JP2003284114A - 無線伝送装置及びそれに用いる経路制御方法並びにそのプログラム - Google Patents

無線伝送装置及びそれに用いる経路制御方法並びにそのプログラム

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JP2003284114A
JP2003284114A JP2002077446A JP2002077446A JP2003284114A JP 2003284114 A JP2003284114 A JP 2003284114A JP 2002077446 A JP2002077446 A JP 2002077446A JP 2002077446 A JP2002077446 A JP 2002077446A JP 2003284114 A JP2003284114 A JP 2003284114A
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Koichi Ehata
光市 江幡
Hiroshi Furukawa
浩 古川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の経路コストのメリットを併せ持つ経路
を生成可能な無線伝送装置を提供する。 【解決手段】 受信モジュール１１は周囲のノードから
送信されてくる経路制御パケットを受信すると、受信信
号の復調処理及び測定を行い、受信した経路制御パケッ
トと、測定した受信信号の情報とを経路制御モジュール
１２に供給する。経路制御モジュール１２は供給された
経路制御パケットからメトリックを取出して更新し、メ
トリック記憶部１３に記録する。経路制御モジュール１
２はメトリック記憶部１３に記録された情報を基に経路
を決定する際に、経路選択の基準として用いる経路コス
トを、２種類の経路コストの合成とし、第一メトリック
＋第二メトリック×換算係数によって与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線伝送装置及びそ
れに用いる経路制御方法並びにそのプログラムに関し、
特に経路制御パケットを用いた無線ネットワークの経路
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の無線ネットワークの経路
制御方法は、移動通信システムの基地局間ネットワーク
を無線によって自律的に構築するために用いられてい
る。この基地局間無線ネットワークの例を図５に示す。
【０００３】図５において、このネットワークは有線基
幹網に光ファイバ等の有線を用いて接続されている基地
局（コアノードと呼ぶ。例えば、図５の基地局Ａ）と、
その有線接続された基地局に直接、あるいは間接的に
（他の基地局の中継を用いて）無線リンクを用いて接続
される基地局（中継ノードと呼ぶ。例えば、図５の基地
局Ｂ〜Ｇ）とによって構成されている。
【０００４】上記のようなネットワークでは、各中継ノ
ードからコアノードへの経路を生成するために経路制御
が行われる。基地局間の無線伝送には指向性アンテナが
用いられるので、生成された経路に合わせてアンテナの
指向性が向けられる。さらに、中継網内の通信はコアノ
ードと各中継ノードとの間が支配的である。このため、
生成される経路はコアノードをルート（頂点）とするツ
リー構造になるのが好ましい。
【０００５】経路制御方法を大別すると、距離ベクトル
型経路制御（Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕ
ｔｉｎｇ）及びリンク状態型（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ
Ｒｏｕｔｉｎｇ）という２種類の方法があるが、基地局
間無線ネットワークのようにコアノードと各中継ノード
との間の通信が支配的なネットワークでは距離ベクトル
型が向いていると考えられる。
【０００６】距離ベクトル型の経路制御では、宛先（基
地局間無線ネットワーク構築の際にはコアノード）まで
の経路コストを周囲のノードと交換し合って、最も経路
コストの小さい経路を選択する。尚、リンク状態型経路
制御ではネットワーク中の各リンクの経路コスト全てを
把握することになるので、距離ベクトル型は管理する情
報が少ないことが利点となる。
【０００７】図５に示す例において、基地局Ｂ〜Ｇが基
地局Ａへの通信経路を確保するための経路制御の例を以
下に示す。この経路制御では、経路制御パケットを交換
することによって、基地局Ｂ〜Ｇから基地局Ａに至る経
路で経路コストが最小となる経路を形成することを目的
とする。
【０００８】経路制御の処理は、まずコアノードである
基地局Ａが経路制御パケットを全方位に向けて放出す
る。経路制御パケットは、例えば図６に示すような構成
をとり、付加情報２０１、送信元ノードＩＤ２０２、メ
トリック２０３、経路先ノードＩＤ２０４が含まれてい
る。送信元ノードＩＤ２０２とは該経路制御パケットを
放出するノードの識別子、メトリック２０３とは通信先
までの経路コストの合計（ここでは基地局Ａまでの経路
を生成するので、基地局Ａまでの経路コストの合計を示
し、基地局Ａが送信する際には０）、経路先ノードＩＤ
