JP2012100265A - ワイヤレスネットワークデバイス、ワイヤレスネットワークシステム、及びルーティングの選択制御のための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した待ち時間範囲内で、宛先ノードにデータパケットを伝送するワイヤレスネットワークシステム及びルーティングの選択制御の方法を提供する。
【解決手段】ワイヤレスネットワークデバイスは、デバイスからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を事前に記憶するためのモジュール２１０と、伝送されるべきデータパケットを取得した後に、データパケットにより運ばれた伝送待ち時間要求情報に従ってデバイスから宛先ノードへのデータパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定するためのモジュール２２０と、デバイスから宛先ノードへの利用できるルート、及び事前に格納された、利用できるルートに対応する待ち時間情報を問い合わせるモジュール２３０と、問い合わせの結果に従って、利用できるルートから、決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するモジュール２４０を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、ワイヤレス通信の技術分野に関する。より詳細には、ワイヤレスネットワークデバイス、ワイヤレスネットワークシステム及びルーティング制御の選択のための方法に関する。

近年において無線通信テクニックは急速に発展している。ワイヤレスアドホックネットワークは、様々な分野に適用されてきた。なぜなら、ネットワークファシリティの存在を必要とせず、高速で自動的なネットワークの効果等が得られるからである。

ルーティングプロトコルは、アドホックネットワークの研究に焦点を当てている。最近、研究者は、アドホックネットワークのルーティングに適用できるいくつかのプロトコルを提案した。プロトコルの経路情報を取得するためのメカニズムによれば、これらのプロトコルは、通常、イニシアティブルーティングプロトコル及びオンデマンドルーティングプロトコルに分けられる。イニシアティブルーティングプロトコルのルート発見ポリシーは、従来のルーティングプロトコルのそれと類似している。イニシアティブルーティングプロトコルにおいて、ネットワークの各々のノードは他のノードに周期的に最新の経路情報を伝送しなければならない、そして、各々のノードは経路情報を記憶するために一つ以上のルーティングテーブルを保存しなければならない。イニシアティブルーティングプロトコルと比較して、オンデマンドのルーティングプロトコルで、ソースノードは、ソースノードが宛先ノードにデータを伝送することを必要とする場合にだけ、ルートを確立するためのオペレーションを始める。したがって、ルーティングテーブルのコンテンツはオンデマンドで確立され、かつ、データ転送を完了した後に、ルート保守を終了することは可能である。

既存のオンデマンドのルーティングプロトコルによれば、通信を実行することは、主にルート確立及びデータ転送の２つの方法を有する。ルート確立は、ルート発見及び経路選択の２つのフェーズに、更に分けられてもよい。ルート発見フェーズにおいて、データソースノードは、隣接ノードにルートリクエストメッセージをブロードキャストすることによって、ルートを検索する。宛先ノードが複数の経路において伝送されるルートリクエストメッセージを受信した場合、経路選択フェーズで、ルートリクエストメッセージが最小限のホップでなされるパスが、その後のデータ伝送のためのルートを確立するために、選択される。

最小限のホップを有する上記のルートを選択する方策は、ネットワーク伝送における最小の待ち時間のパフォーマンスを保証するものではないが、より小さいオーバーヘッドで、データ伝送を完了することができる。音声サービス、ビデオサービス等のような伝送プロセスにおいて、データ待ち時間パフォーマンスにおけるより高い要求が求められる。宛先ノードへのデータパケット待ち時間ジッタがあまりにも大きい場合、サービスは継続的になされないことがあり、これによって、サービス品質に悪い影響を与える。

上述の観点から、本発明の実施例は、ワイヤレスネットワークデバイス、ワイヤレスネットワークシステム及びルーティングの選択制御の方法を提供する。

本発明の実施例は、ワイヤレスネットワークを含む。そのワイヤレスネットワークは、以下を有する。

すなわち、前記ワイヤレスネットワークデバイスからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を事前に記憶するための待ち時間情報記憶モジュールと、

伝送されるべきデータパケットを取得した後に、前記データパケットにより運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの前記データパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定するための、待ち時間要求決定モジュールと、

前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの利用できるルート、及び前記事前に格納された、前記利用できるルートに対応する待ち時間情報を問い合わせる、問い合わせモジュールと、

データパケットを伝送するために、前記問い合わせモジュールの問い合わせの結果に従って、前記利用できるルートから、前記決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択する、ルート選択モジュールと、を有する。

本発明の実施例の特徴に従って、上述のワイヤレスネットワークデバイスを有するワイヤレスネットワークシステムが提供される。

本発明の実施例の他の特徴に従って、ルート選択を制御する方法が提供される。この方法は、

前記ノードに、ネットワークにおけるノードから他ノードへのルーティング待ち時間情報を事前に格納するステップと；

伝送されるべき前記データパケットを前記現在のノードが取得した後、前記データパケットによって運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って、現在のノードから宛先ノードへのデータパケットの伝送のノード伝送待ち時間要求を決定するステップと；

前記現在のノードから宛先ノードへの利用できるルート、及び前記利用できるルートに対応する前記格納された待ち時間情報を問い合わせるステップと；

前記データパケットを伝送するために、前記問い合わせ結果に従って、前記利用できるルートから決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するステップと；を有する。

