JP2004297381A - 無線通信方法及び無線通信中継装置 - Google Patents

無線通信方法及び無線通信中継装置 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のネットワークをルータ装置で接続させてデータ転送を行う場合に、複数の通信回線環境が不安定であっても、良好にデータ転送が行えるように経路を変更する。
【解決手段】第1の通信ネットワークと第2の通信ネットワークとを接続して通信を行う通信ルータ装置において、第1の通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の通信ネットワークに送出する処理を行う際、一時蓄積するバッファがオーバーフローしそうになった場合に、経路を変更し、安定した伝送路を確保する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種データ転送を行う無線通信ネットワークを複数接続する場合の無線通信方法及びその通信ネットワークの接続に使用する無線通信中継装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネットのホームページ閲覧や電子メールデータの転送、動画転送などを行うために、それらのデータ処理を行う端末装置を接続させる通信手段として、各種方式の通信ネットワークを使用したものが実用化されている。例えば、比較的高速化された通信手段として、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)、ケーブルテレビジョン、光ケーブルの使用が提案され実用化されている。
【0003】
ADSLは、既存のアナログ電話回線に、デジタルデータを多重化して、インターネットにアクセスできるようにした通信ネットワークである。ケーブルテレビジョンを使用する場合には、ケーブルテレビジョン用に用意されたケーブルの空き帯域を使用して、インターネットにアクセスできるようにした通信ネットワークである。光ケーブルは、既に敷設してある光ケーブル回線を使用して、インターネットにアクセスできるようにした通信ネットワークである。
【0004】
このような通信ネットワークに接続される端末装置としては、パーソナルコンピュータ装置を使用する場合の他に、インターネット接続用などの専用の端末装置などが使用される場合がある。但し、いずれの場合でも端末装置に、これらの通信ネットワークに接続可能な通信ポートを直接設けて、接続可能とすることは稀である。一般には、これらの通信ネットワークに接続される通信装置に、USB(Universal Serial Bus)などの汎用のポートを設けて、その汎用のポートを介して、コンピュータ装置などと接続される。
【0005】
或いは、通信ネットワークに接続された通信装置と、コンピュータ装置などの端末装置との間を、無線通信によるネットワークで接続するようにしたものも一般化されつつある。この無線通信ネットワークとしては、例えば、ブルートゥース(Bluetooth:商標)と称される規格、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers )802.11と称される規格、ワイヤレス1394と称される規格などが開発され実用化されている。IEEE802.11規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、IEEE802.11a規格、IEEE802.11b規格‥‥などの各種無線通信方式が存在する。さらに、UWB(Ultra Wide Band) と称される規格も注目されている。
【0006】
図10は、このような無線通信ネットワークに使用される機器である、基地局と端末局との構成例を示した図である。ここでは、IEEE802.11a規格を無線通信ネットワークとして使用した場合の基地局と端末局の構成例であり、1伝送チャンネルで複数本のサブキャリアを伝送するマルチキャリア方式であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex :直交周波数分割多重)方式を無線通信方式として採用してある。ここでは基地局10から送信された信号を、端末局30で受信する構成を示してある。
【0007】
基地局10は、通信を制御する中央制御ユニット(CPU)11を備え、中央制御ユニット11が無線通信を行うネットワーク層よりも上位レイヤの制御を行う。この中央制御ユニット11には、送信タイミング制御部12が接続してある。送信タイミング制御部12は、中央制御ユニット11からの制御に基づいて、データ転送速度の種類の各処理部への通知や、送信タイミングの制御などを行う。また、データ転送速度の変更を指示する場合もある。データ転送速度の変更については、例えば変調方式や符号化率を変更することで、データ転送速度を変更することができる。
【0008】
中央制御ユニット11には、外部から入力したデータを蓄積するメモリ13が接続してあり、このメモリ13に蓄積された送信データを、送信データ処理部14に供給する。送信データ処理部14は、MAC(Media Access Control)処理を行う回路である。具体的には、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式やMPEG(Moving Picture coding Experts Group )方式等の非可逆な画像符号化データ、JBIG(Joint Bi−level Image coding experts Group )等の可逆な画像符号化データ、画像以外のデータといったあらゆるデータを、パケット形式データとして処理を行う。リードソロモン符号やターボ符号を使用したエラー訂正コードを付加させる処理を行う場合もある。
【0009】
送信データ処理部14で得られたパケットデータは、畳み込み部15で系列間距離の伸長を行い、送信符号化ビット系列を生成させる畳み込み符号化処理を行う。畳み込み部15で得られた送信符号化ビット系列は、インターリーバ16に供給して、符号化ビット系列の並び替えを行い、ビット系列を分散させる。分散されたビット系列は、変調部17に供給して、プリアンブル信号をビット系列内に挿入し、次に1次変調としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying )変調を行う。ここでは、QPSK変調以外の変調方式として、BPSK,8PSK,QAM等の変調方式(絶対変調でも差動変調でも良い)を実行可能としてある。
【0010】
変調部17で変調された送信シンボルストリームは、逆高速フーリエ変換部18に供給し、逆高速フーリエ変換処理を行い、さらに窓がけ処理を行う。逆高速フーリエ変換部18での処理により、仮想的に周波数軸上に配置されていた送信シンボルストリームが時間軸上で平均化され、OFDM変調された送信系列となる。
【0011】
この逆高速フーリエ変換部18で得られた送信系列を、デジタル・アナログ変換器19に供給し、アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、RF部20に供給して、フィルタリング,周波数変換などのアナログ処理を行い、周波数変換された信号を、接続されたアンテナ21から無線送信させる。
【0012】
送信データ処理部14からRF部20までの回路は、既に説明したように、送信タイミング制御部12からの指示で、送信タイミングや変調方式などが設定される。
【0013】
次に、端末局30の受信構成について説明する。端末局30は、アンテナ31がRF部32に接続してあり、RF部32で受信信号のフィルタリング,周波数変換などのアナログ処理を行う。RF部32で処理された受信信号は、アナログ/デジタル変換器33に供給して、デジタル化された受信系列に変換する。デジタル変換された受信系列は、ウィンドウ検出部34に供給して、高速フーリエ変換するデータの切れ目やフレームの切れ目を検出する同期検出処理を行い、その同期検出された受信系列を、高速フーリエ変換部35に供給して、検出されたタイミングに同期した高速フーリエ処理を行い、送信時の逆高速フーリエ変換と逆の処理を行う。
【0014】
高速フーリエ変換部35でフーリエ変換された信号は、復調部36に供給して、QPSK復調などの送信時の変調方式に対応した復調処理を行い、受信シンボルストリームを生成させる。生成された受信シンボルストリームは、デインターリーバ37に供給して、分散されたビット系列を再配置させ、受信符号化ビット系列を生成させる。この受信符号化ビット系列は、ビタビ復号器38に供給してビタビ復号し、受信情報ビット系列に変調し、受信データ処理部39に供給する。