２０４とは送信元ノードの経路におけるコアノードに近
い側の隣接ノードの識別子（基地局Ａが送出する場合は
含める必要はない）をそれぞれ示している。付加情報２
０１とは、その他パケットの送受信に必要な情報を含ん
でいる。
【０００９】尚、上記のような基地局間無線ネットワー
クにおいて形成された経路では、自ノードが経路上で隣
接しているノードでコアノードに近い側を上流ノードと
呼び、逆に遠い側のノードを下流ノードと呼ぶこともあ
る。すなわち、自ノードから見てコアノードに近い側の
経路を上流、遠い側の経路を下流と呼ぶことがある。
【００１０】基地局Ａから放出された経路制御パケット
は、電波の到達可能な範囲（十分な電力で到達する範
囲）に存在する基地局で受信される。ここでは、基地局
Ｂ，Ｃで受信されるものとする。基地局Ｂ，Ｃでは受信
した経路制御パケットから送信元ノードＩＤとメトリッ
クとを取出し、そのメトリックを更新して記録する。
【００１１】メトリックの更新は、経路制御パケットか
ら取出したメトリックに、その経路制御パケットの送信
元ノードから受信ノード（自ノード）までの経路コスト
を加算することによって行う。例えば、ホップ数を経路
コストとする場合には常に１を加算し、経路コストを伝
搬損失とする場合には、該経路制御パケットの受信時に
測定した受信レベル等から伝搬損失を計算し、その計算
値を取得したメトリックに加算することによってメトリ
ックを更新する。
【００１２】そして、記録されているメトリックの中
で、最小のメトリックとなるノードを経路の上流ノード
として選択する。この例では、基地局Ｂでは基地局Ａか
らのメトリックが一つ記録されているだけなので、基地
局Ａを上流ノードとして決定することになる。尚、経路
の決定に際しては、経路となる候補をある程度収集して
から決定する場合もある。経路を決定すると、基地局は
新たに経路制御パケットを生成して放出する。
【００１３】基地局Ｂが基地局Ａへの経路を決定して送
信する際の経路制御パケットの各フィールドには、送信
元ノードＩＤとして基地局Ｂの識別子、メトリックとし
て更新したメトリック、経路先ノードＩＤとして基地局
Ａの識別子が設定される。
【００１４】経路制御パケットは周囲のノードに対して
ブロードキャストされるので、異なるノードからの経路
制御パケットを複数受信することになるが、経路として
選択するのは更新したメトリックが最小となる経路であ
る。したがって、経路制御が開始されたばかりの状態で
は、適切な経路が生成されていない場合もあるが、動作
を繰り返すことによって、各基地局は基地局Ａに至る経
路コストが最小となるような経路先を発見し、無線ネッ
トワークを構築することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の無線ネ
ットワークにおける経路制御方法では、経路コストとし
て用いられるのは、ホップ数やＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ
ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｏｉｓｅ Ｒａ
ｔｉｏ）、伝搬損失等である。
【００１６】経路コストとしてこれらの値を用いた場
合、それぞれ特徴的なネットワークが構成される。例え
ば、ホップ数を経路コストとして選択した場合、コアノ
ードに至るホップ数を最低とするネットワークが構成さ
れる。この経路は中継回数が少ないため、中継による遅
延の軽減が見込まれる。また、ＳＩＮＲや伝搬損失を経
路コストとして用いた場合、無線伝搬における受信品質
が高まる、あるいは干渉が抑制されるといった効果があ
る。
【００１７】しかしながら、一方でホップ数を経路コス
トとした場合には、経路となる各無線リンクの伝搬距離
が長くなるために受信品質の劣化、あるいは干渉の増大
が想定され、ＳＩＮＲや伝搬損失を経路コストとした場
合には、ホップ数が増大して中継遅延が増加するという
デメリットがある。すなわち、経路コストとして選択す
る要素によって、メリットとデメリットとを持つ特徴的
な経路が生成される。
【００１８】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、各種の経路コストのメリットを併せ持つ経路を生
成することができる無線伝送装置及びそれに用いる経路
制御方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明による無線伝送装
置は、無線ネットワークの経路を構築するために周囲の
ノードと通信の宛先に対する経路コストを交換する無線
伝送装置であって、前記経路コストとして異なる性質を
持つ複数のメトリックを合成して得られるメトリックを
使用して経路を決定する手段を備えている。
【００２０】本発明による他の無線伝送装置は、無線ネ
ットワークの経路を構築するために周囲のノードと通信
の宛先に対する経路コストを交換する無線伝送装置であ
って、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
トを受信する手段と、前記経路制御パケットを受信した
時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリックと
第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得して記
録する手段と、前記第一メトリックに前記第二メトリッ
クと予め設定した換算係数との乗算値とを加算して合成
メトリックを計算する手段と、その合成メトリックが最
小となる送信元ノードを経路として選択する手段とを備
えている。
【００２１】本発明による別の無線伝送装置は、無線ネ
ットワークの経路を構築するために周囲のノードと通信
の宛先に対する経路コストを交換する無線伝送装置であ
って、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
トを受信する手段と、前記経路制御パケットを受信した
時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリックと
第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得して記
録する手段と、前記第一メトリックに前記第二メトリッ
クと予め設定した換算係数との乗算値とを加算して合成
メトリックを計算する手段と、その合成メトリックが小
さいものを優先して下流の経路となるノードとして選択
する手段とを備えている。
【００２２】本発明による経路制御方法は、無線ネット
ワークの経路を構築するために周囲のノードと通信の宛
先に対する経路コストを交換する経路制御方法であっ
て、前記経路コストとして異なる性質を持つ複数のメト
リックを合成して得られるメトリックを使用して経路を
決定するステップを備えている。
【００２３】本発明による他の経路制御方法は、無線ネ
ットワークの経路を構築するために周囲のノードと通信
の宛先に対する経路コストを交換する経路制御方法であ
って、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
トを受信するステップと、前記経路制御パケットを受信
した時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリッ
クと第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得し
て記録するステップと、前記第一メトリックに前記第二
メトリックと予め設定した換算係数との乗算値とを加算
して合成メトリックを計算するステップと、その合成メ
トリックが最小となる送信元ノードを経路として選択す
るステップとを備えている。
【００２４】本発明による別の経路制御方法は、無線ネ
ットワークの経路を構築するために周囲のノードと通信
の宛先に対する経路コストを交換する経路制御方法であ
って、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
トを受信するステップと、前記経路制御パケットを受信
した時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリッ
クと第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得し
て記録するステップと、前記第一メトリックに前記第二
メトリックと予め設定した換算係数との乗算値とを加算
して合成メトリックを計算するステップと、その合成メ
トリックが小さいものを優先して下流の経路となるノー
ドとして選択するステップとを備えている。
【００２５】本発明による経路制御方法のプログラム
は、無線ネットワークの経路を構築するために周囲のノ
ードと通信の宛先に対する経路コストを交換する経路制
御方法のプログラムであって、コンピュータに、前記経
路コストとして異なる性質を持つ複数のメトリックを合
成して得られるメトリックを使用して経路を決定する処
理を実行させている。
【００２６】本発明による他の経路制御方法のプログラ
ムは、無線ネットワークの経路を構築するために周囲の
ノードと通信の宛先に対する経路コストを交換する経路
制御方法のプログラムであって、コンピュータに、前記
経路コストを交換するための経路制御パケットを受信す
る処理と、前記経路制御パケットを受信した時に当該経
路制御パケットに含まれる第一メトリックと第二メトリ
ックと送信元ノードの識別子とを取得して記録する処理
と、前記第一メトリックに前記第二メトリックと予め設
定した換算係数との乗算値とを加算して合成メトリック
を計算する処理と、その合成メトリックが最小となる送
信元ノードを経路として選択する処理とを実行させてい
る。
【００２７】本発明による別の経路制御方法のプログラ
ムは、無線ネットワークの経路を構築するために周囲の
ノードと通信の宛先に対する経路コストを交換する経路
制御方法のプログラムであって、コンピュータに、前記
経路コストを交換するための経路制御パケットを受信す
る処理と、前記経路制御パケットを受信した時に当該経
路制御パケットに含まれる第一メトリックと第二メトリ
ックと送信元ノードの識別子とを取得して記録する処理
と、前記第一メトリックに前記第二メトリックと予め設
定した換算係数との乗算値とを加算して合成メトリック
を計算する処理と、その合成メトリックが小さいものを
優先して下流の経路となるノードとして選択する処理と
