JP5202989B2 - Wireless communication network, wireless communication device, communication selection method, information distribution program, and recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、通信特性とネットワークトポロジ情報とにより送信方法を決定し、その方法で一対多型通信を行う無線通信ネットワーク、無線通信装置、通信選択方法、情報配信プログラムおよび記録媒体に関する。   The present invention relates to a wireless communication network, a wireless communication apparatus, a communication selection method, an information distribution program, and a recording medium that determine a transmission method based on communication characteristics and network topology information and perform one-to-many communication using the method.

1対1のデータ通信ではユニキャスト通信が有用であるが、映像配信、音声配信、その他の形式の情報配信では、1つの送信者から複数の受信者へ一対多型のデータ配信ができるマルチキャスト通信が有用である。   Unicast communication is useful for one-to-one data communication. However, in video distribution, audio distribution, and other types of information distribution, multicast communication that can perform one-to-many data distribution from one sender to a plurality of receivers is performed. Useful.

従来のマルチキャスト通信では、送信者が複数の受信者すべてを管理するのが困難であるため、ネットワークのルーティングプロトコルがパケット配信経路を管理する形式である。   In conventional multicast communication, since it is difficult for a sender to manage all of a plurality of recipients, a network routing protocol is a format for managing packet distribution routes.

このため、ネットワークでパケットロスが発生すると、到達確認と再送によるパケットロス回復は難しく、FEC(Forward Error Correction)のような、再送を使わない手段を用いてパケットロス回復を行うことが必要であった。   Therefore, when packet loss occurs in the network, packet loss recovery by arrival confirmation and retransmission is difficult, and it is necessary to perform packet loss recovery using means that does not use retransmission, such as FEC (Forward Error Correction). It was.

近年の有線ネットワークインフラの高度化に伴い、有線ネットワークリンクにおけるパケットロスは非常に小さいため、有線ネットワークでのマルチキャスト通信ではユニキャスト通信と遜色ない通信品質を得ることができるといえる。   With the advancement of the wired network infrastructure in recent years, the packet loss in the wired network link is very small, so it can be said that the multicast communication in the wired network can obtain communication quality comparable to unicast communication.

基幹ネットワークへのアクセス網として無線ネットワークが多く使われているが、無線ネットワークでは、電波伝搬中の電波のゆらぎやフェージングによるビットエラーや、かくれ端末問題が発生するため、有線ネットワークに比べてパケットロスが多い。   Wireless networks are often used as access networks for backbone networks, but in wireless networks, there are bit errors due to fluctuations in radio waves during radio wave propagation, fading, and hidden terminal problems. There are many.

無線ネットワークにおいて一対多型のデータ配信を行う場合、マルチキャスト通信を使用すると、低遅延で、かつ、少ない帯域によりデータ配信を行うことができるメリットがある。   When one-to-many data distribution is performed in a wireless network, the use of multicast communication has an advantage that data distribution can be performed with low delay and a small bandwidth.

しかし、上述の理由によるパケットロスが多く、かつ、MAC層での到達確認と再送制御がないため、受信データのパケットロスが多いというデメリットがある。   However, there are many demerits that there are many packet losses due to the above-mentioned reasons, and there is no arrival confirmation and retransmission control in the MAC layer, so there are many packet losses of received data.

ユニキャスト通信を使用すると、MAC層での到達確認と再送制御があるため、受信データのパケットロスは少なくなるメリットがある反面、到達確認と再送制御のために遅延が発生し、パケット送信数が増加するというデメリットがある。   When unicast communication is used, there is a merit that packet loss of received data is reduced because there is arrival confirmation and retransmission control at the MAC layer, but there is a delay for arrival confirmation and retransmission control, and the number of packet transmissions is reduced. There is a demerit that it increases.

また、複数の受信者へ、同一データを複数回送信する必要があるため、パケット送信数が増加する。
このように、無線ネットワークにおいて一対多型の通信を行う場合、ユニキャスト通信およびマルチキャスト通信にはそれぞれメリットとデメリットがあり、ネットワーク通信状況やネットワークトポロジ情報により最適な通信方法を選択する方法がなかった。
Further, since it is necessary to transmit the same data to a plurality of recipients a plurality of times, the number of packet transmissions increases.
As described above, when one-to-many communication is performed in a wireless network, unicast communication and multicast communication have advantages and disadvantages, respectively, and there is no method for selecting an optimal communication method based on network communication status and network topology information.

さらに、無線ネットワークの形態として、近年注目されているものに、「無線マルチホップネットワーク」がある。
無線マルチホップネットワークは、有線の通信インフラを設置することなく、無線通信端末がバケツリレー式に他の通信端末のパケットを転送することにより、広い領域における無線通信を行うことを可能とする技術であり、ネットワークの自律性・端末のモビリティ性の面から注目されている。
Furthermore, “wireless multi-hop network” is recently attracting attention as a form of wireless network.
Wireless multi-hop network is a technology that enables wireless communication in a wide area by transferring packets of other communication terminals in a bucket relay manner without installing a wired communication infrastructure. It is attracting attention in terms of network autonomy and terminal mobility.

無線マルチホップネットワークは無線リンクが多段に接続された構成であるため、ホップ数が多くなるほど、送信者と受信者間のパケットロスが多くなる傾向がある。   Since the wireless multi-hop network has a configuration in which wireless links are connected in multiple stages, the packet loss between the sender and the receiver tends to increase as the number of hops increases.

無線マルチホップネットワークにおいて、一対多型の通信を行う場合には、マルチキャスト通信におけるパケットロスの多さは顕著になる。
また、ユニキャスト通信における遅延とパケット送信数の増加は顕著になる。
When one-to-many communication is performed in a wireless multi-hop network, the amount of packet loss in multicast communication becomes significant.
In addition, the delay and the increase in the number of packet transmissions in unicast communication become significant.

このように、無線マルチホップネットワークにおいては、無線ネットワークにおけるユニキャスト通信、マルチキャスト通信のデメリットが顕著になる。
無線マルチホップネットワークにも適用できる、ユニキャスト通信、マルチキャスト通信の選択方法もなかった。
Thus, in a wireless multi-hop network, the disadvantages of unicast communication and multicast communication in the wireless network become significant.
There was no unicast communication or multicast communication selection method applicable to wireless multi-hop networks.

一方、一対多型のデータ配信の用途には、映像配信、音声配信、その他の形式の情報配信がある。
そのデータ種別により、高い配信率を重視し遅延は一定程度許容する場合(例えば、一方向の映像配信、データ配信)や、反対に、低い遅延を重視しパケットロスを一定程度する場合(例えば、双方向の音声配信)がある。
これらの配信率や遅延などのネットワーク性能は、適切にユニキャスト通信またはマルチキャスト通信を選択することにより制御することが可能である。
On the other hand, one-to-many data distribution applications include video distribution, audio distribution, and other types of information distribution.
Depending on the data type, when high distribution rate is important and delay is allowed to some extent (for example, one-way video distribution, data distribution), on the contrary, when low delay is important and packet loss is constant (for example, Two-way audio distribution).
These network performances such as distribution rate and delay can be controlled by appropriately selecting unicast communication or multicast communication.

このように、データ種別により要求されるネットワーク性能に応じて、ユニキャスト通信またはマルチキャスト通信を選択する方法はなかった。   Thus, there has been no method for selecting unicast communication or multicast communication according to the network performance required by the data type.

関連する類似システムの一例が、特許文献1に記載されている。
この特許文献1のシステムでは、信頼性のあるマルチキャスト動作を実行するために、マルチキャスト通信において状況に応じてAckを使用することが述べられている。
しかし、この従来技術には以下の課題があった。
An example of a related similar system is described in Patent Document 1.
In the system of Patent Document 1, it is described that Ack is used depending on the situation in multicast communication in order to execute a reliable multicast operation.
However, this conventional technique has the following problems.

問題点は、いくつかのネットワーク情報を総合的に考慮して通信方法を決定する現実的かつ具体的な方法について記述されていないことである。
その理由は、データ通信の際に、各端末が通信方法を決定するには、各端末が収集したネットワーク情報をもとに何らかの処理を実行することが必要であり、その処理がなければ通信方法の決定が不可能であるためである。
The problem is that there is no description about a practical and specific method for determining a communication method in consideration of some network information comprehensively.
The reason is that, in data communication, in order for each terminal to determine the communication method, it is necessary to execute some processing based on the network information collected by each terminal. This is because it is impossible to determine this.

別の一例が、特許文献2に記載されている。
このシステムでは、無線ネットワークにおけるマルチキャスト通信において、ユニキャスト送信を使用することが述べられている。
しかし、この従来技術には以下の課題があった。
Another example is described in Patent Document 2.
In this system, it is stated that unicast transmission is used in multicast communication in a wireless network.
However, this conventional technique has the following problems.

問題点は、多くの受信者への配信を行うことができない点である。
その理由は、ユニキャスト送信を複数回繰り返す場合、パケットの到達率は高まるものの、帯域の使用量が増加するため、アプリケーション種別によっては、パケットロスが多くパケット到達率が低いことは、一定程度許容するが、多くの受信者へ通信する方が良い場合があるためである。
The problem is that delivery to many recipients is not possible.
The reason for this is that when unicast transmission is repeated multiple times, the packet arrival rate increases, but the bandwidth usage increases, so depending on the application type, a certain amount of packet loss and low packet arrival rate is acceptable. However, it may be better to communicate to many recipients.

また、上述した背景に関連する技術を次に開示する。   Moreover, the technique relevant to the background mentioned above is disclosed next.

特許文献3は、クライアントからのコンテンツ配信要求により、コンテンツの配信に要する帯域に基づいて、ユニキャスト又はマルチキャストによる配信を選択し、該選択結果に基づいて、前記コンテンツの配信を指示することが開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 discloses that, in response to a content distribution request from a client, unicast or multicast distribution is selected based on a band required for content distribution, and the distribution of the content is instructed based on the selection result. Has been.

上記により、インターネットにより音楽、映像を配信する場合に適用して、伝送に供する帯域を有効に利用してストリームコンテンツを配信することができるようになる。   As described above, it can be applied to the case where music and video are distributed over the Internet, and stream contents can be distributed by effectively using a band for transmission.

特許文献4は、クライアントは、ルータに対してデータ受信に関する情報を送信し、ルータは、このクライアントから送信される配信要求メッセージ、強制配信要求メッセージ及び配信停止メッセージに基づいて、クライアントあるいは他のルータに対してデータ配信を行う際の配信方式を、ユニキャスト配信、マルチキャスト配信及びブロードキャスト配信の何れかの中から決定し、当該決定した配信方式に従って、コンテンツサーバから送信される配信対象のデータを送信することが開示されている。   According to Patent Document 4, a client transmits information related to data reception to a router, and the router performs a client or other router based on a distribution request message, a forced distribution request message, and a distribution stop message transmitted from the client. The distribution method for data distribution is determined from among unicast distribution, multicast distribution and broadcast distribution, and the distribution target data transmitted from the content server is transmitted according to the determined distribution method Is disclosed.

上記により、データ配信の効率を向上させることを可能とする。   As a result, the efficiency of data distribution can be improved.

特許文献5は、他の装置からのパケット化されたデータが、無線LANに接続された複数個の無線端末装置に対してマルチキャストまたはブロードキャストで伝送すべきものであるか否かを判別し、マルチキャストまたはブロードキャストで伝送すべきものであると判別された場合に、他の装置からのパケット化されたデータを、複数個の無線端末装置の全てに対して、ユニキャストで送信するように制御することが開示されている。   Patent Document 5 determines whether or not packetized data from other devices should be transmitted by multicast or broadcast to a plurality of wireless terminal devices connected to a wireless LAN. Disclosed is control to transmit packetized data from another device to all of a plurality of wireless terminal devices by unicast when it is determined that the data should be transmitted by broadcast. Has been.

上記により、ブロードキャストやマルチキャストなどのように、相手先の機器がACK信号などの応答を返信しない通信態様で情報を伝送する場合に、送信対象の複数の端末装置のそれぞれに対して、確実に情報を伝送することを可能とする。   As described above, when information is transmitted in a communication mode in which a counterpart device does not send back a response such as an ACK signal, such as broadcast or multicast, the information is reliably transmitted to each of a plurality of terminal devices to be transmitted. Can be transmitted.

特許文献6は、マルチキャスト受信あるいはユニキャスト受信のいずれを使用するかを、コンテンツ受信時刻を使用して算出した電波強度情報取得時刻に電波強度情報を取得し、取得した電波強度情報に応じて、マルチキャスト受信またはユニキャスト受信のいずれかを選択してコンテンツ受信することが開示されている。   Patent Document 6 acquires radio wave intensity information at the radio wave intensity information acquisition time calculated using the content reception time to determine whether to use multicast reception or unicast reception, and according to the acquired radio wave intensity information, It is disclosed that content reception is performed by selecting either multicast reception or unicast reception.

上記により、基地局側では、電波環境の良い通信端末にできるだけユニキャストでなくマルチキャストで配信し、通信路にトラフィックの負荷を極力低減できる。
特表2007−505565号公報 特開2005−236991号公報 特開2002−353964号公報 特開2004−153312号公報 特開2006−101148号公報 特開2006−333182号公報
As described above, on the base station side, it is possible to distribute to a communication terminal having a good radio wave environment by multicasting instead of unicast as much as possible, thereby reducing the traffic load on the communication path as much as possible.
Special table 2007-505565 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-236991 JP 2002-353964 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-1533312 JP 2006-101148 A JP 2006-333182 A

しかしながら、特許文献3から特許文献6のいずれも、無線ネットワークにおいて一対多型の通信を行う場合に、ネットワーク通信状況やネットワークトポロジ情報により最適な通信方法を選択することに関して、改善の余地がある。   However, any of Patent Documents 3 to 6 has room for improvement in selecting an optimal communication method according to network communication status and network topology information when one-to-many communication is performed in a wireless network.

