JP2019176385A

JP2019176385A - 無線伝送装置の経路切替装置、経路切替方法及び無線ネットワークシステム

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Publication number: JP2019176385A
Application number: JP2018064149A
Authority: JP
Inventors: 直希野口; Naoki Noguchi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-10-10

Abstract

【課題】経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することができる無線伝送装置の経路切替装置を提供する。【解決手段】無線伝送装置（１０）の経路切替装置（１１）は、無線伝送装置（１０）から回線情報を収集する装置情報収集部（１２）と、無線リンクの安定度を回線情報に基づいて推定する安定度推定部（１３）と、第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替判定をする切替判定部（１４）と、を備え、切替判定部（１４）は、第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との間の無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの安定度が、所定の閾値を上回っている場合には、通信経路の切替えを行わず、所定の閾値以下である場合には、通信経路を、第１の無線伝送装置及び第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替えるものである。【選択図】図１

Description

本発明は、無線リンクで通信する無線伝送装置を含む無線ネットワークシステムにおいて複数の無線伝送装置間の通信経路の切替えを行う無線伝送装置の経路切替装置、経路切替方法及び無線ネットワークシステムに関する。

無線リンクで通信する無線伝送装置を含む自律分散型の無線ネットワークシステムが知られている。このような無線ネットワークシステムを効率的に運用するためには、経路選択を効率的に行う技術や障害発生時の回線切替を行う技術が必要不可欠である。特許文献１には、無線リンクで通信する無線伝送装置を含む無線ネットワークシステムにおいて、各無線リンクについて、帯域の安定度を示す帯域確率を求め、当該帯域確率が所定の閾値よりも低い通信経路に対して別の経路を準備する、経路切替の技術が開示されている。

国際公開第２０１０／０９０３１１号

特許文献１に開示された経路切替技術では、通信障害の発生時に通信経路の切替を行うことにより、データ伝送ができなくなる状態を回避し、通信を継続することができる。ところで、上述した無線ネットワークシステムにおいて、無線リンクにおける障害のパターンは、短時間に通信断と復旧を繰り返すパターンと、長時間に亘って通信断が継続するパターンと、の２通りに分けられる。前者の障害パターンは、例えば落雷や大型車両の通過などの外乱の影響による一時的な通信断と考えられる。一方、後者の障害パターンは、無線リンクの故障による通信断の可能性が高い。上述した無線ネットワークシステムにおいて、前者の障害パターンが常態的に発生する無線リンクを含む場合がある。このような無線リンクを含む場合、特許文献１に開示された経路切替技術では、経路の切替処理の頻度が高くなる可能性がある。よって、このような無線リンクを含む場合にも経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することが望まれる。

本発明の目的は、上述した課題を鑑み、短時間に通信断と復旧とを繰り返す無線リンクを含む場合にも、経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することができる無線伝送装置の経路切替装置、経路切替方法及び無線ネットワークシステムを提供することにある。

本発明の第１の態様にかかる無線伝送装置の経路切替装置は、複数の無線伝送装置から回線情報を収集する装置情報収集部と、前記複数の無線伝送装置のうち対向する無線伝送装置の間において設定された無線リンクの安定度を、前記装置情報収集部が収集した前記回線情報に基づいてそれぞれ推定する安定度推定部と、前記複数の無線伝送装置のうちの対向する第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行うか否かを判定する切替判定部と、を備え、前記切替判定部は、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置とが前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して通信している際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替えるものである。

本発明の第２の態様にかかる無線伝送装置の経路切替方法は、複数の無線伝送装置から回線情報を収集する第１のステップと、前記複数の無線伝送装置の間にそれぞれ設定された無線リンクの安定度を、収集した前記回線情報に基づいてそれぞれ推定する第２のステップと、前記複数の無線伝送装置間の通信経路の切替えを行うか否かを判定する第３のステップと、を備え、前記第３のステップでは、前記複数の無線伝送装置のうちの第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との通信を行っている際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由するように切替えるものである。

