JP5132944B2

JP5132944B2 - Communication device

Info

Publication number: JP5132944B2
Application number: JP2007016546A
Authority: JP
Inventors: 章好八木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: JP2008187237A

Description

本発明は、無線通信技術に関するものであり、特に、マルチホップ通信を行う通信システムにおいて無線リンクの情報に基づいて最適な経路制御を行う通信装置に関するものである。 The present invention relates to a radio communication technique, and more particularly, to a communication apparatus that performs optimal route control based on radio link information in a communication system that performs multi-hop communication.

従来の経路選択方法として、下記非特許文献１および２に記載の技術が存在する。下記非特許文献１に記載された、ＭＡＮＥＴ（Mobile Ad-hoc Networks）のＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing Protocol）では、最小ホップ数により経路選択を行っている。また、下記非特許文献２に記載された、ＯＬＳＲを拡張した技術（Radio Aware OLSR）では、Ｈｅｌｌｏメッセージやテストパケットを利用して行った無線リンクの到達率（ロス率）測定結果などに基づいて品質のよい経路を選択している。 As conventional route selection methods, there are technologies described in Non-Patent Documents 1 and 2 below. In the Optimized Link State Routing Protocol (OLSR) of MANET (Mobile Ad-hoc Networks) described in Non-Patent Document 1 below, route selection is performed with the minimum number of hops. Moreover, in the technology (Radio Aware OLSR) which expanded OLSR described in the following nonpatent literature 2, it is based on the arrival rate (loss rate) measurement result of the radio link performed using the Hello message and the test packet. A route with good quality is selected.

ＩＥＴＦＭＡＮＥＴＲＦＣ３６２６,（October 2003）IETF MANET RFC3626, (October 2003) ＩＥＥＥＰ８０２．１１ｓ／Ｄ１．０,（November 2006）IEEE P802.11s / D1.0, (November 2006)

しかしながら、上記従来の技術では、無線リンクの情報を用いたＭＰＲ（Multipoint Relay）選択、経路制御の概念については規定されているが、詳細な動作までは規定されていない、という問題点があった。 However, in the above conventional technology, although the concept of MPR (Multipoint Relay) selection using radio link information and route control is specified, there is a problem that detailed operations are not specified. .

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線リンクの情報を用いたＭＰＲ選択、経路制御の詳細な動作を示すことにより、品質のよいＭＰＲを選択しつつＭＰＲ数を最適にするとともに、最適な経路制御を実現する通信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and shows the detailed operation of MPR selection and path control using radio link information, thereby optimizing the number of MPRs while selecting high-quality MPRs. At the same time, it is an object to obtain a communication device that realizes optimum route control.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）が策定したＲＦＣ３６２６において規定されているＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing Protocol）を使用したマルチホップ通信機能を有し、他の通信装置とともに特定の通信ネットワークを構成する通信装置であって、隣接する他の通信装置である隣接ノードとの間の各無線リンクにおける通信品質に基づいて、各無線リンクについての無線リンク情報を算出する無線リンク情報算出手段と、前記各無線リンク情報を全ての隣接ノードに対して通知し、また、当該隣接ノードが算出した当該隣接ノードと２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線リンク情報を取得する無線リンク情報通知取得手段と、前記無線リンク情報算出手段により算出された無線リンク情報をＲＬＩ（Radio Link Information）として記憶しておき、また、前記無線リンク情報通知取得手段が隣接ノードから取得した無線リンク情報をＮＲＬＩ（Neighbor Radio Link Information）として記憶しておく無線リンク情報記憶手段と、品質のよい無線リンクのみを抽出したうえで、隣接ノードから予め通知されていた前記ＲＦＣ３６２６において規定されたＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ情報と、前記無線リンク情報記憶手段が記憶しているＲＬＩおよびＮＲＬＩの少なくともいずれか一方とに基づいて、隣接ノードの中から品質がよくて、効率的なＭＰＲ（Multipoint Relay）を選択するＭＰＲ選択手段と、を備え、ＲＬＩおよびＮＲＬＩの少なくともいずれか一方に基づいて、品質の良い経路選択を行う経路選択手段を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention has a multi-hop communication function using OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) defined in RFC 3626 established by IETF (Internet Engineering Task Force). A communication device that constitutes a specific communication network together with another communication device, and is based on the communication quality in each wireless link with an adjacent node that is another adjacent communication device. Radio link information calculating means for calculating radio link information, and notifying all the radio link information to all adjacent nodes, and a radio link between the adjacent node calculated by the adjacent node and the 2hop adjacent node A radio link information notification acquisition means for acquiring information, and a radio link information calculated by the radio link information calculation means. Radio link information storage for storing radio link information as RLI (Radio Link Information) and for storing radio link information acquired from adjacent nodes by the radio link information notification acquisition means as NRLI (Neighbor Radio Link Information) And only Willingness information defined in RFC3626 previously notified from the adjacent node after extracting only radio links with good quality, and at least one of RLI and NRLI stored in the radio link information storage means And an MPR selection means for selecting an efficient MPR (Multipoint Relay) based on at least one of RLI and NRLI. It is characterized by comprising route selection means for performing good route selection.

この発明によれば、品質のよい無線リンクのみを抽出したうえで、効率的なＭＰＲ（Multipoint Relay）を選択するＭＰＲ選択および、品質の良い経路を選択できる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to select an efficient MPR (Multipoint Relay) and to select a high-quality route after extracting only high-quality radio links.

以下に、本発明にかかる通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置により構成された通信ネットワークの実施の形態１の構成例を示す図である。この図１に示した通信ネットワークは、複数の通信装置（以下、ノードと呼ぶ）により構成されたメッシュネットワーク（またはアドホックネットワーク）であり、各ノードは、隣接するノードと無線リンクにより接続される。具体的には、ノード１およびノード２が無線リンク１０１により接続され、ノード１およびノード３が無線リンク１０２により接続され、ノード２およびノード４が無線リンク１０３により接続され、ノード２およびノード５が無線リンク１０４により接続され、ノード３およびノード４が無線リンク１０５により接続され、ノード３およびノード５が無線リンク１０６により接続され、ノード１およびノード６が無線リンク１０７により接続され、ノード４およびノード６が無線リンク１０８により接続され、ノード１およびノード７が無線リンク１０９により接続され、ノード７およびノード８が無線リンク１１０により接続され、ノード６およびノード９が無線リンク１１１により接続される。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a communication network configured by a communication device according to the present invention. The communication network shown in FIG. 1 is a mesh network (or ad hoc network) composed of a plurality of communication devices (hereinafter referred to as nodes), and each node is connected to an adjacent node by a wireless link. Specifically, node 1 and node 2 are connected by wireless link 101, node 1 and node 3 are connected by wireless link 102, node 2 and node 4 are connected by wireless link 103, and node 2 and node 5 are connected. Connected by radio link 104, node 3 and node 4 are connected by radio link 105, node 3 and node 5 are connected by radio link 106, node 1 and node 6 are connected by radio link 107, node 4 and node 6 are connected by a wireless link 108, node 1 and node 7 are connected by a wireless link 109, node 7 and node 8 are connected by a wireless link 110, and node 6 and node 9 are connected by a wireless link 111.

この通信ネットワークにおいて、各ノードは、プロアクティブ（Proactive）なルーティングプロトコルを使用してマルチホップ通信を行う。ここでは、ルーティングプロトコルとしてＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）が策定されたＲＦＣ３６２６において規定されているＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing Protocol）を使用する場合の動作について説明する。 In this communication network, each node performs multi-hop communication using a proactive routing protocol. Here, an operation in the case of using OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) defined in RFC 3626 in which IETF (Internet Engineering Task Force) is established as a routing protocol will be described.

また、図１に示したように、ノード１およびノード４の間，ノード１およびノード５の間と、ノード１およびノード８の間と、ノード１およびノード９の間は、直接接続される無線リンクが存在しない。そのため、ノード１からノード４への通信には、ノード１からノード２を経由してノード４と接続する無線マルチホップ経路２０１、ノード１からノード３を経由してノード４と接続する無線マルチホップ経路２０２またはノード１からノード６を経由してノード４と接続する無線マルチホップ経路２０３を使用する。 In addition, as shown in FIG. 1, wirelessly connected between the node 1 and the node 4, between the node 1 and the node 5, between the node 1 and the node 8, and between the node 1 and the node 9. There is no link. Therefore, for communication from the node 1 to the node 4, the wireless multi-hop path 201 connected to the node 4 via the node 1 from the node 1 and the wireless multi-hop connected to the node 4 via the node 1 to the node 4 A wireless multi-hop route 203 connected to the node 4 via the route 202 or the node 1 through the node 6 is used.

次に各ノード１〜９の動作について説明する。まず、ノードは、隣接ノードとの無線リンク毎に（例えば、ノード１では無線リンク１０１、１０２、１０７および１０９の無線リンク毎に）、伝送品質（Ｈｅｌｌｏメッセージやテストパケットで測定する到達率（ロス率）または再送率など），無線品質（ＲＳＳＩ（Radio Signal Strength Indicator）、ＳＩＮＲ（Signal to Noise and Interference Ratio））など），無線使用状況（無線リンク数、Ａｉｒ占有率など），トラヒック量（送受信パケット数、送受信ビット数など），通信レート（送信変調レートなど），無線伝送容量，などの複数の通信品質（無線通信状態情報）の１つ、または複数を何らかの重み付けに従い組み合わせるなどして、自ノードにおける隣接ノードとの無線リンク情報であるＲＬＩ（Radio Link Information）なるメトリック（Metric）を算出する。 Next, the operation of each of the nodes 1 to 9 will be described. First, for each wireless link with an adjacent node (for example, for each wireless link of wireless links 101, 102, 107, and 109 in node 1), the node performs transmission quality (reach rate (loss) measured by a Hello message or a test packet). Rate) or retransmission rate), wireless quality (RSSI (Radio Signal Strength Indicator), SINR (Signal to Noise and Interference Ratio), etc.), wireless usage (number of radio links, Air occupation rate, etc.), traffic volume (transmission / reception) By combining one or more of several communication qualities (wireless communication status information) such as the number of packets, the number of transmitted and received bits), communication rate (transmission modulation rate, etc.), wireless transmission capacity, etc. RLI (Radio Link Information) metric (Me) that is radio link information with adjacent nodes in the node tric).