具体的に、ネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報において、特許文献3では、コンテンツ配信に必要な帯域を考慮しているが、経路空き帯域、データ配信率および転送遅延を考慮していない。さらに、通信経路に対応する複数のパラメータに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することに関して示唆されていない。   Specifically, in the network communication status and the network topology information, Patent Document 3 considers a bandwidth necessary for content distribution, but does not consider a path free bandwidth, a data distribution rate, and a transfer delay. Furthermore, there is no suggestion regarding which communication to use based on a comprehensive evaluation value corresponding to a plurality of parameters corresponding to a communication path.

具体的に、特許文献4および特許文献5では、データ種別情報を用いてユニキャスおよびマルチキャスを選択することに関して、示唆されているが、データ配信率、転送遅延を考慮することに関して示唆されていない。これにより、データ種別だけでは、ユニキャスおよびマルチキャスを選択する際に、通信経路上の混雑の状態を反映することができないという問題点が生じる。さらに、通信経路に対応する複数のパラメータに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することに関して示唆されていない。   Specifically, Patent Document 4 and Patent Document 5 suggest that unicast and multicast are selected using data type information, but do not suggest that data distribution rate and transfer delay are considered. . As a result, there arises a problem that the congestion state on the communication path cannot be reflected when selecting unicast and multicast only by the data type. Furthermore, there is no suggestion regarding which communication to use based on a comprehensive evaluation value corresponding to a plurality of parameters corresponding to a communication path.

具体的に、ネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報において、特許文献6では、電波強度を考慮しているが、経路空き帯域、データ配信率および転送遅延を考慮していない。さらに、通信経路に対応する複数のパラメータに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することに関して示唆されていない。   Specifically, in the network communication status and the network topology information, Patent Document 6 considers the radio wave intensity, but does not consider the path free bandwidth, the data distribution rate, and the transfer delay. Furthermore, there is no suggestion regarding which communication to use based on a comprehensive evaluation value corresponding to a plurality of parameters corresponding to a communication path.

そこで、本発明は、ネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を考慮し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択し、情報配信を行う無線通信ネットワーク、無線通信装置、通信選択方法、情報配信プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention considers network communication status and network topology information, selects which communication to use based on a comprehensive evaluation value corresponding to a plurality of parameters corresponding to each communication path, and distributes information. It is an object to provide a wireless communication network, a wireless communication device, a communication selection method, an information distribution program, and a recording medium.

上記の目的を達成するため、本発明にかかる第1の無線通信ネットワークは、第1の情報の配信を行う1対多型の無線通信ネットワークであって、送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first wireless communication network according to the present invention is a one-to-many wireless communication network that distributes first information, and a transmission source wireless communication device is a transmission destination. Investigate the network communication status and network topology information regarding the wireless communication device, perform predetermined arithmetic processing according to a plurality of parameters corresponding to each communication path, calculate the total evaluation value, and calculate the comparison result Based on this, it is characterized in that which communication is used is selected.

本発明にかかる第1の無線通信装置は、情報の配信を行う無線通信装置であって、送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、算出した価値の比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することを特徴とする。   A first wireless communication device according to the present invention is a wireless communication device that distributes information, and a transmission source wireless communication device investigates network communication status and network topology information related to a transmission destination wireless communication device, Applying a predetermined calculation process according to a plurality of parameters corresponding to each communication path, calculating a total evaluation value, and selecting which communication to use based on the calculated value comparison result Features.

本発明にかかる第1の通信選択方法は、送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択することを特徴とする。   In the first communication selection method according to the present invention, a transmission source wireless communication apparatus investigates network communication status and network topology information related to a transmission destination wireless communication apparatus, and responds to a plurality of parameters corresponding to each communication path. Then, a predetermined calculation process is performed, a total evaluation value is calculated, and based on the calculated comparison result, which communication is used is selected.

本発明にかかる第1の情報配信プログラムは、1対多型の無線通信ネットワークにおける情報の配信を行う情報配信プログラムであって、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査する処理と、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用する処理と、選択した通信方法で送信先の無線通信装置に前記情報を配信する処理とを送信元の無線通信端末に実行させることを特徴とする。   A first information distribution program according to the present invention is an information distribution program for distributing information in a one-to-many wireless communication network, and investigates network communication status and network topology information regarding a destination wireless communication device. Process, and a predetermined calculation process according to a plurality of parameters corresponding to each communication path is performed to calculate a total evaluation value, and based on the calculated comparison result, which communication is used and selected The transmission wireless communication terminal is caused to execute a process of distributing the information to a transmission destination wireless communication device by the communication method described above.

本発明にかかる記録媒体は、少なくとも第1の情報配信プログラムが記録されていることを特徴とする。   The recording medium according to the present invention is characterized in that at least a first information distribution program is recorded.

本発明は、ネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を考慮し、それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた総合の評価値に基づいて、いずれの通信を使用するか選択し、適切な通信方法によって、情報配信を行う無線通信ネットワーク、無線通信装置、通信選択方法、情報配信プログラムおよび記録媒体を提供できる。   The present invention considers network communication status and network topology information, selects which communication to use based on a comprehensive evaluation value corresponding to a plurality of parameters corresponding to each communication path, and an appropriate communication method Thus, it is possible to provide a wireless communication network, a wireless communication device, a communication selection method, an information distribution program, and a recording medium that perform information distribution.

本発明を以下に記載する実施の形態を用いて説明していく。
以下に記載する実施の形態は、本発明を好適にもしくは最適に実施する形態であり、これに限定されることはなく、当業者が容易に想到できる範囲内において、変形、修正可能とする。
The present invention will be described with reference to embodiments described below.
The embodiment described below is an embodiment that suitably or optimally implements the present invention, and is not limited thereto, and can be modified and modified within a range that can be easily conceived by those skilled in the art.

以下に記載する実施の形態では、一例として、無線マルチホップ上のユニキャストルーティングプロトコルとして、下記非特許文献1のAODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing)プロトコルを用いることができる。
非特許文献1 C. Perkins, 他2名, "Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing", IETF RFC 3561
In the embodiment described below, as an example, an AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing) protocol of the following Non-Patent Document 1 can be used as a unicast routing protocol over wireless multihop.
Non-Patent Document 1 C. Perkins, two others, "Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing", IETF RFC 3561

以下に記載する実施の形態では、一例として、マルチキャストルーティングプロトコルとして、下記非特許文献2のODMRP(On Demand Multicast Routing Protocol)プロトコルを用いることができる。
非特許文献2 SUNG-JU LEE, 他2名, "On-Demand Multicast Routing Protocol in Multihop Wireless Mobile Networks", Mobile Networks and Applications Volume 7, Issue 6 (December 2002), Pages 441-453
In the embodiment described below, as an example, the ODMRP (On Demand Multicast Routing Protocol) protocol of the following Non-Patent Document 2 can be used as a multicast routing protocol.
Non-Patent Document 2 SUNG-JU LEE and two others, "On-Demand Multicast Routing Protocol in Multihop Wireless Mobile Networks", Mobile Networks and Applications Volume 7, Issue 6 (December 2002), Pages 441-453

ただし、ユニキャストルーティングプロトコルおよびマルチキャストルーティングプロトコルは、これに限定されることはなく、同様の機能をもつものであれば他のものでもよい。
また、無線通信規格として、IEEE802.11規格を適用したものである。
ただし、他の無線通信規格を使用することも可能である。
However, the unicast routing protocol and the multicast routing protocol are not limited to this, and other protocols may be used as long as they have similar functions.
In addition, the IEEE802.11 standard is applied as a wireless communication standard.
However, other wireless communication standards can be used.

(第1の実施形態)
本実施形態にかかる無線ネットワークについて図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態にかかる無線ネットワークの構成の一例について図1および図2を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態にかかる無線ネットワークの端末配置図である。
図2は、本実施形態にかかる無線通信端末S,R1,R2,R3,N1,N2の詳細図である。
(First embodiment)
A wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
First, an example of the configuration of the wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a terminal layout diagram of a wireless network according to the present embodiment.
FIG. 2 is a detailed view of the radio communication terminals S, R1, R2, R3, N1, and N2 according to the present embodiment.

図1において、無線通信端末S, R1, R2, R3が無線ネットワークを構成している。
各端末を結ぶ線は、その両端の端末が通信可能であることを示す。
Sは、送信者、R1と、R2と、R3とは、受信者である。
In FIG. 1, radio communication terminals S, R1, R2, and R3 constitute a radio network.
A line connecting the terminals indicates that the terminals at both ends can communicate.
S is a sender, and R1, R2, and R3 are receivers.

ユニキャスト通信の場合は、次に示す3本の経路でコンテンツ配信が行われる。
1. S→R1
2. S→R2
3. S→R3
In the case of unicast communication, content distribution is performed through the following three routes.
1. S → R1
2. S → R2
3. S → R3

マルチキャスト通信の場合には、次に示す1本の経路でコンテンツ配信が行われる。
1. S→R1およびR2およびR3
In the case of multicast communication, content distribution is performed through the following single route.
1. S → R1 and R2 and R3

図2は、本実施形態にかかる無線通信端末S,R1,R2,R3,N1,N2の詳細図である。   FIG. 2 is a detailed view of the radio communication terminals S, R1, R2, R3, N1, and N2 according to the present embodiment.

図2において、無線通信端末は、アンテナ11、無線処理部12、ルーティング制御部13、通信バッファ14、メッセージキャッシュ15、通信方法制御部16、アプリケーション処理部17から構成される。   In FIG. 2, the wireless communication terminal includes an antenna 11, a wireless processing unit 12, a routing control unit 13, a communication buffer 14, a message cache 15, a communication method control unit 16, and an application processing unit 17.

アンテナ11は、電波の送受信を行う。これは、他の無線通信端末から送信されたデータを受信し、または、他の無線通信端末へデータを送信する。   The antenna 11 transmits and receives radio waves. This receives data transmitted from other wireless communication terminals, or transmits data to other wireless communication terminals.

無線処理部12は、無線ネットワークのデータ通信を行う。また、使用者が操作し、データを入力すると、無線送受信部12は、アンテナ11を介して入力データを送信する。   The wireless processing unit 12 performs data communication of a wireless network. When the user operates and inputs data, the wireless transmission / reception unit 12 transmits the input data via the antenna 11.

ルーティング制御部13は、データパケットの送信、受信、転送の選択を行う。
また、ルーティング制御部13の中には、ユニキャスト通信に関わる通信処理を行うユニキャスト処理部131と、マルチキャスト通信に関わる通信処理を行うマルチキャスト処理部132とを有する。
The routing control unit 13 selects transmission, reception, and transfer of data packets.
The routing control unit 13 includes a unicast processing unit 131 that performs communication processing related to unicast communication, and a multicast processing unit 132 that performs communication processing related to multicast communication.

通信バッファ14は、データパケットの一時的な保存を行う。保存されているデータパケットは、無線処理部12およびアンテナ11により装置の外部へ送信される。   The communication buffer 14 temporarily stores data packets. The stored data packet is transmitted to the outside of the apparatus by the wireless processing unit 12 and the antenna 11.

メッセージキャッシュ15は、一度受信した信号を保持し、後に再び受信した際の同一性の確認に使用するものである。   The message cache 15 retains a signal that has been received once, and is used for confirmation of identity when it is received again later.

通信方法制御部16は、通信状況とネットワークトポロジ情報を調査し、通信方法を決定する。   The communication method control unit 16 investigates the communication status and network topology information and determines the communication method.

アプリケーション処理部17は、音声・映像などのアプリケーションデータを送受信する。また、通信バッファ14により保存されているパケットを送信する機能を有する。   The application processing unit 17 transmits and receives application data such as audio and video. In addition, it has a function of transmitting packets stored in the communication buffer 14.

上述した構成を有する本実施形態のネットワークシステムにおける処理の一例について図2、図3を参照して、詳細に説明する。
図3は本実施形態における処理の流れを表す。
An example of processing in the network system of the present embodiment having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the flow of processing in this embodiment.

(通信状況とネットワークトポロジ情報の調査)
まず、本実施形態にかかる処理において、通信状況とネットワークトポロジ情報の調査について説明する。
(Investigation of communication status and network topology information)
First, in the processing according to the present embodiment, the investigation of communication status and network topology information will be described.

データ送信者Sは、通信方法制御部16によって通信状況およびネットワークトポロジ情報を把握する(ステップS101)。
ここで、通信状況の指標として、パケットロス情報や電波強度情報を使用することができる。
ここではパケットロス情報を使う場合について説明する。
The data sender S grasps the communication status and network topology information through the communication method control unit 16 (step S101).
Here, packet loss information and radio wave intensity information can be used as an indicator of the communication status.
Here, a case where packet loss information is used will be described.

ネットワークトポロジ情報として、送信者から各受信者へのユニキャスト通信経路およびマルチキャスト通信経路を使用することができる。   As network topology information, a unicast communication path and a multicast communication path from a sender to each receiver can be used.

