４】この発明の実施の形態２の通信経路設定装
置の機能ブロック図である。

【図２５】この発明の実施の形態２の第１の例におけ
る最適経路設計の流れを示す図（個別の経路設計の要求
に依存する処理）である。

【図２６】この発明の実施の形態２の第２の例におけ
る最適経路設計の流れを示す図（個別の経路設計の要求
に依存しない処理）である。

【図２７】この発明の実施の形態２の第２の例におけ
る最適経路設計の流れを示す図（個別の経路設計の要求
に依存する処理）である。

【図２８】この発明の実施の形態２の水先案内平面
（遅延コード４以下のリンクによる）である。

【図２９】この発明の実施の形態３のＯｐａｑｕｅ型
のハローパケットのオプション部である。

【図３０】この発明の実施の形態３におけるＬＳＡの
様式である。

【図３１】従来例１の通信ネットワーク図である。

【図３２】従来例１のルーチング帯域表である。

【図３３】従来例１のルーチング進行ノード表であ
る。

【図３４】従来例１の変化ノードルーチング表であ
る。

【図３５】従来例１の最適経路設計の手順を示すフロ
ー図である。

【図３６】従来例１のノードＮｓからノードＮｄへの
要求帯域Ｒの経路を抽出する手順を示すフロー図であ
る。

【図３７】従来例２のＯＳＰＦのルータ用ＬＳＡの様
式を示す図である。

【図３８】従来例３のＯｐａｑｕｅＬＳＡのＬＳＡ
の様式を示す図である。

【図３９】従来例３の通常のＯＳＰＦのハローパケッ
トのオプション部である。

【図４０】この発明の実施の形態４の通信ネットワー
ク図である。

【図４１】この発明の実施の形態４のネットワークモ
デルを示す図である。

【図４２】この発明の実施の形態４の通信経路設定装
置の機能ブロック図である。

【図４３】通信経路設定部の構成を示す図である。

【図４４】この発明の実施の形態４の最適経路設計を
ハードウェア論理回路で実現する例である。

【図４５】この発明の実施の形態４のハードウェアに
よるボリューム回路例である。

【図４６】オフィス空間に配置するアレイサイズとアレ
イ数。

【図４７】経路計算時間評価のメッシュ型トポロジー
を示す図である。

【図４８】この発明の実施の形態４と従来例１の経路
設計時間の比較を示す図である。

【符号の説明】

１ネットワーク、２ネットワークモデル、１１ノ
ード、１２リンク、１００通信経路設定装置、１０
１要求取得部、１０２トポロジー情報記録部、１０
３第一通信特性リンク情報作成部、１０４第二通信
特性リンク情報作成部、１０５分類第一通信特性リン
ク情報作成部、１０６分類第一通信特性リンク情報選
択部、１０７第一通信特性レベル値無効部、１０８
通信経路設定部、１０９通知パケット作成部、１１０
通知パケット送信部、１１１通信経路選択部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノードと複数のリンクとを有する
ネットワークに関して、前記複数のノード間の通信経路
の設定を行う通信経路設定装置において、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第一の通信特性のレ
ベルを示す第一通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第一通信特性リン
ク情報を作成する第一通信特性リンク情報作成部と、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第二の通信特性のレ
ベルを示す第二通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第二通信特性リン
ク情報を作成する第二通信特性リンク情報作成部と、前記第一通信特性リンク情報作成部により作成された前
記第一通信特性リンク情報に含まれる第一通信特性レベ
ル値と前記第二通信特性リンク情報作成部により作成さ
れた前記第二通信特性リンク情報に含まれる第二通信特
性レベル値とを前記複数のリンクの各々のリンクについ
て関連づけ、前記第一通信特性レベル値に関連づけられ
た前記第二通信特性レベル値を用いて前記第一通信特性
リンク情報を前記第二通信特性レベル値ごとに分類し、
