JP2009218913A - ネットワーク条件判定装置及びネットワーク条件判定プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線マルチホップネットワークを構築する際、所定の接続性条件を満たし、かつ、中継用端末を最小数とするネットワークを導出する中継用端末設置位置導出装置を提供する。
【解決手段】中継用端末設置位置導出装置は、無線端末12a〜12dの設置位置と、中継用端末13a〜13cの設置候補位置と、基地端末11の設置位置とについて、全部の2地点間(28通り)の互いの電波強度(56通り)の測定結果である電波強度表を持つ。中継用端末設置位置導出装置は、1台の中継用端末を含むネットワークを生成し、電波強度表に基づき、このネットワークが接続性条件を満たすか判定する。満たす場合は処理を終了し、満たさない場合は、いずれか2台の中継用端末を含むネットワークを生成し、同様に、電波強度表に基づき接続性条件を満たすか判定する。以下、同様に処理を継続し、接続性条件を満たすネットワークがヒットした時点で処理を終了する。
【選択図】図2
【解決手段】中継用端末設置位置導出装置は、無線端末12a〜12dの設置位置と、中継用端末13a〜13cの設置候補位置と、基地端末11の設置位置とについて、全部の2地点間(28通り)の互いの電波強度(56通り)の測定結果である電波強度表を持つ。中継用端末設置位置導出装置は、1台の中継用端末を含むネットワークを生成し、電波強度表に基づき、このネットワークが接続性条件を満たすか判定する。満たす場合は処理を終了し、満たさない場合は、いずれか2台の中継用端末を含むネットワークを生成し、同様に、電波強度表に基づき接続性条件を満たすか判定する。以下、同様に処理を継続し、接続性条件を満たすネットワークがヒットした時点で処理を終了する。
【選択図】図2
Description
本発明は、無線マルチホップ機能を有する端末により構成される無線マルチホップネットワークに関する。
無線マルチホップネットワークを構築するとき、例えばセンサネットワークのように特定の場所の情報を収集したい場合、情報測定用の無線端末を設置する位置はあらかじめ決まっている。しかし、必要な位置のみに無線端末を設置しただけでは、電波が到達できないなどの理由で無線端末間の通信ができない、もしくは不安定な可能性がある。そのため、通常の無線端末とは別に中継専用の中継用端末を設置し、通信を補助するのが一般的である。このとき、コストの観点から、中継用端末の数はできるだけ少ないのが望ましい。そのためには、必要な位置のみに中継用端末を設置するようネットワーク設計を行うことが必要である。また、環境の変化によってある無線端末間のリンクが使用不能になった場合、そのリンクに依存しているすべての無線端末が通信不能になるため、このような場合を考慮し、代替の経路を用意しておくなど、冗長にネットワークを構築しておく必要がある。
例えば、特許文献1(特開2006−81077号公報)では、基地局によるノード間接続性診断の結果と、中継端末設置ポイント候補における、1ホップで接続可能なノード検出の結果を用いて、基地局と孤立端末の接続を確立する中継端末設置ポイント候補を選択する方法が示されている。
特開2006−81077号公報
しかしながら、特許文献1では孤立端末間の通信を考慮していないため、孤立ノード数が多い場合は中継用端末の設置数が多くなってしまう。また、特許文献1では孤立端末が存在しない場合は中継用端末を設置しないが、これは、孤立端末は存在しないが、中継用端末設置によってネットワークの冗長性を高めたいという場合に不都合となる。また、一部の端末が他の端末より重要な役割を持つため、一部の送受信点間の冗長性を他の送受信点間より高くしたいという要求にも対応できない。
本発明は、無線マルチホップネットワークにおいて、ネットワークが所定のネットワーク条件を満たすようになる中継用端末の設置位置を導出する装置の提供を目的とする。
この発明のネットワーク条件判定装置は、
配置される位置が決定されており、かつ、生成した無線データを所定の装置宛てに発信するとともに他の端末装置から前記所定の装置宛ての無線データを受信した場合には受信した無線データを中継する複数の発信端末装置と、配置される位置が暫定的に決定されており前記位置に配置された場合には他の端末装置から受信した前記所定の装置宛ての無線データを中継する中継用端末装置となる中継用端末装置の候補である複数の候補端末装置と、配置される位置が決定されており、かつ、前記発信端末装置の発信する無線データの送信先となる前記所定の装置である基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを対象として作成された受信電波強度情報であって、それぞれの前記端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの前記端末装置の間の互いの受信電波強度が示された受信電波強度情報を記憶する受信電波強度情報記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムに要求される所定のネットワーク条件を記憶するネットワーク条件記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムの備える前記複数の候補端末装置の中から所定の前記候補端末装置を選択し、選択された前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを判定対象ネットワークシステムとして決定し、決定された前記判定対象ネットワークシステムが前記ネットワーク条件を満たすかどうかを受信電波強度情報に基づいて判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
配置される位置が決定されており、かつ、生成した無線データを所定の装置宛てに発信するとともに他の端末装置から前記所定の装置宛ての無線データを受信した場合には受信した無線データを中継する複数の発信端末装置と、配置される位置が暫定的に決定されており前記位置に配置された場合には他の端末装置から受信した前記所定の装置宛ての無線データを中継する中継用端末装置となる中継用端末装置の候補である複数の候補端末装置と、配置される位置が決定されており、かつ、前記発信端末装置の発信する無線データの送信先となる前記所定の装置である基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを対象として作成された受信電波強度情報であって、それぞれの前記端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの前記端末装置の間の互いの受信電波強度が示された受信電波強度情報を記憶する受信電波強度情報記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムに要求される所定のネットワーク条件を記憶するネットワーク条件記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムの備える前記複数の候補端末装置の中から所定の前記候補端末装置を選択し、選択された前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを判定対象ネットワークシステムとして決定し、決定された前記判定対象ネットワークシステムが前記ネットワーク条件を満たすかどうかを受信電波強度情報に基づいて判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