パケットロス情報を得る方法としては、例えば隣接端末間で試験パケットの送受信を行い、そのパケットロス率を計測する方法や、データ通信パケットのパケットロス率を計測する方法がある。
これらは一例であり、他の方法を使うことも可能である。
As a method of obtaining packet loss information, for example, there are a method of transmitting and receiving test packets between adjacent terminals and measuring the packet loss rate, and a method of measuring the packet loss rate of data communication packets.
These are examples, and other methods can be used.

ユニキャスト通信経路またはマルチキャスト通信経路を得る方法としては、例えば、ルーティング処理部13から得る方法がある。
他にも、マルチキャスト受信者がマルチキャスト送信者に向けて試験パケットを送信し、中継者でその試験パケットに適切な識別子を挿入し、マルチキャスト送信者がそれを受信することにより、送信者とすべての中継者を得る方法がある。
これらは一例であり、他の方法を使うことも可能である。
As a method of obtaining a unicast communication path or a multicast communication path, for example, there is a method of obtaining from a routing processing unit 13.
In addition, the multicast receiver sends a test packet to the multicast sender, the repeater inserts an appropriate identifier into the test packet, and the multicast sender receives it, so that the sender and all There are ways to get relayers.
These are examples, and other methods can be used.

(配信統計情報の算出)
次に、通信状況とネットワークトポロジ情報から配信統計情報を算出する(ステップS102)。
ここでは上述の通信状況としてパケットロス情報を、ネットワークトポロジ情報としてユニキャスト通信経路またはマルチキャスト通信経路を使用する場合について説明する。
(Calculation of delivery statistics)
Next, distribution statistical information is calculated from the communication status and network topology information (step S102).
Here, a case will be described in which packet loss information is used as the above-described communication status, and a unicast communication path or a multicast communication path is used as network topology information.

配信統計情報としては、データ配信率と転送遅延と経路空き帯域を使用することができる。
これらは一例であり、これらの一部だけを使用することや、他の適切なパラメータ(例えば、データ送信の際の消費電力、その他の観測可能な装置内情報、ルーティングプロトコルの制御パケット量)を使用することも可能である。
As the distribution statistical information, a data distribution rate, a transfer delay, and a route free band can be used.
These are just examples, and you can use only some of them or other appropriate parameters (eg power consumption when transmitting data, other observable in-device information, routing protocol control packet volume) It is also possible to use it.

ここで、「経路空き帯域」について説明する。
転送経路の各リンクにおいてデータ転送する際に、リンク帯域の中でデータ転送に使用する帯域を除いた帯域を「空き帯域」と定義し、「空き帯域」を転送経路に沿って足し合わせた値を「経路空き帯域」と定義する。
「経路空き帯域」が大きいほど、データ転送が使用する帯域が小さいことを意味する指標である。
Here, “route free bandwidth” will be described.
When transferring data on each link in the transfer path, the band bandwidth excluding the bandwidth used for data transfer is defined as “free bandwidth”, and the “free bandwidth” is added along the transfer route. Is defined as “route free bandwidth”.
This is an index that means that the larger the “route free bandwidth”, the smaller the bandwidth used for data transfer.

(配信統計情報の重みの基準値の設定)
本実施形態にかかる配信統計情報の重みの基準値の設定について説明する。
データ送信者Sの通信方法制御部16に対して、配信統計情報の重みの基準値α0、β0、γ0を設定する(ステップS103)。
(Distribution statistics weight reference value setting)
The setting of the weight reference value of the distribution statistical information according to the present embodiment will be described.
The distribution statistical information weight reference values α 0 , β 0 , and γ 0 are set for the communication method control unit 16 of the data sender S (step S103).

α0、β0、γ0は、それぞれ、配信率、遅延、経路空き帯域に対応する。これらの値は、0より大きい値であり、大きくすると、それぞれ対応する配信統計情報の重視の度合いが増えるものである。 α 0 , β 0 , and γ 0 correspond to a distribution rate, a delay, and a route free band, respectively. These values are values greater than 0, and increasing the value increases the degree of emphasis on the corresponding distribution statistical information.

これらの値はデータ種別やその他の制約を考慮して、以下のように決定できる。   These values can be determined as follows in consideration of the data type and other restrictions.

IP電話による多者通話のような双方向の音声配信では低遅延であることが望まれるため、α0、β0よりもγ0を大きくすると良い。
具体的には、例えばα0、β0=1、γ0=2とする。
In bi-directional voice distribution such as multi-party calls using IP telephones, it is desirable that the delay be low, so γ 0 should be larger than α 0 and β 0 .
Specifically, for example, α 0 , β 0 = 1, and γ 0 = 2 are set.

また、放送のような一方向の映像配信、音声配信のように遅延は一定程度許容するが低パケットロスが望まれる場合は、β0、γ0よりもα0を大きくすると良い。
具体的には、例えばβ0、γ0=1、α0=2とする。
In addition, when a one-way video distribution such as broadcasting or audio distribution allows a certain delay, but low packet loss is desired, α 0 may be larger than β 0 and γ 0 .
Specifically, for example, β 0 , γ 0 = 1, and α 0 = 2 are set.

また、複数のアプリケーションが混在し使用帯域を低く抑えたい場合には、α0、β0よりもγ0を大きくすると良い。
具体的には、例えばα0、β0=1、γ0=2とする。
ただし、この決定方法は一例であり、他の方法により決定することもできる。
ここで設定したα0、β0、γ0に対し、後の(評価値の算出)処理においてデータ種別を加味した値をそれぞれα、β、γとし評価値の算出に使用する。
Further, when a plurality of applications are mixed and it is desired to keep the use band low, it is preferable to make γ 0 larger than α 0 and β 0 .
Specifically, for example, α 0 , β 0 = 1, and γ 0 = 2 are set.
However, this determination method is an example, and can be determined by other methods.
For the α 0 , β 0 , and γ 0 set here, α, β, and γ are values obtained by adding the data type in the subsequent (evaluation value calculation) processing, respectively, and are used to calculate the evaluation value.

(データ配信率の計算)
本実施形態にかかるデータ配信率の計算方法について説明する。
2つの無線通信端末が通信可能な距離に存在する場合、その通信(1ホップ)でのパケットロス率をP、無線通信における最大再送回数をγとすると、1ホップのユニキャスト通信での配信率DUは以下のようになる。
U=1−Pγ
1ホップのマルチキャスト通信での配信率DMは以下のようになる。
M=1−P
(Calculation of data distribution rate)
A method for calculating the data distribution rate according to the present embodiment will be described.
When two wireless communication terminals exist within a communicable distance, assuming that the packet loss rate in that communication (1 hop) is P and the maximum number of retransmissions in wireless communication is γ, the distribution rate in 1 hop unicast communication DU is as follows.
D U = 1−Pγ
1 distribution ratio D M in multicast communication hops is as follows.
D M = 1−P

(転送遅延の計算)
本実施形態にかかる転送遅延の計算について説明する。
ユニキャスト送信の場合、パケットロスの際の再送を考慮する。
あるパケットのn回目の送信における、パケット送信に要する時間TUnは以下のようになる。
(Calculation of transfer delay)
The calculation of the transfer delay according to this embodiment will be described.
In the case of unicast transmission, retransmission in case of packet loss is considered.
The time T Un required for packet transmission in the n-th transmission of a packet is as follows.

Figure 0005202989
ここで、以下の記号はそれぞれIEEE802.11の各値を示す。
無線規格としてIEEE802.11と異なる規格を用いる場合には、適切にTUnを計算することによりその後の計算を適用できる。また、以降もこれらの表記を同様の意味で用いる。
Figure 0005202989
Here, the following symbols indicate IEEE 802.11 values, respectively.
When a standard different from IEEE802.11 is used as the wireless standard, the subsequent calculation can be applied by appropriately calculating T Un . In the following, these notations are used in the same meaning.

(DIFS)は、DIFS時間、(SIFS)は、SIFS時間、
(RTS)は、RTS送信時間、(CTS)は、CTS送信時間、
(Data)は、Data送信時間、(Ack)は、Ack送信時間、
(CWn)は、n回目の送信におけるContention Window size、(Slottime)は1スロットの時間受信者数Nをとして、このTUnを用いて、転送遅延LUは以下のようになる。
(DIFS) is the DIFS time, (SIFS) is the SIFS time,
(RTS) is the RTS transmission time, (CTS) is the CTS transmission time,
(Data) is the Data transmission time, (Ack) is the Ack transmission time,
(CW n ) is the Contention Window size in the n-th transmission, and (Slottime) is the number of time recipients N in one slot. Using this T Un , the transfer delay L U is as follows.

Figure 0005202989
Figure 0005202989

またマルチキャスト送信の場合、パケット送信に要する時間TMを用いて転送遅延LMは以下のようになる。
M=(DIFS)+(Data)+(CW1)+(Slottime)
M=LM
In the case of multicast transmission, the transfer delay L M is as follows using the time T M required for packet transmission.
T M = (DIFS) + (Data) + (CW 1 ) + (Slottime)
T M = L M

(経路空き帯域の計算)
本実施形態にかかる経路空き帯域の計算について説明する。
(Calculation of free path bandwidth)
The calculation of the route free bandwidth according to the present embodiment will be described.

受信数をNとし、無線伝送速度をRR、アプリケーションのデータ送信レートRDをとして、経路空き帯域RUは以下のようになる。
U=RR−RD×N
マルチキャスト通信での経路空き帯域はRM以下のようになる。
M=RR−RD
Assuming that the number of receptions is N, the wireless transmission speed is R R , and the data transmission rate R D of the application is, the path free bandwidth RU is as follows.
R U = R R −R D × N
Path available bandwidth of the multicast communication is as follows R M.
R M = R R −R D

(評価値の算出)
次に、本実施形態にかかる配信統計情報DU、DM、LU、LM、RU、RMと、データ種別を用いて、ユニキャスト通信とマルチキャスト通信のどちらが有利かを決定するために、評価値を算出する。
(Calculation of evaluation value)
Next, in order to determine which of the unicast communication and the multicast communication is advantageous using the distribution statistical information D U , D M , L U , L M , R U , and R M according to the present embodiment and the data type. Then, the evaluation value is calculated.

通信方法処理部16は、ルーティング処理部13より、データ種別を取得する。
データ種別に対応するアプリケーションの要求により、配信率、遅延、経路空き帯域に対して、一定値以上または一定値以下は「好ましい/好ましくない」、および、「許容する/許容しない」という運用を可能とするため、複数の閾値を設定し、その閾値を考慮してα、β、γの値を増加または減少することができる。
The communication method processing unit 16 acquires the data type from the routing processing unit 13.
Depending on the request of the application corresponding to the data type, it is possible to operate “preferred / unpreferable” and “allowed / not allowed” for the distribution rate, delay, and route free bandwidth above or below a certain value. Therefore, a plurality of threshold values can be set, and the values of α, β, and γ can be increased or decreased in consideration of the threshold values.

ここでは、例として、配信率と値との関係について、2個の閾値Dt1、Dt2(Dt2<Dt1)を設定する場合について説明する。
これらの閾値は、「配信率がDt1を上回ることが好ましい」、「Dt2を下回ることは許容しない」という意味をもつ。
Here, as an example, the case where two threshold values D t1 and D t2 (D t2 <D t1 ) are set will be described regarding the relationship between the distribution rate and the value.
These threshold values mean that “the delivery rate is preferably higher than D t1 ” and “not lower than D t2 is not allowed”.

配信率の重みの基準値α0に対する重みの増分をΔα0として、以下のように配信率
の重みαを決定する。
t1<DUのときα=α0
t2<DU<Dt1のときα=α0+Δα0
U<Dt2のときα=α0+2Δα0
同様の計算をDMについても実行する。
さらに、遅延LU、LMと重み値β、経路空き帯域、RU、RMと重み値γについてそれぞれ実行する。
The distribution rate weight α is determined as follows, assuming that the increase in weight with respect to the reference value α 0 of the distribution rate weight is Δα 0 .
When D t1 <D U , α = α 0
When D t2 <D U <D t1 , α = α 0 + Δα 0
When D U <D t2 , α = α 0 + 2Δα 0
Similar calculations performed for D M.
Further, the delays L U and L M and the weight value β, the path free bandwidth, R U and R M and the weight value γ are executed.

以上で決定したα、β、γを使用してユニキャスト通信およびマルチキャスト通信の評価値それぞれEUMを次の式で算出する(ステップS104)。 Using the α, β, and γ determined above, the evaluation values E U E M of unicast communication and multicast communication are calculated by the following equations (step S104).

Figure 0005202989
Figure 0005202989

ただし、( )内の値が0以下になるときは、その値を、0より大きく十分小さい値δに置き換え、他の配信統計情報による選択を優先するようにする。具体的には、例えばδ=0.01とする。   However, when the value in () becomes 0 or less, the value is replaced with a value δ that is larger than 0 and sufficiently small, and priority is given to selection based on other distribution statistical information. Specifically, for example, δ = 0.01.

(送信方法の決定)
上記の評価値を用いて、ユニキャスト通信とマルチキャスト通信のどちらを使用するかを決定する(ステップ105)。
UMの大小比較を行い、EUが大きい場合は、ユニキャスト通信を使用すると判断する。
(Determination of transmission method)
Using the evaluation value, it is determined whether to use unicast communication or multicast communication (step 105).
E U E M is compared in magnitude, and if E U is large, it is determined that unicast communication is used.