を実行させている。
【００２８】すなわち、本発明の無線ネットワークの経
路制御方法は、経路を決定する際の基準として、２種類
の要素の経路コストを組合わせた合成メトリックを用
い、その値が最小となる経路を選択する。
【００２９】これによって、本発明の無線ネットワーク
の経路制御方法では、各経路コストの要素から生成され
る経路の特徴を併せ持つ経路を形成することが可能とな
る。この場合、無線ネットワークを構築する際に、一つ
の経路コストを採用することによって、生成されるネッ
トワークが偏りのある特徴を持つことを防止し、各性能
に対してバランスの取れた高効率な無線ネットワークが
生成される。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による
無線伝送装置の構成を示すブロック図である。図１にお
いて、無線伝送装置１は主にコンピュータからなり、受
信モジュール１１と、経路制御モジュール１２と、メト
リック記憶部１３と、記録媒体１４とから構成されてい
る。
【００３１】受信モジュール１１は周囲のノードから送
信されてくる経路制御パケットを受信すると、受信信号
の復調処理及び測定を行い、受信した経路制御パケット
と、測定した受信信号の情報とを経路制御モジュール１
２に供給する。測定する受信信号の情報は受信レベル、
ＳＩＮＲ、伝搬損失等であり、後述するメトリックが採
用する経路コストによって決定される。
【００３２】経路制御モジュール１２は供給された経路
制御パケットからメトリックを取出して更新し、メトリ
ック記憶部１３に記録する。また、経路制御モジュール
１２はメトリック記憶部１３に記録された情報を基に経
路を決定する。その際に、経路制御モジュール１２は経
路選択の基準として用いる経路コストを、２種類の経路
コストの合成とし、第一メトリック＋第二メトリック×
換算係数によって与える。
【００３３】メトリック記憶部１３は、図中のテーブル
例にあるように、経路制御パケットの送信元ノードの識
別子を示すノードＩＤと、その経路制御パケットに含ま
れていたメトリックを基に経路制御モジュール１２で更
新されたメトリックとを記録している。
【００３４】記録媒体１４は無線伝送装置１の主な構成
であるコンピュータで実行されるプログラムを記録して
おり、プログラムの実行によって無線伝送装置１内の各
モジュールの動作が実現される。
【００３５】図２は図１の無線伝送装置１の動作を示す
フローチャートであり、図３は本発明の一実施例で用い
る経路制御パケットの一例を示す図である。これら図１
〜図３を参照して本発明の一実施例による無線ネットワ
ークの経路制御方法について説明する。尚、図２に示す
処理はコンピュータが記録媒体１４のプログラムを実行
することで実現される。
【００３６】本発明の目的は、図５に示すような基地局
間無線ネットワークにおいて、高効率となる経路を生成
することである。経路生成では、経路制御パケットを交
換することによって、自ノードの周囲の情報を集め、各
中継ノードからコアノードまでの最も経路コストの小さ
い経路を選択する。
【００３７】自ノードにとって、経路にはコアノードに
近い側の上流ノードと、遠い側の下流ノードとが存在
し、コアノードを頂点（ルート）とするツリー構造の経
路のため、上流ノードは必ず一つとなる。自ノードにと
って、経路制御パケットは大きく２種類に分けられ、一
方は自ノードの上流ノードを選択するためのもの、他方
は自ノードの下流ノードを選択するためのものである。
【００３８】受信モジュール１１は経路制御パケットを
受信すると（図２ステップＳ１）、受信信号に関する情
報を取得し（図２ステップＳ２）、それらの情報を経路
制御モジュール１２に供給する。この場合、経路制御パ
ケットは、例えば図３に示すような構成となっており、
図６に示す従来の経路制御パケットと比較して、第一メ
トリック及び第二メトリックという２種類のメトリック
を含む点で異なる。つまり、本発明の一実施例で用いる
経路制御パケットは付加情報１０１と、送信元ノードＩ
Ｄ１０２と、第一メトリック１０３と、第二メトリック
１０４と、経路先ノードＩＤ１０５とからなっている。
【００３９】経路制御モジュール１２は受信モジュール
１１から経路制御パケットが供給されると、経路制御パ
ケットの経路先ノードＩＤを取得し、自ノードの識別子
と同一であるかを確認する（図２ステップＳ３）。
【００４０】これが同一の場合、経路制御パケットの送
信元ノードは自ノード（その経路制御パケットを受信し
たノード）を上流ノードとして設定しているので、自ノ
ードの経路先（上流ノード）の候補とはならない。すな
わち、その経路制御パケットの送信元ノードは、自ノー
ドにとって下流ノードの候補である。本フローでは、下
流ノードの処理については行わず、処理を終了して次の
経路制御パケットの受信を待つ。
【００４１】経路先ノードＩＤが自ノードでない場合、
自ノードの上流ノードの候補となるので、経路制御モジ
ュール１２は受信した経路制御パケットからメトリック
を取出して更新する（図２ステップＳ４）。その際、第
一メトリック及び第二メトリックは独立に更新処理を行
う。
【００４２】メトリックとして採用される経路コストは
ホップ数、伝搬損失、ＳＩＮＲの逆数等である。メトリ