本発明により、無線マルチホップネットワークにおいて、ネットワークが所定の条件を満たすようになる中継用端末設置位置を導出する方法を提供することができる。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における中継用端末設置位置導出装置100(ネットワーク条件判定装置)のハードウェア資源の一例を示す図である。図1において、中継用端末設置位置導出装置100は、プログラムを実行するCPU810(Central Processing Unit:中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU810は、バス825を介してROM(Read Only Memory)811、RAM(Random Access Memory)812、表示装置813、キーボード814、マウス815、通信ボード816、CDD(Compact Disk Drive)818、プリンタ装置819、磁気ディスク装置820と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置820の代わりに、フラッシュメモリなどの記憶装置でもよい。
図1は、実施の形態1における中継用端末設置位置導出装置100(ネットワーク条件判定装置)のハードウェア資源の一例を示す図である。図1において、中継用端末設置位置導出装置100は、プログラムを実行するCPU810(Central Processing Unit:中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU810は、バス825を介してROM(Read Only Memory)811、RAM(Random Access Memory)812、表示装置813、キーボード814、マウス815、通信ボード816、CDD(Compact Disk Drive)818、プリンタ装置819、磁気ディスク装置820と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置820の代わりに、フラッシュメモリなどの記憶装置でもよい。
RAM812は、揮発性メモリの一例である。ROM811、CDD818、磁気ディスク装置820等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部、格納部、バッファの一例である。通信ボード816、キーボード814などは、入力部(データ入力部)、入力装置の一例である。また、通信ボード816、表示装置813、プリンタ装置819などは、出力部、出力装置の一例である。
通信ボード816は、後述の測定用端末、無線端末、中継用端末、基地端末などと無線通信可能である。
磁気ディスク装置820には、オペレーティングシステム821(OS)、ウィンドウシステム822、プログラム群823、ファイル群824が記憶されている。プログラム群823のプログラムは、CPU810、オペレーティングシステム821、ウィンドウシステム822により実行される。
上記プログラム群823には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU810により読み出され実行される。
ファイル群824には、以下に述べる実施の形態の説明において、「接続性条件601」、「電波強度表602」として説明する情報や、「〜の決定結果」、「〜の判定結果」、「〜の算出結果」、「〜の抽出結果」、「〜の生成結果」、「〜の処理結果」として説明する情報や、データや信号値や変数値やパラメータなどが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU810によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明においては、データや信号値は、RAM812のメモリ、CDD818のコンパクトディスク、磁気ディスク装置820の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD(Digital・Versatile・Disk)等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス825や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜部」として説明するものは、「〜部」、「手段」、「〜回路」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ROM811に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU810により読み出され、CPU810により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
図2は、本実施の形態1の対象とする無線マルチホップネットワークシステム1000を説明する図である。無線マルチホップネットワークシステム1000は、基地端末(基地局端末装置)、無線端末(発信端末装置)、中継用端末(候補端末装置)から構成される。図2に示すように、無線マルチホップネットワークシステム1000は、一台の基地端末11と、無線端末12a〜12dと、中継用端末13a〜13cの8台の端末装置から構成されている。
基地端末11は、複数の無線端末から無線マルチホップ通信を用いて情報を収集する端末装置である。基地端末11の設置位置は、予め決められている。
無線端末12a等は、任意のデータを基地端末11へ無線で送信する機能を有し、その際、他の無線端末および中継用端末からの通信を中継する機能を有する。無線端末12a〜12dの設置位置は、予め決められている。
中継用端末13a等は、他の無線端末及び他の中継用端末からの通信を中継する機能を有する。中継用端末13aの設置位置は、所定の中継用端末の設置可能位置の中から任意の個数選ぶことができる。すなわち、中継用端末13a〜13cの設置位置は、暫定的に決定されており、最終的に使用する中継用端末(中継用端末の設置位置)は、中継用端末13a〜13cの中から決定される。当然、使用する中継用端末の数は、少ないほうがよい。すなわち図2に示す中継用端末13a〜13cは、中継用端末の候補である。そして、後述する中継用端末設置位置導出装置100によって、中継用端末13a〜13cの中から、中継用端末として確定するべきものが決定される。なお、中継用端末として無線端末を用いても良い。
また、中継用端末の設置可能位置(設置の候補位置)は、ネットワークを設置する環境内で中継用端末を設置することが可能な位置であって、電源の位置や通路、柱等の物理的な条件から、その環境内で有限箇所に決めることが出来る。
図3は、中継用端末設置位置導出装置100の構成ブロックである。中継用端末設置位置導出装置100は、データ入力部10、電波強度測定部20、無線送受信部30、選択処理部40(判定部)、出力部50、記憶部60(受験電波強度情報記憶部、ネットワーク条件記憶部)を備える。
(1)データ入力部10は、接続性条件601(ネットワーク条件)の入力を受け付ける。ここで「接続性条件601」とは、中継用端末の設置後のネットワークシステムが満たすべき条件である。「接続性条件601」は、例えば、任意の送受信点間におけるホップ数、経路数、電波強度などである。
(2)無線送受信部30は、データの無線送信と受信とを行う。
(3)電波強度測定部20は、無線送受信部30を使い、例えばそれぞれの位置に配置された状態の端末間に受信電波強度測定を実施させるリクエストを送信して互いに測定を実施させ、各端末からのレスポンスを無線送受信部30から受け取る。そして受け取ったデータを「まとめたもの」(後述の電波強度表602)を記憶部60に記録する。
