JP3963153B2 - Wireless terminal, wireless communication method, and program for wireless communication network system - Google Patents

Wireless terminal, wireless communication method, and program for wireless communication network system Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線通信機器が、各通信毎に、送信側機器または受信側機器あるいは中継機器として働き、ある通信において直接又は中継機器として働く1以上の無線通信機器を介して、データの送受信を行う無線通信ネットワークシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、通信路として無線通信を用いて、且つ送信側端末間から送信された無線パケットが、1又は複数の無線機によって中継されて、受信側端末に届けられる、という構成の無線通信ネットワークシステムについて、様々な提案が行われている。
【0003】
例えば、特許文献1に記載の発明は、有線網に接続された中央基地局と、各無線基地局との間で、無線通信を行なうシステムである。無線通信は、中央基地局と、送信先の無線基地局との間にある無線基地局が中継することによって行われる。無線空間の品質が変化する等して、基地局間の平均遅延時間が大きく変化した場合、この変化を検出した無線基地局が、中央基地局に通知する。この通知を受けた中央基地局は、構成情報に基づいて、新たな経路を決定する。
【0004】
また、例えば、特許文献2に記載の発明は、複数のノードが中継器として動作する無線回路網において、従来のように回路網中の全ノードを用いる全ての可能な経路を介してパケットをランダムにホップさせたり、予めプログラムされた単一の各経路に沿ってホップさせるのではなく、コンパクトな部分的経路決めテーブルを当該回路網内のノードのうち予め選択された各ノードのメモリ部分内に記憶し、ビルコンピュータと宛先ノードとの間に複数の所定の通信経路を設けて、END−END間のデータ伝送の成功の確率を向上させると共に、回路網の高データ伝送処理能力を実現する。またデータパケット中に全経路決め情報を含ませる必要性を除去する。
【0005】
また、例えば、特許文献3に記載の発明は、通信前に経路判定用パケットを同報通信し経路を決定する方式において、従来では一度通信経路を選択すると、その経路の回路切断を検出するまでその経路を使用する為、信号到着時刻に遅延ゆらぎが生じるという問題があったのに対して、主経路を構築後、データ送信開始し、同時に迂回経路を構築するようにしている。
【0006】
また、本出願人が既に提案している先出願(特許文献4)に記載の発明では、通信の信頼性及び伝送距離を向上させる為に、各無線端末が保持している構成情報及び信頼性情報を基に、最適な転送経路が決定され、中継転送が行われる。また、パケットを中継転送中に、外乱等の影響により通信路の環境が悪化して、中継端末間でパケットの転送に失敗した場合には、その中継無線端末は、端末内の構成情報及び信頼性情報に基づいて、別経路を選択し、動的に経路を変更することにより、通信の信頼性の向上を図っている。
【0007】
図16は、先出願を説明する為の図(その1)であってネットワーク構成の一例を示す図である。
図17は、先出願を説明する為の図(その2)であって図16のネットワーク構成において、各無線端末に保持される構成情報の一例を示す図である。
【0008】
図16の無線通信ネットワークシステムは、無線端末A〜無線端末Jまでの10個の無線端末によって構成される。そして、任意の無線端末が任意の無線端末宛にパケットを送信する。このとき、これら送信側、宛先側の無線端末以外の各無線端末は、このパケットを中継・転送する中継端末として機能する。各無線端末は、それぞれ構成情報を保持しており、この構成情報に基づいて、パケットの転送先の無線端末を決定して、パケットを中継・転送する。
【0009】
図17(a)〜(d)には、この構成情報の一例を示す。尚、図17には、無線端末A〜無線端末Jの中の一部の無線端末の構成情報のみ示しているが、これら以外の無線端末もそれぞれ構成情報を保持している。
【0010】
図17(a)は無線端末Aが保持する構成情報の例である。図17(b)は無線端末Bが保持する構成情報の例である。図17(c)は無線端末Eが保持する構成情報の例である。図17(d)は無線端末Gが保持する構成情報の例である。
【0011】
ここでは、図17(a)に示す無線端末Aの構成情報を例にすると、まず、その上側には、無線端末Aから各無線端末へのパケットの最短の中継段数(通信回数)を示す。通信回数が1となっている無線端末B、C、Dが、当該無線端末Aが直接通信可能な無線端末である。よって、パケットの中継先は、無線端末B、C、Dの中から選択することになる。更に、図示の下側に示すように、これら無線端末B、C、Dを中継先として選んだ場合の各無線端末へのパケットの最短の中継段数を示す。これより、例えば無線端末Aから無線端末G宛にパケットを送信する場合には、中継先として無線端末B又はCを選択した場合に最も中継段数が少ないことが分かる。
【0012】
また、特に図示しないが、各無線端末は、通信路診断パケットを用いて、自装置が直接通信可能な各無線端末との通信路の信頼性値を算出して、通信路の信頼性を診断している。
【0013】
【特許文献1】
特開平11−32073号公報
【特許文献2】
特表平11−504785号公報
【特許文献3】
特開2001−237875号公報
【特許文献4】
特開2000−13376号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1記載の発明は、経路を選定する為に中央基地局なる無線端末が集中的に誤り率等を収集し経路を選定し、その結果を各無線機に通知して経路を選定している為、中央基地局の負荷が大きい。
【0015】
特許文献3記載の発明も、各中継端末それぞれが特許文献4のような構成情報を有するようなものではない為、通信前に経路判定用パケットを同報通信し経路を決定する処理が必要となり、通信前の段階における処理の手間が余分に掛かる。
【0016】
これに対して、上記先出願(特許文献4)の手法では、各無線端末がそれぞれ構成情報を保持しており、各無線端末毎に、パケットを中継転送する経路を、通信環境の変化に応じて動的に決定・変更するので、特定の機器に負担を掛けることなく処理負荷が各無線端末に分散され、またパケット中に全経路決め情報を含ませる必要なく、また通信前の段階における処理を行う必要なく、動的に最適な経路を選定することができる。
【0017】
ここで、上記先出願(特許文献4)の無線通信ネットワークにおいて、例えば、マルチメディア伝送(ストリーミング系)、制御系伝送等のように、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まることが求められるアプリケーションを使用する場合を考える。
【0018】
この場合、上記先出願(特許文献4)の手法では、上記のように、中継転送される経路が、通信環境の変化に応じて動的に変わるため、中継数が多くなる(遠回りの)経路となる場合もあり、最終的に目的の送信先端末で受信する各パケットの遅延量にバラツキが生じる可能性があり、また、遅延量の推定が困難であった。この為、上記のような遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まることが求められるアプリケーションには、上記先出願の無線通信システムは、適用が困難であった。これは、特許文献2に記載の発明についても同様である。
【0019】
例えば、図16に示す例において、無線端末Jから無線端末E宛にパケット送信する経路は、J→G→E(2段の経路)、J→I→G→E、J→I→F→E(何れも3段の経路)、J→I→H→F→E(4段の経路)を取り得る。この為、どの経路を取るかによって着信端末での遅延量のバラツキが生じることになる。更に、これは、簡単な例であり、実際には、更に中継数が多くなる(遠回りの)経路を取り得る為、更に遅延量のバラツキが大きくなることになる。
【0020】
このように、遅延ジッタ(遅延の揺らぎ、ばらつき)を低減することが求められるが、例えば通信経路を固定すれば遅延ジッタは低減できるが、無線区間の通信環境は動的に変化するため、外乱等の影響により通信路の環境が悪化した場合、ネットワークの通信品質の信頼性の点で問題が生じる。
【0021】
本発明の課題は、無線通信ネットワークシステムにおいて、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まるようにでき且つネットワークの通信品質の信頼性を確保できる無線通信ネットワークシステムの無線端末、その通信方法等を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線端末は、無線通信を行なう複数の無線端末によって構成され、該無線端末の何れも直接または他の1以上の無線端末を介することで、他の任意の無線端末と通信することができる無線通信ネットワークシステムを構成する各無線端末である。
【0023】
この各無線端末は、自装置が直接通信できる無線端末の情報と該直接通信できる無線端末を介して他の無線端末と通信するときの中継回数の情報である構成情報を記憶した構成情報記憶手段と、該構成情報記憶手段に記憶されている構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって着信端末への最短経路上にある無線端末の中から、主経路の中継先端末を決定する主経路決定手段と、前記構成情報記憶手段に記憶されている構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって前記主経路の中継先端末に対して中継回数が2回で中継できる無線端末の中から、予備経路の為の中継端末を決定する予備経路決定手段とを有し、前記主経路、予備経路の両方を用いて、パケットを中継・転送するように構成する。
【0024】
上記構成によって、複数の経路、すなわち前記主経路、予備経路の両方を用いてパケットの中継を行うので、ネットワークの通信品質の信頼性を確保できる。且つ、この複数の経路の決定方法に、一定の条件を与える。すなわち、主経路は、着信端末への最短ルートとし、且つ予備経路は、この主経路の中継先端末に対して中継回数が2回で中継できる無線端末を介して、当該主経路の中継先端末にパケット転送するルートとする。このように経路の決定方法を規定することで、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まるようにできる。
【0025】
また、例えば、前記構成情報には更に自装置が直接通信できる無線端末との間の通信路の信頼性を示す信頼性値が含まれ、前記主経路決定手段、予備経路決定手段は、この信頼性値が高い無線端末を、前記主経路の中継先端末、前記予備経路の為の中継端末として決定するようにしてもよい。
【0026】
このように、主経路、予備経路とも、信頼性が高い通信路をパケット転送経路とすることにより、通信品質の信頼性を向上できる。
また、上記の通り、複数の経路を用いることで、ネットワークの通信品質の信頼性を確保でき、決定された経路を固定的に使用できるが、それでも、通信環境の悪化等によって、通信品質の信頼性を確保できない状況になった場合には、以下に説明するように経路を変更することにより、ネットワークの通信品質の信頼性を確保できる。
【0027】
すなわち、上記無線端末は、更に、前記主経路決定手段、予備経路決定手段によって決定された主経路、予備経路を変更するか否かを判定する経路変更判定手段を備え、該経路判定手段によって主経路、予備経路を変更すると判定された場合、前記主経路決定手段、予備経路決定手段は、新たな主経路、予備経路を決定する。
【0028】
上記経路変更判定手段による判定方法は、例えば発信端末においては以下の通りとする。
すなわち、前記主経路決定手段、予備経路決定手段によって決定された経路は、任意の通信期間中、固定的に使用され、前記着信端末は、該任意の通信期間中のパケット着信率を集計し、この集計結果を発信端末に返信し、該発信端末である無線端末における前記経路変更判定手段は、該着信率集計結果と予め登録される閾値とに基づいて前記判定を行う。例えば、もし着信率が閾値以下であれば、経路を変更すべきと判定する。
【0029】
