JP2015070573A - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の無線通信装置は、第2の無線通信装置から第3の無線通信装置へ第1のパケットを送信したときの送信パケット数を保持し、送信パケット数に基づいて、単位時間当たりの無線回線使用量を求め、無線回線使用量に基づいて、無線輻輳状態を求め、無線輻輳状態を保持すると共に、該無線輻輳状態を第2の無線通信装置及び第3の無線通信装置に供給し、第2の無線通信装置及び第3の無線通信装置のそれぞれは、第1の無線通信装置から供給された無線輻輳状態を保持し、第1の無線通信装置、第2の無線通信装置、及び第3の無線通信装置のそれぞれは、無線輻輳状態に基づいて、第1のパケットの後に第2のパケットを送信するか否かを制御するものである。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における無線通信システム1の全体構成の一例を示す図である。図1に示すように、無線通信システム1は、無線センサ11と、ゲートウェイ装置31と、センサ情報管理サーバ33と、認証サーバ35とを備えている。ゲートウェイ装置31、センサ情報管理サーバ33、及び認証サーバ35は、例えば、有線LAN65を介して接続されている。
無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中設定閾値を超えたか否かを判定する。無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中設定閾値を超えた場合、第1状態から第2状態に遷移する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中設定閾値を超えた場合、無線輻輳状態が、通常という状態からレベル中という状態に遷移する。一方、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中設定閾値を超えない場合、第1状態を維持する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中設定閾値を超えない場合、通常という状態を維持する。
無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高設定閾値を超えたか否かを判定する。無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高設定閾値を超えた場合、第2状態から第3状態に遷移する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高設定閾値を超えた場合、無線輻輳状態が、レベル中という状態からレベル高という状態に遷移する。一方、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高設定閾値を超えない場合、第2状態を維持する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高設定閾値を超えない場合、レベル中という状態を維持する。
無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高解除閾値を下回ったか否かを判定する。無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高解除閾値を下回った場合、第3状態から第2状態に遷移する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高解除閾値を下回った場合、無線輻輳状態が、レベル高という状態からレベル中という状態に遷移する。一方、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高解除閾値を下回らない場合、第3状態を維持する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル高解除閾値を下回らない場合、レベル高という状態を維持する。
無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回ったか否かを判定する。無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回った場合、第2状態から第1状態へ遷移する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回った場合、無線輻輳状態が、レベル中という状態から通常という状態に遷移する。一方、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回らない場合、第2状態を維持する。つまり、無線センサ11は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回らない場合、レベル中という状態を維持する。
無線センサ11は、上記と同様の処理を繰り返し実行する。
無線センサ11は、通信状況に基づいて1パケットの送信時間を求める。具体的には、それぞれの無線センサ11は、無線通信を行う過程で情報格納部84に蓄積されたパケット送受信情報132から無線媒体61の輻輳状態を判断するように設定されている。また、無線センサ11は、パケットの送信総和時間を無線回線使用量として用いることで、無線媒体61の輻輳状態を判断する。