従来のＯＬＳＲでは、各ノードが自ノード情報と隣接リンク情報を搭載したＨｅｌｌｏメッセージを、隣接ノードへ周期的に送信することにより、隣接リンク情報、隣接ノード情報、２ｈｏｐ隣接リンク情報を交換・管理しているが、本発明においては、Ｈｅｌｌｏメッセージに無線リンク情報フィールドを拡張し、無線リンク情報（ＲＬＩ）を隣接ノードと交換することにより、隣接ノードとの無線リンク情報、２ｈｏｐ隣接ノードとの無線リンク情報も同時に管理する。 In conventional OLSR, each node exchanges and manages adjacent link information, adjacent node information, and 2hop adjacent link information by periodically transmitting a Hello message carrying its own node information and adjacent link information to the adjacent node. However, in the present invention, the radio link information field is extended to the Hello message, and the radio link information (RLI) is exchanged with the adjacent node to exchange the radio link information with the adjacent node and the radio link with the 2hop adjacent node. Information is also managed at the same time.

具体的には、Ｈｅｌｌｏメッセージのフィールドを拡張し、この拡張したフィールドへ上述した自ノード側のＲＬＩ（自身が算出した無線リンク毎のＲＬＩ全て）を搭載して隣接ノード（Neighbor Interface Address）との無線リンク毎に送信する（各隣接ノードへ送信する）。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した隣接ノードは、Ｈｅｌｌｏメッセージに対する応答メッセージとして送信するＨｅｌｌｏメッセージへ自身が算出したＲＬＩ（当該隣接ノード自身が算出した無線リンク毎のＲＬＩ全て）を搭載して送信する。これにより、各ノードは、自ノードが算出した無線リンク情報（ＲＬＩ）とともに隣接ノードが算出した無線リンク情報（当該隣接ノードと２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線リンク情報）を取得する。そして、各ノードは、隣接ノードから受信したＨｅｌｌｏメッセージに搭載されたＲＬＩを隣接無線リンク情報（ＮＲＬＩ：Neighbor Radio Link Information）なるＭｅｔｒｉｃとして保持する。また、ＮＲＬＩを取得したノードは、以降のＨｅｌｌｏメッセージ送信タイミングにおいて上記メッセージフィールドを拡張したＨｅｌｌｏメッセージへＲＬＩおよびＮＲＬＩを搭載したＨｅｌｌｏメッセージを無線リンク毎に送信することにより、ＲＬＩおよびＮＲＬＩを各隣接ノードと交換する。以上の動作を実行することにより、各ノードは、２ｈｏｐ隣接ノードまでのＲＬＩおよびＮＲＬＩを収集することができる。 Specifically, the field of the Hello message is expanded, and the above-mentioned RLI on the node side (all RLI for each radio link calculated by itself) is mounted on the expanded field and the adjacent node (Neighbor Interface Address) is connected. Transmit for each wireless link (transmit to each adjacent node). Then, the adjacent node that has received the Hello message carries the RLI calculated by itself (all RLI for each radio link calculated by the adjacent node itself) on the Hello message to be transmitted as a response message to the Hello message and transmits the message. Thereby, each node acquires the radio link information (radio link information between the adjacent node and the 2hop adjacent node) calculated by the adjacent node together with the radio link information (RLI) calculated by the own node. Each node holds the RLI mounted in the Hello message received from the adjacent node as Metric as Neighbor Radio Link Information (NRLI). Further, the node that has acquired NRLI transmits RHEL and NRLI to each Hello link by transmitting a Hello message carrying RLI and NRLI to each Hello link at the subsequent Hello message transmission timing. Replace with. By executing the above operation, each node can collect RLI and NRLI up to 2 hop adjacent nodes.

図２は、図１に示した通信ネットワークを構成するノードの構成例を示す図であり、一例として、隣接する２つのノード１および２についての構成例を示している。図２に示したように、ノード１および２は同一の構成をとり、無線リンク情報算出部１１およびRouting処理部１２により構成される。また、Routing処理部１２は、無線リンク情報記憶手段を構成する無線リンク情報管理部２１と、無線リンク情報通知取得手段を構成するRoutingメッセージ交換部２２と、ＭＰＲ選択手段および経路選択手段を構成するＭＰＲ／経路選択部２３と、を備えている。なお、他のノード（ノード３〜９）の構成も同様である。以下に、図２を参照しながら、隣接するノード間で行われるＨｅｌｌｏメッセージを使用したＲＬＩおよびＮＲＬＩの交換動作について説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of nodes constituting the communication network illustrated in FIG. 1. As an example, a configuration example of two adjacent nodes 1 and 2 is illustrated. As shown in FIG. 2, the nodes 1 and 2 have the same configuration and are configured by a radio link information calculation unit 11 and a routing processing unit 12. Further, the routing processing unit 12 constitutes a radio link information management unit 21 that constitutes a radio link information storage unit, a routing message exchange unit 22 that constitutes a radio link information notification acquisition unit, an MPR selection unit, and a route selection unit. And an MPR / route selection unit 23. The configuration of the other nodes (nodes 3 to 9) is the same. Hereinafter, an exchange operation of RLI and NRLI using a Hello message performed between adjacent nodes will be described with reference to FIG.

ノード１において、無線リンク情報算出部１１は、上述した無線通信状態情報（伝送品質，無線品質，無線使用状況，など）の中から必要な情報を取得し、取得した情報を使用して無線リンク情報であるＲＬＩを算出する。なお、ＲＬＩはノード１と各隣接ノードとの間の全ての無線リンクについて算出する。また、算出されたＲＬＩは、無線リンク情報管理部２１に渡される。無線リンク情報管理部２１は、無線リンク情報算出部１１から受け取ったＲＬＩを保持しておくとともに、当該ＲＬＩをRoutingメッセージ交換部２２に渡す。Routingメッセージ交換部２２は、無線リンク情報管理部２１から受け取ったＲＬＩをＨｅｌｌｏメッセージへ格納し、隣接ノード（ここではノード２）へ送信する。 In the node 1, the radio link information calculation unit 11 acquires necessary information from the above-described radio communication status information (transmission quality, radio quality, radio usage status, etc.), and uses the acquired information to establish a radio link. RLI which is information is calculated. The RLI is calculated for all radio links between the node 1 and each adjacent node. Further, the calculated RLI is passed to the radio link information management unit 21. The radio link information management unit 21 holds the RLI received from the radio link information calculation unit 11 and passes the RLI to the routing message exchange unit 22. The Routing message exchange unit 22 stores the RLI received from the radio link information management unit 21 in a Hello message and transmits it to the adjacent node (here, the node 2).

ノード１から上記Ｈｅｌｌｏメッセージを受信したノード２において、Routingメッセージ交換部２２は、受信したＨｅｌｌｏメッセージの中からＲＬＩ（ノード１が算出したＲＬＩ）を抽出し、抽出したＲＬＩは隣接ノードからのＲＬＩすなわちノード１との間の無線リンクのＮＲＬＩとして無線リンク情報管理部２１へ渡され、無線リンク情報管理部２１により管理される。また、ノード１の無線リンク情報算出部１１と同様に、ノード２の無線リンク情報算出部１１は、各隣接ノードとの間の無線リンクのＲＬＩを算出し、算出したＲＬＩを無線リンク情報管理部２１に渡す。無線リンク情報管理部２１は、受け取ったＲＬＩを保持しておくとともに、当該ＲＬＩをRoutingメッセージ交換部２２へ渡す。Routingメッセージ交換部２２は、無線リンク情報管理部２１から受け取ったＲＬＩをＨｅｌｌｏメッセージに格納し、ノード１へ送信する。 In the node 2 that has received the Hello message from the node 1, the Routing message exchanging unit 22 extracts the RLI (the RLI calculated by the node 1) from the received Hello message, and the extracted RLI is the RLI from the adjacent node, that is, It is passed to the radio link information management unit 21 as the NRLI of the radio link with the node 1 and managed by the radio link information management unit 21. Similarly to the radio link information calculation unit 11 of the node 1, the radio link information calculation unit 11 of the node 2 calculates the RLI of the radio link with each adjacent node, and the calculated RLI is the radio link information management unit. Pass to 21. The radio link information management unit 21 holds the received RLI and passes the RLI to the routing message exchange unit 22. The Routing message exchange unit 22 stores the RLI received from the radio link information management unit 21 in a Hello message and transmits it to the node 1.

そして、ノード２からＲＬＩ（ノード２が算出したＲＬＩ）が格納されたＨｅｌｌｏメッセージを受信したノード１では、Routingメッセージ交換部２２が、受信したＨｅｌｌｏメッセージからＲＬＩを抽出し、抽出したＲＬＩはノード２から取得した無線リンク情報ＮＲＬＩとして無線リンク情報管理部２１へ渡され、無線リンク情報管理部２１により管理される。 Then, in the node 1 that has received the Hello message storing the RLI (the RLI calculated by the node 2) from the node 2, the Routing message exchanging unit 22 extracts the RLI from the received Hello message, and the extracted RLI is the node 2 Is transmitted to the radio link information management unit 21 as the radio link information NRLI acquired from the radio link information NRLI and managed by the radio link information management unit 21.

さらに、ノード１およびノード２は、次回以降のＨｅｌｌｏメッセージ送信時において、それ以前に隣接ノードから取得したＲＬＩをＮＲＬＩとして管理している場合には、自身が算出した全ての無線リンクのＲＬＩおよび管理している全てのＮＲＬＩを格納したＨｅｌｌｏメッセージを送信することにより、これらの情報を隣接ノードへ通知する。 Further, when the node 1 and the node 2 manage the RLI acquired from the adjacent node before that as the NRLI at the time of the next and subsequent transmissions of the Hello message, the RLI and management of all the radio links calculated by the node 1 and the node 2 By transmitting a Hello message that stores all the NRLIs that are being sent, the information is notified to the adjacent nodes.

