JP2006287476A - Wireless device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線装置に関し、特に、複数の無線装置によって、自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークを構成する無線装置に関するものである。 The present invention relates to a radio apparatus, and more particularly to a radio apparatus constituting an ad hoc network that is autonomously and instantaneously constructed by a plurality of radio apparatuses.
アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する２つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、２つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。 An ad hoc network is a network that is autonomously and instantaneously constructed by a plurality of wireless devices communicating with each other. In an ad hoc network, when two wireless devices that communicate with each other do not exist in the communication area, a wireless device located between the two wireless devices functions as a router and relays a data packet. Can be formed.
このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている（非特許文献１）。 Such an ad hoc network is about to be applied to various fields such as a wireless communication network in a stricken area and streaming in ITS (Intelligent Transport Systems) inter-vehicle communication (Non-Patent Document 1).
マルチホップ通信をサポートするルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、ＧＳＲ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＤＳＤＶ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）等が知られている。 As a routing protocol that supports multi-hop communication, there are a table-driven protocol and an on-demand protocol. The table-driven protocol periodically exchanges control information related to a route and constructs a route table in advance, and includes GSR (Global State Routing), FSR (Fish-eye State Routing), OLSR (Optimized Link). State Routing) and DSDV (Destination Sequential Distance Vector) are known.
また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＡＯＤＶ（Ａｄ Ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）等が知られている。 In addition, the on-demand protocol is a method for constructing a route to a destination for the first time when a data transmission request occurs, and includes DSR (Dynamic Source Routing) and AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing). Are known.
そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように通信経路が決定される（非特許文献２）。 In a conventional ad hoc network, when data communication is performed from a transmission source to a transmission destination, a communication path is determined so that the number of hops from the transmission source to the transmission destination is as small as possible (Non-Patent Document 2).
このようなアドホックネットワークにおいて、各無線装置は、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッションによって音声情報を相互に送受信する。
しかし、ＶｏＩＰセッションにおいては、スループットおよび遅延等のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）は、一定であることが要求されるため、送信元から送信先までのホップ数が相対的に少ない場合には、遅延が相対的に小さくなり、要求されるＱｏＳに余裕があるが、送信元から送信先までのホップ数が相対的に多い場合には、遅延が相対的に大きくなり、要求されるＱｏＳを満たすことができない。その結果、要求されるＱｏＳを安定して満たすことができないという問題がある。 However, in a VoIP session, QoS (Quality of Service) such as throughput and delay is required to be constant, and therefore, when the number of hops from the transmission source to the transmission destination is relatively small, there is a delay. Although the required QoS is relatively small and there is a margin in the required QoS, when the number of hops from the transmission source to the transmission destination is relatively large, the delay becomes relatively large and the required QoS can be satisfied. Can not. As a result, there is a problem that the required QoS cannot be satisfied stably.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、要求されるＱｏＳを安定して満たすことが可能な無線装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a radio apparatus that can stably satisfy the required QoS.
この発明によれば、無線装置は、自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、許容遅延演算手段と、スケジューリング手段と、送信手段とを備える。許容遅延演算手段は、送信すべきｎ（ｎは正の整数）個のパケットの各々に対して送信元と送信先との間で最大許容遅延内に無線通信が行なわれるように当該無線装置における許容遅延を演算する。スケジューリング手段は、許容遅延演算手段によって演算されたｎ個の許容遅延に基づいて、ｎ個のパケットが各対応する許容遅延内に送信されるようにｎ個のパケットの送信スケジュールを決定する。送信手段は、スケジューリング手段によって決定された送信スケジュールに基づいてｎ個のパケットを送信する。 According to the present invention, a wireless device is a wireless device that is autonomously established and constitutes a wireless network in which wireless communication is performed between a transmission source and a transmission destination, and includes an allowable delay calculation unit, a scheduling, Means and a transmission means. The permissible delay calculation means in the radio apparatus so that radio communication is performed within the maximum permissible delay between the transmission source and the transmission destination for each of n packets (n is a positive integer) to be transmitted. Calculate the allowable delay. The scheduling means determines a transmission schedule of n packets based on the n allowable delays calculated by the allowable delay calculation means so that the n packets are transmitted within each corresponding allowable delay. The transmission means transmits n packets based on the transmission schedule determined by the scheduling means.
好ましくは、許容遅延演算手段は、送信対象であるパケットの種類に応じて決定された送信元から送信先までの間における許容遅延を最大許容遅延とし、送信元から当該無線装置までの間における遅延を累積遅延とし、当該無線装置から送信先までの間で予想される遅延を残り予想遅延としたとき、最大許容遅延から累積遅延および残り予想遅延を減算してｎ個の許容遅延の各々を演算する。 Preferably, the allowable delay calculation means sets the allowable delay between the transmission source and the transmission destination determined according to the type of the packet to be transmitted as the maximum allowable delay, and the delay between the transmission source and the wireless device. Is the accumulated delay and the expected delay from the wireless device to the transmission destination is the remaining expected delay, subtracting the accumulated delay and the remaining expected delay from the maximum allowable delay to calculate each of the n allowable delays To do.
好ましくは、無線装置は、テーブル保持手段をさらに備える。テーブル保持手段は、ｎ個の送信先に対応し、かつ、各々が当該無線装置から送信先までの残り予想遅延からなるｎ個の残り予想遅延を含むルーティングテーブルを保持する。そして、許容遅延演算手段は、許容遅延の演算の対象となるパケットから最大許容遅延および累積遅延を読み出し、許容遅延の演算の対象となるパケットの送信先に対応する残り予想遅延をルーティングテーブルから読み出すとともに、読み出した最大許容遅延、累積遅延および残り予想遅延に基づいて許容遅延の演算の対象となるパケットの許容遅延を演算する許容遅延演算処理をｎ個のパケットについて実行し、ｎ個の許容遅延を演算する。 Preferably, the wireless device further includes table holding means. The table holding means holds a routing table corresponding to n transmission destinations and including n remaining expected delays each consisting of a remaining expected delay from the wireless device to the transmission destination. Then, the allowable delay calculation means reads the maximum allowable delay and the accumulated delay from the packet subjected to the calculation of the allowable delay, and reads the remaining expected delay corresponding to the transmission destination of the packet subjected to the calculation of the allowable delay from the routing table. In addition, an allowable delay calculation process for calculating an allowable delay of a packet subject to the calculation of the allowable delay based on the read maximum allowable delay, accumulated delay, and remaining expected delay is executed for n packets, and n allowable delays are performed. Is calculated.
好ましくは、無線装置は、テーブル保持手段をさらに備える。テーブル保持手段は、ｎ個の送信先に対応し、かつ、各々が当該無線装置から各送信先までのホップ数からなるｎ個のホップ数を含むルーティングテーブルを保持する。そして、許容遅延演算手段は、許容遅延の演算の対象となるパケットの送信先までのホップ数をルーティングテーブルから読み出し、その読み出したホップ数に定数を乗算して残り予想遅延を演算するとともに、許容遅延の演算の対象となるパケットから最大許容遅延および累積遅延を読み出し、その読み出した最大許容遅延および累積遅延と演算した残り予想遅延とに基づいて許容遅延の演算の対象となるパケットの許容遅延を演算する許容遅延演算処理をｎ個のパケットについて実行し、ｎ個の許容遅延を演算する。 Preferably, the wireless device further includes table holding means. The table holding unit holds a routing table corresponding to n transmission destinations and including n hop numbers each consisting of the number of hops from the wireless device to each transmission destination. Then, the allowable delay calculation means reads the number of hops to the destination of the packet that is the target of the calculation of the allowable delay from the routing table, calculates the remaining expected delay by multiplying the read hop number by a constant, The maximum allowable delay and cumulative delay are read from the packet subject to the delay calculation, and the allowable delay of the packet subject to the calculation of the allowable delay is calculated based on the read maximum allowable delay and cumulative delay and the calculated expected remaining delay. An allowable delay calculation process to be calculated is executed for n packets, and n allowable delays are calculated.
好ましくは、無線装置は、遅延演算手段と、更新手段とをさらに備える。遅延演算手段は、各パケットの当該無線装置における遅延である自己遅延を演算する。更新手段は、送信対象のパケットから累積遅延を読み出し、その読み出した累積遅延に演算された自己遅延を加算し、その加算結果を送信対象のパケットに書き込んで累積遅延を更新する更新処理をｎ個のパケットについて実行する。そして、送信手段は、送信スケジュールに基づいてパケットを送信する際に、パケットに含める累積遅延を更新し、その更新した累積遅延を含むパケットを送信する。 Preferably, the wireless device further includes a delay calculation unit and an update unit. The delay calculation means calculates a self-delay that is a delay of each packet in the wireless device. The updating means reads the accumulated delay from the transmission target packet, adds the calculated self delay to the read accumulated delay, writes the addition result to the transmission target packet, and updates the accumulated delay n Execute on the packet. Then, when transmitting the packet based on the transmission schedule, the transmission unit updates the accumulated delay included in the packet, and transmits the packet including the updated accumulated delay.
好ましくは、無線装置は、遅延演算手段と、平均遅延演算手段と、記憶手段とをさらに備える。遅延演算手段は、各パケットの当該無線装置における遅延である自己遅延を演算する。平均遅延演算手段は、当該無線装置における平均遅延を演算する平均遅延処理をｎ個のパケットについて実行する。記憶手段は、ｎ個のパケットの各々に対して、各々が既に送信されたパケットの当該無線装置における遅延であり、かつ、パケットが送信されたときに遅延演算手段により順次演算された自己遅延からなるｋ（ｋは正の整数）個の実績自己遅延を記憶する。そして、平均遅延演算手段は、各パケットが送信されるときに遅延演算手段により演算された自己遅延と、記憶手段に記憶されたｋ個の実績自己遅延とに基づいて平均遅延を演算する。 Preferably, the wireless device further includes a delay calculation unit, an average delay calculation unit, and a storage unit. The delay calculation means calculates a self-delay that is a delay of each packet in the wireless device. The average delay calculation means executes an average delay process for calculating an average delay in the wireless device for n packets. The storage means is, for each of the n packets, a delay in the wireless device of each already transmitted packet, and a self-delay sequentially calculated by the delay calculating means when the packet is transmitted. K (k is a positive integer) actual self-delays are stored. The average delay calculating means calculates an average delay based on the self delay calculated by the delay calculating means when each packet is transmitted and the k actual self delays stored in the storage means.
好ましくは、無線装置は、遅延演算手段と、平均遅延演算手段と、記憶手段とをさらに備える。遅延演算手段は、各パケットの当該無線装置における遅延である自己遅延を演算する。平均遅延演算手段は、当該無線装置における平均遅延を演算する平均遅延処理をｎ個のパケットについて実行する。記憶手段は、ｎ個のパケットの各々に対して、各々が既に送信されたパケットの当該無線装置における遅延であり、かつ、パケットが送信されたときに遅延演算手段により順次演算された自己遅延と平均遅延演算手段により演算された前回の平均遅延とを記憶する。そして、平均遅延演算手段は、各パケットが送信されるときに遅延演算手段により演算された自己遅延と、記憶手段に記憶された前回の平均遅延とに基づいて新たな平均遅延を演算する。 Preferably, the wireless device further includes a delay calculation unit, an average delay calculation unit, and a storage unit. The delay calculation means calculates a self-delay that is a delay of each packet in the wireless device. The average delay calculation means executes an average delay process for calculating an average delay in the wireless device for n packets. The storage means is, for each of the n packets, a delay in the wireless device of each packet that has already been transmitted, and a self-delay sequentially calculated by the delay calculation means when the packet is transmitted, The previous average delay calculated by the average delay calculation means is stored. Then, the average delay calculation means calculates a new average delay based on the self delay calculated by the delay calculation means when each packet is transmitted and the previous average delay stored in the storage means.
好ましくは、無線装置は、テーブル保持手段と、遅延表作成手段と、テーブル更新手段とをさらに備える。テーブル保持手段は、ｎ個の送信先と、ｎ個の送信先に対応して設けられ、かつ、各々が当該無線装置から送信先までの残り予想遅延からなるｎ個の残り予想遅延と、ｎ個の送信先に対応して設けられ、かつ、各々が当該無線装置から送信先までのホップ数からなるｎ個のホップ数とを含むルーティングテーブルを保持する。遅延表作成手段は、演算されたｎ個の平均遅延をｎ個のパケットのｎ個の送信先に対応するｎ個の残り予想遅延に加算して遅延表を作成する。テーブル更新手段は、他の無線装置から送信された遅延表に基づいて、ルーティングテーブルを更新する。そして、テーブル更新手段は、遅延表に含まれる第１のホップ数とルーティングテーブルに含まれる第２のホップ数とが同じである場合にルーティングテーブルを更新する。 Preferably, the wireless device further includes a table holding unit, a delay table creating unit, and a table updating unit. The table holding means is provided corresponding to n transmission destinations, n transmission destinations, and n remaining expected delays each consisting of a remaining expected delay from the wireless device to the transmission destination, n A routing table is provided corresponding to each of the transmission destinations, and each includes n hop counts including the hop count from the wireless device to the transmission destination. The delay table creation means creates a delay table by adding the calculated n average delays to n remaining expected delays corresponding to n destinations of n packets. The table update means updates the routing table based on the delay table transmitted from another wireless device. The table updating unit updates the routing table when the first hop number included in the delay table is the same as the second hop number included in the routing table.