なお、上述した本発明の各構成により行なわれる機能と同様の制御をコンピュータに行なわせるプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から、そのプログラムをコンピュータに読み出させて実行させることによっても、前述した課題を解決することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
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。
図1は、本例による無線通信ネットワークシステムを構成する各無線端末の機能ブロック図である。
【0031】
尚、本例の各無線端末は、基本的には先出願の無線端末と略同様の機能を有するが、経路の決定の仕方、変更の仕方が異なる。また、一旦決定した経路は、所定期間、固定的に使用する点も異なる。
【0032】
図示の無線端末10は、主経路決定部11、予備経路決定部12、経路変更判定部13、構成情報記憶部14を有する。各無線端末10は、各通信毎に、任意の無線パケットを送信する送信元の端末である発信端末、又はこの無線パケットを中継する中継端末、又はこの無線パケットの宛先である着信端末の何れかとして動作するが、その構成自体は、全て同じである。但し、図示の各機能部は、発信端末又は中継端末として機能する場合に必要な構成を示している。また、経路変更判定部13は、発信端末の場合と中継端末の場合とで、その処理方法が異なる。
【0033】
尚、以下の説明においては、無線パケットは、単にパケットと記す。
本例による無線通信ネットワークシステムでは、上記先出願と同様、各無線端末が、各々、例えば図17に示すような構成情報を記憶した構成情報記憶部14を有する。構成情報は、概略的には、自装置が直接通信できる無線端末の情報と、この直接通信できる無線端末を介して他の無線端末と通信するときの中継回数の情報である。また、図17には特に示していないが、上記先出願において算出する信頼性値の情報も含まれる。
【0034】
主経路決定部11は、構成情報記憶部14に記憶されている構成情報に基づいて、着信端末への最短経路上にある他の無線端末10であって信頼性値の高い無線端末10を、主経路の中継先端末(以下、主経路中継先端末と記す)とする(図2のステップS1)。
【0035】
予備経路決定部12は、構成情報記憶部14に記憶されている構成情報に基づいて、当該主経路中継先端末に対して中継段数が2段となるような他の無線端末10であって信頼性値が高いものを予備経路の為の中継端末(以下、予備経路中継先端末と記す)とする(図2のステップS2)。
【0036】
勿論、ステップS1、S2で選択する中継端末は、自装置が直接通信できる無線端末の中から選択する。
発信端末又は中継端末として機能する無線端末10は、パケットを着信端末に伝送する為の次の中継先端末を決定するが、この中継先端末に対する予備の経路も決定する。その際、必ず、着信端末への最短経路にある無線端末10の中から、主経路中継先端末を選択する。更に、当該主経路中継先端末に対して中継段数が2段となる経路、すなわち他の任意の1つの無線端末10(上記予備経路中継先端末)を介して当該主経路中継先端末にパケットが伝送されるような経路を、予備経路として決定する。
【0037】
これによって、END−END間、すなわち発信端末−着信端末間の通信の遅延量は、詳しくは後述するように、必ず、(主経路の中継時間)×3以下となる。更に詳しくは、“主経路の中継時間”〜“(主経路の中継時間)×3”までの範囲内に収まる。従って、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まるようにできる。
【0038】
また、上記のように決定した経路は、任意の通信期間中、固定的に使用する。着信端末は、任意の通信期間におけるパケットの着信率を集計し、この集計結果を発信端末に返信する。
【0039】
発信端末の経路変更判定部13は、この着信率集計結果に基づいて、経路を変更するか否かを判定する。経路を変更すると判定した場合には、主経路決定部11、予備経路決定部12によって、上述した処理と、基本的には同様の処理を行って、新たな主経路、予備経路を決定する。但し、現在使用している経路は、基本的には除外し、現在使用している経路以外の経路の中から新たな主経路、予備経路を決定する。
【0040】
また、発信端末は、決定した経路毎に、経路の識別番号を割り当てて、これをパケットに含めて送信する。各中継端末の経路変更判定部13は、この経路の識別番号に基づいて、経路を変更するか否かを判定する。この点が、上記発信端末の経路変更判定部13とは異なる。
【0041】
以下、無線通信ネットワークシステムとその各無線端末の動作について、図3以降を参照して、更に詳細に説明する。
図3は、初期経路を決定する処理のフローチャート図である。
【0042】
図11〜図13は、経路変更に係わる処理のフローチャート図である。
まず、図3等を参照して、初期経路の決定処理について説明する。
まず、任意の無線端末10(発信端末)から任意の無線端末10(着信端末)へパケットを送信する場合であって、未だこの無線端末間の伝送経路が決定されていない場合、図3に示す処理を行う。尚、既にこの無線端末間の伝送経路が決定されていた場合には、決定済みの経路を用いて伝送を行うか、あるいはもし経路変更の必要がある場合には後述する図13の処理を行って経路の再決定を行う。
【0043】
また、図3の処理は、図4〜図7に示す具体例を参照しつつ説明する。
まず、図4に、無線通信ネットワークシステムの構成の簡単な具体例を示す。
図示の無線通信ネットワークシステムの例では、▲1▼〜▲6▼の6つの無線端末10が存在する。そして、ここでは、無線端末▲1▼が、無線端末▲6▼に対してパケットを送る場合を例にする(以下、発信端末▲1▼、着信端末▲6▼と記す)。よって、これら以外の▲2▼〜▲5▼の無線端末10の中の少なくとも1つ以上が、パケットを中継する中継端末として機能することになる。
【0044】
図3に示す処理は、発信端末▲1▼及び各中継端末においてそれぞれ実行される。ここでは、発信端末▲1▼が図3の処理を行う場合を例にして、図5に発信端末▲1▼が保持する構成情報テーブルの一例、図6に発信端末▲1▼が作成・保持する管理テーブルの一例を示す。
【0045】
図3において、まず、発信端末▲1▼は、自装置が保持する図5の構成情報テーブル20を参照して、自装置が直接通信可能な無線端末10の中から、着信端末▲6▼への中継段数が最も少ない無線端末10であって且つ信頼性値が最も高いものを、主経路中継先端末として選択する(ステップS11)。
【0046】
続いて、ステップS11で選択した主経路中継先端末に対して中継段数が2段で中継可能な他の無線端末10を、構成情報テーブル20を検索して求める(ステップS12)。その結果、もし、主経路中継先端末に対して中継段数が2段で中継可能な無線端末10が、1つも存在しなかった場合には(ステップS13,NO)、主経路中継先端末は、予備経路中継先端末でもあるものとする(ステップS15)。一方、もし、中継段数が2段で中継可能な無線端末10が1つ以上存在した場合には(ステップS13,YES)、これらの無線端末10の中で最も信頼性値が高いものを、予備経路中継先端末として選択する(ステップS14)。勿論、1つしか存在しない場合には、信頼性値に関係なく、その無線端末10を予備経路中継先端末として選択する。
【0047】
最後に、以上の処理により選択した主経路中継先端末及び予備経路中継先端末の組に対して、任意の経路番号を割り当てて、発信端末、着信端末の情報と共に、管理テーブル30に格納する(ステップS16)。図6に示すように、管理テーブル30は、経路番号31、発信端末32、着信端末33、主経路中継先端末34、及び予備経路中継先端末35の各データ項目より成る。上記の例では、無線端末▲1▼が、無線端末▲6▼に対して無線パケットを送る場合なので、発信端末32には▲1▼、着信端末33には▲2▼が格納される。また、構成情報テーブル20が図5の例の場合には、以下に説明する処理の結果、主経路中継先端末34には▲4▼、予備経路中継先端末35には▲2▼が格納されることになる。尚、ここでは、経路番号31は仮に‘1’が割り当てられたものとする。
【0048】
尚、各中継先端末においても、発信端末と同様に上記図3の処理を実行するが、ステップS16において管理テーブル30に格納する経路番号31は、発信端末が決定した値と同一の値とする。発信端末は、後に図7で説明するように、中継先端末に送信するパケットのヘッダに、この経路番号データを含めるので、中継端末側で経路番号を知ることができる。また、中継端末において、この経路番号31は、後述する経路変更の判定の際に利用される。
【0049】
ここで、図5の構成情報テーブル20の例について説明する。
構成情報テーブル20において、中継先端末NO.21、24は、当該無線端末▲1▼が直接通信可能な無線端末であり、信頼性値23、26は、当該無線端末▲1▼と、これら中継先端末NO.21、24との間の通信路の信頼性を示す値である。目的局への中継段数22は、各中継先端末NO.21を次の中継先とした場合にパケットが最終目的端末である着信端末▲6▼に到達するまでの最短の中継段数を示す。
【0050】
ステップS11の処理は、目的局への中継段数22を参照して判定する。この例では、着信端末▲6▼への中継段数が最も少ない中継先端末は、中継段数が‘2’である中継端末▲4▼のみであるので、信頼性値に関係なく、ステップS11において中継端末▲4▼が選択されるが、もし、他にも中継段数が‘2’である中継端末が存在した場合には、信頼性値が最も高いものが選択される。
【0051】
目的局への中継段数25は、上記中継先端末NO.21の中で、ステップS11の処理において選択された中継先端末を仮想の最終目的端末と見做して、各中継先端末NO.24を次の中継先とした場合にパケットがこの仮想の最終目的端末に到達するまでの最短の中継段数を示す。
【0052】
上記ステップS12,S13の処理では、目的局への中継段数25を参照して、中継段数が2段である中継端末があるか否かを判別する。図5の例では、目的局への中継段数25の値が‘2’である中継端末は、中継端末▲2▼と▲3▼であるので、ステップS13の判定はYESとなる。そして、中継端末▲2▼の信頼性値26は‘75’、中継端末▲3▼の信頼性値26は‘70’であるので、ステップS14において中継端末▲2▼が選択されることになる。
【0053】
尚、図5の構成情報テーブル20は、例えば図17に示した例のような先出願の構成情報のことである。つまり、本例の無線端末は、先出願と同様の構成情報を保持している。図5の構成情報テーブル20は、この構成情報を、本説明が分かり易いような形式に変えて示しているだけであり、内容的には先出願の構成情報と同じである。例えば、図5の構成情報テーブル20における中継先端末NO.21、24は、上記の通り当該無線端末が直接通信可能な無線端末であり、例えば図17(a)の例では、通信回数が1回の無線端末、すなわち無線端末B,C,Dがこれに相当する。また、仮に着信端末がHであるとすると、これら無線端末B,C,D各々の目的局への中継段数22は、‘3’、‘2’、‘2’であることが分かる。更に、仮に無線端末Dが主経路の中継先端末として選択された場合、無線端末B,Cから無線端末Dへの通信回数は‘2’、‘1’であるので、無線端末Dを仮想の目的端末として場合の無線端末B,C各々の目的局への中継段数25の値は‘3’、‘2’であることが分かる。
また、先出願においては、通信路診断パケットを用いて、自装置が直接通信可能な各無線端末との間の通信路の信頼性値を算出しており、本例においても同様にして信頼性値を算出し、これを信頼性値23、26に格納している。
【0054】
以上説明した処理によって決定した各種情報を用いて、発信端末▲1▼は、例えば図7に示すヘッダ情報を含むパケットを送信する。勿論、各中継先端末が送信するパケットのヘッダ構成も、同じである。
【0055】
図7は、パケットのヘッダの構成図である。
図示のパケットのヘッダ40において、発信元ID41は、発信端末の識別IDである。尚、各無線端末10には、予めユニークな識別IDが割り当てられている。上記の例では、発信元ID41は、発信端末▲1▼の識別IDとなる。
【0056】
着信元ID42は、当該パケットの最終目的端末である着信端末の識別IDである。上記の例では、着信端末▲6▼の識別IDとなる。
中継ID43は、主経路中継先端末の識別IDである。上記の例では、中継端末▲4▼の識別IDとなる。
【0057】
予備ID44は、予備経路中継先端末の識別IDである。上記の例では、中継端末▲2▼の識別IDとなる。
経路番号45は、上記管理テーブル30内の経路番号31の値である。
