JP2008022219A - 通信ルート選択制御装置、無線装置及び通信ルート選択方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コグニティブ無線通信機能を備えた無線局（ノード）によってマルチホップネットワークを構成する場合において、End-to-Endの通信ルート全体での通信効率の向上を図る。
【解決手段】無線通信メディア毎の通信の監視結果から、自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を算出する制御部１４と、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を格納するルーティングテーブルを有し、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価し、通信ルートを選択するＩＰ層部１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ルート選択制御装置、無線装置及び通信ルート選択方法に関する。

近年、一つの無線局が複数の無線通信メディアを利用して通信を行うコグニティブ無線通信と呼ばれる技術が検討されている。非特許文献１には、別々の場所に設置された複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと、無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）システム）に接続して通信を行う場合に、モバイルＩＰ（Internet Protocol）を用いることによりシームレスなメディア切り替えを行う技術が記載されている。非特許文献２には、複数の無線通信メディア（例えば、セルラーシステムと無線ＬＡＮシステム）に接続して通信を行うＩＴＳ（Intelligent Transport System）車両にモバイルルータを搭載した場合のＩＰ層での無線通信メディア切り替えを行う技術が記載されている。非特許文献３には、複数の物理回線を集約して一つの論理回線として提供するリンクアグリゲーションについて記載されている。
齊藤，他，"異種無線通信メディア間切替ソフトの開発"，Ｂ−５−２８９，電子情報通信学会総合大会，２００３ 磯村，他，"通信メディアの切替え可能な車載用モバイルルータの実装"，Ｂ−７−１０３，電子情報通信学会総合大会，２００３ IEEE802.3ad Standard(IEEE Computer Society LAN MAN Standards Committee).Aggregation of Multiple Link Segments,2000.

しかしながら、コグニティブ無線通信機能を備えた無線局（ノード）によってマルチホップネットワークを構成する場合において、End-to-Endの通信ルート全体での通信効率の向上を図ることのできる通信ルートを選択する技術が一つの課題となっている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、コグニティブ無線通信機能を備えた無線局（ノード）によってマルチホップネットワークを構成する場合において、End-to-Endの通信ルート全体での通信効率の向上を図ることのできる通信ルート選択制御装置、無線装置及び通信ルート選択方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る通信ルート選択制御装置は、複数の無線通信メディアを利用するノードによってマルチホップネットワークを構成するときの通信ルート選択制御装置において、無線通信メディア毎に自ノードの通信を監視する無線通信メディア監視手段と、前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を算出する無線リンク状態算出手段と、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を格納するルーティングテーブルと、前記ルーティングテーブルをブロードキャスト形式で送信する送信手段と、他ノードのルーティングテーブルを受信する受信手段と、前記無線リンク状態算出手段で算出された自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態と、前記受信手段で受信された他ノードのルーティングテーブルとに基づいて、自ノードのルーティングテーブルを更新する更新手段と、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価し、通信ルートを選択するルート選択手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る通信ルート選択制御装置においては、前記無線リンク状態として最小無線リンク負荷を用い、前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最小無線リンク負荷の合計値を計算し、該合計値が最小である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする。

本発明に係る通信ルート選択制御装置においては、前記無線リンク状態として最大無線リンク空き状況を用い、前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最大無線リンク空き状況の合計値を計算し、該合計値が最大である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする。

本発明に係る通信ルート選択制御装置においては、前記無線リンク状態として平均無線リンク空き状況を用い、前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの平均無線リンク空き状況の合計値を計算し、該合計値が最大である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする。

本発明に係る無線装置は、複数の無線通信メディアを利用する無線装置において、前述の通信ルート選択制御装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る通信ルート選択方法は、複数の無線通信メディアを利用するノードによってマルチホップネットワークを構成するときの通信ルート選択方法であって、無線通信メディア毎に自ノードの通信を監視する過程と、前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を算出する過程と、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を格納するルーティングテーブルをブロードキャスト形式で送信する過程と、他ノードのルーティングテーブルを受信する過程と、前記算出された自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態と、前記受信された他ノードのルーティングテーブルとに基づいて、自ノードのルーティングテーブルを更新する過程と、各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価し、通信ルートを選択する過程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、コグニティブ無線通信機能を備えた無線局（ノード）によってマルチホップネットワークを構成する場合において、End-to-Endの通信ルート全体での通信効率の向上を図ることが可能になる。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線局（無線装置）１の構成を示すブロック図である。図１において、無線局１は、複数の無線通信メディアの無線モジュール１１と、パケットスイッチ１２と、ＩＰ（Internet Protocol）層部１３と、制御部１４とを備える。