前記第二通信特性レベル値ごとに分類された複数の分類
第一通信特性リンク情報を作成する分類第一通信特性リ
ンク情報作成部と、前記分類第一通信特性リンク情報作成部により作成され
た前記複数の分類第一通信特性リンク情報のうち少なく
とも一つ以上の分類第一通信特性リンク情報を用いて前
記複数のノード間の前記通信経路を設定する通信経路設
定部とを有することを特徴とする通信経路設定装置。
【請求項２】前記通信経路設定装置は、更に、前記分類第一通信特性リンク情報作成部により作成され
た前記複数の分類第一通信特性リンク情報から、特定の
分類第一通信特性リンク情報を選択する分類第一通信特
性リンク情報選択部を有し、前記通信経路設定部は、前記分類第一通信特性リンク情
報選択部により選択された前記特定の分類第一通信特性
リンク情報を用いて前記複数のノード間の前記通信経路
を設定する通信経路設定部とを有することを特徴とする
請求項１に記載の通信経路設定装置。
【請求項３】前記通信経路設定装置は、更に、前記第二通信特性レベル値についての要求値である要求
第二通信特性レベル値を取得する要求取得部を有し、前記分類第一通信特性リンク情報選択部は、前記複数の
分類第一通信特性リンク情報から、前記要求取得部によ
り取得された前記要求第二通信特性レベル値に合致する
第二通信特性レベル値に基づいて分類された分類第一通
信特性リンク情報を選択することを特徴とする請求項２
に記載の通信経路設定装置。
【請求項４】前記通信経路設定装置は、更に、前記第一通信特性レベル値についての要求値である要求
第一通信特性レベル値を取得する要求取得部と、前記特定の分類第一通信特性リンク情報に含まれる前記
第一通信特性レベル値のうち前記要求取得部により取得
された前記要求第一通信特性レベル値に合致しない第一
通信特性レベル値を無効とする第一通信特性レベル値無
効部とを有し、前記経路設定部は、前記第一通信特性レベル値無効部に
より無効にされた第一通信特性レベル値を含む前記特定
の分類第一通信特性リンク情報を用いて前記複数のノー
ド間の前記通信経路を設定することを特徴とする請求項
２に記載の通信経路設定装置。
【請求項５】前記通信経路設定部は、前記分類第一通
信特性リンク情報作成部により作成された前記複数の分
類第一通信特性リンク情報の各々を用いて、前記複数の
分類第一通信特性リンク情報ごとに複数の通信経路を設
定し、前記通信経路設定装置は、更に、前記第二通信特性レベル値についての要求値である要求
第二通信特性レベル値を取得する要求取得部と、前記通信経路設定部により設定された前記複数の通信経
路から、前記要求取得部により取得された前記要求第二
通信特性レベル値に合致する第二通信特性レベル値に基
づいて分類された分類第一通信特性リンク情報を用いて
設定された通信経路を選択する通信経路選択部とを有す
ることを特徴とする請求項１に記載の通信経路設定装
置。
【請求項６】前記通信経路設定装置は、更に、前記複数のリンクの各々に設定された第一通信特性レベ
ル値と前記第二通信特性レベル値とを前記複数のノード
に通知する通知パケットであって、前記第一通信特性レ
ベル値を少なくとも３２ビット以上の二進数で表し、前
記第二通信特性レベル値の各レベル値ごとに設けられた
所定のビットをセットすることにより前記第二通信特性
レベル値を表す通知パケットを作成する通知パケット作
成部を有することを特徴とする請求項１に記載の通信経
路設定装置。
【請求項７】前記通信経路設定装置は、更に、前記通
知パケット作成部により作成された前記通知パケットを
前記複数のノードに送信する通知パケット送信部を有
し、前記通知パケット作成部は、前記通知パケット送信部に
よる前記通知パケットの送信の送信間隔を３０分以下の
任意の時間に設定することを特徴とする請求項６に記載
の通信経路設定装置。
【請求項８】複数のノードと複数のリンクとを有する
ネットワークに関して、前記複数のノード間の通信経路
の設定を行う通信経路設定方法において、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第一の通信特性のレ
ベルを示す第一通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第一通信特性リン