本発明の実施例の他の特徴に従って、プログラム製品が提供される。マシンに命令コードが読み込まれ実行されると、ルート選択を制御する前記方法が実行され得る。

本発明の実施例の他の特徴に従って、機械読み取り可能な命令を格納した記憶媒体が提供される。マシンに命令コードが読み込まれ実行されると、ルート選択を制御する前記方法が実行され得る。

本発明の様々な特定のインプリメンテーションが、以下の記載において提供される。詳細な記載は、本発明の適切な実施例を十分に開示するために用いられ、これらを限定するためのものではない。

特定の実施例と関連し、かつ、添付の図面を参照して、本発明の実施例の上記の及びその他の目的及び有利な効果が更に記載される。添付の図面において、同一又は対応する技術的特徴又は要素は、同一の又は対応する参照番号が付されている。
平面ネットワーク構造のブロック図である。

本発明の実施例に従ったワイヤレスネットワークデバイスの構造を示すブロック図である。

本発明の実施例に従ったネットワークの構造を示すブロック図である。

本発明の実施例に従った待ち時間情報ストレージの構造を示すブロック図である。

本発明の実施例に従った他の待ち時間情報ストレージの構造を示すブロック図である。

本発明の実施例に従ったワイヤレスネットワークデバイスの他の構造を示すブロック図である。

本発明の実施例に従ったルート選択の制御方法のフローチャートを示す図である。

本発明の実施例に従った他のルート選択の制御方法のフローチャートを示す図である。

本発明の実施例に従って情報プロセス装置としてサービスするパーソナルコンピュータの例示的構造を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
本発明の実施例に従ったアプローチを適用することによって、ノードからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報は、ノードに予め格納される。データパケットを伝送することを要求する場合、経路選択はデータパケットの伝送待ち時間の条件に従って実行される。その結果、データパケットは安定な待ち時間の範囲内で宛先ノードに伝送することができる。したがってサービス品質が改善される。

本発明の実施例によって提供されるアプローチは、平面ネットワーク構造のワイヤレスアドホックネットワークに適用可能である。図１は、平面ネットワーク構造の概要図である。平面ネットワーク構造において、ノードは、ピアで、かつ均一な機能の特徴を有する。中央管理ノードは、ネットワーク上に存在しなくてもよい。

既存のオンデマンドルーティングプロトコルの処理の方法は、以下に説明するように、アドホックオンデマンドディスタンスベクトルルーティング（ＡＯＤＶ）プロトコルを例として取り上げる。

ＡＯＤＶは、典型的なオンデマンドのルーティングプロトコルである。ネットワークのノードがデータ伝送要求を持っている場合、そのノードは、ソースノードとして機能し、ＲＲＥＱ（ルートリクエスト）メッセージを近隣のノードにブロードキャストし、ルートを探す。そして、このＲＲＥＱメッセージを受信した中間のノードは、このＲＲＥＱメッセージを転送し、かつ、ソースノードを記録し、かつ仮のパスをソースノードに返す。データ伝送の宛先ノードがこのＲＲＥＱメッセージを受信した後、複数の利用可能なルートが発見された場合は、一番少ないホップを持つルートが選択され、そして、ＲＲＥＰ（ロートリプライ）メッセージがソースノードに返される。これによって、ソースノードから宛先ノードへのルートが確立する。ルートの確立後に、ソースノードは、そのルートを利用し、宛先ノードにデータを伝送する。

本発明の実施例によって提供されるアプローチによれば、ノードからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報は、ノードに予め格納される。ノードがデータパケット伝送を実行することを要求する場合、ルート選択はデータパケットの伝送待ち時間要求及び予め格納されたルーティング待ち時間情報に従って実行される。したがって、安定な待ち時間の範囲内で宛先ノードにデータパケットを伝送することが可能である。よって、サービス品質を改善する。

本発明の実施例において、ワイヤレスネットワークデバイスが提供される。ワイヤレスネットワークデバイスは、ワイヤレスアドホックネットワークのネットワークノードに対応してもよく、又は、ネットワークノードの一部の機能モジュールに対応してもよい。

図２は、本発明の実施例によって提供されるワイヤレスネットワークデバイスの構造を例示する概要図である。デバイスは、待ち時間情報記憶モジュール２１０、待ち時間要求決定モジュール２２０、問い合わせモジュール２３０及びルート選択モジュール２４０を含む。

当業者によって理解されるように、ワイヤレスセンサネットワーク等のような特定の応用において、ワイヤレスネットワークデバイスはまた、電源、データ収集及びデータ処理のためのベーシックモジュールを含んでもよい。これらのモジュールは、図２に例示されない。

待ち時間情報記憶モジュール２１０は、ワイヤレスネットワークデバイスからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を予め格納する。

待ち時間要求決定モジュール２２０は、伝送されるデータパケットを取得した後にデータパケットによって送られる伝送待ち時間要求情報に従って、ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへのデータパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定する。

問い合わせモジュール２３０は、ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの利用できるルート、及び予め格納された利用できるルートに対応する待ち時間情報の問い合わせ行う。

ルート選択モジュール２４０は、時間要求決定モジュール２２０によって決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを、問い合わせモジュールの問い合わせ結果に従って、利用できるルートから選択する。そして、データパケットを伝送する。

本発明の実施例によって提供されるワイヤレスネットワークデバイスの動作の方法は、特定のネットワーク構造を例にして後述する。

図３は、平面構造のワイヤレスアドホックネットワークを例示する。ここでａないしｈは、ネットワークのノードである。ノードａからノードｈにデータを伝送することが要求されており、ａ→ｈへの利用できるルートは２つある。