反対に、EMが大きい場合にはマルチキャスト通信を使用すると判断する。
なお、通信方法としてユニキャスト通信およびマルチキャスト通信以外の方法を使用する場合でも同様の評価値を計算し、その中で最大の値をとる通信方法を選択することにより、通信方法を決定することができる。
Conversely, when E M is large, it is determined that multicast communication is used.
Note that even when a method other than unicast communication and multicast communication is used as the communication method, it is possible to determine the communication method by calculating the same evaluation value and selecting the communication method that takes the maximum value among them. it can.

(データ送信)
通信方法制御部16により通信方法が決定した後、アプリケーション処理部17がデータパケットを送信すると、ルーティング制御部13がそれを受信し、通信方法制御部16に通信方法を問い合わせる。
(Data transmission)
After the communication method is determined by the communication method control unit 16, when the application processing unit 17 transmits a data packet, the routing control unit 13 receives it and inquires of the communication method control unit 16 about the communication method.

通信制御部16は、上記(送信方法の決定)により決められた通信方法をルーティング制御部13に通知する。   The communication control unit 16 notifies the routing control unit 13 of the communication method determined by the above (determination of transmission method).

その通信方法によって、ユニキャスト通信であるか、マルチキャスト通信であるかを選択する(ステップS106)。   Depending on the communication method, it is selected whether the communication is unicast communication or multicast communication (step S106).

その通信方法がユニキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをユニキャスト処理部131を経由してユニキャスト通信で送信する(ステップS107)。   When the communication method is unicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet by unicast communication via the unicast processing unit 131 (step S107).

また、その通信方法がマルチキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをマルチキャスト処理部132を経由しマルチキャスト通信で送信する(ステップS108)。   If the communication method is multicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet by multicast communication via the multicast processing unit 132 (step S108).

そのデータパケットは、無線処理部12およびアンテナ11により装置の外部へ送信される。
その際、通信バッファ14によりアプリケーション処理部17が送信したパケットを一旦保存しておくことが可能である。
The data packet is transmitted to the outside of the apparatus by the wireless processing unit 12 and the antenna 11.
At this time, the packet transmitted by the application processing unit 17 by the communication buffer 14 can be temporarily stored.

本実施形態は、以下に記載する効果を有する。   This embodiment has the effects described below.

第1の効果は、無線ネットワークにおける一対多型通信において、通信状況やネットワークトポロジに応じて、高配信率または低遅延または高「空き帯域」の通信を可能とすることである。
その理由は、通信状況やネットワークトポロジに応じて自動的に高配信率または低遅延または高「空き帯域」の通信方法を選択し、その通信方法でデータ通信を行うためである。
The first effect is that, in one-to-many communication in a wireless network, communication with a high distribution rate, a low delay, or a high “free bandwidth” is possible depending on the communication status and the network topology.
The reason is that a communication method with a high distribution rate, a low delay, or a high “free bandwidth” is automatically selected according to a communication state or a network topology, and data communication is performed using the communication method.

第2の効果は、無線ネットワークにおける一対多型通信において、アプリケーション種別に応じて高配信率または低遅延または高「空き帯域」の通信を可能とすることである。
その理由は、アプリケーション種別に応じて、配信率、遅延、空き帯域の重み付けを変更でき、それに従って通信方法を選択し、その通信方法でデータ通信を行うためである。
The second effect is that in one-to-many communication in a wireless network, communication with a high distribution rate, a low delay, or a high “free bandwidth” is possible according to the application type.
The reason is that the distribution rate, delay, and free bandwidth weighting can be changed according to the application type, and a communication method is selected according to the weight, and data communication is performed using the communication method.

第3の効果は、無線ネットワークにおける一対多型通信において、アプリケーションが許容するネットワーク品質を保つことを可能とすることである。
その理由は、配信率、遅延、空き帯域の閾値を設定することにより、アプリケーションが要求するネットワーク品質を満たすように通信方法を選択することが可能なためである。
The third effect is that it is possible to maintain the network quality allowed by the application in the one-to-many communication in the wireless network.
The reason is that it is possible to select a communication method so as to satisfy the network quality required by the application by setting thresholds for the distribution rate, delay, and free bandwidth.

(第2の実施形態)
まず、本実施形態にかかる無線ネットワークについて図1および図4を参照して詳細に説明する。
図4は、本実施形態にかかる無線マルチホップネットワークの端末配置図である。
本実施形態にかかる無線通信端末の構成については、図1の構成と同様である。
(Second Embodiment)
First, the wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.
FIG. 4 is a terminal layout diagram of the wireless multi-hop network according to the present embodiment.
The configuration of the wireless communication terminal according to the present embodiment is the same as the configuration of FIG.

図4において、無線通信端末S, R1, R2, R3, N1, N2,が無線マルチホップネットワークを構成している。   In FIG. 4, radio communication terminals S, R1, R2, R3, N1, and N2 constitute a radio multi-hop network.

各端末を結ぶ線は、その両端の端末が通信可能であることを示す。Sは送信者、N1とN2は、中継者、R1とR2とR3は、受信者である。
ユニキャスト通信の場合は次に示す3本の経路でコンテンツ配信が行われる。
1. S→N1→N2→R1
2. S→N1→N2→R2
3. S→N1→N2→R3
A line connecting the terminals indicates that the terminals at both ends can communicate. S is a sender, N1 and N2 are relayers, and R1, R2 and R3 are receivers.
In the case of unicast communication, content distribution is performed through the following three routes.
1. S → N1 → N2 → R1
2. S → N1 → N2 → R2
3. S → N1 → N2 → R3

マルチキャスト通信の場合には次に示す1本の経路でコンテンツ配信が行われる。
1. S→N1→N2→R1およびR2およびR3
In the case of multicast communication, content distribution is performed through the following single route.
1. S → N1 → N2 → R1 and R2 and R3

本実施形態の動作について、詳細に説明する。
本実施形態は、(データ配信率の計算)処理と、(転送遅延の計算)処理と、(経路空き帯域の計算)処理が第1の実施形態と異なる。
また、新たに(データ中継)処理が必要である。
これらの部分について、詳細に説明する。
The operation of this embodiment will be described in detail.
This embodiment is different from the first embodiment in (data distribution rate calculation) processing, (transfer delay calculation) processing, and (route free bandwidth calculation) processing.
In addition, a new (data relay) process is required.
These parts will be described in detail.

(通信状況とネットワークトポロジ情報の調査)
本実施形態にかかる処理において、通信状況とネットワークトポロジ情報の調査について説明する。
(Investigation of communication status and network topology information)
In the processing according to the present embodiment, the investigation of the communication status and network topology information will be described.

データ送信者Sは、通信方法制御部16によって通信状況およびネットワークトポロジ情報を把握する(ステップS201)。
ここで、通信状況の指標として、パケットロス情報や電波強度情報を使用することができる。
ここではパケットロス情報を使う場合について説明する。
The data sender S grasps the communication status and network topology information by the communication method control unit 16 (step S201).
Here, packet loss information and radio wave intensity information can be used as an indicator of the communication status.
Here, a case where packet loss information is used will be described.

ネットワークトポロジ情報として、送信者から各受信者へのユニキャスト通信経路およびマルチキャスト通信経路を使用することができる。   As network topology information, a unicast communication path and a multicast communication path from a sender to each receiver can be used.

パケットロス情報を得る方法としては、例えば隣接端末間で試験パケットの送受信を行い、そのパケットロス率を計測する方法や、データ通信パケットのパケットロス率を計測する方法がある。   As a method of obtaining packet loss information, for example, there are a method of transmitting and receiving test packets between adjacent terminals and measuring the packet loss rate, and a method of measuring the packet loss rate of data communication packets.

ユニキャスト通信経路またはマルチキャスト通信経路を得る方法としては、例えば、ルーティング処理部13から得る方法がある。
他にも、マルチキャスト受信者がマルチキャスト送信者に向けて試験パケットを送信し、中継者でその試験パケットに適切な識別子を挿入し、マルチキャスト送信者がそれを受信することにより、送信者とすべての中継者を得る方法がある。
これらは一例であり、他の方法を使うことも可能である。
As a method of obtaining a unicast communication path or a multicast communication path, for example, there is a method of obtaining from a routing processing unit 13.
In addition, the multicast receiver sends a test packet to the multicast sender, the repeater inserts an appropriate identifier into the test packet, and the multicast sender receives it, so that the sender and all There are ways to get relayers.
These are examples, and other methods can be used.

(データ配信率の計算)
本実施形態のデータ配信率の計算方法について説明する。
(Calculation of data distribution rate)
A method for calculating the data distribution rate according to this embodiment will be described.

hホップでのユニキャスト通信での配信率DUnを用いて、全受信者の配信率DUは以下のようになる。

Figure 0005202989
ここで、以下の記号(1)は、全受信者における<>内の値の最小値を意味する。以降もこの記号を同じ意味で用いる。
Figure 0005202989
また、ここでは、全受信者として、それらの最小値をとることにしたが、それらの平均値をとること、それらの最大値をとること、または、その他の集計方法により求められる値を使うことが可能である。 Using the distribution rate D Un in h-hop unicast communication, the distribution rate D U for all recipients is as follows.
Figure 0005202989
Here, the following symbol (1) means the minimum value of the values in <> for all recipients. In the following, this symbol is used with the same meaning.
Figure 0005202989
Also, here, we decided to take their minimum values for all recipients, but take their average values, take their maximum values, or use values obtained by other aggregation methods. Is possible.

同様にマルチキャスト通信での配信率の配信率DMは、hホップでのマルチキャスト通信での配信率DMhを用いて、以下のようになる。

Figure 0005202989
Delivery rate D M of delivery rate in the same multicast communication, using the distribution ratio D Mh of multicast communication in h hops, as follows.
Figure 0005202989

(転送遅延の計算)
ユニキャスト送信の場合、あるパケットのn回目の送信における、パケット送信に要する時間TUnを用いて以下のようになる。

Figure 0005202989
ここで、以下の記号(2)は全受信者足し合わせることを意味する。以降もこの記号を同様の意味で用いる。
Figure 0005202989
(Calculation of transfer delay)
In the case of unicast transmission, the time T Un required for packet transmission in the n-th transmission of a packet is as follows.
Figure 0005202989
Here, the following symbol (2) means that all recipients are added. Hereinafter, this symbol is used in the same meaning.
Figure 0005202989

またマルチキャスト送信の場合、パケット送信に要する時間TMを用いて転送遅延LMは以下のようになる。

Figure 0005202989
ここで、以下の記号(3)はマルチキャスト経路に沿って足し合わせることを意味する。以降もこの記号を同様の意味で用いる。
Figure 0005202989
In the case of multicast transmission, the transfer delay L M is as follows using the time T M required for packet transmission.
Figure 0005202989
Here, the following symbol (3) means adding together along the multicast route. Hereinafter, this symbol is used in the same meaning.
Figure 0005202989

(経路空き帯域の計算)
ユニキャスト通信での経路空き帯域は、各中継者における、自身より下流にある受信者の総数NUをとして、以下のようになる。

Figure 0005202989
マルチキャスト通信での経路空き帯域RMは以下のようになる。
Figure 0005202989
(Calculation of free path bandwidth)
The vacant bandwidth in unicast communication is as follows, assuming the total number N U of receivers downstream from each relay party.
Figure 0005202989
Path available bandwidth R M at multicast communication is as follows.
Figure 0005202989

(データ中継)
データ送信者と通信可能な距離に位置する端末1は、アンテナ11と無線処理部12によりデータパケットを受信し、そのパケットはルーティング制御部13に入る。
(Data relay)
The terminal 1 located at a distance communicable with the data sender receives the data packet by the antenna 11 and the wireless processing unit 12, and the packet enters the routing control unit 13.

ルーティング制御部13では、ルーティングプロトコルの機能により次の中継者が存在するか否かを判断し、存在する場合には、ユニキャスト処理部131またはマルチキャスト処理部132を経由して無線処理部12とアンテナ11により送信する。   The routing control unit 13 determines whether or not the next relay party exists by the function of the routing protocol. If there is, the routing control unit 13 communicates with the wireless processing unit 12 via the unicast processing unit 131 or the multicast processing unit 132. Transmit by antenna 11.

この処理を繰り返すことによりデータパケットはデータ受信者R1,R2,R3へ届けられる。
なお、データパケットの中継の際、一度転送したデータの情報をメッセージキャッシュ15に一定時間保存し、同一パケットが他経路から届いた場合には再度転送しないようにすることが可能である。
By repeating this process, the data packet is delivered to the data receivers R1, R2, and R3.
When data packets are relayed, it is possible to store the information of the data once transferred in the message cache 15 for a certain period of time and not to transfer it again when the same packet arrives from another route.

(第3の実施形態)
本実施形態にかかる無線ネットワークについて図5および図6を参照して詳細に説明する。
図5は、本実施形態にかかるマルチキャストシステムの構成の一例について図面を参照して詳細に説明する。
図6は、本実施形態にかかる無線通信システムの処理について示すフローチャート図である。
(Third embodiment)
The wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 5 and FIG.
FIG. 5 illustrates an example of the configuration of the multicast system according to the present embodiment in detail with reference to the drawings.
FIG. 6 is a flowchart illustrating processing of the wireless communication system according to the present embodiment.