ク情報を作成する第一通信特性リンク情報作成ステップ
と、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第二の通信特性のレ
ベルを示す第二通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第二通信特性リン
ク情報を作成する第二通信特性リンク情報作成ステップ
と、前記第一通信特性リンク情報作成ステップにより作成さ
れた前記第一通信特性リンク情報に含まれる第一通信特
性レベル値と前記第二通信特性リンク情報作成ステップ
により作成された前記第二通信特性リンク情報に含まれ
る第二通信特性レベル値とを前記複数のリンクの各々の
リンクについて関連づけ、前記第一通信特性レベル値に
関連づけられた前記第二通信特性レベル値を用いて前記
第一通信特性リンク情報を前記第二通信特性レベル値ご
とに分類し、前記第二通信特性レベル値ごとに分類され
た複数の分類第一通信特性リンク情報を作成する分類第
一通信特性リンク情報作成ステップと、前記分類第一通信特性リンク情報作成ステップにより作
成された前記複数の分類第一通信特性リンク情報のうち
少なくとも一つ以上の分類第一通信特性リンク情報を用
いて前記複数のノード間の前記通信経路を設定する通信
経路設定ステップとを有することを特徴とする通信経路
設定方法。
【請求項９】前記通信経路設定方法は、更に、前記分類第一通信特性リンク情報作成ステップにより作
成された前記複数の分類第一通信特性リンク情報から、
特定の分類第一通信特性リンク情報を選択する分類第一
通信特性リンク情報選択ステップを有し、前記通信経路設定ステップは、前記分類第一通信特性リ
ンク情報選択ステップにより選択された前記特定の分類
第一通信特性リンク情報を用いて前記複数のノード間の
前記通信経路を設定する通信経路設定ステップとを有す
ることを特徴とする請求項８に記載の通信経路設定方
法。
【請求項１０】前記通信経路設定方法は、更に、前記第二通信特性レベル値についての要求値である要求
第二通信特性レベル値を取得する要求取得ステップを有
し、前記分類第一通信特性リンク情報選択ステップは、前記
複数の分類第一通信特性リンク情報から、前記要求取得
ステップにより取得された前記要求第二通信特性レベル
値に合致する第二通信特性レベル値に基づいて分類され
た分類第一通信特性リンク情報を選択することを特徴と
する請求項９に記載の通信経路設定方法。
【請求項１１】前記通信経路設定方法は、更に、前記第一通信特性レベル値についての要求値である要求
第一通信特性レベル値を取得する要求取得ステップと、前記特定の分類第一通信特性リンク情報に含まれる前記
第一通信特性レベル値のうち前記要求取得ステップによ
り取得された前記要求第一通信特性レベル値に合致しな
い第一通信特性レベル値を無効とする第一通信特性レベ
ル値無効ステップとを有し、前記経路設定ステップは、前記第一通信特性レベル値無
効ステップにより無効にされた第一通信特性レベル値を
含む前記特定の分類第一通信特性リンク情報を用いて前
記複数のノード間の前記通信経路を設定することを特徴
とする請求項９に記載の通信経路設定方法。
【請求項１２】前記通信経路設定ステップは、前記分
類第一通信特性リンク情報作成ステップにより作成され
た前記複数の分類第一通信特性リンク情報の各々を用い
て、前記複数の分類第一通信特性リンク情報ごとに複数
の通信経路を設定し、前記通信経路設定方法は、更に、前記第二通信特性レベル値についての要求値である要求
第二通信特性レベル値を取得する要求取得ステップと、前記通信経路設定ステップにより設定された前記複数の
通信経路から、前記要求取得ステップにより取得された
前記要求第二通信特性レベル値に合致する第二通信特性
レベル値に基づいて分類された分類第一通信特性リンク
情報を用いて設定された通信経路を選択する通信経路選
択ステップとを有することを特徴とする請求項８に記載
の通信経路設定方法。
【請求項１３】前記通信経路設定方法は、更に、前記複数のリンクの各々に設定された第一通信特性レベ
ル値と前記第二通信特性レベル値とを前記複数のノード
に通知する通知パケットであって、前記第一通信特性レ