【0015】
受信データ処理部39では、受信情報ビット系列として供給された受信パケットの中から、必要なデータを抽出する処理を行い、また必要によりエラー訂正符号に基づいたエラー訂正処理を行い、処理されたデータをメモリ40に供給して蓄積させる。
【0016】
この端末局30の中央制御ユニット41は、メモリ40に蓄積された受信データの中から、各々のアプリケーションに合ったデータや、画像データなどの各種データを分離して出力させる。なお、中央制御ユニット41には、受信タイミング制御部42が接続させてあり、中央制御ユニット41の制御に基づいて、受信タイミング制御部42が各回路での受信タイミングや信号処理方式などの指示を行う。
【0017】
このような処理構成で、基地局10と端末局30との間の無線伝送を行うことで、高速データ転送が良好に行える。即ち、OFDM変調で無線伝送するようにしたことで、サブキャリアに配置されるビット系列を時間軸上で平均化され、フェージングやシャドウイング、マルチパスといった干渉波に強いといった利点がある。IEEE802.11a規格では、最大で54Mbpsまでのデータ転送速度が設定可能である。
【0018】
このようなOFDM変調での伝送は、無線伝送にだけ適用されるものではなく、有線伝送においても高速データ転送技術として適用可能である。例えば、各家庭に商用交流電源を供給する電力線に、OFDM変調波を重畳して、通信を行うものが開発され実用化されつつある。
【0019】
ところで、このようなOFDM変調方式は、干渉波に強い方式ではあるが、不安定な回線環境である場合、どうしても通信困難な状態が発生する。屋内ネットワークでは、そのような場合に、データ転送速度を逐次変更するのが一般的である。IEEE802.11a規格での、従来のデータ転送速度の変更方法について説明すると、例えば様々なマルチパスフェージングの影響で、サブキャリアの受信電力が均一でなくなり、ある数本のサブキャリアの受信電力が欠落する現象が起こる。1〜2本のサブキャリアの欠落だけであれば、エラー訂正で正しいデータが得られるが、欠落するサブキャリアの本数が多い劣悪な環境の場合、その欠落したサブキャリアに割当てられたデータが失われる。例えば、1OFDMシンボルで52本のサブキャリアが存在する場合に、その52本のサブキャリアの中の数本のサブキャリアが欠落することは、システム全体でのデータ・スループットをかなり落としてしまう。
【0020】
このため、変調効率の良い変調方式や符号化率を用いてデータの送受信を行っても、電波伝搬の劣悪な環境では伝送効率が著しく低下し、結果的に低い変調方式・符号化率で送受信した方がデータ・スループットの高いデータ通信が行える状況にもなりかねない。
【0021】
そこで、不安定な回線環境に対応するために、変調方式・符号化率の組み合わせを複数用意し、その組み合わせを適宜変更することで、そのときの電波伝搬環境に合わせた最もデータ・スループットの高いデータ通信が行えるシステムを実現している。このような処理を、フォールバックまたはレートアダプテーションと言う(本明細書ではフォールバックと述べる)。
【0022】
従来のフォールバックでは、複数の変調方式または符号化率を選択できる機能を設け、比較的物理層に近いところで電波伝搬を類推し、変調方式または符号化率を変更する方法が主流であった。例えば、受信電界強度であるRSSIや、パケットエラーレート又はビットエラーレート、遅延広がりや周波数特性等により、使用する送受信間の電波伝搬を推測していた。
【0023】
なお、このような干渉波などによるデータ・スループットの低下の問題は、無線伝送時の特有の問題ではない。即ち、例えば上述した電力線を伝送路として使用した場合にも、本来はデータ伝送用ではない回線を伝送路を使用するので、様々な要因でデータ・スループットが低下することが多々ある。
【0024】
一方、最初に述べたように、様々な通信方式でネットワークが構築されるようになると、複数のネットワーク間をルータ装置(通信中継装置)で繋いで、複数のネットワーク間でデータ転送が行えるようにすることの需要が増えている。なお、ここでのルータ装置には、いわゆるブリッジやハブとしての機能も含まれるものとする。
【0025】
ルータ装置は、複数存在する通信方式を理解し、お互いが転送できるようなデータ・フォーマットに変換する機能を実行する装置である。接続されたそれぞれの通信ネットワークでのデータ転送速度の違いをなくすために、一般にルータ装置はフローコントロールと呼ばれる制御機能を備えている。フローコントロールとは、例えば、最大転送速度100Mbpsのイーサネット(Ethernet)と、最大転送速度10Mbpsのイーサネットをルータ装置で接続して、100Mbpsの転送速度で一方のネットワークからデータを受けて、そのデータを10Mbpsの転送速度で他方のネットワークに送りだした場合、ルータ装置の内部バッファがあふれてしまう。その問題を解決するために、内部バッファがあふれそうになった時点で、ルータ装置に供給されるデータの送出元に対して、コリジョン信号(半2重の場合)またはポーズパケット(全2重の場合)を送出して、一時的に送信を止めさせて、転送速度の早いネットワーク側での送信量を抑制させる機能である。
【0026】
特許文献1は、有線の通信ネットワークを複数接続する中継装置で、内部バッファのフローコントロールを行う従来の技術について開示されたものである。
【0027】
【特許文献1】
特開平7−121455号公報
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のルータ装置は、イーサネットの如き比較的回線環境が安定した通信ネットワークを繋ぐケースが多く、不安定な回線環境に適した通信方式どおしを接続するケースは殆どなかった。そのため、従来の安定した回線に接続されるルータ装置の場合には、通信対象となる2つの通信ポートの内の、データ転送速度が高い通信ポートに対してだけフローコントロール機能を実行させれば、内部バッファのオーバーフローを防止できた。
【0029】
しかしながら、ルータ装置に接続される2つの通信ポートのいずれも不安定な回線環境にある場合、どちらのネットワークに接続された通信ポートのデータ転送速度が高くなるかは予測がつかない。よって、データ転送速度が最大になるポートが限定されなくなるため、どちらのポートにおいてもデータ転送速度が最大の場合に備えて、フローコントロール機能を実行する判断を早くしなければならない。これは内部バッファの利用効率の面でも好ましくない。
【0030】
さらに、パケット送信側から転送されるデータ転送速度を下げれば、回線安定性の高いデータ転送速度(変調方式、符号化率)になるにもかかわらず、フォールバックをせずにフローコントロールをすると、回線環境の安定度の面からも好ましくない。
【0031】
本課題に対し、既に本出願人は、特願2002−148184号において、第1の通信ネットワークと第2の通信ネットワークとの間で通信を行う場合、第1の通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の通信ネットワークに送出し、第1の通信ネットワークを介して受信したデータのスループットを測定し、予め用意された複数のデータ転送速度の中から、受信データのデータ転送速度に近い転送速度を選定して、そのデータ転送速度で、一時蓄積されたデータを第2の通信ネットワークに送出させる処理を行い、ルータ特有のフローコントロール機能を回避する技術についての提案をした。しかしながら、このようなデータ転送速度の制御以外の処理でも、ルータ特有のフローコントロール機能を回避することができれば、より良好なデータ転送が行える可能性が高くなる。
【0032】
本発明はかかる点に鑑み、複数のネットワークをルータ装置で接続させてデータ転送を行う場合、通信回線環境が不安定であっても、良好にデータ転送が行える経路制御を行なうことを目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】
第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとを接続して、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとの間で通信を行う場合に、第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の無線通信ネットワークに送出する際、蓄積するバッファがオーバーフローしそうな時、第2の無線通信ネットワークを切断し、別の第3の無線通信ネットワークに繋ぎ変えて通信を継続するようにしたものである。