本実施形態は、第2の実施形態の通信方法であるユニキャスト通信およびマルチキャスト通信に加えて、マルチキャスト経路においてホップバイホップにユニキャスト通信を行う通信方法についても選択可能とする方法である。この通信方法を、以降、「ハイブリッドキャスト通信」とよぶ。   In this embodiment, in addition to the unicast communication and the multicast communication that are the communication methods of the second embodiment, a communication method that performs hop-by-hop unicast communication in a multicast route can be selected. This communication method is hereinafter referred to as “hybrid cast communication”.

ハイブリッドキャスト通信はユニキャスト通信と比較して以下のようなメリットがある。
図4のS→N1、および、N1→N2のリンクのように、下流に複数の受信者が存在するリンクにおいて複数受信者へのユニキャスト通信を行う場合、そのリンクには受信者の数に等しい複数の同一データパケットを送信する必要があり、多くの帯域が必要であるというデメリットがある。しかし、ハイブリッドキャスト通信では、そのようなリンクには1つのデータパケットを送信するだけでよいため、使用帯域を小さくすることができるというメリットがある。
Hybridcast communication has the following advantages over unicast communication.
When performing unicast communication to a plurality of recipients in a link having a plurality of recipients downstream, such as links S → N1 and N1 → N2 in FIG. There is a demerit that a plurality of equal data packets need to be transmitted, and a lot of bandwidth is required. However, in the hybrid cast communication, it is only necessary to transmit one data packet to such a link, so that there is an advantage that the use band can be reduced.

また、ハイブリッドキャスト通信はマルチキャスト通信と比較して以下のようなメリットがある。
マルチキャスト通信では、ACKによる到達確認がないため、パケットロスが多いというデメリットがある。しかし、ハイブリッドキャスト通信では、リンクごとにユニキャスト通信を行うため、パケットロスを小さくすることができるというメリットがある。
Further, hybrid cast communication has the following merits compared with multicast communication.
Multicast communication has a demerit that there is a lot of packet loss because there is no arrival confirmation by ACK. However, in the hybrid cast communication, since unicast communication is performed for each link, there is an advantage that packet loss can be reduced.

ハイブリッドキャスト通信では、図4の無線マルチホップネットワーク端末配置図において、途中で分岐する1本の経路でコンテンツ配信が行われる。
データは、N2で3つにコピーされてそれぞれ、R1とR2とR3に送信される。
1.(S→N1→N2→R1)および(N2→R2)および(N2→R3)
In hybrid cast communication, content distribution is performed through one route that branches in the middle of the wireless multi-hop network terminal layout diagram of FIG.
The data is copied into three at N2 and sent to R1, R2 and R3, respectively.
1. (S → N1 → N2 → R1) and (N2 → R2) and (N2 → R3)

図5に、本実施形態の無線通信端末の詳細図を示す。   FIG. 5 shows a detailed view of the wireless communication terminal of this embodiment.

図5において、無線通信端末は、アンテナ11、無線処理部12、ルーティング制御部13、通信バッファ14、メッセージキャッシュ15、通信方法制御部16、アプリケーション処理部17から構成される。   In FIG. 5, the wireless communication terminal includes an antenna 11, a wireless processing unit 12, a routing control unit 13, a communication buffer 14, a message cache 15, a communication method control unit 16, and an application processing unit 17.

アンテナ11は、電波の送受信を行う。これは、他の無線通信端末から送信されたデータを受信し、または、他の無線通信端末へデータを送信する。   The antenna 11 transmits and receives radio waves. This receives data transmitted from other wireless communication terminals, or transmits data to other wireless communication terminals.

無線処理部12は、無線ネットワークのデータ通信を行う。また、使用者が操作し、データを入力すると、無線送受信部12は、アンテナ11を介して入力データを送信する。   The wireless processing unit 12 performs data communication of a wireless network. When the user operates and inputs data, the wireless transmission / reception unit 12 transmits the input data via the antenna 11.

ルーティング制御部13は、データパケットの送信、受信、転送の選択を行う。
また、ルーティング制御部13の中には、ユニキャスト通信に関わる通信処理を行うユニキャスト処理部131と、マルチキャスト通信に関わる通信処理を行うマルチキャスト処理部132と、ハイブリッドキャスト通信に関わる通信処理を行うハイブリッドキャスト処理部132とを有する。
The routing control unit 13 selects transmission, reception, and transfer of data packets.
Further, in the routing control unit 13, a unicast processing unit 131 that performs communication processing related to unicast communication, a multicast processing unit 132 that performs communication processing related to multicast communication, and a communication processing related to hybrid cast communication are performed. And a hybrid cast processing unit 132.

通信バッファ14は、データパケットの一時的な保存を行う。保存されているデータパケットは、無線処理部12およびアンテナ11により装置の外部へ送信される。   The communication buffer 14 temporarily stores data packets. The stored data packet is transmitted to the outside of the apparatus by the wireless processing unit 12 and the antenna 11.

メッセージキャッシュ15は、一度受信した信号を保持し、後に再び受信した際の同一性の確認に使用するものである。   The message cache 15 retains a signal that has been received once, and is used for confirmation of identity when it is received again later.

通信方法制御部16は、通信状況とネットワークトポロジ情報を調査し、通信方法を決定する。   The communication method control unit 16 investigates the communication status and network topology information and determines the communication method.

アプリケーション処理部17は、音声・映像などのアプリケーションデータを送受信する。また、通信バッファ14により保存されているパケットを送信する機能を有する。   The application processing unit 17 transmits and receives application data such as audio and video. In addition, it has a function of transmitting packets stored in the communication buffer 14.

このように、本実施形態では、第1の実施形態、および、第2の実施形態にかかる無線通信端末の構成を示す詳細図(図2)に加えて、ルーティング処理部13内に、ハイブリッドキャスト通信に関わる通信処理を行うハイブリッドキャスト処理部133がある。   As described above, in this embodiment, in addition to the detailed diagram (FIG. 2) showing the configuration of the wireless communication terminal according to the first embodiment and the second embodiment, hybrid routing is performed in the routing processing unit 13. There is a hybrid cast processing unit 133 that performs communication processing related to communication.

以下に、上述した構成を有する無線通信ネットワークの処理の一例について図6を用いて説明する。
図6に、本実施形態の処理の流れを示す。
Hereinafter, an example of processing of the wireless communication network having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 6 shows a processing flow of the present embodiment.

(通信状況とネットワークトポロジ情報の調査)
本実施形態にかかる処理において、通信状況とネットワークトポロジ情報の調査について説明する。
(Investigation of communication status and network topology information)
In the processing according to the present embodiment, the investigation of the communication status and network topology information will be described.

データ送信者Sは、通信方法制御部16によって通信状況およびネットワークトポロジ情報を把握する(ステップS301)。
ここで、通信状況の指標として、パケットロス情報や電波強度情報を使用することができる。
ここではパケットロス情報を使う場合について説明する。
The data sender S grasps the communication status and network topology information by the communication method control unit 16 (step S301).
Here, packet loss information and radio wave intensity information can be used as an indicator of the communication status.
Here, a case where packet loss information is used will be described.

ネットワークトポロジ情報として、送信者から各受信者へのユニキャスト通信経路およびマルチキャスト通信経路を使用することができる。   As network topology information, a unicast communication path and a multicast communication path from a sender to each receiver can be used.

パケットロス情報を得る方法としては、例えば隣接端末間で試験パケットの送受信を行い、そのパケットロス率を計測する方法や、データ通信パケットのパケットロス率を計測する方法がある。   As a method of obtaining packet loss information, for example, there are a method of transmitting and receiving test packets between adjacent terminals and measuring the packet loss rate, and a method of measuring the packet loss rate of data communication packets.

(配信統計情報の算出)
次に本実施形態における配信統計情報の算出について説明する(ステップS302)。
ユニキャスト通信およびマルチキャスト通信については第2の実施形態と同様である。
(Calculation of delivery statistics)
Next, calculation of distribution statistical information in the present embodiment will be described (step S302).
Unicast communication and multicast communication are the same as in the second embodiment.

ハイブリッドキャスト通信について、評価値の計算方法を示す。   An evaluation value calculation method for hybrid cast communication will be described.

データ配信率DHについては、ユニキャストと同じになる。

Figure 0005202989
The data distribution rate DH is the same as that of unicast.
Figure 0005202989

転送遅延LHについては、各ホップでのユニキャスト転送遅延をハイブリッドキャスト転送経路で足し合わせたものになる。

Figure 0005202989
ここで、以下の記号(4)は、ハイブリッド経路に沿って足し合わせることを意味する。以降もこの記号を同様の意味で用いる。
Figure 0005202989
For transfer delay L H is obtained by adding up the unicast forwarding delay at each hop in the hybrid cast transfer path.
Figure 0005202989
Here, the following symbol (4) means adding together along the hybrid path. Hereinafter, this symbol is used in the same meaning.
Figure 0005202989

経路空き帯域RHについては、以下のようになる。

Figure 0005202989
The route free bandwidth RH is as follows.
Figure 0005202989

Hは、各中継者における下流隣接の受信者および中継者の合計である。 N H is the sum of downstream neighbor recipients and repeaters at each repeater.

次に、配信率、遅延、経路空き帯域の重み付けを調整するための値α、β、γを決定する。この処理は第2の実施形態と同様の方法で実施できる(ステップS303)。   Next, values α, β, and γ for adjusting the distribution rate, the delay, and the weight of the route free band are determined. This process can be performed by the same method as in the second embodiment (step S303).

(評価値を算出)
次に評価値を算出する(ステップS304)。
ユニキャスト通信およびマルチキャスト通信に対する評価値は第2の実施形態と同様の方法で実施できる。
(Evaluation value is calculated)
Next, an evaluation value is calculated (step S304).
Evaluation values for unicast communication and multicast communication can be implemented by the same method as in the second embodiment.

ハイブリッドキャスト通信の評価値は、データ配信率DH、転送遅延LH、経路空き帯域RHを用いて、評価値EHを次の式で算出する。

Figure 0005202989
ただし、( )内の値が0以下になるときは、その値を、0より大きく十分小さい値δに置き換え、他の配信統計情報による選択を優先するようにする。
具体的には、例えばδ=0.01とする。 As the evaluation value of the hybrid cast communication, the evaluation value E H is calculated by the following formula using the data distribution rate D H , the transfer delay L H , and the route free band R H.
Figure 0005202989
However, when the value in () becomes 0 or less, the value is replaced with a value δ that is larger than 0 and sufficiently small, and priority is given to selection based on other distribution statistical information.
Specifically, for example, δ = 0.01.

(送信方法の決定)
送信方法を、ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、ハイブリッドキャスト通信から選択するには、第2の実施形態のEU、EMと、ここで求めたEHの中で最大の値をとるものを求めることにより決定できる(ステップS305)。
(Determination of transmission method)
In order to select a transmission method from unicast communication, multicast communication, and hybrid cast communication, the one that takes the maximum value among E U and E M of the second embodiment and E H obtained here is obtained. (Step S305).

その通信方法によって、ユニキャスト通信であるか、マルチキャスト通信であるかを選択する、ただし、本実施形態では、通信方法として、ハイブリッドキャスト通信も行うことができる(ステップS306)。   The communication method is used to select unicast communication or multicast communication. However, in this embodiment, hybrid cast communication can also be performed as a communication method (step S306).

その通信方法がユニキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをユニキャスト処理部131を経由してユニキャスト通信で送信する(ステップS307)。   When the communication method is unicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet by unicast communication via the unicast processing unit 131 (step S307).

また、その通信方法がマルチキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをマルチキャスト処理部132を経由しマルチキャスト通信で送信する(ステップS308)。   If the communication method is multicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet via multicast communication via the multicast processing unit 132 (step S308).

また、通信方法として、ハイブリッドキャスト通信を選択すると、パケットをハイブリッドキャスト処理部133を経由してハイブリッドキャスト通信で送信する(ステップS309)。   When hybrid cast communication is selected as the communication method, the packet is transmitted by hybrid cast communication via the hybrid cast processing unit 133 (step S309).

(データ中継)
データ送信者と通信可能な距離に位置する端末1は、アンテナ11と無線処理部12によりデータパケットを受信し、そのパケットはルーティング制御部13に入る。
(Data relay)
The terminal 1 located at a distance communicable with the data sender receives the data packet by the antenna 11 and the wireless processing unit 12, and the packet enters the routing control unit 13.

ルーティング制御部13では、ルーティングプロトコルの機能により次の中継者が存在するか否かを判断し、存在する場合には、ユニキャスト処理部131またはマルチキャスト処理部132またはハイブリッドキャスト処理部133を経由して無線処理部12とアンテナ11により送信する。   The routing control unit 13 determines whether or not the next relay party exists by the function of the routing protocol. If there is, the routing control unit 13 passes through the unicast processing unit 131, the multicast processing unit 132, or the hybrid cast processing unit 133. And transmitted by the wireless processing unit 12 and the antenna 11.

この処理を繰り返すことによりデータパケットはデータ受信者R1,R2,R3へ届けられる。
なお、データパケットの中継の際、一度転送したデータの情報をメッセージキャッシュ15に一定時間保存し、同一パケットが他経路から届いた場合には再度転送しないようにすることが可能である。
By repeating this process, the data packet is delivered to the data receivers R1, R2, and R3.
When data packets are relayed, it is possible to store the information of the data once transferred in the message cache 15 for a certain period of time and not to transfer it again when the same packet arrives from another route.

