JP2017063239A - Multi-hop radio device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線マルチホップ転送のフロー内における中継端末のバックオフ時間の制御を行うマルチホップ無線装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-hop wireless apparatus that controls a back-off time of a relay terminal in a wireless multi-hop transfer flow.
無線マルチホップ転送に関する従来技術として、例えば非特許文献１に示す方法があった。非特許文献１における無線パケット通信は、無線ＬＡＮを初めとする様々なシステムで採用されている通信形態であり、無線ＬＡＮの規格については、ＩＥＥＥ８０２．１１委員会で標準化が進められている。通信モードの一つにインフラストラクチャモードがあり、ＡＰ（アクセスポイント）に無線端末が無線接続して形成される無線ネットワークを構成している。この非特許文献１に示される方法は、ＡＰ（アクセスポイント）と端末間での通信制御に関する方法である。
As a conventional technique related to wireless multi-hop transfer, for example, there is a method shown in Non-Patent
また、これ以外の従来技術として、例えば非特許文献２に示す方法があった。この非特許文献２に示される方法は、音声や映像のようなリアルタイムトラヒックを高い品質で伝送するために、優先制御を導入している。この優先制御では、ＡＰ（アクセスポイント）に入力されたトラヒックを音声、映像、非リアルタイムトラヒックといったカテゴリに分け、それらに対応するキューに格納する。それぞれのキューには優先順位が設定されており、音声や映像のトラヒックが優先的に送信されるように送信制御が行われる方法である。
As another conventional technique, for example, there is a method shown in
さらに、無線マルチホップ転送を行う従来装置として、例えば特許文献１に示す装置があった。この特許文献１には、映像、音声等のリアルトラヒックが要求されるフローをマルチホップ転送する際に、他のマルチホップ転送のフローよりもキャリアセンスを優先して行う無線基地局及びマルチホップ制御方法が示されている。
Furthermore, as a conventional apparatus that performs wireless multi-hop transfer, for example, there is an apparatus disclosed in
しかしながら、非特許文献１に示された方法では、データフレームのマルチホップ転送のフロー内における転送手順（中継方法）については規定されていない。また、非特許文献２に示された方法は、データの種類に応じた優先制御に関する方法があるが、非特許文献１と同様に、ＡＰ（アクセスポイント）と端末間での通信制御に関する方法であり、データフレームのマルチホップ転送のフロー内における転送手順（中継方法）については規定されていない。
However, the method disclosed in Non-Patent
さらに、特許文献１に示された装置では、マルチホップ転送回数の多い特定のマルチホップ転送のフローを優先するために、他のマルチホップ転送のフローとはキャリアセンス時間を差別化して優先しており、そのために他のマルチホップ転送のフローの転送効率が低下するという課題があった。また、マルチホップ転送のフロー内における転送手順（中継方法）については規定されていなかった。
Furthermore, in the apparatus disclosed in
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、マルチホップ転送のフロー内の転送効率を向上させることのできるマルチホップ無線装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a multi-hop wireless device capable of improving transfer efficiency in a multi-hop transfer flow.
この発明に係るマルチホップ無線装置は、チャネルの空き状態を判定し、チャネルが空き状態であった場合は所定のバックオフ時間待機した後にデータを送信すると共に、他の装置との間でデータのマルチホップ通信を行うマルチホップ無線装置であって、データの送信元から送信先までのマルチホップ転送の経路を示すルーティングテーブルを管理するルーティングテーブル管理部と、ルーティングテーブルで示すマルチホップ転送するデータのホップ数と、経路上の送信先側の装置とのデータの再送回数によりバックオフ時間の制御を行う送信制御部とを備えたものである。 The multi-hop wireless device according to the present invention determines whether or not a channel is available, and if the channel is idle, transmits data after waiting for a predetermined back-off time, and transmits data between other devices. A multi-hop wireless device that performs multi-hop communication, a routing table management unit that manages a routing table indicating a multi-hop transfer route from a data transmission source to a transmission destination, and a multi-hop transfer data indicated by the routing table A transmission control unit that controls the back-off time based on the number of hops and the number of retransmissions of data with a destination device on the route.
