JP2003188887A - マルチホップ無線ルーティング方法 - Google Patents
マルチホップ無線ルーティング方法Info
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Abstract
伝送効率を向上させる。 【解決手段】 本発明にかかるマルチホップ無線ルーテ
ィング方法では、自局との通信安定度が所定レベル以上
の第1Hop局が複数ある場合(ステップS25)、そ
れら複数の第1Hop局のうち、それとの通信安定度が
所定レベルより高い第2Hop局数の最も多いものを無
線中継局とする(ステップS26)。転送可能先の数に
加えて転送可能先との通信安定度に基づいて無線中継局
を選択することで、再接続や情報の再伝送に伴う帯域消
費が抑制され、情報伝送効率がさらに向上する。
Description
ネットワークに関し、特に、ルーティングのための無線
中継局を選択する方法に関する。
無線局に中継機能を持たせ、直接通信できない複数の無
線局の間に存在する無線局を無線中継局として用いるこ
とで、それら直接通信できない無線局間の通信を実現す
るネットワークである。これを図4を参照して説明する
と、無線局Aの通信エリアAa内には無線局B,Cが存
在しており、無線局Aは無線局B,Cとは直接通信でき
る。一方、無線局Dは無線局AのエリアAa内に存在し
ないため、無線局Aは無線局Dとは直接通信することが
できない。しかしながら、無線局Dは無線局Bの通信エ
リアAb内にあるから、無線局Bを中継局とすること
で、無線局Aは無線局Dとの通信が可能となる。このよ
うなマルチホップ無線ネットワークは、例えば、無線L
AN(LocalArea Network)などに適用可能である。
ーティングのプロトコルの一つに、テーブル駆動型(Ta
ble-Driven)プロトコルがある。このプロトコルでは、
各無線局が予め経路情報テーブルを有するため、高速な
接続が可能である。
るOLSR(Optimized Link StateRouting)では、多
数の無線局に向けて共通の情報を伝送する場合、無線中
継局として利用可能な複数の無線局のうち、通信可能な
無線局数の多い無線局を、無線中継局として選択する。
このように、一つの情報をより多数の無線局に転送する
ことで、情報伝送のための帯域消費が必要最小限度に抑
制され、情報伝送効率の向上が図られている。
SRでは、無線中継局とその情報転送先の無線局との間
の通信安定度が低い場合には、再接続や情報の再伝送な
どが必要となり、情報伝送にかかる帯域消費が却って増
大してしまうという問題があった。
ップ無線ネットワークにおけるルーティング方法は、無
線発信局の通信エリア内にあるエリア内無線局と他の無
線局との間の通信安定度を示す情報を取得するステップ
と、上記通信安定度に基づいて、上記エリア内無線局の
中から上記無線中継局を選択するステップと、を備え
る。
法では、無線中継局の候補となる無線局とその情報転送
先の無線局との間の通信安定度に基づいて無線中継局が
選択されるから、それらの間における再接続や情報の再
伝送が抑制され、それに伴う帯域消費の増大が抑制され
る。
法における上記無線中継局を選択するステップでは、所
定レベルより高い通信安定度でエリア内無線局が通信可
能な上記他の無線局の数に基づいて、無線中継局が選択
されるのが好適である。
局に良好な通信状態で転送することができ、帯域消費を
必要最小限度に抑制することができる。
参照して説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる
マルチホップ無線ネットワークの無線局10のブロック
図、また図2は、各無線局10が備える経路情報の一例
を示す図である。
定の情報を発信する無線発信局としての機能、無線発信
局からの情報を受信する無線受信局としての機能、およ
び、無線発信局とその無線発信局の通信エリア内に無い
無線受信局との間で伝送される情報を中継する無線中継
局としての機能を有する。このうちどの局として機能す
るかは、無線局10の演算処理部12の受け取った制御
情報(例えば受信したパケットのヘッダに含まれる無線
中継局あるいは無線受信局のアドレスを示す情報等)に
より決定される。
るとともに、上記局機能の選択処理やルーティング処
理、ベースバンド信号の生成/取得処理などを行う演算
処理部(例えばCPU等)12と、他の無線局あるいは
APとの間の通信のための処理(例えば変調/復調、増
幅、フィルタリング、A/D変換、D/A変換等)を行
う無線通信部14と、演算処理にかかる各種情報を記憶
する記憶部(例えばRAM、ROM、ハードディスク
