JP4180758B2 - Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device - Google Patents
Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4180758B2 JP4180758B2 JP31666899A JP31666899A JP4180758B2 JP 4180758 B2 JP4180758 B2 JP 4180758B2 JP 31666899 A JP31666899 A JP 31666899A JP 31666899 A JP31666899 A JP 31666899A JP 4180758 B2 JP4180758 B2 JP 4180758B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- route
- communication control
- frame
- control device
- wireless communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の無線通信制御装置から構成される無線ネットワークに関し、特に無線通信制御装置の経路制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、計算機間でデータのやり取りを行うコンピュータネットワークの進歩により、通信サービス業務を行っている業者だけにとどまらず、企業内および企業間におけるデータ通信などに普及している。さらに、ネットワーク通信の導入の要求は小規模なオフィス、スーパーマーケット、一般家庭等にも広がっている。しかし、これまでのネットワーク技術はケーブルによる計算機の相互接続を行う有線方式が主体であり、スーパーマーケットのように頻繁に計算機の配置が変化する場所、あるいはケーブル自体の敷設が困難な一般家庭や小規模オフィスではネットワークを導入することが困難であった。
【0003】
これらのケーブル敷設の問題を解決する方法として、ケーブルではなく無線によるネットワークが注目されている。無線ネットワーク構築のためには、隣接する特定の無線局間の通信を確立する必要がある。例えば、国際規格IEEE802.11に定められた周波数ホッピング方式により、各無線局は帯域を予め決められたパターンで分割することで、特定の無線局との通信を行うことができる。つまり、周波数ホッピングパターンが同じ無線局間でしか通信が成立しないため、他の無線局間の通信が誤って受信されることはない。
【0004】
無線局が特定の隣接局とのみの通信回線を確保したうえで、各無線局に割り振られたSSID(システムID番号)を基に、論理的なネットワークの構成を決定する。この段階では、論理的なネットワーク網を構成するだけなので、無線局の中継を介した無線局間のネットワーク経路は複数存在しており、どの経路を選択するかは、論理的なネットワーク網を構成したプログラムよりも更に上位のプログラムが行う。
【0005】
無線ネットワークにおける帯域共有の一般的な方法は、CSMA/CA方式である。この方式は規格IEEE802.11に記載されている通り、キャリアセンスを行い、どの無線局もデータ(送信波)を出していないことを確認し、データ送信を行う方法である。複数の無線局の送信波が衝突してデータが相手局に到達しなかった場合、相手局が送信されたデータに対して応答を返さないため送信局は応答受信までの時間がタイムアウトとなり、送信波の衝突、あるいは外乱による送信波の未到達を送信局は検出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
無線ネットワークはケーブル敷設が不要であるから、これまでは小規模で計算機間の距離が短いネットワークの構成に使われている。しかし、これまでは有線ネットワークしか実現されていなかった大規模な幹線ネットワークについても、無線ネットワークの適用が求められている。
【0007】
しかし、無線ネットワークによる通信環境は、近くの他の無線通信装置のみならず電波を放出ないし反射する様々の外乱要因が存在し、電波を送受信する環境の時々刻々とした変化により、回線品質が時間の経過とともに変化するという、有線ネットワークにはない特徴がある。このため、有線に比べて通信障害の発生頻度が高く、ビットエラーレートが10倍から100倍程度に高い。また、一度決定した通信回線でも、使用中に異常となって通信が途絶することもある。一方、無線通信での異常は一過性の場合が多く、時間が経過するとともに速やかに回線品質が復旧するという特徴もある。
【0008】
また、複数組の無線通信装置が相互に通信を行う場合、帯域を共有しなくてはならないため、データ転送のスループットが低下する点である。複数の無線ネットワークが存在し、同じ周波数帯域を使用する場合、相互の通信を妨害しない様に帯域を共有するため、例えば時分割で帯域を使用して通信することがある。よって、通信を行う無線ネットワークが複数存在すると、そのネットワークの数だけデータ転送のスループットが低下する。なお、複数の無線ネットワークが互いに離れていて、通常は相互に影響が無い場合でも、一時的に相互の無線通信が受信され、帯域の共有を行わなくてはならない状態が発生することがある。有線ネットワークでは各ネットワーク用のケーブルを敷設するため、複数のネットワークが帯域を共有をすることはない。
【0009】
つまり、無線ネットワークでは一時的にデータ転送ができない、あるいはデータ転送のスループットが低下する箇所が頻繁に発生するため、データ転送を安定に行うことができない。そして、データ転送が安定しないことにより、パケット(フレーム)ロスが発生し上位プロトコルでの再送、あるいは中継機器間でのフレーム再送が頻発し、伝送遅延が大きくなる。このようなことが、無線ネットワークを大規模かつデータ伝送距離の長い基幹ネットワークに適用する上での制約となっている。
【0010】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点に鑑み、データ転送の性能と信頼性を確保し、安定したデータ転送を可能にする無線ネットワークのデータ伝送路制御方式と、大規模な基幹ネットワークの無線ネットワーク化を実現することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、無線通信機能を持つ複数の通信制御装置間で、送信元となる通信制御装置から送信先となる別の通信制御装置へデータを送信する経路が複数存在するように構成される無線ネットワークにおいて、前記送信元から前記送信先へ経路情報の調査可能なフレームを送信し、このフレームを通じて取得される経路情報による回線品質が一定レベル以上となる経路または複数の経路の中で最も回線品質の高い経路を使用経路に決定する転送経路制御機能を設けてなることを特徴とする。
【0012】
前記経路情報は、前記送信元から前記送信先へ前記フレームを送信する片道または往復の経路における前記フレームの通信時間、リトライ回数または回線負荷であり、前記経路情報の値が小さいほど前記回線品質を高く評価することを特徴とする。
【0013】
前記転送経路制御機能は、前記通信制御装置が、前記経路情報の調査可能なフレームの発行手段と、受信した経路情報に基づいて使用経路を決定する経路判定手段を備え、送信元、送信先、あるいは中継局として連系した構成によって実現される。
【0014】
また、本発明は、無線通信機能を持つ複数の通信制御装置間で、送信元となる通信制御装置から送信先となる別の通信制御装置へ直接または他の通信制御装置を経由してデータを送信する経路が複数存在するように構成されている無線ネットワークにおいて、前記送信元から前記送信先への通信中に、送信元からのデータフレームに設けた経路情報エリアを用いて経路上の経路情報を取得し、前記送信先で異常検出閾値と経路情報エリアの値を比較し、前記経路情報の値が前記異常検出値を超える場合に通信中の経路の異常検出を行い、前記送信元へ異常発生を通知する回線異常検出機能を備えたことを特徴とする。
【0015】
また、前記転送経路制御機能を設け、前記送信元は使用経路の異常発生を知ったときに、少なくとも使用経路外の他の全ての経路を通じて前記送信先へ前記経路情報の調査可能なフレームを送信し、前記経路品質のよい経路への切り替えを可能にしたことを特徴とする。
【0016】
本発明の無線ネットワークの経路制御方法は、無線通信機能を持つ複数の通信制御装置間で、送信元となる通信制御装置から送信先となる別の通信制御装置へデータを送信する経路が複数存在するように構成される無線ネットワークにおいて、前記送信元から前記送信先への通信開始または再開時に、前記送信元から前記送信先への全ての経路に対して経路情報を調査するための経路調査フレームを送信し、前記送信先が受信した複数の経路の経路調査フレームの経路情報、または前記送信先で各々の経路を折り返し前記送信元が受信した複数の経路調査フレームの経路情報に基づいて、各経路の回線品質を判断して使用経路を決定することを特徴とする。
【0017】
前記送信先または前記送信元が複数の経路から前記経路調査フレームを受信し、最初に受信された経路を通信時間の最も短い最良の回線品質の経路と判断することを特徴とする。
【0018】
また、前記経路調査フレーム内にリトライ回数を前記経路情報として格納する領域を持ち、前記送信元から前記送信先への経路調査フレームまたは折り返しの経路調査フレームの中継を行う通信制御装置が前記経路調査フレームを次段の通信制御装置へ送信する時に発生したリトライ回数を前記経路調査フレーム内のリトライ回数を格納する領域に累積し、前記送信先または前記送信元が複数の経路から受信した経路調査フレーム内のリトライ回数を比較し、リトライ回数の累積値の最も小さい経路を最良の回線品質の経路と判断することを特徴とする。