ルート１：ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｈ

ルート２：ａ→ｂ→ｆ→ｇ→ｈ

上記のワイヤレスネットワークデバイスにおいて、まず、ノードの待ち時間情報記憶モジュール２１０で、そのノードからネットワークの他のノードへのルーティングのルーティング待ち時間情報がそのノードに予め記憶される。ルート発見フェーズにおいて、ルーティング待ち時間情報として、ＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージの送信／受信待ち時間を直接利用することができる。幾つかの数のテストパケットを伝送することも可能である。そして、これらのテストパケットの送信／受信待ち時間の統計を利用し、これをルーティング待ち時間情報としてもよい。

理解できるように、図３に示された特定のネットワークにおいて、中間のノードｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは、ルート選択動作を実行する必要はない。したがって、これらのノードにおいては、ルート１及びルート２の待ち時間情報を記憶しなくてもよい。

本実施例のインプリメンテーションにおいては、ソースノードによって直接ルート選択オペレーションを実行することが可能である。

ａからｈに対するデータパケットの伝送に待ち時間１０ｍｓを必要とすると仮定すると、ソースノードの待ち時間要求決定モジュール２２０は、ａからｈまでの伝送待ち時間要求を１０ｍｓとして直接決定してもよい。

問い合わせモジュール２３０は、データパケットの宛先ノードｈに従って、２つの利用できるルートが存在することを発見する。すなわち、ルート１及びルート２である。そして、さらに、待ち時間情報記憶モジュール２１０に格納されている以下のルーティング待ち時間情報を発見する。
ルート１：９ｍｓ
ルート２：１２ｍｓ

問い合わせモジュール２３０の問い合わせ結果に従って、待ち時間要求決定モジュール２２０によって取得されたルート１の待ち時間（９ｍｓ）が、待ち時間要求（１０ｍｓ）により近いことは明らかである。したがって、ルート選択モジュール２４０は、ルート１を選択し、データパケットの伝送を実行する。

もちろん、実際のアプリケーションで、ルート選択モジュール２４０は、より柔軟な選択方法を採用してもよい。例えば、９ｍｓの待ち時間を有する複数のルートがある場合、ランダムにそれらのうちの１つを選択することが可能である。優先してより小さい待ち時間を有するルートを選択することも可能である。例えば、１１ｍｓの待ち時間を有するルート３がある場合、ルート１及びルート３と、要求との間の差の値が１ｍｓである場合、優先してより小さい待ち時間を有するルート１を選択することも可能である。あるいは、要求より小さい待ち時間を持つルートからのみから、要求に一番近いものを選択することも可能である。もちろん、上述の点は、選択ポリシーの幾つかの一例であり、本発明の実施例を限定するものと解釈してはならない。

上述のインプリメンテーションに従って、ノードは、更にルート選択の結果をデータパケットによって運んでもよい。そして、その後のノードはルート請求選択の処理をもはや行わなくてもよい。

本実施例の他のインプリメンテーションにおいて、ルーティングの分岐（ｒｏｕｔｉｎｇ ｂｒａｎｃｈ）の前のノードによって、ルート選択動作を実行することが可能である。

データソースノードに対して、ノードｈへの２つのルートの次のホップノードはノードｂである。したがって、このノードａは、ルート選択を実際に実行する必要はない。すなわち、ノードａは、宛先ノードｈへの全てのルートが、ユニークな次のホップノードｂを持つことを知る。そして、ノードｂに伝送されるべきデータパケットを直接伝送することが可能である。伝送されたデータパケット内には、このデータパケットの伝送待ち時間要求情報が格納されている。もちろん、当業者であれば、伝送されるデータパケットには、基本的情報として、例えば、ソースノード識別、宛先ノード識別、伝送時刻等も格納されてもよい。この基本的情報は、本願明細書においては、一つ一つ説明することはしない。

理解できるように、ノードａは、ルート選択動作を実行する必要がないため、ルート１及びルート２の待ち時間情報をノードａに格納しないことも可能である。

ノードｂについては、ノードｈへの２つのルートにおける複数の次のホップノードは異なる。したがって、上述したワイヤレスネットワークデバイスに従って、ノードｂはルート選択動作を実行する必要がある。

待ち時間要求決定モジュール２２０は、伝送されるデータパケットを取得した後にデータパケットが持つ伝送待ち時間要求情報に従ってワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへのデータパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定する。

データパケットに格納されている伝送待ち時間要求情報が１０ｍｓであると仮定すると、この１０ｍｓは、ａからｈへの伝送待ち時間要求に対応し、データパケットは、ａからｂへの伝送に対して２ｍｓを消費するとする。したがって、ｂからｈへのデータパケットの待ち時間要求は、１０−２＝８ｍｓの計算によって求めることができる。ａからｂへの伝送のためのデータパケットにより消費される時間は、ノードがデータパケットを送った時刻から、ノードｂがそのデータパケットを受け取った時刻との差を計算することにより取得することができる。

問い合わせモジュール２３０は、宛先ノードへのデータパケットに従って、２つの利用できるルートを発見する。すなわち、ルート１及びルート２である。そして、更に以下の待ち時間情報記憶モジュール２１０に格納されているルーティング待ち時間情報を発見する。
ルート１： ７ｍｓ
ルート２：１０ｍｓ

