JP2014183538A - Radio network system and radio apparatus - Google Patents

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Shinobu Nanba
忍 難波
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a high transmission rate even when rainfall strength is high.SOLUTION: A radio network system comprises a plurality of nodes for performing radio communication using a frequency band where communication quality is deteriorated by rainfall, and reconstructs network topology according to deterioration prediction of the communication quality. The radio network system comprises: a master node 3 which predicts whether or not communication quality in any radio link is deteriorated by occurrence of a factor affecting communication quality of each radio link, and gives an instruction to add a radio link not passing through a radio link whose communication quality's deterioration is predicted and delete the radio link whose communication quality's deterioration is predicted when a result of the prediction shows that communication quality of any radio link is deteriorated; and a plurality of slave nodes 5 for performing addition or deletion of the radio links according to the instruction of the master node.

Description

本発明は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムおよびこの無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機に関する。   The present invention includes a wireless network system that includes a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and that reconfigures the network topology in accordance with a predicted deterioration in communication quality, and a parent of the wireless network system. The present invention relates to a radio that functions as a node.

近年、スマートフォンやタブレット端末の普及により、モバイルデータトラヒックが爆発的に増加している。これに伴い、モバイルデータトラヒックを収容するためのセルラーネットワークも進化し、大容量の通信を提供可能な無線システムとしてLTE(Long Term Evolution)が展開されており、発生するトラヒックを収容するために、多くの無線基地局が展開されている。   In recent years, with the spread of smartphones and tablet terminals, mobile data traffic has increased explosively. Along with this, cellular networks for accommodating mobile data traffic have also evolved, LTE (Long Term Evolution) has been deployed as a wireless system capable of providing large-capacity communication, and in order to accommodate the generated traffic, Many radio base stations are deployed.

基地局を開設するには、無線装置だけなく、基地局とネットワーク側を接続するバックホール回線が必要となる。バックホール回線は、通常、大容量で安定した通信を提供できる光ファイバ等の有線により構成される。一方で、光ファイバの新設には、高いコストと工事日数が要求されるため、低コストで簡易に設置可能な無線回線が求められており、光回線と併用する形で数十ギガヘルツの高周波数帯を用いたFWA(Fixed Wireless Access)システムが利用されるようになってきている。   In order to establish a base station, not only a wireless device but also a backhaul line connecting the base station and the network side is required. The backhaul line is usually configured by a wire such as an optical fiber that can provide stable communication with a large capacity. On the other hand, new construction of optical fiber requires high cost and construction days, so there is a need for a low-cost and easy-to-install wireless line, and high frequency of several tens of gigahertz is used in combination with the optical line. FWA (Fixed Wireless Access) systems using bands have come to be used.

この周波数帯域は、“ミリ波帯”と呼ばれているが、このミリ波帯において無線回線を構築する場合、送信信号は降雨による影響を受けて減衰する(以下、「降雨減衰」という)。このため、安定した伝送速度を確保することが難しく、特に、豪雨などの一時的に高い降雨量の場合は、リンクダウンが発生し、稼働率が低下するといった課題がある。例えば、特許文献1では、降雨減衰量を算出し、算出した降雨減衰量を考慮した適応変調を行なう。伝搬路状況に応じて最適な変調方式を採用することによって、降雨時であっても十分な回線品質を確保し、回線の距離を延ばすことを可能にしようとしている。   This frequency band is called a “millimeter wave band”. When a radio link is constructed in this millimeter wave band, the transmission signal is attenuated by the influence of rain (hereinafter referred to as “rain attenuation”). For this reason, it is difficult to ensure a stable transmission speed. In particular, in the case of a temporarily high rainfall such as heavy rain, there is a problem that a link down occurs and an operation rate is reduced. For example, in Patent Document 1, a rain attenuation amount is calculated, and adaptive modulation is performed in consideration of the calculated rain attenuation amount. By adopting an optimum modulation method according to the propagation path situation, it is intended to ensure sufficient line quality even during rain and to extend the line distance.

特開2007−221357号公報JP 2007-221357 A

しかしながら、特許文献1記載の技術のように、無線機に適応変調機能を設けようとすると、設備資金が高額化してしまう。また、いわゆる“ゲリラ豪雨”のように、降雨強度が大きい雨の場合には、降雨減衰量が大きくなるため、QPSKなど多値数の低い変調方式を選択することになるが、結果として、伝送レートが低くなり、稼働率の向上を図ることは困難となる。   However, if the wireless apparatus is provided with an adaptive modulation function as in the technique described in Patent Document 1, the capital for the equipment is increased. Also, in the case of rain with high rainfall intensity, such as so-called “guerrilla heavy rain”, the rain attenuation amount increases, so a modulation method with a low multi-value number such as QPSK is selected. The rate becomes low and it becomes difficult to improve the operating rate.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、降雨強度が大きい場合であっても、伝送レートを高く維持することができる無線ネットワークシステムおよび無線機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wireless network system and a wireless device capable of maintaining a high transmission rate even when the rainfall intensity is high. .