この発明のマルチホップ無線装置は、マルチホップ転送するデータのホップ数と送信先側の装置とのデータの再送回数によりバックオフ時間の制御を行うようにしたので、それぞれのマルチホップ転送のフロー内のデータ到達率を向上させることができる。 The multi-hop wireless device according to the present invention controls the back-off time based on the number of hops of data to be transferred in a multi-hop manner and the number of data retransmissions with the destination device. The data arrival rate can be improved.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるマルチホップ無線装置を示す構成図である。
マルチホップ無線装置は、図示のように、送受信処理部１００、送信バッファ部２００、パケット生成部２１０、ヘッダ除去部３００、データ処理部３１０、送信制御部４００、ルーティングテーブル管理部４１０、再送制御部４２０を備えている。送受信処理部１００は、変調部１１０、送信部１２０、アンテナ１３０、受信部１４０、復調部１５０、キャリア検出部１６０を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a multihop radio apparatus according to
As shown in the figure, the multihop radio apparatus includes a transmission /
送受信処理部１００には、アンテナ１３０を介して受信された無線信号が入力される。
受信部１４０は、入力した無線信号に対して周波数変換、フィルタリング、直交検波及びＡＤ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換を含む受信処理を施している。アンテナ１３０が送信状態以外の時には、受信部１４０には常に無線伝搬路上の無線信号が入力されて、無線信号の所定の周波数チャネルにおける受信信号の強度を表すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号がキャリア検出部１６０へ出力される。また、受信部１４０が無線信号を受信した場合には、受信処理されたベースバンド信号が復調部１５０へ出力される。
The radio signal received via the
The
キャリア検出部１６０は、受信部１４０から入力したＲＳＳＩ信号を用いて所定の周波数チャネルの状態を判定する。一定期間に渡ってＲＳＳＩ信号が予め定めた閾値以下の場合には周波数チャネルは空き状態と判定し、また、閾値以上の場合には周波数チャネルはビジー状態であると判定する。この判定結果は送信制御部４００へキャリアセンス結果として通知される。
The
復調部１５０は、受信部１４０で受信処理を施されたベースバンド信号に対して復調処理を行い、受信パケットとしてヘッダ除去部３００へ出力する。ヘッダ除去部３００では、受信パケットのヘッダに含まれる制御情報を解析し、宛先アドレスが自端末のアドレスと一致しない場合には受信パケットを破棄し、一致する場合にはヘッダを除去してデータフレームを抽出し、データ処理部３１０へ出力する。
データ処理部３１０では、ヘッダ除去部３００からのデータフレームに対して、通常のデータに関しては自端末に接続されるコンピュータ等の装置へ受信データとして出力する。
また、ハローパケットのようなネットワーク情報に関するデータに関しては、ルーティングテーブル管理部４１０へ出力する。さらに、送信データに対するＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号に関しては、再送制御部４２０へ出力する。
The
Further, data relating to network information such as a hello packet is output to the routing
ルーティングテーブル管理部４１０では、自端末と周辺端末との無線ネットワーク関係の情報を管理しており、例えば、直接送受信可能な端末や、マルチホップ転送されて送受信可能な端末とそのマルチホップ転送回数や、ハローパケットを受信した際のＲＳＳＩ情報等をルーティングテーブルで表している。なお、ルーティングテーブルの詳細については図２を用いて後述する。
The routing
送信バッファ部２００は、自端末に接続されるコンピュータ等の装置から送信データが入力されると、送信制御部４００に対してデータフレームの入力を通知し、データフレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、送信元（発生端末）、送信先（目的端末）のアドレス等）を送信制御部４００へ逐次出力する。
When transmission data is input from a device such as a computer connected to its own terminal, the