図３は、ノード１とノード２との間で行われるＲＬＩおよびＮＲＬＩの交換動作例を示したシーケンス図である。ここでは、ノード１が算出したＲＬＩ無線リンク情報をＲＬＩ＃１、ノード２が算出したＲＬＩをＲＬＩ＃２、ノード２でＲＬＩ＃１を受信することにより得られるＮＲＬＩをＮＲＬＩ＃１２、ノード１でＲＬＩ＃２を受信することにより得られるＮＲＬＩをＮＲＬＩ＃２１として説明を行う。 FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of the exchange operation of RLI and NRLI performed between node 1 and node 2. Here, the RLI radio link information calculated by node 1 is RLI # 1, the RLI calculated by node 2 is RLI # 2, and the NRLI obtained by receiving RLI # 1 at node 2 is NRLI # 12 and node1. A description will be given assuming that NRLI obtained by receiving RLI # 2 is NRLI # 21.

最初にノード１からＨｅｌｌｏメッセージが送信される場合、ＲＬＩ＃１がＨｅｌｌｏメッセージに搭載されて送信される。次に、ノード２が、ノード１からＨｅｌｌｏメッセージを受信した後に、Ｈｅｌｌｏメッセージをノード１に対して送信する場合には、ＲＬＩ＃１に対応するＮＲＬＩ＃１２を保持しているため、ＲＬＩ＃２とともにＮＲＬＩ＃１２を送信する。そして、次の周期でノード１からＨｅｌｌｏメッセージが送信される場合には、ＲＬＩ＃１とともにＮＲＬＩ＃２１が送信される。以上のように、ＮＲＬＩを管理している場合、ＨｅｌｌｏメッセージにＲＬＩおよびＮＲＬＩを搭載して送信することにより、隣接ノード間でこれらの情報を交換できる。さらに各ノードは、自ノードと接続されるすべての隣接ノードとの無線リンクのＲＬＩおよびＮＲＬＩを管理するとともに、これらをＨｅｌｌｏメッセージに搭載して、すべての隣接ノードへ送信するため、各ノードは、隣接リンク情報だけでなく、２ｈｏｐ隣接ノードとの無線リンク情報も収集、管理することができる。 When a Hello message is first transmitted from the node 1, RLI # 1 is transmitted by being mounted on the Hello message. Next, when the node 2 transmits the Hello message to the node 1 after receiving the Hello message from the node 1, since the node 2 holds the NRLI # 12 corresponding to the RLI # 1, the RLI # 2 At the same time, NRLI # 12 is transmitted. When a Hello message is transmitted from the node 1 in the next cycle, NRLI # 21 is transmitted together with RLI # 1. As described above, when NRLI is managed, it is possible to exchange these pieces of information between adjacent nodes by transmitting RHEL and NRLI in a Hello message. Further, each node manages RLI and NRLI of radio links with all adjacent nodes connected to its own node, and carries these in a Hello message and transmits them to all adjacent nodes. Not only adjacent link information but also radio link information with 2hop adjacent nodes can be collected and managed.

つづいて、各ノードのＭＰＲ／経路選択部２３が実行するＭＰＲ集合選択動作について説明する。 Next, the MPR set selection operation executed by the MPR / route selection unit 23 of each node will be described.

ＭＰＲ集合選択動作において、ＭＰＲ／経路選択部２３は、隣接ノードのＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓの場合には、従来の選択動作時と同様に、このＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓの隣接ノードをＭＰＲとして選択する。これに対して、ＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓ以外の場合には、ＲＬＩおよびＮＲＬＩを用いて隣接ノードとの間の隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃと２ｈｏｐ隣接ノードとの間の２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを算出し、算出結果に基づいて最適なＭＰＲ集合を選択する。なお、Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓは、ＲＦＣ３６２６において規定されている。また、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃは、次式（１）または（２）のいずれかを使用して算出する。 In the MPR set selection operation, when the Willingness of the adjacent node is Will_Always, the MPR / path selection unit 23 selects the adjacent node whose Willingness is Will_Always as the MPR as in the conventional selection operation. On the other hand, when Willingness is other than Will_Always, the MPR_Metric of the adjacent link between the adjacent node and the MPR_Metric of the 2hop adjacent node between the adjacent nodes is calculated using RLI and NRLI. Based on this, the optimum MPR set is selected. Note that Willingness is defined in RFC3626. MPR_Metric is calculated using either of the following formulas (1) or (2).

ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩ＊ＮＲＬＩ …（１）
ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ｍＲＬＩ＋（１−ｍ）ＮＲＬＩ，（ｍ＝０〜１）…（２）
特に、式（２）において、ｍ＝１の場合にＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩ、ｍ＝０の場合にＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＮＲＬＩとなり、片方向の無線リンク情報となる。 MPR_Metric = RLI * NRLI (1)
MPR_Metric = mRLI + (1-m) NRLI, (m = 0-1) (2)
In particular, in Equation (2), when m = 1, MPR_Metric = RLI, and when m = 0, MPR_Metric = NRLI, which is one-way radio link information.

たとえば、図１に示した通信ネットワークにおいて、ノード１からＭＰＲ候補である複数の隣接ノード（ノード２、ノード３、ノード６）のいずれかを介した同一の２ｈｏｐ隣接ノード（ノード４）への複数の２ｈｏｐ隣接リンク（経路２０１、経路２０２および経路２０３）の中から、品質のよい２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ集合を選択する場合、「（隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）」が最大となるようにＭＰＲを選択する（ノードをＭＰＲとして選択する）。この方法を使用することにより、常に最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択することができる。この常に最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択する手順を図４に基づいて説明する。なお、図４は、最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択する手順の一例を示したフローチャートである。 For example, in the communication network shown in FIG. 1, a plurality of nodes from the node 1 to the same 2-hop adjacent node (node 4) via any of a plurality of adjacent nodes (node 2, node 3, node 6) that are MPR candidates. When selecting a high-quality MPR set of 2hop adjacent links from among the 2hop adjacent links (route 201, route 202 and route 203), “(MPR_Metric of adjacent link) * (MPR_Metric of 2hop adjacent link)” is the maximum. The MPR is selected so that the node becomes (selects the node as the MPR). By using this method, it is possible to always select an MPR set having an optimal radio link. A procedure for selecting an MPR set having an always optimal radio link will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for selecting an MPR set having an optimal radio link.

図４に示したように、ＭＰＲ選択処理を開始後、ＭＰＲ／経路選択部２３は、まず、ステップＳ１１を実行することにより、選択済みのＭＰＲ集合をクリアする。このとき、各ノードが前回のＭＰＲ選択処理において選択されたかどうかを示すＭＰＲフラグの情報はクリアせずにそのまま保持しておく。 As shown in FIG. 4, after starting the MPR selection process, the MPR / route selection unit 23 first executes step S11 to clear the selected MPR set. At this time, the MPR flag information indicating whether or not each node has been selected in the previous MPR selection process is held without being cleared.

次に、Ｌｏｏｐ１を構成する各ステップ（ステップＳ１２〜Ｓ１４）を実行することにより、ＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿ＡｌｗａｙｓのノードをＭＰＲとして選択する。 Next, by executing each step (steps S12 to S14) constituting the Loop1, a node whose Willingness is Will_Always is selected as the MPR.

次に、Ｌｏｏｐ２を構成する各ステップ（ステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ２０〜Ｓ２２，Ｌｏｏｐ３を構成する各ステップ）を実行することにより、２ｈｏｐ隣接ノード毎にＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの最もよいノードをＭＰＲとして選択する。このとき、仮にＭＰＲ候補のノードの中に２ｈｏｐ隣接ノードかつ隣接ノードにも該当するものが存在していても、当該ノードのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計が他のノードのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃよりもよければ、当該ノードをＭＰＲとして選択する。なお、Ｌｏｏｐ３を構成する各ステップ（ステップＳ１７〜Ｓ１９）を実行することにより、ＭＰＲ候補の隣接ノードにおいて前回ＭＰＲとして選択されたノードのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃに対して優先度を乗じて補正し、補正された後のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを使用したノード選択（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃが最もよいノードの選択）を行う。 Next, each step (steps S15, S16, S20 to S22, each step constituting Loop3) constituting Loop2 is executed, and the node having the best MPR_Metric is selected as the MPR for each 2-hop adjacent node. At this time, even if there is a node corresponding to the 2-hop adjacent node and the adjacent node among the MPR candidate nodes, if the sum of MPR_Metric of the node is better than MPR_Metric of the other node, the node is set to MPR. Select as. In addition, by executing each step (steps S17 to S19) constituting the Loop 3, the MPR_Metric of the node selected as the previous MPR in the MPR candidate adjacent node is corrected by multiplying the priority, and after the correction Node selection (selection of the node having the best MPR_Metric) is performed.

ここで、上記ステップＳ１４およびＳ２２に示した処理は、ＭＰＲ集合に選択したノードについて、その旨を示すフラグをたて、次回のＭＰＲ集合選択動作において、このフラグがたっていたノード（前回のＭＰＲ選択において選択されたノード）のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃに対して優先度（ＭＰＲ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ−Ｒａｔｅ（１００〜２００％））を乗じて補正できるようにするためのものである。 Here, in the processing shown in steps S14 and S22, for the node selected for the MPR set, a flag indicating that fact is set, and in the next MPR set selection operation, this flag is set (the previous MPR selection). In this case, the priority (MPR_Priority-Rate (100 to 200%)) is multiplied by the MPR_Metric of the node selected in FIG.

なお、上記ＭＰＲ集合選択手順を実行した結果、ＭＰＲとして選択された各ノードは、フィールドを拡張したＴＣ（Topology Control）メッセージへＭＰＲセレクタノード（Advertised Neighbor Main Address）との無線リンク毎のＲＬＩおよびＮＲＬＩを搭載して送信することにより全ノードへ広告（フラッディング）する。各ノードにおいては、各ＭＰＲから送信されたＴＣメッセージを受信することにより、トポロジ情報とともに、ＭＰＲとＭＰＲセレクタ間の無線リンク毎のＲＬＩおよびＮＲＬＩを取得・保持する。ＴＣメッセージの送受信はRoutingメッセージ交換部２２により行われ、また受信した（取得した）ＲＬＩおよびＮＲＬＩはリンク情報管理部２１により保持される。 As a result of executing the above MPR set selection procedure, each node selected as an MPR transmits the RLI and NRLI for each radio link with the MPR selector node (Advertised Neighbor Main Address) to the TC (Topology Control) message in which the field is expanded. Is sent (flooding) to all nodes. Each node acquires and holds RLI and NRLI for each radio link between the MPR and the MPR selector together with the topology information by receiving the TC message transmitted from each MPR. Transmission / reception of the TC message is performed by the routing message exchange unit 22, and the received (acquired) RLI and NRLI are held by the link information management unit 21.