ックの更新は経路制御パケットから取得したメトリック
に、経路制御パケットの送信元ノードから自ノードまで
の経路コストを加えることで行う。経路コストが伝搬損
失やＳＩＮＲの場合には、経路制御パケットの受信時に
測定した情報を基に送信元ノードから自ノードまでの伝
搬損失、あるいはＳＩＮＲを求めて加算する。経路コス
トがホップ数の場合には、常に１加算する。
【００４３】例えば、第一メトリックが伝搬損失、第二
メトリックがホップ数の場合には、受信した経路制御パ
ケットに含まれる第一メトリックが３５．０ｄＢ、第二
メトリックが２ホップで、その経路制御パケットの送信
元から自ノードまでの伝搬損失が３０．０ｄＢとする
と、更新後は第一メトリックが３６．２ｄＢ、第二メト
リックが３ホップとなる。
【００４４】メトリックの更新を終えると、経路制御モ
ジュール１２はそのメトリックと経路制御パケットから
取得した送信元ノードＩＤとをメトリック記憶部１３に
記録する（図２ステップＳ５）。
【００４５】次に、経路制御モジュール１２は経路制御
パケットの収集が十分であるかを判断する（図２ステッ
プＳ６）。判断基準としては一定時間の経過や、同じ送
信元ノードからの経路制御パケットの複数回受信等を用
いることができる。
【００４６】図２に示すシーケンスではステップＳ５の
後に、上記の判断を行っているが、一定時間の経過を判
断基準とする場合、ステップＳ１〜Ｓ５を経ずに判断す
ることも可能である。また、ステップＳ６は常に経路制
御パケットの収集が十分であるとすることもできる。こ
の場合には経路制御を受取るたびに、メトリック記憶部
１３から最小のメトリックを選択することになる。
【００４７】経路制御モジュール１２は経路制御パケッ
トの収集が十分でないと判断すると、このシーケンスを
終了して次の経路制御パケットを待つ。また、経路制御
モジュール１２は経路制御パケットの収集が十分である
と判断すると、メトリック記憶部１３に記録されたメト
リックから計算して、最小の合成メトリックを選択する
（図２ステップＳ７）。
【００４８】第二メトリックを第一メトリックと等価に
扱うための換算係数をαとすると、合成メトリックは、
合成メトリック＝第一メトリック＋第二メトリック×α
という式から算出する。
【００４９】例えば、経路Ａとして第一メトリックが伝
搬損失で４０．０ｄＢ、第二メトリックがホップ数で２
となる経路が存在した場合、αを２０．０ｄＢとする
と、合成メトリックは４３．０ｄＢと算出される。ここ
では、換算係数αと第二メトリックとの乗算時にはｄＢ
値で計算し、第一メトリックと第二メトリックとの加算
時には真値で計算を行っているが、他の組合わせで行っ
た場合には計算結果が異なる。例えば、乗算時に真値、
加算時にｄＢ値で行うと、６３．０ｄＢとなる。これら
の選択は自由であるが、生成される合成メトリックが異
なるため、形成される経路も異なる。
【００５０】他の経路として、第一メトリックが４２．
０ｄＢ、第二メトリックが１ホップという経路Ｂが存在
した場合、合成メトリックは４２．０ｄＢとなり、伝搬
損失の合計で表される第一メトリックでは経路Ａの方が
小さいが、合成メトリックでは経路Ｂの方が小さいの
で、経路Ｂが選択される。
【００５１】このように、２種類のメトリックを合成し
て、経路選択の基準とすることで、各経路コストの持つ
特徴を併せ持った経路を生成することが可能となる。例
えば、単一のメトリックで経路生成する場合で、メトリ
ックとして伝搬損失を採用すると、上述したように、伝
送品質が高い、あるいは干渉が小さいネットワークが構
築されるが、ホップ数が増加してしまうため、遅延が増
加し、高い伝送速度が望めない。また、メトリックとし
てホップ数を採用すると、遅延が短縮されるので、高い
伝送速度が望めるが、干渉による劣化が問題となる。
【００５２】本実施例のように、２種類のメトリックを
合成し、換算係数αを適切に設定することで、両ネット
ワークのメリットを取入れたネットワークを構築するこ
とが可能である。換算計数αについては、計算機シミュ
レーション等を用いて事前に適切な値を求めることが可
能である。
【００５３】また、換算係数αを一定値ではなく、第二
メトリックの値に応じて０と∞とに変化させて、第一メ
トリックの大小で経路構築を行いつつ、第二メトリック
で制限を加えるという方法も考えられる。例えば、経路
Ｃとして第一メトリックが３５ｄＢ、第二メトリックが
３ホップで、αは第二メトリックが３ホップ以上で無限
大となるとすると、この経路Ｃの合成メトリックは無限
大となり、経路として選択されることはない。
【００５４】上記の経路Ａと経路Ｃとを比較する場合、
αが例えば一定値で１０ｄＢならば、合成メトリックが
３６．２ｄＢとなる経路Ｃ（経路Ａは４０．０ｄＢ）が
より小さい合成メトリックとなるが、αが第二メトリッ
ク３以上で∞であると、経路Ａが選択される。第二メト
リックが特定値以上になると、パフォーマンスの劣化が
著しくなるような場合には、このような換算係数αを用
いることによって、第二メトリックの上限を設けること
ができる。これは、例えば第二メトリックがホップ数
で、１ホップ伝送する毎に固定的な遅延が加わるため
に、特定ホップ数以上の経路を生成するのが望ましくな
い場合等に有効である。