各無線モジュール１１は、それぞれの無線通信メディアに対応したＰＨＹ層及びデータリンク層の機能を有する。データリンク層の機能としては、例えば、ＭＡＣ（Medium Access Control）やＬＬＣ（Logical Link Control）などが挙げられる。無線モジュール１１は、パケットスイッチ１２との間で、データリンク層パケットを送受する。また、無線モジュール１１は、データリンク層パケットの無線送信及び無線受信を行う。

パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットのスイッチング機能を有する。パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１の各々に対応して設けられるバッファを有し、無線モジュール１１との間で送受されるデータリンク層パケットのバッファリングを行う。また、パケットスイッチ１２は、データリンク層パケットとＩＰパケットの相互変換を行う変換機能を有する。パケットスイッチ１２は、ＩＰ層部１３との間で、ＩＰパケットを送受する。

制御部１４は、パケットスイッチ１２を制御する。具体的には、ＩＰパケット単位で、どの無線モジュール１１の無線リンクを利用するのかを決定し、パケットスイッチ１２に指示する。

パケットスイッチ１２は、ＩＰ層部１３から受け取ったＩＰパケットを変換機能によりデータリンク層パケットに変換し、該データリンク層パケットを制御部１４から指定された無線モジュール１１に出力する。また、パケットスイッチ１２は、各無線モジュール１１から受け取ったデータリンク層パケットを変換機能によりＩＰパケットに変換し、該ＩＰパケットを上位層部１６に出力する。

無線モジュール１１は、送信時には、パケットスイッチ１２から受け取ったデータリンク層パケットを自己の無線通信メディアの固有フォーマットに変換し、無線送信する。また、受信時には、無線受信した固有フォーマットのデータリンク層パケットを共通フォーマットのデータリンク層パケットに変換し、パケットスイッチ１２に出力する。

ＩＰ層部１３は、入出力するＩＰパケットの情報を制御部１４に通知する。その通知するＩＰパケット情報としては、例えば、アドレス情報（宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ポートアドレス等）、コネクション種別（単一コネクション、複数コネクション）、ＩＰフローに対する通信品質の要求（伝送速度、ＱｏＳ等）などが挙げられる。

制御部１４は、ＩＰ層部１３から通知されるアドレス情報に基づき、ＩＰフローを識別し、通信相手の無線局を判断する。そして、通信相手の無線局との間で利用可能な無線通信メディアの無線モジュール１１の中から、どの無線通信メディアの無線モジュール１１を使用するのかを、ＩＰパケット単位で、選択する。

図２は、コグニティブ無線通信の例を示す概念図である。図２において、各無線局１（Ｓ１，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）は、３種類の無線通信メディアの無線モジュール１１を備え、各無線通信メディアに対応している。その３種類の無線通信メディアの例として、本実施形態では、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）の無線アクセス方式の標準規格「IEEE802.16e」と、無線ＬＡＮの標準規格「IEEE802.11g」，「IEEE802.11j」を挙げて説明する。図２中の無線リンク１０１はIEEE802.16eの無線リンクであり、無線リンク１０２はIEEE802.11gの無線リンクであり、無線リンク１０３はIEEE802.11jの無線リンクである。

図２の無線局１（Ｓ１，Ｄ１）間は、３つの無線リンク１０１，１０２，１０３で接続されている。無線局１（Ｓ１，Ｄ２）間は、２つの無線リンク１０１，１０２で接続されている。無線局１（Ｓ１，Ｄ３）間は、１つの無線リンク１０１で接続されている。

本実施形態では、無線局１は、マルチホップネットワークを構成するノードとして機能する。図３は、マルチホップネットワークの構成例である。図３の例では、End-to-Endの通信ルートとして、ソースノード１＿Ｓｏｕからデスティネーションノード１＿Ｄｅｓに至る２つの通信ルート１，２が示されている。

通信ルート１は、ソースノード１＿Ｓｏｕからノード１＿Ａ，１＿Ｂ，１＿Ｃの３つの中継ノードを経由してデスティネーションノード１＿Ｄｅｓに到達する。つまり、通信ルート１は、ソースノード１＿Ｓｏｕとノード１＿Ａ間のパスＰｓｏｕａ、ノード１＿Ａ，１＿Ｂ間のパスＰａｂ、ノード１＿Ｂ，１＿Ｃ間のパスＰｂｃ、及びノード１＿Ｃとデスティネーションノード１＿Ｄｅｓ間のパスＰｃｄｅｓから構成される。