好ましくは、テーブル更新手段は、遅延表に含まれる第１の残り予想遅延がルーティングテーブルに含まれる第２の残り予想遅延よりも小さいとき、第２の残り予想遅延を第１の残り予想遅延に書き換えてルーティングテーブルを更新する。 Preferably, the table updating means changes the second remaining expected delay to the first remaining expected delay when the first remaining expected delay included in the delay table is smaller than the second remaining expected delay included in the routing table. Rewrite and update the routing table.
この発明による無線装置は、送信元と送信先との間で最大許容遅延内に無線通信が行なわれるようにｎ個のパケットの当該無線装置におけるｎ個の許容遅延を演算し、その演算したｎ個の許容遅延に基づいてｎ個のパケットが各対応する許容遅延内に送信されるようにｎ個のパケットの送信スケジュールを決定し、その決定した送信スケジュールに従ってｎ個のパケットを送信する。 The wireless device according to the present invention calculates n allowable delays in the wireless device of n packets so that wireless communication is performed within the maximum allowable delay between the transmission source and the transmission destination, and the calculated n Based on the permissible delays, the transmission schedule of n packets is determined so that n packets are transmitted within each corresponding permissible delay, and n packets are transmitted according to the determined transmission schedule.
従って、この発明によれば、要求されるＱｏＳを安定して満たすことができる。 Therefore, according to the present invention, the required QoS can be stably satisfied.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステムの概略図である。無線ネットワークシステム１０は、無線装置１〜６を備える。無線装置１〜６は、無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。そして、無線装置１から無線装置６へデータを送信する場合、無線装置２〜５は、無線装置１からのデータを中継して無線装置６へ届ける。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless network system using a wireless device according to an embodiment of the present invention. The
この場合、無線装置１は、各種の経路を介して無線装置６との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置１は、無線装置２，３を介して無線装置６との間で無線通信を行なうことができ、無線装置４，５を介して無線装置６との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置２，４，５を介して無線装置６との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置２，３，５を介して無線装置６との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置２，４，５，３を介して無線装置６との間で無線通信を行なうこともできる。
In this case, the
無線装置２，３または無線装置４，５を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”と最も少なく、無線装置２，４，５または無線装置２，３，５を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”であり、無線装置２，４，５，３を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”５”と最も多い。
When wireless communication is performed via the
従って、無線装置２，３または無線装置４，５を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が”３”と最も少なくなる。
Accordingly, when a route for performing wireless communication via the
この場合、例えば、ホップ数が最も少なくなる無線装置１−無線装置２−無線装置３−無線装置６の経路を介して無線装置１と無線装置６との間で無線通信が行なわれる。
In this case, for example, wireless communication is performed between the
しかし、無線装置１−無線装置２−無線装置３−無線装置６の経路を介して無線装置１と無線装置６との間で無線通信が行なわれているときに、無線装置２を介して無線装置４へ無線通信を行なうための要求が無線装置１以外の無線装置（図示せず）からなされたとき、無線装置２が送信するパケット数は、無線装置３が送信するパケット数よりも多くなる。
However, when wireless communication is performed between the
この場合、既に行なわれている無線装置１−無線装置６間の無線通信を優先して、無線装置２が無線装置１から受信したパケットを優先して無線装置３へ送信すれば、無線装置１以外の無線装置（図示せず）と無線装置４との間で行なわれる無線通信のスループットが低下し、要求されるＱｏＳを満たすことができなくなる可能性がある。
In this case, if the wireless communication between the
そこで、以下においては、無線ネットワークシステム１０において、要求されるＱｏＳを満たして無線通信を行なう方法について説明する。
Therefore, in the following, a method for performing wireless communication by satisfying the required QoS in the
なお、送信元と送信先との間で通信経路を確立するプロトコルとしてＯＬＳＲプロトコルを基本として用いる。このＯＬＳＲプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであり、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを用いて経路情報を交換し、ルーティングテーブルを作成するプロトコルである。 The OLSR protocol is basically used as a protocol for establishing a communication path between a transmission source and a transmission destination. The OLSR protocol is a table-driven routing protocol, and is a protocol for exchanging route information by using a Hello message and a TC (Topology Control) message to create a routing table.
図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置１は、アンテナ１１と、入力部１２と、出力部１３と、ユーザアプリケーション１４と、通信制御部１５とを含む。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the
アンテナ１１は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１５へ出力するとともに、通信制御部１５からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。
The antenna 11 receives data from other wireless devices via the wireless communication space, outputs the received data to the
入力部１２は、無線装置１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション１４へ出力する。出力部１３は、ユーザアプリケーション１４からの制御に従ってメッセージを表示する。
The
ユーザアプリケーション１４は、入力部１２からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部１５へ出力する。
The
通信制御部１５は、ＡＲＰＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ａｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュールからなる。即ち、通信制御部１５は、無線インターフェースモジュール１６と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１７と、バッファ１８と、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１９と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２０と、ルーティングテーブル２１と、ＴＣＰモジュール２２と、ＵＤＰモジュール２３と、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２４と、ルーティングデーモン２５とからなる。
The
無線インターフェースモジュール１６は、物理層に属し、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調を行なうとともに、アンテナ１１を介して信号を送受信する。
The
ＭＡＣモジュール１７は、ＭＡＣ層に属し、ＭＡＣプロトコルを実行して、以下に述べる各種の機能を実行する。
The
即ち、ＭＡＣモジュール１７は、無線ネットワークシステム１０における経路情報を他の無線装置へ送信するとき、隣接する無線装置に関する情報等の各種のメッセージを含むパケットＰＫＴを作成し、無線インターフェースモジュール１６を介してブロードキャストする。
That is, when the
また、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送制御等を行なう。そして、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送回数が所定値を超えるとリンクが切断されたことを検知し、リンクが切断されたことをルーティングデーモン２５に通知する。
The
更に、ＭＡＣモジュール１７は、送信するパケットに含まれている累積遅延に無線装置１における遅延を追加して累積遅延を更新する。そして、ＭＡＣモジュール１７は、更新した累積遅延を含むパケットを無線インターフェースモジュール１６を介して送信する。
Further, the
バッファ１８は、データリンク層に属し、パケットを一時的に格納する。 The buffer 18 belongs to the data link layer and temporarily stores packets.
ＬＬＣモジュール１９は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行し、送信スケジューリングを実行する。
The
ＩＰモジュール２０は、インターネット層に属し、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール２０は、ＴＣＰモジュール２２またはＵＤＰモジュール２３からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してｎ（ｎは正の整数）個のＩＰパケットを生成する。
The
また、ＩＰモジュール２０は、後述する方法によって、ｎ個のＩＰパケットの各々に対して無線装置１における許容遅延を演算するとともに、その演算したｎ個の許容遅延に基づいてｎ個のＩＰパケットの送信順序を示す送信スケジュールを決定する。
In addition, the
そうすると、ＩＰモジュール２０は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＯＬＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２１を検索し、生成したｎ個のＩＰパケットを送信するためのｎ個の経路を決定する。そして、ＩＰモジュール２０は、ｎ個のＩＰパケットを送信スケジュールに従ってＬＬＣモジュール１９へ送信し、決定したｎ個の経路に沿ってｎ個のＩＰパケットを送信先へ送信する。
Then, the
更に、ＩＰモジュール２０は、後述する方法によって、無線装置１における平均遅延を演算し、その演算した平均遅延をルーティングテーブル２１に反映した遅延表を作成する。そして、ＩＰモジュール２０は、作成した遅延表をルーティングパケットに書き込んでブロードキャストする。
Further, the
ルーティングテーブル２１は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先に対応付けて経路情報を格納する。 The routing table 21 belongs to the Internet layer and stores path information in association with each transmission destination, as will be described later.
ＴＣＰモジュール２２は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２２は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール２０へ送信する。
The
ＵＤＰモジュール２３は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン２５によって作成されたＵｐｄａｔｅパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたＵｐｄａｔｅパケットを受信してルーティングデーモン２５へ出力する。
The
また、ＵＤＰモジュール２３は、ＶｏＩＰ等の固定帯域のデータパケットの送信を行なう。
The
ＳＭＴＰモジュール２４は、プロセス／アプリケーション層に属し、ユーザアプリケーション１４から受け取ったデータに基づいて、全二重通信チャネルの確保およびメッセージの交換等を行なう。
The
ルーティングデーモン２５は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。また、ルーティングデーモン２５は、ＯＬＳＲプロトコルに従って比較的近くに存在する他の無線装置と経路情報を定期的に交換し合い、取得した経路情報に基づいて、最適な経路を算出してルーティングテーブル２１をインターネット層に動的に作成する。
The
なお、図１に示す無線装置２〜６の各々も、図２に示す無線装置１の構成と同じ構成からなる。
Note that each of the
図３は、パケットの構成図である。パケットＰＫＴは、図３の（ａ）に示すパケットＰＫＴ１または図３の（ｂ）に示すパケットＰＫＴ２からなる。パケットＰＫＴ１は、ＭＡＣヘッダ３１と、ＤＬヘッダ３２と、ＩＰヘッダ３３と、ＴＣＰヘッダ３４と、データ部３５と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）３６とを含む。ＭＡＣヘッダ３１は、ＭＡＣモジュール１７によって付与され、宛先アドレスおよび送信元アドレスを含む。
FIG. 3 is a configuration diagram of a packet. The packet PKT includes a packet PKT1 shown in FIG. 3A or a packet PKT2 shown in FIG. The packet PKT1 includes a
ＤＬヘッダ３２は、最大許容遅延部３２１と、累積遅延部３２２とからなる。最大許容遅延部３２１は、パケットの種類に応じて決定され、送信元から送信先までの間における許容遅延である最大許容遅延（ＭＡＸ＿Ｄｅｌａｙ）を格納する。そして、最大許容遅延は、送信元において設定される。
The
累積遅延部３２２は、送信元から中継器である無線装置までの間における遅延の総和である累積遅延（ｄｅｌａｙ）を格納し、中継器である無線装置によって順次更新される。なお、累積遅延は、送信元のＩＰ層においては“０”に初期設定される。
The
ＩＰヘッダ３３およびＴＣＰヘッダ３４については、後述する。データ部３５は、送信対象のデータ（ＤＡＴＡ）を格納する。ＦＣＳ３６は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒ）方式による制御情報を格納する。ＣＲＣ方式では、データを高次の多項式とみなし、あらかじめ定められた生成多項式で割った余りを、誤り検出用のビット列として使用する。受信側では、誤り検出用のビット列が付加されたデータを、同じ生成多項式で割り、余りがなければ伝送されたデータは正しいと判断する。従って、ＦＣＳ３５は、この誤り検出用のビット列を格納する（図３の（ａ）参照）。
The
パケットＰＫＴ２は、パケット１のＴＣＰヘッダ３４をＵＤＰヘッダ３７に代えたものであり、その他は、パケットＰＫＴ１と同じである（図３の（ｂ）参照）。ＵＤＰヘッダ３７については、後述する。
The packet PKT2 is the same as the packet PKT1 except that the TCP header 34 of the
図４は、ＩＰヘッダ３３の構成図である。ＩＰヘッダ３３は、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、およびオプションからなる。
FIG. 4 is a configuration diagram of the
図５は、ＴＣＰヘッダおよびＵＤＰヘッダの構成図である。図５の（ａ）は、ＴＣＰヘッダの構成を示し、図５の（ｂ）は、ＵＤＰヘッダの構成を示す。ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、シーケンス番号、確認応答（ＡＣＫ）番号、データオフセット、予約、フラグ、ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびアージェントポインタからなる。 FIG. 5 is a configuration diagram of a TCP header and a UDP header. FIG. 5A shows the configuration of the TCP header, and FIG. 5B shows the configuration of the UDP header. The TCP header includes a transmission source port number, a transmission destination port number, a sequence number, an acknowledgment (ACK) number, a data offset, a reservation, a flag, a window size, a header checksum, and an argent pointer.
送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。 The transmission source port number is a number that identifies an application that has output a TCP packet when a plurality of applications are operating on the transmission source wireless device. The transmission destination port number is a number that identifies an application that delivers a TCP packet when a plurality of applications are operating on the transmission destination wireless device.