【0058】
主/予備コード46は、当該パケットが、主経路用のパケットであるか、予備経路用のパケットであるかを示すコードやフラグ等である。ここでは、仮に、主経路用のパケットである場合には‘1’、予備経路用のパケットである場合には‘0’のフラグが格納されるものとする。尚、後述するように、発信端末及び中継端末は、主経路用のパケットと、予備経路用のパケットを、順次送信する。また、予備ID44は、予備経路用のパケットにのみ格納される。
【0059】
このパケットを受信した各無線端末10は、主/予備コード46が‘1’である場合であって、中継ID43が自装置の識別IDである場合には、このパケットを取り込んで、このパケットを次の中継先端末へ転送する。勿論、転送ルートは、主経路、予備経路の2通りのルートである。もし、未だ中継先端末が決まっていない場合には、発信端末と同様に、上記図3の処理を実行して、次の中継先端末と、その予備経路を決定してから、このパケットを中継する。
【0060】
一方、主/予備コード46が‘0’で且つ予備ID44が自装置の識別IDであるパケットを受け取った無線端末10は、このパケットを中継ID43の無線端末、すなわち主経路中継先端末に転送する。その際、主/予備コード46を‘1’に変えると共に予備ID44は消去する。すなわち、主経路用のパケットの構成へと変更して転送する。
【0061】
尚、主経路中継先端末は、主経路用のパケットを正常に受信した場合には、直ちにこれを次の中継先端末に転送する為の処理を実行しており、その後、予備経路中継先端末を介して転送されてきた同一のパケットを受信しても、これを廃棄する。
【0062】
以上述べた初期経路決定処理によって、例えば図8に示すような主経路、予備経路が決定される。上記の例によれば、図8に示すように、発信端末▲1▼から中継端末▲4▼に対して、直接パケット伝送する主経路と、中継端末▲2▼を介して2段で伝送される予備経路が決定される。また、このパケットを受け取った中継端末▲4▼においても、発信端末▲1▼と同様に図3の処理を行った結果、例えば図8に示すように、中継端末▲4▼から着信端末▲6▼に対して、直接パケット伝送する主経路と、中継端末▲5▼を介して伝送する予備経路が決定されたものとする。
【0063】
図示の通り、発信端末▲1▼から中継端末▲4▼へのパケット伝送路は、主経路では1段、予備経路では2段である。これは、中継端末▲4▼から着信端末▲6▼へのパケット伝送路についても同様である。更に、図には簡単なネットワーク構成を示している為、中継端末▲4▼から直ちに着信端末▲6▼へパケットが到達してしまうが、実際のもっと複雑な無線通信ネットワークでは、通常、中継端末▲4▼から更に他の中継端末へと中継され、この中継端末から更に他の中継端末へと中継され、同様の中継処理が何回も繰り返されるはずであるが、どれほど複雑になろうとも、ある無線端末10から次の中継先端末となる無線端末10へのパケット伝送路は、必ず、主経路が1段、予備経路が2段となり、同様のことが着信端末に届くまで繰り返されていくだけである。
【0064】
例えば、発信端末▲1▼から中継端末▲4▼へのパケット伝送を例にすると、図9に示すように、発信端末▲1▼から中継端末▲4▼へのパケット伝送に要する時間は、必ず、主経路伝送に係わる1スロットと、予備経路伝送に係わる2スロットの計3スロットに固定される。これと同様のことが、各中継先端末で繰り返されていく。
よって、仮に全て主経路でパケット伝送が行われた場合のパケット伝送時間をTとすると、仮に全て予備経路でパケット伝送が行われた場合のパケット伝送時間は3Tとなり、パケット伝送時間は、必ず、T〜3Tの範囲内になることが保証される。更に、上記の通り、主経路は、必ず、着信端末への最短ルートとなるので、Tの値は、略一定となる。
【0065】
以上述べたように、上記構成の無線端末を用いれば、まず、複数の経路を設けることによって、通信環境の変化により、一方の経路に問題が生じても、他方の経路で通信が行なえるので、ネットワークの通信品質の信頼性を確保できる。更に、この複数の経路は、必ず、一方を着信端末への最短経路とし、他方をこの最短経路上の各無線端末に対して中継回数2回で中継する経路とすることで、パケットの伝送時間が所定の範囲内に収まるように規定できる。従って、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まるようにでき且つネットワークの通信品質の信頼性を確保でき、以って遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まることが求められるアプリケーションを使用する場合に好適となる。
【0066】
更に、通信環境が悪化する等した為に、複数の経路を用いても、通信品質の信頼性を確保できない状況になった場合には、以下に説明するように経路を変更することにより、ネットワークの通信品質の信頼性を確保できる。
【0067】
以下、経路の変更処理について説明する。
上述した処理によって決定した経路(主経路、予備経路)は、所定の転送期間中、固定的に使用する。着信端末は、図10に示すように、この転送期間中に受信するパケットの着信率を求め、この着信率情報を発信端末に送る。
【0068】
この着信率情報を受け取った発信端末は、図11に示すように、着信率情報と、所定の閾値とを比較する(ステップS21)。閾値は、システムとして許容できる着信率を閾値として予め定めておき、これを全ての無線端末に登録しておく。また、発信端末は、着信端末に到達しないパケットが存在しても、再送は行わない。すなわち、本例の無線通信ネットワークでは、例えばUDP等のようなコネクションレス型の通信を行なう。
【0069】
そして、もし、着信率が閾値以下ではなかった場合には(ステップS22,NO)、現在の経路のままで通信を行う。
もし、着信率が閾値以下だった場合には(ステップS22,YES)、経路の変更が必要と判断し、経路の再検索処理を行う(ステップS23)。ステップS23の処理の詳細は、図13に示し、後に詳細に説明する。
【0070】
また、発信端末が、経路の変更を行った場合には、各中継端末も経路の再検索処理を行うが、各中継端末は、経路を変更すべきか否かの判断を、図12に示すように、自己が保持する管理テーブル30の経路番号31と、受信したパケットの経路番号45とに基づいて判断する。
【0071】
すなわち、上記の通り、発信端末は、自己が決定した経路に対して任意の経路番号を付して、これをパケットの経路番号45として送信するが、ステップS23の処理によって経路を変更した場合には、この経路に対して新たな経路番号を与えて、管理テーブル30に記録すると共に、この新たな経路番号をパケットに含めて送信する。これによって、各中継端末は、経路番号を参照すれば、経路の変更が行われた否かが判定できる。
【0072】
すなわち、各中継端末は、パケットを受信する毎に、その発信元ID41及び着信元ID42を用いて、管理テーブル30において発信端末32及び着信端末33が一致するレコードを検索して求め、もし一致するレコードが存在しない場合には上記図3の初期経路決定処理を実行し、もし一致するレコードが存在する場合にはその経路番号31を参照して、これがパケットの経路番号45と一致するか否かを判定する(ステップS31,S32)。
【0073】
もし、経路番号が一致する場合には(ステップS32,YES)、現在の経路のままとする。すなわち当該レコードの主経路中継先端末34及び予備経路中継先端末35に格納されている経路で、当該パケットを転送する。
【0074】
一方、もし、経路番号が一致しない場合には(ステップS32,NO)、経路の変更が必要と判断し、経路の再検索処理を行う(ステップS33)。経路の再検索処理自体は、上記発信端末のステップS23の処理と同様であり、図13にその詳細を示す。
【0075】
図13は、上記ステップS23又はS33の経路の再検索処理の詳細フローチャート図である。
図13において、発信端末又は中継端末は、自装置が保持する図4の構成情報テーブル20を参照して、自装置が直接通信可能な無線端末の中から、着信端末への中継段数が最も少ない無線端末であって且つ信頼性値が前回選択した主経路の中継先端末の次に高いものが存在するか否かを判定し(ステップS41、S42)、もし存在する場合には(ステップS42,YES)、この中継端末を、主経路中継先端末として選択する(ステップS43)。尚、前回選択した主経路中継先端末は、管理テーブル30の主経路中継先端末34に格納されている。
続いて、ステップS43で選択した主経路中継先端末に対して、中継段数が2段で中継可能な中継端末であって且つ信頼性値が最も高い中継端末を、構成情報テーブル20を検索して求める(ステップS44)。その結果、もし、主経路中継先端末に対して中継段数が2段で中継可能な中継端末が、1つも存在しなかった場合には(ステップS45,NO)、主経路中継先端末は、予備経路中継先端末でもあるものとする(ステップS47)。一方、もし、主経路中継先端末宛に中継段数が2段で中継可能な中継端末が1つ以上存在した場合には(ステップS45,YES)、これらの中継端末の中で最も信頼性値が高いものを、予備経路中継先端末として選択する(ステップS46)。勿論、1つしか存在しない場合には、信頼性値に関係なく、その中継端末を予備経路中継先端末として選択する。
【0076】
一方、上記ステップS42の判定がNOであった場合には、前回選択した主経路中継先端末、すなわち管理テーブル30の主経路中継先端末34に格納されている中継端末を、再度、主経路中継先端末として選択する(ステップS48)。
【0077】
続いて、ステップS48で選択した主経路中継先端末に対して、中継段数が2段で中継可能な中継端末であって且つ信頼性値が前回選択した予備経路中継先端末の次に高い中継端末を、構成情報テーブル20を検索して求める(ステップS49)。前回選択した予備経路中継先端末は、管理テーブル30の予備経路中継先端末35に格納されている。
【0078】
ステップS49の処理の結果、もし、主経路中継先端末に対して中継段数が2段で中継可能な中継端末が、前回選択した予備経路中継先端末以外1つも存在しなかった場合には(ステップS50,NO)、前回選択した予備経路中継先端末を、再度、予備経路中継先端末として選択する(ステップS52)。
【0079】
一方、もし、主経路中継先端末宛に中継段数が2段で中継可能な中継端末が、前回選択した予備経路中継先端末以外に1つ以上存在した場合には(ステップS50,YES)、信頼性値が前回選択した予備経路中継先端末の次に高い中継端末を、予備経路中継先端末として選択する(ステップS51)。
【0080】
最後に、以上の処理により選択した主経路中継先端末及び予備経路中継先端末によって、管理テーブル30の主経路中継先端末34及び予備経路中継先端末35を更新すると共に、経路番号31を更新する(ステップS53)。経路番号31の更新は、発信端末においては新たに任意に決定した経路番号を用い、各中継端末においては受信したパケットの経路番号45を用いて行う。
【0081】
以上説明した経路変更処理を、図5、6、8の例について説明するならば、発信端末▲1▼において、図13の処理を実行すると、図5に示す構成情報テーブル20の例において、着信端末▲6▼への中継段数が最小、すなわち2段である中継端末は、中継端末▲4▼のみであるので、ステップS42の判定はNOとなり、再度、主経路中継先端末として、中継端末▲4▼を選択することになる。更に、ステップS49,S50の判定においては、構成情報テーブル20内の目的局への中継段数25が‘2’である端末が、前回の予備経路中継先端末である中継端末▲2▼以外にも、中継端末▲3▼があるので、ステップS50の判定はYESとなり、この中継端末▲3▼を新たな予備経路中継先端末とする。
【0082】
この結果、図14に示すように、主経路は変更しないが、予備経路は中継端末▲3▼を介するルートへと変更される。尚、主経路中継先端末である中継端末▲4▼においても、同様に、図13の処理を行うが、主経路、予備経路とも、図示の通り、1つのルートしか存在しないので、経路は変更されない。
【0083】
尚、図8、14等に示す例は、説明し易くする為に非常に簡単な構成例を示しているのであり、実際には、通常は、主経路、予備経路とも、複数のルートが存在し得る。例えば、図16に示す例も、簡単な例ではあるが、無線端末Dから無線端末Gへパケットを送信する場合、主経路となり得るルート、すなわち着信端末への最短ルートは、D→C→E→G、D→F→E→G、D→F→I→Gの3通り存在する。
【0084】
最後に、図15に、無線端末10のハードウェア構成の概略図を示す。これは本説明に関係のある部分のみを示す。