等)16と、情報の送信周期/受信周期を計測するため
の周期タイマ18と、他の無線局との通信を行うための
アンテナ20と、を備える。
合、演算処理部12は、受信した情報が無線通信部14
から転送先(すなわち無線受信局)に向けて転送される
よう、各部を制御する。この場合、演算処理部12自身
もその情報を取得し、無線中継局においてその情報に基
づいた各種処理が実行されるよう構成することができ
る。
からの入力操作などに基づいて情報送信要求を示す制御
情報を取得した場合、無線局10を無線発信局として機
能させる処理を行う。より具体的には、情報の伝送経路
を決定するルーティング処理や、伝送する情報のベース
バンド信号を生成する処理等を行う。
6に記憶される経路情報に基づいて行われる。ここで図
2を参照して経路情報の一例について説明する。経路情
報には、(a)自局と直接通信可能な自局の通信エリア
内にあるエリア内無線局(以下、ある無線局と直接通信
可能な無線局をその無線局の第1Hop局と称する)を
示す情報、(b)自局とその第1Hop局との通信安定
度を示す情報、(c)自局の第1Hop局と直接通信可
能な他の無線局(以下、ある無線局と無線中継局を一つ
介して通信可能な無線局をその無線局の第2Hop局と
称する)を示す情報、および(d)自局の第1Hop局
と自局の第2Hop局との通信安定度を示す情報を含
む。
op局から受信した情報に基づいて取得する。本実施形
態にかかるマルチホップ無線ネットワークに属する各無
線局10は、経路情報を生成するための情報(例えばパ
ケット情報;以下このパケット情報をHelloパケッ
トと称する)を共通の通信チャネルで送信するように構
成されている。Helloパケットは、発信元の無線局
を識別可能な情報(例えば無線局のアドレス)を含む。
このため、演算処理部12は、受信したHelloパケ
ットに含まれる発信元の無線局を識別可能な情報とし
て、上記(a)の自局の第1Hop局を示す情報を取得
することができる。
を所定の時間間隔(例えば1秒)で周期的に送信する。
このため、演算処理部12は、第1Hop局からのHe
lloパケットの単位時間あたりの受信回数として、上
記(b)の第1Hop局との通信安定度を取得すること
ができる。例えば、A局が、送信間隔が1秒に設定され
たHelloパケットを、B局から10秒間に9回取得
できた場合、B局から10秒間に10回送信されたはず
のHelloパケットを9回受信できたことになるか
ら、A局とB局との通信安定度は、9/10=0.9と
なる。また図2の例では、通信安定度を、複数段階に区
分している。例えば、通信安定度0.4未満をグレード
1、通信安定度0.4以上0.7未満をグレード2、通
信安定度0.7以上をグレード3と区分することができ
る。なお、Helloパケットの送信間隔は、全無線局
10で共通としてもよいし、無線局毎に設定してもよ
い。後者の場合は、Helloパケットに、送信間隔を
示す情報を含めればよい。
得した、自局の第1Hop局を示す情報、およびその第
1Hop局との間の通信安定度を示す情報を、Hell
oパケットに含めて送信する。他局(すなわち自局の第
1Hop局)から受信した「第1Hop局を示す情報」
は、自局の第2Hop局を示す情報に相当し、また「第
1Hop局との間の通信安定度を示す情報」は、自局の
第1Hop局と第2Hop局との通信安定度を示す情報
に相当する。こうして、演算処理部12は、他局より受
信したHelloパケットから、上記(c)の自局の第
2Hop局を示す情報、および上記(d)の自局の第1
Hop局と第2Hop局との通信安定度を示す情報を取
得することができる。
(a)〜(d)の情報を、図2に示すような経路情報と
して記憶部16に格納する。また、自局を示す情報、自
局の第1Hop局を示す情報、およびその第1Hop局
との間の通信安定度を示す情報を含むHelloパケッ
トを、所定の周期で、自局の通信エリアに向けて送信
(放送)するための処理は、演算処理部12によって行
われる。なお、受信したHelloパケットには、他局
(第1Hop局)の第1Hop局(すなわち自局の第2
Hop局)としての自局に関する情報が含まれるが、演
算処理部12がこれを記憶部16に格納する経路情報に
含めないようにすることは容易である。
処理の一例について図3を参照して説明する。図3は、
なるべく少ないトラフィック量で複数の無線局(直接ま
たは中継によって通信可能な全無線局)に 同一内容の
情報を配信するためのルーティング処理の例である。
ると(ステップS10)、第1Hop局の中から無線中
継局を決定し(ステップS20)、ルーティング処理の