(4)選択処理部40は、電波強度測定部20が記憶部60に記録したデータ(電波強度表602)、データ入力部10が記憶部60に記録したデータ(後述の接続性条件601)などに基づいて、中継用端末の設置位置を選択し、その選択された中継用端末と、無線端末12a〜12d、基地端末11とからなるネットワークシステムが接続性条件601を満たすかどうかの判定処理を行う。そして、得られた中継用端末の設置位置を記憶部60に記録する。
(5)出力部50は、選択処理部40が記憶部60に記録した中継用端末の設置位置を表示装置やプリンタに出力する。
(6)記憶部60は、データ入力部10が受け取った接続性条件601、電波強度測定部20が生成した電波強度表602、あるいはデータ入力部10が受け付けたデータ、選択処理部40で計算のために必要となる一時的なデータ、選択処理部40で出力された結果などを、例えばテーブル形式で記憶している。
(2)無線送受信部30は、データの無線送信と受信とを行う。
(3)電波強度測定部20は、無線送受信部30を使い、例えばそれぞれの位置に配置された状態の端末間に受信電波強度測定を実施させるリクエストを送信して互いに測定を実施させ、各端末からのレスポンスを無線送受信部30から受け取る。そして受け取ったデータを「まとめたもの」(後述の電波強度表602)を記憶部60に記録する。
(4)選択処理部40は、電波強度測定部20が記憶部60に記録したデータ(電波強度表602)、データ入力部10が記憶部60に記録したデータ(後述の接続性条件601)などに基づいて、中継用端末の設置位置を選択し、その選択された中継用端末と、無線端末12a〜12d、基地端末11とからなるネットワークシステムが接続性条件601を満たすかどうかの判定処理を行う。そして、得られた中継用端末の設置位置を記憶部60に記録する。
(5)出力部50は、選択処理部40が記憶部60に記録した中継用端末の設置位置を表示装置やプリンタに出力する。
(6)記憶部60は、データ入力部10が受け取った接続性条件601、電波強度測定部20が生成した電波強度表602、あるいはデータ入力部10が受け付けたデータ、選択処理部40で計算のために必要となる一時的なデータ、選択処理部40で出力された結果などを、例えばテーブル形式で記憶している。
[中継用端末の設置位置を求めるまでの動作]
図4は、実施の形態1における中継用端末の設置位置を求める手順(所定のルールの一例)を説明するためのフローチャートである。
図4は、実施の形態1における中継用端末の設置位置を求める手順(所定のルールの一例)を説明するためのフローチャートである。
(S301)
ステップ301において、データ入力部10は、ユーザから「接続性条件601」を受け付ける。データ入力部10は、ユーザから「接続性条件601」を受け付けると、接続性条件601を記憶部60に記憶する。あるいは、記憶部60に記憶されている予め規定された接続性条件601を用いても良い。
ステップ301において、データ入力部10は、ユーザから「接続性条件601」を受け付ける。データ入力部10は、ユーザから「接続性条件601」を受け付けると、接続性条件601を記憶部60に記憶する。あるいは、記憶部60に記憶されている予め規定された接続性条件601を用いても良い。
(S302)
ステップ302において、電波強度測定部20は、各地点間の電波強度を計算し、電波強度表602(受信電波強度情報)を生成して記憶部60に格納する。
ステップ302において、電波強度測定部20は、各地点間の電波強度を計算し、電波強度表602(受信電波強度情報)を生成して記憶部60に格納する。
(電波強度表602の説明)
図5は、電波強度表602の一例を示す図である。図5の電波強度表602(受信電波強度情報)は、図2に示した4台の無線端末12a〜12dと、3台の中継用端末13a〜13cと、1台の基地端末11とからなる無線マルチホップネットワークシステム1000を対象として作成されたものである。電波強度表602は、それぞれの端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの端末装置の間の互いの受信電波強度が示されている。即ち、電波強度表602は、それぞれの2つの端末装置の間にいて、一方が他方から受信する受信電波強度と、他方が一方から受信する受信電波強度のデータから構成されている。図5において、一番左側の列が受信側を示し、最上段の行が送信側を示す。例えば、無線端末12aの行と無線端末12bの列とから決まるセルの値「−58.3」は、無線端末12aが無線端末12bから受信する際の受信電波強度を示している。また、無線端末12bの行と無線端末12aの列とから決まるセルの値「−58.5」は、無線端末12bが無線端末12aから受信する際の受信電波強度を示している。また、無線端末12bの行と無線端末12cの列とから決まるセルの値「−」は、無線端末12bが無線端末12cから受信する電波の受信電波強度が、例えば遮蔽物が存在し、測定不能であることを示す。
図5は、電波強度表602の一例を示す図である。図5の電波強度表602(受信電波強度情報)は、図2に示した4台の無線端末12a〜12dと、3台の中継用端末13a〜13cと、1台の基地端末11とからなる無線マルチホップネットワークシステム1000を対象として作成されたものである。電波強度表602は、それぞれの端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの端末装置の間の互いの受信電波強度が示されている。即ち、電波強度表602は、それぞれの2つの端末装置の間にいて、一方が他方から受信する受信電波強度と、他方が一方から受信する受信電波強度のデータから構成されている。図5において、一番左側の列が受信側を示し、最上段の行が送信側を示す。例えば、無線端末12aの行と無線端末12bの列とから決まるセルの値「−58.3」は、無線端末12aが無線端末12bから受信する際の受信電波強度を示している。また、無線端末12bの行と無線端末12aの列とから決まるセルの値「−58.5」は、無線端末12bが無線端末12aから受信する際の受信電波強度を示している。また、無線端末12bの行と無線端末12cの列とから決まるセルの値「−」は、無線端末12bが無線端末12cから受信する電波の受信電波強度が、例えば遮蔽物が存在し、測定不能であることを示す。
(電波強度表602の生成)
電波強度表602は、例えば以下のような方法で生成できる。図2の場合で説明する。
(1)無線端末12a〜12dの設置位置と、中継用端末13a〜13cの設置候補位置と、及び基地端末11の設置位置とに電波強度測定用の測定用端末を設置する。
(2)測定用端末は、互いに電波強度の測定を行い、その結果を中継用端末設置位置導出装置100に送信する。
(3)中継用端末設置位置導出装置100の無線送受信部30は、測定用端末から送信された電波強度データを受信し、電波強度測定部20に渡す。
(4)電波強度測定部20は、それぞれの測定用端末が測定した電波強度データを基に、図5に示すような電波強度表602を作成し、記憶部60に記憶する。
(5)なお、以上の(1)〜(4)の方法は一例であり、各地点間の電波強度データが得られるのであれば、他のどのような方法を用いても良い。
電波強度表602は、例えば以下のような方法で生成できる。図2の場合で説明する。
(1)無線端末12a〜12dの設置位置と、中継用端末13a〜13cの設置候補位置と、及び基地端末11の設置位置とに電波強度測定用の測定用端末を設置する。
(2)測定用端末は、互いに電波強度の測定を行い、その結果を中継用端末設置位置導出装置100に送信する。
(3)中継用端末設置位置導出装置100の無線送受信部30は、測定用端末から送信された電波強度データを受信し、電波強度測定部20に渡す。
(4)電波強度測定部20は、それぞれの測定用端末が測定した電波強度データを基に、図5に示すような電波強度表602を作成し、記憶部60に記憶する。
(5)なお、以上の(1)〜(4)の方法は一例であり、各地点間の電波強度データが得られるのであれば、他のどのような方法を用いても良い。