ベル値を少なくとも３２ビット以上の二進数で表し、前
記第二通信特性レベル値の各レベル値ごとに設けられた
所定のビットをセットすることにより前記第二通信特性
レベル値を表す通知パケットを作成する通知パケット作
成ステップを有することを特徴とする請求項８に記載の
通信経路設定方法。
【請求項１４】前記通信経路設定方法は、更に、前記
通知パケット作成ステップにより作成された前記通知パ
ケットを前記複数のノードに送信する通知パケット送信
ステップを有し、前記通知パケット作成ステップは、前記通知パケット送
信ステップによる前記通知パケットの送信の送信間隔を
３０分以下の任意の時間に設定することを特徴とする請
求項１３に記載の通信経路設定方法。
【請求項１５】複数のノードと複数のリンクとを有す
るネットワークに関して、前記複数のノード間の通信経
路の設定を行う通信経路設定方法において、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第一の通信特性のレ
ベルを示す第一通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第一通信特性リン
ク情報を作成する第一通信特性リンク情報作成ステップ
と、前記複数のリンクの各々のリンクを識別するリンク識別
情報であって、前記各々のリンクの第二の通信特性のレ
ベルを示す第二通信特性レベル値が前記各々のリンクご
とに設定されたリンク識別情報である第二通信特性リン
ク情報を作成する第二通信特性リンク情報作成ステップ
と、前記第一通信特性リンク情報作成ステップにより作成さ
れた前記第一通信特性リンク情報に含まれる第一通信特
性レベル値と前記第二通信特性リンク情報作成ステップ
により作成された前記第二通信特性リンク情報に含まれ
る第二通信特性レベル値とを前記複数のリンクの各々の
リンクについて関連づけ、前記第一通信特性レベル値に
関連づけられた前記第二通信特性レベル値を用いて前記
第一通信特性リンク情報を前記第二通信特性レベル値ご
とに分類し、前記第二通信特性レベル値ごとに分類され
た複数の分類第一通信特性リンク情報を作成する分類第
一通信特性リンク情報作成ステップと、前記分類第一通信特性リンク情報作成ステップにより作
成された前記複数の分類第一通信特性リンク情報のうち
少なくとも一つ以上の分類第一通信特性リンク情報を用
いて前記複数のノード間の前記通信経路を設定する通信
経路設定ステップとを有する通信経路設定方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１６】無線通信ネットワークの複数個の無線
ノードと無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノード
の隣接関係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノー
ドと着信無線ノードの無線ノード間の経路を設定する装
置であって、以下の要素を含む、無線通信ネットワーク
の通信経路設定装置複数個の無線ノードに対し、無線ノードの隣接関係と無
線ノード間の無線リンクの属性を予め記憶する記憶部；
始点ノードである発信無線ノード及び終点ノードである
着信無線ノードを指定するノード指定部；前記発信無線
ノード及び前記着信無線ノードのいずれか一方の無線ノ
ードに対し、二値からなる状態数のうちいずれか一方の
値の状態数を設定し、その他の各無線ノードに対して、
他方の値の状態数を設定する初期化部；前記一方の無線
ノードに設定された一方の値の状態数と、前記その他の
各無線ノードに設定された他方の値の状態数とを変化さ
せずに経時的に推移させて、状態数の経時的な推移を記
録し、前記一方の無線ノードに隣接する無線ノードから順に、
前記その他の各無線ノードと各無線ノードに隣接する無
線ノードとの間の無線リンクの属性に基づいて、前記そ
の他の各無線ノードに隣接する無線ノードに対する状態
数の記録の中から無線リンクの属性に対応する一つの状
態数の記録を参照し、参照した状態数の値が前記一方の
値である場合に、前記その他の各無線ノードの状態数を
前記他方の値から前記一方の値に変化させ、前記その他の各無線ノードに設定された状態数の値を前