(第4の実施形態)
本実施形態にかかる無線ネットワークについて図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態にかかる無線ネットワークの構成の一例について図7および図8を参照して詳細に説明する。
図7は、本実施形態における無線マルチホップネットワーク端末配置図の一例である。
図8は、本実施形態にかかる無線通信端末S,R1,R2,R3,N1,N2の詳細図である。
(Fourth embodiment)
A wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
First, an example of the configuration of the wireless network according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.
FIG. 7 is an example of a layout diagram of wireless multi-hop network terminals in the present embodiment.
FIG. 8 is a detailed view of the radio communication terminals S, R1, R2, R3, N1, and N2 according to the present embodiment.

本実施形態は、第3の実施形態の通信方法であるユニキャスト通信、マルチキャスト通信、および、ハイブリッドキャスト通信に加えて、ホップ毎にユニキャスト通信とマルチキャスト通信との最適な通信方法を選択する方法についても選択可能とする方法である。この通信方法を、以降、「セレクトキャスト通信」とよぶ。   This embodiment is a method for selecting an optimal communication method between unicast communication and multicast communication for each hop in addition to unicast communication, multicast communication, and hybrid cast communication, which are communication methods of the third embodiment. It is a method that makes it possible to select also. Hereinafter, this communication method is referred to as “select cast communication”.

セレクトキャスト通信はユニキャスト通信と比較して以下のようなメリットがある。
図4のS→N1、および、N1→N2のリンクのように、下流に複数の受信者が存在するリンクにおいて複数受信者へのユニキャスト通信を行う場合、そのリンクには受信者の数に等しい複数の同一データパケットを送信する必要があり、多くの帯域が必要であるというデメリットがある。しかし、セレクトキャスト通信では、そのようなリンクには1つのデータパケットを送信するだけでよいため、使用帯域を小さくすることができるというメリットがある。
Selectcast communication has the following advantages over unicast communication.
When performing unicast communication to a plurality of recipients in a link having a plurality of recipients downstream, such as links S → N1 and N1 → N2 in FIG. There is a demerit that a plurality of equal data packets need to be transmitted, and a lot of bandwidth is required. However, in select cast communication, only one data packet needs to be transmitted to such a link, so that there is an advantage that the use band can be reduced.

また、セレクトキャスト通信はマルチキャスト通信と比較して以下のようなメリットがある。
マルチキャスト通信では、ACKによる到達確認がないため、パケットロスが多いというデメリットがある。しかし、ハイブリッドキャスト通信では、必要に応じてリンクごとにユニキャスト通信を行うため、パケットロスを小さくすることができるというメリットがある。
In addition, select cast communication has the following merits compared to multicast communication.
Multicast communication has a demerit that there is a lot of packet loss because there is no arrival confirmation by ACK. However, hybrid cast communication has an advantage that packet loss can be reduced because unicast communication is performed for each link as necessary.

また、セレクトキャスト通信はハイブリッドキャスト通信と比較して以下のようなメリットがある。
図4のN→R1、N→R2、および、N→R3のリンクのように、1対多通信を行うリンクにおいて、ハイブリッドキャスト通信では受信者の数に等しい複数の同一データパケットを送信する必要があり、多くの帯域が必要であるというデメリットがある。
しかし、セレクトキャスト通信では、そのようなリンクにはマルチキャスト通信を使用することにより、一つのデータパケットを送信するだけでよいため、使用帯域を小さくすることができるというメリットがある。
In addition, select cast communication has the following advantages compared to hybrid cast communication.
In links that perform one-to-many communication, such as N → R1, N → R2, and N → R3 links in FIG. 4, it is necessary to transmit a plurality of identical data packets equal to the number of receivers in hybrid cast communication. There is a demerit that a lot of bandwidth is required.
However, select-cast communication has an advantage that the use band can be reduced because multicast communication is used for such a link and only one data packet needs to be transmitted.

セレクトキャスト通信では、送信者および各中継者がユニキャスト通信とマルチキャスト通信との最適な通信方法を選択することにより、ネットワーク全体として最適な通信方法でコンテンツ配信を行う。   In select-cast communication, the sender and each repeater select the optimal communication method between unicast communication and multicast communication, so that the content is distributed using the optimal communication method for the entire network.

図7において、以下のように通信することが可能である。
受信者R1とR2とR3に対しては、S→N1→N2→N3とユニキャスト通信した後、N3がマルチキャスト送信しR1とR2とR3が受信。
受信者R4に対しては、S→N4→N5→R4とユニキャスト通信。
受信者R5, R6, R7, R8に対しては、Sがマルチキャスト送信しR5とR6が受信した後、R5がマルチキャスト送信しR7とR8が受信。
In FIG. 7, it is possible to communicate as follows.
The receivers R1, R2, and R3 perform unicast communication with S → N1 → N2 → N3, then N3 performs multicast transmission, and R1, R2, and R3 receive.
For the receiver R4, S → N4 → N5 → R4 and unicast communication.
For recipients R5, R6, R7, and R8, S sends multicast and R5 and R6 receive, then R5 sends multicast and R7 and R8 receive.

図8は、本実施形態における無線通信端末の詳細図である。   FIG. 8 is a detailed view of the wireless communication terminal according to the present embodiment.

図5において、無線通信端末は、アンテナ11、無線処理部12、ルーティング制御部13、通信バッファ14、メッセージキャッシュ15、通信方法制御部16、アプリケーション処理部17から構成される。   In FIG. 5, the wireless communication terminal includes an antenna 11, a wireless processing unit 12, a routing control unit 13, a communication buffer 14, a message cache 15, a communication method control unit 16, and an application processing unit 17.

アンテナ11は、電波の送受信を行う。これは、他の無線通信端末から送信されたデータを受信し、または、他の無線通信端末へデータを送信する。   The antenna 11 transmits and receives radio waves. This receives data transmitted from other wireless communication terminals, or transmits data to other wireless communication terminals.

無線処理部12は、無線ネットワークのデータ通信を行う。また、使用者が操作し、データを入力すると、無線送受信部12は、アンテナ11を介して入力データを送信する。   The wireless processing unit 12 performs data communication of a wireless network. When the user operates and inputs data, the wireless transmission / reception unit 12 transmits the input data via the antenna 11.

ルーティング制御部13は、データパケットの送信、受信、転送の選択を行う。
また、ルーティング制御部13の中には、ユニキャスト通信に関わる通信処理を行うユニキャスト処理部131と、マルチキャスト通信に関わる通信処理を行うマルチキャスト処理部132と、ハイブリッドキャスト通信に関わる通信処理を行うハイブリッドキャスト処理部132と、セレクトキャスト通信に関わる通信処理を行うセレクトキャスト処理部134を有する。
The routing control unit 13 selects transmission, reception, and transfer of data packets.
Further, in the routing control unit 13, a unicast processing unit 131 that performs communication processing related to unicast communication, a multicast processing unit 132 that performs communication processing related to multicast communication, and a communication processing related to hybrid cast communication are performed. A hybrid cast processing unit 132 and a select cast processing unit 134 that performs communication processing related to select cast communication are included.

通信バッファ14は、データパケットの一時的な保存を行う。保存されているデータパケットは、無線処理部12およびアンテナ11により装置の外部へ送信される。   The communication buffer 14 temporarily stores data packets. The stored data packet is transmitted to the outside of the apparatus by the wireless processing unit 12 and the antenna 11.

メッセージキャッシュ15は、一度受信した信号を保持し、後に再び受信した際の同一性の確認に使用するものである。   The message cache 15 retains a signal that has been received once, and is used for confirmation of identity when it is received again later.

通信方法制御部16は、通信状況とネットワークトポロジ情報を調査し、通信方法を決定する。   The communication method control unit 16 investigates the communication status and network topology information and determines the communication method.

アプリケーション処理部17は、音声・映像などのアプリケーションデータを送受信する。また、通信バッファ14により保存されているパケットを送信する機能を有する。   The application processing unit 17 transmits and receives application data such as audio and video. In addition, it has a function of transmitting packets stored in the communication buffer 14.

本実施形態では、第2の実施形態の詳細図(図5)に加えて、ルーティング処理部13内に、セレクトキャスト通信に関わる通信処理を行うセレクトキャスト処理部134がある。   In this embodiment, in addition to the detailed diagram (FIG. 5) of the second embodiment, the routing processing unit 13 includes a select cast processing unit 134 that performs communication processing related to select cast communication.

以下に、上述した構成を有する無線通信ネットワークの処理の一例について図9を用いて説明する。
図9に、本実施形態の処理の流れを示す。
Hereinafter, an example of processing of the wireless communication network having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
FIG. 9 shows a processing flow of the present embodiment.

(通信状況とネットワークトポロジ情報の調査)
本実施形態にかかる処理において、通信状況とネットワークトポロジ情報の調査について説明する。
(Investigation of communication status and network topology information)
In the processing according to the present embodiment, the investigation of the communication status and network topology information will be described.

データ送信者Sは、通信方法制御部16によって通信状況およびネットワークトポロジ情報を把握する(ステップS401)。
ここで、通信状況の指標として、パケットロス情報や電波強度情報を使用することができる。
ここではパケットロス情報を使う場合について説明する。
The data sender S grasps the communication status and network topology information by the communication method control unit 16 (step S401).
Here, packet loss information and radio wave intensity information can be used as an indicator of the communication status.
Here, a case where packet loss information is used will be described.

ネットワークトポロジ情報として、送信者から各受信者へのユニキャスト通信経路およびマルチキャスト通信経路を使用することができる。   As network topology information, a unicast communication path and a multicast communication path from a sender to each receiver can be used.

パケットロス情報を得る方法としては、例えば隣接端末間で試験パケットの送受信を行い、そのパケットロス率を計測する方法や、データ通信パケットのパケットロス率を計測する方法がある。   As a method of obtaining packet loss information, for example, there are a method of transmitting and receiving test packets between adjacent terminals and measuring the packet loss rate, and a method of measuring the packet loss rate of data communication packets.

次に本実施形態における配信統計情報の算出について説明する(ステップS402)。   Next, calculation of distribution statistical information in the present embodiment will be described (step S402).

ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、および、ハイブリッドキャストについては第2の実施形態と同様である。   Unicast communication, multicast communication, and hybrid cast are the same as in the second embodiment.

セレクトキャスト通信について、評価値の計算方法を示す。   An evaluation value calculation method for select cast communication will be described.

データ配信率については、中継ノード1ホップ毎に、第1の実施形態の方法により配信率を求め、ユニキャスト通信またはマルチキャスト通信の最適な通信方法を選択し、全受信端末の配信率DSiを求める。 As for the data distribution rate, for each hop of the relay node, the distribution rate is obtained by the method of the first embodiment, the optimum communication method of unicast communication or multicast communication is selected, and the distribution rate D Si of all receiving terminals is set. Ask.

その上で、セレクトキャストのデータ配信率DSは以下のようになる。

Figure 0005202989
転送遅延については、中継ノード1ホップ毎に、第1の実施形態の方法により転送遅延を求め、ユニキャスト通信またはマルチキャスト通信の最適な通信方法を選択し、全受信端末の転送遅延LSiを求める。 On top of that, data delivery rate D S of the select cast is as follows.
Figure 0005202989
As for the transfer delay, for each hop of the relay node, the transfer delay is obtained by the method of the first embodiment, the optimum communication method of unicast communication or multicast communication is selected, and the transfer delay L Si of all receiving terminals is obtained. .

その上で、セレクトキャストの転送遅延LSは以下のようになる。

Figure 0005202989
In addition, the transfer delay L S of select cast is as follows.
Figure 0005202989

経路空き帯域については、中継ノード1ホップ毎に、第1の実施形態の方法により転送遅延を求め、ユニキャスト通信またはマルチキャスト通信の最適な通信方法を選択し、全受信端末に至る経路の経路空き帯域RSiを求める。 As for the free path bandwidth, the transfer delay is obtained by the method of the first embodiment for each hop of the relay node, the optimum communication method of unicast communication or multicast communication is selected, and the free path of the path to all receiving terminals is selected. The band R Si is obtained.

その上で、セレクトキャストの転送遅延RSは以下のようになる。

Figure 0005202989
ここで、以下の記号(5)は全受信者における<>内の値の平均値を計算することを意味する。以降もこの記号を同様の意味で用いる。
Figure 0005202989
In addition, the transfer delay R S of select cast is as follows.
Figure 0005202989
Here, the following symbol (5) means that the average value of the values in <> for all recipients is calculated. Hereinafter, this symbol is used in the same meaning.
Figure 0005202989

次に、配信率、遅延、経路空き帯域の重み付けを調整するための値α、β、γを決定する。   Next, values α, β, and γ for adjusting the distribution rate, the delay, and the weight of the route free band are determined.

この処理は第1の実施形態と同様の方法で実施できる(ステップS403)。   This process can be performed by the same method as in the first embodiment (step S403).

次に評価値を算出する(ステップS404)。   Next, an evaluation value is calculated (step S404).

ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、および、ハイブリッドキャスト通信に対する評価値は第3の実施形態と同様の方法で実施できる。セレクトキャスト通信の評価値は、データ配信率DS、転送遅延LS、経路空き帯域RSを用いて、評価値ESを次の式で算出する。

Figure 0005202989
ただし、( )内の値が0以下になるときは、その値を、0より大きく十分小さい値δに置き換え、他の配信統計情報による選択を優先するようにする。 Evaluation values for unicast communication, multicast communication, and hybrid cast communication can be implemented in the same manner as in the third embodiment. As the evaluation value of select cast communication, the evaluation value E S is calculated by the following formula using the data distribution rate D S , the transfer delay L S , and the route free band R S.
Figure 0005202989
However, when the value in () becomes 0 or less, the value is replaced with a value δ that is larger than 0 and sufficiently small, and priority is given to selection based on other distribution statistical information.

