JP5353576B2 - 無線通信装置及び無線通信プログラム - Google Patents
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第2の本発明の無線通信装置は、マルチホップ通信を行う無線通信装置において、(1)周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段と、(2)周辺ノードが送信した制御パケットを受信するパケット受信手段と、(3)パケット受信手段による制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段と、(4)パケット受信手段が受信した制御パケットの隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段と、(5)1ホップ隣接ノード情報及び2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した周辺ノードの設置密度に応じて、パケット送信手段が送信する制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段と、(6)中継ノードが自身のアドレス情報を経路情報に追記することで中継経路を収集する経路収集パケットをパケット受信手段が受信した場合、中継経路を構成する中継ノードのアドレス情報が1個おきに記述されるように、自身のアドレス情報を経路情報に記述する中継処理手段と、(7)経路収集パケットにより得られた経路情報を有するパケットをパケット受信手段が受信した場合、1ホップ隣接ノード情報及び2ホップ以上隣接ノード情報を用いて、当該パケットの次転送先を決定する次転送先決定手段とを備えることを特徴とする無線通信装置である。
第4の本発明の無線通信プログラムは、マルチホップ通信を行う無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、コンピュータを、(1)周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段、(2)周辺ノードが送信した制御パケットを受信するパケット受信手段、(3)パケット受信手段による制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段、(4)パケット受信手段が受信した制御パケットの隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段、(5)1ホップ隣接ノード情報及び2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した周辺ノードの設置密度に応じて、パケット送信手段が送信する制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段、(6)中継ノードが自身のアドレス情報を経路情報に追記することで中継経路を収集する経路収集パケットをパケット受信手段が受信した場合、中継経路を構成する中継ノードのアドレス情報が1個おきに記述されるように、自身のアドレス情報を経路情報に記述する中継処理手段、(7)経路収集パケットにより得られた経路情報を有するパケットをパケット受信手段が受信した場合、1ホップ隣接ノード情報及び2ホップ以上隣接ノード情報を用いて、当該パケットの次転送先を決定する次転送先決定手段として機能させることを特徴とする無線通信プログラムである。
以下では、本発明の無線通信装置及び無線通信プログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施形態の無線ノードの内部構成を示す内部構成図である。図1において、第1の実施形態の無線ノード100Aは、無線通信装置として、アンテナ101、増幅器102、無線送受信部103、パケット受信部104、中継処理部105、ルーティングテーブル格納部106、2ホップ隣接テーブル格納部107、制御パケット生成部108、送信タイミング算出部109、パケット送信部110を少なくとも有して構成される。
次に、第1の実施形態の無線ノード100Aにおける中継する際の処理の動作を図面を参照しながら説明する。
ここで、Tunitは単位時間、N1hopは1ホップ隣接ノード数、N2hopは2ホップ隣接ノード数を示し、α、βは係数を示す。例えば、Tunitは制御パケットを送信する最小単位時間であり、例えば1秒などの値が設定される。
上記のように、第1の実施形態によれば、無線ノードの設置密度に応じて制御パケットの送信タイミンクを動的に制御することが可能となる。また、第1の実施形態によれば、この送信タイミンク制御により、ノードの設置密度の違いによる不公平性を解消することができ、設置密度の高い無線ノードにおいてもデータ通信用の無線帯域を確保することができる。
次に、本発明の無線通信装置及び無線通信プログラムの第2の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図9は、第2の実施形態の無線ノードの内部構成を示す内部構成図である。図9において、第2の実施形態の無線ノード100Bは、無線通信装置として、アンテナ101、増幅器102、無線送受信部103、パケット受信部104、中継処理部201、ルーティングテーブル格納部106、2ホップ隣接テーブル格納部107、制御パケット生成部108、送信タイミング算出部109、パケット送信部110、次転送ノード決定部202を少なくとも有して構成される。
次に、第2の実施形態の無線ノード100Bのパケット送受信処理の動作を図面を参照しながら説明する。
上記のように、第2の実施形態によれば、RRECパケットの情報量を半減することが可能となり、制御パケットのオーバーヘッド量を削減することができる。また、ソースルーティング時のオーバーヘッド量も削減することができるため、1パケットあたりのペイロード長が長くなり、スループットの向上が可能となる。
本発明では、使用可能な無線帯域のうち一定の割合以下を制御情報とすることを目的とし、ノードの設置密度に応じてリンクステータスコマンド(制御パケット)の送信周期を動的に変更する手段と、制御パケットの交換により得られた2ホップ隣接ノードの情報を用いることで、パケットに記載するアドレスリストのサイズを削減する手段を提供する。
103…無線送受信部、104…パケット受信部、105、201…中継処理部、
106…ルーティングテーブル格納部、107…2ホップ隣接テーブル格納部、
108…制御パケット生成部、109…送信タイミング算出部、
110…パケット送信部、202…次転送ノード決定部。
Claims (10)
- マルチホップ通信を行う無線通信装置において、
周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段と、
周辺ノードが送信した上記制御パケットを受信するパケット受信手段と、
上記パケット受信手段による上記制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段と、
上記パケット受信手段が受信した上記制御パケットの上記隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段と、
上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した上記周辺ノードの設置密度に応じて、上記パケット送信手段が送信する上記制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段と