記他方の値から前記一方の値へ変化させる迄は前記他方
の値にて状態数を経時的に推移させて記録し、状態数を
前記他方の値から前記一方の値へ変化させた後は前記一
方の値にて状態数を経時的に推移させて記録する状態数
変化部；前記その他の各無線ノードに設定された状態数
の前記一方の値への変化を検出し、変化を誘引した隣接
無線ノードを検出する検出部；前記検出部における検出
結果に基づき、前記変化を誘引した隣接無線ノードを経
路を設定する無線ノードとして、逐次、着信無線ノード
及び発信無線ノードのうち一方の無線ノード側から他方
の無線ノード側に向かって選定する選定部。
【請求項１７】前記選定部は、以下の第１の選定部と
第２の選定部とから構成されることを特徴とする請求項
１６に記載の無線通信ネットワークの通信経路設定装置着信無線ノード及び発信無線ノードのうち一方の無線ノ
ードについて、隣接する無線ノードの状態数の前記一方
の値への変化に基づき、前記隣接する無線ノードの中か
ら、前記一方の無線ノードとの接続を設定する設定無線
ノードを選定する第１の選定部；設定無線ノードとして
選定された無線ノードについて、前記検出部による検出
結果に基づき、隣接する無線ノードの中から自無線ノー
ドとの接続を設定する無線ノードを選定することを、着
信無線ノード及び発信無線ノードのうち他方の無線ノー
ドが選定される迄、逐次遂行する第２の選定部。
【請求項１８】前記状態数変化部は、以下の状態数算
出部から構成されることを特徴とする請求項１６または
請求項１７に記載の無線通信ネットワークの通信経路設
定装置隣接無線ノードに対する無線リンク属性に基づく
時間前の状態数の値に基づき、状態数を算出する状態数
算出部。
【請求項１９】前記記憶部は、無線リンクの属性とし
て無線強度を記憶し、前記状態数変化部は、無線リンクの属性として無線強度
を用いることを特徴とする請求項１６に記載の無線通信
ネットワークの通信経路設定装置。
【請求項２０】前記状態数変化部と検出部とをハード
ウエア論理回路で実現することを特徴とする請求項１６
〜１９のいずれかに記載の無線通信ネットワークの通信
経路設定装置。
【請求項２１】前記状態数変化部と検出部は、記憶部
に記憶された各無線ノード毎に異なる無線ノードの隣接
関係と無線ノード間の無線リンク属性の利用を複数の同
一のハードウエア回路で実現することを特徴とする請求
項２０に記載の無線通信ネットワークの通信経路設定装
置。
【請求項２２】無線通信ネットワークの複数個の無線
ノードと無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノード
の隣接関係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノー
ドと着信無線ノードの無線ノード間の経路を設定する方
法であって、以下のステップを含む、無線通信ネットワ
ークの通信経路設定方法複数個の無線ノードに対し、無線ノードの隣接関係と無
線ノード間の無線リンクの属性を予め記憶する記憶ステ
ップ；始点ノードである発信無線ノード及び終点ノード
である着信無線ノードを指定するノード指定ステップ；
前記発信無線ノード及び前記着信無線ノードのいずれか
一方の無線ノードに対し、二値からなる状態数のうちい
ずれか一方の値の状態数を設定し、その他の各無線ノー
ドに対して、他方の値の状態数を設定する初期化ステッ
プ；前記一方の無線ノードに設定された一方の値の状態
数と、前記その他の各無線ノードに設定された他方の値
の状態数とを変化させずに経時的に推移させて、状態数
の経時的な推移を記録し、前記一方の無線ノードに隣接
する無線ノードから順に、前記その他の各無線ノードと
各無線ノードに隣接する無線ノードとの間の無線リンク
の属性に基づいて、前記その他の各無線ノードに隣接す
る無線ノードに対する状態数の記録の中から無線リンク
の属性に対応する一つの状態数の記録を参照し、参照し
た状態数の値が前記一方の値である場合に、前記その他
の各無線ノードの状態数を前記他方の値から前記一方の
値に変化させ、前記その他の各無線ノードに設定された
状態数の値を前記他方の値から前記一方の値へ変化させ