【0034】
このようにしたことで、フローコントロールで対処できない場合に、経由変更により解決できる。
【0035】
また本発明は、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとを接続して、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとの間で通信を行う場合に、第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の無線通信ネットワークに送出し、第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータのスループットを測定し、予め用意された複数のデータ転送速度の中から、受信データのデータ転送速度または受信データから推定したデータ転送速度に近い転送速度を選定した際、その転送速度では上位レイヤの要求帯域を満たさない場合、第2の無線通信ネットワークを切断し、第3の無線通信ネットワークに繋ぎ変えて通信を継続するようにしたものである。
【0036】
このようにしたことで、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとを接続する中継装置内で、通信リンク間の受信電界強度(RSSI)や受信ノイズ(SNR )等の基準では判断されにくい中継の問題を、経路変更により解決することができる。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。
【0038】
図1は、本例のシステム構成例を示した図である。
【0039】
ここでは、少なくとも3つの1対1の無線通信ネットワークがある。即ち、少なくとも、セットトップボックス100とルータ装置200との間の第1の通信ネットワークと、ルータ装置200と端末装置300との間の第2の通信ネットワークと、セットトップボックス100と端末装置300との間の第3の通信ネットワークが用意されて、セットトップボックス100と端末装置300との間で、ルータ装置200を経由する経路(第1,第2の通信ネットワーク経由)と、ルータ装置200を経由しない経路(第3の通信ネットワーク経由)の2種類を、ルータ装置を介した回線環境に応じて、選択可能な構成としてある。
【0040】
ここでは第1,第2の通信ネットワークについては、例えば、OFDM方式で無線通信を行うIEEE802.11a規格などに準拠した無線通信方式としてあり、第3の通信ネットワークについては、例えば、CDMA(Code Division Multiple Access) 方式で無線通信を行うIEEE802.11b規格、或いは、Bluetooth (商標)規格などに準拠した無線通信方式としてある。
【0041】
なお、ここでは第1〜第3の通信ネットワークは、比較的近距離(例えば伝送距離で数十m以内)で形成させるネットワークを想定しているが、それぞれのネットワークとして、長距離の伝送を必要とするネットワークであっても良い。また、図1の例では、説明を簡単にするために、それぞれのネットワークで、送信側の機器と受信側の機器とが1台ずつの最小限のネットワーク構成としてあるが、各ネットワークに多数の機器が接続可能であることは勿論である。
【0042】
さらに、第1,第2の通信ネットワークをIEEE802.11a規格などに準拠した無線通信方式、第3の通信ネットワークは、IEEE802.11b規格、或いはBluetooth 規格などに準拠した無線通信方式としているが、これらの無線通信規格以外の通信規格を適用しても良い。さらに、第1,第2の通信ネットワークが同等の方式でも別々な通信方式であってもよい。
【0043】
図2は、各装置100,200,300の構成を示したブロック図である。ここでは、セットトップボックス100から送信された信号を、ルータ装置200で中継して、端末装置300に送る構成についてを示してある。
【0044】
セットトップボックス100は、中央制御ユニット110を備え、この中央制御ユニット110が、通信のネットワーク層よりも上位レイヤの制御を行う。この中央制御ユニット110には、タイミング制御部101が接続してある。タイミング制御部101は、中央制御ユニット110からの制御に基づいて、データ転送速度の種類の各処理部への通知や、送信タイミングの設定などを行う。また、データ転送速度の変更を指示する場合もある。データ転送速度の変更については、例えば変調方式や符号化率を変更することで、データ転送速度を変更することができる。
【0045】
中央制御ユニット110には、外部から入力したデータを一時蓄積させるデータ蓄積部としてのメモリ109が接続してあり、このメモリ109に蓄積された送信データを、送信データ処理部102に供給する。送信データ処理部102は、MAC(Media Access Control)処理を行う回路であり、画像符号化データ、画像以外のデータといったあらゆるデータを、パケット形式データとして処理を行う。リードソロモン符号やターボ符号を使用したエラー訂正コードを付加させる処理を行う場合もある。
【0046】
送信データ処理部102で得られたパケットデータは、畳み込み部103で系列間距離の伸長を行い、送信符号化ビット系列を生成させる畳み込み符号化処理を行う。畳み込み部103で得られた送信符号化ビット系列は、インターリーバ104に供給して、符号化ビット系列の並び替えを行い、ビット系列を分散させる。分散されたビット系列は、変調部105に供給して、プリアンブル信号をビット系列内に挿入し、次に1次変調としてQPSK変調,BPSK,8PSK,QAM等の変調(絶対変調でも差動変調でも良い)を行う。変調方式については、タイミング制御部101からの指示に基づいて設定される。
【0047】
変調部105で変調された送信シンボルストリームは、逆高速フーリエ変換部106に供給し、逆高速フーリエ変換処理を行い、さらに窓がけ処理を行う。逆高速フーリエ変換部106での処理により、仮想的に周波数軸上に配置されていた送信シンボルストリームが時間軸上で平均化され、OFDM変調された送信系列となる。
【0048】
この逆高速フーリエ変換部106で得られた送信系列を、デジタル・アナログ変換器107に供給し、アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、RF部108に供給して、周波数変換,フィルタリングなどのアナログ処理を行った後、アンテナ111から電波を送出させる。
【0049】
送信データ処理部102からRF部108までの回路は、既に説明したように、タイミング制御部101からの指示で、送信タイミングや変調方式などが設定される。
【0050】
次に、ルータ装置200の構成について説明する。ルータ装置200は、アンテナ201を備えて、受信した電波を、RF部202で抽出する。即ち、RF部202で、フィルタリング,周波数変換などのアナログ処理を行なう。抽出された受信信号は、アナログ/デジタル変換器203に供給して、デジタル化された受信系列に変換する。デジタル変換された受信系列は、ウィンドウ検出部204に供給して、高速フーリエ変換するデータの切れ目やフレームの切れ目を検出する同期検出処理を行い、その同期検出された受信系列を、高速フーリエ変換部205に供給して、検出されたタイミングに同期した高速フーリエ処理を行い、送信時の逆高速フーリエ変換と逆の処理を行う。
【0051】
高速フーリエ変換部204でフーリエ変換された信号は、復調部206に供給して、QPSK復調などの送信時の変調方式に対応した復調処理を行い、受信シンボルストリームを生成させる。生成された受信シンボルストリームは、デインターリーバ207に供給して、分散されたビット系列を再配置させ、受信符号化ビット系列を生成させる。この受信符号化ビット系列は、ビタビ復号器208に供給してビタビ復号し、受信情報ビット系列に変調し、受信データ処理部209に供給する。
【0052】
受信データ処理部209では、受信情報ビット系列として供給された受信パケットの中から、必要なデータを抽出する処理を行い、また必要によりエラー訂正符号に基づいたエラー訂正処理を行い、処理されたデータを、一時蓄積部として用意されたメモリ210に供給して蓄積させる。
【0053】
メモリ210に蓄積されたデータは、中央制御ユニット220の制御により、ルータ回路に供給する。即ち、メモリ210から読出されたデータを、送信データ処理部211に供給する。送信データ処理部211は、MAC処理を行う回路であり、供給される送信データを、パケット形式データとして処理を行う。リードソロモン符号やターボ符号を使用したエラー訂正コードを付加させる処理を行う場合もある。