【００５５】以上のように、本実施例ではメトリック記
憶部１３に記録されたノードＩＤと２種類のメトリック
とから、合成メトリックが最も小さくなるノードを選択
して、自ノードの経路先として決定する。尚、合成メト
リックの計算はステップＳ７の経路選択時ではなく、メ
トリックを記録するステップＳ５にて行い、合成メトリ
ックを記録しておくことも可能である。
【００５６】経路制御パケットの経路先ノードＩＤと自
ノードの識別子とが同一である場合（図２ステップＳ
３）、上述したように、その経路制御パケットの送信元
ノードが自ノードの下流ノードとなる可能性がある。
【００５７】無線ネットワークにおいて、指向性アンテ
ナを用いて経路を生成する場合、自ノードで生成するこ
とができる経路数に制限がない場合と、ある場合とが存
在する。例えば、通信が行われる度に指向性アンテナの
指向方向を合わせるという制御を行えば、無数に経路を
構築することが可能であるし、逆に接続先毎に有限の指
向性アンテナの指向方向を合わせて、そのアンテナを独
占的に用いるということもでき、この場合には経路の数
がアンテナの数に制限される。
【００５８】経路数に制限がない場合、自ノードを経路
の上流と希望する、経路制御パケットの送信元ノード
（すなわち、経路制御パケットの経路先ノードＩＤに自
ノードを指定している場合）を全て、自ノードの下流と
して扱うことができる。
【００５９】しかしながら、アンテナ数に制限がある場
合には、その制限数以上のノードが自ノードを上流と希
望すると、制限数だけ選択して使用する必要が生じる。
例えば、自ノードの持つアンテナ数が３本のため、経路
数が３本に制限されるとすると、そのうち一本は必ず自
ノードが上流に対して使用する必要があるので、下流に
使用可能なアンテナ数は２本、すなわち、候補が多くあ
ったとしても、その中から２つのノードを選択する必要
がある。
【００６０】本実施例ではあるノードにおける上流側の
経路を選択する際の動作について述べたが、同様の手法
を下流側の経路を選択する場合にも用いることができ
る。図２のステップＳ３において、経路先ノードＩＤが
自ノードであると判断された場合、その経路制御パケッ
トの送信元ノードは、自ノードを上流のノードとするこ
とを希望していると考えられる。限られたアンテナ数分
の経路のみを構築するような環境では、このような経路
制御パケットを受信した場合に、経路上の下流ノードと
して設定するノードを選択する必要がある。この選択基
準には、上述したした合成メトリックを用いることがで
きる。
【００６１】図４は本発明の他の実施例による無線伝送
装置の動作を示すフローチャートである。本発明の他の
実施例による無線伝送装置の構成は図１に示す本発明の
一実施例による無線伝送装置１の構成と同様であり、本
発明のたの実施例で用いる経路制御パケットも図３に示
す本発明の一実施例で用いる経路制御パケットと同様で
あるので、これら図１と図３と図４を参照して本発明の
他の実施例による無線伝送装置の動作について説明す
る。
【００６２】尚、図４に示す処理はコンピュータが記録
媒体１４のプログラムを実行することで実現される。ま
た、図４において、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４〜
Ｓ１７の処理は図２のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ７
の処理と同様なので、その説明を省略する。
【００６３】経路制御モジュール１２は経路制御パケッ
トの経路先ノードＩＤと自ノードの識別子とが同一であ
ると判断すると（図４ステップＳ１３）、受信した経路
制御パケットからメトリック、送信元ノードＩＤを取得
してメトリック記憶部１３に記録する（図４ステップＳ
１８）。尚、下流ノードからの経路制御の場合には、メ
トリックの更新は行わない。これら下流ノードからの経
路制御情報は、上述した上流ノードからの経路制御情報
とは別に記録する。
【００６４】次に、経路制御モジュール１２は下流ノー
ドからの経路制御情報が十分収集されているかを判断す
る（図４ステップＳ１９）。これは、上述した上流ノー
ドの場合と同様に、一定時間の経過や同一内容の経路制
御パケットの複数回受信等を基準とすることができる。
【００６５】一定時間経過を基準とする場合には、経路
制御パケットの受信処理を行っていないタイミングにお
いて、ステップＳ２０の処理に進んでも良い。また、こ
の処理フローを行う時には、常にステップＳ１９で下流
ノードからの経路制御情報が十分収集されていると判断
することにしても良い。
【００６６】経路制御モジュール１２は下流ノードから
の経路制御情報が十分収集されていると判断すると、メ
トリック記憶部１３のテーブルからそれぞれのノードに
対する合成メトリックを計算し、合成メトリックの小さ
い順に使用可能なアンテナ数の分だけノードを選択する
（図４ステップＳ２０）。この選択されたノードが経路
の下流ノードとして機能することになる。
【００６７】上記のように、経路とする下流ノードの選
択に合成メトリックを用いることによって、使用するこ
とができるアンテナ数が制限されている際の基準とする
ことができ、効率の高い経路を選択することが可能とな
る。
【００６８】このように、本発明では、従来、単一の経