る迄は前記他方の値にて状態数を経時的に推移させて記
録し、状態数を前記他方の値から前記一方の値へ変化さ
せた後は前記一方の値にて状態数を経時的に推移させて
記録する状態数変化ステップ；前記その他の各無線ノー
ドに設定された状態数の前記一方の値への変化を検出
し、変化を誘引した隣接無線ノードを検出する検出ステ
ップ；前記検出ステップにおける検出結果に基づき、前
記変化を誘引した隣接無線ノードを経路を設定する無線
ノードとして、逐次、着信無線ノード及び発信無線ノー
ドのうち一方の無線ノード側から他方の無線ノード側に
向かって選定する選定ステップ。
【請求項２３】前記選定ステップは、以下の第１の選
定ステップと第２の選定ステップとから構成されること
を特徴とする請求項２２に記載の無線通信ネットワーク
の通信経路設定方法着信無線ノード及び発信無線ノードのうち一方の無線ノ
ードについて、隣接する無線ノードの状態数の前記一方
の値への変化に基づき、前記隣接する無線ノードの中か
ら、前記一方の無線ノードとの接続を設定する設定無線
ノードを選定する第１の選定ステップ；設定無線ノード
として選定された無線ノードについて、前記検出ステッ
プによる検出結果に基づき、隣接する無線ノードの中か
ら自無線ノードとの接続を設定する無線ノードを選定す
ることを、着信無線ノード及び発信無線ノードのうち他
方の無線ノードが選定される迄、逐次遂行する第２の選
定ステップ。
【請求項２４】前記状態数変化ステップは、以下の状
態数算出ステップから構成されることを特徴とする請求
項２２または請求項２３に記載の無線通信ネットワーク
の通信経路設定方法隣接無線ノードに対する無線リンク属性に基づく時間前
の状態数の値に基づき、状態数を算出する状態数算出ス
テップ。
【請求項２５】前記記憶ステップは、無線リンクの属
性として無線強度を記憶し、前記状態数変化ステップは、無線リンクの属性として無
線強度を用いることを特徴とする請求項２２に記載の無
線通信ネットワークの通信経路設定方法。
【請求項２６】無線通信ネットワークの複数個の無線
ノードと無線ノード間の無線リンクに関し、無線ノード
の隣接関係と無線リンクの属性を用いて、発信無線ノー
ドと着信無線ノードの無線ノード間の経路を設定する方
法であって、以下のステップを含む、無線通信ネットワ
ークの通信経路設定方法をコンピュータに実行させるた
めのプログラム複数個の無線ノードに対し、無線ノードの隣接関係と無
線ノード間の無線リンクの属性を予め記憶する記憶ステ
ップ；始点ノードである発信無線ノード及び終点ノード
である着信無線ノードを指定するノード指定ステップ；
前記発信無線ノード及び前記着信無線ノードのいずれか
一方の無線ノードに対し、二値からなる状態数のうちい
ずれか一方の値の状態数を設定し、その他の各無線ノー
ドに対して、他方の値の状態数を設定する初期化ステッ
プ；前記一方の無線ノードに設定された一方の値の状態
数と、前記その他の各無線ノードに設定された他方の値
の状態数とを変化させずに経時的に推移させて、状態数
の経時的な推移を記録し、前記一方の無線ノードに隣接する無線ノードから順に、
前記その他の各無線ノードと各無線ノードに隣接する無
線ノードとの間の無線リンクの属性に基づいて、前記そ
の他の各無線ノードに隣接する無線ノードに対する状態
数の記録の中から無線リンクの属性に対応する一つの状
態数の記録を参照し、参照した状態数の値が前記一方の
値である場合に、前記その他の各無線ノードの状態数を
前記他方の値から前記一方の値に変化させ、前記その他の各無線ノードに設定された状態数の値を前
記他方の値から前記一方の値へ変化させる迄は前記他方
の値にて状態数を経時的に推移させて記録し、状態数を
前記他方の値から前記一方の値へ変化させた後は前記一
方の値にて状態数を経時的に推移させて記録する状態数
変化ステップ；前記その他の各無線ノードに設定された
状態数の前記一方の値への変化を検出し、変化を誘引し
た隣接無線ノードを検出する検出ステップ；前記検出ス
テップにおける検出結果に基づき、前記変化を誘引した
隣接無線ノードを経路を設定する無線ノードとして、逐
次、着信無線ノード及び発信無線ノードのうち一方の無
線ノード側から他方の無線ノード側に向かって選定する
選定ステップ。