問い合わせモジュール２３０の問い合わせ結果に従って、ルート１の待ち時間（７ｍｓ）が、待ち時間情報決定モジュール２２０から得られた待ち時間要求（８ｍｓ）に一番近いことは明らかである。したがって、ルート選択モジュール２４０は、ルート１を選択し、パケット伝送を実行する。

実際のワイヤレス伝搬環境において、ノード間のデータの伝送時間は、必ずしもコンスタントではない。例えば、ａからｂへのデータパケットの伝送の実際の時間は、ａ及びｂに格納されているルーティング待ち時間の情報の差の値（２ｍｓ）と必ずしも等しくはならない。分岐の前のノードによるルート選択の実行を行うことによって、現在の位置にたどり着くデータに対する実際の伝送時間に従って、ルートを選択することが可能である。したがって、ソースノードによるルート選択を実行する方法と比較してより高い信頼性を得ることができる。

上述のアプローチにおいて、他のノードへの利用できるすべてのノード、及びそれらの待ち時間情報は、待ち時間記憶モジュール２１０に事前に格納される。すなわち、ルート発見フェーズにおいて、データ伝送の宛先ノードがＲＲＥＱメッセージを受信した後、複数のルートが発見された場合には、選択は、直接的には実行されない。その代わり、ソースノード又は他の中間のノードは、たとえば、ＲＲＥＰメッセージを返信することにより、利用できるルートのすべての情報を受信する。

ネットワークのいかなるノードにおいても、ルーティング待ち時間情報としてＲＲＥＱの伝送待ち時間を格納することができる。

たとえば、特定のルートに対して、宛先ノードは、ルートからの対応するＲＲＥＰメッセージのＲＲＥＱメッセージが受信されたときに時刻ｔ２を置く。このＲＲＥＰメッセージを中間のノード又はソースノードが受信した後、ｔ２と、ＲＲＥＱが自分自身によって伝送した時刻ｔ１との間の差が計算される。

あるいは、特定のルートにおいて、ノードは、ＲＲＥＰがそれ自身によって伝送された時刻ｔ３とｔ１と差をも計算する。その後、その差を２で除算することにより、対応するルートの待ち時間を取得する。このようにして、最終的に格納されるルーティング待ち時間情報は、二つの伝送待ち時間の平均となる。したがって、伝送待ち時間の不均一性に起因する影響を減少させ、確証の度合いを増加させる。

ノードは、学習によって、より確証のあるルーティング待ち時間情報を取得する。図４は、待ち時間情報記憶モジュール２１０の構成を示したブロック図である。待ち時間情報記憶モジュール２１０は、以下を有する。

すなわち、それぞれのテストパケットの伝送待ち時間を取得するために、所定の量のテストパケットをネットワークの他のノードに伝送するためのテストサブモジュール２１１と、

それぞれのルートのテストパケットの伝送待ち時間の平均をそれぞれ計算し、ルーティング待ち時間情報として、伝送待ち時間平均を格納するための第１の格納サブモジュール２１２と、を有する。

例示として図３の例を取り上げると、ルート１及びルート２に対して、ノードｂは、ノードｈにそれぞれ一定の数（例えば１００）のテストパケットを伝送してもよい。もちろん、各々のルートに対するテストパケットの数は、同じでも異なってもよい。ノードｈから返された返信メッセージに従って、ルート１及びルート２に対する複数のテストパケットの伝送待ち時間がそれぞれ得られる。そして、この２つのルートに対する伝送待ち時間平均がそれぞれ計算され、そして、伝送待ち時間平均が、この２つのルートのルーティング待ち時間情報として、格納される。

図５は、待ち時間情報記憶モジュール２１０の他の構成を示すブロック図である。図４のブロック図に示された構成を基礎として、これは、さらに、以下を含んでいる。

すなわち、それぞれのルートにおけるテストデータパケットの伝送待ち時間分散をそれぞれ計算し、ルーティング待ち時間情報として、伝送待ち時間を格納するための第２の格納サブモジュール２１３を含む。

学習のプロセスにおいて、統計的な手法が用いられるため、ルーティング待ち時間情報として、テストパケットの伝送待ち時間分散を更に格納することも可能である。テストパケットの伝送待ち時間がランダム変数として仮定される場合、テストパケットのこの伝送待ち時間分散は、テストパケットの伝送待ち時間平均に相対するこのランダム変数の変動の度合いを特徴付けるものとなり得る。

したがって、ルート選択モジュールにおいて、様々な特定の選択ポリシーによって、これを構成することが以下のようにできる。

伝送待ち時間要求と、それぞれの利用できるルートの伝送待ち時間平均との間の値の差を計算する。そして、絶対差の値が最小の利用できるルートを選択する。

ルート選択を実行する場合において、伝送待ち時間平均が伝送待ち時間要求より小さい利用できるルートを優先的に選択することができる。例えば、対応する複数の利用できるルートの絶対差の値が等しい場合、伝送待ち時間分散が最小の利用できるルートを優先的に選択する。あるいは、伝送待ち時間平均が伝送待ち時間要求よりより小さい利用できるルートのみから絶対差の値が最も小さい利用できるルートが選択される。

更に、ルーティング待ち時間情報に伝送待ち時間分散が含まれている場合であって、複数の利用できるルートに対応する絶対差の値が等しい場合、伝送待ち時間分散が一番小さい利用できるルートを優先的に選択することができる。