このように、本実施の形態においては、各ノードが、２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線通信状態情報に基づいて算出した情報（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）を隣接ノード経由で取得し、この２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線リンク情報および隣接ノードとの間の無線リンク情報に基づいてＭＰＲ集合を選択することとした。これにより、各ノードは、最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択することができる。 As described above, in the present embodiment, each node acquires information (MPR_Metric) calculated based on the wireless communication state information with the 2hop adjacent node via the adjacent node, and between the 2hop adjacent nodes. The MPR set is selected based on the radio link information and the radio link information between adjacent nodes. Thereby, each node can select an MPR set having an optimal radio link.

また、ＭＰＲ集合選択処理においては、ＭＰＲとして選択されたノードに関してその旨を示すフラグを立てておき、次回のＭＰＲ集合選択時には、フラグのたっている前回選択されたＭＰＲ（前回ＭＰＲとして選択されたノード）について、その対応するＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃに対してＭＰＲ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ−Ｒａｔｅを乗じて優先度を上げてから、当該ノードをＭＰＲとして選択するかどうかを判断するようにした。これにより、無線環境のわずかな変動に対してＭＰＲ集合選択結果がばらつかない（変動しない）ようにすることができる。 Also, in the MPR set selection process, a flag indicating that is set for the node selected as the MPR, and when the next MPR set is selected, the previously selected MPR (the node selected as the previous MPR) with the flag is set. ), The corresponding MPR_Metric is multiplied by MPR_Priority-Rate to increase the priority, and then it is determined whether or not the node is selected as the MPR. As a result, the MPR set selection result does not vary (does not vary) with respect to slight variations in the wireless environment.

なお、上述した無線通信状態情報（伝送品質，無線品質，無線使用状況，…など）は、１つのＲＬＩに集約するだけでなく、送信側で測定するＴＸ＿ＲＬＩと受信側で測定するＲＸ＿ＲＬＩの２つのＲＬＩに集約することも有効な手段である。また、ＲＬＩをＴＸ＿ＲＬＩおよびＲＸ＿ＲＬＩに集約した場合、ＮＲＬＩも同様に、ＴＸ＿ＮＲＬＩおよびＲＸ＿ＮＲＬＩとなる。この場合、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの算出式として、「ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＴＸ＿ＲＬＩ＊ＲＸ＿ＮＲＬＩ」（自ノードからの送信方向の無線リンクを示す）または「ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＸ＿ＲＬＩ＊ＴＸ＿ＮＲＬＩ」（自ノードからの受信方向の無線リンクを示す）を使用すればよい。これは、後述する実施の形態についても同様である。 Note that the above-described wireless communication state information (transmission quality, wireless quality, wireless usage status, etc.) is not only aggregated into one RLI, but also two types of TX_RLI measured on the transmission side and RX_RLI measured on the reception side. Aggregating to RLI is also an effective means. Further, when RLI is aggregated into TX_RLI and RX_RLI, NRLI is similarly TX_NRLI and RX_NRLI. In this case, as a calculation formula of MPR_Metric, “MPR_Metric = TX_RLI * RX_NRLI” (indicating a radio link in the transmission direction from the own node) or “MPR_Metric = RX_RLI * TX_NRLI” (indicating a radio link in the receiving direction from the own node) Can be used. The same applies to the embodiments described later.

図５および図６にＩＰＶ４のＬ３ルーティングにおけるＲＬＩをＴＸ＿ＲＬＩおよびＲＸ＿ＲＬＩ（同様に、ＮＲＬＩをＴＸ＿ＮＲＬＩおよびＲＸ＿ＮＲＬＩ）に分離した場合のＨｅｌｌｏメッセージとＴＣメッセージのフレームフォーマットを示す。Ｈｅｌｌｏメッセージ（例えばType=211）では「Neighbor Interface Address」にリンクした４バイトの拡張したフィールド、ＴＣメッセージ（例えばType212）では「Advertised Neighbor Main Address」にリンクした４バイトの拡張したフィールドを設けている。なお、ＲＬＩを分離しない場合、ＴＸ＿ＲＬＩまたはＲＸ＿ＲＬＩのどちらかのエリアをのみを用い、残りをReserved（未使用領域）とすることも可能であり、ＲＬＩおよびＮＲＬＩそれぞれを２バイトにすることも可能である。 FIG. 5 and FIG. 6 show the frame format of the Hello message and the TC message when the RLI in the L3 routing of IPV4 is separated into TX_RLI and RX_RLI (similarly, NRLI is TX_NRLI and RX_NRLI). A 4-byte extended field linked to “Neighbor Interface Address” is provided in the Hello message (eg, Type = 211), and a 4-byte extended field linked to “Advertised Neighbor Main Address” is provided in the TC message (eg, Type 212). . When RLI is not separated, it is possible to use only the area of TX_RLI or RX_RLI and make the rest reserved (unused area), and it is also possible to make RLI and NRLI 2 bytes each. is there.

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１のＭＰＲ集合選択手順では、常に最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択する反面ＭＰＲ配置の最適化が考慮されず、ＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃのみでＭＰＲ集合の選択が行われ、必要数以上のノードがＭＰＲ集合に選択されてしまう可能性がある。そのため、本実施の形態では、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを考慮しつつ、ＭＰＲ配置を最適とするＭＰＲ集合選択手順について説明を行う。なお、各ノードが２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線リンク情報（ＲＬＩ）を取得する手順は、実施の形態１で示した手順と同様である。 Embodiment 2. FIG.
Next, the second embodiment will be described. In the MPR set selection procedure of the first embodiment described above, the MPR set having the optimum radio link is always selected, but the optimization of the MPR arrangement is not taken into consideration, and the MPR set is selected only by MPR_Metric, and more than the necessary number. May be selected as the MPR set. Therefore, in this embodiment, an MPR set selection procedure for optimizing the MPR arrangement will be described in consideration of MPR_Metric. The procedure for each node to acquire the radio link information (RLI) between 2 hop adjacent nodes is the same as the procedure shown in the first embodiment.

ＭＰＲ集合選択手順を簡単に示すと、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを考慮しつつＭＰＲ配置を最適とするために、本実施の形態のＭＰＲ集合選択では、まず、各隣接ノードとの間の無線リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃおよび２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃが最低限の品質であるＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上のリンクを持つ隣接ノードを抽出する（手順１）。次に、手順１において抽出された隣接ノードの中で、ＭＰＲ数が最適となるようにＭＰＲ集合を選択する（手順２）。ただし、複数の抽出された隣接ノードのいずれを選択してもＭＰＲ配置が同等の場合（例えばＭＰＲ数が同じ場合）には、「（隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）」を隣接ノード毎に平均し、その平均値が最大となる隣接ノードをＭＰＲとして選択する。 To briefly describe the MPR set selection procedure, in order to optimize the MPR arrangement in consideration of MPR_Metric, in the MPR set selection of this embodiment, first, MPR_Metric and 2hop adjacency of the radio link with each adjacent node An adjacent node having a link equal to or higher than Mini-MPR_Metric, which is the minimum quality of MPR_Metric of the link, is extracted (procedure 1). Next, an MPR set is selected so that the number of MPRs is optimal among the adjacent nodes extracted in procedure 1 (procedure 2). However, if the MPR arrangement is the same even if any of the plurality of extracted adjacent nodes is selected (for example, when the number of MPRs is the same), “(MPR_Metric of adjacent link) * (MPR_Metric of 2hop adjacent link)” is set. An average is performed for each adjacent node, and an adjacent node having the maximum average value is selected as the MPR.

さらに、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上のリンクを持つ隣接ノードだけでは全ての２ｈｏｐ隣接ノードへのＭＰＲ集合が選択できない場合、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満のリンクを持つ隣接ノードの中で、「（隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋（２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）」が最小となる隣接ノードをＭＰＲとして選択する（手順３）。 Furthermore, when the MPR set to all 2 hop neighbor nodes cannot be selected only by the neighbor nodes having the link of Mini-MPR_Metric or more, among the neighbor nodes having links less than Mini-MPR_Metric, “(MPR_Metric of the neighbor link) + The adjacent node with the smallest (2hop adjacent link MPR_Metric) is selected as the MPR (procedure 3).

このようなＭＰＲ集合選択手順を、図１に示した通信ネットワークにおいてノード１がＭＰＲ集合を選択する場合を例として以下に説明する。 Such an MPR set selection procedure will be described below by taking as an example a case where the node 1 selects an MPR set in the communication network shown in FIG.

（１）まず、Ｗｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓの選択として、隣接集合に登録されているノードの中からＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿ＡｌｗａｙｓのノードをＭＰＲとして選択する。図１に示した例ではノード７がＷｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓのため、ノード１（ノード１のＭＰＲ／経路選択部２３）は、ノード７をＭＰＲとして選択する。 (1) First, as a Will_Always selection, a node whose Willingness is Will_Always is selected as an MPR from among the nodes registered in the adjacent set. In the example shown in FIG. 1, since the node 7 is Will_Always, the node 1 (the MPR / path selection unit 23 of the node 1) selects the node 7 as the MPR.

（２）次に、最低限の品質を確保した無線リンクによるＭＰＲ集合の選択として、全リンクの中から最低限の品質（Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）以上のリンクを抽出する。図１に示した例では無線リンク１０７がＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満のため、このリンク１０７は抽出されず、ノード６は一旦、ＭＰＲ候補から外れる。 (2) Next, as a selection of an MPR set by a radio link that secures a minimum quality, a link having a minimum quality (Mini-MPR_Metric) or more is extracted from all links. In the example shown in FIG. 1, since the radio link 107 is less than Mini-MPR_Metric, this link 107 is not extracted, and the node 6 is temporarily excluded from the MPR candidates.

（２−１）次に、抽出されたリンクによる非ＭＰＲの各隣接ノードのＲｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ（（非ＭＰＲの）隣接ノードが接続を持つ（ＭＰＲによって未到達の）２ホップ隣接ノードの数）を計算する。 (2-1) Next, the Reachability of each non-MPR neighboring node by the extracted link (the number of 2-hop neighboring nodes to which the (non-MPR) neighboring node has a connection (not reached by the MPR)) is calculated. .