(S303)
ステップ303において、選択処理部40は、候補となる中継用端末の数をn個と想定した場合の設置パターンを生成する。nは初期値1(n=1)である。設置パターンは、中継用端末をどの中継用端末の設置候補位置に設置するかで異なる。ここでは、全パターン生成する。すなわち選択処理部40は、図2の場合であれば、3C1=3通り(Cはコンビネーション記号を示す)の無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)を決定する。具体的には、選択処理部40は、
3台のうち中継用端末13aを選択し、この中継用端末13aと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第1の無線マルチホップネットワークシステム(第1の設置パターン)、3台のうち中継用端末13bを選択し、この中継用端末13bと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第2の無線マルチホップネットワークシステム(第2の設置パターン)、3台のうち中継用端末13cを選択し、この中継用端末13cと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第3の無線マルチホップネットワークシステム(第3の設置パターン)を決定し、生成する。
ステップ303において、選択処理部40は、候補となる中継用端末の数をn個と想定した場合の設置パターンを生成する。nは初期値1(n=1)である。設置パターンは、中継用端末をどの中継用端末の設置候補位置に設置するかで異なる。ここでは、全パターン生成する。すなわち選択処理部40は、図2の場合であれば、3C1=3通り(Cはコンビネーション記号を示す)の無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)を決定する。具体的には、選択処理部40は、
3台のうち中継用端末13aを選択し、この中継用端末13aと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第1の無線マルチホップネットワークシステム(第1の設置パターン)、3台のうち中継用端末13bを選択し、この中継用端末13bと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第2の無線マルチホップネットワークシステム(第2の設置パターン)、3台のうち中継用端末13cを選択し、この中継用端末13cと、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる第3の無線マルチホップネットワークシステム(第3の設置パターン)を決定し、生成する。
(S304)
ステップ304において、選択処理部40は、決定され3通りの無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)の中に接続性条件601(ネットワーク条件)を満たすものが存在するかどうかを評価(判定)する。すなわち、選択処理部40は、ステップ302で得られた電波強度表602を基に、ステップ303で得られた設置パターンのすべてに対して(n=1の場合は3通りのパターンのそれぞれについて)、既存の経路制御手法を用いて各無線端末から基地端末11までの経路を計算し、各無線端末から基地端末11までの経路数、ホップ数を算出する。すなわち「経路を計算」とは、設置パターンから経路制御手法を用いて経路を求めることを意味する。設置パターンとは中継用端末の設置位置のパターンであり、経路のパターンではない。なお、どのような経路制御手法を使うかによって、同じ設置パターンであっても異なる経路になる場合がある。
この「経路の計算」には、例えば、IETF(Intenational Engineering Task Force)のRFC(Request For Comments)3561で規定されるAODV(Ad hoc On−demand Distance Vector)ルーティングなどを用いることができる。どのような経路制御手法を用いるかは事前にネットワーク設計者が設定する。選択処理部40は、各無線端末から基地端末11までの経路数が接続性条件601で指定された経路数より多いか、各無線端末から基地端末11までのホップ数が接続性条件601で指定されたホップ数以下かなどを評価する。すなわち、選択処理部40は、3C1=3通りの無線マルチホップネットワークシステムのそれぞれについて、接続性条件601を満たしているかどうかを評価(判定)する。
ステップ304において、選択処理部40は、決定され3通りの無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)の中に接続性条件601(ネットワーク条件)を満たすものが存在するかどうかを評価(判定)する。すなわち、選択処理部40は、ステップ302で得られた電波強度表602を基に、ステップ303で得られた設置パターンのすべてに対して(n=1の場合は3通りのパターンのそれぞれについて)、既存の経路制御手法を用いて各無線端末から基地端末11までの経路を計算し、各無線端末から基地端末11までの経路数、ホップ数を算出する。すなわち「経路を計算」とは、設置パターンから経路制御手法を用いて経路を求めることを意味する。設置パターンとは中継用端末の設置位置のパターンであり、経路のパターンではない。なお、どのような経路制御手法を使うかによって、同じ設置パターンであっても異なる経路になる場合がある。
この「経路の計算」には、例えば、IETF(Intenational Engineering Task Force)のRFC(Request For Comments)3561で規定されるAODV(Ad hoc On−demand Distance Vector)ルーティングなどを用いることができる。どのような経路制御手法を用いるかは事前にネットワーク設計者が設定する。選択処理部40は、各無線端末から基地端末11までの経路数が接続性条件601で指定された経路数より多いか、各無線端末から基地端末11までのホップ数が接続性条件601で指定されたホップ数以下かなどを評価する。すなわち、選択処理部40は、3C1=3通りの無線マルチホップネットワークシステムのそれぞれについて、接続性条件601を満たしているかどうかを評価(判定)する。
(S305)
ステップ305において、選択処理部40は、ステップ304の評価の結果、接続性条件601を満たす設置パターンがあったと判定した場合には、ステップ306の処理に進む。選択処理部40は、接続性条件601を満たす設置パターンが無いと判定した場合、ステップ307に進む。すなわち、S305でYESの場合、選択処理部40は、3台のうちのいずれか1台の中継用端末を含む3通りの無線マルチホップネットワークシステム(設置パターン)の中に接続性条件601を満たすものが存在すると判定した場合には、接続性条件601を満たすその1台の中継用端末を含む無線マルチホップネットワークシステムを中継用端末数最小ネットワークシステム(候補端末数最小ネットワークシステム)と決定する。
ステップ305において、選択処理部40は、ステップ304の評価の結果、接続性条件601を満たす設置パターンがあったと判定した場合には、ステップ306の処理に進む。選択処理部40は、接続性条件601を満たす設置パターンが無いと判定した場合、ステップ307に進む。すなわち、S305でYESの場合、選択処理部40は、3台のうちのいずれか1台の中継用端末を含む3通りの無線マルチホップネットワークシステム(設置パターン)の中に接続性条件601を満たすものが存在すると判定した場合には、接続性条件601を満たすその1台の中継用端末を含む無線マルチホップネットワークシステムを中継用端末数最小ネットワークシステム(候補端末数最小ネットワークシステム)と決定する。