例えば、待ち時間要求決定モジュール２２０によって得られた待ち時間要求が８ｍｓであり、かつ、問い合わせモジュール２３０が、待ち時間情報記憶モジュール２１０に以下のルーティング待ち時間情報が格納されていることを発見した（第１の部分の情報は、伝送待ち時間の平均であり、第２の部分の情報は、伝送待ち時間分散である）。
ルート１： ７， ０．２
ルート２：１０， ０．２
ルート３： ７， ０．１

問い合わせモジュール２３０の問い合わせ結果に従って、ルート１及びルート３の待ち時間平均（７ｍｓ）が、待ち時間要求（８ｍｓ）により近い。そして、ルート３は、伝送待ち時間分散がより小さい。したがって、ルート選択モジュール２４０は、ルート３を選択し、データパケット伝送を実行する。

伝送待ち時間分散が小さいということは、実際のデータ伝送待ち時間が、平均から外れる可能性が低いことを意味する。したがって、最小の伝送待ち時間分散は、優先的に選択される。これによって、より安定した伝送効果が得られる利点がある。

本発明の実施例によるアプローチに従って、待ち時間情報記憶モジュール２１０に予め格納された待ち時間情報は、一定値を維持する必要はない。待ち時間情報記憶モジュール２１０は、再び学習することによって、又は学習を続けることによって、そこに格納された待ち時間情報をアップデートする。さらに、待ち時間情報記憶モジュール２１０に予め格納された待ち時間情報をアップデートするために、ルートにおいて実際に伝送されたデータを利用することが可能である。図６に示されているように、本発明の実施例におけるワイヤレスネットワークデバイスは、更に以下を含む。

すなわち、データパケットを伝送した後に、データパケットの現在の伝送の実際の待ち時間に従って、待ち時間情報記憶モジュール２１０に予め格納されている待ち時間情報をアップデートするための待ち時間情報アップデートモジュール２５０である。

実際のデータ伝送の各々は、対応するルート待ち時間値にまさしく対応する。この値は、予め格納された待ち時間情報をアップデートするために利用される。伝送データパケットが増加するにつれて、これに応じて統計的な計算のためのサンプルの数が増加する。したがって、ルーティング待ち時間情報の確証性を増加させることが可能である。このアプローチは、ルーティング待ち時間情報として、特にＲＲＥＱ／ＲＲＥＰメッセージの送信／受信の待ち時間を利用する場合に、特に適用できる。

ルーティング待ち時間情報として、テストパケットに関連する統計を利用する方法において、このアプローチは、追加的にオーバーヘッドを増加させずに、テストの数を増加させることに等しい。そして、ルーティング待ち時間情報を最新のネットワークのコンディションとして提示することができる。データパケット及びオリジナルなテストデータの実際の伝送の最新のデータによって構成された新たなサンプル空間から平均又は分散を計算することが可能である。そして、新たな待ち時間データを取得した後、古いテストデータを検出することが可能である。そして、新たなサンプル空間を形成し、平均又は分散を計算することができる。

本発明の実施例は、上述のワイヤレスネットワークデバイスを含む、ワイヤレスネットワークシステムを提供する。このワイヤレスネットワークデバイスは、ネットワークのノードに対応する。あるいは、ネットワークのノードの機能モジュールの部分に対応する。

平面ネットワーク構造のノードは、相互にピアであるため、本発明の実施例により提供されるワイヤレスネットワークシステムのノードは、上述のワイヤレスネットワークデバイスの機能的特徴を持っている。もちろん、ネットワークのトポロジー構造、及び実際に確立されたルーティング関係に従って、ネットワークの一部のノードは、通信において、ルーティング待ち時間情報を格納しなくてもよく、ルート選択処理を実行する必要もない。

本発明の実施例によって提供されるワイヤレスネットワークを適用することによって、ネットワークのあるノードからネットワークの他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報は、ノードに予め格納される。ノードがデータパケットの伝送の実行を必要とする場合、データパケットの伝送待ち時間要求及び予め格納されたルーティング待ち時間情報に従って、ノードによってルート選択が実行される。したがって、安定した待ち時間範囲内に、宛先ノードにデータパケットを伝送することが可能である。よって、サービス品質が向上する。

本発明の実施例は、ルート選択の制御方法を更に提供する。図７に示されるように、方法は、以下のステップを有する。

Ｓ７０１、ネットワークのノードから他のノードへのルーティング待ち時間情報をノードに予め格納する。

Ｓ７０２、現在のノードによって、現在のノードが伝送されるべきデータパケットを取得した後、データパケットに運ばれている伝送待ち時間要求情報に従って、現在のノードから宛先ノードへのデータパケットの伝送の伝送待ち時間要求を決定する。

Ｓ７０３、現在のノードから宛先ノードへの利用できるルート、及び予め格納されている利用できるルートに対応する待ち時間情報を問い合わせる。

Ｓ７０４，データパケットを伝送するために、問い合わせ結果に従って、利用できるルートから、決定された待ち時間要求に最も近いルートを選択する。

もちろん、Ｓ７０２とＳ７０３の実行順序は、入れ替えてもよい。そして、これは本発明の実施例のインプリメンテーションに影響を与えない。

Ｓ７０１において、ネットワークのいかなるノードにおいても、ＲＲＥＱの伝送待ち時間を、ルーティング待ち時間情報として格納してもよい。

例えば、あるルートに対して、宛先ノードは、対応するＲＲＥＰメッセージにおけるルートからＲＲＥＱメッセージを受信したときに、時刻ｔ２を置いてもよい。中間ノード又はソースノードがＲＲＥＰメッセージを受信した後に、ｔ２と、ＲＲＥＱがそれ自身によって伝送された時刻ｔ１との間の差が計算され、これによって対応するルート待ち時間が得られる。