（２−２）そして、Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが多い隣接ノードをＭＰＲとして選択する。ただし、同じＲｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙのノードが複数存在する場合は、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均が最も高い隣接ノードをＭＰＲとして選択する。図１に示した例では、ノード２とノード３がＭＰＲの対象となるが、Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙは等しいため、ノード２のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値（＝｛（無線リンク１０１のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（無線リンク１０３のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋（無線リンク１０１のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（無線リンク１０４のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）｝／２）およびノード３のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値（＝｛（無線リンク１０２のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（無線リンク１０５のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋（無線リンク１０２のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＊（無線リンク１０６のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）｝／２）を比較して、平均値の高い方のノードをＭＰＲとして選択する。 (2-2) Then, an adjacent node with a lot of Reachability is selected as an MPR. However, when there are a plurality of nodes having the same Reachability, an adjacent node having the highest MPR_Metric average is selected as the MPR. In the example illustrated in FIG. 1, the node 2 and the node 3 are subject to MPR, but the Reachability is equal, so the average value of MPR_Metric of the node 2 (= {(MPR_Metric of the radio link 101) * (MPR_Metric of the radio link 103) ) + (MPR_Metric of radio link 101) * (MPR_Metric of radio link 104)} / 2) and MPR_Metric of node 3 (= {(MPR_Metric of radio link 102) * (MPR_Metric of radio link 105) + (radio MPR_Metric of link 102) * (MPR_Metric of radio link 106)} / 2) is compared, and the node with the higher average value is selected as MPR.

（２−３）上記（２−２）で示した処理において求めるＲｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが１以上の隣接ノードなくなるまで、または、ＭＰＲによって未到達の２ホップ隣接ノードがなくなるまで、上記（２−１）で示した処理および上記（２−２）で示した処理を繰り返す。 (2-3) Until the Reachability obtained in the process shown in (2-2) is one or more adjacent nodes or until there is no two-hop adjacent node that has not been reached by MPR, the above (2-1) And the process described in (2-2) above is repeated.

（３）さらに、最低限の品質を確保していない無線リンクによるＭＰＲ集合の選択として、最低限の品質（Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）以上のリンクだけで未到達の２ホップ隣接ノードが無くならない場合、２ホップ隣接ノード毎にＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃが最も高いノードをＭＰＲ集合として選択する。図１に示した例においては、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上の無線リンクだけでは、ノード１からの２ｈｏｐ隣接ノードのノード９に未到達のため、ノード１とノード６間の無線リンクも用いて、「（隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋（２ｈｏｐ隣接リンクのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）」が最小となる隣接ノード６がＭＰＲ集合として選択される。 (3) Further, as an MPR set selection by a radio link that does not ensure the minimum quality, if the unreachable 2-hop neighboring node is not lost only by the link of the minimum quality (Mini-MPR_Metric) or higher, 2 The node having the highest MPR_Metric for each hop neighbor node is selected as the MPR set. In the example shown in FIG. 1, since only the wireless link of Mini-MPR_Metric or higher has not reached the node 9 of the 2hop adjacent node from the node 1, the wireless link between the node 1 and the node 6 is also used. The adjacent node 6 having the smallest “MPR_Metric of adjacent link) + (MPR_Metric of 2hop adjacent link)” is selected as the MPR set.

そして、ノード１がＭＰＲ集合選択手順を実行した結果、ＭＰＲとして選択された各ノードは、フィールドを拡張したＴＣメッセージへＭＰＲセレクタノードとの無線リンク毎のＲＬＩおよびＮＲＬＩを搭載して送信することにより全ノードへ広告（フラッディング）する。各ノードにおいては、各ＭＰＲからのＴＣメッセージを受信することにより、トポロジ情報とともに、ＭＰＲとＭＰＲセレクタ間の無線リンク毎のＲＬＩおよびＮＲＬＩを取得・保持する。なお、各ノードのRoutingメッセージ交換部２２がＴＣメッセージの送受信を行い、またリンク情報管理部２１が受信した（取得した）ＲＬＩおよびＮＲＬＩを保持する。 Then, as a result of the node 1 performing the MPR set selection procedure, each node selected as the MPR carries the RLI and NRLI for each radio link with the MPR selector node in the TC message with the expanded field, and transmits it. Advertisement (flooding) to all nodes. Each node acquires and holds RLI and NRLI for each radio link between the MPR and the MPR selector together with the topology information by receiving the TC message from each MPR. The routing message exchange unit 22 of each node transmits and receives TC messages, and the RLI and NRLI received (acquired) by the link information management unit 21 are held.

そして、ＭＰＲ／経路選択部２３は、無線リンク情報管理部２１が保持しているＲＬＩおよびＮＲＬＩを用いて算出したＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃを用いて、例えばダイキストラ法に基づいて、宛先までの各経路で最適な経路を選択する。具体的なＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの算出方法としては、次式（３）または（４）のいずれかを用い、宛先までの各経路のうちＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計が最小の経路を選択する。 Then, the MPR / route selection unit 23 uses the Route_Metric calculated by using the RLI and NRLI held by the radio link information management unit 21, for example, the optimum route for each route to the destination based on the Dijkstra method Select. As a specific calculation method of Route_Metric, either of the following formulas (3) or (4) is used, and a route with the minimum Route_Metric is selected from each route to the destination.

１／（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＝１／（ＲＬＩ＊ＮＲＬＩ） …（３）
１／（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＝１／（ｍＲＬＩ＋（１−ｍ）ＮＲＬＩ），（ｍ＝０〜１） …（４） 1 / (MPR_Metric) = 1 / (RLI * NRLI) (3)
1 / (MPR_Metric) = 1 / (mRLI + (1-m) NRLI), (m = 0 to 1) (4)

たとえば、図１において、仮にノード２、ノード３、ノード６がともにＭＰＲとして選択された場合、ノード１からノード４への経路は、ノード１からノード２を経由してノード４と接続される無線マルチホップ経路２０１、ノード１からノード３を経由してノード４と接続される無線マルチホップ経路２０２、ノード１からノード６を経由してノード４と接続される無線マルチホップ経路２０３がある。この場合、経路２０１のＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計（＝１／（無線リンク１０１のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋１／（無線リンク１０３のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ））、経路２０２のＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計（＝１／（無線リンク１０２のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋１／（無線リンク１０５のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ））および経路２０３のＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計（＝１／（無線リンク１０７のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ）＋１／（無線リンク１０８のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ））のうち、Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計が最小となる経路を選択する。 For example, in FIG. 1, if node 2, node 3 and node 6 are all selected as MPRs, the route from node 1 to node 4 is a radio connected to node 4 via node 1 and node 2 There is a multi-hop route 201, a wireless multi-hop route 202 connected from the node 1 to the node 4 via the node 3, and a wireless multi-hop route 203 connected to the node 4 via the node 1 to the node 6. In this case, the sum of Route_Metric of route 201 (= 1 / (MPR_Metric of radio link 101) + 1 / (MPR_Metric of radio link 103)), the sum of Route_Metric of route 202 (= 1 / (MPR_Metric of radio link 102) + 1 / The route with the minimum Route_Metric is selected from the sum of Route_Metric of (radio link 105) and Route_Metric of route 203 (= 1 / (MPR_Metric of radio link 107) + 1 / (MPR_Metric of radio link 108)) .

この時、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満のリンクを含む場合、候補から除外し、経路選択を行うようにしてもよい。その場合でも、他の候補が存在しなければ、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満のリンクを含む経路の中からＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計が最小となる経路を選択する。 At this time, when a link less than Mini-MPR_Metric is included, it may be excluded from candidates and route selection may be performed. Even in such a case, if there is no other candidate, a route having the minimum Route_Metric is selected from routes including links less than Mini-MPR_Metric.

つづいて、上記「ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを考慮しつつＭＰＲ数を最適にするＭＰＲ集合選択手順」を図７に基づいて説明する。図７は、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを考慮しつつＭＰＲ数を最適にするＭＰＲ集合選択動作の一例を示したフローチャートである。 Next, the “MPR set selection procedure for optimizing the number of MPRs while considering MPR_Metric” will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an example of an MPR set selection operation for optimizing the number of MPRs while considering MPR_Metric.

図７に示したように、ＭＰＲ選択処理を開始したノードのＭＰＲ／経路選択部２３は、まず、ステップＳ３１を実行することにより、選択済みのＭＰＲ集合をクリアする。このとき、各ノードが前回のＭＰＲ選択処理において選択されたかどうかを示すＭＰＲフラグの情報はクリアせずにそのまま保持しておく。 As shown in FIG. 7, the MPR / route selection unit 23 of the node that has started the MPR selection process first executes step S31 to clear the selected MPR set. At this time, the MPR flag information indicating whether or not each node has been selected in the previous MPR selection process is held without being cleared.

次に、Ｌｏｏｐ１を構成する各ステップ（ステップＳ３２およびＬｏｏｐ２を構成する各ステップ）を実行することにより、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃが最低限の品質であるＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上である隣接ノードを抽出する。なお、Ｌｏｏｐ２を構成する各ステップ（ステップＳ３３〜Ｓ３６）を実行することにより、隣接ノードでない２ｈｏｐ隣接ノードを抽出しＲｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙを算出する。また、ステップＳ３３における判定条件＃１は、「判定対象の対照の２ｈｏｐ隣接ノードが隣接集合に含まれない」、「自ノード（ＭＰＲ選択を行っているノード）と２ｈｏｐ隣接ノードとの直接リンクが非対称」および「自ノードと２ｈｏｐ隣接ノードとの直接リンクのＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満」のすべての条件を満たしているかどうかを判定し、これらすべての条件を満たしていれば、ステップS３４を実行する。また、ステップＳ３３における判定条件＃２は、「自ノードと隣接ノードとのリンクのＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上」という条件を満たしているかどうかを判定し、条件を満たしていれば、ステップＳ３５およびＳ３６を実行する。 Next, by executing the steps constituting Loop 1 (Steps S32 and Steps constituting Loop 2), adjacent nodes having MPR_Metric equal to or higher than Mini-MPR_Metric which is the minimum quality are extracted. It should be noted that by executing each step (steps S33 to S36) constituting Loop2, 2hop adjacent nodes that are not adjacent nodes are extracted, and Reachability is calculated. In addition, the determination condition # 1 in step S33 is that “the 2hop adjacent node to be determined is not included in the adjacent set”, “the direct link between the own node (the node performing the MPR selection) and the 2hop adjacent node is It is determined whether or not all conditions of “asymmetric” and “MPR_Metric of the direct link between the own node and the 2-hop adjacent node are less than Mini-MPR_Metric” are satisfied, and if all these conditions are satisfied, Step S34 is executed. . The determination condition # 2 in step S33 determines whether or not the condition “MPR_Metric of the link between the local node and the adjacent node is equal to or greater than Mini-MPR_Metric” is satisfied. If the condition is satisfied, steps S35 and S36 are performed. Execute.