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線ネットワークシステムは、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the wireless network system of the present invention is a wireless network system that includes a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and reconfigures the network topology according to the prediction of communication quality deterioration. Therefore, it is predicted whether the communication quality of any radio link will deteriorate due to the occurrence of a factor that affects the communication quality of each radio link. As a result of the prediction, the communication quality of any radio link deteriorates. Then, if predicted, a radio link that does not pass through a radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and a parent node that instructs to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality; and A plurality of child nodes that add or delete radio links in accordance with instructions from the parent node. And butterflies.

このように、親ノードが、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行ない、子ノードが、親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することが可能となる。   As described above, the parent node predicts whether or not the communication quality of any radio link deteriorates due to the occurrence of a factor that affects the communication quality of each radio link. When it is predicted that the communication quality will deteriorate, a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is issued. Since a node adds or deletes a radio link according to the instruction of the parent node, if communication quality is expected to deteriorate in any of the radio links, a new radio link is set up avoiding that radio link. In addition, it is possible to avoid a decrease in the network operation rate and maintain a high transmission rate.

(2)また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記親ノードは、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (2) Also, in the wireless network system of the present invention, the factor affecting the communication quality is rain attenuation, and the parent node obtains rainfall information and predicts the rain attenuation amount of each radio link, A radio link is added or deleted in accordance with a prediction result of rainfall attenuation.

このように、通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、親ノードが、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、降雨による通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。   In this way, the factor that affects the communication quality is rain attenuation, and the parent node obtains the rainfall information, predicts the rain attenuation amount of each radio link, and according to the prediction result of the rain attenuation amount, Since addition or deletion is performed, if any of the radio links is expected to deteriorate in communication quality due to rainfall, a new radio link can be established by avoiding the radio link, and the network operation rate A decrease can be avoided.

(3)また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、前記親ノードは、前記各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする。   (3) Further, in the wireless network system of the present invention, each of the child nodes detects the communication quality of the radio link, the traffic amount or the interference amount from another radio link, and detects the communication quality of the detected radio link and the traffic. The amount of interference or the amount of interference from other radio links to the parent node, and the parent node is based on the communication quality of the radio link, the traffic amount or the amount of interference from other radio links notified from each of the child nodes. If the communication quality of the radio link of each child node deteriorates, and the prediction results that the communication quality of the radio link of each child node will deteriorate, the communication quality deteriorates. Then, a radio link that does not pass through the predicted radio link is added, and an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is issued. And wherein the door.

このように、各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、親ノードは、各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、予測の結果、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうので、ネットワークトポロジーの再構成を自律的に行なうことが可能となる。   In this way, each child node detects the communication quality of the radio link, the amount of traffic or the amount of interference from other radio links, and detects the communication quality of the detected radio link, the amount of traffic or the amount of interference from other radio links. To the parent node, and the parent node determines the communication quality of the radio link of each child node based on the communication quality of the radio link notified from each child node, the amount of traffic or the amount of interference from other radio links. If it is predicted that the communication quality of the radio link of each child node will deteriorate as a result of the prediction, add a radio link that does not pass through the radio link predicted to deteriorate the communication quality, Since an instruction to delete a radio link predicted to deteriorate the communication quality is given, it becomes possible to autonomously reconfigure the network topology.

(4)また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記親ノードは、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (4) In the wireless network system of the present invention, the parent node adds or deletes a radio link so that a transmission path including the added radio link maintains a desired transmission rate. To do.

このように、親ノードは、追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうので、通信品質が劣化した無線リンクを回避するだけでなく、許容される遅延量を満たすネットワークトポロジーを構成することが可能となる。例えば、降雨減衰を回避するためにノード間距離が小さくなるネットワークトポロジーを構成すると、子ノードから親ノードまでのホップ数が増加することになるが、増加したとしても、ホップ数の増加に起因する遅延量が許容範囲内となるように、無線リンクの追加または削除を行なうこと可能となる。   In this way, the parent node adds or deletes the radio link so that the transmission path including the added radio link maintains the desired transmission rate. Therefore, the parent node not only avoids the radio link having deteriorated communication quality. It is possible to configure a network topology that satisfies an allowable delay amount. For example, if you configure a network topology that reduces the distance between nodes to avoid rain attenuation, the number of hops from the child node to the parent node will increase, but even if it increases, it will result from an increase in the number of hops It is possible to add or delete a radio link so that the delay amount is within an allowable range.

(5)また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (5) In the wireless network system of the present invention, the parent node adds or deletes a wireless link so that the number of hops in the transmission path is minimized.