ＴＣＰ通信は、エンド・ツー・エンドのコネクション型通信プロトコルである。ＴＣＰ通信のコネクション接続を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信接続要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの確立時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ Ｆｌａｇ）を設定したコネクションの接続要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション接続を受理する端末（以下、「ＴＣＰ通信接続受理装置」という。）のＴＣＰモジュール２２へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮおよびＡＣＫ（確認応答）を設定したコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第２パケットをＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ（確認応答）に設定したコネクションの接続完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。
TCP communication is an end-to-end connection-oriented communication protocol. A
コネクションの切断要求は、ＴＣＰ通信要求装置およびＴＣＰ通信受理装置のいずれの側からでも行なうことができる。ＴＣＰ通信のコネクション切断を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの切断時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮ（Ｆｉｎｉｓｈ Ｆｌａｇ）に設定したコネクションの切断要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション切断を受理する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断要求受理を示す第２パケットと、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮに設定したコネクションの切断完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断完了を示す第４パケットをＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。
The connection disconnection request can be made from either the TCP communication requesting device or the TCP communication receiving device. A
ＵＤＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、ＵＤＰデータ長およびＵＤＰチェックサムからなる。 The UDP header includes a transmission source port number, a transmission destination port number, a UDP data length, and a UDP checksum.
送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＵＤＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＵＤＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。 The transmission source port number is a number that identifies an application that has output a UDP packet when a plurality of applications are operating in the transmission source wireless device. The transmission destination port number is a number that identifies an application that delivers a UDP packet when a plurality of applications are operating on the transmission destination wireless device.
図６は、図２に示すルーティングテーブル２１の構成図である。ルーティングテーブル２１は、図６の（ａ）に示すルーティングテーブル２１Ａまたは図６の（ｂ）に示すルーティングテーブル２１Ｂからなる。 FIG. 6 is a configuration diagram of the routing table 21 shown in FIG. The routing table 21 includes a routing table 21A shown in FIG. 6A or a routing table 21B shown in FIG.
ルーティングテーブル２１Ａは、送信先、次の無線装置、ホップ数および残り予想遅延からなる。送信先、次の無線装置、ホップ数および残り予想遅延は、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットＰＫＴを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスを表す。“ホップ数”は、送信先までのホップ数を表す。“残り予想遅延”は、各無線装置から送信先までの間における無線装置の遅延の総和である。例えば、図１において、無線装置１−無線装置２−無線装置３−無線装置６の経路によって無線装置１と無線装置６との間で無線通信が行なわれる場合、無線装置２のルーティングテーブル２１Ａの残り予想遅延には、無線装置３における遅延が格納される。また、無線装置１−無線装置２−無線装置４−無線装置５−無線装置６の経路によって無線装置１と無線装置６との間で無線通信が行なわれる場合、無線装置２のルーティングテーブル２１Ａの残り予想遅延には、無線装置４における遅延と無線装置５における遅延との和が格納される（図６の（ａ）参照）。
The routing table 21A includes a transmission destination, the next wireless device, the number of hops, and the remaining expected delay. The transmission destination, the next wireless device, the number of hops, and the remaining expected delay are associated with each other. “Destination” represents the IP address of the destination wireless device. “Next wireless device” represents the IP address of the wireless device to be transmitted next when transmitting the packet PKT to the transmission destination. “Hop number” represents the number of hops to the destination. “Remaining expected delay” is the sum of delays of the wireless devices between each wireless device and the transmission destination. For example, in FIG. 1, when wireless communication is performed between the
ルーティングテーブル２１Ｂは、ルーティングテーブル２１Ａから残り予想遅延を削除したものであり、その他は、ルーティングテーブル２１Ａと同じである（図６の（ｂ）参照）。 The routing table 21B is obtained by deleting the remaining expected delay from the routing table 21A, and is otherwise the same as the routing table 21A (see FIG. 6B).
ＯＬＳＲプロトコルに従ったルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂの作成について詳細に説明する。無線装置１〜６は、ルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂを作成する場合、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信する。
The creation of the routing tables 21A and 21B according to the OLSR protocol will be described in detail. The
Ｈｅｌｌｏメッセージは、各無線装置１〜６が有する情報の配信を目的として、定期的に送信される。このＨｅｌｌｏメッセージを受信することによって、各無線装置１〜６は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が存在するのかを認識する。
The Hello message is periodically transmitted for the purpose of distributing information held by the
ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各無線装置１〜６は、ローカルリンク情報を管理する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうためのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「２ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｒｅｌａｙ）集合」、および「ＭＰＲセレクタ集合」を含む。
In the OLSR protocol, each of the
リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのことであり、各リンクは２つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用される。 A link set is a link to a set of wireless devices (adjacent wireless devices) through which radio waves directly reach, and each link is expressed by an effective time of a set of addresses between two wireless devices. The valid time is also used to indicate whether the link is unidirectional or bidirectional.
隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信の積極度（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ）等によって構成される。２ホップ隣接無線装置集合は、隣接無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。 The neighboring wireless device set is configured by the address of each neighboring wireless device, the retransmitting degree (Willingness) of the wireless device, and the like. The 2-hop adjacent wireless device set represents a set of wireless devices adjacent to the adjacent wireless device.
ＭＰＲ集合は、ＭＰＲとして選択された無線装置の集合である。なお、ＭＰＲとは、各パケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１０の全ての無線装置１〜６へ送信する場合、各無線装置１〜６が１つのパケットＰＫＴを１回だけ送受信することによってパケットＰＫＴを全ての無線装置１〜６へ送信できるように中継無線装置を選択することである。
The MPR set is a set of wireless devices selected as MPRs. Note that MPR means that when each packet PKT is transmitted to all the
ＭＰＲセレクタ集合は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合を表す。 The MPR selector set represents a set of wireless devices that have selected themselves as MPRs.
ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。Ｈｅｌｌｏメッセージは、初期の段階では、各無線装置１〜６が自己の存在を知らせるために、自己のアドレスが入ったＨｅｌｌｏメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置１〜６の全てが行ない、各無線装置１〜６は、自己の周りにどのようなアドレスを持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接無線装置集合が構築される。
The process of establishing local link information is generally as follows. In the initial stage of the Hello message, each of the
そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるのか、隣接無線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各無線装置１〜６は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。
The constructed local link information is continuously sent again by a Hello message again. By repeating this, it is gradually clarified whether each link is bidirectional or what kind of wireless device exists ahead of the adjacent wireless device. Each of the
更に、ＭＰＲに関する情報も、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送信され、各無線装置１〜６へ告知される。各無線装置１〜６は、自己が送信するパケットＰＫＴの再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置をＭＰＲ集合として隣接無線装置の中から選択している。そして、このＭＰＲ集合に関する情報は、Ｈｅｌｌｏメッセージによって隣接する無線装置へ送信されるので、このＨｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置は、自己がＭＰＲとして選択してきた無線装置の集合を「ＭＰＲセレクタ集合」として管理する。このようにすることにより、各無線装置１〜６は、どの無線装置から受信したパケットＰＫＴを再送信すればよいのかを即座に認識できる。
Further, information regarding MPR is also periodically transmitted by a Hello message and notified to each wireless device 1-6. Each of the
Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信により各無線装置１〜６において、ローカルリンク集合が構築されると、無線ネットワークシステム１０全体のトポロジーを知らせるためのＴＣメッセージが無線装置１〜６へ送信される。このＴＣメッセージは、ＭＰＲとして選択されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、ＴＣメッセージは、各無線装置とＭＰＲセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線ネットワークシステム１０の全ての無線装置１〜６は、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合を知ることができ、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合に基づいて、無線ネットワークシステム１０全体のトポロジーを知ることができる。各無線装置１〜６は、無線ネットワークシステム１０全体のトポロジーを用いて最短路を計算し、それに基づいて経路表を作成する。
When a local link set is established in each of the
なお、各無線装置１〜６は、Ｈｅｌｌｏメッセージとは別に、ＴＣメッセージを頻繁に交換する。そして、ＴＣメッセージの交換にも、ＭＰＲが利用される。 In addition, each radio | wireless apparatus 1-6 exchanges a TC message frequently separately from a Hello message. MPR is also used for exchanging TC messages.
各無線装置１〜６のＵＤＰモジュール２３は、上述したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信し、ルーティングデーモン２５は、ＵＤＰモジュール２３が受信したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに基づいて無線ネットワークシステム１０全体のトポロジーを認識し、その無線ネットワークシステム１０全体のトポロジーに基づいて、最短路を計算し、それに基づいて、図６に示すルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂを動的に作成する。
The
図７は、図２に示すＩＰモジュール２０の機能ブロック図である。ＩＰモジュール２０は、ＩＰ入力キュー部２０１と、ＩＰオプション処理部２０２と、宛先識別部２０３と、ＩＰ出力部２０４と、タイマー２０５と、メモリ２０６とを含む。
FIG. 7 is a functional block diagram of the
ＩＰ入力キュー部２０１は、ＭＡＣモジュール１７等のネットワークインターフェースからパケットを受け、その受けたパケットの損失を抑制してＩＰオプション処理部２０２へ出力する。
The IP
ＩＰオプション処理部２０２は、ＩＰ入力キュー部２０１からのパケットに対してオプション処理を施して宛先識別部２０３またはＩＰ出力部２０４へ出力する。
The IP
宛先識別部２０３は、ＩＰオプション処理部２０２からのパケットＰＫＴのＩＰヘッダ３３に含まれる宛先アドレスを検出し、その検出した宛先アドレスに基づいて、そのパケットＰＫＴが自端末宛のパケットか否かを判定する。そして、宛先識別部２０３は、そのパケットＰＫＴが自端末宛のパケットであるとき、そのパケットＰＫＴをＴＣＰモジュール２２またはＵＤＰモジュール２３へ出力する。また、宛先識別部２０３は、そのパケットＰＫＴが自端末宛のパケットでないとき、そのパケットＰＫＴをＩＰ出力部２０４へ出力する。
The
ＩＰ出力部２０４は、宛先識別部２０３、ＴＣＰモジュール２３およびＵＤＰモジュール２３のいずれかからパケットＰＫＴを受ける。そして、ＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴを受けると、パケットＰＫＴを受信したときの時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅをタイマー２０５を参照して検出するとともに、パケットＰＫＴのＩＰヘッダ３３に含まれる識別番号を検出する。そして、ＩＰ出力部２０４は、その検出した時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅと識別番号とを対応付けてメモリ２０６に記録する。
The
また、ＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴのＤＬヘッダ３２に含まれる最大許容遅延部３２１から最大許容遅延（ＭＡＸ＿Ｄｅｌａｙ）を読み出し、ルーティングテーブル２１（＝ルーティングテーブル２１Ａ）からパケットＰＫＴの送信先に対応する残り予想遅延を読み出す。そして、ＩＰ出力部２０４は、その読み出した最大許容遅延（ＭＡＸ＿Ｄｅｌａｙ）、（更新前の）累積遅延（ｄｅｌａｙ）および残り予想遅延に基づいて、次式により各無線装置における許容遅延を演算する。
Further, the
更に、ＭＡＣモジュール１７は、パケットＰＫＴを送信するときの時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅをタイマー２０５を参照して検出するとともに、時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅから時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅを減算して各無線装置１〜６における遅延（ｄｅｌａｙ＿ｕ＝ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅ−ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ）を演算する。そして、ＭＡＣモジュール１７は、パケットＰＫＴのＤＬヘッダ３２に含まれる累積遅延部３２２から累積遅延（ｄｅｌａｙ）を読み出し、その読み出した累積遅延（ｄｅｌａｙ）に演算した遅延（ｄｅｌａｙ＿ｕ）を加算して累積遅延（ｄｅｌａｙ）を更新するとともに、その累積遅延（ｄｅｌａｙ）が更新されたパケットを送信する。
Further, the
ルーティングテーブル２１が図６の（ｂ）に示すルーティングテーブル２１Ｂからなるとき、ＩＰ出力部２０４は、ルーティングテーブル２１Ｂからホップ数を読み出し、その読み出したホップ数に定数を乗算して残り予想遅延を演算する。ホップ数をＴＴＬとした場合、ＩＰ出力部２０４は、ＴＴＬ×Ｃ（Ｃは定数）を演算し、その演算結果を残り予想遅延（＝ＴＴＬ×Ｃ）とする。そして、ＩＰ出力部２０４は、その演算した残り予想遅延（＝ＴＴＬ×Ｃ）を式（１）に代入して許容遅延を演算する。なお、定数Ｃは、例えば、１．０［ｍｓｅｃ］に設定される。従って、送信先までのホップ数が“３”である場合、残り予想遅延は、３×１．０＝３．０ｍｓｅｃと演算される。
When the routing table 21 includes the routing table 21B shown in FIG. 6B, the
このように、ルーティングテーブル２１がルーティングテーブル２１Ｂからなるとき、ＩＰ出力部２０４は、次式により許容遅延を演算する。
As described above, when the routing table 21 includes the routing table 21B, the
従って、ＬＬＣモジュール１９は、ｎ個の許容遅延を小さい順に並べ、許容遅延の小さい順に送信順序を決定する。例えば、３個のパケットＰＫＴ１，ＰＫＴ２，ＰＫＴ３に対応する３個の許容遅延が、それぞれ、８（ｍｓｅｃ）、５（ｍｓｅｃ）、および１０（ｍｓｅｃ）である場合、ＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴ２→パケットＰＫＴ１→パケットＰＫＴ３の順に送信するように送信スケジュールを決定する。
Therefore, the
そして、ＬＬＣモジュール１９は、その決定した順序でｎ個のパケットをＭＡＣモジュール１７を介して送信する。
Then, the
更に、ＩＰ出力部２０４は、各無線装置１〜６における遅延（ｄｅｌａｙ＿ｕ）を上述した方法によって順次演算し、その演算した遅延（ｄｅｌａｙ＿ｕ）をメモリ２０６に順次格納する。即ち、ＩＰ出力部２０４は、遅延（ｄｅｌａｙ＿ｕ）を示すデータｘ（ｉ）（ｉは、データｘの発生順序を表す正の整数）をメモリ２０６に順次記憶する。そして、ＩＰ出力部２０４は、新たにデータｘ（Ｎ）（＝新たに演算した各無線装置１〜６における遅延）を演算すると、既に演算してメモリ２０６に格納したＮ−１（Ｎは２以上の整数）個のデータｘ（１）〜ｘ（Ｎ−１）をメモリ２０６から読み出し、その読み出したＮ−１個のデータｘ（１）〜ｘ（Ｎ−１）と、新たに演算したｘ（Ｎ）とを次式に代入して各無線装置１〜６における平均遅延ｙ（ｊ）を演算する。
Further, the
ＩＰ出力部２０４は、ｎ個のパケットの各々について、平均遅延ｙ（ｊ）を演算する。
The
ＩＰ出力部２０４は、ｎ個のパケットについて平均遅延ｙ（ｊ）を演算すると、ｎ個のパケットの送信先に対応するｎ個の残り予想遅延に平均遅延ｙ（ｊ）を加算した遅延表をルーティングテーブル２１を参照して作成する。そして、ＩＰ出力部２０４は、その作成した遅延表をネットワークインターフェース（無線インターフェースモジュール１６）を介してブロードキャストする。
When the
タイマー２０５は、時間の経過とともに時刻を自動更新し、ＩＰ出力部２０４からの要求に応じて、時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅをＩＰ出力部２０４へ出力する。
The
図９は、時刻と識別番号との対応図である。識別番号は、時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅに対応付けられている。時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅは、ＹＹＹＹ／ＭＭ／ＨＨ／ＭＭ／ＳＳからなり、各時刻を表す。また、識別番号は、１６ビットの数値ＮＮＮ・・・Ｎからなり、各パケットＰＫＴを表す。メモリ２０６は、図９に示す対応表を格納する。
FIG. 9 is a correspondence diagram between time and identification number. The identification number is associated with the time system_time. The time system_time is composed of YYYY / MM / HH / MM / SS and represents each time. The identification number is a 16-bit numerical value NNN... N and represents each packet PKT. The
図１０は、アプリケーションと、最大許容遅延との関係を示す図である。ＤＶ Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏは、最大許容遅延が２００ｍｓｅｃであり、ＳＤＴＶ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ＴＶ）は、最大許容遅延が２００ｍｓｅｃであり、Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅは、最大許容遅延が１００ｍｓｅｃである。 FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between an application and the maximum allowable delay. DV Audio / Video has a maximum allowable delay of 200 msec, SDTV (Satellite Digital TV) has a maximum allowable delay of 200 msec, and Video conference has a maximum allowable delay of 100 msec.