あるいは、あるルートにおいて、ノードは、ＲＲＥＰがそれ自身によって伝送された時刻ｔ３とｔ１との間の差を計算してもよい。そして、この差を２で割ることにより、対応するルート待ち時間が得られる。このようにして、ルーティング待ち時間情報は、２つの伝送待ち時間の平均として最終的に格納される。したがって、伝送待ち時間の不均一性による影響を低減し、信頼性を向上させる。

更に、学習によって、信頼性のあるノードはルーティング待ち時間情報を得てもよい。すなわち、第１に、ノードは所定の数のテストパケットを他のネットワークのノードに伝送する。それぞれのルートにおけるテストパケットの伝送待ち時間を取得する。また、それぞれのルートにおけるテストパケットの伝送待ち時間平均がそれぞれ計算される。そして、ルーティング待ち時間情報として、伝送待ち時間平均が格納される。

更に、ノードは、ルーティング待ち時間情報として、テストパケットの伝送待ち時間分散を格納してもよい。したがって、ルーティング伝送待ち時間の安定性を表すことができる。

したがって、Ｓ７０４において、現在のノードは、選択を実行するために様々な方法を実行してもよい。例えば以下の通りである。

それぞれの利用できるルートにおける伝送待ち時間要求と伝送待ち時間平均との間の差の計算、及び絶対差の値の最小値による利用できるルートの選択が挙げられる。

ルート選択を実行する場合、伝送待ち時間平均が伝送待ち時間要求より小さい利用できるルートを優先的に選択することができる。例えば、対応する複数の利用できるルートの絶対差の値が等しい場合、伝送待ち時間分散が最小の利用できるルートが優先的に選択されてもよい。あるいは、伝送待ち時間平均が伝送待ち時間要求よりも小さい利用できるルートからのみ、絶対差の値が最小の利用できるルートが選択されてもよい。

更に、ルーティング待ち時間分散が待ち時間情報に含まれている場合、複数の利用できるルートに対応する絶対差の値が等しい場合、伝送待ち時間分散が最小の利用できるルートを優先的に選択することが可能である。伝送待ち時間分散が小さいということは、実際のデータ伝送待ち時間が、平均から外れる可能性が低いことを意味する。したがって、最小の伝送待ち時間分散は、優先的に選択される。これによって、より安定した伝送効果が得られる利点がある。

本発明の実施例は、ルート選択の制御方法を更に提供する。図８に示されるように、ステップＳ７０４の後、方法は更にステップＳ７０５を有する。すなわち、データパケットを伝送した後、データパケットの現在の伝送の実際の待ち時間に従って、予め格納された待ち時間情報をアップデートする。

実際のデータ伝送の各々は、対応するルート待ち時間値にまさしく対応する。この値は、予め格納された待ち時間情報をアップデートするために利用される。伝送データパケットが増加するにつれて、これに応じて統計的な計算のためのサンプルの数が増加する。したがって、ルーティング待ち時間情報の確証性を増加させることが可能である。追加的にテストオーバーヘッドを増加させることなく、テストの数を増加させることが可能である。そして、ルーティング待ち時間情報を最新のネットワークのコンディションとすることが可能である。特定のインプリメンテーションにおいて、データパケット及びオリジナルなテストデータの実際の伝送の最新のデータによって構成された新たなサンプル空間から平均又は分散を計算することが可能である。そして、新たな待ち時間データを取得した後、古いテストデータを検出することが可能である。そして、新たなサンプル空間を形成し、平均又は分散を計算することができる。

図７及び図８における本発明の実施例の方法のステップおよびそれらの特定のオペレーションは、例えば、図２ないし図６を参照しながらワイヤレスネットワークデバイス又はワイヤレスネットワークシステム及びそれらの構成モジュールによって実行されてもよい。そして、同一のあるいは近似の効果を得ることが可能である。具体的な詳細は、上述のデバイス及びシステムの説明に記載されている。したがって、ここでは詳述しない。

更に、上述の本発明の実施例に従った、デバイス、システム及び一連のプロセスの機能は、ハードウエア、ソフトウエア及び／又はファームウエアによってインプリメントされることができる。ソフトウエア及び／又はファームエアによってインプリメントする場合には、記憶メディア又はネットワークからパーソナルコンピュータにソフトウエアを構成するプログラムがインストールされる。パーソナルコンピュータは、専用のハードウエア構成を持っている。例えば、図９に示される一般用パーソナルコンピュータ９００であり、様々なプログラムがインストールされると、様々な機能及びプロセス等を実行することができるようになる。

図９において、中央処理装置（ＣＰＵ）９０１は様々なプロセスを実行する。これは、ＲＯＭ９０２に記憶されたプログラム、記憶部９０８からＲＡＭ９０３にロードされたプログラムに従って、実行される。ＲＡＭ９０３では、ＣＰＵ９０１が実行されているときに要求されるデータ等も必要に応じて格納される。

ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２及びＲＡＭ９０３は、バス９０４によって相互接続されている。入出力インターフェース９０５も、バスに接続されている。