【0054】
送信データ処理部211で得られたパケットデータは、畳み込み部212で系列間距離の伸長を行い、送信符号化ビット系列を生成させる畳み込み符号化処理を行う。畳み込み部212で得られた送信符号化ビット系列は、インターリーバ213に供給して、符号化ビット系列の並び替えを行い、ビット系列を分散させる。分散されたビット系列は、変調部214に供給して、プリアンブル信号をビット系列内に挿入し、次に1次変調としてQPSK変調,BPSK,8PSK,QAM等の変調(絶対変調でも差動変調でも良い)を行う。変調方式については、タイミング制御部221からの指示に基づいて設定される。
【0055】
変調部214で変調された送信シンボルストリームは、逆高速フーリエ変換部215に供給し、逆高速フーリエ変換処理を行い、さらに窓がけ処理を行う。逆高速フーリエ変換部215での処理により、仮想的に周波数軸上に配置されていた送信シンボルストリームが時間軸上で平均化され、OFDM変調された送信系列となる。
【0056】
この逆高速フーリエ変換部215で得られた送信系列を、デジタル・アナログ変換器216に供給し、アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、RF部217に供給して、周波数変換,フィルタリングなどのアナログ処理を行い、接続されたアンテナ218から電波が送出させる。
【0057】
また、本例のルータ装置200は、送信データ処理部211からアンテナ218までの送信系とは別の、送信データ処理部231からアンテナ238までの送信系を備える。即ち、メモリ210から読出されたデータが供給される送信データ処理部231と、その送信データの畳み込み符号化処理を行う畳み込み部232と、インターリーブ処理を行うインターリーバ233と、変調処理を行う変調部234と、逆高速フーリエ変換を行う逆高速フーリエ変換部235と、アナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器236と、アナログ処理を行うRF部237と、そのRF部237の出力を無線送信させるアンテナ238とを備える。この2つ送信系のいずれの系(物理層)を使用してデータを送信させるかは、中央制御ユニット220により制御される。
【0058】
ルータ装置200の中央制御ユニット220には、レートコントロール部222と経路コントロール部225が接続してある。このレートコントロール部222は、ルータ装置200に接続された2つのネットワークにデータを送出する場合のデータ転送速度の制御手段として機能する。レートコントロール部222には、レート比較テーブル223とスループット測定部224とが接続してあり、スループット測定部224では、このルータ装置200が受信したデータのスループット(即ちデータ転送速度)を測定する。一方、経路コントロール部225はレートコントロールの処理が頻繁に起こる不安定な状態だったり、222では対応できずにフローコントロール制御が始まる場合、別な物理層の経路を選択させる。図2の例では、スループット測定等により、このネットワークから受信した場合のデータ転送速度を推定する。このデータ転送速度は、例えば、メモリ210に入力する受信データのデータ量の単位時間当たりの平均を測定することで、測定できる。
【0059】
また、レートコントロール部222と経路コントロール部225で、適切なデータ転送速度と経路選択を選定する処理の詳細については、図3のフローチャートに基づいた動作説明で後述する。
【0060】
なお、中央制御ユニット220は、データ一時蓄積手段として使用されるメモリ210のデータ蓄積量を監視して、オーバーフローになりそうな蓄積量か否か判断するようにしてある。
【0061】
次に、端末装置300の受信構成について説明する。
【0062】
端末装置300は、アンテナ301がRF部302に接続してあり、RF部302で受信信号のフィルタリング,周波数変換などのアナログ処理を行い、ルータ装置200から送出された信号を受信する処理を行う。RF部302で得られた受信信号は、アナログ/デジタル変換器303に供給して、デジタル化された受信系列に変換する。
【0063】
デジタル変換された受信系列は、ウィンドウ検出部304に供給して、高速フーリエ変換するデータの切れ目やフレームの切れ目を検出する同期検出処理を行い、その同期検出された受信系列を、高速フーリエ変換部305に供給して、検出されたタイミングに同期した高速フーリエ処理を行い、送信時の逆高速フーリエ変換と逆の処理を行う。
【0064】
高速フーリエ変換部305でフーリエ変換された信号は、復調部306に供給して、QPSK復調などの送信時の変調方式に対応した復調処理を行い、受信シンボルストリームを生成させる。生成された受信シンボルストリームは、デインターリーバ307に供給して、分散されたビット系列を再配置させ、受信符号化ビット系列を生成させる。この受信符号化ビット系列は、ビタビ復号器308に供給してビタビ復号し、受信情報ビット系列に変調し、受信データ処理部309に供給する。
【0065】
受信データ処理部309では、受信情報ビット系列として供給された受信パケットの中から、必要なデータを抽出する処理を行い、また必要によりエラー訂正符号に基づいたエラー訂正処理を行い、処理されたデータを、データ蓄積部としてのメモリ310に供給して蓄積させる。
【0066】
この端末装置300の中央制御ユニット311は、メモリ310に蓄積された受信データの中から、各々のアプリケーションに合ったデータや、画像データなどの各種データを分離して出力させる。なお、中央制御ユニット311には、タイミング制御部312が接続させてあり、中央制御ユニット311の制御に基づいて、タイミング制御部312が各回路での受信タイミングや復調方式などの指示を行う。
【0067】
次に、本例のルータ装置200でデータを中継する際の動作例を、図3のフローチャートを参照して説明する。ここでは、第1の無線通信ネットワークに対する通信ポートとして機能するアンテナ201側を第1の通信ポートとし、第2の無線通信ネットワークに対する通信ポートとして機能するアンテナ218側を第2の通信ポートとする。さらに、第2の無線通信ネットワークとは別の無線通信ネットワークに対する通信ポートとして機能するアンテナ238側を第3の通信ポートとする。
【0068】
まず、第1の通信ポートで、無線ネットワークからの受信がある場合に、その受信データのデータ転送速度を推定するため、スループット測定をスループット測定部224で行なわせる(ステップS11)。スループット測定部224が推定したデータ転送速度の値は、レート比較テーブル223が記憶した、第2の通信ポートで現在設定されているデータ転送速度の値と、レートコントロール部222で比較される(ステップS12)。
【0069】
ここで、第1の通信ポートで受信したデータ転送速度が、第2の通信ポートで現在設定されている送信用のデータ転送速度よりも高速か否か、レートコントロール部222で判断する(ステップS13)。この判断で、第2の通信ポートで現在設定されている送信用のデータ転送速度の方が高速である場合には、現在設定されたデータ転送速度を維持させる。そして、第2の通信ポートで現在設定されている送信用のデータ転送速度よりも、第1の通信ポートのデータ転送速度の方が高速である場合には、ステップS14に移り、レート比較テーブル223に記憶された、第2の通信ポートから送出可能なデータ転送速度の中から、適切なデータ転送速度を選定して、その選定したデータ転送速度で第2の通信ポートからデータを送信させる。
【0070】
具体的には、例えば、レート比較テーブル223に記憶された選定可能なデータ転送速度として、第1の通信ポートのデータ転送速度と等しいデータ転送速度がある場合には、そのデータ転送速度を選ぶ。また、選定可能なデータ転送速度として、第1の通信ポートのデータ転送速度と等しいデータ転送速度がない場合には、第1の通信ポートのデータ転送速度よりも高速のデータ転送速度の中で、第1の通信ポートのデータ転送速度に最も近いデータ転送速度を選定する。さらに、第1の通信ポートのデータ転送速度よりも高速のデータ転送速度を選ぶことができない場合には、第2の通信ポートから送出可能なデータ転送速度の中で、最も高速のデータ転送速度を選定する。
【0071】