図示の無線端末10は、CPU(MPU)51、メモリ52、無線機能部53、アンテナ54等を有する。
【0085】
メモリ52には、構成情報テーブル20、管理テーブル30等が格納される。また、メモリ52には、上記図2、図3、図11〜図13に示す処理を無線端末10において実現させる為のプログラムも格納され、CPU(MPU)51はこのプログラムを読み出し実行することにより、これらの処理を行う。
【0086】
尚、このように所定のプログラムを実行して所定の処理を行える無線端末10は、コンピュータの一種と見なすことができる。
そして、このプログラムは、予め無線端末10のメモリ等に格納しておくものであってもよいし、外部からダウンロードしてもよいし、あるいは無線端末10が例えばメモリカード等の可搬型記録媒体との間でデータをリード/ライトできる構成を有する場合には、上記プログラムを記録した可搬型記録媒体から当該プログラムを読み出して実行する構成であってもよい。つまり、本発明は、上記本発明による各種処理をコンピュータ上で実現するプログラムを記録した可搬型記憶媒体自体として、あるいは当該プログラム自体として構成することもできる。
【0087】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の無線通信ネットワーシステム、その無線端末、無線通信方法、及びプログラムによれば、特に先出願のような無線通信ネットワークシステムにおいて、END−END間の遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まるようにでき且つネットワークの通信品質の信頼性を確保でき、以って遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まることが求められるアプリケーションを使用する場合に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本例による無線通信ネットワークシステムを構成する各無線端末の機能ブロック図である。
【図2】各無線端末による中継先判定処理の概略フローチャート図である。
【図3】初期経路を決定する処理のフローチャート図である。
【図4】無線通信ネットワークシステムの構成の簡単な具体例を示す図である。
【図5】発信端末▲1▼が保持する構成情報テーブルの一例を示す図である。
【図6】発信端末▲1▼が作成・保持する管理テーブルの一例を示す図である。
【図7】パケットのヘッダの構成図である。
【図8】図4、図5の例に応じて決定される主経路、予備経路を示す図である。
【図9】遅延量が一定量以下または一定の範囲内に収まることを説明する為の図である。
【図10】パケット送信、及び着信率情報返信のタイミングを示す図である。
【図11】発信端末における経路変更処理の全体フローチャート図である。
【図12】各中継端末における経路変更処理の全体フローチャート図である。
【図13】図11のステップS23、図12のステップS33の処理の詳細フローチャート図である。
【図14】変更後の主経路、予備経路を示す図である。
【図15】無線端末のハードウェア構成図である。
【図16】先出願を説明する為の図(その1)であってネットワーク構成の一例を示す図である。
【図17】先出願を説明する為の図(その2)であって各無線端末が保持する構成情報の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 無線端末
11 主経路決定部
12 予備経路決定部
13 経路変更判定部
14 構成情報記憶部
20 構成情報テーブル
21 中継先端末NO.
22 目的局への中継段数
23 信頼性値
24 中継先端末NO.
25 目的局への中継段数
26 信頼性値
30 管理テーブル
31 経路番号
32 発信端末
33 着信端末
34 主経路中継先端末
35 予備経路中継先端末
40 パケットのヘッダ
41 発信元ID
42 着信元ID
43 中継ID
44 予備ID
45 経路番号
46 主/予備コード
51 CPU(MPU)
52 メモリ
53 無線機能部
54 アンテナ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, for each communication, a plurality of wireless communication devices function as a transmitting device, a receiving device, or a relay device, and in one communication, data is transmitted directly or via one or more wireless communication devices that function as a relay device. The present invention relates to a wireless communication network system that performs transmission and reception.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a wireless communication network system having a configuration in which wireless communication is used as a communication path and a wireless packet transmitted from a transmitting terminal is relayed by one or a plurality of wireless devices and delivered to a receiving terminal. Various proposals have been made.
[0003]
For example, the invention described in Patent Document 1 is a system that performs wireless communication between a central base station connected to a wired network and each wireless base station. Wireless communication is performed by relaying a wireless base station between the central base station and a transmission destination wireless base station. When the average delay time between base stations changes greatly due to, for example, a change in the quality of the radio space, the radio base station that detects this change notifies the central base station. Upon receiving this notification, the central base station determines a new route based on the configuration information.
[0004]
Further, for example, in the invention described in Patent Document 2, in a wireless circuit network in which a plurality of nodes operate as a repeater, packets are randomly transmitted through all possible routes using all nodes in the circuit network as in the past. Rather than hop along a single pre-programmed path, a compact partial routing table is stored in the memory portion of each pre-selected node of the network. A plurality of predetermined communication paths are stored between the building computer and the destination node to improve the probability of successful data transmission between END and END and to realize high data transmission processing capability of the circuit network. It also eliminates the need to include all routing information in the data packet.
[0005]
Further, for example, in the invention described in Patent Document 3, in a method of determining a route by broadcasting a route determination packet before communication, conventionally, once a communication route is selected, circuit disconnection of the route is detected. Since this route is used, there is a problem that delay fluctuation occurs in the signal arrival time. However, after the main route is constructed, data transmission is started, and at the same time, a detour route is constructed.
[0006]
Further, in the invention described in the prior application (Patent Document 4) already proposed by the present applicant, the configuration information and reliability held by each wireless terminal in order to improve communication reliability and transmission distance. Based on the information, an optimum transfer route is determined and relay transfer is performed. In addition, when a packet environment is deteriorated due to the influence of disturbance or the like during relay transfer of a packet and packet transfer fails between relay terminals, the relay wireless terminal transmits the configuration information and reliability in the terminal. Based on the sex information, another route is selected and the route is dynamically changed to improve communication reliability.
[0007]
FIG. 16 is a diagram (part 1) for explaining the prior application and is a diagram illustrating an example of a network configuration.
