JP2002353974A - Wireless channel assignment system in wireless network - Google Patents

Wireless channel assignment system in wireless network

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JP2002353974A
JP2002353974A JP2001162850A JP2001162850A JP2002353974A JP 2002353974 A JP2002353974 A JP 2002353974A JP 2001162850 A JP2001162850 A JP 2001162850A JP 2001162850 A JP2001162850 A JP 2001162850A JP 2002353974 A JP2002353974 A JP 2002353974A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless channel assignment system, that optimizes number of wireless channels assigned to each wireless link by increasing/ decreasing the number depending on traffic fluctuations in a wireless network and transmission quality of each wireless link in the wireless network, where a plurality of wireless nodes are arranged in a distribution way and each wireless node sets up a wireless link among a plurality of adjacent wireless nodes. SOLUTION: In the wireless channel assignment system in the wireless network, in which a plurality of the wireless nodes are arranged distributedly and each wireless node sets up a wireless link among a plurality of adjacent wireless nodes, a radio frequency terminal RFT 2 (and link controller LIC 3) causes dynamic increase/decreases in the number of wireless channels (wireless transmission reception unit CHU) assigned to wireless links L1, L2, etc., on the basis of the supervision result of the wireless network by a link state supervisory device 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線ネットワーク
における無線チャネル割当システムに係り、特に、分散
配置された複数の無線ノード同士が無線リンクによって
接続されるMP−MP(Multipoint-to-Multipoint)型
の無線ネットワークに好適な無線チャネル割当システム
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless channel allocation system in a wireless network, and more particularly to an MP-MP (Multipoint-to-Multipoint) type in which a plurality of distributed wireless nodes are connected by wireless links. Wireless channel allocation system suitable for a wireless network.

【0002】[0002]

【従来の技術】メッシュ型無線通信システムは、無線通
信を行う複数の無線ノードを分散配置して構成され、各
無線ノードが近隣の複数の無線ノードとの間にP−P型
(Point-to-Point )の無線リンクを確立することによ
って、任意の無線ノード間において、直接もしくは複数
の無線ノードを介した通信が可能になる。メッシュ型無
線通信システムは、複数の無線ノード同士が無線リンク
によって接続されることから、従来のP−P型あるいは
P−MP型(Point-to-Multipoint)に対して、MP−
MP(Multipoint-to-Multipoint)型とも呼ばれる。
2. Description of the Related Art A mesh type wireless communication system is configured by distributing a plurality of wireless nodes for performing wireless communication, and each wireless node is located between a plurality of neighboring wireless nodes in a PP (Point-to-Point) manner. -Point) establishes a wireless link, enabling communication between any wireless nodes directly or via a plurality of wireless nodes. In a mesh-type wireless communication system, since a plurality of wireless nodes are connected by a wireless link, an MP-type is compared with a conventional PP type or P-MP type (Point-to-Multipoint).
It is also called MP (Multipoint-to-Multipoint) type.

【0003】従来、P−P型の無線リンクによってメッ
シュ型無線通信システムを構成する場合、無線ノード間
を接続する各P−P型無線リンクには、物理伝送媒体で
ある無線チャネルが固定的に割り当てられており、常に
一定の伝送帯域が提供されていた。
Conventionally, when a mesh wireless communication system is configured by PP wireless links, each PP wireless link connecting wireless nodes has a fixed wireless channel as a physical transmission medium. Assigned, and a constant transmission band was always provided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】無線を利用した通信シ
ステムでは、降雨等による無線回線品質(CNR)の変動
に伴って、無線伝送品質(伝送速度、エラーレートな
ど)の劣化や回線切断が発生し得る。一般に、無線伝送
品質変動に影響する強い降雨現象は、場所による依存性
が大きいことが指摘されている。そこで、メッシュ型無
線通信システムでは、伝送品質の劣化した無線リンクを
迂回してトラヒックを疎通することが可能である。
In a communication system using wireless communication, deterioration of wireless transmission quality (transmission speed, error rate, etc.) and disconnection of a line occur due to a change in wireless channel quality (CNR) due to rainfall or the like. I can do it. In general, it is pointed out that a strong rainfall phenomenon that affects wireless transmission quality fluctuation largely depends on a place. Therefore, in the mesh-type wireless communication system, it is possible to bypass the wireless link of which transmission quality has been degraded and pass traffic.