具体的には、例えばδ=0.01とする。   Specifically, for example, δ = 0.01.

送信方法を、ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、ハイブリッドキャスト通信、および、セレクトキャスト通信から選択するには、第3の実施形態のEU、EM、EHと、ここで求めたESの中で最大の値をとるものを求めることにより決定できる(ステップS405)。 In order to select a transmission method from unicast communication, multicast communication, hybrid cast communication, and select cast communication, among E U , E M , E H of the third embodiment, and E S obtained here It can be determined by obtaining the one that takes the maximum value (step S405).

(送信方法の決定)
送信方法を、ユニキャスト通信、マルチキャスト通信、ハイブリッドキャスト通信から選択するには、第2の実施形態のEU、EMと、ここで求めたEHの中で最大の値をとるものを求めることにより決定できる(ステップS405)。
(Determination of transmission method)
In order to select a transmission method from unicast communication, multicast communication, and hybrid cast communication, the one that takes the maximum value among E U and E M of the second embodiment and E H obtained here is obtained. (Step S405).

その通信方法によって、ユニキャスト通信であるか、マルチキャスト通信であるかを選択する、ただし、本実施形態では、通信方法として、ハイブリッドキャスト通信も行うことができる(ステップS406)。   The communication method is used to select unicast communication or multicast communication. However, in this embodiment, hybrid cast communication can also be performed as a communication method (step S406).

その通信方法がユニキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをユニキャスト処理部131を経由してユニキャスト通信で送信する(ステップS407)。   If the communication method is unicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet by unicast communication via the unicast processing unit 131 (step S407).

また、その通信方法がマルチキャスト通信である場合、ルーティング制御部13は、パケットをマルチキャスト処理部132を経由しマルチキャスト通信で送信する(ステップS408)。   If the communication method is multicast communication, the routing control unit 13 transmits the packet via multicast communication via the multicast processing unit 132 (step S408).

また、通信方法として、ハイブリッドキャスト通信を選択すると、パケットをハイブリッドキャスト処理部133を経由してハイブリッドキャスト通信で送信する(ステップS409)。   When hybrid cast communication is selected as the communication method, the packet is transmitted by hybrid cast communication via the hybrid cast processing unit 133 (step S409).

また、通信方法として、セレクトキャスト通信も行うことができる(ステップS410)。   As a communication method, select cast communication can also be performed (step S410).

(データ中継)
データ送信者と通信可能な距離に位置する端末1は、アンテナ11と無線処理部12によりデータパケットを受信し、そのパケットはルーティング制御部13に入る。
(Data relay)
The terminal 1 located at a distance communicable with the data sender receives the data packet by the antenna 11 and the wireless processing unit 12, and the packet enters the routing control unit 13.

ルーティング制御部13では、ルーティングプロトコルの機能により次の中継者が存在するか否かを判断し、存在する場合には、ユニキャスト処理部131またはマルチキャスト処理部132またはハイブリッドキャスト処理部133またはセレクトキャスト処理部134を経由して無線処理部12とアンテナ11により送信する。   The routing control unit 13 determines whether or not the next relay party exists by the function of the routing protocol. If there is, the unicast processing unit 131, the multicast processing unit 132, the hybrid cast processing unit 133, or the select cast is present. Transmission is performed by the wireless processing unit 12 and the antenna 11 via the processing unit 134.

この処理を繰り返すことによりデータパケットはデータ受信者R1,R2,R3へ届けられる。
なお、データパケットの中継の際、一度転送したデータの情報をメッセージキャッシュ15に一定時間保存し、同一パケットが他経路から届いた場合には再度転送しないようにすることが可能である。
By repeating this process, the data packet is delivered to the data receivers R1, R2, and R3.
When data packets are relayed, it is possible to store the information of the data once transferred in the message cache 15 for a certain period of time and not to transfer it again when the same packet arrives from another route.

以下に実施例を用いて本発明を説明する。
本実施例は、第2の実施形態を用いて実際に実施を行った一例であり、第2の実施形態の有効性を示す実験結果である。
The present invention will be described below with reference to examples.
This example is an example of actual implementation using the second embodiment, and is an experimental result showing the effectiveness of the second embodiment.

評価値を用いて通信方式を決定する場合の配信率,遅延,経路空き帯域について、送信ノードと宛先ノードの選出をランダムに変更する10構成において、実験を行った。   An experiment was conducted in 10 configurations in which selection of a transmission node and a destination node was randomly changed with regard to a distribution rate, a delay, and a route free band when a communication method is determined using an evaluation value.

実験条件を図10に示す。
重み付けの値については、配信率,遅延,経路空き帯域の重み付けを、(a)同一とする場合、(b)配信率を重視する場合、(c)遅延を重視する場合、(d)経路空き帯域を重視する場合のそれぞれについて行った。各場合の、α0,β0,γ0を図11に示す。
Δα,Δβ,Δγは1とする。
Experimental conditions are shown in FIG.
As for the weighting values, the distribution rate, delay, and route free band weights are the same as (a), (b) distribution rate is important, (c) delay is important, (d) route free This was done for each case where bandwidth was important. FIG. 11 shows α 0 , β 0 , and γ 0 in each case.
Δα, Δβ, and Δγ are set to 1.

ユニキャスト、マルチキャストの選択結果について、宛先ノード数に対する評価と、リンクロス率に対する評価を行った。
宛先ノード数が1〜10のときの評価値,配信率,遅延,経路空き帯域について、リンクロス率3%の場合の結果を示す。
なお、他のリンクロス率の場合でも同様の傾向であった。
The unicast and multicast selection results were evaluated for the number of destination nodes and the link loss rate.
The evaluation value, distribution rate, delay, and route free bandwidth when the number of destination nodes is 1 to 10 are the results when the link loss rate is 3%.
The same tendency was observed for other link loss rates.

宛先ノード数と(式3)のEU/EMの平均値の関係を図12に示す。
図12より、(a)〜(d)の全ての場合において、宛先ノード数が増えるにつれ、マルチキャスト配信が多く選択されるが、各場合で通信方式の選択割合が異なることがわかる。
Number the destination node and the relationship between the average value of E U / E M (Equation 3) shown in FIG. 12.
As can be seen from FIG. 12, in all cases (a) to (d), as the number of destination nodes increases, more multicast distributions are selected, but the selection ratio of the communication method is different in each case.

まず、(a)重み同一と(b)配信率重視の結果を比較する。
図12より、宛先ノード数が増えるにつれ、マルチキャスト配信を多く選択する。
また、(a)では宛先ノード数が2以下でユニキャストを多く選択するが、(b)では宛先ノード数が4以下でユニキャストを多く選択する。
配信率を重視することにより、配信率の高いユニキャストが多く選択されることが確認できる。
First, (a) the same weight and (b) the result of emphasizing the distribution rate are compared.
From FIG. 12, as the number of destination nodes increases, more multicast distributions are selected.
In (a), the number of destination nodes is 2 or less and many unicasts are selected. In (b), the number of destination nodes is 4 or less and many unicasts are selected.
By placing importance on the distribution rate, it can be confirmed that many unicasts with a high distribution rate are selected.

実際に、宛先ノード数と配信率の平均値の関係(図13)から、(a)よりも(b)の方が高い配信率が得られることが確認できる。
宛先ノード数が7以上では(a)、(b)両方の場合でマルチキャストを選択するため同一の配信率が得られることも確認できる。
Actually, from the relationship between the number of destination nodes and the average value of the distribution rates (FIG. 13), it can be confirmed that a higher distribution rate is obtained in (b) than in (a).
When the number of destination nodes is 7 or more, it can be confirmed that the same distribution rate is obtained because multicast is selected in both cases (a) and (b).

次に、(a)重み同一と(c)遅延重視の結果を比較する。
図12より、(c)では宛先ノード数が1のときのみユニキャストを多く選択する。
実際に、宛先ノード数と遅延の平均値の関係(図14)から、(a)よりも(c)の方が遅延が低いことが確認できる。
Next, (a) the same weight and (c) the result of emphasizing delay are compared.
From FIG. 12, (c) selects many unicasts only when the number of destination nodes is one.
Actually, from the relationship between the number of destination nodes and the average value of the delay (FIG. 14), it can be confirmed that the delay is lower in (c) than in (a).

さらに、(a)重み同一と(d)経路空き帯域重視の結果を比較する。
図12より、(d)のとき、宛先ノード数が1のときのみユニキャストを多く選択するが確認できる。
実際に、宛先ノード数と経路空き帯域の平均値の関係(図15)から、(a)よりも(b)の方が大きい経路空き帯域が得られることが確認できる。
Furthermore, (a) the same weight is compared with (d) the result of emphasizing the free path bandwidth.
From FIG. 12, in the case of (d), it can be confirmed that many unicasts are selected only when the number of destination nodes is one.
Actually, from the relationship between the number of destination nodes and the average value of the free path bandwidth (FIG. 15), it can be confirmed that the free path bandwidth in (b) is larger than (a).

宛先ノード数の増加に伴い、ユニキャストでは送信データパケット数の増加、再送による遅延の増加、通信帯域の圧迫が発生する。
マルチキャストではこれらの現象はないが、パケットロスが多いため配信率が低下する。
そのため、宛先ノード数が少ないとユニキャストを選択する傾向が強く、宛先ノード数が増えるにつれマルチキャストの選択が増加すると考えられる。
As the number of destination nodes increases, unicast increases the number of transmission data packets, increases the delay due to retransmission, and compresses the communication band.
Multicast does not have these phenomena, but the distribution rate decreases due to a large amount of packet loss.
Therefore, when the number of destination nodes is small, the tendency to select unicast is strong, and it is considered that the number of multicast selections increases as the number of destination nodes increases.

以上の実験結果より、宛先ノード数の変化に対する通信方式の選択と、その選択の際の重み付けが可能であることを確認した。   From the above experimental results, it was confirmed that the selection of the communication method with respect to the change in the number of destination nodes and the weighting in the selection are possible.

第1の実施形態にかかる無線ネットワークの端末配置図である。1 is a terminal arrangement diagram of a wireless network according to a first embodiment. FIG. 第1の実施形態にかかる無線通信端末の詳細図である。It is a detailed view of the wireless communication terminal according to the first embodiment. 第1の実施形態にかかる無線ネットワークの処理の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the process of the wireless network concerning 1st Embodiment. 第2の実施形態にかかる無線ネットワークの端末配置図である。It is a terminal arrangement | positioning figure of the radio | wireless network concerning 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかる無線通信端末の詳細図である。It is a detailed view of the radio | wireless communication terminal concerning 3rd Embodiment. 第3の実施形態にかかる無線ネットワークの処理の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the process of the wireless network concerning 3rd Embodiment. 第4の実施形態にかかる無線ネットワークの端末配置図である。It is a terminal arrangement | positioning figure of the radio | wireless network concerning 4th Embodiment. 第4の実施形態にかかる無線通信端末の詳細図である。It is a detailed view of the radio | wireless communication terminal concerning 4th Embodiment. 第4の実施形態にかかる無線ネットワークの処理の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the process of the wireless network concerning 4th Embodiment. 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)における実験条件を示す図である。It is a figure which shows the experimental condition in an Example (experiment which shows the effectiveness of 2nd Embodiment). 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)におけるα0,β0,γ0の値を示す図である。Example alpha 0 in (experiment showing the effectiveness of the second embodiment), beta 0, a diagram showing values of gamma 0. 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)における(式3)のEU/EMの平均値を示す図である。Is a diagram showing the average value of E U / E M of the embodiment (experiment showing the effectiveness of the second embodiment) (Equation 3). 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)における配信率の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the delivery rate in an Example (experiment which shows the effectiveness of 2nd Embodiment). 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)における遅延の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the delay in an Example (experiment which shows the effectiveness of 2nd Embodiment). 実施例(第2の実施形態の有効性を示す実験)における経路空き帯域の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the path | route vacant band in an Example (experiment which shows the effectiveness of 2nd Embodiment).