【0019】
また、前記経路調査フレーム内に回線負荷を格納する領域を持ち、前記送信元から前記送信先への経路調査フレームまたは折り返しの経路調査フレームの中継を行う通信制御装置が前記経路調査フレームを次段の通信制御装置へ送信する際に現在の回線負荷を求め、前記経路調査フレーム内に格納された回線負荷の値より求めた回線負荷が大きい場合に経路調査フレーム内の回線負荷を求めた回線負荷に書き換え、前記送信先または前記送信元が複数の経路から受信した経路調査フレーム内の回線負荷を比較し、回線負荷の最も小さい経路を最良の回線品質の経路と判断することを特徴とする。
【0020】
前記回線負荷は、現時点から所定時間前までに前記次段の通信制御装置と送受信したフレームのビット数を、前記次段の通信制御装置との間の回線の帯域で割った値によって表すことを特徴とする。
【0021】
本発明の無線通信制御装置は、無線ネットワークを構成する複数の通信制御装置の1つであって、送信局、受信局または中継局となって送信元(送信局)から送信先(受信局)へのデータを複数の経路の1つを使用して送信する無線通信機能を持ち、さらに、経路情報エリアを有し、前記送信元から前記送信先への経路の経路情報の取得可能なフレームの送信手段と、受信したフレームの経路情報を自装置で求めた経路情報に基づいて更新する経路情報取得手段と、複数の経路から受信したフレームの経路情報に基づいて使用経路を決定する経路判定手段を設け、自装置が送信局、受信局または中継局かに応じて上記各手段の少なくとも1つを実行することを特徴とする。
【0022】
また、前記送信元から前記送信先へ送信するデータフレームに前記経路情報エリアを有し、データ通信中に使用経路の経路情報を前記データフレームから取得して、予め設定されている異常検出閾値と比較し、使用経路の経路情報の値が閾値を超える場合に前記使用経路の異常検出を行なう異常検出手段を設けたことを特徴とする。
【0023】
本発明によれば、無線ネットワーク上で一過性の回線品質の低下が各無線通信装置間で発生し、一時的にデータ転送が遅くなったり、データ転送そのものができない経路が発生した場合、データ送信元の通信制御装置またはデータ送信先の通信制御装置が、データ転送に要する時間、無線通信装置間のデータ転送リトライ回数あるいは、無線通信装置間の回線負荷から回線品質の低下を検出し、回線品質の低下した経路から回線品質が低下していない経路にデータ転送を切替えることで、データ転送経路を確保しデータ通信を継続する。
【0024】
また、データ転送経路を確保することにより、データ転送の性能、信頼性を確保することができるため、安定したデータ転送を無線ネットワークで実現することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による無線ネットワーク及びその転送経路制御方式について、複数の実施形態を説明する。第1の実施形態では、送信の開始に際して送信元と送信先間の無線ネットワークで行われる転送経路制御方式を説明する。第2の実施形態は送信中の送信元と送信先間の無線ネットワークで行われる転送経路の監視、制御方式を説明する。
【0026】
〔第1の実施形態〕
図2は本発明を適用する無線ネットワークの一実施例を示す。この無線ネットワークは無線通信制御装置100,110,120,130,140と、無線端末101,102,103,121,122,123等からなり、リング状の無線ネットワークを構成している。説明の都合上、無線通信制御装置100,120に接続している無線端末のみ示しているが、他の無線通信制御装置にも同様な無線端末が接続されている。
【0027】
リング状のネットワークを構成するため、各無線通信制御装置は図示の矢印のように、他の2個所の無線通信装置と通信ができるようになっている。例えば、無線通信制御装置100は経路▲1▼、▲2▼により、無線通信制御装置110,140と通信が可能である。また、直接通信ができない無線通信制御装置120とのデータ転送は、経路▲1▼では無線通信装置110,130、経路▲2▼では無線通信装置140を中継して行われる。他の無線通信装置の場合も同様である。なお、回線異常検出閾値記憶部211は、リトライ回数あるいは回線負荷がどれだけの値になったら回線の異常として検出するかを示す閾値を記憶していて、後述する実施形態2の動作で参照される。
【0028】
図1は、本発明の一実施例による無線通信制御装置の構成を示す。無線通信制御装置100は制御部200、タイマ201、復調器202、バンドパスフィルター203、受信ミキサー204、周波数シンセサイザー205、送信ミキサー206、変調器207、送受信バッファ208、空中線209、送受信切替えスイッチ210、回線異常検出閾値記憶部211から構成されている。他の無線通信装置も同様である。
【0029】
ここで、無線通信制御装置100の制御部200は全体の制御を司るとともに、「課題を解決するための手段」に記載した経路情報の取得可能なフレームの送信手段、自装置での経路情報を算出し受信したフレームの経路情報を更新する経路情報取得手段、複数の経路から受信したフレームの経路情報に基づいて使用経路を決定する経路判定手段を、後述するソフトウエアの機能によって実現している。また、第2の実施形態にかかる異常検出手段も同様である。
【0030】
無線通信制御装置100におけるデータ送信の基本的な動作を説明する。制御部200は送信先アドレス、送信元アドレス、データを含むデータフレームを生成し、送受信バッファ208に格納する。送信時、制御部200は送受信切替えスイッチ210を送信ミキサー206の出力に切替え、送受信バッファ208からデータフレームを読み出し、変調器207に出力する。変調器207で変調されたデータフレームは送信ミキサー206に送られ、周波数シンセサイザ205の生成する搬送波に載せられ、空中線209を介して他の無線通信制御装置に送信される。一方、受信ミキサー204は周波数シンセサイザ205からの搬送周波数に同調する信号を受信して周波数変調し、バンドパスフィルター203を経て復調器202でデジタルデータのデータフレームに復調する。受信のデータフレームは制御部200に送られ、送受信バッファ208に格納される。
【0031】
図3に、送受信に用いる複数のデータフレームの構成を示す。(a)のフレームは、プリアンブル300、送信先アドレス301、送信元アドレス302、ルート303、データ304、CRC(Cyclic Redundancy Code)305から構成されている。ルート303は本フレームの転送経路を示すフィールドで、図2の経路▲1▼または経路▲2▼のいずれかを示している。一方、(b)のフレームはリトライ回数306のフィールド、(c)のフレームは回線負荷307のフィールドを有し、回線でのリトライ回数306または回線負荷307が転送され、送受信バッファ208に格納される。
【0032】
第1の実施形態の転送経路制御方式で、図3(a)、(b)及び(c)のフレームはそれぞれ以下に説明する実施例1、実施例2及び実施例3に適用される。
【0033】
〔実施例1〕
転送経路制御方法の実施例1は、複数の経路の中でフレームが最も早く受信される経路を転送経路に決定する方式で、以下、無線端末101が無線端末123に対しデータを転送する例によって説明する。
【0034】
無線端末101は無線通信制御装置100にデータを転送する。無線通信制御装置100は無線端末101からのデータをフレーム化し、経路▲1▼の無線通信制御装置140あるいは経路▲2▼の無線通信制御装置110に転送する。無線通信制御装置110がデータフレームを受信した場合は、無線通信制御装置120にデータが転送される。一方、無線通信制御装置140がデータフレームを受信した場合は無線通信制御装置130を経由してデータフレームが無線通信制御装置120に転送される。データフレームを受信した無線通信制御装置120は、データ転送先が無線端末123であることを認識して、受信したデータを無線端末123に転送する。
【0035】
このデータ送信の開始に際し、無線ネットワークで送信側(送信元)となる無線通信制御装置100と受信側(送信先)となる無線通信制御装置120の間で、経路▲1▼、▲2▼を使用して経路調査フレームを送受信して転送経路の決定が行われる。ここでは、図2のように経路▲2▼に異常があり、経路▲1▼が正常であるケースを説明する。使用する経路調査フレームは、図3(a)のデータフレームと同じフォーマットである。ただし、データ304は受信先での正常受信のチエックができればよいので、テストデータでもよい。
【0036】
図4は、実施例1で送信先が経路を決定するときの通信フレームの流れを示す。両経路▲1▼、▲2▼のフレームの流れが比較しやすいように、送信先の無線通信制御装置120を中央部に、送信元の無線通信制御装置100を両端に記述(実際には1つ)している。無線通信制御装置100は図示の右側の経路▲1▼と左側の経路▲2▼に、同時に経路調査フレームを送信する。
【0037】
経路▲1▼に送信された経路調査フレームは無線通信制御装置140に受信される。無線通信制御装置140はフレーム内のCRC305を用いて経路調査フレームのデータが正しく受信されたか確認する。正しく受信された場合は前段の送信側である無線通信制御装置100に受信応答を返す。無線通信制御装置140以降にフレームを中継する無線通信制御装置130および最終的にフレームを受信する無線通信制御装置120も同様の確認を行い、フレームが正しければ前段の無線通信制御装置に受信応答を返す。これらの手順により、経路調査フレームは経路▲1▼を通って無線通信制御装置120に受信される。