【0005】しかしながら、従来のメッシュ型無線通信
システムでは、各無線リンクに対して無線チャネルが固
定的に割り当てられていた。このため、各無線リンクに
おける伝送品質の変動によって発生する迂回トラヒック
に対して無線リンク帯域を有効に割り当てることが不可
能であり、迂回トラヒックが通過する無線リンクが過負
荷となり得る。
[0005] However, in the conventional mesh-type radio communication system, a radio channel is fixedly allocated to each radio link. For this reason, it is impossible to effectively allocate the radio link band to the detour traffic generated due to the fluctuation of the transmission quality in each radio link, and the radio link through which the detour traffic passes may be overloaded.

【0006】また、現在主流となっているインターネッ
トをはじめとするデータ通信においては、無線ノード間
でのトラヒック需要の偏在性から、無線リンク上のトラ
ヒック需要が無線リンク毎に異なり、またこれが時間と
共に変動することが考えられる。
In data communication such as the Internet, which is currently the mainstream, traffic demands on wireless links differ from one wireless link to another due to uneven distribution of traffic demand between wireless nodes. May fluctuate.

【0007】このようなトラヒック需要の時間的な変動
に対しても、従来のメッシュ型無線通信システムでは無
線リンク帯域を有効に利用することが不可能であった。
このため、各無線リンク毎の最大トラヒック需要を元に
無線リンク帯域を設計した場合には、トラヒックが少な
い時間帯に容量が過剰となる。また、平均的なトラヒッ
ク需要に基づいて無線リンク帯域を設計した場合には、
トラヒックが多い時間帯に過負荷が発生する。
[0007] Even with such temporal fluctuations in traffic demand, it has been impossible for a conventional mesh-type wireless communication system to effectively use a wireless link band.
For this reason, when the radio link band is designed based on the maximum traffic demand for each radio link, the capacity becomes excessive during a time period when traffic is small. Also, if the radio link bandwidth is designed based on the average traffic demand,
Overload occurs during periods of heavy traffic.

【0008】本発明の目的は、上記した従来技術の課題
を解決し、複数の無線ノードが分散配置され、各無線ノ
ードが近隣の複数の無線ノードとの間に無線リンクを確
立する無線ネットワークにおいて、各無線リンクに割り
当てる無線チャネル数を、ネットワークのトラヒック変
動に応じて最適化することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a wireless network in which a plurality of wireless nodes are distributed and each wireless node establishes a wireless link with a plurality of neighboring wireless nodes. Another object of the present invention is to optimize the number of radio channels allocated to each radio link in accordance with network traffic fluctuation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、複数の無線ノードが分散配置され、
各無線ノードが自ノードと他ノードとの間に無線チャネ
ルを割り当てて無線リンクを確立する無線ネットワーク
における無線チャネル割当システムにおいて、各無線リ
ンクに割り当てる無線チャネル数が可変であることを特
徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a wireless communication system in which a plurality of wireless nodes are distributed and arranged.
In a wireless channel assignment system in a wireless network in which each wireless node assigns a wireless channel between its own node and another node to establish a wireless link, the number of wireless channels assigned to each wireless link is variable.

【0010】上記した特徴によれば、各無線リンクに割
り当てる無線チャネル数を、ネットワーク上のトラヒッ
クや各リンクの伝送品質に応じて任意に可変できるの
で、各無線リンクの伝送帯域を最適化できる。
According to the above feature, the number of radio channels allocated to each radio link can be arbitrarily changed according to the traffic on the network and the transmission quality of each link, so that the transmission band of each radio link can be optimized.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図1は、本発明が
適用される無線ネットワークの構成を示した図であり、
ここでは、複数の固定無線ノードNが1ないし4km程度
の間隔で分散配置されて相互に無線リンクLを確立する
無線メッシュ網を例にして説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless network to which the present invention is applied.
Here, a wireless mesh network in which a plurality of fixed wireless nodes N are dispersedly arranged at intervals of about 1 to 4 km and wireless links L are mutually established will be described as an example.