FIG. 17 is a diagram (part 2) for explaining the prior application, and shows an example of configuration information held in each wireless terminal in the network configuration of FIG.
[0008]
The wireless communication network system of FIG. 16 includes 10 wireless terminals from wireless terminal A to wireless terminal J. Then, an arbitrary wireless terminal transmits a packet to an arbitrary wireless terminal. At this time, each wireless terminal other than the transmitting-side and destination-side wireless terminals functions as a relay terminal that relays / transfers this packet. Each wireless terminal holds configuration information, and based on this configuration information, determines a wireless terminal to which a packet is transferred, and relays / transfers the packet.
[0009]
FIGS. 17A to 17D show an example of this configuration information. Note that FIG. 17 shows only configuration information of some of the wireless terminals A to J, but other wireless terminals also hold configuration information.
[0010]
FIG. 17A shows an example of configuration information held by the wireless terminal A. FIG. 17B is an example of configuration information held by the wireless terminal B. FIG. 17C is an example of configuration information held by the wireless terminal E. FIG. 17D is an example of configuration information held by the wireless terminal G.
[0011]
Here, taking the configuration information of the wireless terminal A shown in FIG. 17A as an example, the shortest number of relay stages (number of communications) of packets from the wireless terminal A to each wireless terminal is first shown on the upper side. The wireless terminals B, C, and D having the communication count of 1 are wireless terminals that can directly communicate with the wireless terminal A. Therefore, the packet relay destination is selected from the wireless terminals B, C, and D. Furthermore, as shown in the lower side of the figure, the shortest number of relay stages of packets to each wireless terminal when these wireless terminals B, C, and D are selected as relay destinations is shown. Accordingly, for example, when a packet is transmitted from the wireless terminal A to the wireless terminal G, it is understood that the number of relay stages is the smallest when the wireless terminal B or C is selected as the relay destination.
[0012]
Although not specifically illustrated, each wireless terminal uses the communication path diagnosis packet to calculate the reliability value of the communication path with each wireless terminal that can directly communicate with its own device, thereby diagnosing the reliability of the communication path. is doing.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-32073
[Patent Document 2]
Japanese National Patent Publication No. 11-504785
[Patent Document 3]
JP 2001-237875 A
[Patent Document 4]
JP 2000-13376 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the invention described in the above-mentioned patent document 1, the radio terminal as a central base station collects error rates and the like in a concentrated manner to select a route, and selects the route by notifying the radio unit of the result and selecting the route. Therefore, the load on the central base station is large.
[0015]
The invention described in Patent Document 3 is not such that each relay terminal has the configuration information as in Patent Document 4, so that it is necessary to perform a process of determining the route by broadcasting the route determination packet before communication. In addition, extra processing is required in the stage before communication.
[0016]
On the other hand, in the method of the above-mentioned prior application (Patent Document 4), each wireless terminal holds configuration information, and a route for relaying and forwarding packets for each wireless terminal according to changes in the communication environment. Therefore, the processing load is distributed to each wireless terminal without burdening a specific device, and it is not necessary to include all routing information in the packet. It is possible to dynamically select the optimum route without having to perform the above.
[0017]
Here, in the wireless communication network of the above-mentioned prior application (Patent Document 4), for example, the amount of delay between END and END is less than or equal to a certain range, such as multimedia transmission (streaming system), control system transmission, and the like. Consider using an application that needs to fit within.
[0018]
In this case, in the method of the above-mentioned prior application (Patent Document 4), as described above, the relay transfer route dynamically changes according to the change in the communication environment, and thus the route with a large number of relays (detour) In some cases, the delay amount of each packet received at the final destination terminal may vary, and it is difficult to estimate the delay amount. For this reason, it is difficult to apply the wireless communication system of the above-mentioned prior application to an application in which the delay amount is required to be equal to or less than a certain amount or within a certain range. The same applies to the invention described in Patent Document 2.
[0019]
For example, in the example shown in FIG. 16, the route for transmitting packets from the wireless terminal J to the wireless terminal E is J → G → E (two-stage route), J → I → G → E, J → I → F → E (all three steps), J → I → H → F → E (four steps) can be taken. For this reason, the amount of delay at the receiving terminal varies depending on which route is taken. Furthermore, this is a simple example, and in fact, since a route with a larger number of relays (circular) can be taken, the variation in the delay amount further increases.
[0020]
In this way, it is required to reduce delay jitter (delay fluctuation and variation) .For example, if the communication path is fixed, the delay jitter can be reduced, but the communication environment in the wireless section changes dynamically, so disturbance When the environment of the communication path deteriorates due to the influence of the above, a problem arises in terms of reliability of communication quality of the network.
[0021]
An object of the present invention is to provide a wireless communication network system in which the amount of delay between END and END can be kept within a certain amount or within a certain range and the reliability of the communication quality of the network can be ensured. It is to provide a terminal and its communication method.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
A wireless terminal according to the present invention includes a plurality of wireless terminals that perform wireless communication, and any of the wireless terminals can communicate with any other wireless terminal directly or via one or more other wireless terminals. Each wireless terminal that constitutes a wireless communication network system that can be used.
[0023]
Each wireless terminal includes configuration information storage means that stores information on the wireless terminal with which the device itself can communicate directly and configuration information that is information on the number of relays when communicating with other wireless terminals via the wireless terminal capable of direct communication And, based on the configuration information stored in the configuration information storage means, the wireless terminal with which the own device can directly communicate and the relay destination of the main route from among the wireless terminals on the shortest route to the receiving terminal Based on the configuration information stored in the configuration information storage unit and the main route determination unit that determines the terminal, the wireless terminal that can directly communicate with the own device, and the number of relays to the relay destination terminal of the main route Has a backup route determination means for determining a relay terminal for a backup route from wireless terminals that can be relayed twice, and relays and forwards packets using both the main route and the backup route. Configure to
[0024]
With the above configuration, since the packet is relayed using a plurality of routes, that is, both the main route and the backup route, the reliability of the communication quality of the network can be ensured. In addition, a certain condition is given to the determination method of the plurality of routes. That is, the main route is the shortest route to the receiving terminal, and the backup route is a relay destination terminal of the main route via a wireless terminal that can relay to the relay destination terminal of the main route with a relay count of two. The route to forward packets to. By defining the route determination method in this way, the delay amount between END and END can be made to be within a certain amount or within a certain range.
[0025]
In addition, for example, the configuration information further includes a reliability value indicating the reliability of a communication path with a wireless terminal with which the device itself can directly communicate, and the main route determination unit and the backup route determination unit include the reliability information. A wireless terminal having a high property value may be determined as a relay destination terminal for the main route and a relay terminal for the backup route.
[0026]
In this way, the reliability of communication quality can be improved by using a highly reliable communication path for both the main path and the backup path as a packet transfer path.
In addition, as described above, the reliability of the communication quality of the network can be ensured by using a plurality of routes, and the determined route can be used in a fixed manner. When it becomes impossible to ensure the reliability, the reliability of the communication quality of the network can be ensured by changing the route as described below.
[0027]
That is, the wireless terminal further includes a route change determination unit that determines whether or not to change the main route and the backup route determined by the main route determination unit and the backup route determination unit, and the route determination unit performs main processing. When it is determined that the route and the backup route are to be changed, the main route determination unit and the backup route determination unit determine a new main route and a backup route.
[0028]
The determination method by the route change determination means is, for example, as follows at the transmitting terminal.
That is, the route determined by the main route determining unit and the backup route determining unit is fixedly used during an arbitrary communication period, and the receiving terminal tabulates the packet arrival rate during the arbitrary communication period, The totaling result is returned to the transmitting terminal, and the route change determining means in the wireless terminal as the transmitting terminal performs the determination based on the incoming rate totaling result and a threshold value registered in advance. For example, if the incoming rate is equal to or less than the threshold, it is determined that the route should be changed.
[0029]
It is noted that the program may be read out and executed by a computer from a computer-readable storage medium storing a program for causing the computer to perform the same control as the function performed by each configuration of the present invention described above. Can solve the problem.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of each wireless terminal constituting the wireless communication network system according to this example.
[0031]
Each wireless terminal of this example basically has substantially the same function as the wireless terminal of the earlier application, but the way of determining and changing the route is different. Another difference is that the route once determined is used fixedly for a predetermined period.
[0032]
The illustrated wireless terminal 10 includes a main route determination unit 11, a backup route determination unit 12, a route change determination unit 13, and a configuration information storage unit 14. For each communication, each wireless terminal 10 is either a transmission terminal that is a transmission source terminal that transmits an arbitrary wireless packet, a relay terminal that relays this wireless packet, or a receiving terminal that is the destination of this wireless packet. However, the configuration itself is the same. However, each functional unit shown in the figure shows a configuration necessary when functioning as a transmission terminal or a relay terminal. Further, the route change determination unit 13 has different processing methods depending on whether it is a transmission terminal or a relay terminal.
[0033]
In the following description, a wireless packet is simply referred to as a packet.
In the wireless communication network system according to this example, each wireless terminal has a configuration information storage unit 14 that stores configuration information as shown in FIG. The configuration information is roughly information on a wireless terminal with which the own device can directly communicate, and information on the number of relays when communicating with another wireless terminal via the wireless terminal capable of direct communication. Although not specifically shown in FIG. 17, information on reliability values calculated in the above-mentioned prior application is also included.
[0034]
Based on the configuration information stored in the configuration information storage unit 14, the main route determination unit 11 selects another radio terminal 10 on the shortest route to the receiving terminal that has a high reliability value. A relay destination terminal on the main route (hereinafter referred to as a main route relay destination terminal) is assumed (step S1 in FIG. 2).
[0035]
Based on the configuration information stored in the configuration information storage unit 14, the backup route determination unit 12 is another wireless terminal 10 that has two relay stages with respect to the main route relay destination terminal. A relay terminal having a high property value is used as a relay terminal for a backup path (hereinafter referred to as a backup path relay destination terminal) (step S2 in FIG. 2).
[0036]
Of course, the relay terminal selected in steps S1 and S2 is selected from wireless terminals with which the own apparatus can directly communicate.