【0038】
一方、経路▲2▼に送信された経路調査フレームは無線通信制御装置100から無線通信制御装置110に送信されるが、無線通信制御装置100と110の間の回線が電波障害等により、無線通信制御装置110は正しく受信できず、無線通信制御装置100に受信応答を返すことができない。無線通信制御装置100は調査フレーム送信後、装置内のタイマ201により無線通信制御装置110からの受信応答を監視するが、受信応答が帰ってこないためタイムアウトとなる。そこで、無線通信制御装置100は無線通信制御装置110に対する経路調査フレームの送信をリトライ(再送)する。
【0039】
図示では、2回目のリトライで無線通信制御装置110は経路調査フレームを正しく受信し、受信応答を無線通信制御装置100に返している。この結果、経路▲2▼に送信された経路調査フレームは、無線通信制御装置110を中継して無線通信制御装置120に受信されている。なお、予め定められている最大リトライ回数を超えたときは通信が中断される。
【0040】
経路調査フレームを受信した送信先の無線通信制御装置120は、経路▲1▼および経路▲2▼からの経路調査フレームを受信すると、使用する経路調査フレームの構成に応じて、以下の3つの何れかの方法で経路を決定する。図3(a)のフォーマットの経路調査フレームを用いる場合、無線通信制御装置120は経路▲1▼及び経路▲2▼を通過した2つの経路調査フレームのうち、先に受信した経路調査フレームが通過した経路▲1▼を使用経路に決定する。そして、経路フレームのルート303に経路▲1▼を設定した経路応答フレームを、無線通信制御装置130、140を経由して、送信元の無線通信制御装置100に返す。無線通信制御装置100は応答フレームの経路情報から経路▲1▼を無線通信制御装置120へのフレーム送信経路に設定し、フレームを経路▲1▼経由で無線通信制御装置120に送信する。
【0041】
本実施例では、送信元から送信先に2つの経路で経路調査フレームを送信し、送信先が先に受信した経路調査フレームの経路を転送経路に決定し、経路応答フレームによって送信元に通知しているので、無線ネットワークの経路決定にかかわる時間を短縮できる。
【0042】
実施例1の変形として、送信先は経路を決定せずに、同一経路を折り返す経路応答フレームを送信し、送信元が先に受信した経路応答フレームの経路を転送経路に決定するようにしてもよい。
【0043】
図5は、送信元が経路を決定するときの通信フレームの流れを示し、図4と同様の形式で記述されている。無線通信制御装置100は経路▲1▼と経路▲2▼に経路調査フレームを送信する。経路▲1▼及び経路▲2▼に送信された経路調査フレームは、図4の場合と同じ手順で無線通信制御装置120に到達する。一方、経路▲2▼に送信された経路調査フレームが無線通信制御装置100と110の間の回線が電波障害により正しく送信されず、リトライが発生する。
【0044】
経路▲1▼及び経路▲2▼からの経路調査フレームを受信した無線通信制御装置120は、経路調査フレームを受信すると折り返し当該経路に、経路応答フレームを同じ手順により無線通信制御装置100に返す。無線通信制御装置100は経路▲1▼及び経路▲2▼から受信した経路応答フレームのうち、先に受信したフレームのルート303に設定されている経路を転送経路に決定する。一般に、送信元による経路決定は送信先の決定に比べて信頼度を向上できる。しかし、両方式にそれぞれの長短があり、詳細な比較は後述する。
【0045】
〔実施例2〕
転送経路制御方法の実施例2は、複数の経路の中でリトライ回数が最も少ない経路を転送経路に決定する方式で、以下、無線通信制御装置100から無線通信制御装置110に経路調査フレームを送信する例によって説明する。実施例2に適用され経路調査フレームは、図3(b)のフレームと同じフォーマットである。すなわち、経路調査フレームが無線通信制御装置100から無線通信制御装置120へ転送されるまでに、各無線通信制御装置がおこなった経路調査フレームのリトライ回数を累積して格納するリトライ回数306のエリアを有している。
【0046】
図7に、リトライ回数の更新を含む無線通信制御装置の送信処理のフローを示す。この処理手順は制御部200によって制御される。無線通信制御装置が前段の無線通信制御装置から経路調査フレームを受信すると(s101)、経路調査フレーム内の送信先アドレス401とCRC305をチェックする(s102)。送信先アドレス301から自分宛ての経路調査フレームでないことを確認すると、次段の無線通信制御装置に受信した経路調査フレームを送信する(s103)する。経路調査フレーム送信後、次段の無線通信制御装置からの受信応答を装置内のタイマ201で監視する(s104)。タイマ201のタイムアウト前に受信応答が帰ってきた場合は、経路調査フレームの送信動作は終了となる。しかし、受信応答がなくタイマ201がタイムアウトした場合は、経路調査フレームのリトライ回数306を読み出し、その値に1を加える(s105)。
【0047】
無線通信制御装置が経路調査フレームを最初に送信する時は、リトライ回数306には0が書き込まれている。リトライ回数306に1を加えると、再び経路調査フレームを次段の無線通信制御装置に送信する(s103)。リトライは、予め回線異常検出閾値部211に設定されているリトライ回数になるまで繰り返され、経路調査フレーム内のリトライ回数306の値を累積していく。
【0048】
図6は、実施例2で送信先が経路を決定するときの通信フレームの流れを示す。経路▲1▼を通過して無線通信制御装置120で受信された経路調査フレーム上のリトライ回数306の値は0となり、経路▲2▼を通過したリトライ回数306の値は2となる。無線通信制御装置120は経路▲1▼及び経路▲2▼を通過した経路調査フレームのリトライ回数306を比較し、リトライ回数306の値が小さい経路▲1▼を無線通信制御装置100と無線通信制御装置120間の転送経路と決定する。そして、決定した経路▲1▼に経路応答フレームを送信し、無線通信制御装置100に通知する。
【0049】
これによれば、転送経路内の無線通信制御装置間のリトライ回数を累積して、リトライの少ない経路を選択するので、無線ネットワークのように一過性の通信異常が多い場合に、使用時間帶で相対的に異常の少ない経路を選択でき、データ転送を安定に行うことができる。
【0050】
実施例2においても、送信先ではなく送信元で転送経路を決定する変形が可能である。すなわち、無線通信制御装置120から経路▲1▼、経路▲2▼の各々に経路応答フレームが送信され、無線通信制御装置100で受信される。経路応答フレームのリトライ回数は、経路調査フレームで累積したリトライ回数を初期値とし、各通信制御装置により折り返し経路で発生したリトライ回数を累積される。無線通信制御装置100は受信した経路応答フレームでリトライ回数の少ない方を使用する転送経路に決定する。
【0051】
図5の流れに示す例では、経路▲1▼では経路調査フレーム、経路応答フレームの転送ではリトライが発生しないため、経路▲1▼の経路応答フレーム内のリトライ回数306の値は0である。一方、経路▲2▼における経路調査フレームのリトライ回数は2回、経路応答フレームのリトライ回数は1回であるから、経路▲2▼経路応答フレーム内のリトライ回数306の値は3である。この結果、無線通信制御装置100は経路▲1▼を無線通信制御装置100と無線通信制御装置120間の経路として選択する。
【0052】
〔実施例3〕
転送経路制御方法の実施例3は、複数の経路の中で回数負荷の最大値が最も少ない経路を転送経路に決定する方式で、以下、無線通信制御装置100から無線通信制御装置110に経路調査フレームを送信する例によって説明する。実施例3に適用され経路調査フレームは、図3(c)のフレームと同じフォーマットである。すなわち、経路調査フレームが無線通信制御装置100から無線通信制御装置120へ転送されるまでに、各無線通信制御装置が単位時間当りの回線負荷を算出し、その最大値で経路調査フレームの回線負荷307のエリアが更新される。
【0053】
図8に、回線負荷の算出を含む無線通信制御装置の送信処理のフローを示す。無線通信制御装置が前段から経路調査フレームを受信すると(s201)、経路調査フレームの送信先アドレス301とCRC305をチェックする(s202)。CRC503のチェックで経路調査フレームが正常に受信されたと判断すると、次段の無線通信制御装置との間の現在の回線負荷を算出する(s203)。
【0054】
回線負荷の算出方法の一例をあげれば、「過去1秒間における次段の無線通信制御装置と送受信したフレームのビット数」を「次段の無線通信制御装置との間の回線の帯域」で割る。例えば、回線の帯域が100MBit/secで、過去1秒間における次段の無線通信制御装置への送信ビット数が64.8Mbit/secの場合、負荷は0.648となる。この回線負荷は回線帯域の占有度を示し、本来100MBit/secで送受信できる帯域が、何らかの理由で64.8Mbit/secしか転送できない。つまり、この回線負荷値が低いほどスループットが低下する。
【0055】
回線負荷の算出後、受信した経路調査フレーム内の回線負荷307の値と算出した回線負荷の値を比較し(s204)、算出した負荷が大きい場合は経路調査フレーム内の回線負荷307の値を算出した負荷に書き換え(s205)、次段の無線通信制御装置へ経路調査フレームを送信する(s206)。算出した負荷よりも経路調査フレーム内の回線負荷307の値が大きい場合は、経路調査フレーム内の回線負荷307の値はそのままにして、次段の無線通信制御装置に経路調査フレームを送信する。