なお、レート比較テーブル223に記憶されたデータ転送速度から、最適なデータ転送速度を選定する処理とし、1つのデータ転送速度を選定するのではなく、2つのデータ転送速度を選定して、その2つのデータ転送速度を一定の時間毎などに切り換えるようにして、第1の通信ポートのデータ転送速度に合わせるようにしても良い。また、レート比較テーブル223には、第2の通信ポートで通信を行う通信方式で決められた、選定可能な全てのデータ転送速度が記憶させてあるが、その記憶されたレートの中で、実際の回線環境などから選択することが不可能であることが判っているレートについては、ステップS14でのレート選択時の候補から除外するようにしても良い。
【0072】
そして、ステップS13で第1の通信ポートのデータ転送速度の方が高速であると判断した場合と、ステップS14でのデータ転送速度の選定を行った後には、バッファメモリとして使用されるメモリ210のデータ記憶状態がオーバーフローしそうな状況か否か、中央制御ユニット220が判断する(ステップS15)。ここで、メモリ210の記憶容量に空きが少なくなって、オーバーフローしそうな状況であると判断した場合には、代替経路に切替えて(ステップS16)、メモリ210の記憶容量にある程度の空きが発生するまで、アンテナ218−アンテナ301間の無線回線がボトルネックにならないようにする。なお、ステップS16での経路変更処理の詳細については、図5,図6のフローチャートを参照して後述する。
【0073】
ステップS15でメモリ210がオーバーフローしそうな状況でないと判断した場合と、ステップS16で経路変更の処理を行った後、ルータ装置200を経由したデータ転送が終了か否か判断し(ステップS17)、データ転送がまだ続くと判断した場合には、ステップS11の判断に戻り、ルータ装置200を経由したデータ転送が続く限り、ステップS11からステップS16までの処理を繰り返し実行させる。
【0074】
そして、ステップS17でルータ装置200を経由したデータ転送が終了したと判断した場合には、ここでの処理を終了させる。
【0075】
このようにして、ルータ装置200で受信した側のデータ転送速度に対応して、ルータ装置200から送信する際のデータ転送速度を選定することで、ルータ装置200内のバッファメモリのオーバーフローを極力阻止するように働き、良好な通信状態が維持される。
【0076】
なお、図2に示した機器構成では、セットトップボックス100側からルータ装置200を経由して端末装置300にデータ転送を行う構成を示したが、端末装置300からルータ装置200を経由してセットトップボックス100にデータ転送を行う場合に、ルータ装置200内で、図3のフローチャートに示した制御処理を行うようにしても良い。
【0077】
ここで、ルータ装置内で経路変更処理を行う場合の詳細について、図4〜図6を参照して説明する。まず、図2に示したルータ装置200が、少なくとも2つの無線通信ネットワーク間のデータ転送を双方向で行うことが可能な装置であるとした場合に、それぞれの経路を決めるために必要なルーティングテーブルの生成処理構成例を、図4に示す。図4に示したルータ装置400は、ルーティングテーブルの生成処理に必要な構成を中心として示してある。ここでは、1つのネットワーク側での処理のための構成として、例えば5GHz帯の無線信号を受信するRF部401で受信した信号を、物理層/MAC層処理部402を介して近隣検出部403に供給する。近隣検出部403では、受信した信号に基づいて、自局と通信可能なネットワーク内の局(ノード)を把握する。この通信可能な局の把握は、一定時間毎に行っても良く、自局がデータを送信したいときに行っても良い。
【0078】
把握された通信可能な近隣局の情報は、近隣テーブル408に記憶させる。近隣テーブル408に記憶された近隣局の情報は、ルーティングテーブル409で読出して、送信可能な相手局のうちのどの局を経由した経路で送信するかをルーティングテーブル409で決める。
【0079】
受信データは、バッファメモリとして機能するメモリ404に蓄積させる。このメモリ404は、後述する別のネットワーク側のメモリ414と共有させる構成として、別のネットワークとの間でのデータ転送が行えるようにしても良い。メモリ404に蓄積されたデータは、ヘッダ変更部405に供給して、必要により経路を決めるヘッダを付け替えを行う。このヘッダの付け替えは、ルーティングテーブル409で設定させた経路に基づいて行う。ヘッダ変更部405で処理されたデータは、物理層/MAC層処理部406を介してRF部407に供給し、5GHz帯の無線信号として送信させる。
【0080】
また、別のネットワーク側での処理のための構成として、例えば2.4GHz帯の無線信号を受信するRF部411で受信した信号を、物理層/MAC層処理部412を介して近隣検出部413に供給する。近隣検出部413では、受信した信号に基づいて、自局と通信可能なネットワーク内の局(ノード)を把握する。この通信可能な局の把握は、近隣テーブル418に記憶させる。近隣テーブル418に記憶された近隣局の情報は、ルーティングテーブル419で読出して、送信可能な相手局のうちのどの局を経由した経路で送信するかをルーティングテーブル409で決める。
【0081】
受信データは、バッファメモリとして機能するメモリ414に蓄積させる。このメモリ414は、既に述べた別のネットワーク側のメモリ404と共有させる構成として、別のネットワークとの間でのデータ転送が行えるようにしても良い。メモリ414に蓄積されたデータは、ヘッダ変更部415に供給して、必要により経路を決めるヘッダを付け替えを行う。このヘッダの付け替えは、ルーティングテーブル419で設定させた経路に基づいて行う。ヘッダ変更部415で処理されたデータは、物理層/MAC層処理部416を介してRF部417に供給し、2.4GHz帯の無線信号として送信させる。
【0082】
いずれのネットワーク側の系についても、メモリ404,414のデータ蓄積状況を監視して、リルートサーチ部420で、各メモリがオーバーフローする前に、余裕を見て経路の再検索を開始する。経路の再検索が必要な場合に、該当する制御データをリルートサーチ部420から必要な側のネットワークの処理を行う物理層/MAC層処理部406又は416に送る。経路の再検索については、例えば、その無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、経路の探索を開始する。或いは、電波伝搬環境とは特に関係なく、無線通信ネットワークの経路の探索を随時(例えば一定間隔毎などに)行う。そして、各メモリがオーバーフローしそうな状況になると、その探索された経路に変更させる制御データを、物理層/MAC層処理部406又は416に送る。
【0083】
次に、このような構成とした上で、ネットワークの経路変更処理を行う場合の例(例1)を、図5のフローチャートを参照して説明する。まず、データの宛先(ディスティネーション)への経路変更が開始されると(ステップS21)、近隣ノードの検索制御信号をリルートサーチ部420が出力して、その近隣ノードの検索制御信号を送信させる(ステップS22)。前記検索制御信号は近隣ノードを経由し、宛先へ届く。自局が宛先である信号を受信した(ステップS23)宛先は、その信号の送信元(ソース)に、自局が存在することを送信する(ステップS24)。転送の際、探索情報の返信を受信し、探索情報信号の送信元へ転送させる(ステップS25)。その後、自局が送信元か否か判断し(ステップS26)、送信元でない場合には、ステップS25に戻る。
【0084】
自局が送信元である場合には、経路の再構築を決定し(ステップS27)、再構築された経路でデータ転送を開始させる(ステップS28)。再構築された経路として、同じ無線通信ネットワーク内の別の経路である場合と、別の無線通信ネットワークを使った経路である場合とがある。同じ無線通信ネットワーク内の別の経路に再構築させる場合には、例えば図2に示したルータ装置200の同じ通信ポートが再構築後にも使用される。別の無線通信ネットワークを使った経路に変更させる場合には、別の通信ポートが使用される。
【0085】
図5の経路変更処理とは別の例(例2)を示したのが、図6のフローチャートである。この例では、ディスティネーションへの経路変更が開始されると(ステップS31)、図4に示したルーティングテーブルの記憶データを読み出す処理を行い(ステップS32)、そのルーティングテーブルに設定された別の経路を設定させる。
【0086】