路コストを用いて判断していた経路の選択を、２種類の
経路コストを合成した合成メトリックを用いて行うこと
によって、無線ネットワークの経路制御において、各種
の経路コストのメリットを併せ持つ経路を生成すること
ができる。したがって、本発明では、伝送遅延や干渉の
影響で劣化するパフォーマンスを改善させることができ
る。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、無線ネッ
トワークの経路を構築するために周囲のノードと通信の
宛先に対する経路コストを交換する経路制御方法におい
て、経路コストとして異なる性質を持つ複数のメトリッ
クを合成して得られるメトリックを使用して経路を決定
することによって、各種の経路コストのメリットを併せ
持つ経路を生成することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による無線伝送装置の構成を
示すブロック図である。
【図２】図１の無線伝送装置の動作を示すフローチャー
トである。
【図３】本発明の一実施例で用いる経路制御パケットの
一例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例による無線伝送装置の動作
を示すフローチャートである。
【図５】従来の動通信システムの基地局間無線ネットワ
ークを示す図である。
【図６】従来の経路制御パケットの構成例を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 無線伝送装置 １１ 受信モジュール １２ 経路制御モジュール １３ メトリック記憶部 １４ 記録媒体

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線ネットワークの経路を構築するため
    に周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交換
    する無線伝送装置であって、前記経路コストとして異な
    る性質を持つ複数のメトリックを合成して得られるメト
    リックを使用して経路を決定する手段を有することを特
    徴とする無線伝送装置。
  2. 【請求項２】 無線ネットワークの経路を構築するため
    に周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交換
    する無線伝送装置であって、前記経路コストを交換する
    ための経路制御パケットを受信する手段と、前記経路制
    御パケットを受信した時に当該経路制御パケットに含ま
    れる第一メトリックと第二メトリックと送信元ノードの
    識別子とを取得して記録する手段と、前記第一メトリッ
    クに前記第二メトリックと予め設定した換算係数との乗
    算値とを加算して合成メトリックを計算する手段と、そ
    の合成メトリックが最小となる送信元ノードを経路とし
    て選択する手段とを有することを特徴とする無線伝送装
    置。
  3. 【請求項３】 前記経路コストとして使用する前記第一
    メトリック及び前記第二メトリックに、伝搬損失とホッ
    プ数とをそれぞれ使用することを特徴とする請求項２記
    載の無線伝送装置。
  4. 【請求項４】 前記換算係数は、前記第二メトリックが
    特定値未満の時に０、特定値以上の時に∞としたことを
    特徴とする請求項２または請求項３記載の無線伝送装
    置。
  5. 【請求項５】 前記第一メトリックに前記第二メトリッ
    クと予め設定された換算係数との乗算値を加算して合成
    メトリックを計算する手段と、その合成メトリックが小
    さいものを優先して下流の経路となるノードとして選択
    する手段とを含むことを特徴とする請求項２から請求項
    ４のいずれか記載の無線伝送装置。
  6. 【請求項６】 無線ネットワークの経路を構築するため
    に周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交換
    する無線伝送装置であって、前記経路コストを交換する
    ための経路制御パケットを受信する手段と、前記経路制
    御パケットを受信した時に当該経路制御パケットに含ま
    れる第一メトリックと第二メトリックと送信元ノードの
    識別子とを取得して記録する手段と、前記第一メトリッ
    クに前記第二メトリックと予め設定した換算係数との乗
    算値とを加算して合成メトリックを計算する手段と、そ
    の合成メトリックが小さいものを優先して下流の経路と
    なるノードとして選択する手段とを有することを特徴と
    する無線伝送装置。
  7. 【請求項７】 無線ネットワークの経路を構築するため
    に周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交換
    する経路制御方法であって、前記経路コストとして異な
    る性質を持つ複数のメトリックを合成して得られるメト
    リックを使用して経路を決定するステップを有すること
    を特徴とする経路制御方法。