【0012】図2は、前記無線メッシュ網の一部を抜き
出して示した図であり、無線ノードNに着目すると、こ
れに隣接して無線ノードN1、N2、N3、N4が配置
されている。無線ノードNには各無線ノードN1、N
2、N3、N4に向けて、パラボラアンテナ等の指向性
の鋭いアンテナAT1、AT2、AT3、AT4がそれ
ぞれ設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing a part of the wireless mesh network extracted. When attention is paid to a wireless node N, wireless nodes N1, N2, N3 and N4 are arranged adjacent thereto. The wireless node N has wireless nodes N1, N
Antennas AT1, AT2, AT3, and AT4 having sharp directivity such as a parabolic antenna are provided for 2, N3, and N4, respectively.

【0013】無線ノードNの各アンテナAT1、AT
2、AT3、AT4は、隣接する各無線ノードN1、N
2、N3、N4のそれぞれに設けられたアンテナと対向
し、それぞれ無線リンクL1、L2、L3、L4を確立
する。
Each of the antennas AT1, AT of the radio node N
2, AT3 and AT4 are adjacent wireless nodes N1, N
2, N3, and N4, respectively, and establish wireless links L1, L2, L3, and L4, respectively.

【0014】図3は、各無線ノードNに搭載される無線
通信システムの主要部の構成を示したブロック図であ
り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表してい
る。本実施形態では、各無線ノードが同等の構成を有す
る。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of a radio communication system mounted on each radio node N. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. In the present embodiment, each wireless node has an equivalent configuration.

【0015】無線送受信装置1は、複数の無線送受信ユ
ニットCHU(CHU1〜CHUn)を含み、各無線送
受信ユニットCHUが1つの無線チャネルを制御する。
無線帯域装置RFT2は、自ノードの全ての無線リンク
(本実施形態では、4つの無線リンクL1〜L4)のそ
れぞれに、前記無線送受信ユニットCHUを、後述する
リンク状態監視装置5からの指示に応答した個数だけ動
的に割り当てる。図4は、前記無線帯域装置RFT2の
機能ブロック図であり、各無線リンクL1〜L4に対し
て、ゼロ、一つまたは複数個のCHUを割り当てる。
The wireless transmitting / receiving device 1 includes a plurality of wireless transmitting / receiving units CHU (CHU1 to CHUn), and each wireless transmitting / receiving unit CHU controls one wireless channel.
The wireless band device RFT2 responds to the instruction from the link state monitoring device 5 described below to the wireless transmission / reception unit CHU for each of the wireless links (the four wireless links L1 to L4 in this embodiment) of the own node. Dynamically allocate as many as you have. FIG. 4 is a functional block diagram of the radio band apparatus RFT2. Zero, one, or a plurality of CHUs are assigned to each of the radio links L1 to L4.

【0016】リンク制御装置LIC3は、リンク状態監
視装置5からの指示に応答して、各無線リンクL1〜L
4と各CHUとの関連付け、および各CHUへのトラヒ
ックの分配制御を動的に行う。経路制御装置RTC4
は、各無線リンクL1〜L4のトラヒック量を計測して
リンク状態監視装置5へ通知すると共に、リンク状態監
視装置5からの指示に応答して、自ノードの端末が送受
信するトラヒック、および自ノードを経由するトラヒッ
クの転送経路を制御する。
The link control device LIC3 responds to an instruction from the link state monitoring device 5 to transmit the wireless links L1 to L1.
4 is dynamically associated with each CHU and traffic distribution control to each CHU is performed dynamically. Route control device RTC4
Measures the amount of traffic on each of the wireless links L1 to L4 and notifies the link state monitoring device 5, and in response to an instruction from the link state monitoring device 5, the traffic transmitted and received by the terminal of the own node and the own node To control the traffic transfer route via

【0017】このような構成において、当該ノードNを
中継するトラヒックのうち、無線リンクL1から入力さ
れて無線リンクL2から出力されるトラヒックに着目す
ると、入力アンテナAT1で検知されたデータは、予め
当該無線リンクL1に割り当てられているCHU(本実
施形態では、例えばCHU1)へRFT2により振り分
けられる。当該無線リンクL1に複数のCHUが割り当
てられている場合には、いずれかのCHUに対して振り
分けられる。
In such a configuration, focusing on traffic input from the radio link L1 and output from the radio link L2 among the traffic relaying the node N, the data detected by the input antenna AT1 is determined in advance. RFT2 is assigned to the CHU (for example, CHU1 in the present embodiment) assigned to the wireless link L1. When a plurality of CHUs are assigned to the radio link L1, the channel is allocated to any one of the CHUs.