また、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏは、最大許容遅延が２００ｍｓｅｃであり、ＭＰ３ Ａｕｄｉｏは、最大許容遅延が２００ｍｓｅｃであり、ＶｏＩＰは、最大許容遅延が１５０〜３００ｍｓｅｃの範囲であり、Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ Ｇａｍｉｎｇは、最大許容遅延が１０ｍｓｅｃである。 In addition, Internet streaming Audio / Video has a maximum allowable delay of 200 msec, MP3 Audio has a maximum allowable delay of 200 msec, VoIP has a maximum allowable delay in the range of 150 to 300 msec, and Interactive Gaming has a maximum allowable delay. The delay is 10 msec.
更に、Ｖｉｄｅｏ ｐｈｏｎｅは、最大許容遅延が４００ｍｓｅｃであり、Ｒｅｍｏｔｅ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅは、最大許容遅延が１００ｍｓｅｃである。 Furthermore, Video phone has a maximum allowable delay of 400 msec, and Remote user interface has a maximum allowable delay of 100 msec.
このように、最大許容遅延は、各アプリケーションに対応して設定される。 Thus, the maximum allowable delay is set corresponding to each application.
図１１は、パケットの発生から送信順序のスケジューリングまでの動作を説明するためのフローチャートである。また、図１２は、図６の（ａ）に示すルーティングテーブル２１Ａの第１の例である。なお、無線装置１においてパケットが発生されるものとしてスケジューリングの動作を説明する。
FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation from generation of a packet to scheduling of a transmission order. FIG. 12 is a first example of the routing table 21A shown in FIG. The scheduling operation will be described assuming that a packet is generated in the
一連の動作が開始されると、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、ＵＤＰモジュール２３からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納し、ＩＰヘッダ３３を生成してＩＰパケットＰＫＴを作成する（ステップＳ１）。この場合、ＩＰ出力部２０４は、送信先をそれぞれ無線装置２〜６とする５個のＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を発生する。
When a series of operations is started, upon receiving data from the
そして、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、タイマー２０５を参照して、ＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ作成したときの時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅ１〜ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅ５を発生時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５としてメモリ２０６に書き込む（ステップＳ２）。
Then, the
その後、ＩＰ出力部２０４は、ＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５のＤＬヘッダ３２の累積遅延部３２２に格納される累積遅延（ｄｅｌａｙ）を初期化する（ステップＳ３）。より具体的には、ＩＰ出力部２０４は、“０”からなる累積遅延ｄｅｌａｙをＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の各々のＤＬヘッダ３２の累積遅延部３２２に書き込んで累積遅延ｄｅｌａｙを初期化する。
Thereafter, the
引き続いて、ＩＰ出力部２０４は、最大許容遅延を初期化する（ステップＳ４）。より具体的には、ＩＰ出力部２０４は、ＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５が音声データからなる場合、ＶｏＩＰに対応する１５０〜３００ｍｓｅｃの範囲から適当な数値を選択し、その選択した数値を最大許容遅延としてＤＬヘッダ３２の最大許容遅延部３２１に書き込んで最大許容遅延を初期化する。また、ＩＰ出力部２０４は、ＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５が音声データ以外のデータからなるとき、図１０に示すアプリケーションと最大許容遅延との対応表に基づいて最大許容遅延を抽出し、その抽出した最大許容遅延をＤＬヘッダ３２の最大許容遅延部３２１に書き込んで最大許容遅延を初期化する。
Subsequently, the
その後、ＩＰ出力部２０４は、ＩＰパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の送信先をそれぞれ設定し（ステップＳ５）、その設定した送信先に対応する残り予想遅延をルーティングテーブル２１１（ルーティングテーブル２１Ａの一種、図１２参照）を参照して抽出する（ステップＳ６）。この場合、送信先が無線装置２，４である場合、ＩＰ出力部２０４は、残り予想遅延として“０．０”ｍｓｅｃを抽出し、送信先が無線装置３である場合、ＩＰ出力部２０４は、残り予想遅延として“２．４”ｍｓｅｃを抽出し、送信先が無線装置５である場合、ＩＰ出力部２０４は、残り予想遅延として“３．２”ｍｓｅｃを抽出し、送信先が無線装置６である場合、ＩＰ出力部２０４は、残り予想遅延として“５．６”ｍｓｅｃを抽出する。
Thereafter, the
そして、ＩＰ出力部２０４は、ステップＳ３において初期化した累積遅延（ｄｅｌａｙ＝０）と、ステップＳ４において初期化した最大許容遅延と、ステップＳ６において抽出した残り予想遅延とを式（１）に代入してパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５ごとに許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５を演算する。
Then, the
より具体的には、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の最大許容遅延部３２１に同じ最大許容遅延（＝２００ｍｓ）が格納された場合、ＩＰ出力部２０４は、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１＝２００−０．０−０．０＝２００ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ２＝２００−０．０−２．４＝１９７．６ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ３＝２００−０．０−０．０＝２００ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ４＝２００−０．０−３．２＝１９６．８ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５＝２００−０．０−５．６＝１９４．４ｍｓｅｃを演算する。
More specifically, when the same maximum permissible delay (= 200 ms) is stored in the maximum
また、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の最大許容遅延部３２１にそれぞれ１００ｍｓｅｃ，２００ｍｓｅｃ，１５０ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃ，４００ｍｓｅｃの最大許容遅延が格納された場合、ＩＰ出力部２０４は、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１＝１００−０．０−０．０＝１００ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ２＝２００−０．０−２．４＝１９７．６ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ３＝１５０−０．０−０．０＝１５０ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ４＝３００−０．０−３．２＝２９６．８ｍｓｅｃを演算し、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５＝４００−０．０−５．６＝３９４．４ｍｓｅｃを演算する。
When the maximum permissible delays of 100 msec, 200 msec, 150 msec, 300 msec, and 400 msec are stored in the maximum
そして、ＩＰ出力部２０４は、パケットをＬＬＣモジュール１９へ送信する。
Then, the
引き続いて、ＬＬＣモジュール１９は、その演算した５個の許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５に対応する優先度を直線ｋ１（図８参照）を参照して抽出し、優先度を決定する（ステップＳ７）。
Subsequently, the
より具体的には、ＬＬＣモジュール１９は、相対的に大きい許容遅延を有するパケットに対して、優先度を相対的に低く設定し、相対的に小さい許容遅延を有するパケットに対して、優先度を相対的に高く設定して５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の優先度を決定する。従って、ＬＬＣモジュール１９は、例えば、２００ｍｓの許容遅延を有するパケットＰＫＴ１，３の優先度を最も低く設定し、１９７．６ｍｓの許容遅延を有するパケットＰＫＴ２の優先度を次に低く設定し、１９６．８ｍｓの許容遅延を有するパケットＰＫＴ４の優先度を２番目に高く設定し、１９４．４ｍｓの許容遅延を有するパケットＰＫＴ５の優先度を最も高く設定して５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の優先度を決定する。
More specifically, the
そして、ＬＬＣモジュール１９は、その決定した優先度に基づいて送信順序を決定し、その決定した送信順序を有し、かつ、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５内に送信するための送信スケジュールを作成する（ステップＳ８）。より具体的には、ＬＬＣモジュール１９は、相対的に高い優先度を有するパケットの送信順序を相対的に早く設定し、相対的に低い優先度を有するパケットの送信順序を相対的に遅く設定し、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５内に送信するように送信スケジュールを作成する。
Then, the
これにより、パケット発生時のスケジューリングの動作が終了する。 Thus, the scheduling operation at the time of packet generation ends.
図１３は、パケット受信時のスケジューリングの動作を説明するためのフローチャートである。また、図１４は、図６の（ａ）に示すルーティングテーブル２１Ａの第２の例である。 FIG. 13 is a flowchart for explaining the scheduling operation when a packet is received. FIG. 14 is a second example of the routing table 21A shown in FIG.
一連の動作が開始されると、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、他の無線装置から送信された５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を宛先識別部２０３から受信する（ステップＳ１１）。そして、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ受信したときの時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅ１〜ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅ５をそれぞれ到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５として抽出し、その抽出した到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５をメモリ２０６に書き込む（ステップＳ１２）。
When a series of operations is started, the
その後、ＩＰ出力部２０６は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の各々について、ＤＬヘッダ３２の累積遅延部３２２から累積遅延（ｄｅｌａｙ）を読み出すとともに（ステップＳ１３）、送信元のＩＰアドレスを読み出す（ステップＳ１４）。そして、ＩＰ出力部２０４は、その読み出した累積遅延（ｄｅｌａｙ）の平均を演算し、その演算した累積遅延（ｄｅｌａｙ）の平均値を、その読み出したＩＰアドレスによって示される送信元を送信先とする場合の残り予想遅延とする。
Thereafter, the
引き続いて、ＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の各々のＤＬヘッダ３２の最大許容遅延部３２１から最大許容遅延を読み出し（ステップＳ１５）、更に、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の各々から送信先を読み出す（ステップＳ１６）。
Subsequently, the
そうすると、ＩＰ出力部２０４は、その読み出した各送信先に対応する残り予想遅延をルーティングテーブル２１２（ルーティングテーブル２１Ａの一種、図１４参照）を参照して抽出する（ステップＳ１７）。この場合、ＩＰ出力部２０４は、送信先が無線装置２，４である場合、“０．０”ｍｓｅｃからなる残り予想遅延を抽出し、送信先が無線装置３，５である場合、“２．４”ｍｓｅｃからなる残り予想遅延を抽出し、送信先が無線装置６である場合、“５．６”ｍｓｅｃからなる残り予想遅延を抽出する。
Then, the
その後、ＩＰ出力部２０４は、ステップＳ１３において読み出した累積遅延（ｄｅｌａｙ）と、ステップＳ１５において読み出した最大許容遅延と、ステップＳ１７において抽出した残り予想遅延とを式（１）に代入してパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５ごとに許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５を演算する。
Thereafter, the
そして、ＩＰ出力部２０４は、パケットをＬＬＣモジュール１９へ送信する。引き続いて、ＬＬＣモジュール１９は、その演算した５個の許容遅延に対応する優先度を直線ｋ１（図８参照）を参照して抽出し、優先度を決定する（ステップＳ１８）。
Then, the
より具体的には、相対的に大きい許容遅延を有するパケットは、優先度を相対的に低く設定し、相対的に小さい許容遅延を有するパケットは、優先度を相対的に高く設定して５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の優先度を決定する。 More specifically, a packet having a relatively large permissible delay is set with a relatively low priority, and a packet having a relatively small permissible delay is set with a relatively high priority and is set to 5 packets. Priorities of the packets PKT1 to PKT5 are determined.