ルーティングテーブルへの設定処理としては、図6の右側に示すように処理される。まず、ルーティングテーブルの更新時期を設定するタイマをスタートさせ(ステップS41)、そのタイマをカウントアップさせて(ステップS42)、一定時間のカウントが行われたか否か判断する(ステップS43)。この判断で、タイマスタートから一定時間の経過を判断すると、データの宛先(ディスティネーション)への経路変更が開始されると(ステップS44)、近隣ノードの検索制御信号をリルートサーチ部420が出力して、その近隣ノードの検索制御信号を送信させる(ステップS45)。その制御データの送信後に、自局が宛先である信号を受信すると(ステップS46)、その信号の送信元(ソース)に、自局が存在することを送信する(ステップS47)。転送の際、探索情報の返信を受信し、探索情報信号の送信元へ転送させる(ステップS48)。その後、自局が送信元か否か判断し(ステップS49)、送信元でない場合には、ステップS25に戻る。
【0087】
自局が送信元である場合には、経路の再構築を決定し(ステップS50)、その再構築された経路をルーティングテーブルに保存させる(ステップS51)。ここでも、再構築された経路として、同じ無線通信ネットワーク内の別の経路である場合と、別の無線通信ネットワークを使った経路である場合とがある。
【0088】
このようにしてステップS51でルーティングテーブルに保存された経路が、経路変更が必要な場合に、ステップS32で読み出されて、その経路に変更される。
【0089】
次に、ルータ装置を経由してデータ転送を行う本例のシステムにおいて、データを受信する端末装置300側でデータ転送速度の制御を行う例について説明する。図2に示した端末装置300は、ルータ装置200側から転送されたデータを受信する構成だけを示したが、端末装置300からルータ装置200側にもデータ転送が行える構成となっている場合における、端末装置の構成を図7に示す。
【0090】
図7に示した端末装置は、図2に示した端末装置300と区別するために、端末装置300′として示してある。端末装置300′の受信系の構成については、図2で説明した構成と同じであり、図2と同じ符号を付与して示してある。端末装置300′の送信系の構成について説明すると、送信用のデータを一時蓄積させるメモリとして、メモリ321を備え、メモリ321に蓄積されたデータは、中央制御ユニット320の制御により、無線送信系の回路に供給する。即ち、メモリ321から読出されたデータを、送信データ処理部322に供給する。送信データ処理部322は、MAC処理を行う回路であり、供給される送信データを、パケット形式データとして処理を行う。リードソロモン符号やターボ符号を使用したエラー訂正コードを付加させる処理を行う場合もある。
【0091】
送信データ処理部322で得られたパケットデータは、畳み込み部323で系列間距離の伸長を行い、送信符号化ビット系列を生成させる畳み込み符号化処理を行う。畳み込み部323で得られた送信符号化ビット系列は、インターリーバ324に供給して、符号化ビット系列の並び替えを行い、ビット系列を分散させる。分散されたビット系列は、変調部325に供給して、プリアンブル信号をビット系列内に挿入し、次に1次変調としてQPSK変調,BPSK,8PSK,QAM等の変調(絶対変調でも差動変調でも良い)を行う。変調方式については、タイミング制御部312からの指示に基づいて設定される。
【0092】
変調部325で変調された送信シンボルストリームは、逆高速フーリエ変換部326に供給し、逆高速フーリエ変換処理を行い、さらに窓がけ処理を行う。逆高速フーリエ変換部326での処理により、仮想的に周波数軸上に配置されていた送信シンボルストリームが時間軸上で平均化され、OFDM変調された送信系列となる。
【0093】
この逆高速フーリエ変換部326で得られた送信系列を、デジタル・アナログ変換器327に供給し、アナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号は、RF部302に供給して、周波数変換,フィルタリングなどの送信用のアナログ処理を行い、接続されたアンテナ301から無線送信させる。
【0094】
また、端末装置300′は、送信レート制御部313とパケット検出部314とを備える。送信レート制御部313は、この端末装置300′から無線通信ネットワークにデータを送信させる際のデータ転送速度を設定するブロックであり、この端末装置300′が通信を行うネットワークで設定可能なデータ転送速度の情報が予め記憶させてある。パケット検出部314は、メモリ310に蓄積された受信データのパケットが、ルータ装置を経由して転送されたデータであるか否か判別して、その結果を保持するブロックである。ここでの判別は、例えば、受信パケットのヘッダ領域内のアドレス格納部の情報に基づいて判別できる。アドレスが、この端末装置300′が属するネットワークと同じネットワーク内のアドレスである場合には、ルータ装置を経由してないと判別でき、異なるネットワークのアドレスである場合には、ルータ装置を経由した受信データであると判別できる。また、インターネットプロトコル バージョン6(Ipv6)を適用することで、このバージョンでは、アドレス領域にSource Address(データ送信元)、Destination Address (データ送信先)、Transmitter (経由送信元)、Receiver(経由送信先)という経由データか否かを判断可能な領域を持つため、そこで判断可能である。
【0095】
このパケット検出部314で検出されて保持されたルータ経由情報に基づいて、送信レート制御部313は、適切なデータ転送速度を設定して、その設定されたデータ転送速度に基づいて、タイミング制御部312が、データ処理タイミングや変調方式などを各ブロックに指示する。
【0096】
次に、このように構成される端末装置300′での処理について、図8,図9のフローチャートを参照して説明する。まず、端末装置300′でデータを受信した場合の処理を、図8のフローチャートを参照して説明する。端末装置300′でデータを受信した際には、受信データ処理部309に供給された受信パケット内のデータを中央制御ユニット311が判断して、受信データの送信元のネットワークアドレスを確認する(ステップS61)。この送信元のネットワークアドレスの確認は、例えば、受信パケットのヘッダ領域内のアドレス格納部の情報に基づいて判別すれば良い。アドレスで直接的に他のネットワークが示されている場合には、そのことから判別できる。或いは、データの送信元としてルータ装置のアドレスが示されている場合にも、ルータ装置を経由して他のネットワークから送信されたと判断できる。
【0097】
この受信データの送信元の確認を行うと、その確認した送信元が、ルータ装置200を経由して接続された送信元か(即ち端末装置300′に直接接続されたネットワーク以外からの送信か)否か判断する(ステップS62)。ルータ装置200を経由したデータ転送であると判断した場合には、受信データのデータ転送速度を確認する(ステップS63)。
【0098】
ステップS62で、端末装置300′に直接接続されたネットワークからの送信であると判断した場合と、ステップS63でのデータ転送速度の確認を行った後には、ステップS64に移って、パケットの送信元のネットワークアドレスと、データ転送速度とを関連させて保存させる。このデータ保存は、例えば中央制御ユニット311に接続されたパケット検出部314が備えるメモリに記憶させて行う。なお、上述したフローチャートはデータ転送速度を判断基準にしているが、スループットを判断基準にしてもよい。
【0099】
次に、端末装置300′での送信時の処理を、図9のフローチャートを参照して説明する。まず、中央制御ユニット311の制御で、送信データを一時蓄積させるバッファメモリであるメモリ321に送信データを用意して、送信データを作成させる(ステップS71)。送信データが作成されると、送信先がルータ装置を経由するか否か判断する(ステップS72)。
【0100】
ここでの送信先の判断は、パケット検出部314に保持された受信パケットの送信元を使用する。即ち、ここでは受信パケットの送信元と双方向に通信を行う状態であると見なして、その受信データの送信元を、送信データの送信先であるとして、パケット検出部314に保持された情報を利用して、送信先がルータ装置を経由するか判断する。
【0101】
ルータ装置を経由した先のネットワークが、送信先であると判断した場合には、ステップS73に移って、送信レート制御部313で、設定可能なデータ転送速度の中から、その送信先のネットワークでのデータ転送に適したデータ転送速度を選択する。具体的には、例えばパケット検出部314に保持された情報に含まれる、受信パケットのデータ転送速度とほぼ等しいデータ転送速度を選定する。
【0102】