【0018】データを振り分けられたCHU1はこれを
受信してLIC3へ転送する。LIC3には、無線リン
クL1〜L4とCHU(CHU1〜CHUn)との関係
が予めリンク状態監視装置5から通知されている。LI
C3は、前記CHU1から転送されたデータを、その無
線リンク(本実施形態では、無線リンクL1)に予め割
り当てられている経路S1からRTC4へ転送する。
The CHU 1 to which the data has been distributed receives this and transfers it to the LIC 3. The link state monitoring device 5 notifies the LIC 3 of the relationship between the wireless links L1 to L4 and the CHUs (CHU1 to CHUn) in advance. LI
The C3 transfers the data transferred from the CHU1 to the RTC4 from the route S1 previously allocated to the wireless link (the wireless link L1 in this embodiment).

【0019】RTC4は、受信データの宛先を認識し、
これを出力リンク(本実施形態では、無線リンクL2)
に対応した経路S2からLIC3へ転送する。LIC3
は、無線リンクL2に対して予め割り当てられているC
HU(本実施形態では、例えばCHU3)を認識し、こ
のCHU3に対してデータを引き渡す。CHU3が受信
データを受け取って送信すると、RFT2は、予めCH
U3が割り当てられている無線リンクL2のアンテナA
T2に対してデータを振り分ける。
The RTC 4 recognizes the destination of the received data,
This is output to the output link (the wireless link L2 in this embodiment).
Is transferred to the LIC3 from the path S2 corresponding to. LIC3
Is C assigned to the radio link L2 in advance.
The HU (in this embodiment, for example, CHU3) is recognized, and data is delivered to this CHU3. When the CHU 3 receives and transmits the received data, the RFT 2
Antenna A of wireless link L2 to which U3 is assigned
Data is distributed to T2.

【0020】一方、自ノードの端末から他ノード宛てに
送出されたデータも、RTC4において、当該宛先に対
応した無線リンク(本実施形態では、例えば無線リンク
L3)が判別される。RTC4は、無線リンクL3に対
応した経路S3からデータをLIC3へ転送する。LI
C3は、無線リンクL3に割り当てられているCHU
(本実施形態では、例えばCHU5)を認識し、このC
HU5に対してデータを引き渡す。CHU5がデータを
受け取って送信すると、RFT2は、予めCHU5が割
り当てられている無線リンクL3のアンテナAT3に対
してデータを振り分ける。
On the other hand, in the data transmitted from the terminal of the own node to the other node, the wireless link (for example, the wireless link L3 in the present embodiment) corresponding to the destination is determined by the RTC 4. The RTC 4 transfers data from the route S3 corresponding to the wireless link L3 to the LIC 3. LI
C3 is the CHU assigned to the radio link L3
(In the present embodiment, for example, CHU5),
Deliver the data to HU5. When the CHU 5 receives and transmits the data, the RFT 2 distributes the data to the antenna AT3 of the wireless link L3 to which the CHU 5 is assigned in advance.

【0021】これと平行して、前記RTC4は、各無線
リンクL1〜L4のトラヒックを検出してリンク状態監
視装置5へ通知する。リンク状態監視装置5は各無線リ
ンクのトラヒック量を定期的に監視し、トラヒック量の
多い無線リンクに対して、より多くの無線チャネル(す
なわち、無線送受信ユニットCHU)が割り当てられる
ように、あるいは伝送品質の高い無線リンクに対して、
より多くの無線チャネルが割り当てられるように、無線
リンクL1〜L4と各CHUとの対応関係をRFT2お
よびLIC3へ通知する。RFT2およびLIC3は、
前記通知に応答して、各無線リンクL1〜L4に割り当
てられている無線チャネル数を動的に増減させる。
In parallel with this, the RTC 4 detects traffic on each of the radio links L1 to L4 and notifies the link status monitoring device 5. The link state monitoring device 5 periodically monitors the traffic volume of each radio link, and allocates or transmits more radio channels (that is, radio transmission / reception units CHU) to radio links having a large traffic volume. For high quality wireless links,
The RFT 2 and the LIC 3 are notified of the correspondence between the wireless links L1 to L4 and each CHU so that more wireless channels are allocated. RFT2 and LIC3 are:
In response to the notification, the number of wireless channels assigned to each of the wireless links L1 to L4 is dynamically increased or decreased.