そして、ＬＬＣモジュール１９は、その決定した優先度に基づいて送信順序を決定し、その決定した送信順序を有し、かつ、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５内に送信するための送信スケジュールを作成する（ステップＳ１９）。より具体的には、ＬＬＣモジュール１９は、相対的に高い優先度を有するパケットは、送信順序を相対的に早く設定し、相対的に低い優先度を有するパケットは、送信順序を相対的に遅く設定してパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の送信順序を決定し、その決定した送信順序を有し、かつ、演算した各許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５内にパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を送信するための送信スケジュールを作成する。
Then, the
そして、ＬＬＣモジュール１９によって決定された送信スケジュール（図１１のステップＳ８または図１３のステップＳ１９参照）に従って、かつ、演算された各許容遅延内にパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５がＭＡＣモジュール１７へ送信される。
Then, according to the transmission schedule determined by the LLC module 19 (see step S8 in FIG. 11 or step S19 in FIG. 13), packets PKT1 to PKT5 are transmitted to the
これにより、パケット受信時のスケジューリングの動作が終了する。 Thereby, the scheduling operation at the time of packet reception ends.
図１５は、パケットの送信指示からパケット送信までの動作を説明するためのフローチャートである。また、図１６は、１個の無線装置における過去の遅延の記録フォーマットである。 FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation from the packet transmission instruction to the packet transmission. FIG. 16 shows a past delay recording format in one wireless apparatus.
一連の動作が開始されると、パケットの送信が許可される（ステップＳ２１）。そして、ＭＡＣモジュール１７は、タイマー２０５を参照して、パケットの送信が許可されたときの時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅを現在時刻として抽出する（ステップＳ２２）。
When a series of operations is started, packet transmission is permitted (step S21). Then, the
その後、ＭＡＣモジュール１７は、送信対象であるパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の累積遅延部３２２からそれぞれ累積遅延ｄｅｌａｙ１〜ｄｅｌａｙ５を読み出すとともに（ステップＳ２３）、メモリ２０６に記憶した到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５（図１１のステップＳ２または図１３のステップＳ１２参照）を読み出す（ステップＳ２４）。
Thereafter, the
そうすると、ＭＡＣモジュール１７は、５個の到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５について、現在時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅからの到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ（到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ１〜ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅ５のいずれか）の減算を実行して、５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５について各無線装置１〜６における遅延ｄｅｌａｙ＿ｕ１〜ｄｅｌａｙ＿ｕ５を演算する。
Then, the
そして、ＭＡＣモジュール１７は、その演算した遅延ｄｅｌａｙ＿ｕ１〜ｄｅｌａｙ＿ｕ５をそれぞれ累積遅延ｄｅｌａｙ１〜ｄｅｌａｙ５に加算して累積遅延ｄｅｌａｙ１〜ｄｅｌａｙ５を更新する（ステップＳ２５）。
Then, the
そして、ＭＡＣモジュール１７は、更新した累積遅延ｄｅｌａｙ１〜ｄｅｌａｙ５をそれぞれパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５のＤＬヘッダ３２の累積遅延部３２２に書き込み（ステップＳ２６）、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を送信する（ステップＳ２７）。
Then, the
システムのメモリ２０６は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の過去の送信時に演算した無線装置１における遅延ｘ（１）〜ｘ（Ｎ−１）を図１６に示すフォーマットで記憶する。即ち、メモリ２０６は、パケットＰＫＴ１の送信先である無線装置２に対応付けてＮ−１個の遅延ｘ２（１），ｘ２（２），・・・，ｘ２（Ｎ−１）を記憶し、パケットＰＫＴ２の送信先である無線装置３に対応付けてＮ−１個の遅延ｘ３（１），ｘ３（２），・・・，ｘ３（Ｎ−１）を記憶し、パケットＰＫＴ３の送信先である無線装置４に対応付けてＮ−１個の遅延ｘ４（１），ｘ４（２），・・・，ｘ４（Ｎ−１）を記憶し、パケットＰＫＴ４の送信先である無線装置５に対応付けてＮ−１個の遅延ｘ５（１），ｘ５（２），・・・，ｘ５（Ｎ−１）を記憶し、パケットＰＫＴ５の送信先である無線装置６に対応付けてＮ−１個の遅延ｘ６（１），ｘ６（２），・・・，ｘ６（Ｎ−１）を記憶する。
The
従って、ステップＳ２７の後、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の過去の送信時に演算した無線装置１におけるＮ−１個の遅延ｘ２（１），ｘ２（２），・・・，ｘ２（Ｎ−１）；ｘ３（１），ｘ３（２），・・・，ｘ３（Ｎ−１）；ｘ４（１），ｘ４（２），・・・，ｘ４（Ｎ−１）；ｘ５（１），ｘ５（２），・・・，ｘ５（Ｎ−１）；ｘ６（１），ｘ６（２），・・・，ｘ６（Ｎ−１）をメモリ２０６から読み出す。
Therefore, after step S27, the
そして、ＩＰ出力部２０４は、その読み出したと遅延ｘ２（１），ｘ２（２），・・・，ｘ２（Ｎ−１）と、ステップＳ２５において演算した遅延ｄｅｌａｙ＿ｕ１（＝ｘ２（Ｎ）とする）とを式（３）に代入して無線装置２を送信先とするパケットＰＫＴ１の無線装置１における平均遅延ｙ２（ｊ）を演算する。
Then, the
同様にして、ＩＰ出力部２０４は、無線装置３〜６を送信先とするパケットＰＫＴ２〜ＰＫＴ５の無線装置１における平均遅延ｙ３（ｊ），ｙ４（ｊ），ｙ５（ｊ），ｙ６（ｊ）を演算する（ステップＳ２８）。そして、ＩＰ出力部２０４は、演算した平均遅延ｙ２（ｊ）〜ｙ６（ｊ）を新たな平均遅延とし、平均遅延を更新する（ステップＳ２９）。
Similarly, the
これにより、一連の動作が終了する。 Thereby, a series of operations are completed.
このように、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の送信時には、各パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の累積遅延部３２２が更新されて送信される（ステップＳ２５〜ステップＳ２７参照）。そして、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の送信後、パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５に対して、そのパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を送信した無線装置における平均遅延が演算され、平均遅延が更新される（ステップＳ２８，Ｓ２９参照）。
As described above, when packets PKT1 to PKT5 are transmitted, the
図１７は、図２に示すＭＡＣモジュール１７の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、ＭＡＣモジュール１７は、上位層であるＬＬＣモジュール１９から送信すべきパケットを受信する（ステップＳ３１）。
FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the
その後、ＭＡＣモジュール１７は、バックオフ処理を行ない（ステップＳ３２）、ＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間の間、チャネル状態を確認する（ステップＳ３３）。そして、チャネルが“ｂｕｓｙ”であれば、一連の動作はステップＳ４０へ移行する。
Thereafter, the
一方、チャネルが“ｉｄｌｅ”であれば、ＭＡＣモジュール１７は、累積遅延ｄｅｌａｙをパケットＰＫＴの累積遅延部３２２に書き込んで累積遅延でｄｅｌａｙを更新する（ステップＳ３４）。
On the other hand, if the channel is “idle”, the
その後、ＭＡＣモジュール１７は、無線インターフェースモジュール１６およびアンテナ１１を介してパケットＰＫＴを送信し（ステップＳ３５）、パケットＰＫＴの送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ３６）。
Thereafter, the
ステップＳ３６において、パケットＰＫＴの送信が成功したと判定されたとき、上述したステップＳ３１〜Ｓ３６が繰り返し実行される。 When it is determined in step S36 that the packet PKT has been successfully transmitted, the above-described steps S31 to S36 are repeatedly executed.
一方、ステップＳ３６において、パケットＰＫＴの送信が失敗したと判定されたとき、ＭＡＣモジュール１７は、パケットＰＫＴの再送制御を行ない（ステップＳ３７）、その後、再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔがオーバーしたか否かを判定する（ステップＳ３８）。
On the other hand, when it is determined in step S36 that transmission of the packet PKT has failed, the
そして、再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔがオーバーしていないとき、ＭＡＣモジュール１７は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）を指数関数的に増加させる（ステップＳ３９）。
Then, when the number of retransmissions retry_limit has not exceeded, the
そうすると、ステップＳ３３において、チャネルが“ｂｕｓｙ”であるとき、またはステップＳ３９の後、ＭＡＣモジュール１７は、バックオフタイマーを０〜ＣＷの間に設定し（ステップＳ４０）、その設定したバックオフタイマーの間、待機する。
Then, in step S33, when the channel is “busy” or after step S39, the
この場合、ＭＡＣモジュール１７は、再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔをカウントしておき、そのカウントした再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔが増えるに従ってＣＷの値を指数関数的に増加させる指数バックオフを実行する（ステップＳ３９参照）。
In this case, the
そして、ステップＳ４０の後、一連の動作は、ステップＳ３２へ移行し、ステップＳ３８において、再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔがオーバーしたと判定されるまで、上述したステップＳ３２〜ステップＳ４０が繰り返し実行される。 Then, after step S40, the series of operations proceeds to step S32, and the above-described steps S32 to S40 are repeatedly executed until it is determined in step S38 that the number of retransmissions retry_limit has been exceeded.
ステップＳ３８において、再送回数ｒｅｔｒｙ＿ｌｉｍｉｔがオーバーしたと判定されると、ＭＡＣモジュール１７は、パケットＰＫＴを破棄する（ステップＳ４１）。これによって、パケットを送信するＭＡＣモジュール１７の動作が終了する。
If it is determined in step S38 that the number of retransmissions retry_limit has been exceeded, the
このように、ＭＡＣモジュール１７は、各パケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５のＤＬヘッダ３２に含まれる累積遅延部３２２を更新するとともに（ステップＳ３４参照）、累積遅延部３２２を更新したパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を送信する（ステップＳ３５）。
As described above, the
従って、無線アドホックネットワークにおいて、送信元と送信先との間でパケットＰＫＴを中継する無線装置は、送信元側から受信したパケットＰＫＴの累積遅延部３２２を順次更新し、累積遅延部３２２が更新されたパケットＰＫＴを送信先側の次の無線装置へ送信する。
Therefore, in the wireless ad hoc network, the wireless device that relays the packet PKT between the transmission source and the transmission destination sequentially updates the
その結果、送信元と送信先との間でパケットＰＫＴを中継する無線装置は、送信元側の無線装置から受信したパケットＰＫＴの累積遅延部３２２から累積遅延ｄｅｌａｙを読み出せば、その読み出された累積遅延ｄｅｌａｙは、送信元側に存在する少なくとも１つの中継器（少なくとも１つの無線装置）における遅延の総和であるので、式（１）によって、自己における許容遅延を正確に演算できる。
As a result, the wireless device that relays the packet PKT between the transmission source and the transmission destination reads the accumulated delay delay from the accumulated
各無線装置１〜６は、パケットＰＫＴを中継する時の自己における平均遅延を演算し、その演算した平均遅延によって過去の平均遅延を更新する（図１５のステップＳ２８，Ｓ２９参照）。従って、各無線装置１〜６は、パケットＰＫＴを中継するときの自己における最新の平均遅延を保持する。
Each wireless device 1-6 calculates the average delay in itself when relaying the packet PKT, and updates the past average delay with the calculated average delay (see steps S28 and S29 in FIG. 15). Accordingly, each of the
そこで、各無線装置１〜６は、更新した平均遅延によってルーティングテーブル２１の残り予想遅延を更新した遅延表を作成してブロードキャストする。
Therefore, each of the
図１８は、各無線装置における遅延表の作成および送信の動作を説明するためのフローチャートである。また、図１９は、ルーティングテーブル２１から遅延表を作成する概念を示す図である。なお、以下においては、無線装置２が遅延表を作成する場合を例にして説明する。また、無線装置２は、１つのパケットを中継するものとして説明する。更に、無線装置２における遅延は、“３．０”ｍｓｅｃであるとして説明する。
FIG. 18 is a flowchart for explaining operations of creating and transmitting a delay table in each wireless device. FIG. 19 is a diagram showing the concept of creating a delay table from the routing table 21. In the following, a case where the
一連の動作が開始されると、ルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴの生成が指示される（ステップＳ４１）。ここで、ルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴとは、遅延表をデータ部に含むことのできるパケットを言う。ステップＳ４１の後、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、平均遅延情報を送信するか否かを判定する（ステップＳ４２）。
When a series of operations is started, generation of a routing packet PKT_RT is instructed (step S41). Here, the routing packet PKT_RT refers to a packet that can include a delay table in the data portion. After step S41, the
そして、ステップＳ４２において、平均遅延情報を送信しないと判定されたとき、遅延表を含まないルーティングパケットが生成され、一連の動作はステップＳ４５へ移行する。 When it is determined in step S42 that average delay information is not transmitted, a routing packet that does not include a delay table is generated, and the series of operations proceeds to step S45.