以下のコンポーネントが入出力インターフェース９０５に接続されている。すなわち、キーボード、マウス、等を含む入力セクション９０６、表示（例えばブラウン管（ＣＲＴ））液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等を含む出力部９０７、及びラウドスピーカ等、ハードディスクを含むストレージ部９０８等、及びネットワークインターフェイスカード（例えばＬＡＮカード、モデム、等）を含む通信部９０９が挙げられる。通信部９０９は、ネットワーク（例えばインターネット）を介して、通信プロセスを実行する。

ドライブ９１０は、また、必要に応じて入出力インターフェース９０５に接続される。リムーバブル媒体９１１、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等は、必要に応じてドライブ９１０にマウントされる。これにより、そこから読み込まれるコンピュータプログラムが必要に応じてストレージ部９０８にインストールされる。

上述のステップ及びプロセスは、ソフトウエアによってインプリメントされる。例えばインターネット等のネットワークから、あるいは、例えばリムーバブル媒体９１１からソフトウエアを形成するプログラムがインストールされる。

当業者は、ストレージ媒体が、図９に示すプログラムを格納したリムーバブル媒体９１１に限定されるのではない点に留意すべきである。そして、これは、ユーザにプログラムを提供するためのデバイスから別途配信される。リムーバブル媒体９１１の例は、磁気ディスク（フロッピーディスク（商標）を含む）、光ディスク（コンパクトディスク、読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、光磁気ディスク（ミニ（ＭＤ）（商標）を含む）及び半導体メモリ、が含まれる。あるいは、ストレージ媒体は、ＲＯＭ９０２、ストレージ部９０８に含まれるハードディスク等である。これによって、プログラムをユーザに提供することができる。

上述のステップ、一連のプロセスは、自然には記載された順番に実行される。しかしながら、順番に実行される必要はない。あるステップは、相互に平行してあるいは、独立に実行されてもよい。

また、本発明の実施例は、プログラム自体、及び機械読み取り可能な命令を含むプログラム製品としての形態もとり得る。機械によって命令コードが読み込まれ実行されると、上述の本発明の実施例に従って、ルート選択制御の方法が実行される。本発明の実施例は、機械読み取り可能な命令を含む記憶媒体としての形態もとり得る。機械によって命令コードが読み込まれ実行されると、上述の本発明の実施例に従って、ルート選択制御の方法が実行される。

上述の実施例を含む実施例に関して、以下の付記を開示する。

（付記１）
ワイヤレスネットワークデバイスであって：
ネットワークにおいて、前記ワイヤレスネットワークデバイスから他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を記憶するよう構成されたメモリと；
伝送されるべきデータパケットを取得した後に、前記データパケットにより運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの前記データパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定し、
前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの利用できるルート及び格納された前記利用できるルートに対応する待ち時間情報を問い合わせ、
前記問い合わせの結果に従って、前記利用できるルートから、前記決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択し、かつ、データパケットを伝送するよう構成されたプロセッサと；
を有するデバイス。

（付記２）
前記メモリは、
それぞれのルートにおけるテストパケットの伝送待ち時間を取得するために、所定の量の前記テストパケットを前記ネットワークの他のノードに伝送し、
前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間平均を、それぞれ計算し、かつ、ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間平均を格納する、
付記１記載のデバイス。

（付記３）
前記メモリは、
前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間分散をそれぞれ計算し、かつ、前記ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間分散を格納する、
付記２記載のデバイス。

（付記４）
前記プロセッサは、
前記それぞれの利用できるルートにおける前記伝送待ち時間要求と前記伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、かつ、最小絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択する、
付記２記載のデバイス。

（付記５）
前記プロセッサは、更に
前記伝送待ち時間要求よりも小さい前記伝送待ち時間平均を持つ前記利用できるルートを優先的に選択する、
付記４記載のデバイス。

（付記６）
前記プロセッサは、
前記伝送待ち時間要求と前記それぞれの利用できるルートの前記伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、最小の絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択し、
複数の利用できるルートに対応する前記絶対差の値が等しい場合、最小の前記伝送待ち時間分散を持つ前記利用できるルートを優先的に選択する、
付記３記載のデバイス。

（付記７）
前記プロセッサは、
前記データパケットを伝送した後、前記データパケットの現在の伝送の実際の待ち時間に従って、前記メモリに格納された前記待ち時間情報をアップデートする、
付記１記載のデバイス。

（付記８）
前記付記１記載のワイヤレスネットワークデバイスを有する、ワイヤレスネットワークシステム。

（付記９）
ルート選択を制御する方法であって、
ネットワークにおけるノードから他ノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を前記ノードに格納するステップと；
伝送されるべきデータパケットを現在のノードが取得した後、前記データパケットによって運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って、前記現在のノードから宛先ノードへの前記データパケットの伝送データの伝送待ち時間要求を、前記現在ノードによって決定するステップと；
前記現在のノードから宛先ノードへの利用できるルート、及び前記利用できるルートに対応する前記格納された待ち時間情報を問い合わせるステップと；
前記データパケットを伝送するために、前記問い合わせ結果に従って、前記利用できるルートから決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するステップと；
を有する方法。

（付記１０）
前記ノードに、ネットワークにおけるノードから他ノードへのルーティング待ち時間情報を格納するステップは、
それぞれのルートにおけるテストパケットの伝送待ち時間を取得するために、所定の量の前記テストパケットをネットワークの他のノードに、ノードによって伝送するステップと；
前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間平均を、それぞれ計算し、かつ、前記ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間平均を格納するステップと；
を有する、付記９記載の方法。