通信ルート２は、ソースノード１＿Ｓｏｕからノード１＿Ｄ，１＿Ｅの２つの中継ノードを経由してデスティネーションノード１＿Ｄｅｓに到達する。つまり、通信ルート２は、ソースノード１＿Ｓｏｕとノード１＿Ｄ間のパスＰｓｏｕｄ、ノード１＿Ｄ，１＿Ｅ間のパスＰｄｅ、及びノード１＿Ｅとデスティネーションノード１＿Ｄｅｓ間のパスＰｅｄｅｓから構成される。

ＩＰ層部１３は、ＩＰフロー毎に、デスティネーションノードに至る通信ルートの選択を行う。ＩＰ層部１３は、通信ルートの選択結果を制御部１４に指示する。制御部１４は、ＩＰ層部１３から指示された通信ルートに従って、通信相手のノードを決定する。

次に、図１の制御部１４について説明する。
図４は、図１に示す制御部１４の構成を示すブロック図である。図４には、制御部１４の構成のうち、本発明に係る特徴的な部分を示している。
図４において、無線通信メディア監視部２１は、各無線通信メディアの無線モジュール毎に、通信を監視する。多重度テーブル生成部２２は、無線通信メディア監視部２１の監視結果から、無線モジュール毎の多重度を算出する。その多重度の算出結果は、多重度テーブル２３に格納される。無線リンク使用状況測定部２４は、無線通信メディア監視部２１の監視結果から、各無線通信メディアの無線リンク使用状況を測定する。無線リンク状態算出部２５は、無線リンク使用状況測定部２４で測定された無線リンク使用状況と、多重度テーブル２３とに基づいて、無線リンク状態を算出する。この算出結果の無線リンク状態は、ＩＰ層部１３に送られる。

無線通信メディア監視部５は、無線モジュール１１毎に、どの無線局との間で無線リンクが接続されているのか（無線リンク接続情報）を記録する。このとき、無線リンク接続先の無線局がアクティブ状態にあるか否かについても記録するようにしてもよい。また、無線通信メディア監視部５は、無線モジュール１１別に、一定期間毎の無線リンクの実使用時間を記録する。ここで、一無線モジュールに関し、複数の無線リンクが確立されている場合には、無線リンク別に実使用時間を記録する。無線リンクの実使用時間とは、無線リンクが実際にパケット伝送に使用された時間をいう。

多重度テーブル生成部２２は、無線通信メディア監視部５で記録された無線リンク接続情報に基づいて、多重度テーブル２３を生成する。図５は、本実施形態に係る多重度テーブル生成処理のフローチャートである。なお、ノードは無線局のことを指す。
図５において、ステップＳ１では、多重度テーブル生成部２２は、隣接ノードと無線モジュールに関する多重度テーブル２３を作成する。この時点では、多重度テーブル２３は空である。多重度テーブル生成部２２は、無線リンク接続情報中の無線リンク接続先の無線局を隣接ノードとして検出する。もしくは、無線リンク接続情報中の無線リンク接続先のアクティブ状態にある無線局のみを、隣接ノードとして検出するようにしてもよい。

図６には、図２の例に対応する空の多重度テーブル２３が示されている。この例では、隣接ノードとして、図２中の無線局１（ノードＤ１）、無線局１（ノードＤ２）及び無線局１（ノードＤ３）の３つのノードが存在する。無線局１（ノードＳ１）は自局である。また、各ノードＳ１，Ｄ１〜Ｄ３は、IEEE802.16eとIEEE802.11gとIEEE802.11jの各々の無線モジュールを有する。

ステップＳ２では、多重度テーブル生成部２２は、無線リンク接続情報に基づいて、隣接ノード数に変更があるか確認する。この結果、変更ありの場合には、その変更内容に応じて多重度テーブル２３を更新する（ステップＳ３）。一方、隣接ノード数に変更がない場合には、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、多重度テーブル生成部２２は、無線リンク接続情報に基づいて、各無線モジュールの多重度を計算し、その計算結果を多重度テーブル２３に書き込む。ある無線モジュールの多重度は、当該無線モジュールとの間で無線リンクの接続がある隣接ノードの合計数である。多重度テーブル２３には、一つの無線モジュールに関し、無線リンクの接続がある全ての隣接ノードの欄に、当該無線モジュールの多重度を書き込む。