【0056】
経路調査フレーム送信後、次段の無線通信制御装置からの受信応答を無線通信制御装置内のタイマ201で監視する(s207)。タイマ201のタイムアウト前に受信応答が帰ってきた場合は、次段の無線通信制御装置への経路調査フレームの送信は終了となる。一方、受信応答がタイマ201のタイムアウト前に受信されない場合は、再度経路調査フレームを送信する。そして、ステップs203に戻り、再度負荷の計算を行う。ここでの負荷計算では、先程、次段の無線通信制御装置に送信した経路調査フレームの送信ビット数も含めて行われる。このため、経路調査フレームの送信がリトライされる度に不要な送信ビット数が増えるため、負荷の値が大きくなる。
【0057】
以上のように経路調査フレームの送信リトライが成功するまで負荷が計算され、最も大きい回線負荷の値が経路調査フレームの回線負荷307のエリアに書き込まれる。図6における経路▲1▼および経路▲2▼に送信された経路調査フレームでは、経路▲1▼を通過した経路調査フレームの回線負荷307の値が、経路調査フレームのリトライが発生する経路▲2▼を通過した経路調査フレームの回線負荷307の値よりも、一般的には小さくなる。この時無線通信制御装置120は経路▲1▼及び経路▲2▼を通過した経路調査フレームの回線負荷307を比較し、回線負荷307の値が小さい経路▲1▼を無線通信制御装置100と無線通信制御装置120間の経路と判断する。
【0058】
ところで、図2の無線ネットワークに近接する他の無線ネットワークが存在し、他のネットワークの無線通信制御装置と経路▲1▼の通信制御装置が通信帯域を共有するような場合、他のネットワークからの送信信号の入来によって送受信できるデータ両が制限されるため、その分だけ当該装置のスループットが低下する。本実施例の回線負荷の比較によれば、このような無線特有の負荷変動に対しても含めて、より処理効率のよい経路選択が可能になる。
【0059】
実施例3においても、送信元で転送経路を決定する変形が可能である。すなわち、無線通信制御装置120から経路▲1▼、経路▲2▼の各々に経路応答フレームが送信され、無線通信制御装置100で受信される。このとき、経路応答フレームの回線負荷307は経路調査フレームでの値を初期値とし、折り返し経路の各通信制御装置によって計算され回線負荷と比較され、最大値に更新される。
【0060】
図5の流れに示す例では、経路▲1▼、経路▲2▼のリトライ回数はそれぞれ0回、3回となるので、他の要因がないとすれば経路▲2▼の負荷が大になり、負荷の小さい経路▲1▼が転送経路に決定される。
【0061】
以上、無線ネットワークにおけるデータ通信開始時の経路決定方法を実施例1〜3によって説明した。実施例1は回線決定の処理時間が最も短い。実施例2はリトライ回数を累積する分だけ処理時間は長くなるが、一過性の異常が発生しやすい無線ネットワークの回線状況をより正確に反映でき、信頼度が向上する。実施例3は回線負荷の計算及び最大値判定などで処理時間は最も長くなる。しかし、回線負荷にはリトライ回数や帯域の混雑状況など、無線ネットワーク特有の回線状況が反映されるので、最も異常が少なくかつスループットの高い転送経路を選択できるので、通信中の回線中断やスループット低下が少なく、信頼性が高い。
【0062】
なお、上記の各実施例で経路調査フレームに共通のフォーマット用いることも可能である。即ち、フレーム内に調査パラメータのエリアを設け、制御プログラムのパラメータに応じて、リトライ回数あるいは回線負荷を格納する。実施例1の場合はダミーとなる。
【0063】
次に、転送経路を送信元で決定する場合と送信先で決定する場合との特徴を説明する。一般的には、送信元で決定する方法は経路の往復を通じて回線状況が反映されるので、経路決定の信頼度が高くなるが、さらに次のような得失がある。
【0064】
送信元が決定する場合、送信元は送信する経路調査フレーム数を予め定めることができるので、返信されてくる経路応答フレーム数の上限も分かる。一方、送信先で決定する場合、受信する経路調査フレーム数がどれだけあるか分からない。このため、実施例2、3では、経路比較を行うタイミングを確定するための余裕時間や、比較のためのデータの記憶領域に十分な余裕をもつ必要がある。従って、送信元が決定する方が、記憶装置を小さくすることができる。
【0065】
一方、送信元が決定する場合は、各経路を経路フレームが1往復するのに対し、受信側が決定する場合は決定した経路のみに経路フレームを返信するので、返信時に使用される回線が1つだけとなる。このため、受信側が判定した場合の方が、経路調査フレームの回線使用量が少なくてすみ、回線負荷を小さくすることができる。
【0066】
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態として、送信中の送信元と送信先間の無線ネットワークで行われる転送経路の監視、制御方式を説明する。第2の実施形態での無線通信制御装置や無線ネットワークは、第1の実施形態の説明に用いた図1、図2等と同じである。
【0067】
第2の実施形態では、通信中のデータフレームに格納されるリトライ回数あるいは回線負荷を監視し、それらが異常検出閾値を超えた場合に回線異常の予兆ないし発生として異常検出を行う。さらに、異常検出をした場合は、実施形態1と同様の経路調査フレームを発行して、使用する転送経路を再決定する。
【0068】
図9に、通信中に回線異常を生じた無線ネットワークを示す。ネットワーク構成は図2と同じである。図2の状態では、無線通信制御装置100と無線通信制御装置110間の経路▲2▼が異常であり、フレームの転送経路には経路▲1▼が選択されて、データ通信が行われている。この状態から、経路▲2▼の回線異常は回復し、新たに無線通信制御装置130と無線通信制御装置140間の回線が異常になったとする。この場合、無線通信制御装置100と無線通信制御装置120間のフレーム転送経路である経路▲1▼は正常にフレームを転送できなくなる。
【0069】
図10に、通信中に異常が発生した経路▲1▼のフレームの流れを示す。無線通信制御装置130と無線通信制御装置140間の回線が不安定なため、データフレーム及びデータフレームに対する応答フレームの転送時にリトライが発生する。本実施形態では、データフレームに図3(b)または(c)のフォーマットを使用し、そのリトライ回数306または回線負荷307を監視して、使用中の回線の経路異常を検出する。
【0070】
すなわち、リトライ回数306あるいは回線負荷307を格納したデータフレームは、図6の経路▲1▼で示した手順で無線通信制御装置100から無線通信制御装置120へ転送される。データフレームを受信した無線通信制御装置120はデータフレーム内のリトライ回数306あるいは回線負荷307を読み出し、その値が閾値以上になっているか判定し(図6の送信先での「比較判定」に替えて「異常判定」が行われる)、閾値を超えている場合、経路▲1▼に異常が発生ないし予兆とみなし無線通信制御装置100に回線異常を知らせる経路応答フレームを送信する。回線異常の通知は、たとえばリトライ回数306や回線負荷307の数値を異常発生を示す特定値にして返送する。
【0071】
閾値は図1の回線異常検出閾値記憶部211に、リトライ回数または回線負荷値が設定される。通信が中断される少し前の回線異常ないし予兆のレベルを閾値とするのが望ましい。
【0072】
また、回線異常の検出を送信元で行うようにしてもよい。このときのデータフレームと応答フレームの流れは、図5の経路▲1▼に示した手順と同じである。経路▲1▼の場合、無線通信制御装置100は経路応答フレーム内のリトライ回数306または回線負荷307の値を読み出し、その値が閾値を超えている場合、経路▲1▼に異常が発生したことを検出する。
【0073】
送信元の無線通信制御装置100は送信先または自装置により、使用中の経路の回線異常を検出すると、通信を一時中断して経路調査フレームを経路▲1▼、▲2▼に送信し、第1の実施形態により説明した転送経路制御方式によって正常な経路を調べ、その結果、経路▲1▼が選択される。無線通信制御装置100は一時中断していたデータ通信を経路▲1▼を使用して再開する。
【0074】
なお、回線異常の検出時、実行中の通信がまだ事故中断していない場合には、送信元の無線通信制御装置100が使用していない経路▲2▼にだけ経路調査フレームを送信し、その使用の可否を判定するようにしてもよい。また、通信中の異常検出による転送経路の再決定において、切替までの処理時間を最も短くするのには実施例1の手法によるのがよい。しかし、上述した信頼度を考慮する場合には、実施例2または実施例3の手法によってもよい。
【0075】
【発明の効果】
本発明によれば、一過性の異常が発生しやすい無線ネットワークにおいて、送信元から送信先への複数の経路について回線状態を調査し、回線状態が良好な経路を判別して、データ転送する経路を決定するので、事故中断の少ない安定した無線通信が実現でき、無線ネットワークの信頼性を向上し、大規模ネットワークへの適用を可能にする。また、最短処理時間経路あるいは最小回線負荷の経路を選択できるので、データ転送の処理性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による無線通信御装置の構成図。
【図2】本発明を適用する無線ネットワークの構成図。
【図3】本発明の無線通信に用いる複数の実施例によるフレームの構成図。
【図4】無線ネットワークにおける経路調査フレームの流れ図(その1)。
【図5】無線ネットワークにおける経路調査フレームの流れ図(その2)。
【図6】無線ネットワークにおける経路調査フレームの流れ図(その3)。