無線センサ11は、送信パケット数を求める。例えば、無線センサ11が、単位時間当たりの送信パケット数として1000パケットを取得したと想定したとする。この場合、無線センサ11は、送信パケット数を求めた結果、1000パケットの送信パケット数を求めたこととなる。
無線センサ11は、パケットの送信総和時間を求める。無線センサ11は、例えば、250kbpsのデータレートで通信する場合には、1パケットの送信時間は、127byte(1016bit)/250000(250kbps)=0.004064s(4.064ms)となる。よって、上記で説明したように、例えば、単位時間当たり1000パケットのパケット送信数であれば、1000パケットの送信総和時間は、(127byte(1016bit)×1000)/250000(250kbps)=4.064s(4064ms)となる。なお、最大で250kbpsとなるようなデータレートは、通信を実施する地域等によって相違する。
(ステップS51)
子無線センサ53_2は、判断テーブル133を用いることにより、非優先パケット151の送信可否及び送信遅延時間を判断する。具体的には、子無線センサ53_2は、非優先パケット151を送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中という状態以上である装置が存在するか否かをパケットの優先度を考慮して判断する。この場合の経路は、無線中継センサ51_1及び親無線センサ41が対応するが、子無線センサ53_2は、このような経路を、予め入手している無線ネットワークトポロジ情報131に基づいて判断する。
(ステップS52)
子無線センサ53_2は、判断テーブル133を用いることにより、非優先パケット153の送信可否及び送信遅延時間を判断する。具体的には、子無線センサ53_2は、非優先パケット153を送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中という状態以上である装置が存在するか否かをパケットの優先度を考慮して判断する。この場合の経路は、無線中継センサ51_1が対応するが、子無線センサ53_2は、このような経路を、予め入手している無線ネットワークトポロジ情報131に基づいて判断する。
(ステップS56)
子無線センサ53_1は、無線中継センサ51_1に新規接続155の要求を送信する。無線中継センサ51_1は、判断テーブル133を用いることにより、新規接続155の要求に対し、受信の許可及び受信の拒否の何れか一方を判断する。具体的には、無線中継センサ51_1は、新規接続155の要求が送信される経路上に無線輻輳状態がレベル中という状態以上である装置が存在するか否かを考慮して判断する。この場合の経路は、無線中継センサ51_1及び親無線センサ41が対応するが、子無線センサ53_1は、このような経路を、予め入手している無線ネットワークトポロジ情報131に基づいて判断する。
(ステップS59)
第4事例は、無線輻輳状態がレベル中という状態から解除される動作である。具体的には、無線中継センサ51_1は、情報格納部84_2から各種必要な情報を取得し、単位時間当たりの無線回線使用量を求め、自機の無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回ったと判断した場合、無線輻輳状態が通常という状態に遷移する。
子無線センサ53は、パケットの送信を準備するか否かを判定する。子無線センサ53は、パケットの送信を準備する場合、ステップS82に進む。一方、子無線センサ53は、パケットの送信を準備しない場合、ステップS81に戻る。
子無線センサ53は、無線ネットワークトポロジ情報131を取得する。
子無線センサ53は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在するか否かを判定する。子無線センサ53は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在する場合、ステップS91に進む。一方、子無線センサ53は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在しない場合、ステップS84に進む。
子無線センサ53は、輻輳フラグを0に設定する。
子無線センサ53は、送信するパケットが非優先であるか否かを判定する。子無線センサ53は、送信するパケットが非優先である場合、ステップS86に進む。一方、子無線センサ53は、送信するパケットが非優先でない場合、ステップS87に進む。
子無線センサ53は、非優先フラグを1に設定する。
子無線センサ53は、非優先フラグが1であるか否かを判定する。子無線センサ53は、非優先フラグが1である場合、ステップS88に進む。一方、子無線センサ53は、非優先フラグが1でない場合、ステップS96に進む。
子無線センサ53は、パケットが送信可能であって送信遅延大であると判断する。
子無線センサ53は、パケットを送信する。具体的には、子無線センサ53は、パケットを送信遅延大で送信する。
子無線センサ53は、送信したパケット数を単位時間ごとに記憶し、ステップS81に戻る。
子無線センサ53は、輻輳フラグを1に設定する。