次に、Ｌｏｏｐ３を構成する各ステップ（ステップＳ３７〜Ｓ４０）を実行することにより、ＷｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓがＷｉｌｌ＿Ａｌｗａｙｓである隣接ノードをＭＰＲとして選択する。 Next, by executing each step (steps S37 to S40) constituting the Loop 3, an adjacent node whose Willingness is Will_Always is selected as the MPR.

次に、Ｌｏｏｐ４を構成する各ステップ（ステップＳ４１〜Ｓ４３）を実行することにより、前回選択のＭＰＲには優先度を乗じるとともに最もＲｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが多い隣接ノードを選択し、また、Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが同等の場合にはＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ合計の平均値が高いノードを選択する。 Next, by executing each step (steps S41 to S43) constituting the Loop 4, the MPR selected last time is multiplied by the priority and the adjacent node having the most Reachability is selected, and the Reachability is equal. Selects a node with a high average value of the MPR_Metric total.

次に、Ｌｏｏｐ４およびＬｏｏｐ５の間の各ステップ（ステップＳ４４〜Ｓ４８）を実行することにより、抽出されたノードにフラグを立てるとともにＭＰＲ集合として選択する。 Next, by executing each step (Steps S44 to S48) between Loop4 and Loop5, the extracted node is flagged and selected as an MPR set.

次に、Ｌｏｏｐ５を構成する各ステップ（Ｌｏｏｐ６を構成する各ステップおよびステップＳ５２〜Ｓ５４）を実行することにより、すべてのＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ未満のリンクでしか到達できない２ｈｏｐ隣接ノードが存在する場合、抽出されたノードにフラグをたてＭＰＲ集合として選択する。なお、Ｌｏｏｐ６を構成する各ステップ（ステップＳ４９〜Ｓ５１）を実行することにより、前回ＭＰＲとして選択されたノードのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃに対して優先度を乗じてその値を補正し、さらにＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃのよいノードをＭＰＲとして選択する。 Next, by executing each step constituting Loop 5 (each step constituting Loop 6 and steps S52 to S54), if there are 2 hop neighboring nodes that can be reached only by links less than all Mini-MPR_Metric, they are extracted. The node is flagged and selected as an MPR set. In addition, by executing each step (steps S49 to S51) constituting the Loop 6, the MPR_Metric of the node selected as the previous MPR is multiplied by the priority to correct the value, and the node having a good MPR_Metric is MPR. Select as.

ここで、「Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが多い隣接ノードをＭＰＲとして選択する手順」について、図８を用いて説明する。図８において、ノード１およびノード２はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１２の無線リンクで接続され、ノード１およびノード３はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１３の無線リンクで接続され、ノード２およびノード４はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−２４の無線リンクで接続され、ノード２およびノード５はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−２５の無線リンクで接続され、ノード３およびノード４はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−３４の無線リンクで接続され、ノード３およびノード５はＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−３５の無線リンクで接続されている。 Here, the “procedure for selecting an adjacent node with a lot of Reachability as an MPR” will be described with reference to FIG. In FIG. 8, node 1 and node 2 are connected by a radio link of MPR_Metric-12, node 1 and node 3 are connected by a radio link of MPR_Metric-13, and node 2 and node 4 are MPR_Metric by MPR_Metric- Node 2 and Node 5 are connected by MPR_Metric with a radio link of MPR_Metric-25, Node 3 and Node 4 are connected by a radio link of MPR_Metric with MPR_Metric-34, and Node 3 and Node 5 are MPR_Metric is connected by a wireless link of MPR_Metric-35.

このような状態において、ＭＰＲ選択処理を実行するノードである自ノード１から２ｈｏｐ隣接ノード３および４へのＭＰＲの候補として隣接ノード２および３が存在する。仮に自ノード１〜ノード４へのすべての経路についてのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃおよび自ノード１〜ノード５へのすべての経路についてのＭＰＲ＿ＭｅｔｒｉｃがＭｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ以上、すなわち最低限の品質を満たしている場合、自ノード１は、Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ（既にＭＰＲ集合に選択されたＭＰＲ（ノード）でも未到達であり、該当する非ＭＰＲ（ノード）の隣接ノードがリンク接続されている２ｈｏｐ隣接ノードの数）によりＭＰＲ数が最小となるように隣接ノードをＭＰＲとして選択する。しかしながら、ＭＰＲ数が変わらない（ＭＰＲ数が最小となる隣接ノードが複数存在する）場合、自ノード１は、各々のＭＰＲ候補となる隣接ノード毎に２ｈｏｐ隣接ノードへのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値を算出し、平均値が最大となる隣接ノードをＭＰＲ集合に選択する。 In such a state, adjacent nodes 2 and 3 exist as MPR candidates from the node 1 that is the node that executes the MPR selection process to the 2hop adjacent nodes 3 and 4. If MPR_Metric for all routes to its own node 1 to node 4 and MPR_Metric for all routes to its own node 1 to node 5 are greater than or equal to Mini-MPR_Metric, that is, satisfy the minimum quality, The number of MPRs is minimized by Reachability (the number of 2 hop neighboring nodes that have not been reached even in the MPR (node) already selected in the MPR set and the neighboring nodes of the corresponding non-MPR (node) are linked to each other). Thus, the adjacent node is selected as the MPR. However, if the number of MPRs does not change (there are a plurality of adjacent nodes with the minimum number of MPRs), the own node 1 calculates the average value of MPR_Metric to the 2-hop adjacent node for each adjacent node that is an MPR candidate. Then, an adjacent node having the maximum average value is selected as the MPR set.

なお、図８に示した例における自ノード１からノード２を介した２ｈｏｐ隣接ノードへのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値は、「｛（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１２）＊（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−２４）＋（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１２）＊（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−２５）｝／２」となり、自ノード１からノード３を介した２ｈｏｐ隣接ノードへのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値は、「｛（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１３）＊（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−３４）＋（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−１３）＊（ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ−３５）｝／２」となる。 The average value of MPR_Metric from the local node 1 to the 2-hop adjacent node via the node 2 in the example shown in FIG. 8 is “{(MPR_Metric−12) * (MPR_Metric−24) + (MPR_Metric−12) * ( MPR_Metric-25)} / 2 ”, and the average value of MPR_Metric from the local node 1 to the 2-hop adjacent node via the node 3 is“ {(MPR_Metric−13) * (MPR_Metric−34) + (MPR_Metric−13) * ” (MPR_Metric-35)} / 2 ".

つづいて、上記「Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃを用いた経路選択手順」を図９に基づいて説明する。図９は、Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃを用いた経路選択手順の一例を示したフローチャートである。 Next, the “route selection procedure using Route_Metric” will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a route selection procedure using Route_Metric.

図９に示した手順は、一般的なダイキストラ法に対して本発明の特徴的な処理を追加したものであり、具体的には、ステップＳ６８およびＳ６９とステップＳ７７〜Ｓ８０が追加された特徴的な処理に該当する。そのため、ここでは特徴的な処理についてのみ説明する。 The procedure shown in FIG. 9 is obtained by adding the characteristic processing of the present invention to a general Dijkstra method. Specifically, the procedure includes steps S68 and S69 and steps S77 to S80. This is a serious process. Therefore, only characteristic processing will be described here.

この経路選択手順では、経路選択のＭｅｔｒｉｃとなる距離にＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃを用い、また、経路選択結果のばらつきをおさえるために、優先すべき経路の選択マーキング処理として「前回経路として選択された無線リンクにマーキングする処理」および「前回マーキングされた無線リンクに対応するＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃに優先度を乗じる処理」を追加している。 In this route selection procedure, Route_Metric is used for the distance that becomes the route selection metric, and in order to suppress variation in the route selection result, as a selection marking process of the route to be prioritized, “mark the radio link selected as the previous route”. "Processing to perform" and "Processing to multiply the Route_Metric corresponding to the previously marked radio link by priority" are added.

図９に示したように、今回追加したステップＳ６８では、対象の無線リンクが前回の経路選択手順においてマーキングされたかどうか（すなわち前回経路として選択されたかどうか）を確認し、マーキングされていたのであれば、ステップＳ６９を実行して、対応するＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃに対して優先度（Ｐａｔｈ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ−Ｒａｔｅ）を乗じて、今回の処理において選択されやすくする。 As shown in FIG. 9, in step S68 added this time, it is confirmed whether or not the target wireless link has been marked in the previous route selection procedure (that is, whether or not it has been selected as the previous route). For example, step S69 is executed, and the corresponding Route_Metric is multiplied by the priority (Path_Priority-Rate) to facilitate selection in the current process.

また、ステップＳ７６では、全ての選択経路の無線リンクのマーキングをクリアし、ステップＳ７７〜Ｓ８０では、選択された無線リンクに対してマーキングを行う。 In step S76, the marking of the radio links of all the selected routes is cleared, and in steps S77 to S80, marking is performed on the selected radio link.