（付記１１）
前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間分散をそれぞれ計算し、かつ、前記ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間分散を格納するステップ；
を更に有する、付記１０記載の方法。

（付記１２）
前記利用できるルートから決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するステップは、
前記伝送待ち時間要求と前記それぞれの利用できるルートにおける前記伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、かつ、最小の絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択するステップと、
を有する、付記１０記載の方法。

（付記１３）
前記伝送待ち時間平均が前記伝送待ち時間要求よりも小さい前記利用できるルートを優先的に選択するステップ、
を更に有する付記１２記載の方法。

（付記１４）
前記利用できるルートから決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するステップは、
前記伝送待ち時間要求と前記それぞれの利用できるルートの伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、かつ、最小の絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択するステップと、
複数の利用できるルートの対応する前記絶対差の値が等しい場合、最小の伝送待ち時間分散を持つ前記利用できるルートを優先的に選択するステップと、
を有する方法。

（付記１５）
前記データパケットを伝送した後、前記データパケットの前記現在の伝送の前記実際の待ち時間に従って、格納された待ち時間情報をアップデートするステップ、
を更に有する付記９記載の方法。

（付記１６）
付記９ないし１５のうちいずれか１項記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。

（付記１７）
付記９ないし１５のうちいずれか１項記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な媒体。
実施例を説明したが、本発明の精神及び技術的範囲を逸脱しないで、当業者によって、その他の様々な変更、置き換え、修正がこれらになされてもよい。本発明の実施例の用語「有する」、「含む」あるいはこれらに類する語は、非排他的包含を意味する。すなわち、要素のリストを含むプロセス、方法、装置、機器は、その要素だけを含むものではなく、明示的に記載されていない、他の要素、あるいは、それらのプロセス、方法、装置、機器に内在する他の要素を含んでもよい。他に限定が無い場合、「有する」の語によって定義された要素は、プロセス、方法、装置、機器の追加的な要素がある場合を排除しない。

９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ バス
９０５ 入出力インターフェース
９０６ 入力部
９０７ 出力部
９０８ ストレージ部
９０９ 通信部
９１０ ドライブ
９１１ リムーバブル媒体

Claims (10)

1. ワイヤレスネットワークデバイスであって：
   ネットワークにおいて、前記ワイヤレスネットワークデバイスから他のノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を記憶するよう構成されたメモリと;
   伝送されるべきデータパケットを取得した後に、前記データパケットにより運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの前記データパケットを伝送する伝送待ち時間要求を決定し、
   前記ワイヤレスネットワークデバイスから宛先ノードへの利用できるルート及び格納された前記利用できるルートに対応する待ち時間情報を問い合わせ、
   前記問い合わせの結果に従って、前記利用できるルートから、前記決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択し、かつ、データパケットを伝送するよう構成されたプロセッサと；
   を有するデバイス。
2. 前記メモリは、
   それぞれのルートにおけるテストパケットの伝送待ち時間を取得するために、所定の量の前記テストパケットを前記ネットワークの他のノードに伝送し、
   前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間平均を、それぞれ計算し、かつ、ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間平均を格納する、
   請求項１記載のデバイス。
3. 前記メモリは、
   前記それぞれのルートにおける前記テストパケットの伝送待ち時間分散をそれぞれ計算し、かつ、前記ルーティング待ち時間情報として、前記伝送待ち時間分散を格納する、
   請求項２記載のデバイス。
4. 前記プロセッサは、
   前記それぞれの利用できるルートにおける前記伝送待ち時間要求と前記伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、かつ、最小絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択する、
   請求項２記載のデバイス。
5. 前記プロセッサは、更に
   前記伝送待ち時間要求よりも小さい前記伝送待ち時間平均を持つ前記利用できるルートを優先的に選択する、
   請求項４記載のデバイス。
6. 前記プロセッサは、
   前記伝送待ち時間要求と前記それぞれの利用できるルートの前記伝送待ち時間平均との間の差の値を計算し、最小の絶対差の値を持つ前記利用できるルートを選択し、
   複数の利用できるルートに対応する前記絶対差の値が等しい場合、最小の前記伝送待ち時間分散を持つ前記利用できるルートを優先的に選択する、
   請求項３記載のデバイス。
7. 前記プロセッサは、
   前記データパケットを伝送した後、前記データパケットの現在の伝送の実際の待ち時間に従って、前記メモリに格納された前記待ち時間情報をアップデートする、
   請求項１記載のデバイス。
8. 前記請求項１記載のワイヤレスネットワークデバイスを有する、ワイヤレスネットワークシステム。
9. ルート選択を制御する方法であって、
   ネットワークにおけるノードから他ノードへのルーティングのためのルーティング待ち時間情報を前記ノードに格納するステップと；
   伝送されるべきデータパケットを現在のノードが取得した後、前記データパケットによって運ばれた伝送待ち時間要求情報に従って、前記現在のノードから宛先ノードへの前記データパケットの伝送データの伝送待ち時間要求を、前記現在ノードによって決定するステップと；
   前記現在のノードから宛先ノードへの利用できるルート、及び前記利用できるルートに対応する前記格納された待ち時間情報を問い合わせるステップと；
   前記データパケットを伝送するために、前記問い合わせ結果に従って、前記利用できるルートから決定された伝送待ち時間要求に最も近いルートを選択するステップと；
   を有する方法。
10. 請求項９記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
    

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