【図7】図1の無線通信制御装置による経路調査フレーム内のリトライ回数値の処理手順を示すフロー図。
【図8】図1の無線通信制御装置による経路調査フレーム内の回線負荷値の処理を示すフロー図。
【図9】通信中の無線ネットワークにおける回線異常発生例を示す説明図。
【図10】通信中の回線異常発生を検出するためのデータフレームの流れ図。
【符号の説明】
100,110,120,130,140…無線通信制御装置、101〜103,121〜123…無線端末、200…制御部、201…タイマ、202…復調器、203…バンドパスフィルタ、204…受信ミキサー、205…周波数シンセサイザ、206…送信ミキサー、207…変調器、208…送受信バッファ、209…空中線、210…送受信切替えスイッチ、211…回線異常検出閾値記憶部、300…プリアンブル、301…送信先アドレス、302…送信元アドレス、303…ルート、304…データ、305…CRC、306…リトライ回数、307…回線負荷。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless network composed of a plurality of wireless communication control devices, and more particularly to a route control method for a wireless communication control device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advance of computer networks for exchanging data between computers, it has become widespread not only for business operators that perform communication service work but also for data communication within and between companies. Furthermore, the demand for introducing network communication is spreading to small offices, supermarkets, general households, and the like. However, until now, the network technology has mainly been a wired system that interconnects computers with cables, and places such as supermarkets where the placement of computers changes frequently, or homes and small scales where it is difficult to lay the cables themselves In the office, it was difficult to introduce a network.
[0003]
As a method for solving these cable laying problems, attention is paid to a wireless network instead of a cable. In order to construct a wireless network, it is necessary to establish communication between specific adjacent wireless stations. For example, each radio station can perform communication with a specific radio station by dividing a band into a predetermined pattern by a frequency hopping method defined in the international standard IEEE802.11. That is, since communication is established only between wireless stations having the same frequency hopping pattern, communication between other wireless stations is not received by mistake.
[0004]
A radio station secures a communication line only with a specific adjacent station, and then determines a logical network configuration based on an SSID (system ID number) assigned to each radio station. At this stage, only a logical network is configured, so there are multiple network paths between wireless stations via relays of wireless stations, and which path to select depends on the logical network. This is done by a higher-level program than the programmed program.
[0005]
A common method of band sharing in a wireless network is the CSMA / CA method. As described in the standard IEEE802.11, this method performs carrier sense, confirms that no radio station is outputting data (transmission wave), and performs data transmission. If the transmission waves of multiple wireless stations collide and the data does not reach the other station, the other station does not return a response to the transmitted data, so the transmitting station times out until the response is received, The transmitting station detects that the transmission wave has not reached due to wave collision or disturbance.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since wireless networks do not require cable laying, they have been used in the construction of networks that are small and have a short distance between computers. However, application of a wireless network is also demanded for a large-scale trunk network that has been realized only by a wired network.
[0007]
However, there are various disturbance factors that emit or reflect radio waves as well as other nearby radio communication devices in the communication environment of a wireless network. There is a feature that does not exist in a wired network that changes over time. For this reason, the frequency of communication failures is higher than that of wired communication, and the bit error rate is about 10 to 100 times higher. In addition, even a communication line once determined may become abnormal during use and communication may be interrupted. On the other hand, abnormalities in wireless communication are often transient, and there is a feature that the line quality is quickly restored as time passes.