子無線センサ53は、送信するパケットが非優先であるか否かを判定する。子無線センサ53は、送信するパケットが非優先である場合、ステップS93に進む。一方、子無線センサ53は、送信するパケットが非優先でない場合、ステップS94に進む。
子無線センサ53は、非優先フラグを1に設定する。
子無線センサ53は、非優先フラグが1であるか否かを判定する。子無線センサ53は、非優先フラグが1である場合、ステップS95に進む。一方、子無線センサ53は、非優先フラグが1でない場合、ステップS97に進む。
子無線センサ53は、送信するパケットを廃棄する。つまり、子無線センサ53は、優先度が非優先であるパケットを送信しない。これにより、子無線センサ53は、トラヒックの混雑の解消を試みる。
子無線センサ53は、輻輳フラグが0であって非優先フラグが0である場合に対応する処理を実行し、ステップS81に戻る。例えば、子無線センサ53は、判断テーブル133を用いることにより、無線輻輳状態が通常という状態であって、非優先でない場合の処理のうち、該当する動作を決定する。
子無線センサ53は、輻輳フラグが1であって非優先フラグが0である場合に対応する処理を実行し、ステップS81に戻る。例えば、子無線センサ53は、判断テーブル133を用いることにより、無線輻輳状態がレベル中以上の状態であって、非優先でない場合の処理のうち、該当する動作を決定する。
無線中継センサ51は、パケットを受信したか否かを判定する。無線中継センサ51は、パケットを受信した場合、ステップS102に進む。一方、無線中継センサ51は、パケットを受信しない場合、ステップS101に戻る。
無線中継センサ51は、受信したパケット数を単位時間ごとに記憶する。
無線中継センサ51は、無線回線使用量演算処理を実行する。
無線中継センサ51は、無線輻輳状態遷移処理を実行する。
無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移したか否かを判定する。無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移した場合、ステップS106に進む。一方、無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移しない場合、処理を終了する。
無線中継センサ51は、現在の無線輻輳状態をマルチキャストパケットにて送信する。
無線中継センサ51は、自機の現在の無線輻輳状態を記憶し、処理を終了する。
子無線センサ53は、新規接続155の要求を送信する。
子無線センサ53は、接続拒否157が返却されたか否かを判定する。子無線センサ53は、接続拒否157が返却された場合、ステップS126に進む。一方、子無線センサ53は、接続拒否157が返却されない場合、ステップS123に進む。
子無線センサ53は、予め設定された時間が経過したか否かを判定する。子無線センサ53は、予め設定された時間が経過した場合、ステップS124に進む。一方、子無線センサ53は、予め設定された時間が経過しない場合、ステップS123に戻る。
子無線センサ53は、予め設定された回数の新規接続155の要求を再送したか否かを判定する。子無線センサ53は、予め設定された回数の新規接続155の要求を再送した場合、ステップS126に進む。一方、子無線センサ53は、予め設定された回数の新規接続155の要求を再送していない場合、ステップS125に進む。
子無線センサ53は、新規接続155の要求の送信先に新規接続155の要求を再送すし、ステップS123に戻る。
子無線センサ53は、別の無線中継センサ51又は親無線センサ41に接続を試み、処理を終了する。
無線中継センサ51は、新規接続155の要求を受信したか否かを判定する。無線中継センサ51は、新規接続155の要求を受信した場合、ステップS142に進む。一方、無線中継センサ51は、新規接続155の要求を受信しない場合、ステップS141に戻る。
無線中継センサ51は、無線ネットワークトポロジ情報131を取得する。
無線中継センサ51は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在するか否かを判定する。無線中継センサ51は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在する場合、ステップS144に進む。一方、無線中継センサ51は、パケットを送信する経路上に無線輻輳状態がレベル中以上の装置が存在しない場合、ステップS146に進む。
無線中継センサ51は、輻輳フラグを1に設定する。
無線中継センサ51は、接続拒否157を返却し、処理を終了する。
無線中継センサ51は、輻輳フラグを0に設定する。
無線中継センサ51は、接続処理を実行し、処理を終了する。
無線中継センサ51は、予め設定された周期が到来したか否かを判定する。無線中継センサ51は、予め設定された周期が到来した場合、ステップS162に進む。一方、無線中継センサ51は、予め設定された周期が到来しない場合、ステップS161に戻る。
無線中継センサ51は、無線回線使用量演算処理を実行する。
無線中継センサ51は、無線輻輳状態遷移処理を実行する。