を備え、
上記送信タイミング制御手段が、上記2ホップ以上隣接ノード情報から2ホップ以上隣接ノード数が多いほど、上記制御パケットの送信間隔が大きくなるように変更する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 上記送信タイミング制御手段が、上記1ホップ隣接ノード数と上記2ホップ以上隣接ノード数とから上記周辺ノードの設置密度を算出することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
- 上記送信タイミング制御手段は、自身で算出した上記制御パケットの送信タイミングを上記制御パケットに記載して上記パケット送信手段に送信させることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線通信装置。
- 中継ノードが自身のアドレス情報を経路情報に追記することで中継経路を収集する経路収集パケットを上記パケット受信手段が受信した場合、中継経路を構成する中継ノードのアドレス情報が1個おきに記述されるように、自身のアドレス情報を上記経路情報に記述する中継処理手段と、
上記経路収集パケットにより得られた上記経路情報を有するパケットを上記パケット受信手段が受信した場合、上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報を用いて、当該パケットの次転送先を決定する次転送先決定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無線通信装置。 - 上記中継処理手段が、上記経路収集パケットの上記経路情報に、当該経路収集パケットの送信元ノードのアドレス情報が記載されているか否かに応じて、自身のアドレス情報を上記経路情報に記述をするか否かを判断することを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
- 上記中継処理手段が、上記経路収集パケットの残中継回数を参照することにより、自身のアドレス情報を上記経路情報に記述をするか否かを判断することを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
- 上記次転送先決定手段は、上記パケット受信手段が受信した上記パケットの上記経路情報に1ホップ隣接ノードが含まれていない場合、上記2ホップ以上隣接ノード情報から2ホップ転送先を検出し、この2ホップ転送先に到達させる1ホップ隣接ノードを次転送先とすることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の無線通信装置。
- マルチホップ通信を行う無線通信装置において、
周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段と、
周辺ノードが送信した上記制御パケットを受信するパケット受信手段と、
上記パケット受信手段による上記制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段と、
上記パケット受信手段が受信した上記制御パケットの上記隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段と、
上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した上記周辺ノードの設置密度に応じて、上記パケット送信手段が送信する上記制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段と、
中継ノードが自身のアドレス情報を経路情報に追記することで中継経路を収集する経路収集パケットを上記パケット受信手段が受信した場合、中継経路を構成する中継ノードのアドレス情報が1個おきに記述されるように、自身のアドレス情報を上記経路情報に記述する中継処理手段と、
上記経路収集パケットにより得られた上記経路情報を有するパケットを上記パケット受信手段が受信した場合、上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報を用いて、当該パケットの次転送先を決定する次転送先決定手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 - マルチホップ通信を行う無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、
コンピュータを、
周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段、
周辺ノードが送信した上記制御パケットを受信するパケット受信手段、
上記パケット受信手段による上記制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段、
上記パケット受信手段が受信した上記制御パケットの上記隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段、
上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した上記周辺ノードの設置密度に応じて、上記パケット送信手段が送信する上記制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段
として機能させ、
上記送信タイミング制御手段が、上記2ホップ以上隣接ノード情報から2ホップ以上隣接ノード数が多いほど、上記制御パケットの送信間隔が大きくなるように変更する
ことを特徴とする無線通信プログラム。 - マルチホップ通信を行う無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、
コンピュータを、
周辺ノードに対して、自身の隣接ノードのアドレス情報を示す隣接アドレスリストを有する制御パケットを周期的に送信するパケット送信手段、
周辺ノードが送信した上記制御パケットを受信するパケット受信手段、
上記パケット受信手段による上記制御パケットの受信に基づき、1ホップで通信可能な1ホップ隣接ノード情報を格納する第1の格納手段、
上記パケット受信手段が受信した上記制御パケットの上記隣接アドレスリストに基づき、2ホップ以上で通信可能な2ホップ以上隣接ノード情報を格納する第2の格納手段、
上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報に基づき、周辺ノードの設置密度を類推し、類推した上記周辺ノードの設置密度に応じて、上記パケット送信手段が送信する上記制御パケットの送信タイミングを動的に変更する送信タイミング制御手段、
中継ノードが自身のアドレス情報を経路情報に追記することで中継経路を収集する経路収集パケットを上記パケット受信手段が受信した場合、中継経路を構成する中継ノードのアドレス情報が1個おきに記述されるように、自身のアドレス情報を上記経路情報に記述する中継処理手段、
上記経路収集パケットにより得られた上記経路情報を有するパケットを上記パケット受信手段が受信した場合、上記1ホップ隣接ノード情報及び上記2ホップ以上隣接ノード情報を用いて、当該パケットの次転送先を決定する次転送先決定手段
として機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
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