【0022】このように、本実施形態によれば、各無線
リンクの状態に応じて、それぞれに割り当てる無線チャ
ネル数(無線送受信ユニットCHU数)を動的に増減さ
せることができる。換言すれば、本実施形態によれば、
各無線リンクの状態に応じて、それぞれに割り当てる伝
送帯域を動的に増減させることができる。したがって、
一部のリンクの通信品質が降雨減衰等により一時的に悪
化し、他のリンクのトラヒックが変動しても、各リンク
に割り当てる伝送帯域を常に最適化できる。
As described above, according to the present embodiment, the number of radio channels (the number of radio transmission / reception units CHU) assigned to each radio link can be dynamically increased or decreased according to the status of each radio link. In other words, according to the present embodiment,
According to the state of each wireless link, the transmission band assigned to each can be dynamically increased or decreased. Therefore,
Even if the communication quality of some links temporarily deteriorates due to rain attenuation or the like, and the traffic of other links fluctuates, the transmission bandwidth allocated to each link can always be optimized.

【0023】ところで、例えばトラヒック量の多い無線
リンクに、そのトラヒック量に見合った数のCHUを割
り当てて伝送帯域を広げても、その後段のリンク帯域が
狭ければ帯域に見合った通信速度が得られない。また、
隣接するノード同士は、共有するリンクに同数のCHU
を割り当てる必要があるため、各ノードが自身の各無線
リンクに対して自律的にCHUを割り当ててしまうと不
整合が生じ得る。
By the way, for example, even if the number of CHUs corresponding to the traffic volume is allocated to a radio link having a large traffic volume and the transmission band is widened, a communication speed corresponding to the band can be obtained if the subsequent link band is narrow. I can't. Also,
Adjacent nodes share the same number of CHUs on the shared link.
Therefore, inconsistency may occur if each node autonomously assigns a CHU to its own radio link.

【0024】そこで、本実施形態では各ノードがネット
ワーク全体の各リンクの帯域を把握し、各ノードが保有
するCHUの数の範囲内で、トラヒック需要や無線伝送
品質などのネットワークパラメータに応じて、各無線リ
ンクに割り当てる帯域を制御する。
Therefore, in the present embodiment, each node grasps the bandwidth of each link of the entire network, and within the range of the number of CHUs held by each node, according to network parameters such as traffic demand and radio transmission quality. Controls the bandwidth allocated to each wireless link.

【0025】このような無線リンク帯域制御を行うため
に、本実施形態では、 メッシュ型無線通信システム構
成(無線ノード、無線リンク構成、各無線ノードの無線
送受信装置:CHU数)、各無線ノード間のトラヒック
情報、各無線リンクの伝送品質情報(各無線リンクにお
ける1無線チャネル当りの最大伝送容量)に基づいて、
各ノードのリンク状態監視装置5が、自ノードの各無線
リンクに割り当てる無線チャネル数を最適化する。
In order to perform such radio link band control, in this embodiment, a mesh type radio communication system configuration (radio node, radio link configuration, radio transmission / reception device of each radio node: CHU number), , And transmission quality information of each radio link (maximum transmission capacity per radio channel in each radio link),
The link state monitoring device 5 of each node optimizes the number of wireless channels allocated to each wireless link of the own node.