このように、親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうので、遅延量を最小化し、伝送レートを高く維持することが可能となる。例えば、降雨減衰が生じてネットワークトポロジーを再構成した場合、ホップ数が多く、ノード間距離が小さくなるようなネットワークトポロジーになっている可能性がある。その後、降雨減衰の影響が小さくなった場合は、降雨減衰を考慮したネットワークトポロジーのままでは相対的に遅延量が大きくなるので、元のネットワークトポロジーに戻すことによって、遅延量を減少させることが可能となる。   In this way, the parent node adds or deletes the radio link so that the number of hops in the transmission path is minimized, so that the delay amount can be minimized and the transmission rate can be kept high. For example, when rain attenuation occurs and the network topology is reconfigured, the network topology may have a large number of hops and a small inter-node distance. After that, when the effect of rain attenuation becomes smaller, the delay amount becomes relatively large if the network topology considering rain attenuation is taken into account, so it is possible to reduce the delay amount by returning to the original network topology. It becomes.

(6)また、本発明の無線機は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機であって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測する予測部と、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうトポロジー管理部と、を備えることを特徴とする。   (6) Further, the wireless device of the present invention includes a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and reconfigures the network topology according to the prediction of communication quality deterioration. A radio unit that functions as a parent node of the system, the prediction unit predicting whether or not the communication quality of any one of the radio links deteriorates due to the occurrence of a factor that affects the communication quality of each radio link; As a result, when it is predicted that the communication quality of any one of the radio links is deteriorated, a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added and the communication quality is predicted to deteriorate. And a topology management unit that instructs a child node to delete a radio link.

このように、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することが可能となる。   In this way, it is predicted whether the communication quality of any radio link will deteriorate due to the occurrence of factors affecting the communication quality of each radio link. As a result of the prediction, the communication quality of any radio link will deteriorate. Then, if predicted, since a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is given to the child node, If communication quality is expected to deteriorate in any of the wireless links, avoid the wireless link and set a new wireless link to avoid a decrease in the network operation rate and maintain a high transmission rate. It becomes possible.

(7)また、本発明の無線機において、前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記予測部は、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、前記トポロジー管理部は、前記降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (7) In the wireless device of the present invention, the factor that affects the communication quality is rain attenuation, and the prediction unit acquires rainfall information, predicts the rain attenuation amount of each radio link, and The topology management unit adds or deletes a radio link according to the prediction result of the rain attenuation amount.

このように、通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、予測部が、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、トポロジー管理部が、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、降雨による通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。   In this way, the factor that affects the communication quality is rain attenuation, the prediction unit obtains rainfall information, predicts the rain attenuation amount of each wireless link, and the topology management unit predicts the rain attenuation amount. Therefore, if any wireless link is expected to deteriorate in communication quality due to rainfall, a new wireless link can be established by avoiding the wireless link. It is possible to avoid a decrease in the network operation rate.

(8)また、本発明の無線機において、前記予測部は、前記無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記トポロジー管理部は、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする。   (8) Further, in the wireless device of the present invention, the prediction unit is based on communication quality of a wireless link, traffic amount, or interference amount from other wireless links notified from each child node constituting the wireless network system. The topology management unit predicts whether or not the communication quality of the radio link of each child node is deteriorated as a result of the prediction. A radio link that does not pass through a radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is issued.

このように、予測部は、無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、トポロジー管理部は、予測の結果、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうので、ネットワークトポロジーの再構成を自律的に行なうことが可能となる。   As described above, the prediction unit performs communication on the radio link of each child node based on the communication quality of the radio link, the traffic amount, or the interference amount from other radio links notified from each child node constituting the radio network system. The topology management unit predicts whether or not the quality is deteriorated, and if it is predicted that the communication quality of the radio link of each child node is deteriorated as a result of the prediction, the topology management unit does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality. Since a radio link is added and an instruction to delete a radio link predicted to deteriorate communication quality is given, it becomes possible to autonomously reconfigure the network topology.

(9)また、本発明の無線機において、前記トポロジー管理部は、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (9) Further, in the radio of the present invention, the topology management unit adds or deletes a radio link so that a transmission path including the added radio link maintains a desired transmission rate. To do.

このように、トポロジー管理部は、追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうので、通信品質が劣化した無線リンクを回避するだけでなく、許容される遅延量を満たすネットワークトポロジーを構成することが可能となる。例えば、降雨減衰を回避するためにノード間距離が小さくなるネットワークトポロジーを構成すると、子ノードから親ノードまでのホップ数が増加することになるが、増加したとしても、ホップ数の増加に起因する遅延量が許容範囲内となるように、無線リンクの追加または削除を行なうこと可能となる。   As described above, the topology management unit adds or deletes the radio link so that the transmission path including the added radio link maintains the desired transmission rate. Therefore, the topology management unit only avoids the radio link having deteriorated communication quality. It is possible to construct a network topology that satisfies the allowable delay amount. For example, if you configure a network topology that reduces the distance between nodes to avoid rain attenuation, the number of hops from the child node to the parent node will increase, but even if it increases, it will result from an increase in the number of hops It is possible to add or delete a radio link so that the delay amount is within an allowable range.