再送制御部４２０では、送信バッファ部２００からパケット生成部２１０へ出力された送信データに関する情報（データフレーム数、データサイズ、シーケンス番号、送信元（発生端末）、送信先（目的端末）のアドレス等）及び時刻と、データ処理部３１０からのＡＣＫ信号に関する情報（ＡＣＫ識別ヘッダ、送信元（発生端末）のアドレス等）及び時刻とから、送信データが受信されたかを判定し、結果を送信制御部４００へ通知する。
既定の時間内にＡＣＫ信号が届いた場合には、送信データは受信が成功したものとして、送信制御部４００へ通知する。一方、既定の時間内にＡＣＫ信号が届かない場合には、送信データは受信が失敗したものとして、送信制御部４００へ通知する。
In
If the ACK signal arrives within the predetermined time, the transmission data is notified to the
送信制御部４００は、送信バッファ部２００からのデータフレームに関する情報と、キャリア検出部１６０からのキャリアセンス結果に基づいて、送信制御処理を開始可能であるか判定する。送信バッファ部２００にデータフレームが入力されて、周波数チャネルが空き状態の場合には、送信制御処理を開始する。また、それ以外の場合には、送信制御処理を開始しない。
The
送信制御部４００における送信制御処理では、送信元（発生端末）から送信先（目的端末）へデータを送る際に、ルーティングテーブル管理部４１０のルーティングテーブルからマルチホップ転送回数、直接転送可能な隣接端末アドレスとＲＳＳＩ情報を取得し、バックオフのためのスロット数を割り当てる。バックオフ時間はこのスロット数とスロット時間（通常はシンボル時間）の掛け算で表される。このバックオフ時間は、マルチホップ転送回数が比較的多い送信元（発生端末）側の中継端末（送信元側の装置）ほど比較的大きな値を設定し、送信先（目的端末）側のマルチホップ転送回数が比較的少ない中継端末（送信先側の装置）ほど比較的小さな値を設定する。従って、送信先（目的端末）側の中継端末ほど、単位時間当たりのデータ転送量を大きく設定して優先する。
In the transmission control process in the
また、このバックオフ時間に直接転送可能な隣接端末のＲＳＳＩ情報を追加しても良い。
具体的には、ＲＳＳＩが比較的大きく電波伝搬状況が良い場合には比較的小さな値を設定し、ＲＳＳＩが比較的小さく電波伝搬状況が良くない場合には比較的大きな値を設定する。ＲＳＳＩが比較的小さな電波伝搬状況が良くない場合にはパケットの到達率が低下するのでこの区間の優先度を低下させ、トラヒックを軽減させて比較的強い負荷を掛けないよう配慮する。一方、ＲＳＳＩが比較的大きく電波伝搬状況が良い場合はパケットの到達率が向上することから、その区間の優先度を高くしてよりトラヒックを高くして比較的強い負荷をかけるようにする。このようにして、マルチホップ転送回数に基づくバックオフ時間とＲＳＳＩに基づくバックオフ時間を組み合わせてバックオフ時間を設定する。これにより、電波伝搬状況も考慮したよりきめ細かい設定を行うことができる。
Further, RSSI information of an adjacent terminal that can be directly transferred during the back-off time may be added.
Specifically, a relatively small value is set when the RSSI is relatively large and the radio wave propagation situation is good, and a relatively large value is set when the RSSI is relatively small and the radio wave propagation situation is not good. When the radio wave propagation situation with a relatively small RSSI is not good, the packet arrival rate is lowered. Therefore, the priority of this section is lowered, so that traffic is reduced and a relatively strong load is not applied. On the other hand, when the RSSI is relatively large and the radio wave propagation state is good, the packet arrival rate is improved. Therefore, the priority of the section is increased to increase the traffic and apply a relatively strong load. In this way, the back-off time is set by combining the back-off time based on the number of multi-hop transfers and the back-off time based on RSSI. As a result, finer settings can be made in consideration of radio wave propagation conditions.