【0026】以下、本実施形態における無線チャネル数
の最適化方法を、線形計画問題の解法を利用した例につ
いて説明する。なお、以下の各関数式で用いられる各添
字の定義は次の通りである。 (1)添字i,j いずれもノードIDであり、i,jは隣接ノードである。 (2)添字k 始点ノード(S)と終点ノード(N)との組(SDペ
ア)を定義するID(k=1,2,...,K)である。但し、各
SDペアkでは、skを始点ノード、dkを終点ノードとす
る。 (3)パラメータAi ノードiを始点とするリンクの終点ノードjの集合(隣接
ノード)であり、各ノードが既知のルーティングプロト
コルを実行して得られたネットワークトポロジに基づい
て認識される。 (4)パラメータBi ノードiを終点とするリンクの始点ノードj(隣接ノー
ド)の集合であり、前記パラメータAiと同様にネット
ワークトポロジに基づいて認識される。 (5)パラメータMi ノードiで使用可能な総チャネル数(前記CHUの数)
であり、各ノードごとに予め登録されている。 (6)パラメータDk SDペアk(エンドエンド)のトラフィック量であり、
前記RTC4が過去の測定値に基づいて決定する。 (7)パラメータCij ノードi〜ノードj間リンクの回線あるいは伝送品質によ
って定まる無線チャネル当たりの最大伝送速度であり、
無線送受信ユニットCHUから通知される。 (8)決定変数Si,j ノードi〜ノードj間の各リンクで使用すべき無線チャネ
ル数である。
Hereinafter, an example of the method of optimizing the number of wireless channels in the present embodiment using a solution to a linear programming problem will be described. The definition of each subscript used in each of the following functional expressions is as follows. (1) Subscripts i and j are both node IDs, and i and j are adjacent nodes. (2) Subscript k This is an ID (k = 1, 2,..., K) that defines a set (SD pair) of a start node (S) and an end node (N). However, in each SD pair k, sk is a start node and dk is an end node. (3) Parameter Ai A set of end nodes j of links starting from node i (adjacent nodes). Each node is recognized based on a network topology obtained by executing a known routing protocol. (4) Parameter Bi A set of start nodes j (adjacent nodes) of links ending with node i, which are recognized based on the network topology in the same manner as the parameters Ai. (5) Parameter Mi Total number of channels available at node i (number of the CHUs)
Is registered in advance for each node. (6) Parameter Dk is the traffic volume of SD pair k (end-to-end),
The RTC 4 determines based on past measurements. (7) Parameter Cij is the maximum transmission rate per radio channel determined by the line or transmission quality of the link between node i and node j,
This is notified from the wireless transmission / reception unit CHU. (8) Decision variable Si, j This is the number of radio channels to be used on each link between node i and node j.

【0027】ここで、ネットワーク上の全てのSDペア
に対してネットワークが収容するトラヒック量は、各無
線リンク(i,j)で使用すべき無線チャネル数Si,j、各
無線リンク上に収容されるSDペア毎のトラヒック量X
(k)ijをパラメータとすれば、次の目的関数として表さ
れる。
Here, the traffic volume accommodated in the network for all SD pairs on the network is the number of radio channels Si, j to be used in each radio link (i, j) and the traffic volume accommodated in each radio link. Traffic volume X for each SD pair
If (k) ij is a parameter, it is expressed as the following objective function.

【0028】 上式において、X(k)skjは、SDペアkの始点ノードsk
から隣接ノードjに流れるトラヒック量を表す。したが
って、これを全ての隣接ノードj(j∈Ask)について
求め、かつ全てのSDペアkについて繰り返して総和を
求めれば、全てのSDペアに対してネットワークが収容
するトラヒック(ネットワークのキャパシティ)とな
る。そして、本実施形態では前記リンク状態監視装置5
により、上記目的関数が最大値を示すときの無線チャネ
ル数Si,jが求められ、これに基づいて、各ノードが自
身の各無線リンクに最適な無線チャネルを割り当てる。
本実施形態では、この目的関数を、以下の5つの条件式
(1)から(5)を解くことによって求めている。
[0028] In the above equation, X (k) skj is the starting node sk of the SD pair k.
Represents the amount of traffic flowing from the node to the adjacent node j. Therefore, if this is obtained for all adjacent nodes j (j∈Ask) and repeated for all SD pairs k to obtain the sum, the traffic (capacity of the network) accommodated by the network for all SD pairs is obtained. Become. In the present embodiment, the link status monitoring device 5
Thus, the number of wireless channels Si, j when the objective function indicates the maximum value is obtained. Based on this, each node allocates an optimal wireless channel to its own wireless link.
In the present embodiment, this objective function is represented by the following five conditional expressions
It is found by solving (1) to (5).