本発明の第３の態様にかかる無線ネットワークシステムは、複数の無線伝送装置と、前記複数の無線伝送装置のうち対向する無線伝送装置の間において設定された無線リンクと、前記複数の無線伝送装置間の通信経路の切替えを行う経路切替装置と、を含み、前記経路切替装置は、前記複数の無線伝送装置から回線情報を収集する装置情報収集部と、前記装置情報収集部が収集した前記回線情報に基づいて前記無線リンクの安定度をそれぞれ推定する安定度推定部と、前記複数の無線伝送装置のうちの対向する第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行うか否かを判定する切替判定部と、を備え、前記切替判定部は、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置とが前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して通信している際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替えるものである。

本発明により、短時間に通信断と復旧とを繰り返す無線リンクを含む場合にも、経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することができる。

実施の形態１にかかる無線伝送装置の経路切替装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。比較例にかかる無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。比較例にかかる無線ネットワークシステムにおいて、経路の切替えを実行したときの優先経路に含まれる無線リンクと迂回経路に含まれる無線リンクの通信状況について説明する図である。比較例にかかる無線ネットワークシステムにおける、優先経路に含まれる無線リンク及び迂回経路に含まれる無線リンクの帯域の使用状況の一例について説明する模式図である。実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムにおける通信経路の切替え判定の処理の流れについて説明するフローチャートである。実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムにおける、通信経路の切替え判定の処理についてより具体的に説明する模式図である。無線リンクの安定度の具体的な算出例について説明する模式図である。無線リンクの安定度の具体的な算出例について説明する模式図である。実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムにおいて、障害が発生した無線リンクの安定度Ｓが閾値Ｖを上回っている場合（Ｓ＞Ｖ）の、当該無線リンクと迂回経路に含まれる無線リンクの通信状況について説明する図である。実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムにおける、優先経路に含まれる無線リンク及び迂回経路に含まれる無線リンクの帯域の使用状況の一例について説明する模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

［実施の形態１］

以下、実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる無線伝送装置の経路切替装置１１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線伝送装置の経路切替装置１１は、装置情報収集部１２と、安定度推定部１３と、切替判定部１４と、を備えている。

装置情報収集部１２は、複数の無線伝送装置から回線情報を収集する。安定度推定部１３は、複数の無線伝送装置のうち対向する無線伝送装置の間において設定された無線リンクの安定度を、装置情報収集部が収集した回線情報に基づいてそれぞれ推定する。切替判定部１４は、複数の無線伝送装置のうちの対向する第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行うか否かを判定する。

切替判定部１４は、第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置とが第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して通信している際に当該無線リンクで障害が発生したとき、当該無線リンクの安定度を用いて経路切替判定をする。
すなわち、切替判定部１４は、当該無線リンクの安定度が所定の閾値を上回っている場合には、通信経路の切替えを行わないと判定する。一方、切替判定部１４は、当該無線リンクの安定度が所定の閾値以下である場合には、通信経路を、第１の無線伝送装置及び第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替えする必要があると判定する。

これにより、短時間に通信断と復旧とを繰り返す無線リンクを含む場合にも、経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することができる。

［実施の形態２］
以下、実施の形態２について説明する。
まず、実施の形態２にかかる無線ネットワークシステムの構成例について説明する。図２は、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線ネットワークシステム１は、少なくとも、経路切替装置１１と、複数の無線伝送装置２０と、を含む。

経路切替装置１１の構成は、図１を参照して説明したとおりである。無線伝送装置２０は、基地局間におけるデータを中継するためのもので、対向して配置された無線伝送装置２０との間において無線回線を介してデータ伝送を行う。無線伝送装置２０は、例えば、数ＧＨｚ等の高周波帯域を用いて対向する無線伝送装置２０と無線通信を行う。複数の無線伝送装置２０の少なくとも１つが、光ファイバなどの伝送路を経由してコアネットワーク３０に繋がっていてもよい。