また、ステップS72でデータの送信先が、この端末装置に直接接続されたネットワーク内であり、ルータ装置を経由しない伝送であると判断した場合には、ステップS74に移って、通常のフォールバック処理を行う。通常のフォールバック処理とは、従来の技術の欄で既に説明したように、複数用意されたデータ転送速度の中から、そのときの電波伝搬環境に合わせた最も適切なデータ転送速度を選定する処理である。
【0103】
そして、ステップS73又はS74で選定されたデータ転送速度で、この端末装置300′からのデータ転送を実行させる(ステップS75)。
【0104】
なお、ここまでの説明では、受信データの送信元が、ルータ装置を経由して接続されたネットワークであるか否かの判断として、受信パケットに含まれるアドレスを利用したが、その他の方法でルータ装置を経由したか否か判断するようにしても良い。例えば、端末装置300′とルータ装置200との間でのデータ転送を行う無線通信ネットワークで実際に選択可能なデータ転送速度よりも、所定量(ここでの所定量とは比較的大きな値)以上離れた低速なデータ転送速度でデータを受信した場合には、ルータ装置を経由していることが原因で低速なデータ転送が行われていると見なして、ルータ装置を経由した通信であると判断できる。また、ステップS73は、受信パケットのデータ転送速度とほぼ等しいデータ転送速度としているが、それだけに限らない。例えば、受信パケットのデータ転送速度よりも安定に通信を行なえる転送速度を選定してもよい。
【0105】
さらに、本実施例では受信したパケットのネットワークアドレスとデータ転送速度を保存しているが、図3のフローチャートのステップS11で行なうようなスループット測定を行ない、最適なデータ転送速度を推定してもよい。
【0106】
なお、図1に示した本例のシステム構成では、OFDM方式で無線通信を行う無線通信ネットワークと、CDMA方式で無線通信を行う無線通信ネットワークの例について示したが、その他の通信方式のネットワークを適用しても良い。その他の通信方式として、例えばIEEE802.11a/b/g/e 等のIEEE802.11ベースのもの、或いは、HiperLAN、Wireless1394、Bluetooth 、UWB 、または25GHz/60GHz を使用する無線方式も適用可能である。
【0107】
また、図1の例では、双方が無線の伝送路による通信ネットワークで構成する場合としたが、いずれか一方のネットワークが有線の伝送路による通信ネットワークでも良い。
【0108】
具体的な例を示すと、例えば、図1に示したIEEE802.11a規格による無線通信ネットワークの代わりに、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)等と称される電話用信号線に多重化された信号でデータ転送が行われる通信ネットワークを使用して、ルータ装置で、その電話用信号線に多重化された信号による通信ネットワークと、IEEE802.11規格などの無線通信ネットワークとを接続させる処理を行うようにしても良い。無線通信ネットワークについては、ブルートゥース規格やワイヤレス1394規格などを適用しても良い。
【0109】
また、上述した実施の形態では、ルータ装置や端末装置などの機器は、専用の通信処理装置として構成した例としたが、例えばパーソナルコンピュータ装置に、データ通信用のボードなどを組み込み、上述したフローチャートで説明した処理を実行するプログラムを、機器にインストールして、同様の処理を行うシステムを構成させるようにしても良い。
【0110】
【発明の効果】
本発明によると、第1の通信ネットワークと第2の通信ネットワークとを接続するルータ装置内で、バッファのオーバーフローが起こりそうになった場合、経路のボトルネックとなる回線を選択せずに、代替経路を選択できるようにする。従って、ルータ装置内のデータ蓄積部のオーバーフローを防げる経路の変更が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示した説明図である。
【図2】本発明の一実施の形態による機器構成例を示したブロック図である。
【図3】本発明の一実施の形態によるルータ装置での処理例を示したフローチャートである。
【図4】本発明の一実施の形態によるルーティングテーブル生成構成例を示した構成図である。
【図5】本発明の一実施の形態による経路変更処理例(例1)を示したフローチャートである。
【図6】本発明の一実施の形態による経路変更処理例(例2)を示したフローチャートである。
【図7】本発明の一実施の形態による端末装置の送信系を含めた構成例を示したブロック図である。
【図8】本発明の一実施の形態による端末装置での受信時の処理例を示したフローチャートである。
【図9】本発明の一実施の形態による端末装置での送信時の処理例を示したフローチャートである。
【図10】従来の無線伝送システムの機器構成例を示したブロック図である。
【符号の説明】
10…基地局、30…端末局、100…セットトップボックス、101…タイミング制御部、102…送信データ処理部、103…畳み込み部、104…インターリーバ、105…変調部、106…逆高速フーリエ変換部、107…デジタル・アナログ変換器、108…RF部、109…メモリ、110…中央制御ユニット、111…アンテナ、200…ルータ装置、201…アンテナ,202…RF部、203…アナログ/デジタル変換器、204…ウィンドウ検出部、205…高速フーリエ変換部、206…復調部、207…デインターリーバ、208…ビタビ復号器、209…受信データ処理部、210…メモリ、211…送信データ処理部、212…畳み込み部、213…インターリーバ、214…変調部、215…逆高速フーリエ変換部、216…デジタル・アナログ変換器、217…RF部、218…アンテナ、220…中央制御ユニット、221…タイミング制御部、222…レートコントロール部、223…レート比較テーブル、224…スループット測定部、225…経路コントロール部、231…送信データ処理部、232…畳み込み部、233…インターリーバ、234…変調部、235…逆高速フーリエ変換部、236…デジタル・アナログ変換器、237…RF部、238…アンテナ、300,300′…端末装置、301…アンテナ、302…RF部、303…アナログ/デジタル変換器、304…ウィンドウ検出部、305…高速フーリエ変換部、306…復調部、307…デインターリーバ、308…ビタビ復号器、309…受信データ処理部、310…メモリ、311…中央制御ユニット、312…タイミング制御部、313…送信レート制御部、314…パケット検出部、321…メモリ、322…送信データ処理部、323…畳み込み部、324…インターリーバ、325…変調部、326…逆高速フーリエ変換部、327…デジタル・アナログ変換器、400…ルータ装置、401…RF部、402…物理層/MAC層処理部、403…近隣検出部、404…メモリ、405…ヘッダ変更部、406…物理層/MAC層処理部、407…RF部、408…近隣テーブル、409…ルーティングテーブル、411…RF部、412…物理層/MAC層処理部、413…近隣検出部、414…メモリ、415…ヘッダ変更部、416…物理層/MAC層処理部、417…RF部、418…近隣テーブル、419…ルーティングテーブル、420…リルートサーチ部

Claims (22)

  1. 第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとを接続して、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとの間で通信を行う無線通信方法において、
    第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の無線通信ネットワークに送出する際、蓄積するバッファがオーバーフローしそうな場合に、前記第2の無線通信ネットワークを切断し、前記第2の無線通信ネットワークとは別の第3の無線通信ネットワークに繋ぎ変えて通信を継続する
    無線通信方法。
  2. 請求項1記載の無線通信方法において、
    前記第2の無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、前記第3の無線通信ネットワークの経路の探索を開始して、前記第3の無線通信ネットワークへの繋ぎ変えに対応できるようにした
    無線通信方法。
  3. 請求項1記載の無線通信方法において、
    前記第3の無線通信ネットワークの経路の探索を随時行って、前記第3の無線通信ネットワークへの繋ぎ変えに対応できるようにした
    無線通信方法。