(10)また、本発明の無線機において、前記トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。   (10) In the wireless device of the present invention, the topology management unit adds or deletes a wireless link so that the number of hops in the transmission path is minimized.

このように、トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうので、遅延量を最小化し、伝送レートを高く維持することが可能となる。例えば、降雨減衰が生じてネットワークトポロジーを再構成した場合、ホップ数が多く、ノード間距離が小さくなるようなネットワークトポロジーになっている可能性がある。その後、降雨減衰の影響が小さくなった場合は、降雨減衰を考慮したネットワークトポロジーのままでは相対的に遅延量が大きくなるので、元のネットワークトポロジーに戻すことによって、遅延量を減少させることが可能となる。   In this way, the topology management unit adds or deletes wireless links so that the number of hops in the transmission path is minimized, so that the delay amount can be minimized and the transmission rate can be kept high. For example, when rain attenuation occurs and the network topology is reconfigured, the network topology may have a large number of hops and a small inter-node distance. After that, when the effect of rain attenuation becomes smaller, the delay amount becomes relatively large if the network topology considering rain attenuation is taken into account, so it is possible to reduce the delay amount by returning to the original network topology. It becomes.

本発明によれば、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。   According to the present invention, when any one of the radio links is expected to deteriorate in communication quality, a new radio link can be set by avoiding the radio link, and a decrease in the network operation rate is avoided. It becomes possible to do.

本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムを構成する親ノードと子ノードの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the parent node which comprises the radio | wireless network system which concerns on embodiment of this invention, and a child node. 本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a wireless network structure in this embodiment. 本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a wireless network structure in this embodiment. 本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a wireless network structure in this embodiment.

本発明者らは、ミリ波帯の無線回線で、送信信号が降雨による影響を受けて減衰することに着目し、降雨量の予測を行なって、降雨減衰量に応じた降雨マージンを確保できるようなノード間距離の短い無線リンクを追加し、当該無線リンクを含むイングレスノード(Ingress Node)からイグレスノード(Egress Node)までの新たなパスを構築するようにトポロジーを再構成することによって、降雨時でも高い伝送レートを確保すると共に、無線ネットワークの稼働率を向上させることができることを見出し、本発明をするに至った。   The present inventors pay attention to the fact that the transmission signal is attenuated due to the influence of rain on a millimeter-wave band radio link, so that the rainfall can be predicted to ensure a rain margin according to the rain attenuation. By adding a wireless link with a short inter-node distance and reconfiguring the topology to build a new path from the ingress node containing the wireless link to the egress node. However, the present inventors have found that it is possible to secure a high transmission rate and to improve the operating rate of the wireless network, and have made the present invention.

すなわち、本発明は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする。   That is, the present invention is a wireless network system including a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and reconfigures the network topology in accordance with the prediction of communication quality deterioration. Predicting whether the communication quality of any radio link will deteriorate due to the occurrence of factors affecting the communication quality of the radio link, and as a result of the prediction, it was predicted that the communication quality of any radio link will deteriorate In this case, a radio link that does not pass through a radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and a parent node that gives an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality, and an instruction from the parent node And a plurality of child nodes that add or delete a radio link.

これにより、本発明者らは、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することを可能とした。   As a result, when any of the radio links is expected to deteriorate in communication quality, the present inventors avoid the radio link, set a new radio link, and avoid a decrease in the network operation rate. In addition, a high transmission rate can be maintained.

本実施形態に係る無線ネットワークシステムは、複数のノード(無線機)が無線リンクによって有機的に結合されて構成される。各ノードは、新たなリンクを追加したり、確立しているリンクを削除したりする機能を有する。このような無線ネットワークシステムにおいて、降雨減衰により無線リンクの信号品質が劣化すると想定される場合、または、無線リンクの信号品質が劣化した場合には、周辺ノードが連携し、信号品質の劣化を低減する、あるいは、劣化が生じない、無線リンクを新たに追加する。   The wireless network system according to the present embodiment is configured by organically connecting a plurality of nodes (wireless devices) by wireless links. Each node has a function of adding a new link or deleting an established link. In such a wireless network system, when it is assumed that the signal quality of the radio link deteriorates due to rain attenuation, or when the signal quality of the radio link deteriorates, neighboring nodes cooperate to reduce the signal quality deterioration. Or a new radio link is added that does not deteriorate.