図２に示す例では、複数の無線伝送装置２０は、無線伝送装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃの３つである。また、無線伝送装置２０ａは、経路切替装置１１と接続され、コアネットワーク３０に繋がっている。無線伝送装置２０ｂは、基地局４１ａ、４１ｂと接続され、無線伝送装置２０ｃは、基地局４２ａ、４２ｂと接続されている。なお、無線伝送装置２０の数は、３つに限るものではなく、３つ以上であれば幾つであってもよい。

複数の無線伝送装置２０のうち対向する無線伝送装置の間において無線リンクが設定されている。すなわち、無線伝送装置２０ａと無線伝送装置２０ｂとの間には無線リンクＬ１が設定され、無線伝送装置２０ａと無線伝送装置２０ｃとの間には無線リンクＬ２が設定され、無線伝送装置２０ｂと無線伝送装置２０ｃとの間には、無線リンクＬ３が設定されている。

次に、比較例にかかる無線ネットワークシステムの問題点について説明する。
図３は、比較例にかかる無線ネットワークシステム９０１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、無線ネットワークシステム９０１は、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１（図２参照）と異なり、通信経路の切替え判定を行う経路切替装置を備えていない。無線ネットワークシステム９０１のその他の構成については、無線ネットワークシステム１と基本的に同じである。すなわち、無線ネットワークシステム９０１は、複数の無線伝送装置２０（無線伝送装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を含み、複数の無線伝送装置２０のうち対向する無線伝送装置の間において無線リンクが設定されている。ここで、無線リンクＬ１は、例えば落雷や大型車両の通過などの外乱の影響によって一時的な通信断が常態的に発生する、不安定な無線リンクであるとする。

無線ネットワークシステム９０１において、コアネットワーク３０から、無線伝送装置２０ａ、無線リンクＬ１及び無線伝送装置２０ｂを介する経路ＬＤ１ａにより基地局４１ａにデータ伝送がされているとする。また、コアネットワーク３０から、無線伝送装置２０ａ、無線リンクＬ２及び無線伝送装置２０ｃを介する経路ＬＤ２により基地局４２ｂにデータ伝送されているとする。このとき、無線リンクＬ１に障害（通信断）が発生したとする。

無線リンクＬ１は上述したように不安定な無線リンクであるので、無線リンクＬ１で発生した通信断は一時的である可能性が高い。しかしながら、無線ネットワークシステム９０１では、無線リンクＬ１に通信断が発生すると、即座に、コアネットワーク３０から基地局４１ａへのデータ伝送における通信経路を、優先経路である経路ＬＤ１ａから迂回経路である経路ＬＤ１ｂに切替えする。ここで、経路ＬＤ１ｂは、無線伝送装置２０ａ、無線リンクＬ２、無線伝送装置２０ｃ、無線リンクＬ３及び無線伝送装置２０ｂを介する経路である。

図４は、無線ネットワークシステム９０１において、経路の切替えを実行したときの優先経路に含まれる無線リンクＬ１と迂回経路に含まれる無線リンクＬ２の通信状況について説明する図である。図４に示すように、無線リンクＬ１において、通信断の発生時には、無線リンクＬ１を含む経路から無線リンクＬ２を含む経路への切替処理が実行される。また、無線リンクＬ１の通信断が復旧した時には、無線リンクＬ２を含む経路から無線リンクＬ１を含む経路への切戻処理が実行される。

無線リンクＬ１は、一時的な通信断が常態的に発生する無線リンクであり、短時間で通信断と復旧を繰り返している（ここでは通信断と復旧を３回ずつ繰り返している）。このため、切替処理及び切り戻し処理を頻繁に実行しなければならず、無線ネットワークシステム９０１における処理負担が増大する。また、無線リンクＬ１が復旧してから切戻処理が完了するまでの間（図４において破線で示す間）、無線リンクＬ１の帯域は活用されずに空きとなってしまう。さらに、帯域予約時に切替処理用の制御信号が存在すると、想定している以上に帯域が逼迫する。このため、各リンクの帯域使用率の予測が立てにくくなるという問題が生じる。