  4. 第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとを接続して、第1の無線通信ネットワークと第2の無線通信ネットワークとの間で通信を行う無線通信方法において、
    第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータを一時蓄積し、その一時蓄積されたデータを第2の無線通信ネットワークに送出し、
    前記第1の無線通信ネットワークを介して受信したデータのスループットを測定し、
    予め用意された複数のデータ転送速度の中から、受信データのデータ転送速度又は受信データから推定したデータ転送速度を基に転送速度を選定した際、その転送速度では上位レイヤの要求帯域を満たさない場合、前記第2の無線通信ネットワークを切断し、第3の無線通信ネットワークに繋ぎ変えて通信を継続する
    無線通信方法。
  5. 請求項4記載の無線通信方法において、
    前記第2の無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、前記第3の無線通信ネットワークの経路の探索を開始して、前記第3の無線通信ネットワークへの繋ぎ変えに対応できるようにした
    無線通信方法。
  6. 請求項4記載の無線通信方法において、
    前記第3の無線通信ネットワークの経路の探索を随時行って、前記第3の無線通信ネットワークへの繋ぎ変えに対応できるようにした
    無線通信方法。
  7. 請求項4記載の無線通信方法において、
    前記受信データから推定したデータ転送速度を基に選定される転送速度は、受信データから推定したデータ転送速度に近い転送速度である
    無線通信方法。
  8. 請求項4記載の無線通信方法において、
    前記受信データから推定したデータ転送速度を基に選定される転送速度は、受信データから推定したデータ転送速度と比較し,安定して通信が可能な転送速度である
    無線通信方法。
  9. 第1の無線通信ネットワークと接続される第1の通信ポートと、
    第2の無線通信ネットワークと接続される第2の通信ポートと、
    前記第1の通信ポートに得られるデータを受信する受信部と、
    前記データ受信部で受信されたデータを一時蓄積させるデータ蓄積部と、
    前記データ蓄積部に蓄積されたデータを、第2の通信ポートから無線送信させる無線送信部と、
    第2の通信ポートと接続可能な2つ以上の端末を認識する第2の通信ポート接続端末認識部と、
    前記データ蓄積部がオーバーフローするかを判断し、オーバーフローしそうになった場合に、前記第2の通信ポート接続端末認識部が認識している現在接続していない端末に繋ぎ直す制御部とを備えた
    無線通信中継装置。
  10. 請求項9記載の無線通信中継装置において、
    前記第2の通信ポート接続端末認識部は、前記第2の通信ポートで接続中の無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、接続中の端末とは別の端末を認識する
    無線通信中継装置。
  11. 請求項9記載の無線通信中継装置において、
    前記第2の通信ポート接続端末認識部は、接続中の端末とは別の端末の認識を随時行う
    無線通信中継装置。
  12. 第1の無線通信ネットワークと接続される第1の通信ポートと、
    第2の無線通信ネットワークと接続される第2の通信ポートと、
    第3の無線通信ネットワークと接続される第3の通信ポートと、
    前記第1の通信ポートに得られるデータを受信する受信部と、
    前記データ受信部で受信されたデータを一時蓄積させるデータ蓄積部と、
    前記データ蓄積部に蓄積されたデータを、第2の通信ポート又は第3の通信ポートから送信させる送信部と、
    前記データ蓄積部がオーバーフローするかを判断し、前記データ蓄積部がオーバーフローしそうになった場合に、前記送信部での送信を切断し、前記別の通信ポートに繋ぎ直す制御部とを備えた
    無線通信中継装置。
  13. 請求項12記載の無線通信中継装置において、
    前記制御部は、前記送信部が送信させている通信ポートで接続中の無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、別の通信ポートに接続される無線通信ネットワークの経路を探索する
    無線通信中継装置。
  14. 請求項12記載の無線通信中継装置において、
    前記制御部は、前記送信部が送信させている通信ポートとは別の通信ポートに接続される無線通信ネットワークの経路の探索を随時行う
    無線通信中継装置。
  15. 第1の無線通信ネットワークと接続される第1の通信ポートと、
    第2の無線通信ネットワークと接続される第2の通信ポートと、
    前記第1の通信ポートに得られるデータを受信する受信部と、
    前記データ受信部で受信されたデータを一時蓄積させるデータ蓄積部と、
    前記データ蓄積部に蓄積されたデータを、第2の通信ポートから送信させる送信部と、
    第2の通信ポートと接続可能な2つ以上の端末を認識する第2の通信ポート接続端末認識部と、
    前記データ蓄積部がオーバーフローするかを判断し、第1及び第2の通信ポートでのデータのスループットを測定し、第2の通信ポートから送信させる際に設定可能な複数のデータ転送速度の中から、前記測定したスループットに近い転送速度を選定して、前記第2の通信ポートからの送信速度に設定させると共に、前記第2の通信ポートのスループットが、前記第1の通信ポートのスループットよりも低いことを判定した場合に、前記第2の通信ポート接続端末認識部が認識している現在接続していない端末に繋ぎ直す制御部とを備えた
    通信中継装置。
  16. 請求項15記載の無線通信中継装置において、
    前記第2の通信ポート接続端末認識部は、前記第2の通信ポートで接続中の端末との電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、別の接続可能な端末を認識する
    無線通信中継装置。
  17. 請求項15記載の無線通信中継装置において、
    前記第2の通信ポート接続端末認識部は、前記第2の通信ポートに接続可能な端末の認識を随時行う
    無線通信中継装置。
  18. 第1の無線通信ネットワークと接続される第1の通信ポートと、
    第2の無線通信ネットワークと接続される第2の通信ポートと、
    第3の無線通信ネットワークと接続される第3の通信ポートと、
    前記第1の通信ポートに得られるデータを受信する受信部と、
    前記データ受信部で受信されたデータを一時蓄積させるデータ蓄積部と、
    前記データ蓄積部に蓄積されたデータを、第2の通信ポートから送信させる送信部と、
    前記第1及び第2の通信ポートでのデータのスループットを測定又は推定し、第2の通信ポートから送信させる際に設定可能なデータ転送速度の中から、測定又は推定したデータ転送速度に近い転送速度を選定して、前記第2の通信ポートからの送信速度に設定させ、前記第2の通信ポートのスループットが、前記第1の通信ポートのスループットよりも低いことを判定した場合に、前記第3の通信ポートに繋ぎ直す制御を行う制御部とを備えた
    通信中継装置。
  19. 請求項18記載の無線通信方法において、
    前記受信データから推定したデータ転送速度を基に選定される転送速度は、受信データから推定したデータ転送速度に近い転送速度である
    無線中継装置。
  20. 請求項18記載の無線通信方法において、
    前記受信データから推定したデータ転送速度を基に選定される転送速度は、受信データから推定したデータ転送速度と比較し、安定して通信が可能な転送速度である
    無線中継装置。
  21. 請求項18記載の無線通信中継装置において、
    前記制御部は、前記送信部が送信させている通信ポートで接続中の無線通信ネットワークの電波伝搬環境が良くないと判断した場合に、別の通信ポートに接続される無線通信ネットワークの経路を探索する
    無線通信中継装置。
  22. 請求項18記載の無線通信中継装置において、
    前記制御部は、前記送信部が送信させている通信ポートとは別の通信ポートに接続される無線通信ネットワークの経路の探索を随時行う
    無線通信中継装置。
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