(S306)
ステップ306において、選択処理部40は、評価した3つのパターンの中から最も接続性条件を良く満たすパターンを選び、出力部50に渡す。すなわち選択処理部40は、
n=1の場合、かつ、図2の場合を想定すれば、
中継用端末13aが選択された第1設置パターン、
中継用端末13bが選択された第2設置パターン、
中継用端末13cが選択された第3設置パターン
の3つがあるが、この中で、第2設置パターンと第3設置パターンとの両方が接続性条件を満たす場合、両者のうち、最も接続性条件を良く満たすパターンを選び、出力部50に渡す。出力部50は渡されたデータを表示装置、プリンタ等に出力する。
ステップ306において、選択処理部40は、評価した3つのパターンの中から最も接続性条件を良く満たすパターンを選び、出力部50に渡す。すなわち選択処理部40は、
n=1の場合、かつ、図2の場合を想定すれば、
中継用端末13aが選択された第1設置パターン、
中継用端末13bが選択された第2設置パターン、
中継用端末13cが選択された第3設置パターン
の3つがあるが、この中で、第2設置パターンと第3設置パターンとの両方が接続性条件を満たす場合、両者のうち、最も接続性条件を良く満たすパターンを選び、出力部50に渡す。出力部50は渡されたデータを表示装置、プリンタ等に出力する。
(S307、S308)
ステップ307において、選択処理部40は、n+1と中継用端末の設置候補位置の数を比較する。選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数以下の場合(S307のNO)、S308においてnを1増やしてステップ303をやり直す。選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数より大きくなった場合(S307のYES)、ステップ309に進む。この設例では、n=1の場合、n+1は中継用端末の設置候補位置の数である3以下のためS308に進み、nは1だけインクリメントされてn=2となり、S303の処理がn=2としてやり直される。
ステップ307において、選択処理部40は、n+1と中継用端末の設置候補位置の数を比較する。選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数以下の場合(S307のNO)、S308においてnを1増やしてステップ303をやり直す。選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数より大きくなった場合(S307のYES)、ステップ309に進む。この設例では、n=1の場合、n+1は中継用端末の設置候補位置の数である3以下のためS308に進み、nは1だけインクリメントされてn=2となり、S303の処理がn=2としてやり直される。
(2回目のS303:n=2)
第2回目のS303において、選択処理部40は、中継用端末13a〜13cの3台のうちのいずれか2台(n=2)の中継用端末を選択し、選択された2台の中継用端末と、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる3C2=3通りの無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)を決定する。そして、選択処理部40は、決定された3通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在するかどうかを評価(判定)する。
第2回目のS303において、選択処理部40は、中継用端末13a〜13cの3台のうちのいずれか2台(n=2)の中継用端末を選択し、選択された2台の中継用端末と、無線端末12a〜12dと、基地端末11とからなる3C2=3通りの無線マルチホップネットワークシステム(判定対象ネットワークシステム)を決定する。そして、選択処理部40は、決定された3通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在するかどうかを評価(判定)する。
(2回目のS305)
2回目のステップ305において、選択処理部40は、ステップ304の評価の結果、接続性条件601を満たす設置パターンがあったと判定した場合には、ステップ306の処理に進む。選択処理部40は、3C2=3通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在すると判定した場合には、接続性条件601を満たす無線マルチホップネットワークシステムを候補端末数最小ネットワークシステムと決定する。選択処理部40は、接続性条件601を満たす設置パターンが無いと判定した場合、ステップ307に進む。すなわち、選択処理部40は、3C2通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在しないと判定した場合には(S305のNO)、以降順次、中継用端末の台数のN台(この設例ではN=3)まで、中継用端末の台数をインクリメント(S308)して端末数最小ネットワークシステムの探索を継続する。
2回目のステップ305において、選択処理部40は、ステップ304の評価の結果、接続性条件601を満たす設置パターンがあったと判定した場合には、ステップ306の処理に進む。選択処理部40は、3C2=3通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在すると判定した場合には、接続性条件601を満たす無線マルチホップネットワークシステムを候補端末数最小ネットワークシステムと決定する。選択処理部40は、接続性条件601を満たす設置パターンが無いと判定した場合、ステップ307に進む。すなわち、選択処理部40は、3C2通りの無線マルチホップネットワークシステムの中に接続性条件601を満たすものが存在しないと判定した場合には(S305のNO)、以降順次、中継用端末の台数のN台(この設例ではN=3)まで、中継用端末の台数をインクリメント(S308)して端末数最小ネットワークシステムの探索を継続する。
(S309)
ステップ309において、選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数(本設例では3)より大きくなった場合(S307のYES)、すなわち、中継端末を1台含む場合から3台の全ての中継端末を含む場合の全ての場合の無線マルチホップネットワークシステムのいずれも接続性条件601を満たさない場合には、「接続性条件601を満たすパターンは存在しなかった」という事を示すメッセージを出力部50へ渡す。出力部50は、このメッセージを表示装置あるいはプリンタに出力する。
ステップ309において、選択処理部40は、n+1が中継用端末の設置候補位置の数(本設例では3)より大きくなった場合(S307のYES)、すなわち、中継端末を1台含む場合から3台の全ての中継端末を含む場合の全ての場合の無線マルチホップネットワークシステムのいずれも接続性条件601を満たさない場合には、「接続性条件601を満たすパターンは存在しなかった」という事を示すメッセージを出力部50へ渡す。出力部50は、このメッセージを表示装置あるいはプリンタに出力する。
以下に、ステップ304以降の動作を具体例とともに詳しく説明する。図6は、端末配置を示す図である。図6は、基地端末(B)が1台あり、無線端末(T1)〜(T3)が3台あり、中継用端末設置候補位置(R1)〜(R3)が3箇所あり、その物理的配置を示している。この図6の配置において、ステップ302で得られた電波強度表が図7である場合を想定して説明する。
選択処理部40によって最終的にも取得したい解は、中継用端末設置候補位置(R1)〜(R3)の中で、できるだけ少ない候補位置の数であって、かつ、接続性条件を満たすネットワークを構築できるような中継用端末の設置位置である。