これは、無線リンクの降雨減衰量は、無線リンクの長さに比例して大きくなるため、降雨減衰量に応じて、無線リンクが短くなるように、無線リンクを追加することによって実現できる。ある始点ノードから終点ノードを構成する無線リンクに対して、当該無線リンクよりも短い無線リンクを構成する場合には、始点ノードから終点ノードに到達するまでに経由するノード数が増加する。このため、通過ノードでの処理負荷により、遅延量が増加する。このため、新たな無線リンクを追加して新たなルートを構成する場合には、アプリケーションに応じた遅延量、必要伝送速度を考量して実施する。   This can be realized by adding the radio link so that the radio link is shortened according to the rain attenuation amount because the rain attenuation amount of the radio link increases in proportion to the length of the radio link. When a wireless link that is shorter than the wireless link is configured for a wireless link that configures an end node from a certain start point node, the number of nodes that pass from the start point node to the end point node increases. For this reason, the amount of delay increases due to the processing load at the passing node. For this reason, when a new route is configured by adding a new wireless link, the delay amount and the necessary transmission rate according to the application are considered.

さらに、降雨減衰量が小さくなると想定される場合、あるいは、小さくなった場合には、アプリケーションに応じた遅延量、必要伝送レートに応じて、無線リンクを追加・削除するなどして、ネットワークトポロジーを再構成する。これにより、降雨強度の大きい場合であっても、無線ネットワーク上で利用するアプリケーションに応じて、高い伝送レートあるいは、低遅延を維持することが可能となる。以下、本発明の実施形態について、具体的に説明する。   Furthermore, if the rain attenuation is expected to be small, or if it is small, the network topology can be changed by adding / deleting radio links according to the delay amount and required transmission rate according to the application. Reconfigure. As a result, even when the rainfall intensity is high, it is possible to maintain a high transmission rate or a low delay according to the application used on the wireless network. Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.

図1は、本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムを構成する親ノードと子ノードの概略構成を示すブロック図である。また、図2Aから図2Cは、本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。本実施形態に係る無線ネットワークシステムは、親ノード3と、子ノード5から構成される。図1では、子ノード5が一つ描かれているが、これは説明の都合によるものであって、実際には複数の子ノードが設けられる。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a parent node and a child node constituting a wireless network system according to an embodiment of the present invention. 2A to 2C are diagrams illustrating a configuration example of a wireless network in the present embodiment. The wireless network system according to this embodiment includes a parent node 3 and a child node 5. In FIG. 1, one child node 5 is drawn, but this is for convenience of explanation, and actually, a plurality of child nodes are provided.

親ノード3は、外部データベース1から無線リンクの通信品質に影響を与える要因に関する情報を取得する。この外部データベース1は、予め天気予報などの外部情報を取り込んで、降雨量や降雨減衰量を予測するように構成しても良いし、他の有線、無線ネットワークからの情報を取り込んで予測しても良い。また、同一無線ネットワーク内の自ノードまたは他のノードからの降雨減衰量などの情報を元にしてもよい。また、親ノード3は、“無線リンクの通信品質に関する情報”を取得する。例えば、子ノード5で測定した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量である。   The parent node 3 acquires information regarding factors that affect the communication quality of the radio link from the external database 1. The external database 1 may be configured so as to predict the amount of rainfall and the amount of rain attenuation by taking in external information such as a weather forecast in advance, or by taking in information from other wired and wireless networks and predicting it. Also good. Further, it may be based on information such as rain attenuation from the own node or other nodes in the same wireless network. In addition, the parent node 3 obtains “information regarding communication quality of the radio link”. For example, the communication quality of the radio link measured by the child node 5, the amount of traffic, or the amount of interference from other radio links.

降雨減衰量予測部7は、取得した情報に基づいて、各無線リンクにおける降雨減衰量を予測する。トポロジー管理部9は、降雨減衰量予測部7から降雨減衰量を示す予測情報を入手し、この予測情報に基づいて、ネットワークトポロジーを変化させる子ノードに対して、既存無線リンクを使って、指示を行なう。この指示には、対象となる子ノードにおいて、どの無線リンクを追加するかという情報と、その追加タイミングを示す情報と、追加するリンクの無線周波数を示す情報と、が含まれる。ここで、トポロジーは、図2Aに示すように、親ノードと子ノードとが1対nである場合だけでなく、図2Bおよび図2Cに示すように、子ノードが縦列に接続される場合もある。図2Bおよび図2Cに示すような縦列の接続となっている場合、親ノードから指示を受けた子ノードは、その指示が、自身のノードに対する無線リンクの追加/削除の指示ではない場合、その指示をそのまま配下の子ノードに伝達(スルー)する。   The rainfall attenuation amount prediction unit 7 predicts the rain attenuation amount in each radio link based on the acquired information. The topology management unit 9 obtains the prediction information indicating the rainfall attenuation amount from the rain attenuation amount prediction unit 7, and uses the existing radio link to instruct the child node that changes the network topology based on the prediction information. To do. This instruction includes information indicating which radio link is added in the target child node, information indicating the addition timing, and information indicating the radio frequency of the link to be added. Here, in the topology, not only when the parent node and the child node are 1 to n as shown in FIG. 2A, but also when the child node is connected in a column as shown in FIGS. 2B and 2C. is there. 2B and 2C, when a child node that has received an instruction from the parent node is not an instruction to add / delete a radio link to its own node, The instruction is transmitted (through) as it is to the subordinate child nodes.