図５は、無線ネットワークシステム９０１における、優先経路に含まれる無線リンクＬ１及び迂回経路に含まれる無線リンクＬ２の帯域の使用状況の一例について説明する模式図である。図５に示すように、使用可能帯域は、無線リンクＬ１、無線リンクＬ２ともに１００Ｍｂｐｓであるとする。また、通信開始時に、無線リンクＬ１を伝送しているトラヒックＴ１の使用帯域が５０Ｍｂｐｓであり、無線リンクＬ２を流れるトラヒックＴ２の使用帯域が７０Ｍｂｐｓであるとする。

通信開始から１０ｓ経過後に無線リンクＬ１に通信断が発生すると、トラヒックＴ１の経路は、無線リンクＬ１を含む優先経路から無線リンクＬ２を含む迂回経路に切替えられる。経路の切替えに要する時間（切替時間）は５０ｍｓ程度である。また、上述したように、経路の切替え時に無線リンクＬ２に切替処理用の制御信号が発生する。無線リンクＬ２における空き帯域は、トラヒックＴ２が既に７０Ｍｂｐｓ使用しているので、３０Ｍｂｐｓである。このため、トラヒックＴ１は３０Ｍｂｐｓで伝送しなければならず、無線リンクＬ１により伝送していたときと比べてデータ伝送速度が２０Ｍｂｐｓ落ちる。

無線リンクＬ１において、通信断が発生してから１ｓ後に通信が復旧したとする。トラヒックＴ１の経路は、無線リンクＬ２を含む迂回経路から無線リンクＬ１を含む優先経路に切戻しされる。しかしながら、経路の切戻しに要する時間（切戻し時間）は３０ｓ程度である。すなわち、経路の切戻処理中、トラヒックＴ１は無線リンクＬ２を含む迂回経路を３０Ｍｂｐｓで伝送することになり、無線リンクＬ１における使用可能帯域１００Ｍｂｐｓが全て空き帯域となる。そして、切戻し後の１９ｓ間は、無線リンクＬ１においてトラヒックＴ１を５０Ｍｂｐｓで伝送し、無線リンクＬ２においてトラヒックＴ２を７０Ｍｂｐｓで伝送する。

以上のように経路の切替えをした場合、トータルスループットＴｈ１は、
Ｔｈ１＝５０［Ｍｂｐｓ］＊１０［ｓ］＋３０［Ｍｂｐｓ］＊３０．９５［ｓ］＋５０［Ｍｂｐｓ］＊１９［ｓ］＋７０［Ｍｂｐｓ］＊６０［ｓ］＝６５７８．５［Ｍｂ］
である。なお、経路の切替え時に無線リンクＬ２に切替処理用の制御信号が発生するので、トータルスループットＴｈ１は６５３５［Ｍｂ］よりもさらに減少する。

次に、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１における、通信経路の切替え判定について説明する。なお、以下の説明では、図２についても適宜参照する。

図６は、無線ネットワークシステム１における通信経路の切替え判定の処理の流れについて説明するフローチャートである。図６に示すように、まず、複数の無線伝送装置２０から回線情報を収集する（ステップＳ１０１）。続いて、複数の無線伝送装置２０の間にそれぞれ設定された無線リンクの安定度を、収集した回線情報に基づいてそれぞれ推定する（ステップＳ１０２）。

続いて、複数の無線伝送装置２０のうちで通信を行っている無線伝送装置間に設定された無線リンクにおいて障害（通信断）が発生したか否か判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３で、通信を行っている無線伝送装置間に設定された無線リンクにおいて障害が発生したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、障害が発生した無線リンクの安定度が所定の閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４で障害が発生した無線リンクの安定度が所定の閾値を上回っていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、通信経路の切替えを行わない（ステップＳ１０５）。すなわち、通信経路を、障害が発生した無線リンクを含む通信経路（優先経路）のまま維持する。ステップＳ１０４で当該無線リンクの安定度が所定の閾値以下の場合（ＮＯの場合）、通信経路を、障害が発生した無線リンクを含まない通信経路（迂回経路）に切替える（ステップＳ１０６）。