また、再送制御部４２０からの送信データに対する受信失敗の場合には、送信データに対して同じシーケンス番号で再送を行う。受信失敗の回数が増えて、一定時間における再送回数が増えてきた場合には、バックオフのためにスロット数を増やしてバックオフ時間全体を増やす。また、受信失敗の回数が減って、一定時間における再送回数が減ってきた場合には、バックオフのためにスロット数を減らしてバックオフ時間全体を減らす。このようにして、再送状況からバックオフ時間全体の範囲を変化させることにより、トラヒック状況に応じた最大のスループットを得ることができるようになる。
In addition, in the case of reception failure with respect to the transmission data from the
送信制御部４００では、送信制御処理によって設定されたバックオフ時間がカウントダウンされて零となった時点で、送信バッファ部２００の先頭に蓄積されたデータフレームをパケット生成部２１０へ出力する。また、カウントダウンの途中で、キャリア検出部１６０からＲＳＳＩ情報が閾値以上となった場合には周波数チャネルはビジー状態であると判定し、カウントダウンをいったん停止する。その後、ＲＳＳＩ情報が閾値以下となった場合には周波数チャネルは空き状態と判定し、再びカウントダウンを開始する。
The
パケット生成部２１０は、送信バッファ部２００からのデータフレームに対して、送信制御部４００からルーティングテーブル管理部４１０のルーティングテーブルの情報を得て、送信先（目的端末）のアドレス、送信元（発生端末）アドレス、マルチホップ転送時には直接送受信可能な隣接端末のアドレス等の制御情報で構成されるヘッダ及び誤り検出符号を付加して無線パケットを生成する。生成された無線パケットは、変調部１１０で変調処理を施され、送信部１２０でＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換、周波数変換、フィルタリング及び電力増幅を含む送信処理が施され、アンテナ１３０から無線信号として送信される。
For the data frame from the
図２は本発明の実施の形態１によるマルチホップ無線装置のルーティングテーブルの説明図である。一例として、端末１から端末６までの６台の端末を直線状に配置して、マルチホップ転送する場合について説明する。また、各端末は隣の端末とのみ通信が可能であることとする。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the routing table of the multihop wireless device according to the first embodiment of the present invention. As an example, a case will be described in which six terminals from the
各端末のルーティングテーブルには、自端末を示すｏｒｉｇｉｎａｌ（ｏｒｇ）、隣接端末を示すｇａｔｅｗａｙ（ｇｗ）、送信元（発生端末）や送信先（目的端末）を示すｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ（ｄｓｔ）、その際のマルチホップ数を示すｈｏｐ、隣接端末からのハローパケット受信時のＲＳＳＩ情報（ｒｓｓｉ）が管理されている。また、データフレーム（図示省略）には、データの発生元である送信元（発生端末）を示すｓｏｕｒｃｅ、送信先（目的端末）を示すｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎの情報が収納されている。従って、送信元（発生端末）で発生したデータは、各端末が自己のルーティングテーブルにより、隣接端末を中継して送信先端末（目的端末）までマルチホップ転送される。 The routing table of each terminal includes an original (org) indicating its own terminal, a gateway (gw) indicating an adjacent terminal, a destination (dst) indicating a transmission source (generating terminal) and a transmission destination (target terminal), and a multipoint at that time A hop indicating the number of hops and RSSI information (rssi) when a hello packet is received from an adjacent terminal are managed. In addition, a data frame (not shown) stores information indicating a source (source terminal) that is a source of data and destination indicating a destination (target terminal). Therefore, the data generated at the transmission source (generation terminal) is multi-hop transferred by each terminal to the transmission destination terminal (target terminal) by relaying the adjacent terminal according to its own routing table.