一方、ステップＳ４２において、平均遅延情報を送信すると判定されたとき、ルーティングデーモン２５は、無線装置２の平均遅延をルーティングテーブル２１の残り予想遅延に加算する（ステップＳ４３）。
On the other hand, when it is determined in step S42 that average delay information is to be transmitted, the
この場合、無線装置２は、図１９に示すルーティングテーブル２１３（ルーティングテーブル２１Ａの一種）を保持している。無線装置２は、無線装置１，３，４に隣接しているため、ルーティングテーブル２１３においては、送信先である無線装置１，３，４に対応する残り予想遅延は、“０．０”ｍｓｅｃである。また、無線装置２は、無線装置４を介して無線装置５へパケットを送信し、無線装置３を介して無線装置６へパケットを送信するため、送信先である無線装置５，６に対応する残り予想遅延は、例えば、それぞれ、“２．４”ｍｓｅｃおよび“２．５”ｍｓｅｃに設定されている。
In this case, the
そして、ルーティングデーモン２５は、送信先である無線装置１，３，４，５，６に対応する遅延“０．０”ｍｓｅｃ，“０．０” ｍｓｅｃ，“０．０” ｍｓｅｃ，“２．４” ｍｓｅｃ，“２．５” ｍｓｅｃに無線装置２における “３．０” ｍｓｅｃの遅延を加算して図１９に示す遅延表２３０を作成する。
The
遅延表２３０は、無線装置２からブロードキャストされ、無線装置２から１ホップ内の無線装置へ送信されるので、遅延表２３０においては、無線装置１，３，４，５，６を送信先とする経路の“次の無線装置”は、全て“無線装置２”になる。また、遅延表２３０を受信した無線装置が無線装置２へ送信する場合も想定されるので、遅延表２３０は、無線装置２を送信先とする経路も含み、送信先である無線装置２に対応する残り予想遅延は、“０．０” ｍｓｅｃである。更に、遅延表２３０は、無線装置２を経由する経路からなるので、無線装置１，３，４，５，６を送信先とする経路の“ホップ数”は、ルーティングテーブル２１３における“ホップ数”よりも“１”だけ多くなっている。
Since the delay table 230 is broadcast from the
ルーティングデーモン２５は、上述した方法によって、遅延表２３０を作成すると、その作成した遅延表２３０をデータ部に書き込んでルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴを作成する（ステップＳ４４）。
When the
そして、ステップＳ４２において“ＮＯ”と判定された後またはステップＳ４４の後、パケット送信処理が継続される（ステップＳ４５）。より具体的には、ステップＳ４５がステップＳ４４の後に実行されるとき、遅延表を含むルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴが送信され、ステップＳ４５がステップＳ４２において“ＮＯ”と判定された後に実行されるとき、遅延表を含まないルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴが送信される。 Then, after “NO” is determined in step S42 or after step S44, the packet transmission process is continued (step S45). More specifically, when step S45 is executed after step S44, the routing packet PKT_RT including the delay table is transmitted, and when step S45 is executed after “NO” is determined in step S42, the delay table is executed. A routing packet PKT_RT that does not contain is transmitted.
その後、一連の動作は終了する。 Thereafter, the series of operations ends.
図２０は、遅延表２３０に基づいてルーティングテーブル２１を更新する動作を説明するためのフローチャートである。また、図２１は、ルーティングテーブル２１の更新の概念を説明するための図である。なお、以下においては、無線装置１が無線装置２からルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴを受信した場合について説明する。
FIG. 20 is a flowchart for explaining the operation of updating the routing table 21 based on the delay table 230. FIG. 21 is a diagram for explaining the concept of updating the routing table 21. In the following, a case where the
一連の動作が開始されると、無線装置１は、無線装置２からのルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴを受信する（ステップＳ５１）。そして、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ＵＤＰモジュール２３を介してルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴを受信し、その受信したルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴが遅延表を含むか否かを判定する（ステップＳ５２）。ルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴが遅延表を含まないと判定されたとき、一連の動作は終了する。
When a series of operations is started, the
一方、ステップＳ５２において、ルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴが遅延表を含むと判定されたとき、無線装置１のルーティングデーモン２５は、その受信したルーティングパケットＰＫＴ＿ＲＴから遅延表２３０を読み出す（ステップＳ５３）。
On the other hand, when it is determined in step S52 that the routing packet PKT_RT includes the delay table, the
その後、無線装置１のルーティングデーモン２５は、無線装置１の予想遅延情報付経路表、即ち、図２１に示すルーティングテーブル２１４（ルーティングテーブル２１Ａの一種）を読み出す（ステップＳ５４）。
Thereafter, the
引き続いて、無線装置１のルーティングデーモン２５は、遅延表２３０を参照してルーティングテーブル２１４を更新してルーティングテーブル２１５（図２１参照）を作成する（ステップＳ５５）。
Subsequently, the
より具体的には、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ルーティングテーブル２１４の各経路のホップ数Ｈｏｐ１と、遅延表２３０の各経路のホップ数Ｈｏｐ２とを比較し、ホップ数Ｈｏｐ１がホップ数Ｈｏｐ２と同じであるか否かを判定するとともに、ルーティングテーブル２１４の各経路の次の無線装置Ｎｅｘｔ１が遅延表２３０の各経路の次の無線装置Ｎｅｘｔ２と同じであるか否かを判定する。
More specifically, the
そして、次の無線装置Ｎｅｘｔ１が次の無線装置Ｎｅｘｔ２と同じであり、かつ、ホップ数Ｈｏｐ１がホップ数Ｈｏｐ２と同じであるとき、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ルーティングテーブル２１４および遅延表２３０における残り予想遅延を比較して各経路を更新するか否かを決定する。
Then, when the next wireless device Next1 is the same as the next wireless device Next2 and the hop number Hop1 is the same as the hop number Hop2, the
図２１に示す場合、ルーティングテーブル２１４の無線装置２を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ１（＝“１”）が遅延表２３０の無線装置２を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ２（＝“１”）と同じであり、ルーティングテーブル２１４および遅延表２３０において、送信先である無線装置２に対応する残り予想遅延は、共に“０．０” ｍｓｅｃであるので、無線装置１のルーティングデーモン２５は、無線装置２を送信先とする経路を更新しない。
In the case illustrated in FIG. 21, the number of hops Hop1 (= “1”) of the route whose destination is the
また、ルーティングテーブル２１４の無線装置３を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ１（＝“２”）が遅延表２３０の無線装置３を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ２（＝“２”）と同じであるので、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ルーティングテーブル２１４において無線装置３に対応する残り予想遅延（＝“２．４” ｍｓｅｃ）を遅延表２３０において無線装置３に対応する残り予想遅延（＝“３．０” ｍｓｅｃ）に書換えて無線装置３を送信先とする経路を更新する。
Further, the hop number Hop1 (= “2”) of the route having the
ルーティングテーブル２１４において無線装置３に対応する残り予想遅延（＝“２．４” ｍｓｅｃ）は、遅延表２３０において無線装置３に対応する残り予想遅延（＝“３．０” ｍｓｅｃ）よりも小さいにも拘わらず、“２．４” ｍｓｅｃの残り予想遅延が“３．０” ｍｓｅｃの残り予想遅延に書き換えられるのは、最新の遅延を反映したルーティングテーブル２１５を作成するためである。
The expected remaining delay (= “2.4” msec) corresponding to the
更に、ルーティングテーブル２１４の無線装置４を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ１（＝“１”）が遅延表２３０の無線装置４を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ２（＝“２”）よりも小さいので、無線装置１のルーティングデーモン２５は、無線装置４を送信先とする経路を更新しない。無線装置５を送信先とする経路についても同様である。
Further, the hop number Hop1 (= “1”) of the route having the
更に、ルーティングテーブル２１４の無線装置６を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ１（＝“３”）が遅延表２３０の無線装置６を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ２（＝“３”）と同じであるが、ルーティングテーブル２１４における次の無線装置Ｎｅｘｔ１（＝無線装置４）が遅延表２３０における次の無線装置Ｎｅｘｔ２（＝無線装置２）と異なるので、無線装置１のルーティングデーモン２５は、無線装置６を送信先とする経路を更新しない。
Further, the hop number Hop1 (= “3”) of the route having the
無線装置１のルーティングデーモン２５は、上述した方法によって、遅延表２３０を参照してルーティングテーブル２１４を更新し、ルーティングテーブル２１５を作成する。
The
そして、ステップＳ５２の“ＮＯ”またはステップＳ５５の後、一連の動作は、終了する。 Then, after “NO” in step S52 or step S55, the series of operations ends.
図２２は、ルーティングテーブル２１の更新の概念を説明するための他の図である。無線装置１のルーティングデーモン２５は、図２０に示すフローチャートに従って、遅延表２３０に基づいてルーティングテーブル２１４を更新し、ルーティングテーブル２１６を作成してもよい。
FIG. 22 is another diagram for explaining the concept of updating the routing table 21. The
この場合、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ルーティングテーブル２１４のホップ数Ｈｏｐ１が遅延表２３０のホップ数Ｈｏｐ２と同じであるときに、ルーティングテーブル２１４および遅延表２３０における残り予想遅延を比較して各経路を更新するか否かを決定する。
In this case, the
無線装置２，３，４，５を送信先とする経路の更新については、図２１に示す場合と同じである。
The update of the route with the
ルーティングテーブル２１４の無線装置６を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ１（＝“３”）が遅延表２３０の無線装置６を送信先とする経路のホップ数Ｈｏｐ２（＝“３”）と同じであるので、無線装置１のルーティングデーモン２５は、ルーティングテーブル２１４の無線装置６に対応する残り予想遅延（＝“５．６” ｍｓｅｃ）を遅延表２３０の無線装置６に対応する残り予想遅延（＝“５．５” ｍｓｅｃ）と比較する。
The hop number Hop1 (= “3”) of the route having the
そして、無線装置１のルーティングデーモン２５は、“５．５” ｍｓｅｃの残り予想遅延が“５．６” ｍｓｅｃの残り予想遅延よりも小さいので、遅延表２３０の無線装置６を送信先とする経路の “次の無線装置２”と“５．５ｍｓｅｃの残り予想遅延”とをルーティングテーブル２１４の無線装置６を送信先とする経路の “次の無線装置”および“残り予想遅延”に格納してルーティングテーブル２１４を更新し、ルーティングテーブル２１６を作成する。
Then, the
このように、ルーティングテーブル２１４のホップ数が遅延表２３０のホップ数と同じである場合に、より小さい残り予想遅延を有する経路を用いてルーティングテーブル２１４を更新することにより、送信先までの残り予想遅延を短くでき、パケットＰＫＴを送信先まで余裕をもって送信できる。 In this way, when the number of hops in the routing table 214 is the same as the number of hops in the delay table 230, by updating the routing table 214 with a route having a smaller remaining expected delay, the remaining expected to the destination The delay can be shortened, and the packet PKT can be transmitted to the transmission destination with a margin.
なお、図１８および図１９においては、１つのパケットＰＫＴを中継する無線装置２における遅延表２３０の作成について説明した。そして、１つのパケットＰＫＴを中継する無線装置２においては、その１つのパケットＰＫＴを順次中継する場合に無線装置２において計測された無線装置２のＮ個の遅延ｘ（１），ｘ（２），・・・，ｘ（Ｎ）を平均して１個の平均遅延を演算し、その演算した１個の平均遅延をルーティングテーブル２１３（図１９参照）の全ての送信先に対応する残り予想遅延に加算して遅延表２３０を作成する。
18 and 19, the creation of the delay table 230 in the
即ち、１つのパケットＰＫＴを中継する無線装置２においては、その１つのパケットＰＫＴを送信する経路の残り予想遅延だけでなく、その１つのパケットＰＫＴの送信先以外の送信先に対応する残り予想遅延にも平均遅延を加算して遅延表２３０を作成する。
That is, in the
この発明においては、ｎ個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴｎを中継する場合、各パケットの送信先ごとに平均遅延を演算し、その演算したｎ個の平均遅延をｎ個の送信先に対応するｎ個の残り予想遅延に加算して遅延表を作成する。 In the present invention, when relaying n packets PKT1 to PKTn, an average delay is calculated for each transmission destination of each packet, and the calculated n average delays are calculated for n transmission destinations corresponding to n transmission destinations. A delay table is created by adding to the remaining expected delay.