ここで、回線情報は、アラーム情報とパフォーマンスモニタ情報の少なくともいずれかである。より具体的には、アラーム情報は、フレーム落ち回数（ＬＯＦ（ＬｏｓｓＯｆＦｒａｍｅ）ＡＬＭ回数）と受信レベルが規定値未満になった回数（ＲｘＬｅｖｅｌＡＬＭ回数）の少なくともいずれかである。受信レベルが規定値未満になる、とは、無線伝送装置間に発生するフェージングや降雨などの自然現象の影響により受信電力が規定値未満に低下する事象である。また、パフォーマンスモニタ情報は、単位時間あたりの操作不能時間（ＵＡＳ（ＵｎａｖａｉｌａｂｌｅＳｅｃｏｎｄｓ））である。

無線リンクの安定度Ｓは、例えば、フレーム落ち回数ＬＴ、受信レベルが規定値未満になった回数ＲＴ及び単位時間あたりの操作不能時間ＵＴを用いて、以下の式（１）で表される。
Ｓ＝ａＬＴ＋ｂＲＴ＋ｃＵＴ・・・（１）

ここで、ａ、ｂ、ｃは、重み係数である。式（１）より、無線リンクの安定度Ｓの値が小さい程、外乱の影響による一時的な通信断が起こりにくい、安定した無線リンクであることが分かる。つまり、無線リンクの安定度Ｓが、所定の閾値Ｖ以下である場合、当該無線リンクは、外乱の影響による一時的な通信断が起こりにくい、安定した無線リンクである。

本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１における、通信経路の切替え判定の処理についてより具体的に説明する。
図７は、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１における、通信経路の切替え判定の処理について、より具体的に説明する模式図である。図７に示すように、例えば、第１の無線伝送装置としての無線伝送装置２０ａと第２の無線伝送装置としての無線伝送装置２０ｂが通信を行っているとする。この場合に、図６のステップＳ１０３において、無線伝送装置２０ａと無線伝送装置２０ｂとの間の無線リンクＬ１において障害（通信断）が発生した、と判定されたとする。

無線リンクＬ１の安定度Ｓが閾値Ｖ以下である場合（Ｓ≦Ｖ）、無線リンクＬ１は、外乱の影響による一時的な通信断が起こりにくい、安定した無線リンクであるといえる。よって、このような安定した無線リンクで障害が発生した場合には、無線リンクの故障である可能性が極めて高いので、即座に通信経路の切替えを行った方がよい。すなわち、優先経路である、無線リンクＬ１を含む経路ＬＤ１ａから、迂回経路である、無線リンクＬ１を含まない経路ＬＤ１ｂに経路に切替えする。上述したように、経路ＬＤ１ａは、無線伝送装置２０ａ、無線リンクＬ１及び無線伝送装置２０ｂを介する経路であり、経路ＬＤ１ｂは、無線伝送装置２０ａ、無線リンクＬ２、第３の無線伝送装置としての無線伝送装置２０ｃ、無線リンクＬ３及び無線伝送装置２０ｂを介する経路である。

一方、無線リンクＬ１の安定度Ｓが閾値Ｖを上回っている場合（Ｓ＞Ｖ）、無線リンクＬ１は外乱の影響による一時的な通信断が常態的に起こる、不安定な無線リンクであるといえる。よって、このような不安定な無線リンクで障害が発生した場合には、一時的な通信断の可能性が高いので、通信経路の切替えをせずに復旧を待った方がよい。