図７には、図２の例に対応する多重度テーブル２３が示されている。IEEE802.16eの無線モジュールに関しては、無線局１（ノードＤ１）、無線局１（ノードＤ２）及び無線局１（ノードＤ３）の３つのノードの間で、無線リンク１０１を接続している。従って、多重度テーブル２３において、IEEE802.16eの無線モジュールと各ノードＤ１，Ｄ２，Ｄ３の欄には、全て多重度「３」が書き込まれる。IEEE802.11gの無線モジュールに関しては、無線局１（ノードＤ１）及び無線局１（ノードＤ２）の２つのノードの間で、無線リンク１０２を接続している。従って、多重度テーブル２３において、IEEE802.11gの無線モジュールと各ノードＤ１，Ｄ２の欄には、全て多重度「２」が書き込まれる。IEEE802.11jの無線モジュールに関しては、無線局１（ノードＤ１）のみの１つのノードの間で、無線リンク１０３を接続している。従って、多重度テーブル２３において、IEEE802.11jの無線モジュールとノードＤ１の欄には、多重度「１」が書き込まれる。

ステップＳ４が終了すると、ステップＳ２に戻り、隣接ノード数に変更があるか確認する。

図４に説明を戻す。
無線リンク使用状況測定部２４は、無線通信メディア監視部５で記録された、一定期間毎の無線リンクの実使用時間に基づいて、各無線モジュールの無線リンク使用状況を算出する。無線リンク状態算出部２５は、その無線リンク使用状況と、多重度テーブル２３とに基づいて、無線リンク状態を算出する。無線リンク状態算出部２５は、無線リンク状態をＩＰ層部１３に送る。

ここで、無線リンク使用状況及び無線リンク状態について、いくつかの実施例を挙げて説明する。

実施例１では、無線リンク使用状況として、無線モジュールの使用率を用いる。無線モジュールの使用率は、無線通信メディア監視部５で記録された、一定期間毎の無線リンクの実使用時間から算出される。無線モジュールの使用率は、単位時間当たりの実使用時間である。一無線モジュールに関し、複数の無線リンクが確立されている場合には、全無線リンクの実使用時間を合計して無線モジュールの使用率を算出する。

また、実施例１では、無線リンク状態として、最小無線リンク負荷を用いる。最小無線リンク負荷は、隣接ノード毎に、算出される。最小無線リンク負荷は、各無線モジュールの無線リンク負荷のうち、最小の無線リンク負荷である。無線リンク負荷は、次式で表される。
無線リンク負荷＝「無線モジュールの多重度」×「無線モジュールの使用率」

例えば、図２の例の場合、隣接ノード（Ｄ１）の最小無線リンク負荷（Ｄ１）は、次式で表される。
最小無線リンク負荷（Ｄ１）＝Ｍｉｎ［無線リンク負荷（IEEE802.16e），無線リンク負荷（IEEE802.11g），無線リンク負荷（IEEE802.11j）］

実施例２では、無線リンク使用状況として、無線モジュールの平均未使用率を用いる。無線モジュールの平均未使用率は、無線通信メディア監視部５で記録された、一定期間毎の無線リンクの実使用時間から、一定期間毎の無線リンクの未使用時間を算出して求められる。無線モジュールの平均未使用率は、単位時間当たりの未使用時間である。一無線モジュールに関し、複数の無線リンクが確立されている場合には、全無線リンクの未使用時間を合計して無線モジュールの平均未使用率を算出する。

また、実施例２では、無線リンク状態として、最大無線リンク空き状況を用いる。最大無線リンク空き状況は、隣接ノード毎に、算出される。最大無線リンク空き状況は、各無線モジュールの無線リンク空き状況のうち、最大の無線リンク空き状況である。無線リンク空き状況は、次式で表される。
無線リンク空き状況＝「無線モジュールの平均未使用率」÷「無線モジュールの多重度」

例えば、図２の例の場合、隣接ノード（Ｄ１）の最大無線リンク空き状況（Ｄ１）は、次式で表される。
最大無線リンク空き状況（Ｄ１）＝Ｍａｘ［無線リンク空き状況（IEEE802.16e），無線リンク空き状況（IEEE802.11g），無線リンク空き状況（IEEE802.11j）］

実施例３では、実施例２と同様に、無線リンク使用状況として、無線モジュールの平均未使用率を用いる。そして、実施例３では、無線リンク状態として、平均無線リンク空き状況を用いる。平均無線リンク空き状況は、隣接ノード毎に、算出される。平均無線リンク空き状況は、各無線モジュールの無線リンク空き状況の平均値である。無線リンク空き状況は、上述の式で表される。