ための情報(例えばヘッダ情報)を含む伝送情報を生成
する(ステップS30)。
は、第1Hop局が一つだけであるときは(ステップS
21)、その第1Hop局を無線中継局とする(ステッ
プS22)。
ち、自局との通信安定度が所定レベルより高い(例えば
グレード3の)第1Hop局が一つだけであるときは
(ステップS23)、その第1Hop局を無線中継局と
する(ステップS24)。
ち、自局との通信安定度が所定レベルより高い(例えば
グレード3の)第1Hop局が複数あるときは(ステッ
プS25)、それら複数の第1Hop局のうち、それと
の通信安定度が所定レベルより高い(例えばグレード3
の)第2Hop局数の最も多いものを選択し、これを無
線中継局とする(ステップS26)。
ずれにも該当しない場合は、演算処理部12は、第1H
op局のうち通信安定度の最も高い第1Hop局を無線
中継局とする(ステップS27)。
録された第2Hop局から、経路情報上記ステップS2
1〜S27で決定された無線中継局(第1Hop局)お
よびそれと通信可能な第2Hop局をルーティング処理
の対象から除外したときに、経路情報に登録された第2
Hop局が残存している場合には、上記ステップS21
に戻る(ステップS28)。上記ステップS21〜S2
8は、全ての第2Hop局について無線中継局が決定さ
れるまで繰り返し行われる。
うち、通信安定度が所定レベルより高い(例えばグレー
ド3の)第1Hop局が複数あるとき(ステップS2
5)の処理として、上記ステップS26に替えて、第2
Hop局との通信安定度を該安定度のレベルに応じて重
み付けして第1Hop局毎に加算し、その結果が最も高
い第1Hop局を無線中継局と決定するようにしてもよ
い。例えば、グレード3を3点、グレード2を2点、ま
たグレード1を1点とし、第1Hop局毎に点数の合計
を算出して比較すればよい。
0は、その第1Hop局と第2Hop局との通信安定度
に応じて、情報の伝送経路を決定する。これにより、第
1Hop局と第2Hop局との間における再接続や情報
の再伝送が抑制され、それに伴う帯域消費の増大が抑制
される。
理装置(例えばパーソナルコンピュータ等;図示せず)
とそれに接続(または内蔵)した無線通信装置(例えば
情報処理装置に着脱自在な無線LANカード、無線LA
N装置等;図示せず)として構成することができる。こ
の場合、演算処理部12、記憶部16および周期タイマ
18は、情報処理装置の一部(CPU、メモリ等)とし
て、また無線通信部14は無線通信装置の一部として、
構成することができる。さらにこの場合、情報処理装置
のメモリやハードディスク等のプログラム保持部に保持
させたプログラムに従って、演算処理部12に、上記各
処理(すなわち、無線発信局、無線中継局、および無線
受信局としての上記各処理)を行わせることができる。
このプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能
な記憶媒体(例えばCD−ROMやDVD、MO等)に
格納され、情報処理装置に接続(または内蔵)されたリ
ムーバブルデバイスによって読み出され、プログラム保
持部にインストールされる。
処理部12、無線通信部14、記憶部16および周期タ
イマ18)を全て一体化した無線通信装置として構成す
ることも可能である。
マルチホップ無線ネットワークにおいて情報伝送に伴う
帯域消費が抑制される。その結果、情報伝送速度が向上
するという効果が得られる。
ネットワーク用無線局のブロック図である。
ネットワーク用無線局に保持される経路情報の一例を示
す図である。
ネットワーク用無線局におけるルーティング方法のフロ
ーチャートである。
図である。
4 無線通信部、16記憶部、18 周期タイマ、20
アンテナ。
Claims (5)
- 【請求項1】 無線発信局と、該無線発信局の通信エリ
ア外にある無線受信局とが、該無線発信局の通信エリア
内の無線中継局を中継して通信するマルチホップ無線ネ
ットワークにおけるルーティング方法において、 無線発信局の通信エリア内にあるエリア内無線局と他の
無線局との間の通信安定度を示す情報を取得するステッ
プと、 前記通信安定度に基づいて、前記エリア内無線局の中か
ら前記無線中継局を選択するステップと、 を備えるルーティング方法。 - 【請求項2】 前記無線中継局を選択するステップで
は、所定レベルより高い通信安定度でエリア内無線局が
通信可能な前記他の無線局の数に基づいて、無線中継局
が選択されることを特徴とする請求項1に記載のルーテ
ィング方法。 - 【請求項3】 無線発信局と、該無線発信局の通信エリ
ア外にある無線受信局とが、該無線発信局の通信エリア