このように、本実施の形態においては、上述した実施の形態１と同様に、２ｈｏｐ隣接ノードとの間の無線リンク情報および隣接ノードとの間の無線リンク情報に基づいてＭＰＲ集合を選択することとした。また、ＭＰＲ集合を選択する際には、ＭＰＲ配置の最適化を考慮し、ＭＰＲ数を最小とすることが可能なＭＰＲ候補の隣接ノードが複数存在する場合、当該複数の隣接ノードそれぞれについて、２ｈｏｐ隣接ノードへのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃの平均値を算出し、平均値が最大となる隣接ノードをＭＰＲ集合に選択することとした。これにより、各ノードは、ＭＰＲ配置（ＭＰＲ数）の最適化を実現しつつ最適な無線リンクをもつ隣接ノードをＭＰＲ集合に選択することができる。 As described above, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the MPR set is selected based on the radio link information with the 2hop adjacent node and the radio link information with the adjacent node. It was. Further, when selecting an MPR set, if there are a plurality of MPR candidate adjacent nodes capable of minimizing the number of MPRs in consideration of optimization of MPR arrangement, 2 hops for each of the plurality of adjacent nodes. The average value of MPR_Metric for the adjacent nodes is calculated, and the adjacent node having the maximum average value is selected as the MPR set. Accordingly, each node can select an adjacent node having an optimal radio link as an MPR set while realizing optimization of MPR arrangement (number of MPRs).

また、ＭＰＲ集合選択処理では、前回のＭＰＲ集合選択処理においてＭＰＲとして選択されたノードのＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを補正し、補正後のＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを用いてＭＰＲ選択を行うようにしたので、当該ノードが再度ＭＰＲとして選択され易くなり、無線環境のわずかな変動に対してＭＰＲ選択結果がばらつく（変動する）のを抑えることができる。 In the MPR set selection process, the MPR_Metric of the node selected as the MPR in the previous MPR set selection process is corrected, and the MPR selection is performed using the corrected MPR_Metric. Therefore, the node is selected as the MPR again. Therefore, it is possible to suppress variation (fluctuation) of the MPR selection result with respect to slight changes in the wireless environment.

また、経路選択処理においては、選択された無線リンクにマーキングを行い、次回の経路選択処理においては、マーキングされている無線リンク（前回選択された無線リンク）について、その対応するＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃに対してＰａｔｈ＿Ｐｒｉｏｒｉｔｙ−Ｒａｔｅ（１〜１００％）を乗じて優先度を上げてから、当該無線リンクを選択するかどうかを判断するようにしたので、前回の経路選択において選択された無線リンクが再度選択され易くなり、無線環境のわずかな変動で経路選択結果がばらつくのを抑えることができる。 Further, in the route selection process, the selected radio link is marked, and in the next route selection process, for the marked radio link (previously selected radio link), Path_Priority with respect to the corresponding Route_Metric. -Since the priority is increased by multiplying by -Rate (1 to 100%), it is determined whether or not to select the radio link, so that the radio link selected in the previous route selection is easily selected again. Therefore, it is possible to suppress variation in the route selection result due to slight fluctuations in the wireless environment.

なお、実施の形態１および本実施の形態において示したＭＰＲ集合選択手順および経路選択手順は、８０２．１１、８０２．１５、８０２．１６、８０２．２０などのＩＥＥＥ８０２系、または、３ＧＰＰ系、３ＧＰＰ２系、あるいは、３Ｇの後継および、４Ｇ系など、すべての無線アクセス方式の単独または複合基地局間、端末局間を無線マルチホップで接続されるメッシュネットワークまたはアドホックネットワークに対しても適用可能である。また、レイヤ２による経路制御およびレイヤ３による経路制御に対しても適用可能であり、各実施の形態で示したものと同様の効果がある。したがって、本実施の形態において示した発明は、すべての無線マルチホップの経路制御（ＭＰＲ集合選択、経路選択）において有効である。 Note that the MPR set selection procedure and the route selection procedure shown in the first embodiment and the present embodiment are IEEE802, 802.11, 802.16, 802.20, etc., 3GPP, 3GPP2 It can also be applied to mesh networks or ad hoc networks in which all wireless access methods such as single or complex base stations and terminal stations are connected by wireless multi-hop, such as 3G, 3G successor and 4G . The present invention can also be applied to route control by layer 2 and route control by layer 3, and has the same effect as that shown in each embodiment. Therefore, the invention shown in the present embodiment is effective in all wireless multi-hop route control (MPR set selection, route selection).

実施の形態３．
つづいて実施の形態３の通信装置について説明する。一般的なＯＬＳＲのＴＣメッセージには、すべての隣接リンクを搭載せず、ＭＰＲとＭＰＲセレクタのリンクのみを広告（ＴＣ＿ＲＥＤＵＮＤＡＣＹ＝０）し、「Advertised Neighbor Main Address」としてＭＰＲセレクタのアドレスを搭載している。しかしながら、この方法を用いた場合、上述した実施の形態のＭＰＲ集合選択処理および経路選択処理において、Ｍｉｎｉ−ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩまたはＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＮＲＬＩとした片方向の無線リンク情報を用いてＭＰＲ集合を選択し、Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝１／ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃで経路を選択すると、Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの品質が良いにもかかわらず、その経路が選択されない場合がある。 Embodiment 3 FIG.
Next, the communication apparatus according to the third embodiment will be described. In a general OLSR TC message, not all adjacent links are mounted, but only the link of MPR and MPR selector is advertised (TC_REDUNDACY = 0), and the address of MPR selector is mounted as “Advertised Neighbor Main Address” Yes. However, when this method is used, an MPR set is selected using one-way radio link information such as Mini-MPR_Metric = RLI or MPR_Metric = NRLI in the MPR set selection process and route selection process of the above-described embodiment. When Route_Metric = 1 / MPR_Metric is selected, the route may not be selected even though the Route_Metric quality is good.

このような場合の一例として、図１０−１〜１０−３に示したような４つのノード（ノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）により構成されたシステムにおいて、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩとし、ノードＡのノードＢとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ａｂ、ノードＡのノードＣとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ａｃ、ノードＢのノードＡとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｂａ、ノードＢのノードＤとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｂｄ、ノードＤのノードＢとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｄｂ、ノードＤのノードＣとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｄｃ、ノードＣのノードＤとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｃｄ、ノードＣのノードＡとの無線リンクのＲＬＩがＲＬＩ−ｃａである場合（図１０−１参照）の動作を以下に示す。 As an example of such a case, in a system configured by four nodes (nodes A, B, C, and D) as shown in FIGS. 10-1 to 10-3, MPR_Metric = RLI is set, and the node A node RLI of the radio link with B is RLI-ab, RLI of the radio link with node C of node A is RLI-ac, RLI of the radio link with node A of node B is RLI-ba, and node D of node B is The radio link RLI is RLI-bd, the radio link RLI with the node B of the node D is RLI-db, the radio link RLI with the node C of the node D is RLI-dc, and the radio with the node D of the node C The operation when the RLI of the link is RLI-cd and the RLI of the radio link with the node A of the node C is RLI-ca (see FIG. 10-1) is described below.

図１０−１に示した例において、仮に「（ＲＬＩ−ａｂ）＊（ＲＬＩ−ｂｃ）＞（ＲＬＩ−ａｃ）＊（ＲＬＩ−ｃｄ）」，「（ＲＬＩ−ｂｄ）＊（ＲＬＩ−ｄｃ）＞（ＲＬＩ−ｂａ）＊（ＲＬＩ−ａｃ）」，「（ＲＬＩ−ｄｃ）＊（ＲＬＩ−ｃａ）＞（ＲＬＩ−ｄｂ）＊（ＲＬＩ−ｂａ）」，「（ＲＬＩ−ｃａ）＊（ＲＬＩ−ａｂ）＞（ＲＬＩ−ｃｄ）＊（ＲＬＩ−ｄｂ）」である場合、ノードＡは、ノードＢをＭＰＲとして選択し、ノードＢは、ノードＤをＭＰＲとして選択し、ノードＣは、ノードＡをＭＰＲとして選択し、ノードＤは、ノードＣをＭＰＲとして選択する（図１０−２参照）。 In the example shown in FIG. 10A, it is assumed that “(RLI-ab) * (RLI-bc)> (RLI-ac) * (RLI-cd)”, “(RLI-bd) * (RLI-dc)> (RLI-ba) * (RLI-ac) ”,“ (RLI-dc) * (RLI-ca)> (RLI-db) * (RLI-ba) ”,“ (RLI-ca) * (RLI-ab) )> (RLI-cd) * (RLI-db) ", node A selects node B as MPR, node B selects node D as MPR, and node C selects node A as MPR. Node D selects node C as MPR (see FIG. 10-2).

ここで、たとえばＭＰＲとして選択されたノードＢは、ＴＣメッセージを利用して、ノードＢをＭＰＲとして選択しているＭＰＲセレクタ（この例ではノードＡ）との無線リンク情報のみを広告する。同様に、ノードＣはノードＤとの無線リンク情報のみを広告し、ノードＤはノードＢとの無線リンク情報を広告し、ノードＡはノードＣとの無線リンク情報のみを広告する（図１０−３参照）。 Here, for example, the Node B selected as the MPR advertises only the radio link information with the MPR selector (the node A in this example) selecting the Node B as the MPR using the TC message. Similarly, node C advertises only radio link information with node D, node D advertises radio link information with node B, and node A advertises only radio link information with node C (FIG. 10-). 3).

そして、ＴＣメッセージを受信したノードＡは、ノードＢおよびノードＤの間の無線リンクが存在していないと認識し、ノードＡからノードＢを介したノードＤへの経路についてのＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計値よりもノードＡからノードＣを介したノードＤへの経路についてのＲｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの合計値が小さい場合であっても、品質が良い方の経路（ノードＣを介したノードＤへの経路）を選択しない。また、ノードＢ、ＣおよびＤによる経路選択動作でも同様に、品質が良い方の経路が選択されない。 Then, the node A that has received the TC message recognizes that there is no radio link between the node B and the node D, and based on the total value of Route_Metric for the route from the node A to the node D via the node B Even if the total value of Route_Metric for the route from node A to node D via node C is small, the route with the better quality (route to node D via node C) is not selected. Similarly, in the route selection operation by the nodes B, C, and D, the route having the better quality is not selected.