例えば、図２の例の場合、隣接ノード（Ｄ１）の平均無線リンク空き状況（Ｄ１）は、次式で表される。
平均無線リンク空き状況（Ｄ１）＝Average of ［無線リンク空き状況（IEEE802.16e），無線リンク空き状況（IEEE802.11g），無線リンク空き状況（IEEE802.11j）］

次に、図１のＩＰ層部１３について説明する。
図８は、図１に示すＩＰ層部１３の構成を示すブロック図である。図８には、ＩＰ層部１３の構成のうち、本発明に係る特徴的な部分を示している。
図８において、ルーティングテーブル送信部３１は、定期的に、ルーティングテーブル３２をブロードキャスト形式で送信する。このとき、ルーティングテーブル送信部３１は、ブロードキャスト形式のＩＰパケットにルーティングテーブル３２を格納し、該ＩＰパケットをパケットスイッチ１２に出力する。これにより、自ノードが有するルーティングテーブル３２は、ブロードキャスト形式で送信され、隣接ノードで受信される。

図９には、ルーティングテーブル３２の構成例が示されている。図９において、ルーティングテーブル３２は、ノード毎に、隣接ノード毎の無線リンク状態と、更新度とを有する。更新度はノードＩＤ単位で付与される。ルーティングテーブル３２は、自ノードのルーティングテーブル情報と、他ノードのルーティングテーブル情報を有する。ルーティングテーブル情報は、ノードＩＤと隣接ノードＩＤと無線リンク状態と更新度の組から成る。

更新部３３は、ルーティングテーブル３２を更新する。更新部３３は、制御部１４から、自ノードに関する隣接ノード毎の無線リンク状態を受け取る。更新部３３は、制御部１４から受け取った隣接ノード毎の無線リンク状態に基づき、ルーティングテーブル３２中の自ノードの隣接ノード毎の無線リンク状態を書き換える。このとき、更新部３３は、隣接ノード毎の無線リンク状態に変化がある場合には、ルーティングテーブル３２中の自ノードの更新度に１を加えて更新する。更新度の初期値は０である。

ルーティングテーブル受信部３４は、隣接ノードからブロードキャスト形式で送信された、隣接ノードのルーティングテーブルを受信する。このとき、ルーティングテーブル受信部３４は、パケットスイッチ１２からブロードキャスト形式のＩＰパケットを受け取り、該ＩＰパケットに格納された隣接ノードのルーティングテーブルを得る。ルーティングテーブル受信部３４は、隣接ノードのルーティングテーブルを更新部３３に出力する。

更新部３３は、ルーティングテーブル受信部３４から隣接ノードのルーティングテーブルを受け取る。隣接ノードのルーティングテーブルには、自ノードと無線リンクで接続されていない他ノードのルーティングテーブル情報も含まれる。これにより、マルチホップネットワーク全体の各ノードのルーティングテーブル情報が収集可能となる。

更新部３３は、ルーティングテーブル受信部３４から受け取った隣接ノードのルーティングテーブルと、自ノードのルーティングテーブル３２とを参照し、各ノードに係る更新度同士を比較する。そして、自ノードのルーティングテーブル３２中の更新度よりも、受信した隣接ノードのルーティングテーブル中の更新度のほうが大きい場合に、受信した隣接ノードのルーティングテーブルに基づいて、自ノードのルーティングテーブル３２を更新する。つまり、あるノードにおける隣接ノード毎の無線リンク状態に変化がある場合に、自ノードのルーティングテーブル３２中の当該ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を、受信した隣接ノードのルーティングテーブルに合わせる。

ルート選択部３５は、ルーティングテーブル３２に基づいて、ＩＰフロー毎に、通信ルートを選択する。ルート選択部３５は、その選択結果のＩＰフロー毎の通信ルートを制御部１４に指示する。

ここで、通信ルートの選択方法について、いくつかの実施例を挙げて説明する。

［無線リンク状態として「最小無線リンク負荷」を用いる場合の実施例（上述の実施例１に対応）］
まず、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最小無線リンク負荷の合計値を計算する。各パスの最小無線リンク負荷は、ルーティングテーブル３２から読み取る。そして、その合計値が最小である経路を、当該ＩＰフローの通信ルートとして選択する。

［無線リンク状態として「最大無線リンク空き状況」を用いる場合の実施例（上述の実施例２に対応）］
まず、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最大無線リンク空き状況の合計値を計算する。各パスの最大無線リンク空き状況は、ルーティングテーブル３２から読み取る。そして、その合計値が最大である経路を、当該ＩＰフローの通信ルートとして選択する。