図7の電波強度情報は、測定値(単位:dBm)を示すものであり、各無線端末の受信性能などによって、同じ値であっても通信可能かどうかが異なる。このため、ユーザが、あらかじめ無線端末の性能を加味して図8のような「電波強度情報‐通信レベル変換表」を用意し、電波強度情報を通信レベルに変換する。もちろん、現実には、この「電波強度情報‐通信レベル変換表」を選択処理部40に組み込み、選択処理部40により処理される。図8では、通信レベルを0(通信不能)〜5(十分に通信可能)の6段階としている。図9は、図8を用いて図7を変換したものである。
次に、設置パターンを計算する。設置パターンは、中継用端末の設置位置の組合せのことである。この「設置パターン」は、どの中継用端末設置候補位置に中継用端末を置くか、置かないかで決まる。
今回の条件では、図10で示す設置パターンがあり得る。これらの設置パターンについて選択処理部40は、接続性条件を順次評価していく。
この実施の形態1では、中継用端末設置数の少ない順に評価する。ここでは接続性条件を、
「使用するリンクの通信レベル3以上、経路のホップ数2以下で全無線端末への通信経路がある。」
とする。ここで
「リンク」とは、任意の2端末間の直接通信路のことを表す。
「経路のホップ数」とは、目的の端末に到達するまでに中継する端末の数を表す。
直接通信を1ホップとし、中継が1つ増えるごとに1増えるものとする。
その他の接続性条件としては、「経路数」(経路制御手法によっては宛先までの異なる複数の経路を求める事ができるものもある)や、物理的距離、ユーザが任意に設定した端末の重要度などが挙げられる。
「使用するリンクの通信レベル3以上、経路のホップ数2以下で全無線端末への通信経路がある。」
とする。ここで
「リンク」とは、任意の2端末間の直接通信路のことを表す。
「経路のホップ数」とは、目的の端末に到達するまでに中継する端末の数を表す。
直接通信を1ホップとし、中継が1つ増えるごとに1増えるものとする。
その他の接続性条件としては、「経路数」(経路制御手法によっては宛先までの異なる複数の経路を求める事ができるものもある)や、物理的距離、ユーザが任意に設定した端末の重要度などが挙げられる。
<設置パターン1の評価(中継用端末設置数0)>
図11は、選択処理部40による設置パターン1の評価結果を示す。図11は設置パターン1(中継用端末なし)の経路一覧表を示している。図11の場合は、図9の「通信レベル表」と既存の経路手法とを使用し、基地端末(B)から無線端末(T1),(T2),(T3)に到達する最短経路をそれぞれ計算している。ただし、接続性条件には「使用するリンクの通信レベル3以上」とあるので、通信レベル2以下のリンクは使用しないものとする。図11より、設置パターン1は無線端末(T3)への通信経路が無いので接続性条件を満たしていない。以下も同様に、選択処理部40は、接続性条件を満たすまで設置パターン2以降の評価を続ける。設置パターンの評価は、中継用端末設置数が同じパターンをひとまとめとして行います。
図11は、選択処理部40による設置パターン1の評価結果を示す。図11は設置パターン1(中継用端末なし)の経路一覧表を示している。図11の場合は、図9の「通信レベル表」と既存の経路手法とを使用し、基地端末(B)から無線端末(T1),(T2),(T3)に到達する最短経路をそれぞれ計算している。ただし、接続性条件には「使用するリンクの通信レベル3以上」とあるので、通信レベル2以下のリンクは使用しないものとする。図11より、設置パターン1は無線端末(T3)への通信経路が無いので接続性条件を満たしていない。以下も同様に、選択処理部40は、接続性条件を満たすまで設置パターン2以降の評価を続ける。設置パターンの評価は、中継用端末設置数が同じパターンをひとまとめとして行います。
<設置パターン2の評価(中継用端末設置数1:R1)>
図12は、選択処理部40による設置パターン2の評価結果を示す。図12についての処理は、図11の場合と同様である。図12の場合、無線端末(T3)への通信経路が無いので接続性条件を満たさない。
図12は、選択処理部40による設置パターン2の評価結果を示す。図12についての処理は、図11の場合と同様である。図12の場合、無線端末(T3)への通信経路が無いので接続性条件を満たさない。
<設置パターン3の評価(中継用端末設置数1:R2)>
図13は、選択処理部40による設置パターン3の評価結果を示す。図12についての処理は、図11の場合と同様である。図13は、接続性条件を満たす。
図13は、選択処理部40による設置パターン3の評価結果を示す。図12についての処理は、図11の場合と同様である。図13は、接続性条件を満たす。
<設置パターン4の評価(中継用端末設置数1:R3)>
図14は、選択処理部40による設置パターン4の評価結果を示す。図14は、無線端末(T3)までの経路がホップ数4なので、接続性条件を満たさない。
図14は、選択処理部40による設置パターン4の評価結果を示す。図14は、無線端末(T3)までの経路がホップ数4なので、接続性条件を満たさない。
選択処理部40は、設置パターン4までの、「中継用端末設置数=1」のパターンを評価し終わった状態で、設置パターン3が接続性条件を満たしたので、後述する評価を中断して設置パターン3を結果として出力する(図4:S306相当)。図15は、出力結果を配置端末として示した図である。尚、選択処理部40は、この段階で複数の設置パターンが接続性条件を満たしていた場合は、例えばホップ数の平均値が低いなど、より接続性条件を満たしているパターンを出力する。以上が具体的な流れである。
以上、図4で説明した一連の処理により、接続性条件601を満たす無線マルチホップネットワークシステムであって、中継用端末の最小数である無線マルチホップネットワークシステムを容易に決定することができる。すなわち、以上の実施の形態1の中継用端末設置位置導出装置100により、接続性条件601を満たす無線マルチホップネットワークシステムに対して、最小数の中継用端末の設置位置を導出することができる。
以上の実施の形態1の中継用端末設置位置導出装置100は、端末間の電波強度測定の結果得られる端末間の電波強度を用いた。端末間の電波強度測定は、他のノードへの測定用電波発信および他のノードから受信した測定用電波の電波強度を測定することができる電波強度測定用の測定用端末を用いた。なお、測定用端末には予め決められた設置位置(中継用端末の場合は暫定的な位置)に設置された無線端末および中継用端末を用いても良い。測定用端末を、すべての無線端末の設置位置と、すべての中継用端末の設置候補位置と基地局端末の設置位置とに設置し、電波強度を測定する。これにより、任意の2地点間の電波強度を示す電波強度表602が作成される。中継用端末設置位置導出装置100は、この電波強度表602に基づいて、中継用端末を、中継用端末設置候補位置に設置する場合、設置しない場合のパターンに対して所定の接続性条件601を評価し、その中で所定の接続性条件601を満たし、かつ中継用端末設置数が最小となるパターンを中継用端末の設置位置として導出するものである。
実施の形態2.
実施の形態1のステップ302では、電波強度を実測した。しかし、あまりにも中継端末の設置可能位置が多い場合や、実際の設置作業のとき以外立ち入りができない場合などの理由により、事前に電波強度の測定用端末を設置できない場合は、測定用端末による電波強度の測定を電波伝搬シミュレーションで代用してもよい。
実施の形態1のステップ302では、電波強度を実測した。しかし、あまりにも中継端末の設置可能位置が多い場合や、実際の設置作業のとき以外立ち入りができない場合などの理由により、事前に電波強度の測定用端末を設置できない場合は、測定用端末による電波強度の測定を電波伝搬シミュレーションで代用してもよい。
実施の形態3.