なお、降雨減衰量予測部7は、子ノード5から通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、子ノード5の無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測しても良い。そして、トポロジー管理部9は、この予測の結果、子ノード5の無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なっても良い。   The rain attenuation amount prediction unit 7 deteriorates the communication quality of the radio link of the child node 5 based on the communication quality of the radio link notified from the child node 5, the traffic volume, or the interference amount from other radio links. It may be predicted whether or not. Then, when it is predicted that the communication quality of the radio link of the child node 5 is deteriorated as a result of the prediction, the topology management unit 9 adds a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality. In addition, an instruction to delete the radio link predicted to deteriorate the communication quality may be given.

また、トポロジー管理部9は、無線リンク状態管理部13−1から取得した無線リンクの品質情報を取得し、追加または削除すべき無線リンクを選定し、選定結果を子ノード5の無線リンク追加/削除部11−2に出力する。無線リンク状態管理部13−1は、子ノード5から無線リンク品質情報を取得し、トポロジー管理部9に出力する。   Further, the topology management unit 9 acquires the radio link quality information acquired from the radio link state management unit 13-1, selects a radio link to be added or deleted, and displays the selection result as the radio link addition / removal of the child node 5. The data is output to the deletion unit 11-2. The radio link state management unit 13-1 acquires the radio link quality information from the child node 5 and outputs it to the topology management unit 9.

子ノード5において、無線リンク追加/削除部11−2は、親ノード3から指示された無線リンクの追加または削除を実行する。無線リンク状態管理部13−2は、自装置が使用している無線リンクの状態を管理し、周期的に親ノード3に通知する。   In the child node 5, the radio link addition / deletion unit 11-2 executes addition or deletion of the radio link designated by the parent node 3. The wireless link state management unit 13-2 manages the state of the wireless link used by the own device and periodically notifies the parent node 3 of the state.

すなわち、各子ノード5では、親ノード3から通知された情報に基づいて、無線リンクの追加を実施し、追加が完了した場合には、その旨を、既存無線リンクを使って終点ノードに通知する。親ノード3は、全ての無線リンクの追加完了通知を受信したら、既存無線リンクのうち、新たな無線リンクを追加することによって不要となる無線リンクを削除するように該当する子ノードに指示を行なう。無線リンクの削除通知を受けた子ノード5は、当該無線リンクを削除した後、新たに確立した無線リンクを含む新規ルートで、親ノード3に無線リンクの削除完了を通知する。   That is, each child node 5 adds a radio link based on the information notified from the parent node 3, and when the addition is completed, notifies the end node using the existing radio link. To do. When the parent node 3 receives the notification of completion of addition of all the radio links, the parent node 3 instructs the corresponding child node to delete the unnecessary radio link by adding a new radio link among the existing radio links. . The child node 5 that has received the wireless link deletion notification, after deleting the wireless link, notifies the parent node 3 of the completion of the wireless link deletion through a new route including the newly established wireless link.

次に、図2Aから図2Cでは、複数の子ノード(1〜5)が1つの親ノード(0)に接続している様子を示している。子ノード(1〜5)は、例えば、無線基地局が配置されているローカルサイトに設置され、子ノード(1〜5)と親ノード(0)間の無線リンクは、無線基地局と接続されるネットワーク側のノードを接続するためのバックホール回線を示す。   Next, FIGS. 2A to 2C show a state in which a plurality of child nodes (1 to 5) are connected to one parent node (0). The child nodes (1 to 5) are installed, for example, in a local site where the radio base station is arranged, and the radio link between the child node (1 to 5) and the parent node (0) is connected to the radio base station. A backhaul line for connecting nodes on the network side.

晴天時など、無線リンクの通信品質が良好である場合は、図2Aに示すように、遅延量が最小となるように、ノード間距離が大きくなるネットワークトポロジーを構成する。すなわち、図2Aは通常時の状態を示している。一方、図2Bおよび図2Cに示すように、いずれかの無線リンクにおいて、雷雨等の影響を受けて降雨減衰量が大きくなる場合は、その無線リンクを迂回しつつ、親ノードにデータを転送するために、ノード間距離が小さい無線リンクを選択して、新たなネットワークトポロジーを再構成する。例えば、通常時の図2Aの状態から図2Bの状態に変化したとする。この場合において、親ノード(0)と子ノード(3)との間の無線リンク、および親ノード(0)と子ノード(4)間の無線リンクを削除すると共に、子ノード(2)と子ノード(3)との間の無線リンクと、子ノード(3)と子ノード(4)との間の無線リンクを追加する。図2Bは、新たな無線リンクの追加が完了し、不要な無線リンクの削除が完了した後のネットワークトポロジーを示す。   When the communication quality of the wireless link is good, such as when the weather is clear, a network topology in which the inter-node distance is increased so as to minimize the delay amount is configured as shown in FIG. 2A. That is, FIG. 2A shows a normal state. On the other hand, as shown in FIG. 2B and FIG. 2C, when the rain attenuation amount is increased due to thunderstorms or the like in any of the wireless links, the data is transferred to the parent node while bypassing the wireless link. Therefore, a new network topology is reconfigured by selecting a radio link having a small inter-node distance. For example, it is assumed that the normal state of FIG. 2A changes to the state of FIG. 2B. In this case, the radio link between the parent node (0) and the child node (3) and the radio link between the parent node (0) and the child node (4) are deleted, and the child node (2) and the child node are deleted. A radio link between the node (3) and a radio link between the child node (3) and the child node (4) are added. FIG. 2B shows the network topology after addition of a new radio link is completed and deletion of unnecessary radio links is completed.