内の無線中継局を中継して通信するマルチホップ無線ネ
ットワークにおけるルーティング方法を実現するための
プログラムにおいて、コンピュータに、 無線発信局の通信エリア内にあるエリア内無線局と他の
無線局との間の通信安定度を示す情報を取得するステッ
プと、 前記通信安定度に基づいて、前記エリア内無線局の中か
ら前記無線中継局を選択するステップと、 を実行させるためのプログラム。 - 【請求項4】 無線発信局と、該無線発信局の通信エリ
ア外にある無線受信局とが、該無線発信局の通信エリア
内の無線中継局を中継して通信するマルチホップ無線ネ
ットワークで用いられる無線通信装置において、 無線発信局の通信エリア内にあるエリア内無線局と他の
無線局との間の通信安定度を示す情報を取得し、その通
信安定度に基づいて前記エリア内無線局の中から前記無
線中継局を決定する無線中継局決定部を備えることを特
徴とする無線通信装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の無線通信装置であっ
て、 他の無線局から受け取った無線中継局を示す情報に基づ
いて無線中継局として機能するための処理を行う演算処
理部を備えることを特徴とする無線通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001388081A JP3939976B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | マルチホップ無線ルーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001388081A JP3939976B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | マルチホップ無線ルーティング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003188887A true JP2003188887A (ja) | 2003-07-04 |
JP3939976B2 JP3939976B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=27596722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001388081A Expired - Lifetime JP3939976B2 (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | マルチホップ無線ルーティング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3939976B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007181042A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Japan Radio Co Ltd | 認証方法およびそれを用いた基地局装置 |
JP2008187237A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 通信装置 |
JP2008278432A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 通信ルート構築方法、及び通信端末装置 |
JP2009246931A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-10-22 | Nissan Motor Co Ltd | 車載用通信装置および車車間の通信方法 |
JP2015008488A (ja) * | 2006-07-04 | 2015-01-15 | 株式会社日立情報通信エンジニアリング | アドホックネットワーク構築方法、無線端末、及びシステム |
JP2017076882A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | 無線ネットワークシステムおよび無線ネットワーク通信方法 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001388081A patent/JP3939976B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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