【0029】 上式(1)では、左辺はSDペアkの始点ノードから全隣接
ノードj(j∈Ask)に流れるトラヒック量、すなわち
SDペアkについてネットワークに収容されるトラヒッ
クを表す。したがって、上式(1)は、あるノードskを始
点するリンクから、すべての終点ノードj(j∈Ask)
に至るリンクのトラヒック量の和が、指定されたトラヒ
ック量Dk(過去の測定値による)を超えてはならない
という条件を表す。
[0029] In the above equation (1), the left side represents the amount of traffic flowing from the start node of the SD pair k to all adjacent nodes j (j∈Ask), that is, the traffic accommodated in the network for the SD pair k. Therefore, the above equation (1) indicates that, from a link starting at a certain node sk, all end nodes j (j∈Ask)
Represents a condition that the sum of the traffic amounts of the links leading to the above must not exceed the designated traffic amount Dk (based on past measured values).

【0030】 上式(2)は、あるSDペアkに関して、ノードiから流れ
るトラヒック量とノードiに流れるトラヒックの総和が
等しいという条件を表す。
[0030] The above equation (2) represents a condition that, for a certain SD pair k, the amount of traffic flowing from the node i is equal to the sum of the traffic flowing to the node i.

【0031】 上式(3)は、各無線リンクを流れるトラヒック量がマイ
ナスにならないという条件を表す。
[0031] The above equation (3) represents a condition that the traffic volume flowing through each wireless link does not become negative.

【0032】 上式(4)は、あるリンクの上り下りで流れるトラヒック
の総和は、割り当てられた無線チャネル数×最大転送速
度(=使用可能なリンクの最大伝送容量)を超えないと
いう条件を表す。
[0032] The above equation (4) represents a condition that the sum of the traffic flowing in the uplink and the downlink of a certain link does not exceed the number of allocated radio channels × the maximum transfer rate (= the maximum transmission capacity of the usable link).

【0033】 上式(5)の左辺は、ノードiにおいて、隣接ノードjとの
間に割り当てられるチャネル数を表すので、あるノード
iと当該ノードiに隣接するすべての隣接ノード間で使用
するチャネル数の総和がノードiで使用可能な総チャネ
ル数を超えないという条件を表す。
[0033] Since the left side of the above equation (5) represents the number of channels allocated to the adjacent node j at the node i, a certain node
This represents a condition that the sum of the number of channels used between i and all adjacent nodes adjacent to the node i does not exceed the total number of channels available at the node i.

【0034】各ノードのリンク状態監視装置5は、以上
の各式を線形計画問題として解いて前記目的関数Si,j
を求めると、この目的関数Si,jに基づいて各無線リン
クに割り当てる無線チャネル数を決定して前記RFT2
およびLIC3へ通知する。RFT2およびLIC3
は、リンク状態監視装置5から前記通知を受け取ると、
これに応答して、各無線リンクに割り当てる無線チャネ
ル数を動的に増減させる。
The link state monitoring device 5 of each node solves each of the above equations as a linear programming problem and solves the objective function Si, j.
Is calculated, the number of radio channels to be allocated to each radio link is determined based on the objective function Si, j, and the RFT2
And LIC3. RFT2 and LIC3
Receives the notification from the link state monitoring device 5,
In response, the number of radio channels allocated to each radio link is dynamically increased or decreased.

【0035】本実施形態によれば、各ノードが自身の各
無線リンクに割り当てるCHU数すなわち無線帯域を、
ネットワーク上の他のノードや無線リンクの状態を考慮
して動的に増減させるので、ネットワーク上の各無線リ
ンクに対して無線帯域を効率よく割り当てられるように
なる。
According to the present embodiment, the number of CHUs that each node allocates to its own radio link, that is, the radio band,
Since the number is dynamically increased and decreased in consideration of the state of other nodes and wireless links on the network, a wireless band can be efficiently allocated to each wireless link on the network.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1)各無線リンクに対して割り当てる無線チャネル数を
動的に増減させることができるので、各無線リンクに対
して任意の伝送帯域を割り当てられる。 (2) 各無線リンクに割り当てる無線チャネル数を、各リ
ンクの伝送品質やネットワークのトラヒックに応じて増
減させるようにしたので、各リンクに割り当てる帯域を
最適化できる。 (3)一部のリンクの通信品質が降雨減衰等により一時的
に悪化し、他のリンクのトラヒックが変動すると、トラ
ヒックの変動に応答して各リンクに割り当てられる無線
チャネル数が増減されるので、各リンクに割り当てられ
る伝送帯域が常に最適化される。 (4)全てのSDペアについて収容されるトラヒック量の
総和が最大となるように、各無線リンクに割り当てられ
る無線チャネル数を決定するので、ネットワーク全体で
無線チャネルの有効利用が可能になる。
According to the present invention, the following effects are achieved. (1) Since the number of radio channels assigned to each radio link can be dynamically increased or decreased, an arbitrary transmission band can be assigned to each radio link. (2) Since the number of radio channels allocated to each radio link is increased or decreased according to the transmission quality of each link or the traffic of the network, the bandwidth allocated to each link can be optimized. (3) If the communication quality of some links temporarily deteriorates due to rainfall attenuation and the traffic of other links fluctuates, the number of radio channels allocated to each link increases or decreases in response to traffic fluctuations. The transmission band allocated to each link is always optimized. (4) Since the number of wireless channels allocated to each wireless link is determined so that the total amount of traffic accommodated for all SD pairs is maximized, wireless channels can be effectively used in the entire network.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明が適用される無線ネットワークの構成
を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless network to which the present invention is applied.