そのため、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩまたはＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＮＲＬＩの場合、片方向の無線リンクの情報とならないように、無線リンク情報管理部がＭＰＲからＭＰＲセレクタ方向へのリンク情報だけでなく、ＭＰＲセレクタからＭＰＲ方向へのリンク情報も記憶すること、あるいは、ＯＬＳＲのＴＣメッセージで広告する情報をＭＰＲセレクタとのリンクだけ（ＴＣ＿ＲＥＤＵＮＤＡＣＹ＝０）でなく、すべてのリンクを広告するモード（ＴＣ＿ＲＥＤＵＮＤＡＣＹ＝２）にてＭＰＲの全リンクをフラッディングし、全リンクを記憶することで、品質が良い方の経路が選択されるようにする。ただし、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩ＊ＮＲＬＩ、ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃ＝ＲＬＩ／２＋ＮＲＬＩ／２、などのように、無線リンクの双方向が対象の場合は、従来どおりでよい。 Therefore, in the case of MPR_Metric = RLI or MPR_Metric = NRLI, the radio link information management unit not only provides link information from the MPR to the MPR selector direction but also from the MPR selector to the MPR direction so as not to be information on the one-way radio link. All links of MPR in the mode (TC_REDUNDACY = 2) in which all links are advertised, not only the link with the MPR selector (TC_REDUNDACY = 0) but also the information advertised in the OLSR TC message. By flooding and storing all links so that the route with the better quality is selected. However, in the case where bi-directional radio links are targeted, such as MPR_Metric = RLI * NRLI, MPR_Metric = RLI / 2 + NRLI / 2, etc., the conventional method may be used.

このように、本実施の形態においては、片方向の無線リンク情報を用いてＭＰＲ集合選択が行われた場合には、片方向の無線リンクの情報とならないように、ＭＰＲからＭＰＲセレクタ方向へのリンクだけでなく、ＭＰＲセレクタからＭＰＲ方向へのリンクも記憶すること、あるいは、ＯＬＳＲのＴＣメッセージをすべてのリンクを広告するモード（ＴＣ＿ＲＥＤＵＮＤＡＣＹ＝２）に設定して送信することとしたので、片方向の無線リンク情報を使用して上述した実施の形態の処理（ＭＰＲ集合選択および経路選択）を行った場合であっても、品質が良い経路を選択することができる。 As described above, in the present embodiment, when MPR set selection is performed using one-way radio link information, the MPR is moved to the MPR selector direction so as not to be one-way radio link information. Since not only the link but also the link from the MPR selector to the MPR direction is stored, or the OLSR TC message is set to a mode in which all links are advertised (TC_REDUNDACY = 2), it is transmitted in one direction. Even when the above-described processing (MPR set selection and route selection) is performed using the wireless link information, it is possible to select a route with good quality.

以上のように、本発明にかかる通信装置は、マルチホップ通信を行う通信システムに有用であり、特に、無線リンク情報（伝送品質，無線品質，無線使用状況，など）を考慮したＭＰＲ選択および経路選択を実現するための通信装置に適している。 As described above, the communication apparatus according to the present invention is useful for a communication system that performs multi-hop communication, and in particular, MPR selection and route taking radio link information (transmission quality, radio quality, radio usage status, etc.) into consideration. Suitable for a communication device for realizing the selection.

本発明にかかる通信装置により構成された通信ネットワークの実施の形態１の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of Embodiment 1 of the communication network comprised by the communication apparatus concerning this invention. 本発明にかかる通信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication apparatus concerning this invention. 隣接するノード間で行われるＲＬＩおよびＮＲＬＩの交換動作例を示したシーケンス図である。It is the sequence diagram which showed the exchange operation example of RLI and NRLI performed between adjacent nodes. 最適な無線リンクをもつＭＰＲ集合を選択する手順の一例を示したフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a procedure for selecting an MPR set having an optimal radio link. 本発明において使用するＨｅｌｌｏメッセージのフレームフォーマットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame format of the Hello message used in this invention. 本発明において使用するＴＣメッセージのフレームフォーマットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frame format of the TC message used in this invention. ＭＰＲ＿Ｍｅｔｒｉｃを考慮しつつＭＰＲ数を最適にするＭＰＲ集合選択動作の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of MPR set selection operation which optimizes the number of MPRs considering MPR_Metric. Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙが多い隣接ノードをＭＰＲとして選択する手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure which selects the adjacent node with many Reachability as MPR. Ｒｏｕｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃを用いた経路選択手順の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the route selection procedure using Route_Metric. 片方向の無線リンク情報を用いて行う経路選択動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route selection operation | movement performed using the one-way radio link information. 片方向の無線リンク情報を用いて行う経路選択動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route selection operation | movement performed using the one-way radio link information. 片方向の無線リンク情報を用いて行う経路選択動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the path | route selection operation | movement performed using the one-way radio link information.

Explanation of symbols

１〜９ノード（通信装置）
１１無線リンク情報算出部
１２ Routing処理部
２１無線リンク情報管理部
２２ Routingメッセージ交換部
２３ＭＰＲ／経路選択部
１０１〜１１１無線リンク
２０１〜２０３無線マルチホップ経路 1-9 nodes (communication equipment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Radio link information calculation part 12 Routing processing part 21 Radio link information management part 22 Routing message exchange part 23 MPR / route selection part 101-111 Radio link 201-203 Wireless multihop path | route

Claims

A communication device that has a multi-hop communication function using OLSR (Optimized Link State Routing Protocol) defined in RFC 3626 established by IETF (Internet Engineering Task Force), and that constitutes a specific communication network together with other communication devices. There,
Radio link information calculation means for calculating radio link information for each radio link based on the communication quality in each radio link with an adjacent node that is another adjacent communication device;
Radio link information notification acquisition means for notifying all the radio link information to all adjacent nodes, and acquiring radio link information between the adjacent node calculated by the adjacent node and the 2hop adjacent node;
The radio link information calculated by the radio link information calculation means is stored as RLI (Radio Link Information), and the radio link information acquired by the radio link information notification acquisition means from the adjacent node is stored as NRLI (Neighbor Radio Link). Wireless link information storage means stored as (Information),
MPR selection means for selecting MPR (Multipoint Relay) from neighboring nodes based on RLI and NRLI stored in the radio link information storage means;
With
When the radio link information notification acquisition unit notifies the adjacent node of the RLI that is each radio link information calculated by the radio link information calculation unit, all the RLIs for each radio link and the radio at that time A communication apparatus that notifies all NRLI for each radio link stored in the link information storage means.

The radio link information calculation means calculates radio link information using at least one of transmission quality, radio quality, radio usage status, traffic volume, communication rate, and radio transmission capacity as the communication quality. The communication device according to claim 1.

The radio link information notification acquisition unit stores the RLI and the NRLI in an area obtained by extending a field of a Hello message defined in the RFC 3626, and transmits it to an adjacent node. Or the communication apparatus of 2.

4. The MPR selection unit stores a node selected as an MPR, and preferentially selects the stored node in a next MPR selection process. The communication device described.

When selected as MPR by an adjacent node,
The radio link information notification acquisition means notifies the RLI and NRLI stored in the radio link information storage means to all communication devices constituting the communication network via the MPR selected by the MPR selection means. The communication apparatus according to claim 1, wherein the communication apparatus is characterized.

The radio link information notification acquisition means stores the RLI and the NRLI in an area obtained by extending a field of a TC (Topology Control) message defined in the RFC 3626, and transmits it to the MPR. 6. The communication apparatus according to claim 5, wherein the RLI and the NRLI are notified to all the communication apparatuses.

The MPR selection means, in the MPR selection processing, when W Illingness information to select adjacent nodes Will_Always as preferentially MPR, it is necessary to further select MPR, the wireless link information storage means stores The communication apparatus according to claim 1, wherein an MPR is additionally selected based on MPR_Metric calculated using at least one of RLI and NRLI.

The MPR selection means calculates a first MPR_Metric that is an MPR_Metric of a radio link with each adjacent node, and a second MPR_Metric that is an MPR_Metric of a radio link between each adjacent node and a 2hop adjacent node, 8. The communication apparatus according to claim 7, wherein an adjacent node having a minimum sum of one MPR_Metric and second MPR_Metric is additionally selected as an MPR.

The MPR selection unit first calculates a first MPR_Metric which is an MPR_Metric of a radio link between each adjacent node and a second MPR_Metric which is an MPR_Metric of a radio link between each adjacent node and a 2hop adjacent node. , Each of the adjacent nodes having a minimum quality of Mini-MPR_Metric is extracted, and then, among the extracted adjacent nodes, the number of MPRs is optimal based on the Reachability defined in the conventional OLSR. The communication apparatus according to claim 7, wherein the MPR set is selected so that

The MPR selection unit further determines that “(first MPR_Metric) * (second MPR_Metric)” when there are a plurality of the extracted adjacent nodes and the MPR arrangement is the same regardless of which of the adjacent nodes is selected. The communication apparatus according to claim 9, wherein the adjacent node having the maximum average value is selected as the MPR.

Further, the MPR selection unit may further select an MPR set to all 2 hop neighbor nodes only by an adjacent node having a link equal to or greater than the Mini-MPR_Metric, among the adjacent nodes having a link less than the Mini-MPR_Metric. 11. The communication apparatus according to claim 9, wherein an adjacent node that minimizes (first MPR_Metric) + (second MPR_Metric) ”is selected as an MPR.

The MPR selection unit calculates the MPR_Metric using any one of “MPR_Metric = RLI * NRLI”, “MPR_Metric = RLI”, and “MPR_Metric = NRLI”. The communication device according to any one of 11.

When the MPR selection unit uses “MPR_Metric = RLI” or “MPR_Metric = NRLI” as the calculation formula of the MPR_Metric, the radio link information storage unit changes the MPR to the MPR selector. By storing not only link information in the direction but also link information from the MPR selector to the MPR direction, or by setting '2' to the TC_REDUNDACY parameter of OLSR, all the link information of the MPR is flooded. 13. The communication apparatus according to claim 12, wherein link information is stored.

further,
Route selection means for performing route selection processing based on at least one of RLI and NRLI stored in the wireless link information storage means;
The communication apparatus according to claim 1, further comprising:

15. The communication apparatus according to claim 14, wherein the route selection unit stores the selected wireless link, and preferentially selects the stored wireless link in a next route selection process. .

The route selection means includes RLI and NRLI stored in the radio link information storage means, and “Route_Metric = 1 / (RLI * NRLI)”, “Route_Metric = 1 / RLI”, and “Route_Metric = 1 / NRLI”. 16. The communication apparatus according to claim 14, wherein Route_Metric is calculated using any one of the calculation formulas, and a route is selected based on the calculated Route_Metric.

The communication apparatus according to claim 16, wherein the route selection unit selects a route having a total value of Route_Metric of each radio link constituting a route to a destination node.