図８及び図９は、無線リンクの安定度の具体的な算出例について説明する模式図である。ここで、閾値Ｖは１０とし、ＬＴ、ＲＴは１５分間での発生回数とする。また、簡単のため、上述した安定度Ｓを算出する式（１）の重み係数ａ、ｂ、ｃはいずれも１であるとする。

図８に示す例において、無線リンクＬ１では、ＬＴ＝１、ＲＴ＝１、ＵＴ＝１なので安定度Ｓは３である。また、無線リンクＬ２及び無線リンクＬ３では、ＬＴ＝０、ＲＴ＝０、ＵＴ＝０なので安定度Ｓは０である。無線リンクＬ１、無線リンクＬ２、無線リンクＬ３は、いずれもＳ≦Ｖなので、無線リンクＬ１、無線リンクＬ２、無線リンクＬ３で障害が発生したときには即座に通信経路の切替えを行う。

これに対し、図９に示す例において、無線リンクＬ１では、ＬＴ＝１０、ＲＴ＝１０、ＵＴ＝２０なので安定度Ｓは４０である。また、無線リンクＬ２及び無線リンクＬ３では、ＬＴ＝０、ＲＴ＝０、ＵＴ＝０なので安定度Ｓは０である。無線リンクＬ１ではＳ＜Ｖなので、無線リンクＬ１で障害が発生したときに通信経路の切替えを行わない。無線リンクＬ２、無線リンクＬ３は、いずれもＳ≦Ｖなので、無線リンクＬ２、無線リンクＬ３で障害が発生したときには即座に通信経路の切替えを行う。

図１０は、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１において、障害が発生した無線リンクＬ１の安定度Ｓが閾値Ｖを上回っている場合（Ｓ＞Ｖ）の、無線リンクＬ１と迂回経路に含まれる無線リンクＬ２の通信状況について説明する図である。図１０に示すように、無線ネットワークシステム１では、図４を参照して説明した比較例にかかる無線ネットワークシステム９０１の場合と比べ、切替処理・切戻処理を行わずにすむので、無線ネットワークにおける処理負担を抑制でき、ネットワーク全体のスループットが向上する。また、切替処理の時の制御用パケットである切替処理用の制御信号が発生しないため、各無線リンクの帯域使用率の予測が立てにくくなることもない。

図１１は、無線ネットワークシステム１における、優先経路に含まれる無線リンクＬ１及び迂回経路に含まれる無線リンクＬ２の帯域の使用状況の一例について説明する模式図である。ここで、無線リンクＬ１は、安定度Ｓが閾値Ｖを上回る、すなわち、外乱の影響による一時的な通信断が常態的に起こる、不安定な無線リンクであるとする。図１１に示すように、使用可能帯域は、無線リンクＬ１、無線リンクＬ２ともに１００Ｍｂｐｓであるとする。また、通信開始時に、無線リンクＬ１を伝送しているトラヒックＴ１の使用帯域が５０Ｍｂｐｓであり、無線リンクＬ２を流れるトラヒックＴ２の使用帯域が７０Ｍｂｐｓであるとする。

通信開始から１０ｓ経過後に無線リンクＬ１に通信断が発生したとする。無線リンクＬ１は、安定度Ｓが閾値Ｖを上回るので、トラヒックＴ１の経路は、切替えせずに無線リンクＬ１を含む優先経路のまま維持する。無線リンクＬ１は、通信断が発生してから１ｓ後に復旧する。無線リンクＬ１において、復旧後の４９ｓ間はトラヒックＴ１を通信開始時と同じ５０Ｍｂｐｓで伝送する。また、無線リンクＬ２において、通信開始から６０ｓ間ずっとトラヒックＴ２を７０Ｍｂｐｓで伝送する。

以上のようにした場合、トータルスループットＴｈ２は、
Ｔｈ２＝５０［Ｍｂｐｓ］＊１０［ｓ］＋５０［Ｍｂｐｓ］＊４９［ｓ］＋７０［Ｍｂｐｓ］＊６０［ｓ］＝７１５０［Ｍｂ］
である。

