JP2007074568A - 無線通信システム及びネットワーク構成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 無線マルチホップネットワークの構成要素である全ての無線局に対し、ネットワークが使用可能な複数のチャネルのうち、1つのチャネルを共通チャネルとして割り当てる。また、1ホップで通信可能な2つの無線局間の経路情報である、全てのリンク情報に基づいて、起点となるいずれかの無線局からのブロードキャスト木を作成し、作成したブロードキャスト木の分岐の情報を利用して、全ての無線局をグループ分けし、それぞれのグループに対し、共通チャネルとは異なるサブチャネルを割り当てる。複数チャネルに対応できる無線局は、所属するグループのサブチャネルを自局のサブチャネルとする。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明による無線通信システム及びネットワーク構成制御方法の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
図1及び図2は、第1の実施形態の無線通信システムにおける各無線局の基本的構成を示したブロック図であり、図1は、送受信モジュールが1個の無線局の基本的構成を示し、図2は、送受信モジュールが2個の無線局の基本的構成を示している。
次に、第1の実施形態の無線通信システムの特徴動作である、サブチャネル割り当て動作を説明する。
ゲートウェイ無線局GWは、保持している無線マルチホップネットワークのリンク情報(図3参照)に基づき、無線マルチホップネットワーク内の無線局へのブロードキャスト木を生成する。ブロードキャスト木とは、無線マルチホップネットワーク内の全ての無線局へ、ゲートウェイ無線局GWから同一情報を与える場合のパケットの効率的な経路を示すものである。ブロードキャスト木の生成条件として、例えば、各無線局までのホップ数がそれぞれ最小となり、かつ、冗長なブロードキャスト中継を排除する、という条件を適用できる。「冗長なブロードキャスト中継を排除する」とは、例えば、隣接無線局間のリンクは、いずれかの方向に1回しか使用しない、あるノードへのホップ数が同じ複数経路がある場合には、その直前ノードの1回の通信動作で受信可能なノードが多い方の直前ノードを送信元ノードにする、などという条件である。
次に、各無線局をブロックに分けてチャネルを割り当てる動作を、図面を参照しながら説明する。
各ブロックへのバッファ無線局の割り当ては、以下の観点から見直される。すなわち、2つ以上のブロックの要中継無線局と直接のリンクのあるバッファ無線局をどちらのブロックに属させるかは、ブロックサイズが平均化するように割り当てていく。例えば、各バッファ無線局の所属ブロックを変化させた全てのブロック分割の候補から、ブロックサイズが最も平均化したものを選択し、その選択したブロック分割のように、バッファ無線局の所属を修正する。バッファ無線局の所属ブロックの変更は、バッファ無線局へのサブチャネルの割り当て変更を表している。
無線マルチホップネットワークにおいて、ゲートウェイ無線局がある場合、ゲートウェイ無線局と他の無線局との通信量が中心になる通信サービスは、VoIP、ビデオストリーミングなど多く存在する。
以下、本発明による無線通信システム及びネットワーク構成制御方法の第2の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
第2の実施形態のゲートウェイ無線局の内部構成も、上述した第1の実施形態に係る図2で表すことができる。ゲートウェイ無線局は、所属している無線マルチホップネットワークと他のネットワークとの連携機能を担っているものであるので、例えば、第1の送受信モジュール210を、所属している無線マルチホップネットワークの他の要素(無線局)との送受信モジュールとして適用し、第2の送受信モジュール220を、他のネットワークの要素との送受信モジュールとして適用する。なお、第1の送受信モジュール210も、所属している無線マルチホップネットワークの共通チャネル用及びサブチャネル用の2つあっても良い(図6参照)。
無線マルチホップネットワークにおいて、当該無線マルチホップネットワークのゲートウェイとして動作する無線局が、他のネットワークとは未接続のとき、他のネットワークを探索する。
第2の実施形態によれば、ゲートウェイ無線局が、送受信モジュールを1つ結合用に確保しているか、若しくは、チャネルを高速切り替える送受信モジュールを備えることにより、複数の無線マルチホップネットワークの結合に対応可能である。
上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
101、201…経路管理部、
102、202…待ち行列管理部、
103、203…中央制御部、
110、210、220…送受信モジュール、
111、211、221…無線受信部、
112、212、222…受信制御部、
113、213、223…送信制御部、
114、214、224…無線送信部、