  8. 【請求項８】 無線ネットワークの経路を構築するため
    に周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交換
    する経路制御方法であって、前記経路コストを交換する
    ための経路制御パケットを受信するステップと、前記経
    路制御パケットを受信した時に当該経路制御パケットに
    含まれる第一メトリックと第二メトリックと送信元ノー
    ドの識別子とを取得して記録するステップと、前記第一
    メトリックに前記第二メトリックと予め設定した換算係
    数との乗算値とを加算して合成メトリックを計算するス
    テップと、その合成メトリックが最小となる送信元ノー
    ドを経路として選択するステップとを有することを特徴
    とする経路制御方法。
  9. 【請求項９】 前記経路コストとして使用する前記第一
    メトリック及び前記第二メトリックに、伝搬損失とホッ
    プ数とをそれぞれ使用することを特徴とする請求項８記
    載の経路制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記換算係数は、前記第二メトリック
    が特定値未満の時に０、特定値以上の時に∞としたこと
    を特徴とする請求項８または請求項９記載の経路制御方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記第一メトリックに前記第二メトリ
    ックと予め設定された換算係数との乗算値を加算して合
    成メトリックを計算するステップと、その合成メトリッ
    クが小さいものを優先して下流の経路となるノードとし
    て選択するステップとを含むことを特徴とする請求項８
    から請求項１０のいずれか記載の経路制御方法。
  12. 【請求項１２】 無線ネットワークの経路を構築するた
    めに周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交
    換する経路制御方法であって、前記経路コストを交換す
    るための経路制御パケットを受信するステップと、前記
    経路制御パケットを受信した時に当該経路制御パケット
    に含まれる第一メトリックと第二メトリックと送信元ノ
    ードの識別子とを取得して記録するステップと、前記第
    一メトリックに前記第二メトリックと予め設定した換算
    係数との乗算値とを加算して合成メトリックを計算する
    ステップと、その合成メトリックが小さいものを優先し
    て下流の経路となるノードとして選択するステップとを
    有することを特徴とする経路制御方法。
  13. 【請求項１３】 無線ネットワークの経路を構築するた
    めに周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交
    換する経路制御方法のプログラムであって、コンピュー
    タに、前記経路コストとして異なる性質を持つ複数のメ
    トリックを合成して得られるメトリックを使用して経路
    を決定する処理を実行させるためのプログラム。
  14. 【請求項１４】 無線ネットワークの経路を構築するた
    めに周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交
    換する経路制御方法のプログラムであって、コンピュー
    タに、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
    トを受信する処理と、前記経路制御パケットを受信した
    時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリックと
    第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得して記
    録する処理と、前記第一メトリックに前記第二メトリッ
    クと予め設定した換算係数との乗算値とを加算して合成
    メトリックを計算する処理と、その合成メトリックが最
    小となる送信元ノードを経路として選択する処理とを実
    行させるためのプログラム。
  15. 【請求項１５】 無線ネットワークの経路を構築するた
    めに周囲のノードと通信の宛先に対する経路コストを交
    換する経路制御方法のプログラムであって、コンピュー
    タに、前記経路コストを交換するための経路制御パケッ
    トを受信する処理と、前記経路制御パケットを受信した
    時に当該経路制御パケットに含まれる第一メトリックと
    第二メトリックと送信元ノードの識別子とを取得して記
    録する処理と、前記第一メトリックに前記第二メトリッ
    クと予め設定した換算係数との乗算値とを加算して合成
    メトリックを計算する処理と、その合成メトリックが小
    さいものを優先して下流の経路となるノードとして選択
    する処理とを実行させるためのプログラム。
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