The wireless terminal 10 functioning as a transmission terminal or a relay terminal determines the next relay destination terminal for transmitting the packet to the destination terminal, but also determines a backup route for the relay destination terminal. At that time, the main route relay destination terminal is always selected from the wireless terminals 10 on the shortest route to the receiving terminal. Furthermore, a packet is transmitted to the main route relay destination terminal via a route having two relay stages with respect to the main route relay destination terminal, that is, any other wireless terminal 10 (the backup route relay destination terminal). A route to be transmitted is determined as a backup route.
[0037]
As a result, the delay amount of communication between END and END, that is, between the transmitting terminal and the receiving terminal is always (main-route relay time) × 3 or less, as will be described in detail later. More specifically, it falls within the range of “relay time of main route” to “(relay time of main route) × 3”. Therefore, the delay amount between END and END can be set to be within a certain amount or within a certain range.
[0038]
Further, the route determined as described above is fixedly used during an arbitrary communication period. The receiving terminal counts the packet arrival rate in an arbitrary communication period, and returns the counting result to the transmitting terminal.
[0039]
The route change determination unit 13 of the calling terminal determines whether or not to change the route based on the result of the incoming call rate aggregation. If it is determined that the route is to be changed, the main route determination unit 11 and the backup route determination unit 12 perform basically the same processing as described above to determine a new main route and backup route. However, the currently used route is basically excluded, and a new main route and backup route are determined from routes other than the currently used route.
[0040]
In addition, the transmission terminal assigns a route identification number to each determined route, and transmits this by including it in a packet. The route change determination unit 13 of each relay terminal determines whether or not to change the route based on the identification number of this route. This point is different from the route change determination unit 13 of the transmission terminal.
[0041]
Hereinafter, the operation of the wireless communication network system and each wireless terminal will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 3 is a flowchart of processing for determining an initial route.
[0042]
11 to 13 are flowcharts of processing relating to path change.
First, the initial route determination process will be described with reference to FIG.
First, FIG. 3 shows a case where a packet is transmitted from an arbitrary wireless terminal 10 (transmitting terminal) to an arbitrary wireless terminal 10 (receiving terminal), and the transmission path between the wireless terminals has not yet been determined. Process. If the transmission path between the wireless terminals has already been determined, transmission is performed using the determined path, or if the path needs to be changed, the process of FIG. 13 described later is performed. To re-determine the route.
[0043]
The process of FIG. 3 will be described with reference to specific examples shown in FIGS.
First, FIG. 4 shows a simple specific example of the configuration of the wireless communication network system.
In the example of the illustrated wireless communication network system, there are six wireless terminals 10 (1) to (6). In this example, the wireless terminal (1) sends a packet to the wireless terminal (6) (hereinafter referred to as a transmitting terminal (1) and a receiving terminal (6)). Therefore, at least one of the wireless terminals 10 of (2) to (5) other than these functions as a relay terminal that relays a packet.
[0044]
The processing shown in FIG. 3 is executed at the calling terminal (1) and each relay terminal. Here, taking the case where the calling terminal (1) performs the processing of FIG. 3 as an example, FIG. 5 shows an example of the configuration information table held by the calling terminal (1), and FIG. 6 shows the creation and holding of the calling terminal (1). An example of a management table is shown.
[0045]
In FIG. 3, first, the calling terminal {circle around (1)} refers to the configuration information table 20 of FIG. The wireless terminal 10 having the smallest number of relay stages and having the highest reliability value is selected as the main route relay destination terminal (step S11).
[0046]
Subsequently, the configuration information table 20 is searched for another wireless terminal 10 that can relay the main route relay destination terminal selected in step S11 with two relay stages (step S12). As a result, if there is no wireless terminal 10 capable of relaying with two relay stages with respect to the main route relay destination terminal (step S13, NO), the main route relay destination terminal It is also assumed that it is also a backup route relay destination terminal (step S15). On the other hand, if there are one or more wireless terminals 10 that can be relayed with two relay stages (step S13, YES), the wireless terminal 10 having the highest reliability value is selected as a spare. It selects as a route relay destination terminal (step S14). Of course, if there is only one, the wireless terminal 10 is selected as the backup route relay destination terminal regardless of the reliability value.
[0047]
Finally, an arbitrary route number is assigned to the set of the main route relay destination terminal and the backup route relay destination terminal selected by the above processing, and the information is stored in the management table 30 together with the information of the calling terminal and the called terminal ( Step S16). As shown in FIG. 6, the management table 30 includes data items of a route number 31, a transmission terminal 32, a reception terminal 33, a main route relay destination terminal 34, and a backup route relay destination terminal 35. In the above example, since the wireless terminal (1) sends a wireless packet to the wireless terminal (6), (1) is stored in the calling terminal 32 and (2) is stored in the receiving terminal 33. When the configuration information table 20 is the example of FIG. 5, as a result of the processing described below, (4) is stored in the main route relay destination terminal 34 and (2) is stored in the backup route relay destination terminal 35. Will be. Here, it is assumed that “1” is assigned to the route number 31.
[0048]
In each relay destination terminal, the processing of FIG. 3 is executed in the same manner as the transmission terminal, but the route number 31 stored in the management table 30 in step S16 is the same value as the value determined by the transmission terminal. . As will be described later with reference to FIG. 7, the transmission terminal includes the route number data in the header of the packet transmitted to the relay destination terminal, so that the relay terminal can know the route number. In the relay terminal, the route number 31 is used when a route change is determined later.
[0049]
Here, an example of the configuration information table 20 in FIG. 5 will be described.
In the configuration information table 20, relay destination terminals No. 21 and 24 are wireless terminals that can directly communicate with the wireless terminal {circle around (1)}, and reliability values 23 and 26 correspond to the wireless terminal {circle around (1)} and these relays. This is a value indicating the reliability of the communication path between the previous terminals NO. The relay stage number 22 to the destination station indicates the shortest relay stage number until the packet reaches the destination terminal (6), which is the final destination terminal, when each relay destination terminal No. 21 is the next relay destination.
[0050]
The processing in step S11 is determined with reference to the number 22 of relay stages to the target station. In this example, since the relay destination terminal having the smallest number of relay stages to the receiving terminal {circle around (6)} is only the relay terminal {circle around (4)} having the relay stage number “2”, the relay is performed in step S11 regardless of the reliability value. The terminal {circle around (4)} is selected, but if there is another relay terminal having a relay stage number of “2”, the terminal with the highest reliability value is selected.
[0051]
The number of relay stages 25 to the target station is determined by regarding each relay destination terminal NO.24 by regarding the relay destination terminal selected in the process of step S11 as a virtual final destination terminal in the relay destination terminal NO.21. Represents the shortest number of relay stages until the packet reaches the virtual final destination terminal.
[0052]
In the processing of steps S12 and S13, it is determined whether or not there is a relay terminal having two relay stages with reference to the relay stage number 25 to the target station. In the example of FIG. 5, the relay terminals whose value of the relay stage number 25 to the target station is “2” are the relay terminals {circle around (2)} and {circle around (3)}, so the determination in step S13 is YES. Since the reliability value 26 of the relay terminal (2) is “75” and the reliability value 26 of the relay terminal (3) is “70”, the relay terminal (2) is selected in step S14. .
[0053]
The configuration information table 20 in FIG. 5 is configuration information of an earlier application such as the example shown in FIG. That is, the wireless terminal of this example holds configuration information similar to that of the previous application. The configuration information table 20 of FIG. 5 merely shows this configuration information in a format that makes this description easy to understand, and the content is the same as the configuration information of the prior application. For example, the relay destination terminals No. 21 and 24 in the configuration information table 20 of FIG. 5 are wireless terminals with which the wireless terminal can directly communicate as described above. For example, in the example of FIG. This corresponds to the wireless terminals of the first time, that is, the wireless terminals B, C and D. Assuming that the receiving terminal is H, the relay stage number 22 to the target station of each of the wireless terminals B, C, and D is “3”, “2”, and “2”. Furthermore, if the wireless terminal D is selected as the relay destination terminal of the main route, the number of communications from the wireless terminals B and C to the wireless terminal D is “2” and “1”. It can be seen that the value of the number of relay stages 25 to the target station of each of the wireless terminals B and C as the target terminal is “3” and “2”.
Further, in the prior application, the reliability value of the communication path between each wireless terminal with which the device itself can directly communicate is calculated using the communication path diagnosis packet. A value is calculated and stored in the reliability values 23 and 26.
[0054]
Using the various information determined by the processing described above, the transmitting terminal (1) transmits a packet including header information shown in FIG. 7, for example. Of course, the header configuration of the packet transmitted by each relay destination terminal is the same.
[0055]
FIG. 7 is a configuration diagram of a packet header.
In the header 40 of the illustrated packet, the transmission source ID 41 is an identification ID of the transmission terminal. Each wireless terminal 10 is assigned a unique identification ID in advance. In the above example, the transmission source ID 41 is the identification ID of the transmission terminal (1).
[0056]
The incoming call source ID 42 is an identification ID of the incoming call terminal that is the final destination terminal of the packet. In the above example, this is the identification ID of the receiving terminal (6).
The relay ID 43 is an identification ID of the main route relay destination terminal. In the above example, the identification ID is the relay terminal (4).
[0057]
The spare ID 44 is an identification ID of the spare route relay destination terminal. In the above example, the identification ID is the relay terminal (2).
The route number 45 is the value of the route number 31 in the management table 30.
[0058]
The main / spare code 46 is a code, a flag, or the like indicating whether the packet is a main route packet or a backup route packet. Here, it is assumed that a flag “1” is stored when the packet is for the main route, and a flag “0” is stored when the packet is for the backup route. As will be described later, the transmission terminal and the relay terminal sequentially transmit a main route packet and a backup route packet. The spare ID 44 is stored only in the packet for the spare route.
[0059]
Each wireless terminal 10 receiving this packet captures this packet when the main / standby code 46 is “1” and the relay ID 43 is the identification ID of its own device. Transfer to the next relay destination terminal. Of course, the transfer route has two routes, a main route and a backup route. If the relay destination terminal has not yet been determined, the processing of FIG. 3 is executed as in the case of the transmission terminal, the next relay destination terminal and its backup route are determined, and this packet is relayed. To do.