無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移したか否かを判定する。無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移した場合、ステップS165に進む。一方、無線中継センサ51は、無線輻輳状態が遷移しない場合、処理を終了する。
無線中継センサ51は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回ったか否かを判定する。無線中継センサ51は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回った場合、ステップS166に進む。一方、無線中継センサ51は、無線回線使用量がレベル中解除閾値を下回らなかった場合、ステップS167に進む。
無線中継センサ51は、輻輳フラグを0に設定する。
無線中継センサ51は、輻輳フラグを参照して現在の無線輻輳状態をマルチキャストパケットにて送信する。例えば、無線中継センサ51は、輻輳フラグが0である場合、無線輻輳状態が通常という状態であることが設定された無線輻輳状態通知メッセージをマルチキャストパケットにて送信する。一方、無線中継センサ51は、輻輳フラグが1である場合、ステップS163の処理結果に応じて、無線輻輳状態がレベル中という状態又は無線輻輳状態がレベル高という状態が設定された無線輻輳状態通知メッセージをマルチキャストパケットにて送信する。
無線中継センサ51は、自機の現在の無線輻輳状態を記憶し、処理を終了する。
Claims (6)
- 第1の無線通信装置と、
前記第1の無線通信装置の下位側となる第2の無線通信装置と、
前記第1の無線通信装置の上位側となる第3の無線通信装置と、
を備え、
前記第1の無線通信装置が、前記第2の無線通信装置と、前記第3の無線通信装置とを中継する無線通信システムであって、
前記第1の無線通信装置は、
前記第2の無線通信装置から前記第3の無線通信装置へ第1のパケットを送信したときの送信パケット数を保持し、
前記送信パケット数に基づいて、単位時間当たりの無線回線使用量を求め、
前記無線回線使用量に基づいて、無線輻輳状態を求め、
前記無線輻輳状態を保持すると共に、該無線輻輳状態を前記第2の無線通信装置及び前記第3の無線通信装置に供給し、
前記第2の無線通信装置及び前記第3の無線通信装置のそれぞれは、
前記第1の無線通信装置から供給された前記無線輻輳状態を保持し、
前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置のそれぞれは、
前記無線輻輳状態に基づいて、前記第1のパケットの後に第2のパケットを送信するか否かを制御する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置のそれぞれは、
前記第2のパケットに送信順位の優先度を設定し、
前記送信順位の優先度と、前記無線輻輳状態と、の組み合わせに基づいて、前記第2のパケットを送信するか否かを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記第1の無線通信装置は、
前記第1のパケットの1パケット当たりの送信時間を求め、
前記無線回線使用量として、前記送信時間と、前記送信パケット数と、に基づいて、前記第1のパケットの送信総和時間を求める
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 前記第1の無線通信装置、前記第2の無線通信装置、及び前記第3の無線通信装置のそれぞれは、
前記送信順位の優先度として、少なくとも、優先及び非優先の何れか一方を設定し、
前記無線輻輳状態として、少なくとも、通常及び非通常の何れか一方を設定し、
前記優先及び前記非優先の何れか一方と、前記通常及び前記非通常の何れか一方と、の組み合わせに基づいて、前記第2のパケットを送信するか否かを制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信システム。 - 前記第1の無線通信装置は、
新規接続の要求を受信した場合、
前記無線輻輳状態が前記通常であれば、前記新規接続の要求の接続処理を実行し、
前記無線輻輳状態が前記非通常であれば、前記新規接続の要求の接続拒否を実行する
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 第1の無線通信装置と、
前記第1の無線通信装置の下位側となる第2の無線通信装置と、
前記第1の無線通信装置の上位側となる第3の無線通信装置と、
を備え、
前記第1の無線通信装置が、前記第2の無線通信装置と、前記第3の無線通信装置とを中継するシステムの無線通信方法であって、
前記第2の無線通信装置から前記第3の無線通信装置へ第1のパケットを送信したときの送信パケット数を保持し、
前記送信パケット数に基づいて、単位時間当たりの無線回線使用量を求め、
前記無線回線使用量に基づいて、無線輻輳状態を求め、
前記無線輻輳状態を保持すると共に、該無線輻輳状態を前記第2の無線通信装置及び前記第3の無線通信装置に供給し、
前記第1の無線通信装置から供給された前記無線輻輳状態を保持し、
前記無線輻輳状態に基づいて、前記第1のパケットの後に第2のパケットを送信するか否かを制御する
ことを特徴とする無線通信方法。
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