［無線リンク状態として「平均無線リンク空き状況」を用いる場合の実施例（上述の実施例３に対応）］
まず、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの平均無線リンク空き状況の合計値を計算する。各パスの平均無線リンク空き状況は、ルーティングテーブル３２から読み取る。そして、その合計値が最大である経路を、当該ＩＰフローの通信ルートとして選択する。

上述したように本実施形態によれば、各ノードは、隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価することにより、最も通信効率のよい通信ルートを選択することができる。これにより、コグニティブ無線通信機能を備えた無線局（ノード）によってマルチホップネットワークを構成する場合において、End-to-Endの通信ルート全体での通信効率の向上を図ることが可能になる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、無線通信メディアにおけるデータリンク層（ＭＡＣ、ＬＬＣ等）の上位に、ＩＰパケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するデータリンク層パケットスイッチを設けたが、データリンク層パケットの単位で使用する無線通信メディアを選択するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る無線局（無線装置）１の構成を示すブロック図である。 コグニティブ無線通信の例を示す概念図である。 マルチホップネットワークの構成例である。 図１に示す制御部１４の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る多重度テーブル生成処理のフローチャートである。 多重度テーブル２３の構成例である。 多重度テーブル２３の構成例である。 図１に示すＩＰ層部１３の構成を示すブロック図である。 図８に示すルーティングテーブル３２の構成例である。

符号の説明

１…無線局（無線装置）、１１…無線モジュール、１２…パケットスイッチ、１３…ＩＰ層部、１４…制御部、２１…無線通信メディア監視部、２２…多重度テーブル生成部、２３…多重度テーブル、２４…無線リンク使用状況測定部、２５…無線リンク状態算出部、３１…ルーティングテーブル送信部、３２…ルーティングテーブル、３３…更新部、３４…ルーティングテーブル受信部、３５…ルート選択部、１０１〜１０３…無線リンク

Claims (6)

1. 複数の無線通信メディアを利用するノードによってマルチホップネットワークを構成するときの通信ルート選択制御装置において、
   無線通信メディア毎に自ノードの通信を監視する無線通信メディア監視手段と、
   前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を算出する無線リンク状態算出手段と、
   各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を格納するルーティングテーブルと、
   前記ルーティングテーブルをブロードキャスト形式で送信する送信手段と、
   他ノードのルーティングテーブルを受信する受信手段と、
   前記無線リンク状態算出手段で算出された自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態と、前記受信手段で受信された他ノードのルーティングテーブルとに基づいて、自ノードのルーティングテーブルを更新する更新手段と、
   各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価し、通信ルートを選択するルート選択手段と、
   を備えたことを特徴とする通信ルート選択制御装置。
2. 前記無線リンク状態として最小無線リンク負荷を用い、
   前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最小無線リンク負荷の合計値を計算し、該合計値が最小である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする請求項１に記載の通信ルート選択制御装置。
3. 前記無線リンク状態として最大無線リンク空き状況を用い、
   前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの最大無線リンク空き状況の合計値を計算し、該合計値が最大である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする請求項１に記載の通信ルート選択制御装置。
4. 前記無線リンク状態として平均無線リンク空き状況を用い、
   前記ルート選択手段は、自局からデスティネーションノードに至る各経路毎に、全パスの平均無線リンク空き状況の合計値を計算し、該合計値が最大である経路を通信ルートとして選択することを特徴とする請求項１に記載の通信ルート選択制御装置。
5. 複数の無線通信メディアを利用する無線装置において、
   請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の通信ルート選択制御装置を備えたことを特徴とする無線装置。
6. 複数の無線通信メディアを利用するノードによってマルチホップネットワークを構成するときの通信ルート選択方法であって、
   無線通信メディア毎に自ノードの通信を監視する過程と、
   前記無線通信メディア監視手段の監視結果から、自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を算出する過程と、
   各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態を格納するルーティングテーブルをブロードキャスト形式で送信する過程と、
   他ノードのルーティングテーブルを受信する過程と、
   前記算出された自ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態と、前記受信された他ノードのルーティングテーブルとに基づいて、自ノードのルーティングテーブルを更新する過程と、
   各ノードに係る隣接ノード毎の無線リンク状態に基づいて自ノードからデスティネーションノードに至る各経路を評価し、通信ルートを選択する過程と、
   を含むことを特徴とする通信ルート選択方法。

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