[0060]
On the other hand, the wireless terminal 10 that has received a packet in which the main / spare code 46 is “0” and the spare ID 44 is the identification ID of its own device transfers this packet to the wireless terminal having the relay ID 43, that is, the main route relay destination terminal. . At this time, the main / spare code 46 is changed to “1” and the spare ID 44 is deleted. That is, the packet is transferred to the main route packet configuration.
[0061]
When the main route relay destination terminal normally receives the packet for the main route, the main route relay destination terminal immediately executes a process for transferring the packet to the next relay destination terminal. Even if the same packet transferred via is received, it is discarded.
[0062]
By the initial route determination process described above, for example, a main route and a backup route as shown in FIG. 8 are determined. According to the above example, as shown in FIG. 8, the packet is transmitted in two stages from the transmission terminal (1) to the relay terminal (4) via the main route for direct packet transmission and the relay terminal (2). A backup route is determined. Also, in the relay terminal (4) that has received this packet, the processing of FIG. 3 is performed in the same manner as the originating terminal (1). As a result, for example, as shown in FIG. Assume that a main route for direct packet transmission and a backup route for transmission via the relay terminal (5) are determined.
[0063]
As shown in the figure, the packet transmission path from the transmission terminal (1) to the relay terminal (4) has one stage for the main path and two stages for the backup path. The same applies to the packet transmission path from the relay terminal (4) to the receiving terminal (6). Further, since the figure shows a simple network configuration, the packet arrives immediately from the relay terminal (4) to the receiving terminal (6). However, in an actual more complicated wireless communication network, the relay terminal is usually used. It will be relayed from (4) to another relay terminal and relayed from this relay terminal to another relay terminal, and the same relay process should be repeated many times, but no matter how complicated it will be, The packet transmission path from one wireless terminal 10 to the wireless terminal 10 that is the next relay destination terminal always has one stage for the main path and two stages for the backup path, and the same process is repeated until it reaches the receiving terminal. It is.
[0064]
For example, in the case of packet transmission from the transmission terminal (1) to the relay terminal (4), as shown in FIG. 9, the time required for packet transmission from the transmission terminal (1) to the relay terminal (4) is always 1 slot for main path transmission and 2 slots for backup path transmission are fixed to a total of 3 slots. The same thing is repeated at each relay destination terminal.
Therefore, if the packet transmission time when packet transmission is performed on the main route is T, the packet transmission time when packet transmission is performed on the backup route is 3T, and the packet transmission time is always It is guaranteed to be in the range of T-3T. Further, as described above, since the main route is always the shortest route to the receiving terminal, the value of T is substantially constant.
[0065]
As described above, if a wireless terminal having the above configuration is used, by providing a plurality of routes, even if a problem occurs in one route due to changes in the communication environment, communication can be performed on the other route. The reliability of network communication quality can be ensured. In addition, the plurality of routes always have one of them as the shortest route to the receiving terminal and the other as a route that relays to each wireless terminal on the shortest route with the number of times of relaying twice. Can be defined to fall within a predetermined range. Therefore, the delay amount between END and END can be kept within a certain amount or within a certain range, and the reliability of the communication quality of the network can be secured, so that the delay amount is within a certain amount or within a certain range. This is suitable when using an application that needs to fit.
[0066]
Furthermore, if the communication environment deteriorates, etc., even if multiple routes are used, it becomes impossible to ensure the reliability of communication quality, so the network can be changed by changing the route as described below. The reliability of communication quality can be secured.
[0067]
Hereinafter, the route changing process will be described.
The route (main route, backup route) determined by the above-described processing is used fixedly during a predetermined transfer period. As shown in FIG. 10, the receiving terminal obtains the incoming rate of packets received during this transfer period, and sends this incoming rate information to the transmitting terminal.
[0068]
The transmitting terminal that has received the incoming rate information compares the incoming rate information with a predetermined threshold as shown in FIG. 11 (step S21). The threshold is determined in advance as an incoming rate that can be accepted by the system, and is registered in all wireless terminals. In addition, even if there is a packet that does not reach the receiving terminal, the transmitting terminal does not perform retransmission. That is, in the wireless communication network of this example, connectionless communication such as UDP is performed.
[0069]
If the incoming call rate is not less than or equal to the threshold value (step S22, NO), communication is performed with the current route.
If the incoming rate is equal to or less than the threshold (step S22, YES), it is determined that the route needs to be changed, and the route re-search process is performed (step S23). Details of the processing in step S23 are shown in FIG. 13 and will be described in detail later.
[0070]
In addition, when the transmission terminal changes the route, each relay terminal also performs route re-search processing. Each relay terminal determines whether the route should be changed as shown in FIG. The determination is made based on the route number 31 of the management table 30 held by itself and the route number 45 of the received packet.
[0071]
That is, as described above, the transmitting terminal assigns an arbitrary route number to the route determined by itself and transmits this as the route number 45 of the packet. However, when the route is changed by the process of step S23, Gives a new route number to this route, records it in the management table 30, and transmits the new route number in a packet. Thereby, each relay terminal can determine whether or not the route has been changed by referring to the route number.
[0072]
That is, each time a packet is received, each relay terminal uses the transmission source ID 41 and the reception source ID 42 to search the management table 30 for a record in which the transmission terminal 32 and the reception terminal 33 match, and if they match, If the record does not exist, the initial route determination process of FIG. 3 is executed. If there is a matching record, the route number 31 is referred to and whether or not this matches the route number 45 of the packet. Is determined (steps S31 and S32).
[0073]
If the route numbers match (step S32, YES), the current route remains unchanged. That is, the packet is transferred through the route stored in the main route relay destination terminal 34 and the backup route relay destination terminal 35 of the record.
[0074]
On the other hand, if the route numbers do not match (step S32, NO), it is determined that the route needs to be changed, and a route re-search process is performed (step S33). The route re-search process itself is the same as the process in step S23 of the transmitting terminal, and FIG. 13 shows the details thereof.
[0075]
FIG. 13 is a detailed flowchart of the route re-search process in step S23 or S33.
In FIG. 13, the calling terminal or the relay terminal refers to the configuration information table 20 in FIG. 4 held by the own device, and has the smallest number of relay stages to the receiving terminal among the wireless terminals with which the own device can directly communicate. It is determined whether there is a wireless terminal that has the next highest reliability value next to the relay destination terminal of the main route selected last time (steps S41 and S42). YES), this relay terminal is selected as the main route relay destination terminal (step S43). The main route relay destination terminal selected last time is stored in the main route relay destination terminal 34 of the management table 30.
Subsequently, for the main route relay destination terminal selected in step S43, the configuration information table 20 is searched for a relay terminal that can be relayed with two relay stages and has the highest reliability value. Obtained (step S44). As a result, if there is no relay terminal capable of relaying with two relay stages with respect to the main route relay destination terminal (step S45, NO), the main route relay destination terminal It is also assumed that it is a route relay destination terminal (step S47). On the other hand, if there is one or more relay terminals that can be relayed to the main route relay destination terminal with two relay stages (YES in step S45), the reliability value is the highest among these relay terminals. The higher one is selected as the backup route relay destination terminal (step S46). Of course, if there is only one, the relay terminal is selected as a backup route relay destination terminal regardless of the reliability value.
[0076]
On the other hand, if the determination in step S42 is NO, the previously selected main route relay destination terminal, that is, the relay terminal stored in the main route relay destination terminal 34 of the management table 30, is again connected to the main route relay. Select as a destination terminal (step S48).
[0077]
Subsequently, for the main route relay destination terminal selected in step S48, the relay terminal is capable of relaying with two relay stages and has the next highest reliability value after the previously selected backup route relay destination terminal. Is obtained by searching the configuration information table 20 (step S49). The protection route relay destination terminal selected last time is stored in the protection route relay destination terminal 35 of the management table 30.
[0078]
As a result of the processing in step S49, if there is no relay terminal capable of relaying with the number of relay stages of 2 for the main route relay destination terminal other than the previously selected backup route relay destination terminal (step S49) (S50, NO), the previously selected backup route relay destination terminal is selected again as the backup route relay destination terminal (step S52).
[0079]
On the other hand, if there is one or more relay terminals that can relay to the main route relay destination terminal with two relay stages other than the previously selected backup route relay destination terminal (step S50, YES), The relay terminal whose sex value is the next higher than the backup route relay destination terminal selected last time is selected as the backup route relay destination terminal (step S51).
[0080]
Finally, the main route relay destination terminal and the backup route relay destination terminal 35 of the management table 30 are updated and the route number 31 is updated by the main route relay destination terminal and the backup route relay destination terminal selected by the above processing. (Step S53). The route number 31 is updated using a newly determined route number at the transmitting terminal, and the route number 45 of the received packet at each relay terminal.
[0081]
If the route change process described above is described with respect to the examples of FIGS. 5, 6 and 8, when the process of FIG. 13 is executed at the calling terminal (1), the incoming call is received in the example of the configuration information table 20 shown in FIG. Since the relay terminal having the minimum number of relay stages to the terminal {circle around (6)}, that is, the second stage is only the relay terminal {circle around (4)}, the determination in step S42 is NO, and the relay terminal is again used as the main route relay destination terminal 4 ▼ will be selected. Further, in the determinations in steps S49 and S50, the terminal whose relay stage number 25 to the target station in the configuration information table 20 is “2” is not the relay terminal {circle around (2)} which is the previous backup route relay destination terminal. Since there is a relay terminal (3), the determination in step S50 is YES, and this relay terminal (3) is set as a new backup route relay destination terminal.
[0082]
As a result, as shown in FIG. 14, the main route is not changed, but the backup route is changed to the route via the relay terminal (3). The relay terminal (4), which is the main route relay destination terminal, similarly performs the processing of FIG. 13. However, since only one route exists as shown in the figure for both the main route and the backup route, the route is changed. Not.
[0083]
The examples shown in FIGS. 8 and 14 and the like show a very simple configuration example for ease of explanation. In practice, there are usually a plurality of routes for both the main route and the backup route. Can do. For example, the example shown in FIG. 16 is also a simple example, but when a packet is transmitted from the wireless terminal D to the wireless terminal G, the route that can be the main route, that is, the shortest route to the receiving terminal is D → C → E. → G, D → F → E → G, D → F → I → G.