具体的には、送信元端末１から送信先端末６へデータをマルチホップ転送する場合には、まず、端末１は自己のルーティングテーブルにより隣接端末２へデータを転送すれば、５ホップで送信先端末６へデータを届けることが出来る。次に、端末２は自己のルーティングテーブルにより隣接端末３へデータを転送すれば、４ホップで送信先端末６へデータを届けることが出来る。同じく、端末３は自己のルーティングテーブルにより隣接端末４へデータを転送すれば、３ホップで送信先端末６へデータを届けることが出来る。同様に、端末４は自己のルーティングテーブルにより隣接端末５へデータを転送すれば、２ホップで送信先端末６へデータを届けることが出来る。最後に、端末５は自己のルーティングテーブルにより送信先端末６が隣接端末であり１ホップでデータを届けることが出来る。このような一連の関係から、送信元端末１は送信先端末６へ中継端末を経由してマルチホップ転送によりデータを届けることが出来る。
Specifically, when data is transferred from the
図３は本発明の実施の形態１によるバックオフ時間の算出方法を示す説明図である。
バックオフ時間はホップ数を考慮した値とＲＳＳＩを考慮した値の合計として算出される。バックオフのスロット数の最大値：ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）ｍａｘは、従来技術の非特許文献１と同じく１０２３としても良い。また、周辺端末の台数に較べて十分余裕のある値を設定しても良い。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a backoff time calculation method according to
The back-off time is calculated as the sum of a value considering the number of hops and a value considering RSSI. The maximum value of the number of back-off slots: CW (Contention Window) max may be set to 1023 as in the
また、再送制御部４２０からの受信失敗の回数が増えて、一定時間における再送回数が増えてきた場合には、トラヒックが高い状態であると判断して低い状態にするために、バックオフのスロット数の最大値：ＣＷｍａｘ値を１０２３よりも大きな値とする。また、再送制御部４２０からの受信失敗の回数が減って、一定時間における再送回数が減ってきた場合には、トラヒックが低い状態であると判断して高い状態にするために、バックオフのスロット数の最大値：ＣＷｍａｘ値を１０２３よりも小さな値とする。
In addition, when the number of reception failures from the
まず、ホップ数を考慮したバックオフ時間を説明する。各中継端末は、送信元（発生端末）で発生したデータについて、自己のルーティングテーブルにより、送信元（発生端末）までのホップ数と送信先（目的端末）までのホップ数の情報を取得し、マルチホップ転送における全ホップ数を把握する。 First, the back-off time considering the number of hops will be described. Each relay terminal obtains information on the number of hops to the transmission source (generating terminal) and the number of hops to the transmission destination (target terminal) by using its own routing table for the data generated at the transmission source (generating terminal), Know the total number of hops in a multi-hop transfer.
例１の中継端末は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）ｍａｘに、０から｛（送信先（目的端末）までのホップ（ｈｏｐ）数）／（全ホップ（ｈｏｐ）数）｝を乗算した範囲からランダムな値を選択する。 The relay terminal of Example 1 is random from a range obtained by multiplying CW (Contention Window) max by 0 to {(the number of hops to the destination (target terminal)) / (the number of all hops)}. Select a value.
例２の中継端末は、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）ｍａｘに、｛（送信先（目的端末）までのホップ数−１｝／全ホップ数｝から｛送信先（目的端末）までのホップ数／全ホップ数｝を乗算した範囲からランダムな値を選択する。 The relay terminal of Example 2 sets CW (Contention Window) max to {(number of hops to destination (target terminal) -1} / number of all hops} to {number of hops to destination (target terminal) / all hops]. A random value is selected from the range multiplied by the number}.
そして、ＲＳＳＩを考慮したバックオッフのスロット数との重み付け具合から、任意の係数：Ｓで除算される。ホップ数によるバックオフ値のスロット数を優先する場合にはＳの値を小さくし、逆の場合にはＳの値を大きくする。 Then, it is divided by an arbitrary coefficient: S from the weighting degree with the number of back-off slots in consideration of RSSI. When priority is given to the number of slots of the back-off value based on the number of hops, the value of S is decreased, and in the opposite case, the value of S is increased.