【図2】 図1の無線メッシュ網の一部を抜き出して示
した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a part of the wireless mesh network of FIG.

【図3】 無線ノードの構成を示したブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless node.

【図4】 無線帯域装置RFT2の機能ブロック図であ
る。
FIG. 4 is a functional block diagram of a radio band device RFT2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…無線送受信装置,2…無線帯域装置RFT,3…リ
ンク制御装置LIC,4…経路制御装置RTC,5…リ
ンク状態監視装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless transmission / reception apparatus, 2 ... Wireless band apparatus RFT, 3 ... Link control apparatus LIC, 4 ... Route control apparatus RTC, 5 ... Link state monitoring apparatus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 難波 忍 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 (72)発明者 野本 真一 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 Fターム(参考) 5K033 AA01 CA12 CB06 DA17 5K067 AA11 BB21 DD51 EE63  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Shinobu Namba 2-1-1-15 Ohara, Kamifukuoka-shi, Saitama Inside KDDI Laboratory Co., Ltd. (72) Shinichi Nomoto 2-1-1 Ohara, Kamifukuoka-shi, Saitama No. 15 F-term in KDI Research Institute (reference) 5K033 AA01 CA12 CB06 DA17 5K067 AA11 BB21 DD51 EE63

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の無線ノードが分散配置され、各無
線ノードが自ノードと他ノードとの間に無線チャネルを
割り当てて無線リンクを確立する無線ネットワークにお
ける無線チャネル割当システムにおいて、 各無線リンクに対して割り当てる無線チャネル数が可変
であることを特徴とする無線ネットワークにおける無線
チャネル割当システム。
1. A wireless channel allocation system in a wireless network in which a plurality of wireless nodes are distributed and allocated, and each wireless node allocates a wireless channel between the own node and another node to establish a wireless link. A wireless channel assignment system in a wireless network, wherein the number of assigned wireless channels is variable.
【請求項2】 各無線リンクに対して割り当てる無線チ
ャネル数を、ネットワークの所定のパラメータに応じて
動的に増減させることを特徴とする請求項1に記載の無
線ネットワークにおける無線チャネル割当システム。
2. The wireless channel assignment system according to claim 1, wherein the number of wireless channels assigned to each wireless link is dynamically increased or decreased according to a predetermined parameter of the network.
【請求項3】 前記所定のパラメータは、各無線リンク
の伝送品質および無線ネットワークのトラヒック変動の
少なくとも一方であることを特徴とする請求項2に記載
の無線ネットワークにおける無線チャネル割当システ
ム。
3. The wireless channel assignment system according to claim 2, wherein the predetermined parameter is at least one of transmission quality of each wireless link and traffic fluctuation of the wireless network.
【請求項4】 無線ネットワーク内の各SDペア(始点
ノードと終点ノードとの組)間に流れるトラヒック量の
総和が最大となるように、各無線リンクに割り当てられ
る無線チャネル数を決定することを特徴とする請求項2
または3に記載の無線ネットワークにおける無線チャネ
ル割当システム。
4. Determining the number of radio channels allocated to each radio link so that the total amount of traffic flowing between each SD pair (a pair of a source node and a destination node) in the radio network is maximized. Claim 2
Or a wireless channel assignment system in the wireless network according to 3.
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