図５を参照して説明したように、無線リンクＬ１が不安定な無線リンクである場合、比較例１にかかる無線ネットワークシステム９０１では、トータルスループットＴｈ１が６５７８．５［Ｍｂ］であった。すなわち、無線リンクＬ１が不安定な無線リンクである場合には、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１では、比較例１にかかる無線ネットワークシステム９０１に対してスループットを改善できる。

以上より、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１によれば、外乱の影響による一時的な通信断が常態的に起こる不安定な無線リンクを含む場合にも経路切替処理の回数を抑制し、安定したネットワーク動作を実現することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、各処理を、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を有するコンピュータに制御プログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上述の例において、制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒy）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１無線ネットワークシステム
１１経路切替装置
１２装置情報収集部
１３安定度推定部
１４切替判定部
２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）無線伝送装置
３０コアネットワーク
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ基地局

Claims

複数の無線伝送装置から回線情報を収集する装置情報収集部と、
前記複数の無線伝送装置のうち対向する無線伝送装置の間において設定された無線リンクの安定度を、前記装置情報収集部が収集した前記回線情報に基づいてそれぞれ推定する安定度推定部と、
前記複数の無線伝送装置のうちの対向する第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行うか否かを判定する切替判定部と、を備え、
前記切替判定部は、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置とが前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して通信している際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替える、無線伝送装置の経路切替装置。
前記回線情報は、アラーム情報とパフォーマンスモニタ情報の少なくともいずれかである、請求項１に記載の無線伝送装置の経路切替装置。
前記アラーム情報は、フレーム落ち回数と受信レベルが閾値未満になった回数の少なくともいずれかであり、前記パフォーマンスモニタ情報は、単位時間あたりの操作不能時間である、請求項２に記載の無線伝送装置の経路切替装置。
複数の無線伝送装置から回線情報を収集する第１のステップと、
前記複数の無線伝送装置の間にそれぞれ設定された無線リンクの安定度を、収集した前記回線情報に基づいてそれぞれ推定する第２のステップと、
前記複数の無線伝送装置間の通信経路の切替えを行うか否かを判定する第３のステップと、を備え、
前記第３のステップでは、前記複数の無線伝送装置のうちの第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との通信を行っている際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由するように切替える、無線伝送装置の経路切替方法。
前記回線情報は、アラーム情報とパフォーマンスモニタ情報の少なくともいずれかである、請求項４に記載の無線伝送装置の経路切替方法。
前記アラーム情報は、フレーム落ち回数と受信レベルが閾値未満になった回数の少なくともいずれかであり、前記パフォーマンスモニタ情報は、単位時間あたりの操作不能時間である、請求項５に記載の無線伝送装置の経路切替方法。
複数の無線伝送装置と、
前記複数の無線伝送装置のうち対向する無線伝送装置の間において設定された無線リンクと、
前記複数の無線伝送装置間の通信経路の切替えを行う経路切替装置と、を含み、
前記経路切替装置は、
前記複数の無線伝送装置から回線情報を収集する装置情報収集部と、
前記装置情報収集部が収集した前記回線情報に基づいて前記無線リンクの安定度をそれぞれ推定する安定度推定部と、
前記複数の無線伝送装置のうちの対向する第１の無線伝送装置と第２の無線伝送装置との通信経路の切替えを行うか否かを判定する切替判定部と、を備え、
前記切替判定部は、前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置とが前記第１の無線伝送装置と前記第２の無線伝送装置との間に設定された無線リンクを介して通信している際に当該無線リンクにおいて障害が発生したとき、当該無線リンクの前記安定度が所定の閾値を上回っている場合には、前記通信経路の切替えを行わず、当該無線リンクの前記安定度が前記所定の閾値以下である場合には、前記通信経路を、前記第１の無線伝送装置及び前記第２の無線伝送装置とは異なる第３の無線伝送装置を経由する迂回経路に切替える、無線ネットワークシステム。