次に、ＲＳＳＩを考慮したバックオフ時間を説明する。各中継端末は、自己のルーティングテーブルにより、隣接端末とのＲＳＳＩ情報を取得し、任意の係数：−ｋを乗算する。
ＲＳＳＩが比較的大きく電波伝搬状況が良い場合、例えばＲＳＳＩ＝−３０ｄＢｍの場合には３０ｋの値が設定され、ＲＳＳＩが比較的小さく電波伝搬状況が悪い場合、例えばＲＳＳＩ＝−９０ｄＢｍの場合には９０ｋの値が設定される。これにより、電波伝搬状況が良い場合にはバックオフ時間が比較的小さな値が選択されて優先度を高くする。
Next, the back-off time considering RSSI will be described. Each relay terminal acquires RSSI information with an adjacent terminal from its own routing table, and multiplies an arbitrary coefficient: -k.
When the RSSI is relatively large and the radio wave propagation state is good, for example, a value of 30k is set when the RSSI = −30 dBm, and when the RSSI is relatively small and the radio wave propagation state is bad, for example, when the RSSI = −90 dBm, the value is 90k. The value of is set. Thereby, when the radio wave propagation state is good, a value with a relatively small back-off time is selected to increase the priority.
そして、ホップ数を考慮したバックオッフのスロット数との重み付け具合から、任意の係数：ｋで乗算される。ＲＳＳＩによるバックオフ値のスロット数を優先する場合にはｋの値を大きくし、逆の場合にはｋの値を小さくする。 Then, it is multiplied by an arbitrary coefficient: k from the weighting degree with the number of back-off slots in consideration of the number of hops. The value of k is increased when priority is given to the number of slots of the back-off value by RSSI, and the value of k is decreased in the opposite case.
図４は本発明の実施の形態１によるマルチホップ無線装置のバックオフ時間の設定例を示す説明図である。図４では、図２と同じく、端末１から端末６までの６台の端末を直線状に配置して、マルチホップ転送する場合について説明し、各端末は隣の端末とのみ通信が可能であることとする。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of setting the back-off time of the multi-hop wireless apparatus according to
マルチホップ転送を行うフロー内において、中継端末はデータ転送中には、次に転送するデータを受け取ることが出来ない。従って、中継端末はデータ転送を早く完了させて、次のデータを到着させる必要がある。そこで、データの転送率を到着率よりも大きくすることが望ましい。ここで、転送率とは次の中継端末へデータを渡す割合であり、到着率とは前の中継端末からデータを受け取る割合である。すなわち、到着率は、前の中継端末から自身の中継端末へデータを渡す割合と同じで、前の中継端末の転送率に相当する。従って、転送率は自中継端末で決定し、到着率は前の中継端末によって決定されることになる。
なお、転送率も到着率も同一中継端末における事象として定義する。
In the flow for performing multi-hop transfer, the relay terminal cannot receive data to be transferred next during data transfer. Therefore, it is necessary for the relay terminal to complete the data transfer early and arrive at the next data. Therefore, it is desirable to make the data transfer rate larger than the arrival rate. Here, the transfer rate is a rate of passing data to the next relay terminal, and the arrival rate is a rate of receiving data from the previous relay terminal. That is, the arrival rate is the same as the rate at which data is transferred from the previous relay terminal to its own relay terminal, and corresponds to the transfer rate of the previous relay terminal. Therefore, the transfer rate is determined by the own relay terminal, and the arrival rate is determined by the previous relay terminal.
The transfer rate and arrival rate are defined as events at the same relay terminal.
１回のデータフレームで転送できるデータ量は固定なので、それに掛かるデータフレーム全体の時間を制御して転送率や到着率を変化させる。データフレームは、キャリアセンス、バックオフ、データ転送の時間で構成され、図１における送信制御部４００では、バックオフ時間を制御して転送率や到着率を変化させる。キャリアセンスの時間は固定時間が必要であり変化の対象としない。転送率を大きくするためにはバックオフ時間を小さくし、到着率を小さくするためにはバックオフ時間を大きくする。従って、送信元（発生端末）側の中継端末は比較的バックオフ時間を大きくし、送信先（目的端末）側の中継端末は比較的バックオフ時間を小さく設定する。
Since the amount of data that can be transferred in one data frame is fixed, the transfer rate and arrival rate are changed by controlling the time of the entire data frame. The data frame is composed of carrier sense, back-off, and data transfer times, and the
従来技術の非特許文献１による方法では、マルチホップ転送のフロー内の各中継端末は、０からＣＷｍａｘの中から選択されたランダムな値をバックオフ値としている。従って、中継端末では、転送率が到着率よりも大きい場合や小さい場合が同程度の確率で発生する。
転送率が到着率よりも小さい時には、到着を試みるデータが再送や破棄されるため、データ到着率が低下してしまう。
In the method according to
When the transfer rate is smaller than the arrival rate, data that attempts to arrive is retransmitted or discarded, so that the data arrival rate decreases.
例１では、マルチホップ転送のフロー内の中継端末は、送信元（発生端末）から送信先（目的端末）に向かうほどバックオフ値の上限値が下がり比較的小さな幅からランダムな値が選択される。従って、中継端末においては、転送率が到着率よりも大きくなる確率が従来技術の方法よりも比較的高くなる。よって、従来技術による方法よりもデータ到達率が向上する。 In Example 1, the relay terminal in the flow of multi-hop transfer has a lower back-off value as it goes from the transmission source (generating terminal) to the transmission destination (target terminal), and a random value is selected from a relatively small range. The Therefore, in the relay terminal, the probability that the transfer rate is higher than the arrival rate is relatively higher than that of the prior art method. Therefore, the data arrival rate is improved as compared with the conventional method.
例２では、マルチホップ転送のフロー内の中継端末は、送信元（発生端末）から送信先（目的端末）に向かうほどバックオフ値の上限値及び下限値が下がった選択幅からランダムな値が選択される。従って、中継端末においては、転送率が到着率よりも大きくなる確率が更に高くなる。よって、従来技術による方法よりもデータ到達率が向上する。 In Example 2, the relay terminal in the flow of multi-hop transfer has a random value from the selection range in which the upper limit value and the lower limit value of the back-off value are decreased from the transmission source (generation terminal) toward the transmission destination (target terminal). Selected. Therefore, in the relay terminal, the probability that the transfer rate is larger than the arrival rate is further increased. Therefore, the data arrival rate is improved as compared with the conventional method.
なお、例１及び例２は、トラヒックが高い場合に設定する方式としている。そのなかでも、比較的トラヒックが低い場合には例１の制御を、比較的トラヒックが高い場合には例２の制御が効果的である。ここで、トラヒックが低い場合とは、マルチホップ区間内で扱うデータ量が少ない場合で、各中継端末に負荷が無く、届いたデータを、謂わば、何時でも転送可能な状態を意味する。一方、トラヒックが高い場合とは、マルチホップ区間内で扱うデータ量が多い場合で、各中継端末の負荷が高く、謂わば、データを転送したくとも次の中継端末の転送が完了していないために、受け取る状態になっていない場合で、極端な場合としてはマルチホップ区間内でデータ転送が滞ってしまっているような状態を意味している。 Note that Example 1 and Example 2 are set to be set when traffic is high. Among them, the control of Example 1 is effective when the traffic is relatively low, and the control of Example 2 is effective when the traffic is relatively high. Here, the case where the traffic is low means that the amount of data handled in the multi-hop section is small, there is no load on each relay terminal, and so-called data can be transferred at any time. On the other hand, when the traffic is high, the amount of data handled in the multi-hop section is large, and the load on each relay terminal is high. In other words, the transfer of the next relay terminal is not completed even if data transfer is desired. Therefore, it means that the data transfer is delayed in the multi-hop section when it is not in the receiving state and as an extreme case.
以上説明したように、実施の形態１のマルチホップ無線装置によれば、チャネルの空き状態を判定し、チャネルが空き状態であった場合は所定のバックオフ時間待機した後にデータを送信すると共に、他の装置との間でデータのマルチホップ通信を行うマルチホップ無線装置であって、データの送信元から送信先までのマルチホップ転送の経路を示すルーティングテーブルを管理するルーティングテーブル管理部と、ルーティングテーブルで示すマルチホップ転送するデータのホップ数と、経路上の送信先側の装置とのデータの再送回数によりバックオフ時間の制御を行う送信制御部とを備えたので、マルチホップ転送の複数のフローに対して同じ転送手順（中継方法）を用い、それぞれのマルチホップ転送のフロー内のデータ到達率を向上させることができる。 As described above, according to the multihop radio apparatus of the first embodiment, the channel availability state is determined, and when the channel is idle, the data is transmitted after waiting for a predetermined backoff time, A multi-hop wireless device that performs multi-hop communication of data with other devices, a routing table management unit that manages a routing table indicating a multi-hop transfer route from a data transmission source to a transmission destination, and a routing Since it has a transmission control unit that controls the backoff time based on the number of data hops to be transferred in the table and the number of data retransmissions with the destination device on the route, Using the same transfer procedure (relay method) for flows, improving the data arrival rate in each multi-hop transfer flow It can be.
また、実施の形態１のマルチホップ無線装置によれば、送信制御部は、再送回数によりバックオフ時間を選択する範囲を決定し、かつ、ホップ数が少ないほどバックオフ時間の上限値を小さくする制御を行うようにしたので、それぞれのマルチホップ転送のフロー内のデータ到達率をトラヒック状況に応じて向上させることができる。
Further, according to the multi-hop radio apparatus of
また、実施の形態１のマルチホップ無線装置によれば、送信制御部は、ホップ数による制御値と、データの受信信号強度が大きいほどバックオフ時間の上限値を小さくする制御値とを含めた値を用いてバックオフ時間の選択を行うようにしたので、電波伝搬状況も考慮したよりきめ細かいバックオフ時間の設定を行うことができる。
In addition, according to the multihop radio apparatus of
また、実施の形態１のマルチホップ無線装置によれば、送信制御部は、再送回数が多いほどバックオフ時間を選択する範囲を大きく、再送回数が少ないほどバックオフ時間を選択する範囲を小さくする制御を行うようにしたので、再送回数も考慮したよりきめ細かいバックオフ時間の設定を行うことができる。
Also, according to the multi-hop radio apparatus of
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.
１００ 送受信処理部、１１０ 変調部、１２０ 送信部、１３０ アンテナ、１４０ 受信部、１５０ 復調部、１６０ キャリア検出部、２００ 送信バッファ部、２１０ パケット生成部、３００ ヘッダ除去部、３１０ データ処理部、４００ 送信制御部、４１０ ルーティングテーブル管理部、４２０ 再送制御部。 100 transmission / reception processing unit, 110 modulation unit, 120 transmission unit, 130 antenna, 140 reception unit, 150 demodulation unit, 160 carrier detection unit, 200 transmission buffer unit, 210 packet generation unit, 300 header removal unit, 310 data processing unit, 400 Transmission control unit, 410 Routing table management unit, 420 Retransmission control unit.
Claims (4)
前記データの送信元から送信先までのマルチホップ転送の経路を示すルーティングテーブルを管理するルーティングテーブル管理部と、
前記ルーティングテーブルで示す前記マルチホップ転送する前記データのホップ数と、前記経路上の送信先側の装置とのデータの再送回数により前記バックオフ時間の制御を行う送信制御部とを備えたマルチホップ無線装置。 Multi-hop wireless that determines the availability of a channel and transmits data after waiting for a predetermined back-off time when the channel is idle and performs multi-hop communication of the data with other devices A device,
A routing table management unit that manages a routing table indicating a multi-hop transfer route from a transmission source to a transmission destination of the data;
A multi-hop including a hop count of the data to be transferred by the multi-hop shown in the routing table, and a transmission control unit that controls the back-off time based on the number of retransmissions of data with a destination apparatus on the route Wireless device.
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