実施の形態1では、ステップS303、S304、S305、S307、S308、S303のループ(所定のルールの一例)によって、中継用端末が最小数となる設置パターンを求めた。これとは異なり、次のようにして中継用端末が最小数となる設置パターンを求めてもよい(所定のルールの一例)。以下の処理は、選択処理部40が実行する。nの初期値を中継用端末の設置候補位置の数N(候補である中継用端末の総数N)の半分の値に設定し、接続性条件601を満たすパターンがあればnを半分に、接続性条件601を満たすパターンがなければnを1.5倍にし、以下、2分探索の要領で接続性条件601を満たす設置パターンを求める。以下に具体的例を説明する。
実施の形態1では、ステップS303、S304、S305、S307、S308、S303のループ(所定のルールの一例)によって、中継用端末が最小数となる設置パターンを求めた。これとは異なり、次のようにして中継用端末が最小数となる設置パターンを求めてもよい(所定のルールの一例)。以下の処理は、選択処理部40が実行する。nの初期値を中継用端末の設置候補位置の数N(候補である中継用端末の総数N)の半分の値に設定し、接続性条件601を満たすパターンがあればnを半分に、接続性条件601を満たすパターンがなければnを1.5倍にし、以下、2分探索の要領で接続性条件601を満たす設置パターンを求める。以下に具体的例を説明する。
以下に図16〜図18を参照して具体的例を説明する。この実施の形態3は、選択処理部40が、中継用端末数を二分探索で求める方式である。
まず、図16に示すように、選択処理部40は、ターゲットnの初期値を総数Nの中点(n=0.5×N)とし、ターゲットとしたnが「接続性条件」を満たしていれば(n個の中継用端末を設置したパターンの中に接続性条件を満たしたものがあれば)nを0.5倍したものを新しいターゲットとし、満たしていなければ1.5倍したものを新しいターゲットとする。
(0.5倍した場合)
図17は、選択処理部40が0.5倍した場合を示している。0.5×n=n’として、総数Nの下半分(0〜n)を、次の総数N’として考える。つまり、n’はN’の中点となる。選択処理部40は、n’が接続性条件を満たしていればターゲットを0〜n’の中点に位置する値に更新し、接続性条件を満たしていなければターゲットをn’〜nの中点に位置する値に更新する。
図17は、選択処理部40が0.5倍した場合を示している。0.5×n=n’として、総数Nの下半分(0〜n)を、次の総数N’として考える。つまり、n’はN’の中点となる。選択処理部40は、n’が接続性条件を満たしていればターゲットを0〜n’の中点に位置する値に更新し、接続性条件を満たしていなければターゲットをn’〜nの中点に位置する値に更新する。
(1.5倍した場合)
図18は、選択処理部40が1.5倍した場合を示している。選択処理部40は1.5×n=n’’として、総数Nの上半分(n〜N)を、次の総数N’’として処理する。つまり、n’’はN’’の中点となる。選択処理部40は、n’’が接続性条件を満たしていればターゲットをn’’〜Nの中点に位置する値に更新し、接続性条件を満たしていなければターゲットをn〜n’’の中点に位置する値に更新する。選択処理部40は、これを繰返し、探索範囲を半分にしながら解を絞り込んでいく。
図18は、選択処理部40が1.5倍した場合を示している。選択処理部40は1.5×n=n’’として、総数Nの上半分(n〜N)を、次の総数N’’として処理する。つまり、n’’はN’’の中点となる。選択処理部40は、n’’が接続性条件を満たしていればターゲットをn’’〜Nの中点に位置する値に更新し、接続性条件を満たしていなければターゲットをn〜n’’の中点に位置する値に更新する。選択処理部40は、これを繰返し、探索範囲を半分にしながら解を絞り込んでいく。
選択処理部40は、最小の解nが求まった場合、図4のS306の処理に進む。
以上が実施の形態3の内容である。この実施の形態3により、迅速かつ効率的に、中継用端末の設置位置を決定することができる。
実施の形態4.
実施の形態1のステップ304において、経路を中継用端末設置位置導出装置100上で仮想的に計算するのではなく、設置してある電波強度測定用端末上で実際に通信を行って経路の情報取得を行う。実際に端末を用いて通信するので、精度の高い情報が得られる。
実施の形態1のステップ304において、経路を中継用端末設置位置導出装置100上で仮想的に計算するのではなく、設置してある電波強度測定用端末上で実際に通信を行って経路の情報取得を行う。実際に端末を用いて通信するので、精度の高い情報が得られる。
以上の実施の形態で説明した中継用端末設置位置導出装置100により、接続性条件601を満たす中継用端末の設置位置を容易に得ることが出来る。また、従来手法に比べて設置する中継用端末数が少なくすることができ、システムのコストを低減することができる。
また、接続性条件601に基づき評価するので、冗長性を考慮した中継用端末の設置位置を導出することが出来る。
また、接続性条件601に基づき評価するので、冗長性を考慮した中継用端末の設置位置を導出することが出来る。
以上の実施の形態では、
複数の無線端末と、複数の中継用端末と、基地端末とから構成され、無線端末および中継用端末が他の無線端末からのデータ通信を中継する方式の無線マルチホップネットワークにおいて、所定の複数の無線端末設置位置に設置された無線端末から基地端末まで、所定の接続性条件を満たす通信経路が確保されるよう、所定の複数の中継用端末設置候補位置の中から適切な中継用端末の設置位置を導出し、提示する中継用端末位置導出装置であって、
端末間電波強度測定を行う第1のステップと、
前記端末間電波強度測定の結果に基づいて、各中継用端末設置候補位置に中継用端末を設置する場合と設置しない場合のすべてのパターンに対して、ネットワークが所定の接続性条件を満たすか評価する第2のステップと、
前記評価の結果に基づいて、ネットワークが所定の接続性条件を満たすような中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が最小となるパターンを中継用端末設置位置として導出する第3のステップと、
前記導出した中継用端末の位置を表示する第4のステップとを
有する中継用端末位置導出装置を説明した。
複数の無線端末と、複数の中継用端末と、基地端末とから構成され、無線端末および中継用端末が他の無線端末からのデータ通信を中継する方式の無線マルチホップネットワークにおいて、所定の複数の無線端末設置位置に設置された無線端末から基地端末まで、所定の接続性条件を満たす通信経路が確保されるよう、所定の複数の中継用端末設置候補位置の中から適切な中継用端末の設置位置を導出し、提示する中継用端末位置導出装置であって、
端末間電波強度測定を行う第1のステップと、
前記端末間電波強度測定の結果に基づいて、各中継用端末設置候補位置に中継用端末を設置する場合と設置しない場合のすべてのパターンに対して、ネットワークが所定の接続性条件を満たすか評価する第2のステップと、
前記評価の結果に基づいて、ネットワークが所定の接続性条件を満たすような中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が最小となるパターンを中継用端末設置位置として導出する第3のステップと、
前記導出した中継用端末の位置を表示する第4のステップとを
有する中継用端末位置導出装置を説明した。
以上の実施の形態では、
前記第1のステップにおいて、端末間電波強度測定を前記基地端末が実行し、その結果を入力として受け取る中継用端末位置導出装置を説明した。
前記第1のステップにおいて、端末間電波強度測定を前記基地端末が実行し、その結果を入力として受け取る中継用端末位置導出装置を説明した。
以上の実施の形態では、
前記第2のステップにおいて、中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が少ない組合せから順に評価を行い、ネットワークが所定の接続性条件を満たす中継用端末の設置パターンが出現した段階で評価を中断する中継用端末位置導出装置を説明した。
前記第2のステップにおいて、中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が少ない組合せから順に評価を行い、ネットワークが所定の接続性条件を満たす中継用端末の設置パターンが出現した段階で評価を中断する中継用端末位置導出装置を説明した。
以上の実施の形態では、