符号の説明Explanation of symbols

11 アンテナ
12 無線処理部
13 ルーティング制御部
14 通信バッファ
15 メッセージキャッシュ
16 通信方法制御部
17 アプリケーション処理部
131 ユニキャスト処理部
132 マルチキャスト処理部
133 ハイブリッドキャスト処理部
134 セレクトキャスト処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Antenna 12 Wireless processing part 13 Routing control part 14 Communication buffer 15 Message cache 16 Communication method control part 17 Application processing part 131 Unicast processing part 132 Multicast processing part 133 Hybrid cast processing part 134 Selectcast processing part

Claims (17)

情報の配信を行う1対多型の無線通信ネットワークであって、
送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、
それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、
算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択する無線通信ネットワークにおいて、
前記ネットワーク通信状況の調査は、パケットロス情報および電波強度情報の調査を含み、前記パケットロス情報の取得は、隣接の無線通信装置で試験パケットの送受信によるパケットロス率の計測およびデータ通信パケットによるパケットロス率の計測のいずれかの取得であり、
前記ネットワーク通信状況及びネットワークトポロジ情報の調査は、受信者が無線通信装置を使用し、中継者の無線通信装置に向けて前記試験パケットを送信し、中継者が無線通信装置を使用し、前記試験パケットに適切な識別子を挿入し、送信者の無線通信装置が前記識別子を受信することを特徴とする無線通信ネットワーク。
A one-to-many wireless communication network for distributing information,
The source wireless communication device investigates the network communication status and network topology information regarding the destination wireless communication device,
Perform a predetermined calculation process according to a plurality of parameters corresponding to each communication path, respectively, to calculate a total evaluation value,
In the wireless communication network that selects which communication to use based on the calculated comparison result ,
The investigation of the network communication status includes investigation of packet loss information and radio wave intensity information, and the acquisition of the packet loss information is performed by measuring a packet loss rate by transmitting / receiving a test packet in an adjacent wireless communication device and a packet by a data communication packet. The acquisition of any of the loss rate measurements,
The investigation of the network communication status and network topology information is performed by a receiver using a wireless communication device, transmitting the test packet to a wireless communication device of a repeater, and a repeater using the wireless communication device. A wireless communication network, wherein an appropriate identifier is inserted into a packet, and a wireless communication device of a sender receives the identifier .
前記いずれの通信はユニキャスト通信或いはマルチキャスト通信であり、
前記複数のパラメータは少なくともデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域であり、前記所定の演算処理はユニキャスト通信及びマルチキャスト通信毎にデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けをして求められ、前記あらかじめ定められた重み付けは送信されるデータの種類によって決められることを特徴とする請求項1記載の無線通信ネットワーク。
Any of the communications is unicast communications or multicast communications,
The plurality of parameters are at least a data distribution rate, a transfer delay, and a path free band, and the predetermined calculation process is predetermined for each of the data distribution rate, the transfer delay, and the path free band for each unicast communication and multicast communication. 2. The wireless communication network according to claim 1, wherein the predetermined weight is determined by a type of data to be transmitted .
前記経路空き帯域は、転送経路の各リンクにおいてデータ転送する際に、リンク帯域の中でデータ転送に使用する帯域を除いた帯域である空き帯域を前記転送経路に沿って足し合わせた値であることを特徴とする請求項2に記載の無線通信ネットワーク。 The free path bandwidth is a value obtained by adding the free bandwidth, which is a bandwidth excluding the bandwidth used for data transfer, in the link bandwidth along the transfer route when data is transferred in each link of the transfer route. The wireless communication network according to claim 2 . 前記データ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けは、双方向のIP電話音声配信では経路空き帯域の重みを大きくし、一方向の映像或いは音声情報の配信ではデータ配信率の重みを大きくすることを特徴とする請求項2記載の無線通信ネットワーク。 The predetermined weighting for the data distribution rate, transfer delay, and route free bandwidth increases the weight of the route free bandwidth in bidirectional IP telephone voice delivery, and the data in one-way video or audio information delivery. 3. The wireless communication network according to claim 2, wherein a weight of the distribution rate is increased . 情報の配信を行う無線通信装置であって、A wireless communication device that distributes information,
送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、The source wireless communication device investigates the network communication status and network topology information regarding the destination wireless communication device,
それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、Perform a predetermined calculation process according to a plurality of parameters corresponding to each communication path, respectively, to calculate a total evaluation value,
算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択する無線通信装置において、In the wireless communication device that selects which communication to use based on the calculated comparison result,
前記ネットワーク通信状況の調査は、パケットロス情報および電波強度情報の調査を含み、前記パケットロス情報の取得は、隣接の無線通信装置で試験パケットの送受信によるパケットロス率の計測およびデータ通信パケットによるパケットロス率の計測のいずれかの取得であり、The investigation of the network communication status includes investigation of packet loss information and radio wave intensity information, and the acquisition of the packet loss information is performed by measuring a packet loss rate by transmitting / receiving a test packet in an adjacent wireless communication device and a packet by a data communication packet. The acquisition of any of the loss rate measurements,
受信者により使用され、中継者に向けて前記試験パケットを送信し、中継者により前記試験パケットに適切な識別子が挿入されて送信されると、前記識別子を受信することで前記ネットワーク通信状況及びネットワークトポロジ情報の調査がおこなわれることを特徴とする無線通信装置。Used by the receiver, transmits the test packet to the relay, and when the relay identifier transmits an appropriate identifier inserted into the test packet, the network communication status and the network are received by receiving the identifier. A wireless communication apparatus characterized in that topology information is investigated.
前記いずれの通信はユニキャスト通信或いはマルチキャスト通信であり、Any of the communications is unicast communications or multicast communications,
前記複数のパラメータは少なくともデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域であり、前記所定の演算処理はユニキャスト通信及びマルチキャスト通信毎にデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けをして求められ、前記あらかじめ定められた重み付けは送信されるデータの種類によって決められることを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。The plurality of parameters are at least a data distribution rate, a transfer delay, and a path free band, and the predetermined calculation process is predetermined for each of the data distribution rate, the transfer delay, and the path free band for each unicast communication and multicast communication. 6. The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein the predetermined weight is determined by a type of data to be transmitted.
前記経路空き帯域は、転送経路の各リンクにおいてデータ転送する際に、リンク帯域の中でデータ転送に使用する帯域を除いた帯域である空き帯域を前記転送経路に沿って足し合わせた値であることを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。The free path bandwidth is a value obtained by adding the free bandwidth, which is a bandwidth excluding the bandwidth used for data transfer, in the link bandwidth along the transfer route when data is transferred in each link of the transfer route. The wireless communication apparatus according to claim 6. 前記データ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けは、双方向のIP電話音声配信では経路空き帯域の重みを大きくし、一方向の映像或いは音声情報の配信ではデータ配信率の重みを大きくすることを特徴とする請求項6記載の無線通信装置。The predetermined weighting for the data distribution rate, transfer delay, and route free bandwidth increases the weight of the route free bandwidth in bidirectional IP telephone voice delivery, and the data in one-way video or audio information delivery. 7. The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein a weight of the distribution rate is increased. 1対多型通信の通信選択方法であって、A communication selection method for one-to-many communication,
送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査し、The source wireless communication device investigates the network communication status and network topology information regarding the destination wireless communication device,
それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、  Perform a predetermined calculation process according to a plurality of parameters corresponding to each communication path, respectively, to calculate a total evaluation value,
算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択する通信選択方法において、  In the communication selection method for selecting which communication to use based on the calculated comparison result,
前記ネットワーク通信状況の調査は、パケットロス情報および電波強度情報の調査を含み、前記パケットロス情報の取得は、隣接の無線通信装置で試験パケットの送受信によるパケットロス率の計測およびデータ通信パケットによるパケットロス率の計測のいずれかの取得であり、  The investigation of the network communication status includes investigation of packet loss information and radio wave intensity information, and the acquisition of the packet loss information is performed by measuring a packet loss rate by transmitting / receiving a test packet in an adjacent wireless communication device and a packet by a data communication packet. The acquisition of any of the loss rate measurements,
前記ネットワーク通信状況及びネットワークトポロジ情報の調査は、受信者が無線通信装置を使用し、中継者の無線通信装置に向けて前記試験パケットを送信し、中継者が無線通信装置を使用し、前記試験パケットに適切な識別子を挿入し、送信者の無線通信装置が前記識別子を受信することを特徴とする通信選択方法。The investigation of the network communication status and network topology information is performed by a receiver using a wireless communication device, transmitting the test packet to a wireless communication device of a repeater, and a repeater using the wireless communication device. A communication selection method, wherein an appropriate identifier is inserted into a packet, and a wireless communication device of a sender receives the identifier.
前記いずれの通信はユニキャスト通信或いはマルチキャスト通信であり、Any of the communications is unicast communications or multicast communications,
前記複数のパラメータは少なくともデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域であり、前記所定の演算処理はユニキャスト通信及びマルチキャスト通信毎にデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けをして求められ、前記あらかじめ定められた重み付けは送信されるデータの種類によって決められることを特徴とする請求項1記載の通信選択方法。The plurality of parameters are at least a data distribution rate, a transfer delay, and a path free band, and the predetermined calculation process is predetermined for each of the data distribution rate, the transfer delay, and the path free band for each unicast communication and multicast communication. 2. The communication selection method according to claim 1, wherein the predetermined weight is determined by a type of data to be transmitted.
前記経路空き帯域は、転送経路の各リンクにおいてデータ転送する際に、リンク帯域の中でデータ転送に使用する帯域を除いた帯域である空き帯域を前記転送経路に沿って足し合わせた値であることを特徴とする請求項10に記載の通信選択方法。The free path bandwidth is a value obtained by adding the free bandwidth, which is a bandwidth excluding the bandwidth used for data transfer, in the link bandwidth along the transfer route when data is transferred in each link of the transfer route. The communication selection method according to claim 10. 前記データ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けは、双方向のIP電話音声配信では経路空き帯域の重みを大きくし、一方向の映像或いは音声情報の配信ではデータ配信率の重みを大きくすることを特徴とする請求項10記載の通信選択方法。The predetermined weighting for the data distribution rate, transfer delay, and route free bandwidth increases the weight of the route free bandwidth in bidirectional IP telephone voice delivery, and the data in one-way video or audio information delivery. 11. The communication selection method according to claim 10, wherein the weight of the distribution rate is increased. 1対多型の無線通信ネットワークにおける情報の配信を行う情報配信プログラムであって、An information distribution program for distributing information in a one-to-many wireless communication network,
送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置に関するネットワーク通信状況およびネットワークトポロジ情報を調査する処理と、The transmission source wireless communication apparatus investigates network communication status and network topology information related to the transmission destination wireless communication apparatus, and
それぞれの通信経路に対応する複数のパラメータに応じた所定の演算処理を施し、総合の評価値をそれぞれ算出し、算出した比較結果に基づいて、いずれの通信を使用するか選択する処理と、A predetermined calculation process corresponding to a plurality of parameters corresponding to each communication path is performed, a total evaluation value is calculated, and based on the calculated comparison result, a process of selecting which communication is used,
選択した通信方法で送信先の無線通信装置に前記情報を配信する処理とを送信元の無線通信端末に実行させる情報配信プログラムにおいて、In an information distribution program for causing a transmission source wireless communication terminal to execute a process of distributing the information to a transmission destination wireless communication device using a selected communication method,
前記ネットワーク通信状況の調査は、パケットロス情報および電波強度情報の調査を含み、前記パケットロス情報の取得は、隣接の無線通信装置で試験パケットの送受信によるパケットロス率の計測およびデータ通信パケットによるパケットロス率の計測のいずれかの取得であり、The investigation of the network communication status includes investigation of packet loss information and radio wave intensity information, and the acquisition of the packet loss information is performed by measuring a packet loss rate by transmitting / receiving a test packet in an adjacent wireless communication device and a packet by a data communication packet. The acquisition of any of the loss rate measurements,
前記ネットワーク通信状況及びネットワークトポロジ情報の調査の処理は、受信者により使用され、中継者に向けて前記試験パケットを送信し、中継者により前記試験パケットに適切な識別子が挿入されて送信されると、前記識別子を受信する処理であることを特徴とする情報配信プログラム。The network communication status and network topology information investigation process is used by a receiver, transmits the test packet to a relayer, and transmits the test packet with an appropriate identifier inserted into the test packet. The information distribution program is a process for receiving the identifier.
前記いずれの通信はユニキャスト通信或いはマルチキャスト通信であり、Any of the communications is unicast communications or multicast communications,
前記複数のパラメータは少なくともデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域であり、前記所定の演算処理はユニキャスト通信及びマルチキャスト通信毎にデータ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けをして求められ、前記あらかじめ定められた重み付けは送信されるデータの種類によって決められることを特徴とする請求項13記載の情報配信プログラム。The plurality of parameters are at least a data distribution rate, a transfer delay, and a path free band, and the predetermined calculation process is predetermined for each of the data distribution rate, the transfer delay, and the path free band for each unicast communication and multicast communication. 14. The information distribution program according to claim 13, wherein the information distribution program is obtained by weighting, and the predetermined weight is determined by a type of data to be transmitted.
前記経路空き帯域は、転送経路の各リンクにおいてデータ転送する際に、リンク帯域の中でデータ転送に使用する帯域を除いた帯域である空き帯域を前記転送経路に沿って足し合わせた値であることを特徴とする請求項13に記載の情報配信プログラム。The free path bandwidth is a value obtained by adding the free bandwidth, which is a bandwidth excluding the bandwidth used for data transfer, in the link bandwidth along the transfer route when data is transferred in each link of the transfer route. The information delivery program according to claim 13, wherein 前記データ配信率、転送遅延、経路空き帯域に対してそれぞれあらかじめ定められた重み付けは、双方向のIP電話音声配信では経路空き帯域の重みを大きくし、一方向の映像或いは音声情報の配信ではデータ配信率の重みを大きくすることを特徴とする請求項14記載の情報配信プログラム。The predetermined weighting for the data distribution rate, transfer delay, and route free bandwidth increases the weight of the route free bandwidth in bidirectional IP telephone voice delivery, and the data in one-way video or audio information delivery. 15. The information distribution program according to claim 14, wherein a weight of the distribution rate is increased. 請求項13から請求項16のいずれか1項に記載の情報配信プログラムが記録されていることを特徴とする記憶媒体。A storage medium in which the information distribution program according to any one of claims 13 to 16 is recorded.
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