図２３は、ルーティングテーブル２１から遅延表を作成する概念を示す他の図である。無線装置２は、５個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５をそれぞれ無線装置１，３，４，５，６を送信先として中継する。この場合、無線装置２は、送信先である無線装置１に対して“５．０” ｍｓｅｃの平均遅延を有し、送信先である無線装置３に対して“６．０” ｍｓｅｃの平均遅延を有し、送信先である無線装置４に対して“４．０” ｍｓｅｃの平均遅延を有し、送信先である無線装置５に対して“２．０” ｍｓｅｃの平均遅延を有し、送信先である無線装置６に対して“１．０” ｍｓｅｃの平均遅延を有する。
FIG. 23 is another diagram showing the concept of creating a delay table from the routing table 21. The
そうすると、無線装置２は、ルーティングテーブル２１３の無線装置１に対応する残り予想遅延“０．０” ｍｓｅｃに“５．０” ｍｓｅｃの平均遅延を加算し、ルーティングテーブル２１３の無線装置３に対応する残り予想遅延“０．０” ｍｓｅｃに“６．０” ｍｓｅｃの平均遅延を加算し、ルーティングテーブル２１３の無線装置４に対応する残り予想遅延“０．０” ｍｓｅｃに“４．０” ｍｓｅｃの平均遅延を加算し、ルーティングテーブル２１３の無線装置５に対応する残り予想遅延“２．４” ｍｓｅｃに“２．０” ｍｓｅｃの平均遅延を加算し、ルーティングテーブル２１３の無線装置６に対応する残り予想遅延“２．５” ｍｓｅｃに“１．０” ｍｓｅｃの平均遅延を加算して遅延表２３０Ａを作成する。
Then, the
このように、この発明においては、各無線装置１〜６が複数のパケットを送信または中継する場合、各パケットの送信先ごとに演算した平均遅延を各送信先に対応する残り予想遅延に加算して遅延表を作成する。
Thus, in the present invention, when each of the
なお、この発明においては、各パケットの送信先ごとに演算した複数の平均遅延を更に平均して１個の平均遅延を求め、その求めた１個の平均遅延を用いて図１８および図１９において説明した方法によって遅延表２３０を作成してもよい。 In the present invention, a plurality of average delays calculated for each transmission destination of each packet are further averaged to obtain one average delay, and the obtained average delay is used in FIG. 18 and FIG. The delay table 230 may be created by the method described.
各無線装置１〜６は、送信元である場合、図１１に示すフローチャートに従ってｎ個のパケットを発生し、その発生したｎ個のパケットの送信スケジュールを決定するとともに、図１５に示すフローチャートに従ってｎ個のパケットを送信スケジュールによって決められた順序で送信する。
When each of the
また、各無線装置１〜６は、送信元と送信先との間でパケットを中継する中継器である場合、図１３に示すフローチャートに従ってｎ個のパケットを受信し、その受信したｎ個のパケットの送信スケジュールを決定するとともに、図１５に示すフローチャートに従ってｎ個のパケットを送信スケジュールによって決められた順序で送信する。
When each of the
その結果、各無線装置１〜６は、許容遅延が相対的に大きいパケットを相対的に遅くし、許容遅延が相対的に小さいパケットを相対的に早くして各パケットを対応する許容遅延内に送信する。
As a result, each of the
従って、要求されたＱｏＳを安定して満たすことができる。 Therefore, the requested QoS can be stably satisfied.
［変形例］
（１）スケジューリング
ルーティングテーブル２１がルーティングテーブル２１Ａからなる場合（図６の（ａ）参照）、許容遅延は、ルーティングテーブル２１Ａに含まれる残り予想遅延を用いて式（１）によって演算される。
[Modification]
(1) Scheduling When the routing table 21 includes the routing table 21A (see (a) of FIG. 6), the allowable delay is calculated by the equation (1) using the remaining expected delay included in the routing table 21A.
この発明においては、ルーティングテーブル２１がルーティングテーブル２１Ｂからなる場合（図６の（ｂ）参照）、ルーティングテーブル２１Ｂからホップ数を読出し、その読出したホップ数に定数Ｃを乗算して残り予想遅延を演算し、その演算した残り予想遅延を用いて許容遅延を演算してもよい。 In the present invention, when the routing table 21 includes the routing table 21B (see (b) of FIG. 6), the number of hops is read from the routing table 21B and the remaining expected delay is multiplied by the constant C. An allowable delay may be calculated using the calculated remaining expected delay.
即ち、この発明においては、式（２）によって許容遅延を演算してもよい。 That is, in the present invention, the allowable delay may be calculated by the equation (2).
図２４は、パケットの発生から送信順序のスケジューリングまでの動作を説明するための他のフローチャートである。また、図２５は、図６の（ｂ）に示すルーティングテーブル２１Ｂの第１の例である。 FIG. 24 is another flowchart for explaining the operation from the generation of a packet to the scheduling of the transmission order. FIG. 25 is a first example of the routing table 21B shown in FIG.
図２４に示すフローチャートは、図１１に示すフローチャートのステップＳ６をステップＳ６Ａに代えたものであり、その他は、図１１に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 24 is the same as the flowchart shown in FIG. 11 except that step S6 of the flowchart shown in FIG. 11 is replaced with step S6A.
ステップＳ５の後、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、ステップＳ５において設定された送信先に対応するホップ数をルーティングテーブル２２１（図２５参照）を参照して検出し、その検出したホップ数に定数Ｃを乗算して残り予想遅延を演算する。
After step S5, the
そして、ＩＰ出力部２０４は、ステップＳ３において初期化された累積遅延ｄｅｌａｙ、ステップＳ４において初期化された最大許容遅延、および演算した残り予想遅延を式（２）に代入して許容遅延を演算する（ステップＳ６Ａ）。
Then, the
その後、上述したステップＳ８，Ｓ９が実行される。 Thereafter, steps S8 and S9 described above are executed.
図２６は、パケット受信時のスケジューリングの動作を説明するための他のフローチャートである。また、図２７は、図６の（ｂ）に示すルーティングテーブル２１Ｂの第２の例である。 FIG. 26 is another flowchart for explaining the scheduling operation at the time of packet reception. FIG. 27 is a second example of the routing table 21B shown in FIG.
図２６に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャートのステップＳ１７をステップＳ１７Ａに代えたものであり、その他は、図１３に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 26 is the same as the flowchart shown in FIG. 13 except that step S17 of the flowchart shown in FIG. 13 is replaced with step S17A.
ステップＳ１６の後、ＩＰモジュール２０のＩＰ出力部２０４は、ステップＳ１６において読み出された送信先に対応するホップ数をルーティングテーブル２２２（図２７参照）を参照して検出し、その検出したホップ数に定数Ｃを乗算して残り予想遅延を演算する。
After step S16, the
そして、ＩＰ出力部２０４は、ステップＳ１３において読み出された累積遅延ｄｅｌａｙ、ステップＳ１５において読み出された最大許容遅延、および演算した残り予想遅延を式（２）に代入して許容遅延を演算する（ステップＳ１７Ａ）。
Then, the
その後、上述したステップＳ１８，Ｓ１９が実行される。 Thereafter, steps S18 and S19 described above are executed.
このように、この発明においては、送信先までのホップ数を用いて残り予想遅延を演算し、その演算した残り予想遅延を用いて各無線装置における許容遅延を演算してもよい。即ち、この発明においては、送信先までのホップ数を用いて各無線装置における許容遅延を演算してもよい。 Thus, in the present invention, the remaining expected delay may be calculated using the number of hops to the transmission destination, and the allowable delay in each wireless device may be calculated using the calculated remaining expected delay. That is, in the present invention, the allowable delay in each wireless device may be calculated using the number of hops to the transmission destination.
ホップ数を用いて各無線装置における許容遅延を演算する方法は、各無線装置における平均遅延を周囲へブロードキャストする必要がないので、平均遅延を演算しなくてもよく、各無線装置の負担を軽減できる。また、従来のルーティングテーブルを用いて各無線装置における許容遅延を演算できる。 The method of calculating the allowable delay in each wireless device using the number of hops does not need to broadcast the average delay in each wireless device to the surroundings, so it is not necessary to calculate the average delay, reducing the burden on each wireless device it can. In addition, an allowable delay in each wireless device can be calculated using a conventional routing table.
（２）平均遅延
上記においては、式（３）によって、各無線装置１〜６における平均遅延を演算すると説明したが、この発明においては、これに限らず、次式によって平均遅延を演算してもよい。
(2) Average delay In the above description, it has been described that the average delay in each of the
即ち、この発明においては、重み付け平均によって平均遅延を演算してもよい。 That is, in the present invention, the average delay may be calculated by weighted average.
また、この発明においては、次式によって平均遅延を演算してもよい。 In the present invention, the average delay may be calculated by the following equation.
式（５）に従って平均遅延を演算する場合、既に演算した平均遅延ｙ（ｊ−１）だけを保持しておけばよいので、式（３）に従って平均遅延を演算する場合よりも簡易に平均遅延を演算できる。 When calculating the average delay according to equation (5), it is only necessary to hold the already calculated average delay y (j−1), so that the average delay is simpler than when calculating the average delay according to equation (3). Can be calculated.
更に、この発明においては、次式によって平均遅延を演算してもよい。 Further, in the present invention, the average delay may be calculated by the following equation.
式（６）において、ｚ（ｊ−１）は、重み付け平均によって演算された平均遅延を表す。従って、式（６）は、重み付け平均によって既に演算された平均遅延ｚ（ｊ−１）と、新たに演算された遅延ｘ（ｊ）との重み付け平均により平均を演算して平均遅延ｚ（ｊ）を求める方法である。 In Expression (6), z (j−1) represents an average delay calculated by weighted average. Therefore, the equation (6) is obtained by calculating the average by the weighted average of the average delay z (j−1) already calculated by the weighted average and the newly calculated delay x (j), and calculating the average delay z (j ).
式（６）に従って平均遅延を演算する場合、既に演算した平均遅延ｚ（ｊ−１）および重みの中間値ｗｍｉｄだけを保持しておけばよいので、式（４）に従って平均遅延を演算する場合よりも簡易に平均遅延を演算できる。 When calculating the average delay according to the equation (6), it is only necessary to hold the average delay z (j−1) and the weight intermediate value w mid that have already been calculated, so the average delay is calculated according to the equation (4). The average delay can be calculated more easily than in the case.
更に、この発明においては、次式によって平均遅延を演算してもよい。 Further, in the present invention, the average delay may be calculated by the following equation.
式（７）において、ｙ（ｊ−１）は、指数移動平均によって演算された平均遅延を表す。そして、新たな演算された遅延ｘ（ｊ）の重みである（１−α）とｊとの間に指数関数が成立する。このように、指数移動平均は、新たな演算された遅延ｘ（ｊ）の重みである（１−α）と、遅延ｘ（ｊ）の演算回数ｊとの間に指数関係が成立する平均演算方法である。 In equation (7), y (j−1) represents the average delay calculated by the exponential moving average. Then, an exponential function is established between (1−α) which is the weight of the newly calculated delay x (j) and j. As described above, the exponential moving average is an average calculation in which an exponential relationship is established between (1−α) which is the weight of the newly calculated delay x (j) and the number of times j of the calculation of the delay x (j). Is the method.
従って、式（７）は、指数移動平均によって既に演算された平均遅延ｙ（ｊ−１）と、新たに演算された遅延ｘ（ｊ）との指数移動平均によって平均を演算して平均遅延ｙ（ｊ）を求める方法である。 Accordingly, the equation (7) is obtained by calculating the average by the exponential moving average of the average delay y (j−1) already calculated by the exponential moving average and the newly calculated delay x (j). This is a method for obtaining (j).
式（７）に従って平均遅延を演算する場合、平均遅延ｙ（ｊ）は、αが“１”に近い程、既に演算した指数移動平均ｙ（ｊ−１）に大きく影響され、αが“０”に近づく程、新たに演算された遅延ｘ（ｉ）に大きく影響される。 When calculating the average delay according to the equation (7), the average delay y (j) is greatly influenced by the exponential moving average y (j−1) that has already been calculated as α is closer to “1”. The closer to ", the greater the influence of the newly calculated delay x (i).
上述したように、この発明においては、式（３）〜式（７）のいずれの式に従って平均遅延を演算してもよい。 As described above, in the present invention, the average delay may be calculated according to any of the equations (3) to (7).
なお、上記においては、優先度と許容遅延との間には、図８に示すように直線関係（直線ｋ１）が成立すると説明したが、この発明においては、これに限らず、優先度と許容遅延との間には、反比例の関係が成立してもよい。 In the above description, it has been described that a linear relationship (straight line k1) is established between the priority and the allowable delay, as shown in FIG. 8, but the present invention is not limited to this, and the priority and the allowable delay. An inversely proportional relationship may be established with the delay.