また、例えば、通常時の図2Aの状態から図2Cの状態に変化したとする。この場合において、親ノード(0)と子ノード(2)との間の無線リンクにおいて、雷雨等の影響を受けて降雨減衰量が大きくなる場合は、ネットワークトポロジーを再構成する。すなわち、親ノード(0)と子ノード(1)との間の無線リンク、親ノード(0)と子ノード(2)との間の無線リンク、親ノード(0)と子ノード(3)との間の無線リンク、および親ノード(0)と子ノード(4)との間の無線リンクを削除すると共に、子ノード(1)と子ノード(2)との間の無線リンク、子ノード(2)と子ノード(3)との間の無線リンク、子ノード(2)と子ノード(4)との間の無線リンク、および子ノード(4)と子ノード(5)との間の無線リンクを追加する。図2Cは、新たな無線リンクの追加が完了し、不要な無線リンクの削除が完了した後のネットワークトポロジーを示す。このように、降雨量や降雨のエリアによって、図2Bや図2Cに示すネットワークトポロジー構成となる場合もある。   Further, for example, assume that the state in FIG. 2A at the normal time changes to the state in FIG. 2C. In this case, the network topology is reconfigured when the amount of rain attenuation increases in the radio link between the parent node (0) and the child node (2) due to the influence of thunderstorms or the like. That is, the radio link between the parent node (0) and the child node (1), the radio link between the parent node (0) and the child node (2), the parent node (0) and the child node (3) And the wireless link between the parent node (0) and the child node (4), and the wireless link between the child node (1) and the child node (2), the child node ( 2) a radio link between the child node (3), a radio link between the child node (2) and the child node (4), and a radio between the child node (4) and the child node (5) Add a link. FIG. 2C shows the network topology after the addition of a new radio link is completed and the deletion of unnecessary radio links is completed. As described above, the network topology configuration shown in FIGS. 2B and 2C may be obtained depending on the amount of rainfall and the area of rainfall.

一方、親ノード(0)は、降雨減衰量の予測結果に従って、降雨減衰による無線品質劣化のために確立した無線リンクにおいて、降雨減衰量が一定期間、予め指定した閾値を下回る場合には、変更前のネットワークトポロジー構成に戻す。遅延量を最小化するためである。親ノード(0)は、子ノード(1〜5)に、無線リンク追加のための指示と、必要な情報を通知する。当該指示には、対象となる子ノードにおいて、どの無線リンクを追加するかという情報と、その追加タイミングを示す情報と、追加するリンクの無線周波数を示す情報が含まれる。各子ノード(1〜5)では、通知された情報に基づいて、無線リンクの追加を実施し、追加が完了した場合には、その旨を、既存無線リンクを使って終点ノードに通知する。このように、晴天時には、図2Aにネットワークトポロジーを戻すことにより、遅延量が最小となる無線ネットワークを確立することができる。   On the other hand, the parent node (0) changes in accordance with the prediction result of the rain attenuation when the rain attenuation falls below a predetermined threshold value for a certain period in the radio link established for the radio quality degradation due to rain attenuation. Revert to the previous network topology configuration. This is to minimize the amount of delay. The parent node (0) notifies the child nodes (1 to 5) of an instruction for adding a radio link and necessary information. This instruction includes information indicating which radio link is added in the target child node, information indicating the addition timing, and information indicating the radio frequency of the link to be added. Each child node (1 to 5) adds a radio link based on the notified information. When the addition is completed, the child node (1-5) notifies the end node using the existing radio link. As described above, when the weather is fine, a wireless network with a minimum delay can be established by returning the network topology to FIG. 2A.