[0008]
In addition, when a plurality of sets of wireless communication apparatuses communicate with each other, the bandwidth must be shared, so that the data transfer throughput is reduced. When a plurality of wireless networks exist and use the same frequency band, communication may be performed using the band in a time division manner, for example, in order to share the band so as not to interfere with mutual communication. Therefore, if there are a plurality of wireless networks that perform communication, the data transfer throughput decreases by the number of the networks. Even when a plurality of wireless networks are separated from each other and usually do not affect each other, there may occur a situation where mutual wireless communication is temporarily received and a band must be shared. In a wired network, cables for each network are laid, so a plurality of networks do not share a band.
[0009]
That is, in a wireless network, data transfer cannot be performed stably because data transfer temporarily cannot be performed temporarily or portions where the data transfer throughput is reduced frequently occur. Since the data transfer is not stable, packet (frame) loss occurs, retransmission in the upper protocol or frame retransmission between relay devices occurs frequently, and transmission delay increases. This is a limitation in applying a wireless network to a large-scale backbone network with a long data transmission distance.
[0010]
An object of the present invention is to provide a data transmission path control method for a wireless network that ensures the performance and reliability of data transfer and enables stable data transfer, and a large-scale backbone network Is to realize the wireless network.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of paths for transmitting data from a communication control apparatus serving as a transmission source to another communication control apparatus serving as a transmission destination among a plurality of communication control apparatuses having a wireless communication function. In a wireless network configured as described above, a route or a plurality of routes in which a route information that can be investigated for route information is transmitted from the transmission source to the transmission destination, and the line quality based on the route information acquired through the frame becomes a certain level And a transfer route control function for determining a route with the highest line quality as a use route.
[0012]
The path information is the communication time, the number of retries, or the line load of the frame in a one-way or round-trip path for transmitting the frame from the transmission source to the transmission destination. The smaller the value of the path information, the more the line quality It is characterized by high evaluation.
[0013]
The transfer path control function includes a frame issuance unit capable of examining the path information and a path determination unit that determines a use path based on the received path information. Or it is implement | achieved by the structure linked as a relay station.
[0014]
In addition, the present invention provides data transfer between a plurality of communication control devices having a wireless communication function from a communication control device serving as a transmission source to another communication control device serving as a transmission destination directly or via another communication control device. In a wireless network configured to have a plurality of routes to be transmitted, route information on the route using a route information area provided in a data frame from the source during communication from the source to the destination The transmission destination is compared with the value of the abnormality detection threshold value and the value of the route information area, and when the value of the route information exceeds the abnormality detection value, the abnormality of the communication route is detected, and the abnormality is transmitted to the transmission source. A line abnormality detection function for notifying occurrence is provided.
[0015]
In addition, the transfer route control function is provided, and when the transmission source knows that an abnormality has occurred in the used route, it transmits a frame in which the route information can be investigated to the destination through at least all other routes outside the used route. In addition, it is possible to switch to a route having a good route quality.
[0016]
The wireless network path control method of the present invention has a plurality of paths for transmitting data from a communication control apparatus serving as a transmission source to another communication control apparatus serving as a transmission destination among a plurality of communication control apparatuses having a wireless communication function. In a wireless network configured to, a route investigation frame for examining route information for all routes from the transmission source to the transmission destination when communication from the transmission source to the transmission destination is started or resumed Based on the route information of the route survey frames of the plurality of routes received by the destination, or the route information of the plurality of route survey frames received by the source by returning each route at the destination. It is characterized in that the route used is determined by judging the line quality of the route.
[0017]
The transmission destination or the transmission source receives the route investigation frame from a plurality of routes, and determines that the route received first is the route with the best channel quality with the shortest communication time.
[0018]
In addition, a communication control device having an area for storing the number of retries as the route information in the route check frame, and relaying a route check frame from the transmission source to the transmission destination or a return route check frame is the route check frame. The number of retries that occurred when transmitting the frame to the next communication control device is accumulated in the area for storing the number of retries in the route investigation frame, and the route investigation frame received by the transmission destination or the transmission source from a plurality of routes The number of retries is compared, and the route with the smallest accumulated number of retries is determined as the route with the best line quality.
[0019]
A communication control device having an area for storing a line load in the route check frame and relaying a route check frame from the transmission source to the destination or a return route check frame The line load obtained when the current line load is obtained when transmitting to the communication control device and the line load obtained from the value of the line load stored in the route investigation frame is large. And the line load in the route investigation frame received by the transmission destination or the transmission source from a plurality of routes is compared, and the route with the smallest line load is determined as the route with the best line quality.
[0020]
The line load is represented by a value obtained by dividing the number of bits of a frame transmitted / received to / from the next-stage communication control apparatus by a predetermined time before the present time by a line bandwidth between the next-stage communication control apparatus. Features.
[0021]
The wireless communication control device of the present invention is one of a plurality of communication control devices constituting a wireless network, and becomes a transmission station, a reception station, or a relay station from a transmission source (transmission station) to a transmission destination (reception station). A wireless communication function for transmitting data to one of the plurality of routes, a route information area, and a frame information from which the route information of the route from the transmission source to the transmission destination can be acquired. A transmission unit; a path information acquisition unit that updates path information of a received frame based on path information obtained by the own apparatus; and a path determination unit that determines a use path based on path information of frames received from a plurality of paths. And at least one of the above means is executed depending on whether the own apparatus is a transmitting station, a receiving station or a relay station.
[0022]
Further, the data frame transmitted from the transmission source to the transmission destination has the route information area, and the route information of the used route is acquired from the data frame during data communication, and a preset abnormality detection threshold value is set. In comparison, an abnormality detection means is provided for detecting an abnormality of the used route when the value of the route information of the used route exceeds a threshold value.
[0023]
According to the present invention, when a temporary deterioration of the line quality occurs between wireless communication devices on a wireless network, data transfer is temporarily delayed or a path where data transfer itself cannot be performed occurs. The communication control device of the transmission source or the communication control device of the data transmission destination detects a drop in line quality from the time required for data transfer, the number of data transfer retries between the wireless communication devices, or the line load between the wireless communication devices. By switching data transfer from a route with reduced quality to a route with no deterioration in line quality, a data transfer route is secured and data communication is continued.
[0024]
In addition, since the data transfer performance and reliability can be ensured by securing the data transfer path, stable data transfer can be realized in the wireless network.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of embodiments of a wireless network and a transfer route control method thereof according to the present invention will be described. In the first embodiment, a transfer path control method performed in a wireless network between a transmission source and a transmission destination at the start of transmission will be described. In the second embodiment, a transfer route monitoring and control method performed in a wireless network between a transmission source and a transmission destination during transmission will be described.
[0026]
[First Embodiment]
FIG. 2 shows an embodiment of a wireless network to which the present invention is applied. This wireless network includes wireless
[0027]
In order to configure a ring network, each wireless communication control device can communicate with the other two wireless communication devices as shown by the arrows in the figure. For example, the wireless
[0028]
FIG. 1 shows a configuration of a wireless communication control apparatus according to an embodiment of the present invention. The wireless
[0029]
Here, the
[0030]
A basic operation of data transmission in radio
[0031]
FIG. 3 shows a configuration of a plurality of data frames used for transmission / reception. The frame (a) includes a
[0032]
In the transfer path control system according to the first embodiment, the frames shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C are applied to Example 1, Example 2, and Example 3 described below, respectively.