115、215、225…接続管理部。
Claims (12)
- 無線マルチホップネットワークの構成要素である複数の無線局に対し、上記無線マルチホップネットワークが使用可能な複数のチャネルの中から、使用チャネルを割り当てるネットワーク構成方法において、
上記無線マルチホップネットワークが使用可能な複数のチャネルのうち、1つのチャネルを全ての上記無線局に共通な共通チャネルとして割り当てると共に、
1ホップで通信可能な2つの無線局間の経路情報である、全てのリンク情報に基づいて、起点となるいずれかの上記無線局からのブロードキャスト木を作成し、作成したブロードキャスト木の分岐の情報を利用して、全ての上記無線局をグループ分けし、それぞれのグループに対し、上記共通チャネルとは異なるサブチャネルを割り当てることにより、複数チャネルに対応できる上記無線局についてのサブチャネルを決定する
ことを特徴とするネットワーク構成方法。 - 上記ブロードキャスト木の作成の起点となる無線局が、当該無線マルチホップネットワークへの通信の出入口となるゲートウェイ無線局であることを特徴とする請求項1に記載のネットワーク構成方法。
- 作成された上記ブロードキャスト木において、中継が不要な葉の位置に位置する無線局であって、割り当てられたサブチャネルが異なる複数のグループの無線局からの中継を受信可能な無線局を、所属するグループに係る使用するサブチャネルの状況によって、他のグループへの割り当てサブチャネルに切り替えるバッファ無線局にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のネットワーク構成方法。
- 作成された上記ブロードキャスト木の分岐数が、割り当て可能なサブチャネル数より多いときに、分岐に基づいて、グループを作成し、仮に、作成されたグループの隣接同士を組にしてマージした場合に、新たにできるグループに属する無線局が最も少なくなる組のグループを1つのグループにマージし、割り当て可能なサブチャネル数にグループ数が一致するまで、マージ処理を繰り返し、各グループにサブチャネルを割り当てることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 作成された上記ブロードキャスト木の分岐数が、割り当て可能なサブチャネル数に対して少ないとき、最長ホップ数の自然数分の1のホップ数を目安に上記ブロードキャスト木の幹を横断する方向にグループ分けを行ってサブチャネルを割り当てることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ブロードキャスト木の1ホップ目の無線局に割り当てられたサブチャネルのうち1つを選択して起点の無線局のサブチャネルとすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ブロードキャスト木のホップ数の小さい範囲までの無線局を1グループとして無条件に起点の無線局と同じサブチャネルを割り当てると共に、それより多いホップ数の無線局をグループ化とし、残りの割り当で可能なサブチャネルを割り当てることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ブロードキャスト木の起点の無線局は、1ホップ目の無線局に対して接続する際に、1ホップ目の各無線局に割り当てられたサブチャネルを利用して接続することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ゲートウェイ無線局は、他の無線マルチホップネットワークとは未接続のときに、他の無線マルチホップネットワークを探索し、探索された他の無線マルチホップネットワークの無線局情報、経路情報を管理すると共に、探索された他の無線マルチホップネットワークの共通チャネルをも自己に設定し、両者間の通信のゲートウェイとして動作することを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ゲートウェイ無線局は、自己が属する無線マルチホップネットワークが、一部となっているネットワークの他の部分が該当する他の無線マルチホップネットワークとの結合機能を有することを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載のネットワーク構成方法。
- 上記ゲートウェイ無線局は、自己が属する無線マルチホップネットワークの共通チャネルを、他の無線マルチホップネットワークの共通チャネルに変更すると共に、この変更により、共通チャネルになったサブチャネルに代え、以前の共通チャネルをそのサブチャネルに変更することを特徴とする請求項10に記載のネットワーク構成方法。
- 無線マルチホップネットワークの構成要素として、請求項1〜8のいずれかに記載のネットワーク構成方法によって共通チャネル、サブチャネルが割り当てられた無線局を有することを特徴とする無線通信システム。
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