この発明においては、式（１）または式（２）に従って許容遅延を演算するＩＰモジュール２０（ＩＰ出力部２０４）は、「許容遅延演算手段」を構成する。 In the present invention, the IP module 20 (IP output unit 204) that calculates the allowable delay according to the formula (1) or the formula (2) constitutes an “allowable delay calculation means”.
また、許容遅延ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ１〜ｄｅｌａｙ＿ａｌｌｏｗ５に基づいてパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５の送信スケジュールを決定するＬＬＣモジュール１９は、「スケジューリング手段」を構成する。
The
更に、決定されたスケジューリングに従ってパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ５を送信するＬＬＣモジュール１９、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェース１６は、「送信手段」を構成する。
Furthermore, the
更に、インターネット層にルーティングテーブル２１を保持する通信制御部１５は、「テーブル保持手段」を構成する。
Furthermore, the
更に、現在時刻ｓｙｓｔｅｍ＿ｔｉｍｅから到着時刻ａｒｒｉｖｅ＿ｔｉｍｅを減算して遅延ｄｅｌａｙ＿ｕを演算するＩＰモジュール２０（ＩＰ出力部２０４）は、「遅延演算手段」を構成する。 Furthermore, the IP module 20 (IP output unit 204) that calculates the delay delay_u by subtracting the arrival time arriv_time from the current time system_time constitutes a “delay calculating means”.
更に、累積遅延ｄｅｌａｙに遅延ｄｅｌａｙ＿ｕを加算するＩＰモジュール２０（ＩＰ出力部２０４）、およびＩＰモジュール２０（ＩＰ出力部２０４）による加算結果を累積遅延部３２２に書き込むＭＡＣモジュール１７は、「更新手段」を構成する。
Further, the IP module 20 (IP output unit 204) that adds the delay delay_u to the cumulative delay delay, and the
更に、図１６に示すｘ２（１），ｘ２（２），・・・，ｘ２（Ｎ−１）等を記憶するメモリ２０６は、「記憶手段」を構成する。
Furthermore, the
更に、平均遅延を演算するＩＰモジュール２０（ＩＰ出力部２０４）は、「平均遅延演算手段」を構成する。 Further, the IP module 20 (IP output unit 204) that calculates the average delay constitutes “average delay calculation means”.
更に、遅延表２３０，２３０Ａを作成するルーティングデーモン２５は、「遅延表作成手段」を構成する。
Further, the
更に、遅延表２３０，２３０Ａに基づいて、ルーティングテーブル２１Ａを更新するルーティングデーモン２５は、「テーブル更新手段」を構成する。
Further, the
この発明の実施の形態によれば、無線ネットワークシステム１０を構成する各無線装置１〜６は、送信元と送信先との間で最大許容遅延内に無線通信が行なわれるようにｎ個のパケットの各無線装置１〜６におけるｎ個の許容遅延を演算し、その演算したｎ個の許容遅延に基づいてｎ個のパケットが各対応する許容遅延内に送信されるようにｎ個のパケットの送信スケジュールを決定し、その決定した送信スケジュールに従ってｎ個のパケットを送信する。
According to the embodiment of the present invention, each of the
従って、この発明によれば、要求されるＱｏＳを安定して満たすことができる。 Therefore, according to the present invention, the required QoS can be stably satisfied.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、要求されるＱｏＳを安定して満たすことが可能な無線装置に適用される。 The present invention is applied to a wireless device that can stably satisfy a required QoS.
１〜６ 無線装置、１０ 無線ネットワークシステム、１１ アンテナ、１２ 入力部、１３ 出力部、１４ ユーザアプリケーション、１５ 通信制御部、１６ 無線インターフェースモジュール、１７ ＭＡＣモジュール、１８ バッファ、１９ ＬＬＣモジュール、２０ ＩＰモジュール、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１１〜２１６，２２１，２２２ ルーティングテーブル、２２ ＴＣＰモジュール、２３ ＵＤＰモジュール、２４ ＳＭＴＰモジュール、２５ ルーティングデーモン、３１ ＭＡＣヘッダ、３２ ＤＬヘッダ、３３ ＩＰヘッダ、３４ ＴＣＰヘッダ、３５ データ、３６ ＦＣＳ、３７ ＵＤＰヘッダ、２０１ ＩＰ入力キュー、２０２ ＩＰオプション処理部、２０３ 宛先識別部、２０４ ＩＰ出力部、２０５ タイマー、２０６ メモリ、２３０，２３０Ａ 遅延表、３２１ 最大許容遅延部、３２２ 累積遅延部。
1 to 6 wireless devices, 10 wireless network systems, 11 antennas, 12 input units, 13 output units, 14 user applications, 15 communication control units, 16 wireless interface modules, 17 MAC modules, 18 buffers, 19 LLC modules, 20
Claims (9)
送信すべきｎ（ｎは正の整数）個のパケットの各々に対して前記送信元と前記送信先との間で最大許容遅延内に無線通信が行なわれるように当該無線装置における許容遅延を演算する許容遅延演算手段と、
前記演算されたｎ個の許容遅延に基づいて、前記ｎ個のパケットが各対応する許容遅延内に送信されるように前記ｎ個のパケットの送信スケジュールを決定するスケジューリング手段と、
前記決定された送信スケジュールに基づいて前記ｎ個のパケットを送信する送信手段とを備える無線装置。 A wireless device that is autonomously established and constitutes a wireless network in which wireless communication is performed between a transmission source and a transmission destination,
For each of n packets (n is a positive integer) to be transmitted, an allowable delay in the wireless device is calculated so that wireless communication is performed within the maximum allowable delay between the transmission source and the transmission destination. An allowable delay calculating means to perform,
Scheduling means for determining a transmission schedule of the n packets based on the calculated n allowable delays so that the n packets are transmitted within each corresponding allowable delay;
A wireless device comprising: transmission means for transmitting the n packets based on the determined transmission schedule.
前記許容遅延演算手段は、前記許容遅延の演算の対象となるパケットから前記最大許容遅延および前記累積遅延を読み出し、前記許容遅延の演算の対象となるパケットの送信先に対応する前記残り予想遅延を前記ルーティングテーブルから読み出すとともに、前記読み出した前記最大許容遅延、前記累積遅延および前記残り予想遅延に基づいて前記許容遅延の演算の対象となるパケットの前記許容遅延を演算する許容遅延演算処理を前記ｎ個のパケットについて実行し、前記ｎ個の許容遅延を演算する、請求項２に記載の無線装置。 a table holding means for holding a routing table corresponding to n transmission destinations and holding n remaining expected delays each consisting of the remaining expected delays from the wireless device to the transmission destination;
The allowable delay calculation means reads the maximum allowable delay and the cumulative delay from the packet that is the target of the allowable delay calculation, and calculates the remaining expected delay corresponding to the transmission destination of the packet that is the target of the allowable delay calculation. An allowable delay calculation process for reading out from the routing table and calculating the allowable delay of the packet subject to the calculation of the allowable delay based on the read out maximum allowable delay, the accumulated delay, and the remaining expected delay; The radio apparatus according to claim 2, wherein the radio apparatus executes the n packets and calculates the n allowable delays.
前記許容遅延演算手段は、前記許容遅延の演算の対象となるパケットの送信先までの前記ホップ数を前記ルーティングテーブルから読み出し、その読み出したホップ数に定数を乗算して前記残り予想遅延を演算するとともに、前記許容遅延の演算の対象となるパケットから前記最大許容遅延および前記累積遅延を読み出し、その読み出した前記最大許容遅延および前記累積遅延と前記演算した残り予想遅延とに基づいて前記許容遅延の演算の対象となるパケットの前記許容遅延を演算する許容遅延演算処理を前記ｎ個のパケットについて実行し、前記ｎ個の許容遅延を演算する、請求項２に記載の無線装置。 a table holding means for holding a routing table corresponding to n destinations, each of which includes a number of hops consisting of the number of hops from the wireless device to each destination;
The allowable delay calculation means reads the hop number from the routing table to the transmission destination of the packet subject to the calculation of the allowable delay, and calculates the remaining expected delay by multiplying the read hop number by a constant. In addition, the maximum allowable delay and the cumulative delay are read from the packet that is the target of the calculation of the allowable delay, and the allowable delay is calculated based on the read maximum allowable delay and the cumulative delay and the calculated remaining expected delay. The radio apparatus according to claim 2, wherein an allowable delay calculation process for calculating the allowable delay of a packet to be calculated is executed for the n packets to calculate the n allowable delays.
送信対象のパケットから前記累積遅延を読み出し、その読み出した累積遅延に前記演算された自己遅延を加算し、その加算結果を前記送信対象のパケットに書き込んで前記累積遅延を更新する更新処理を前記ｎ個のパケットについて実行する更新手段とをさらに備え、
前記送信手段は、前記送信スケジュールに基づいてパケットを送信する際に、パケットに含める前記累積遅延を更新し、その更新した累積遅延を含むパケットを送信する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の無線装置。 Delay calculating means for calculating a self-delay that is a delay in the wireless device of each packet;
Update processing for reading the accumulated delay from the packet to be transmitted, adding the calculated self-delay to the read accumulated delay, writing the addition result to the packet to be transmitted, and updating the accumulated delay Update means for executing on the number of packets,
5. The transmission device according to claim 2, wherein, when transmitting a packet based on the transmission schedule, the transmission unit updates the accumulated delay included in the packet, and transmits the packet including the updated accumulated delay. The wireless device according to item 1.
当該無線装置における平均遅延を演算する平均遅延処理を前記ｎ個のパケットについて実行する平均遅延演算手段と、
前記ｎ個のパケットの各々に対して、各々が既に送信されたパケットの当該無線装置における遅延であり、かつ、前記パケットが送信されたときに前記遅延演算手段により順次演算された自己遅延からなるｋ（ｋは正の整数）個の実績自己遅延を記憶する記憶手段とをさらに備え、
前記平均遅延演算手段は、各パケットが送信されるときに前記遅延演算手段により演算された前記自己遅延と、前記記憶手段に記憶された前記ｋ個の実績自己遅延とに基づいて平均遅延を演算する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。 Delay calculating means for calculating a self-delay that is a delay in the wireless device of each packet;
An average delay calculating means for executing an average delay process for calculating the average delay in the wireless device for the n packets;
For each of the n packets, each is a delay in the radio apparatus of a packet that has already been transmitted, and a self-delay that is sequentially calculated by the delay calculation means when the packet is transmitted storage means for storing k (k is a positive integer) number of actual self-delays,
The average delay calculating means calculates an average delay based on the self delay calculated by the delay calculating means when each packet is transmitted and the k actual self delays stored in the storage means. The wireless device according to any one of claims 1 to 3.
当該無線装置における平均遅延を演算する平均遅延処理を前記ｎ個のパケットについて実行する平均遅延演算手段と、
前記ｎ個のパケットの各々に対して、各々が既に送信されたパケットの当該無線装置における遅延であり、かつ、前記パケットが送信されたときに前記遅延演算手段により順次演算された自己遅延と前記平均遅延演算手段により演算された前回の平均遅延とを記憶する記憶手段とをさらに備え、
前記平均遅延演算手段は、各パケットが送信されるときに前記遅延演算手段により演算された前記自己遅延と、前記記憶手段に記憶された前回の平均遅延とに基づいて新たな平均遅延を演算する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。 Delay calculating means for calculating a self-delay that is a delay in the wireless device of each packet;
An average delay calculating means for executing an average delay process for calculating the average delay in the wireless device for the n packets;
For each of the n packets, each is a delay in the wireless device of a packet that has already been transmitted, and the self-delay sequentially calculated by the delay calculation means when the packet is transmitted, Storage means for storing the previous average delay calculated by the average delay calculation means,
The average delay calculating means calculates a new average delay based on the self-delay calculated by the delay calculating means when each packet is transmitted and the previous average delay stored in the storage means. The wireless device according to any one of claims 1 to 3.
前記演算されたｎ個の平均遅延を前記ｎ個のパケットのｎ個の送信先に対応する前記ｎ個の残り予想遅延に加算して遅延表を作成する遅延表作成手段と、
他の無線装置から送信された前記遅延表に基づいて、前記ルーティングテーブルを更新するテーブル更新手段とをさらに備え、
前記テーブル更新手段は、前記遅延表に含まれる第１のホップ数と前記ルーティングテーブルに含まれる第２のホップ数とが同じである場合に前記ルーティングテーブルを更新する、請求項６または請求項７に記載の無線装置。 n transmission destinations, n remaining expected delays each corresponding to the n transmission destinations, each consisting of the remaining expected delays from the wireless device to the transmission destination, and the n transmission destinations A table holding means for holding a routing table, each of which is provided corresponding to a transmission destination, and includes a number of n hops each consisting of the number of hops from the wireless device to the transmission destination;
A delay table creating means for creating a delay table by adding the calculated n average delays to the n remaining expected delays corresponding to n destinations of the n packets;
Table updating means for updating the routing table based on the delay table transmitted from another wireless device;
The table update means updates the routing table when the number of first hops included in the delay table is the same as the number of second hops included in the routing table. A wireless device according to 1.
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