前記第2のステップにおいて、まず、中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が中継用端末設置候補位置の半分の数になるパターンの評価を行い、ネットワークが所定の通信条件を満たす場合は中継用端末数がさらに半分になるパターンで評価を行い、ネットワークが所定の通信条件を満たさない場合は中継用端末数を1.5倍にしたパターンで評価を行い、以降同様に中継用端末数を増減させ、ネットワークが所定の通信条件を満たし、かつ中継用端末数が最小となるパターンが出現した段階で評価を中断する中継用端末位置導出装置を説明した。
前記第2のステップにおいて、まず、中継用端末の設置パターンのうち、中継用端末数が中継用端末設置候補位置の半分の数になるパターンの評価を行い、ネットワークが所定の通信条件を満たす場合は中継用端末数がさらに半分になるパターンで評価を行い、ネットワークが所定の通信条件を満たさない場合は中継用端末数を1.5倍にしたパターンで評価を行い、以降同様に中継用端末数を増減させ、ネットワークが所定の通信条件を満たし、かつ中継用端末数が最小となるパターンが出現した段階で評価を中断する中継用端末位置導出装置を説明した。
以上の実施の形態では、
無線端末から基地端末までの経路数やホップ段数、電波強度のしきい値など接続性条件の入力を受け付け、前記第2にステップの接続性条件として設定する第5のステップをさらに有する中継用端末位置導出装置を説明した。
無線端末から基地端末までの経路数やホップ段数、電波強度のしきい値など接続性条件の入力を受け付け、前記第2にステップの接続性条件として設定する第5のステップをさらに有する中継用端末位置導出装置を説明した。
10 データ入力部、11 基地端末、12a,12b,12c,12d 無線端末、13a,13b,13c 中継用端末、20 電波強度測定部、30 無線送受信部、40 選択処理部、50 出力部、60 記憶部、601 接続性条件、602 電波強度表、100 中継用端末設置位置導出装置、1000 無線マルチホップネットワークシステム。
Claims (5)
- 配置される位置が決定されており、かつ、生成した無線データを所定の装置宛てに発信するとともに他の端末装置から前記所定の装置宛ての無線データを受信した場合には受信した無線データを中継する複数の発信端末装置と、配置される位置が暫定的に決定されており前記位置に配置された場合には他の端末装置から受信した前記所定の装置宛ての無線データを中継する中継用端末装置となる中継用端末装置の候補である複数の候補端末装置と、配置される位置が決定されており、かつ、前記発信端末装置の発信する無線データの送信先となる前記所定の装置である基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを対象として作成された受信電波強度情報であって、それぞれの前記端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの前記端末装置の間の互いの受信電波強度が示された受信電波強度情報を記憶する受信電波強度情報記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムに要求される所定のネットワーク条件を記憶するネットワーク条件記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムの備える前記複数の候補端末装置の中から所定の前記候補端末装置を選択し、選択された前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを判定対象ネットワークシステムとして決定し、決定された前記判定対象ネットワークシステムが前記ネットワーク条件を満たすかどうかを受信電波強度情報に基づいて判定する判定部と
を備えたことを特徴とするネットワーク条件判定装置。 - 前記判定部は、
所定のルールに従って、順次、前記判定対象ネットワークシステムを決定し、かつ、決定した前記判定対象ネットワークシステムが前記ネットワーク条件を満たすかどうかを受信電波強度情報に基づいて判定することを継続することにより、前記ネットワーク条件を満たす無線マルチホップネットワークシステムであって前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置と、最も少ない台数の前記候補端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムである候補端末数最小ネットワークシステムを探索することを特徴とする請求項1記載のネットワーク条件判定装置。 - 前記受信電波強度情報が対象とする無線マルチホップネットワークシステムは、
N台(Nは2以上の整数)の前記候補端末装置を備え、
前記判定部は、前記所定のルールとして、
N台のうちのいずれかの1台の前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなるNC1通り(Cはコンビネーション記号を示す)の無線マルチホップネットワークシステムである前記判定対象ネットワークシステムを決定し、決定されたNC1通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在するかどうかを判定し、NC1通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在すると判定した場合には前記ネットワーク条件を満たす前記判定対象ネットワークシステムを前記候補端末数最小ネットワークシステムと決定し、NC1通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在しないと判定した場合にはN台のうちのいずれかの2台の前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなるNC2通りの前記判定対象ネットワークシステムを決定し、決定されたNC2通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在するかどうかを判定し、NC2通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在すると判定した場合には前記ネットワーク条件を満たす前記判定対象ネットワークシステムを前記候補端末数最小ネットワークシステムと決定し、NC2通りの前記判定対象ネットワークシステムの中に前記ネットワーク条件を満たすものが存在しないと判定した場合には、以降順次、前記候補端末装置の台数のN台まで前記候補端末装置の台数をインクリメントして前記候補端末数最小ネットワークシステムの探索を継続することを特徴とする請求項2記載のネットワーク条件判定装置。 - 前記受信電波強度情報が対象とする無線マルチホップネットワークシステムは、
N台(Nは2以上の整数)の前記候補端末装置を備え、
前記判定部は、前記所定のルールとして二分探索を用いることにより、
前記候補端末数最小ネットワークシステムを探索することを特徴とする請求項2記載のネットワーク条件判定装置。 - コンピュータを
配置される位置が決定されており、かつ、生成した無線データを所定の装置宛てに発信するとともに他の端末装置から前記所定の装置宛ての無線データを受信した場合には受信した無線データを中継する複数の発信端末装置と、配置される位置が暫定的に決定されており前記位置に配置された場合には他の端末装置から受信した前記所定の装置宛ての無線データを中継する中継用端末装置となる中継用端末装置の候補である複数の候補端末装置と、配置される位置が決定されており、かつ、前記発信端末装置の発信する無線データの送信先となる前記所定の装置である基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを対象として作成された受信電波強度情報であって、それぞれの前記端末装置が予め決定された位置に配置された場合において、それぞれの前記端末装置の間の互いの受信電波強度が示された受信電波強度情報を記憶する受信電波強度情報記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムに要求される所定のネットワーク条件を記憶するネットワーク条件記憶部と、
前記無線マルチホップネットワークシステムの備える前記複数の候補端末装置の中から所定の前記候補端末装置を選択し、選択された前記候補端末装置と、前記複数の発信端末装置と、前記基地局端末装置とからなる無線マルチホップネットワークシステムを判定対象ネットワークシステムとして決定し、決定された前記判定対象ネットワークシステムが前記ネットワーク条件を満たすかどうかを受信電波強度情報に基づいて判定する判定部と
して機能させることを特徴とするネットワーク条件判定プログラム。
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