以上説明したように、本実施形態によれば、降雨減衰量に応じた降雨マージンを確保できるように、ノード間距離の短い無線リンクを追加し、当該無線リンクを含むイングレスノードからイグレスノードまでの新たなパスを構築するようにトポロジーを再構成することによって、降雨時でも高い伝送レートを確保することができると共に、稼働率を向上させることができる。また、晴天時には、リンク間距離が長くなるように無線リンクを追加することによって、ネットワークトポロジー構成を再構築し、遅延量の少ないリンクを構成することができる。   As described above, according to the present embodiment, a radio link with a short inter-node distance is added so that a rain margin according to the rain attenuation amount can be ensured, and from the ingress node including the radio link to the egress node. By reconfiguring the topology so as to construct a new path, it is possible to ensure a high transmission rate even during rain and improve the operating rate. In addition, in fine weather, by adding a wireless link so that the distance between links becomes long, the network topology configuration can be reconstructed and a link with a small amount of delay can be configured.

1 外部データベース
3 親ノード
5 子ノード
7 降雨減衰量予測部
9 トポロジー管理部
11−2 無線リンク追加/削除部
13−1 無線リンク状態管理部
13−2 無線リンク状態管理部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 External database 3 Parent node 5 Child node 7 Rain attenuation prediction part 9 Topology management part 11-2 Radio link addition / deletion part 13-1 Radio link state management part 13-2 Radio link state management part

Claims (10)

降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、
各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、
前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする無線ネットワークシステム。
A wireless network system including a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and reconfigures a network topology according to a prediction of communication quality deterioration,
It is predicted whether the communication quality of any radio link will deteriorate due to the occurrence of a factor that affects the communication quality of each radio link. As a result of the prediction, it is predicted that the communication quality of any radio link will deteriorate. A radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality, and a parent node that instructs to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality;
A radio network system comprising: a plurality of child nodes that add or delete radio links in accordance with instructions from the parent node.
前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記親ノードは、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項1記載の無線ネットワークシステム。   The factor affecting the communication quality is rain attenuation, and the parent node obtains rainfall information, predicts the rain attenuation amount of each radio link, and adds or adds a radio link according to the prediction result of the rain attenuation amount. 2. The wireless network system according to claim 1, wherein deletion is performed. 前記各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、
前記親ノードは、前記各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする請求項1記載の無線ネットワークシステム。
Each of the child nodes detects the communication quality of the radio link, the traffic amount or the interference amount from other radio links, and the detected communication quality of the radio link, the traffic amount or the interference amount from other radio links is detected by the parent node. Notify the node,
The parent node determines whether or not the communication quality of the radio link of each child node is deteriorated based on the communication quality, traffic volume, or interference amount from other radio links notified from each child node. Predicting and, as a result of the prediction, if it is predicted that the communication quality of the radio link of each child node is degraded, a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to degrade the communication quality is added, and the communication The radio network system according to claim 1, wherein an instruction to delete a radio link predicted to deteriorate in quality is issued.
前記親ノードは、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線ネットワークシステム。   4. The parent node adds or deletes a radio link so that a transmission path including the added radio link maintains a desired transmission rate. Wireless network system. 前記親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の無線ネットワークシステム。   The radio network system according to any one of claims 1 to 3, wherein the parent node adds or deletes a radio link so that the number of hops of a transmission path is minimized. 降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機であって、
各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測する予測部と、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうトポロジー管理部と、を備えることを特徴とする無線機。
A wireless device comprising a plurality of nodes that perform wireless communication using a frequency band in which communication quality deteriorates due to rain, and functions as a parent node of a wireless network system that reconfigures a network topology in accordance with a prediction of communication quality deterioration. ,
A prediction unit that predicts whether or not the communication quality of any radio link deteriorates due to the occurrence of a factor that affects the communication quality of each radio link, and the communication quality of any radio link deteriorates as a result of the prediction Then, when predicted, a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is added, and an instruction to delete the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality is issued to the child node. And a topology management unit.
前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、
前記予測部は、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、
前記トポロジー管理部は、前記降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項6記載の無線機。
The factor affecting the communication quality is rain attenuation,
The prediction unit obtains rainfall information, predicts the rain attenuation amount of each radio link,
The radio apparatus according to claim 6, wherein the topology management unit adds or deletes a radio link according to the prediction result of the rainfall attenuation amount.
前記予測部は、前記無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、
前記トポロジー管理部は、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする請求項6記載の無線機。
The prediction unit is configured to determine the communication quality of the radio link of each child node based on the communication quality of the radio link notified from each child node constituting the radio network system, the amount of traffic, or the amount of interference from other radio links. Predict whether or not
If it is predicted that the communication quality of the radio link of each child node is degraded as a result of the prediction, the topology management unit adds a radio link that does not pass through the radio link that is predicted to deteriorate the communication quality. The radio device according to claim 6, wherein an instruction to delete the radio link predicted to deteriorate the communication quality is issued.
前記トポロジー管理部は、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載の無線機。   9. The topology management unit adds or deletes a radio link so that a transmission path including the added radio link maintains a desired transmission rate. The listed radio. 前記トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載の無線機。

The wireless device according to any one of claims 6 to 8, wherein the topology management unit adds or deletes a wireless link so that the number of hops of a transmission path is minimized.

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