[0084]
Finally, FIG. 15 shows a schematic diagram of the hardware configuration of the wireless terminal 10. This shows only the parts relevant to this description.
The illustrated wireless terminal 10 includes a CPU (MPU) 51, a memory 52, a wireless function unit 53, an antenna 54, and the like.
[0085]
The memory 52 stores a configuration information table 20, a management table 30, and the like. The memory 52 also stores a program for realizing the processing shown in FIGS. 2, 3, and 11 to 13 in the wireless terminal 10, and the CPU (MPU) 51 reads and executes this program. , Perform these processes.
[0086]
The wireless terminal 10 that can execute a predetermined process by executing a predetermined program in this way can be regarded as a kind of computer.
The program may be stored in advance in the memory of the wireless terminal 10, or may be downloaded from the outside, or the wireless terminal 10 may be a portable recording medium such as a memory card. May be configured to read and execute the program from a portable recording medium on which the program is recorded. That is, the present invention can be configured as a portable storage medium itself that records a program for realizing the various processes according to the present invention on a computer, or as the program itself.
[0087]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the wireless communication network system, the wireless terminal, the wireless communication method, and the program of the present invention, the delay between END and END particularly in the wireless communication network system as in the prior application. Use applications where the amount can be kept below a certain amount or within a certain range and the reliability of network communication quality can be ensured, so that the amount of delay must be below a certain amount or within a certain range This is suitable for the case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of each wireless terminal constituting a wireless communication network system according to the present example.
FIG. 2 is a schematic flowchart of relay destination determination processing by each wireless terminal.
FIG. 3 is a flowchart of processing for determining an initial route.
FIG. 4 is a diagram showing a simple specific example of the configuration of a wireless communication network system.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration information table held by a calling terminal (1).
FIG. 6 is a diagram showing an example of a management table created and held by the calling terminal (1).
FIG. 7 is a configuration diagram of a header of a packet.
8 is a diagram showing a main route and a backup route determined according to the examples of FIGS. 4 and 5. FIG.
FIG. 9 is a diagram for explaining that the delay amount is equal to or less than a certain amount or within a certain range.
FIG. 10 is a diagram illustrating timings of packet transmission and incoming rate information return.
FIG. 11 is an overall flowchart of a route change process at a calling terminal.
FIG. 12 is an overall flowchart of route change processing in each relay terminal.
13 is a detailed flowchart of step S23 in FIG. 11 and step S33 in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a main route and a backup route after change.
FIG. 15 is a hardware configuration diagram of a wireless terminal.
FIG. 16 is a diagram for explaining an earlier application (part 1) and illustrates an example of a network configuration;
FIG. 17 is a diagram (part 2) for explaining the prior application, and is a diagram illustrating an example of configuration information held by each wireless terminal;
[Explanation of symbols]
10 Wireless terminal
11 Main route determination unit
12 Preliminary route determination unit
13 Route change determination unit
14 Configuration information storage unit
20 Configuration information table
21 Relay destination terminal No.
22 Number of relay stations to target station
23 Reliability values
24 Relay destination terminal No.
25 Number of relay stations to target station
26 Reliability values
30 Management table
31 Route number
32 Calling terminal
33 Incoming terminal
34 Main route relay destination terminal
35 Backup route relay destination terminal
40 packet header
41 Sender ID
42 Caller ID
43 Relay ID
44 Spare ID
45 Route number
46 Main / spare code
51 CPU (MPU)
52 memory
53 Wireless Function Unit
54 Antenna

Claims (6)

無線通信を行なう複数の無線端末によって構成され、該無線端末の何れも直接または他の1以上の無線端末を介することで、他の任意の無線端末と通信することができる無線通信ネットワークシステムにおける該各無線端末において、
自装置が直接通信できる無線端末の情報と該直接通信できる無線端末を介して他の無線端末と通信するときの中継回数の情報である構成情報を記憶した構成情報記憶手段と、
該構成情報記憶手段に記憶されている構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって着信端末への最短経路上にある無線端末の中から、主経路の中継先端末を決定する主経路決定手段と、
前記構成情報記憶手段に記憶されている構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって前記主経路の中継先端末に対して中継回数が2回で中継できる無線端末の中から、予備経路の為の中継端末を決定する予備経路決定手段とを有し、
前記主経路、予備経路の両方を用いて、パケットを中継・転送することを特徴とする無線通信ネットワーシステムの無線端末。
The wireless communication network system includes a plurality of wireless terminals that perform wireless communication, and any of the wireless terminals can communicate with any other wireless terminal directly or via one or more other wireless terminals. In each wireless terminal
Configuration information storage means for storing configuration information that is information on the number of relays when communicating with other wireless terminals via the wireless terminal that can communicate directly with the information of the wireless terminal that the device itself can communicate with,
Based on the configuration information stored in the configuration information storage means, the relay terminal of the main route is selected from the wireless terminals that can directly communicate with the own device and are on the shortest route to the receiving terminal. A main route determination means to determine;
Based on the configuration information stored in the configuration information storage means, a wireless terminal that can directly communicate with its own device and that can relay to the relay destination terminal of the main route with a relay count of 2 And a backup route determining means for determining a relay terminal for the backup route,
A wireless terminal of a wireless communication network system that relays and forwards a packet using both the main route and the backup route.
前記主経路決定手段、予備経路決定手段によって決定された主経路、予備経路を変更するか否かを判定する経路変更判定手段を更に備え、
該経路判定手段によって主経路、予備経路を変更すると判定された場合、前記前記主経路決定手段、予備経路決定手段は、新たな主経路、予備経路を決定することを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の無線通信ネットワーシステムの無線端末。
A route change determination unit for determining whether to change the main route and the backup route determined by the main route determination unit and the backup route determination unit;
The main route determination unit and the backup route determination unit determine a new main route and backup route when it is determined by the route determination unit that the main route and backup route are to be changed. The wireless terminal of the wireless communication network system according to claim 1.
前記構成情報には更に自装置が直接通信できる無線端末との間の通信路の信頼性を示す信頼性値が含まれ、
前記主経路決定手段、予備経路決定手段は、この信頼性値が高い無線端末を、前記主経路の中継先端末、前記予備経路の為の中継端末として決定することを特徴とする請求項1又は2記載の無線通信ネットワーシステムの無線端末。
The configuration information further includes a reliability value indicating the reliability of the communication path with the wireless terminal with which the device itself can directly communicate,
2. The main route determining unit and the backup route determining unit determine a radio terminal having a high reliability value as a relay destination terminal of the main route and a relay terminal for the backup route, respectively. A wireless terminal of the wireless communication network system according to 2.
前記主経路決定手段、予備経路決定手段によって決定された経路は、任意の通信期間中、固定的に使用され、
前記着信端末は、該任意の通信期間中のパケット着信率を集計し、この集計結果を発信端末に返信し、
該発信端末である無線端末における前記経路変更判定手段は、該着信率集計結果と予め登録される閾値とに基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の無線通信ネットワーシステムの無線端末。
The route determined by the main route determination unit and the backup route determination unit is used fixedly during an arbitrary communication period,
The receiving terminal tabulates the packet arrival rate during the arbitrary communication period, and returns the summation result to the calling terminal,
4. The route change determination means in the wireless terminal that is the transmitting terminal performs the determination based on the incoming rate totalization result and a threshold value registered in advance. Wireless terminal for wireless communication network system.
無線通信を行なう複数の無線端末によって構成され、該無線端末の何れも直接または他の1以上の無線端末を介することで、他の任意の無線端末と通信することができる無線通信ネットワークシステムの前記各無線端末における無線通信方法であって、
自装置が直接通信できる無線端末の情報と該直接通信できる無線端末を介して他の無線端末と通信するときの中継回数の情報である構成情報を記憶しておき、
該構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって着信端末への最短経路上にある無線端末の中から、主経路の中継先端末を決定すると共に、前記自装置が直接通信できる無線端末であって前記主経路の中継先端末に対して中継回数が2回で中継できる無線端末の中から、予備経路の為の中継端末を決定し、
該主経路、予備経路の両方を用いて、パケットを中継・転送することを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication network system includes a plurality of wireless terminals that perform wireless communication, and any of the wireless terminals can communicate with any other wireless terminal directly or through one or more other wireless terminals. A wireless communication method in each wireless terminal,
Stores configuration information, which is information on the number of relays when communicating with other wireless terminals via the wireless terminal that can directly communicate with the information of the wireless terminal that the device itself can communicate with,
Based on the configuration information, a wireless terminal with which the own device can directly communicate and determines a relay destination terminal of the main route from wireless terminals on the shortest route to the receiving terminal, and the own device directly Determining a relay terminal for a backup route from wireless terminals that can communicate and relay to the relay destination terminal of the main route with a relay count of 2;
A wireless communication method characterized in that a packet is relayed and transferred using both the main route and the backup route.
コンピュータに、
自装置が直接通信できる無線端末の情報と該直接通信できる無線端末を介して他の無線端末と通信するときの中継回数の情報である構成情報を記憶する機能と、該構成情報に基づいて、前記自装置が直接通信できる無線端末であって着信端末への最短経路上にある無線端末の中から、主経路の中継先端末を決定すると共に、前記自装置が直接通信できる無線端末であって前記主経路の中継先端末に対して中継回数が2回で中継できる無線端末の中から、予備経路の為の中継端末を決定する機能と、
該主経路、予備経路の両方を用いて、パケットを中継・転送する機能と、
を実現させる為のプログラム。
On the computer,
Based on the configuration information, the function of storing the configuration information that is information of the wireless terminal that can be directly communicated with itself and the information on the number of relays when communicating with other wireless terminals via the wireless terminal that can be directly communicated, A wireless terminal capable of directly communicating with the own device, and determining a relay destination terminal of a main route from among wireless terminals on a shortest route to a receiving terminal, and capable of directly communicating with the own device A function of determining a relay terminal for a backup route from wireless terminals that can relay the relay destination terminal of the main route in two times;
A function of relaying / forwarding packets using both the main route and the backup route;
A program to realize
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