[0033]
[Example 1]
[0034]
The
[0035]
At the start of this data transmission, routes (1) and (2) are routed between the wireless
[0036]
FIG. 4 illustrates a flow of communication frames when the transmission destination determines a route in the first embodiment. The destination wireless
[0037]
The route investigation frame transmitted to the route (1) is received by the wireless
[0038]
On the other hand, the route investigation frame transmitted on the route (2) is transmitted from the wireless
[0039]
In the figure, the wireless
[0040]
Upon receiving the route investigation frame from route {circle around (1)} and route {circle around (2)}, the wireless
[0041]
In this embodiment, the route investigation frame is transmitted from the transmission source to the transmission destination by two routes, the route of the route investigation frame received by the transmission destination is determined as the transfer route, and the transmission source is notified by the route response frame. Therefore, it is possible to shorten the time required for determining the route of the wireless network.
[0042]
As a modification of the first embodiment, the transmission destination does not determine the route, but transmits a route response frame that returns the same route, and the transmission source determines the route of the route response frame received earlier as the transfer route. Good.
[0043]
FIG. 5 shows a flow of a communication frame when the transmission source determines a route, and is described in the same format as FIG. The wireless
[0044]
Receiving the route investigation frame from the route (1) and the route (2), the wireless
[0045]
[Example 2]
Embodiment 2 of the transfer route control method is a method of determining a route having the smallest number of retries as a transfer route among a plurality of routes, and hereinafter, a route investigation frame is transmitted from the wireless
[0046]
FIG. 7 shows a flow of transmission processing of the wireless communication control device including the retry count update. This processing procedure is controlled by the
[0047]
When the wireless communication control apparatus first transmits a route investigation frame, 0 is written in the retry
[0048]
FIG. 6 illustrates a flow of a communication frame when the transmission destination determines a route in the second embodiment. The value of the number of
[0049]
According to this, since the number of retries between the wireless communication control devices in the transfer route is accumulated and a route with few retries is selected, the use time is reduced when there are many transient communication abnormalities as in a wireless network. Thus, a path with relatively little abnormality can be selected, and data transfer can be performed stably.
[0050]
Also in the second embodiment, it is possible to modify the transfer route not by the transmission destination but by the transmission source. That is, a route response frame is transmitted from the wireless
[0051]
In the example shown in the flow of FIG. 5, since no retry occurs in the transfer of the route investigation frame and the route response frame in the route {circle around (1)}, the value of the retry
[0052]
Example 3
Embodiment 3 of the transfer route control method is a method of determining a route having the smallest number of times load among a plurality of routes as a transfer route. Hereinafter, route check from the wireless
[0053]
FIG. 8 shows a flow of transmission processing of the wireless communication control device including calculation of the line load. When the wireless communication control device receives the route investigation frame from the previous stage (s201), it checks the
[0054]
As an example of a method for calculating the line load, "the number of bits of frames transmitted / received to / from the next-stage radio communication control apparatus in the past one second" is divided by "the band of the line between the next-stage radio communication control apparatus". . For example, when the line bandwidth is 100 MBit / sec and the number of transmission bits to the next-stage wireless communication control device in the past 1 second is 64.8 Mbit / sec, the load is 0.648. This line load indicates the degree of occupation of the line bandwidth, and the band that can be transmitted and received at 100 MBit / sec can be transferred only 64.8 Mbit / sec for some reason. That is, the lower the line load value, the lower the throughput.
[0055]
After the line load is calculated, the value of the
[0056]
After transmitting the route investigation frame, the reception response from the next-stage radio communication control apparatus is monitored by the
[0057]
As described above, the load is calculated until the transmission retry of the route investigation frame is successful, and the largest line load value is written in the area of the
[0058]
By the way, when there is another wireless network close to the wireless network in FIG. 2 and the communication control device of the route {circle around (1)} shares the communication band with the wireless communication control device of the other network, Since both of the data that can be transmitted and received are limited by the arrival of the transmission signal, the throughput of the apparatus is reduced accordingly. According to the comparison of the line load of the present embodiment, it is possible to select a route with higher processing efficiency including such a load variation peculiar to the radio.
[0059]
Also in the third embodiment, it is possible to modify the transfer path at the transmission source. That is, a route response frame is transmitted from the wireless
[0060]
In the example shown in the flow of FIG. 5, the number of retries for route (1) and route (2) is 0 and 3, respectively. Therefore, if there are no other factors, the load on route (2) becomes large. The route (1) with a small load is determined as the transfer route.
[0061]
As described above, the route determination method at the start of data communication in the wireless network has been described in the first to third embodiments. In the first embodiment, the processing time for determining a line is the shortest. In the second embodiment, the processing time becomes longer as the number of retries is accumulated. However, it is possible to more accurately reflect the line status of the wireless network in which a transient abnormality is likely to occur, and the reliability is improved. In the third embodiment, the processing time becomes the longest in calculating the line load and determining the maximum value. However, since the line load reflects the line conditions peculiar to the wireless network, such as the number of retries and bandwidth congestion, it is possible to select the transfer path with the least abnormality and high throughput. There are few and reliability is high.
[0062]
In each of the above embodiments, a common format can be used for the route investigation frame. That is, an investigation parameter area is provided in the frame, and the number of retries or the line load is stored according to the parameter of the control program. In the case of Example 1, it becomes a dummy.
[0063]
Next, characteristics of the case where the transfer path is determined by the transmission source and the case where the transfer path is determined by the transmission destination will be described. In general, since the method of determining at the transmission source reflects the line status through the round trip of the route, the reliability of route determination is increased, but there are the following advantages and disadvantages.
[0064]
When the transmission source is determined, the transmission source can predetermine the number of route investigation frames to be transmitted, so that the upper limit of the number of route response frames to be returned is also known. On the other hand, when deciding at the transmission destination, it is not known how many route investigation frames are received. Therefore, in the second and third embodiments, it is necessary to have a sufficient time for determining the timing for performing the path comparison and a storage area for data for comparison. Therefore, the storage device can be made smaller if the transmission source is determined.
[0065]
On the other hand, when the transmission source is determined, the route frame reciprocates once for each route, whereas when the reception side determines, the route frame is returned only to the determined route, so one line is used at the time of reply. It becomes only. For this reason, when the receiving side makes the determination, the line usage amount of the route investigation frame can be reduced, and the line load can be reduced.
[0066]
[Second Embodiment]
Next, as a second embodiment of the present invention, a transfer path monitoring and control method performed in a wireless network between a transmission source and a transmission destination during transmission will be described. The wireless communication control device and the wireless network in the second embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2 used for the description of the first embodiment.
[0067]
In the second embodiment, the number of retries or the line load stored in the data frame being communicated is monitored, and when these exceed the abnormality detection threshold, abnormality is detected as a sign or occurrence of a line abnormality. Furthermore, when an abnormality is detected, a route investigation frame similar to that of the first embodiment is issued, and the transfer route to be used is determined again.
[0068]
FIG. 9 shows a wireless network in which a line abnormality has occurred during communication. The network configuration is the same as in FIG. In the state of FIG. 2, the path (2) between the radio
[0069]
FIG. 10 shows a frame flow of the route (1) where an abnormality has occurred during communication. Since the line between the wireless
[0070]
That is, the data frame storing the number of
[0071]
As the threshold value, the number of retries or the line load value is set in the line abnormality detection threshold
[0072]
Further, detection of line abnormality may be performed at the transmission source. The flow of the data frame and the response frame at this time is the same as the procedure shown in the route (1) in FIG. In the case of route {circle around (1)}, the radio
[0073]
When the transmission destination or its own device detects a line abnormality in the route being used by the transmission destination or its own device, the transmission source wireless
[0074]
When a line abnormality is detected and the ongoing communication has not been interrupted yet, the route investigation frame is transmitted only to the route (2) that is not used by the wireless
[0075]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a wireless network in which a transient abnormality is likely to occur, the line state is investigated for a plurality of routes from the transmission source to the transmission destination, the route having a good line state is determined, and data is transferred. Since the route is determined, stable wireless communication with less accident interruption can be realized, the reliability of the wireless network is improved, and the application to a large-scale network is enabled. Further, since the shortest processing time path or the minimum line load path can be selected, the data transfer processability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a wireless network to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a configuration diagram of a frame according to a plurality of embodiments used for wireless communication according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart (part 1) of a route investigation frame in a wireless network.
FIG. 5 is a flowchart (part 2) of a route investigation frame in the wireless network.
FIG. 6 is a flowchart of a route investigation frame in the wireless network (part 3).
7 is a flowchart showing a processing procedure of a retry count value in a route investigation frame by the wireless communication control device of FIG. 1;
8 is a flowchart showing processing of a line load value in a route investigation frame by the wireless communication control device of FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of occurrence of a line abnormality in a wireless network during communication.
FIG. 10 is a flowchart of a data frame for detecting the occurrence of a line abnormality during communication.
[Explanation of symbols]
100, 110, 120, 130, 140 ... wireless communication control device, 101-103, 121-123 ... wireless terminal, 200 ... control unit, 201 ... timer, 202 ... demodulator, 203 ... bandpass filter, 204 ...
Claims (4)
前記送信元から前記送信先へ経路情報の調査可能なフレームを送信し、このフレームを通じて取得される経路情報による回線品質が一定レベル以上となる経路または複数の経路の中で最も回線品質の高い経路を使用経路に決定する転送経路制御機能と、
前記送信元から前記送信先への通信中に、前記フレームに設けた経路情報エリアを用いて経路上の経路情報を取得し、前記送信先で異常検出閾値と経路情報エリアの値を比較し、前記経路情報エリアの値が前記異常検出閾値を超える場合に通信中の経路の異常検出を行い、前記送信元へ異常発生を通知する回線異常検出機能を、
前記複数の通信制御装置の各々へ備えたことを特徴とする無線ネットワーク。In a wireless network configured to have a plurality of paths for transmitting data from a communication control device serving as a transmission source to another communication control device serving as a transmission destination among a plurality of communication control devices having a wireless communication function.
A route in which route information can be investigated is transmitted from the transmission source to the transmission destination, and the route with the highest line quality among the routes or a plurality of routes in which the line quality is higher than a certain level according to the route information acquired through this frame A transfer route control function that determines the route to be used,
During communication from the transmission source to the transmission destination, using the route information area provided in the frame to acquire the route information on the route, compare the value of the abnormality detection threshold and the route information area at the transmission destination, When the value of the route information area exceeds the abnormality detection threshold, a line abnormality detection function for performing abnormality detection of a communication path and notifying the transmission source of an abnormality occurrence,
A wireless network provided in each of the plurality of communication control devices.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31666899A JP4180758B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31666899A JP4180758B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001136178A JP2001136178A (en) | 2001-05-18 |
JP4180758B2 true JP4180758B2 (en) | 2008-11-12 |
Family
ID=18079589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31666899A Expired - Fee Related JP4180758B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4180758B2 (en) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2410143C (en) | 2001-11-02 | 2010-02-02 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical dynamic burst switch |
US8578015B2 (en) | 2002-04-29 | 2013-11-05 | Harris Corporation | Tracking traffic in a mobile ad hoc network |
US7133649B2 (en) | 2002-12-24 | 2006-11-07 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Negative feedback amplifier for transmitter, transmitter, and method of correcting error in the negative feedback amplifier |
JP4605427B2 (en) * | 2003-08-08 | 2011-01-05 | ソニー株式会社 | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION TERMINAL DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND PROGRAM |
JP4605426B2 (en) * | 2003-08-08 | 2011-01-05 | ソニー株式会社 | COMMUNICATION TERMINAL DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM |
EP1653676B1 (en) | 2003-08-08 | 2017-12-27 | Sony Corporation | Communication system, communication method and program |
JP4605428B2 (en) * | 2003-08-08 | 2011-01-05 | ソニー株式会社 | COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION TERMINAL DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM |
CN102571166B (en) * | 2004-06-10 | 2016-08-03 | 美商内数位科技公司 | Smart antenna is used to set up method and system and the wireless communication node of backhaul network |
US7158814B2 (en) | 2004-06-10 | 2007-01-02 | Interdigital Technology Corporation | Method and system for utilizing smart antennas establishing a backhaul network |
WO2006048936A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ad hoc network, mobile terminal, gateway node, and method for selecting gateway node |
JP4761306B2 (en) * | 2005-09-06 | 2011-08-31 | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 | Wireless communication network system |
US8509084B2 (en) | 2006-05-22 | 2013-08-13 | Thomson Licensing | Representation of a delay path in mobile networks |
JP4806367B2 (en) * | 2007-03-12 | 2011-11-02 | 日本放送協会 | Route selection device |
KR101181577B1 (en) | 2008-07-14 | 2012-09-10 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and Method for Transceiving Data using relay device in Wireless Communication System of Centralized MAC |
JP4571235B2 (en) | 2008-11-28 | 2010-10-27 | パナソニック株式会社 | Route control device, route abnormality prediction device, method, and program |
JP4592800B2 (en) | 2009-03-12 | 2010-12-08 | パナソニック株式会社 | Route selection device, route selection method, and program |
JP5193162B2 (en) * | 2009-11-12 | 2013-05-08 | 株式会社日立製作所 | Wireless communication state acquisition method and wireless station |
JP5183689B2 (en) * | 2010-07-28 | 2013-04-17 | 株式会社日立製作所 | Wireless communication system, wireless communication device, and wireless communication method |
JP6171434B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-08-02 | 富士通株式会社 | Node device, communication method, communication program, and network system |
US9942823B2 (en) | 2013-12-06 | 2018-04-10 | Nec Corporation | Communication terminal, communication method, and communication program |
WO2020165971A1 (en) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | 三菱電機株式会社 | Communication device, server and wireless communication method |
CN113163389B (en) * | 2020-11-26 | 2024-03-01 | 国网浙江省电力有限公司信息通信分公司 | Communication link establishment method and device for power load control service |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31666899A patent/JP4180758B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001136178A (en) | 2001-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4180758B2 (en) | Wireless network, route control method thereof, and wireless communication control device | |
JP6125014B2 (en) | Multimedia multi-modulation method and multi-data rate mesh network | |
JP3250708B2 (en) | Wireless communication device | |
CA2144666C (en) | Apparatus and method for radio communication | |
EP0605989B1 (en) | Handover method for mobile wireless station | |
JP3902465B2 (en) | Mobile communication system | |
US7154866B2 (en) | Message control protocol in a communications network having repeaters | |
US6728541B2 (en) | Radio relay system | |
FI108600B (en) | Method for generating receipt information in a wireless data transfer system and wireless data transfer system | |
US7693173B2 (en) | Communication system, communication control method, communication control apparatus, and communication control program | |
CN100553350C (en) | Radio communications system and radio communication method | |
US7283493B2 (en) | System and method for switching between frequency channels in wireless LAN | |
JPH07312597A (en) | Radio local area network system | |
WO2000076052A1 (en) | Utility data transfer system and method | |
JP4690260B2 (en) | Wireless communication system, wireless base station, communication control method, and communication control program | |
US20070274248A1 (en) | Communication device and communication system | |
JP2013503588A (en) | Address stripping and related systems in meter reading wireless mesh networks | |
JP2000516780A (en) | Signal transmission method and digital wireless system | |
JPH08331227A (en) | Radio port testing method | |
MX2011000254A (en) | System for distributing broadband wireless signals indoors. | |
JP6061605B2 (en) | NODE DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD | |
JP2003229798A (en) | Radio relay system | |
JP7072731B1 (en) | Communication systems, aggregates, central devices, terminals, communication methods and programs | |
JP2006217110A (en) | Radio lan system and multi-rate control method thereof | |
EP4315789A1 (en) | Routing data in wireless network that coexists with interfering wireless networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060316 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060316 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080331 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080826 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080828 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |