JP5849959B2 - ノード装置 - Google Patents

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Description

本発明は、無線インターフェースを有するとともにマルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置に関する。
コグニティブ無線ネットワークの実現に対する期待が高まっている。コグニティブ無線ネットワークは、通信ネットワークを構成するノード装置のそれぞれが、複数の利用可能な無線通信用周波数(以下、チャネルと表す)の候補の中から1つ以上のチャネルを周辺環境(未使用チャネル、ノード装置間の距離、及び、必要とされる通信帯域幅(通信需要)等)に基づいて選択して通信を行うことにより、周辺環境に合わせた通信ネットワークを構成することができる。
コグニティブ無線ネットワークにおいては、同一のチャネルが割り当てられた任意の2つのノード装置が、互いに伝播(通信)可能な距離内に存在している場合、当該ノード装置間に、当該チャネルを用いる通信リンクが確立される。
従って、各ノード装置の位置、及び、各ノード装置に割り当てられるチャネルの変化に応じて、ネットワーク・トポロジーが変化する。また、チャネル毎に、伝播可能な距離、キャパシティ(例えば、通信容量、可用帯域幅)、及び、ロス率(例えば、パケットロス率)等の特性は異なる。
従って、コグニティブ無線ネットワークによれば、各ノード装置に割り当てるチャネルを変更することにより、通信ネットワークの特性(例えば、提供可能な通信帯域幅、又は、通信品質等)を比較的自由に変更することができる。
例えば、多くの通信需要が存在するノード装置間には、より大きなキャパシティを有する通信リンクが確立されるように通信ネットワークを構成することができる。この場合、当該通信リンクが用いるチャネルとして、可能な限り大きいキャパシティを有するチャネルを用いることができる。また、障害が発生した場合の予備の通信経路(例えば、ディスジョイント経路)を比較的多く確保することができるように通信ネットワークを構成することもできる。
このように、コグニティブ無線ネットワークにおいては、各ノード装置にどのようにチャネルを割り当てるかを決定する技術が必要である。この種の技術として下記の技術が知られている。
例えば、非特許文献1には、互いに類似するチャネルが割り当てられ、且つ、近傍に配置された複数のノード装置間でチャネルを調整するグループ(coordination group)を構成する技術が開示されている。この技術においては、利用可能なチャネルの中から、同じチャネルを共有するユーザが最も多くなるように、投票によって、各ノード装置が利用するチャネルを決定する。
更に、この技術においては、各ノード装置は、複数の無線インターフェースを有する。従って、この技術においては、無線インターフェース毎に異なるチャネルを割り当てることにより、ノード装置間により多くの通信リンクを確立することができる。
また、非特許文献2には、複数の無線インターフェースを有するノード装置にチャネルを割り当てる際に、予め設定された距離内に存在する、同一のチャネルを用いる通信リンクが互いに干渉することを仮定し、その干渉の大きさを最小化するようにチャネルを割り当てる技術が開示されている。
J. Zhao、H. Zheng、G. Yang、「Distributed Coordination in Dynamic Spectrum Allocation Networks」、Proceedingsof IEEE DySPAN (New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks)、IEEE、2005年11月、p.259-268 M. K. Marina、S. Das、「A Topology Control Approach for Utilizing Multiple Channels inMulti-Radio Wireless Mesh Networks」、Proceedings of 2nd InternationalConference on Broadband Networks、2005年10月、p.381-390
上述したように、コグニティブ無線ネットワークにおいては、同一のチャネルが割り当てられた任意の2つのノード装置が、互いに伝播(通信)可能な距離内に存在している場合、当該ノード装置間に、当該チャネルを用いる通信リンクが確立される。しかしながら、確立された通信リンクのすべてが、実際の通信経路として用いられるわけではない。
図1は、コグニティブ無線ネットワークにおけるネットワーク・トポロジーの2つの例を示している。図1の(A)は、5つのノード装置A〜Eにより構成されるネットワーク・トポロジー101を示している。ノード装置A〜Eには、チャネル0,1、チャネル0,1、チャネル1,2、チャネル0,2、及び、チャネル0,2がそれぞれ割り当てられている。
この例においては、同一のチャネルが割り当てられ且つ互いに伝播距離内に存在するノード装置間には通信リンクが確立されている。具体的には、ノード装置A−B間、ノード装置B−C間、ノード装置C−D間、ノード装置D−E間、及び、ノード装置B−D間のそれぞれには、通信リンクが確立されている。
以下、ノード装置X−Y間に確立された通信リンクは、通信リンクX−Yと表記する。但し、図1においては、通信リンクは、同一のノード装置間に複数の通信リンクが確立されている場合であっても、1つの通信リンクのみが確立されている場合と同様に示される。
また、各通信リンクにはリンクコストが設定されている。リンクコストは、ノード装置から隣接するノード装置(隣接ノード装置)へデータを転送するために要するコストを表す値である。この例では、通信リンクA−B、通信リンクB−C、通信リンクC−D、通信リンクD−E、及び、通信リンクB−Dのリンクコストとして、2,2,1,1,4がそれぞれ設定されている。
一般に、経路制御においては、通信経路を構成する通信リンクに設定されたリンクコストの総和を最小とするように、通信経路が決定される。従って、上記例の場合、ノード装置B〜D間の通信経路として、通信リンクB−Dを通る通信経路よりも、リンクコストの総和がより小さくなる、通信リンクB−C及び通信リンクC−Dを通る通信経路が選択される。即ち、通信リンクB−Dは、トラフィックが通過しない(データが伝送されない)通信リンクとなる。
また、図1の(B)は、4つのノード装置A〜Dにより構成されるネットワーク・トポロジー102を示している。ノード装置A〜Dには、チャネル1,2、チャネル0,1、チャネル0,2、及び、チャネル1,2がそれぞれ割り当てられている。この例においては、同一のチャネルが割り当てられ且つ互いに伝播距離内に存在するノード装置間には通信リンクが確立されている。
具体的には、ノード装置A−B間、ノード装置B−C間、ノード装置C−D間、ノード装置D−A間、及び、ノード装置B−D間のそれぞれには、通信リンクが確立されている。通信リンクA−B、通信リンクB−C、通信リンクC−D、通信リンクD−A、及び、通信リンクB−Dのリンクコストとして、4,6,1,1,2がそれぞれ設定されている。
従って、この例においては、図1の(A)の場合と同様の理由により、通信リンクA−B、及び、通信リンクB−Cは、トラフィックが通過しない通信リンクとなる。
このように、コグニティブ無線ネットワークでは、無線インターフェースにチャネルを割り当てた場合であっても、当該チャネルを用いる通信リンクが、使用通信リンクとして設定されない場合がある。ここで、使用通信リンクは、ノード装置がデータを転送するために用いる通信経路を構成する通信リンクである。また、無線インターフェースにチャネルを割り当てた場合であっても、当該チャネルを用いる通信リンクが確立されない場合もある。
このように、無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられている場合、下記のような問題が発生する。
例えば、同一の周波数のチャネルをTDMA(Time Division Multiple Access)に従って分割することにより複数のノードに割り当てている場合、当該チャネルを割り当てているノード装置に、それぞれ異なるタイムスロットを割り当てる必要がある。
このとき、一部のノード装置において、上記チャネルが、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられていない場合、当該チャネルに対して割り当てられたタイムスロットは無駄になる(データの転送のために使用されない)。換言すると、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルに対して割り当てられるタイムスロットは、無駄に短くされることになる。
また、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられていないチャネルが存在する場合、当該チャネルが割り当てられた無線インターフェースに電力が供給されることにより無駄に電力が消費されてしまう。
このように、上述した技術にて用いられるノード装置においては、無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されてしまうため、上記のような問題が生じていた。
なお、この種の問題は、コグニティブ無線ネットワーク以外の通信ネットワークにおいても生じる。例えば、この種の問題は、マルチホップ通信を行うマルチホップ通信ネットワークにおいても生じる。
このため、本発明の目的は、上述した課題である「無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持される場合が生じること」を解決することが可能なノード装置を提供することにある。
かかる目的を達成するため本発明の一形態であるノード装置は、少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成する装置である。
更に、このノード装置は、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
上記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
上記特定された不使用チャネルが割り当てられている上記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を備える。
また、本発明の他の形態であるノード装置は、少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成する装置である。
更に、このノード装置は、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルとして、上記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、上記使用通信リンクとして設定されているか否かを判定し、当該通信リンクが上記使用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を上記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信するように構成される。
また、本発明の他の形態であるノード装置制御方法は、
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置に適用され、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、
上記無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、
上記確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを上記隣接ノード装置へ転送し、
上記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定し、
上記特定された不使用チャネルが割り当てられている上記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除する方法である。
また、本発明の他の形態であるマルチホップ通信システムは、少なくとも1つの無線インターフェースを有するノード装置を複数備えるシステムである。
更に、このマルチホップ通信システムにおいて、
上記ノード装置のそれぞれは、
当該ノード装置が有する上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成される。
加えて、上記マルチホップ通信システムは、
上記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
上記特定された不使用チャネルが割り当てられている上記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を備える。
また、本発明の他の形態であるノード装置制御プログラムは、少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置が実行するプログラムである。
更に、上記ノード装置は、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成される。
加えて、上記ノード装置制御プログラムは、
上記ノード装置に、
上記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
上記特定された不使用チャネルが割り当てられている上記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を実現させるためのプログラムである。
また、本発明の他の形態であるノード装置制御プログラムは、少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置が実行するプログラムである。
更に、上記ノード装置は、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成される。
加えて、上記ノード装置制御プログラムは、
上記ノード装置に、
上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルとして、上記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、上記使用通信リンクとして設定されているか否かを判定させ、当該通信リンクが上記使用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を上記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信させるためのプログラムである。
本発明は、以上のように構成されることにより、無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されることを防止することができる。
ネットワーク・トポロジーを概念的に示した説明図である。 本発明の第1実施形態に係る通信システムの機能の概略を表すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係るノードが記憶するルーティングテーブルを示した図である。 本発明の第1実施形態に係るノードが記憶するリンクテーブルを示した図である。 本発明の第1実施形態に係るノードが記憶するルーティングテーブルを示した図である。 本発明の第1実施形態に係るノードが不使用チャネルを開放するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第1実施形態に係るノードが不使用チャネルを特定するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第1実施形態に係るノードがチャネル使用調査応答メッセージを送信するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る通信システムの機能の概略を表すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係るノードが記憶するルーティングテーブルを示した図である。 本発明の第2実施形態に係るノードが記憶するルーティングテーブルを示した図である。 本発明の第2実施形態に係るノードが不使用チャネルを開放するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係るノードがチャネル使用調査応答メッセージを送信するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第3実施形態に係る通信システムの機能の概略を表すブロック図である。 本発明の第3実施形態に係るノードが記憶するリンクテーブルを示した図である。 本発明の第3実施形態に係るノードが不使用チャネルを開放するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第3実施形態に係るノードがチャネル使用調査応答メッセージを送信するために実行するプログラムを示したフローチャートである。 本発明の第4実施形態に係るノード装置の機能の概略を表すブロック図である。
以下、本発明に係る、ノード装置、ノード装置制御方法、マルチホップ通信システム、及び、ノード装置制御プログラム、の各実施形態について図1〜図18を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
(構成)
次に、本発明の第1実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図2を参照すると、本発明の第1実施形態に係る通信システムは、ノード装置(以下、「ノード」とも表記する)A1と、ノード装置A2と、を含む。また、第1実施形態に係る通信システムは、図示しない他のノード装置も含む。
本例では、通信システムは、マルチホップ通信を行うマルチホップ通信システムである。マルチホップ通信は、端末装置により構成されたノードが、他のノードから受信したデータを転送する(即ち、データの伝送を中継する)ことにより、ノード間でデータを伝送する通信である。即ち、各ノードは、マルチホップ通信ネットワークを構成する。
また、本例では、各ノードは、複数の利用可能な無線通信用の周波数(以下、「チャネル」とも表記する)の候補の中から1つ以上のチャネルを選択して通信を行うように構成される。即ち、通信システムは、コグニティブ無線通信を行う、と言うこともできる。
各ノードは、ノードA1と同じ構成及び機能を有する。従って、以下、ノードA1についてのみ説明する。なお、図2においては、ノードA2の構成及び機能は、一部が省略されて示されているが、実際には、ノードA1と同一の構成及び機能を有する。
ノードA1は、例えば、パーソナル・コンピュータ、携帯電話端末、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Data Assistance、Personal Digital Assistant)、カーナビゲーション端末、又は、ゲーム端末等である。
また、ノードA1は、図示しない中央処理装置(CPU;Central Processing Unit)、及び、記憶装置(メモリ及びハードディスク駆動装置(HDD;Hard Disk Drive))を備える。ノードA1は、記憶装置に記憶されているプログラムをCPUが実行することにより、後述する機能を実現するように構成されている。
更に、ノードA1は、複数の無線インターフェースA11を備える。なお、ノードA1は、無線インターフェースA11を1つだけ備えていてもよい。
各無線インターフェースA11は、当該無線インターフェースA11に割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード(隣接ノード装置)が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立する。隣接ノードは、ノードA1との間の距離が、互いに無線通信を行うことができる(伝播可能な)距離内に位置するノードである。
各無線インターフェースA11は、確立された通信リンクを用いて、隣接ノードが有する無線インターフェースとの間で、無線通信を行う。
各無線インターフェースA11は、チャネルが割り当てられていない場合、当該無線インターフェースA11への電力の供給が停止されるように構成されている。従って、チャネルが割り当てられている無線インターフェースA11の数が少なくなるほど、ノードA1が消費する電力の量は少なくなる。
(機能)
ノードA1の機能は、チャネル割当部(チャネル割当解除手段)A12と、不使用チャネル特定部(不使用チャネル特定手段の一部)A13と、自ノードチャネル使用調査部A(不使用チャネル特定手段の一部)14と、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A15と、ルーティングプロトコル部A16と、ルーティングテーブル記憶部(ルーティングテーブル記憶手段)A17と、リンクテーブル記憶部A18と、を含む。
また、ノードA2の機能は、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A25と、ルーティングプロトコル部A26と、ルーティングテーブル記憶部A27と、を含む。
チャネル割当部A12は、無線インターフェースA11のそれぞれにチャネルを割り当てる機能を有する。チャネル割当部A12は、無線インターフェースA11の数だけ、チャネルを割り当てることができるように構成されている。本例では、チャネル割当部A12は、予め設定されたアルゴリズムに従って、無線インターフェースA11に割り当てるチャネルを決定するように構成されている。なお、各ノードが無線インターフェースに割り当てるチャネルは、サーバによって集中的に決定されてもよい。
チャネル割当部A12は、無線インターフェースA11に割り当てたチャネルを特定するための情報と、当該無線インターフェースA11を特定するための情報と、を対応付けて記憶する。
不使用チャネル特定部A13は、自ノードチャネル使用調査部A14及び隣接ノードチャネル使用調査部A15を用いて、不使用チャネルを特定する。
不使用チャネルは、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのうちの、第1のチャネル群、及び、第2のチャネル群のいずれにも含まれないチャネルである。第1のチャネル群は、ノードA1が、受信したデータを隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA2)へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネルからなる。
ここで、使用通信リンクは、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである。使用通信リンクは、後述するように、ルーティングテーブル記憶部A17に記憶されているルーティングテーブルにて定められている。
なお、ルーティングテーブルは、図3に示したように、宛先アドレスと、次ホップアドレスと、リンクコストと、チャネルと、を対応付けたエントリ情報(レコードデータ)を含む。
宛先アドレスは、受信したデータの宛先のアドレス(本例では、IP(Internet Protocol)アドレス)である。次ホップアドレスは、受信したデータの転送先(即ち、隣接ノード)のアドレス(本例では、IPアドレス)である。リンクコストは、ノードA1から、当該次ホップアドレスの隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表す値である。チャネルは、ノードA1と、当該次ホップアドレスの隣接ノードと、の間に確立されている通信リンクが用いるチャネルを表す。次ホップアドレスとチャネルとは、データの宛先に対して設定された使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報を構成する。
第2のチャネル群は、隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA2)が、受信したデータをノードA1へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネル(使用チャネル)からなる。
即ち、不使用チャネルは、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのうちの、ノードA1が受信したデータを隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA2)へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルであり、且つ、隣接ノードのそれぞれが受信したデータをノードA1へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネル以外のチャネルである。
即ち、不使用チャネル特定部A13は、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのうちの、不要であり開放しても問題がないチャネルを特定する。
具体的には、不使用チャネル特定部A13は、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネル候補として特定する。
より具体的に述べると、先ず、不使用チャネル特定部A13は、チャネル割当部A12が記憶している情報に基づいて、各無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルを特定する。次いで、不使用チャネル特定部A13は、自ノードチャネル使用調査部A14を用いて、特定されたチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルを用いる通信リンクが使用通信リンクとして設定されているか否かを判定することにより不使用チャネル候補を特定する。
更に、不使用チャネル特定部A13は、特定された不使用チャネル候補のそれぞれに対して、隣接ノードのそれぞれに当該不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いるか否かを問い合わせる。その後、不使用チャネル特定部A13は、隣接ノードのそれぞれから、当該不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いない旨を表す応答を受け付けた場合に、当該不使用チャネル候補を不使用チャネルとして特定する。
より具体的に述べると、先ず、不使用チャネル特定部A13は、リンクテーブル記憶部A18が記憶しているリンクテーブルに基づいて、不使用チャネル候補を用いる通信リンクが確立されているか否かを判定する。
なお、リンクテーブルは、図4に示したように、隣接ノードアドレスと、チャネルと、リンクコストと、を対応付けたエントリ情報(レコードデータ)を含む。隣接ノードアドレスは、ノードA1との間で通信リンクが確立された隣接ノードのアドレス(本例では、IPアドレス)である。また、チャネルは、当該通信リンクが用いるチャネルである。また、リンクコストは、当該通信リンクを用いて、ノードA1から隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表す値である。
即ち、不使用チャネル特定部A13は、不使用チャネル候補と同一のチャネルを含むエントリ情報がリンクテーブルに含まれているか否かを判定する。
不使用チャネル候補と同一のチャネルを含むエントリ情報がリンクテーブルに含まれていない場合、不使用チャネル特定部A13は、当該不使用チャネル候補を不使用チャネルとして特定する。
一方、不使用チャネル候補と同一のチャネルを含むエントリ情報がリンクテーブルに含まれている場合、不使用チャネル特定部A13は、不使用チャネル候補と同一のチャネルを含むエントリ情報を抽出する。
そして、不使用チャネル特定部A13は、抽出されたエントリ情報のそれぞれに対して、当該エントリ情報に含まれる隣接ノードアドレスを有する隣接ノードがノードA1へデータを転送するために、当該チャネルを用いている(即ち、不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いる)か否かを、隣接ノードチャネル使用調査部A15を用いて判定する。そして、不使用チャネル特定部A13は、いずれの隣接ノードも、使用チャネルとして用いていない不使用チャネル候補を不使用チャネルとして特定する。
チャネル割当部A12は、不使用チャネル特定部A13によって不使用チャネルとして特定されたチャネルが割り当てられている無線インターフェースA11への当該不使用チャネルの割り当てを解除する。即ち、チャネル割当部A12は、不使用チャネルを無線インターフェースA11から開放する。
自ノードチャネル使用調査部A14は、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルが、第1のチャネル群に含まれるか否か(即ち、自ノード(ノードA1)が、受信したデータを隣接ノードのそれぞれへ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルであるか否か)を判定する機能を有する。
自ノードチャネル使用調査部A14は、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルと同一のチャネルを含むエントリ情報が、ルーティングテーブル記憶部A17が記憶しているルーティングテーブルに含まれるか否かを判定する。
自ノードチャネル使用調査部A14は、判定の対象となるチャネルと同一のチャネルを含むエントリ情報がルーティングテーブルに含まれない場合、当該チャネルが第1のチャネル群に含まれると判定する。自ノードチャネル使用調査部A14は、判定結果を不使用チャネル特定部A13へ伝達する。
例えば、ノードA1において、第1の無線インターフェースA11にチャネル0が割り当てられ、且つ、第2の無線インターフェースA11にチャネル1が割り当てられている場合を想定する。更に、ルーティングテーブル記憶部A17が、図3に示したルーティングテーブルを記憶している場合を想定する。
この場合、チャネル0を含むエントリ情報は、ルーティングテーブルに含まれていない。従って、自ノードチャネル使用調査部A14は、第1の無線インターフェースA11に割り当てられているチャネル0が、第1のチャネル群に含まれないと判定する(即ち、不使用チャネル候補として特定する)。
隣接ノードチャネル使用調査部A15は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補が、第2のチャネル群に含まれるか否か(即ち、隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA2)が、受信したデータをノードA1へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネル(使用チャネル)であるか否か)を判定する機能を有する。
ところで、チャネルを無線インターフェースA11から開放した場合、当該チャネルを用いる通信リンクは切断される。従って、隣接ノードがノードA1へデータを転送する際に、不使用チャネル候補を用いる通信リンクを使用しているか否かを判定することにより、不使用チャネル候補を無線インターフェースA11から開放した場合に問題が生じないか否かを判定することができる。
隣接ノードチャネル使用調査部A15は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが確立されている場合、当該通信リンクの相手であるノード(隣接ノード、例えば、ノードA2)へ、当該不使用チャネル候補(を特定するための情報)を含むチャネル使用調査要求メッセージを送信する。
本例では、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、チャネル使用調査要求メッセージを、ノードA1と隣接ノードとの間に確立された通信リンクを用いて送信する。なお、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、図示しない制御用通信ネットワークを介してチャネル使用調査要求メッセージを送信してもよい。
隣接ノードチャネル使用調査部A15は、隣接ノードのそれぞれから、チャネル使用調査要求メッセージに対する応答であるチャネル使用調査応答メッセージを受信する。このチャネル使用調査応答メッセージは、不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いるか否かを表す情報を含む。
隣接ノードチャネル使用調査部A15は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補を含むチャネル使用調査要求メッセージに対する応答のすべてが、当該不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いない旨を表す情報である場合、当該不使用チャネル候補が第2のチャネル群に含まれると判定する。隣接ノードチャネル使用調査部A15は、判定結果を不使用チャネル特定部A13へ伝達する。
また、ノードA2の隣接ノードチャネル使用調査部A25は、隣接ノード(例えば、ノードA1)から、チャネル使用調査要求メッセージを受信した場合、当該チャネル使用調査要求メッセージに含まれる不使用チャネル候補が、当該隣接ノードへデータを転送するために用いられる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル(使用チャネル)である(即ち、不使用チャネル候補が使用チャネルとして用いられている)か否かを判定する。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、隣接ノードにより特定された不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いるか否かを当該隣接ノードから問い合わせられた場合、当該隣接ノードとの間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが使用通信リンクとして設定されているか否かを判定する。
具体的には、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、ルーティングテーブル記憶部A27が記憶しているルーティングテーブルに基づいて上記判定を行う。即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブルに含まれない場合、当該不使用チャネル候補が使用チャネルとして用いられていないと判定する。
一方、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブルに含まれる場合、当該不使用チャネル候補が使用チャネルとして用いられていると判定する。
隣接ノードチャネル使用調査部A25は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(例えば、ノードA1)へ、上記判定結果を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
なお、本例では、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、隣接ノードチャネル使用調査部A25の機能も有する。また、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、隣接ノードチャネル使用調査部A15の機能も有する。
ルーティングプロトコル部A16は、ノードA1により構成される通信ネットワーク(本例では、マルチホップ通信ネットワーク)における通信経路(即ち、ルーティングテーブル)を設定する機能を有する。通信経路は、確立された通信リンクにより構成される。
具体的には、ルーティングプロトコル部A16は、ノードA1により構成される通信ネットワークのネットワーク・トポロジーを表すトポロジー情報を収集(取得)する。そして、ルーティングプロトコル部A16は、収集されたトポロジー情報に基づいて、ルーティングテーブルを生成し、生成したルーティングテーブルをルーティングテーブル記憶部A17に記憶させる。
本例では、ルーティングプロトコル部A16は、AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)プロトコル、及び、OLSR(Optimized Link State Routing)プロトコル等の、MANET(Mobile Adhoc NETwork)において用いられるルーティングプロトコルに従って、通信経路を設定する。
ルーティングテーブル記憶部A17は、上述したように、ルーティングテーブルを記憶する。
例えば、図3に示した1番目(1行目)のエントリ情報は、宛先アドレスである10.1.1.1が、宛先として設定されたデータをノードA1が受信した場合、ノードA1が次ホップアドレスである10.1.1.1を有する隣接ノードへ当該データを転送することを表している。更に、当該エントリ情報は、ノードA1が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが2であり、ノードA1が当該隣接ノードへデータを転送するために用いるチャネルがチャネル1であることを表している。
同様に、図3に示した3番目のエントリ情報は、宛先アドレスである10.4.4.4が、宛先として設定されたデータをノードA1が受信した場合、ノードA1が次ホップアドレスである10.3.3.3を有する隣接ノードへ当該データを転送することを表している。更に、当該エントリ情報は、ノードA1が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが3であり、ノードA1が当該隣接ノードへデータを転送するために用いるチャネルがチャネル1であることを表している。
リンクテーブル記憶部A18は、上述したように、リンクテーブルを記憶する。リンクテーブル記憶部A18は、無線インターフェースA11が、隣接ノードが有する無線インターフェースと、の間で通信リンクを確立する毎に、当該通信リンクに対応するエントリ情報をリンクテーブルに追加する。
例えば、図4に示した1番目のエントリ情報は、ノードA1と、隣接ノードアドレスである10.1.1.1を有する隣接ノードと、の間で、チャネルとしてのチャネル0を用いる通信リンクが確立されていることを表している。更に、当該エントリ情報は、当該通信リンクを用いて、ノードA1が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが4であることを表している。
同様に、図4に示した2番目のエントリ情報は、ノードA1と、隣接ノードアドレスである10.1.1.1を有する隣接ノードと、の間で、チャネルとしてのチャネル1を用いる通信リンクが確立されていることを表している。更に、当該エントリ情報は、当該通信リンクを用いて、ノードA1が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが2であることを表している。
このように、同じ隣接ノードとの間に確立された通信リンクが複数存在することがある。
本例では、ノードA1は、同じ隣接ノードとの間に確立された通信リンクが複数存在する場合、複数の通信リンクのうちのリンクコストが最小である通信リンクを用いて当該隣接ノードへデータを転送する。即ち、ノードA1は、同じ隣接ノードとの間に確立された通信リンクが複数存在する場合、複数の通信リンクのうちのリンクコストが最小である通信リンクを使用通信リンクとして設定する。
即ち、図4に示したように、隣接ノードアドレスである10.1.1.1を有する隣接ノードとの間に確立された通信リンクが複数存在する場合、ノードA1は、リンクコストが最小であるため、チャネル1を用いる通信リンクを使用通信リンクとして設定する。
ノードA1は、隣接ノードとの間に確立された通信リンクを介して(用いて)、当該隣接ノードからデータを受信する。また、ノードA1は、データを生成する。そして、ノードA1は、データ(受信したデータ、又は、生成したデータ)の宛先のアドレスを宛先アドレスとして含むエントリ情報を、ルーティングテーブル記憶部A17が記憶しているルーティングテーブルから取得する。次いで、ノードA1は、取得したエントリ情報に含まれる次ホップアドレスを有する隣接ノードへ、当該エントリ情報に含まれるチャネルを用いる通信リンク(使用通信リンク)を介して上記データを転送する。
(作動)
次に、第1実施形態に係る通信システムの作動について説明する。
ノードA1が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA1の作動、及び、ノードA2がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA2の作動についてそれぞれ詳細に説明する。
本例では、ノードA1が、図1の(A)に示したネットワーク・トポロジー101と同一のネットワーク・トポロジーにおいて、ノードBと同一の位置に配置されている場合を想定する。更に、ノードA2が、当該ネットワーク・トポロジーにおいて、ノードDと同一の位置に配置されている場合を想定する。
加えて、ノードA1のルーティングテーブル記憶部A17が記憶しているルーティングテーブルが、図3に示したルーティングテーブルであり、ノードA1のリンクテーブル記憶部A18が記憶しているリンクテーブルが、図4に示したリンクテーブルである場合を想定する。更に、ノードA2のルーティングテーブル記憶部A27が記憶しているルーティングテーブルが、図5に示したルーティングテーブルである場合を想定する。
加えて、ノードA1が備える第1の無線インターフェースA11には、チャネル0が割り当てられ、且つ、ノードA1が備える第2の無線インターフェースA11には、チャネル1が割り当てられている場合を想定する。
先ず、図6及び図7を参照して、ノードA1が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA1の作動について説明する。
ノードA1の不使用チャネル特定部A13は、チャネル割当部A12に問い合わせることにより、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネル(割り当て済みのチャネル)を特定する(図6のステップS101)。
次に、不使用チャネル特定部A13は、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネル(即ち、自ノード(即ち、ノードA1)において、データを転送するために使用されないチャネル)を、自ノードチャネル使用調査部A14を用いて特定する。
即ち、不使用チャネル特定部A13は、ルーティングテーブルを参照し(図6のステップS102)、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在するか否かを判定する(図6のステップS103)。
具体的には、自ノードチャネル使用調査部A14は、無線インターフェースA11に割り当てられているチャネルのそれぞれが、ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のいずれかに含まれるか否かを判定する。自ノードチャネル使用調査部A14は、判定結果を不使用チャネル特定部A13へ伝達する。
上記仮定に従えば、ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のそれぞれは、図3に示したように、チャネルとしてチャネル1のみを含む。即ち、自ノードチャネル使用調査部A14は、チャネル0が、ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のいずれにも含まれないと判定する。
従って、不使用チャネル特定部A13は、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在すると判定する。即ち、ノードA1は、図6のステップS103にて「Yes」と判定してステップS104へ進む。
なお、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在しない場合、不使用チャネル特定部A13は、図6のステップS103にて「No」と判定して図6の処理を終了する。
次いで、不使用チャネル特定部A13は、不使用チャネルを特定するため、図7に示した処理を実行する。
不使用チャネル特定部A13は、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネル候補として特定する(図7のステップS201)。
次いで、不使用チャネル特定部A13は、特定された不使用チャネル候補のそれぞれを1つずつ順に処理対象とするループ処理(ステップS202〜ステップS209)を実行する。
ループ処理において、先ず、不使用チャネル特定部A13は、リンクテーブルを参照し(図7のステップS203)、処理対象となる不使用チャネル候補をチャネルとして用いる通信リンクが存在する(確立されている)か否かを判定する(図7のステップS204)。
上記仮定に従えば、リンクテーブルに含まれるエントリ情報のうちの、1番目のエントリ情報、及び、4番目のエントリ情報は、図4に示したように、チャネルとしてチャネル0を含む。従って、処理対象となる不使用チャネル候補がチャネル0であるとき、不使用チャネル特定部A13は、処理対象となる不使用チャネル候補をチャネルとして用いる通信リンクが存在すると判定する。
従って、不使用チャネル特定部A13は、図7のステップS204にて「Yes」と判定してステップS205へ進む。更に、この場合、不使用チャネル特定部A13は、処理対象となる不使用チャネル候補をチャネルとして含むエントリ情報に含まれる隣接ノードアドレス(ここでは、10.1.1.1及び10.4.4.4)を取得する。
なお、処理対象となる不使用チャネル候補をチャネルとして用いる通信リンクが存在しない場合、不使用チャネル特定部A13は、図7のステップS204にて「No」と判定して図7のステップS208へ進む。
次いで、不使用チャネル特定部A13は、取得された隣接ノードアドレスのそれぞれに対して、当該隣接ノードアドレスを有する隣接ノードがノードA1へデータを転送するために、不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いるか否かを、隣接ノードチャネル使用調査部A15を用いて判定する。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、取得された隣接ノードアドレスを有する隣接ノードのそれぞれへ、チャネル使用調査要求メッセージを送信する(図7のステップS205)。このチャネル使用調査要求メッセージは、処理対象となる不使用チャネル候補を特定するための情報、及び、自ノード(ノードA1)のアドレスを表す情報を含む。
その後、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、チャネル使用調査要求メッセージの送信先の隣接ノードのそれぞれから、チャネル使用調査応答メッセージを受信する(図7のステップS206)。
そして、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、受信されたチャネル使用調査応答メッセージのすべてが、当該不使用チャネル候補を使用チャネルとして用いない旨を表す情報である(即ち、隣接ノードが不使用チャネル候補を不使用である(使用中でない))か否かを判定する(図7のステップS207)。
隣接ノードが不使用チャネル候補を不使用である場合、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、「Yes」と判定してステップS208へ進む。そして、不使用チャネル特定部A13は、処理対象となる不使用チャネル候補を不使用チャネルとして特定する(図7のステップS208)。
一方、隣接ノードのいずれかが不使用チャネル候補を使用中である場合、隣接ノードチャネル使用調査部A15は、「No」と判定して、不使用チャネル候補を不使用チャネルとして特定することなく、ステップS209へ進む。
そして、不使用チャネル特定部A13は、特定された不使用チャネル候補のすべてに対して、上記ループ処理(ステップS202〜ステップS209)を実行した後、図6のステップS105へ進む。
次いで、チャネル割当部A12は、不使用チャネル特定部A13によって不使用チャネルとして特定されたチャネルが割り当てられている無線インターフェースA11への当該不使用チャネルの割り当てを解除する(即ち、不使用チャネルを無線インターフェースA11から開放する)(図6のステップS105)。
次に、図8を参照して、ノードA2がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA2の作動について説明する。
先ず、ノードA2の隣接ノードチャネル使用調査部A25は、ノードA1からチャネル使用調査要求メッセージを受信する(図8のステップS301)。このチャネル使用調査要求メッセージは、上述したように、不使用チャネル候補(調査対象チャネル)を特定するための情報、及び、ノードA1(調査要求ノード)のアドレスを表す情報を含む。
次いで、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、ルーティングテーブルを参照し(図8のステップS302)、調査対象チャネルと同一のチャネルを含み、且つ、調査要求ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブルに含まれる(即ち、調査要求ノードへのデータの転送に用いられる使用通信リンクに調査対象チャネルが用いられる)か否かを判定する(図8のステップS303)。
上記仮定に従えば、ルーティングテーブル記憶部A27が記憶しているルーティングテーブルは、図5に示したルーティングテーブルである。従って、このルーティングテーブルは、チャネル0をチャネルとして含み、且つ、10.2.2.2を次ホップアドレスとして含むエントリ情報を含まない。
従って、調査対象チャネルがチャネル0であり、且つ、調査要求ノード(ここでは、ノードA1)のアドレスが10.2.2.2である場合、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、図8のステップS303にて「No」と判定してステップS305へ進む。
そして、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(調査要求ノード、即ち、ノードA1)へ、調査対象チャネルが使用中でない(不使用チャネル候補が使用チャネルとして用いられていない)旨を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
一方、調査対象チャネルと同一のチャネルを含み、且つ、調査要求ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブルに含まれる場合、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、図8のステップS303にて「Yes」と判定してステップS304へ進む。
そして、隣接ノードチャネル使用調査部A25は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(調査要求ノード、即ち、ノードA1)へ、調査対象チャネルが使用中である(不使用チャネル候補が使用チャネルとして用いられている)旨を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
以上、説明したように、本発明の第1実施形態に係るノード装置A1によれば、ノード装置A1は、当該ノード装置A1が隣接ノード装置A2へデータを転送する際に用いない(即ち、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外の)チャネルを不使用チャネルとして特定する。そして、ノード装置A1は、特定された不使用チャネルの無線インターフェースA11への割り当てを解除する。この結果、無線インターフェースA11にチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されることを防止することができる。
更に、本発明の第1実施形態に係るノード装置A1によれば、ノード装置A1は、ノード装置A1が隣接ノード装置A2へデータを転送する際に用いないチャネルのうちの、隣接ノード装置A2がノード装置A1へデータを転送する際に用いないチャネルを、不使用チャネルとして特定する。従って、隣接ノード装置A2がノード装置A1へデータを転送する際に用いるチャネルの無線インターフェースA11への割り当てが解除されることを防止することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る通信システムについて説明する。第2実施形態に係る通信システムは、上記第1実施形態に係る通信システムに対して、予備の通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
図9を参照すると、本発明の第2実施形態に係る通信システムは、第1実施形態に係るノードA1及びノードA2に代えて、ノードA3及びノードA4を含む。また、第2実施形態に係る通信システムは、図示しない他のノードも含む。
各ノードは、ノードA3と同じ構成及び機能を有する。従って、以下、ノードA3についてのみ説明する。なお、図9においては、ノードA4の構成及び機能は、一部が省略されて示されているが、実際には、ノードA3と同一の構成及び機能を有する。
ノードA3は、第1実施形態に係る無線インターフェースA11と同一の無線インターフェースA31を複数備える。なお、ノードA3は、無線インターフェースA31を1つだけ備えていてもよい。
(機能)
ノードA3の機能は、チャネル割当部(チャネル割当解除手段)A32と、不使用チャネル特定部(不使用チャネル特定手段の一部)A33と、自ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A34と、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A35と、ルーティングプロトコル部A36と、ルーティングテーブル記憶部(ルーティングテーブル記憶手段)A37と、リンクテーブル記憶部A38と、予備用ルーティングテーブル記憶部(予備用ルーティングテーブル記憶手段)A39と、を含む。
また、ノードA4の機能は、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A45と、ルーティングプロトコル部A46と、ルーティングテーブル記憶部A47と、予備用ルーティングテーブル記憶部A49と、を含む。
チャネル割当部A32、ルーティングプロトコル部A36、ルーティングテーブル記憶部A37、リンクテーブル記憶部A38、ルーティングプロトコル部A46、及び、ルーティングテーブル記憶部A47は、第1実施形態に係る、チャネル割当部A12、ルーティングプロトコル部A16、ルーティングテーブル記憶部A17、リンクテーブル記憶部A18、ルーティングプロトコル部A26、及び、ルーティングテーブル記憶部A27とそれぞれ同一である。
予備用ルーティングテーブル記憶部A39は、図10に示したように、予備用ルーティングテーブルを記憶する。予備用ルーティングテーブルは、ルーティングテーブルと同様に、宛先アドレスと、次ホップアドレスと、リンクコストと、チャネルと、を対応付けたエントリ情報(レコードデータ)を含む。
予備用ルーティングテーブルは、通常時における通信経路(即ち、ルーティングテーブルにより定められる通信経路)を、通信リンクの切断、及び、ノードの故障等により使用できない場合に参照される。
ここで、次ホップアドレスとチャネルとは、データの宛先に対して設定された予備用通信リンクを特定するための予備用通信リンク特定情報を構成する。予備用通信リンクは、受信したデータの宛先に対して設定された予備の通信リンクである。
例えば、図10に示した1番目(1行目)のエントリ情報は、宛先アドレスである10.1.1.1が、宛先として設定されたデータをノードA3が受信した場合、ノードA3が次ホップアドレスである10.1.1.1を有する隣接ノードへ当該データを転送することを表している。更に、当該エントリ情報は、ノードA3が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが4であり、ノードA3が当該隣接ノードへデータを転送するために用いるチャネルがチャネル0であることを表している。
同様に、図10に示した4番目のエントリ情報は、宛先アドレスである10.5.5.5が、宛先として設定されたデータをノードA3が受信した場合、ノードA3が次ホップアドレスである10.4.4.4を有する隣接ノードへ当該データを転送することを表している。更に、当該エントリ情報は、ノードA3が上記隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが5であり、ノードA3が当該隣接ノードへデータを転送するために用いるチャネルがチャネル0であることを表している。
不使用チャネル特定部A33は、自ノードチャネル使用調査部A34及び隣接ノードチャネル使用調査部A35を用いて、不使用チャネルを特定する。
不使用チャネルは、無線インターフェースA31に割り当てられているチャネルのうちの、第3のチャネル群、及び、第4のチャネル群のいずれにも含まれないチャネルである。第3のチャネル群は、ノードA3が、受信したデータを隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA4)へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネルと、当該使用通信リンクの予備の通信リンク(予備用通信リンク)として設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネルと、からなる。
ここで、使用通信リンクは、ルーティングテーブル記憶部A37に記憶されているルーティングテーブルにて定められている。また、予備用通信リンクは、予備用ルーティングテーブル記憶部A39に記憶されている予備用ルーティングテーブルにて定められている。
第4のチャネル群は、隣接ノードのそれぞれ(例えば、ノードA4)が、受信したデータをノードA3へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネル(使用チャネル)と、当該使用通信リンクの予備の通信リンク(予備用通信リンク)として設定された通信リンクのそれぞれに用いられるチャネル(予備用チャネル)と、からなる。
自ノードチャネル使用調査部A34は、無線インターフェースA31に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルが、第3のチャネル群に含まれるか否かを判定する機能を有する。
自ノードチャネル使用調査部A34は、無線インターフェースA31に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルと同一のチャネルを含むエントリ情報が、ルーティングテーブル記憶部A37が記憶しているルーティングテーブル、又は、予備用ルーティングテーブル記憶部A39が記憶している予備用ルーティングテーブルに含まれるか否かを判定する。
自ノードチャネル使用調査部A34は、判定の対象となるチャネルと同一のチャネルを含むエントリ情報がルーティングテーブル及び予備用ルーティングテーブルのいずれにも含まれない場合、当該チャネルが第3のチャネル群に含まれると判定する。自ノードチャネル使用調査部A34は、判定結果を不使用チャネル特定部A33へ伝達する。
不使用チャネル特定部A33は、自ノードチャネル使用調査部A34による判定結果に基づいて不使用チャネル候補を特定する。即ち、不使用チャネル特定部A33は、無線インターフェースA31に割り当てられているチャネルのうちの、第3のチャネル群に含まれないと判定されたチャネルを不使用チャネル候補として特定する。
例えば、ノードA3において、第1の無線インターフェースA31にチャネル0が割り当てられ、且つ、第2の無線インターフェースA31にチャネル1が割り当てられている場合を想定する。更に、ルーティングテーブル記憶部A37が、図3に示したルーティングテーブルを記憶し、且つ、予備用ルーティングテーブル記憶部A39が、図10に示した予備用ルーティングテーブルを記憶している場合を想定する。
この場合、チャネル1を含むエントリ情報は、ルーティングテーブルに含まれている。更に、チャネル0を含むエントリ情報は、予備用ルーティングテーブルに含まれている。従って、自ノードチャネル使用調査部A34は、無線インターフェースA31に割り当てられている、チャネル0及びチャネル1のいずれも、第3のチャネル群に含まれると判定する(即ち、不使用チャネル候補として特定しない)。
隣接ノードチャネル使用調査部A35は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補が、第4のチャネル群に含まれるか否かを判定する機能を有する。
隣接ノードチャネル使用調査部A35は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが確立されている場合、当該通信リンクの相手であるノード(隣接ノード、例えば、ノードA4)へ、当該不使用チャネル候補(を特定するための情報)を含むチャネル使用調査要求メッセージを送信する。
隣接ノードチャネル使用調査部A35は、隣接ノードのそれぞれから、チャネル使用調査要求メッセージに対する応答であるチャネル使用調査応答メッセージを受信する。隣接ノードチャネル使用調査部A35は、受信したチャネル使用調査応答メッセージに基づいて、不使用チャネル候補が第4のチャネル群に含まれるか否かを判定する。隣接ノードチャネル使用調査部A35は、判定結果を不使用チャネル特定部A33へ伝達する。
また、ノードA4の隣接ノードチャネル使用調査部A45は、隣接ノード(例えば、ノードA3)から、チャネル使用調査要求メッセージを受信した場合、当該チャネル使用調査要求メッセージに含まれる不使用チャネル候補が、当該隣接ノードへデータを転送するために用いられる、使用通信リンク、又は、予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル(使用チャネル、又は、予備用チャネル)である(即ち、不使用チャネル候補が使用チャネル又は予備用チャネルとして用いられている)か否かを判定する。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、隣接ノードにより特定された不使用チャネル候補を使用チャネル又は予備用チャネルとして用いるか否かを当該隣接ノードから問い合わせられた場合、当該隣接ノードとの間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが使用通信リンク又は予備用通信リンクとして設定されているか否かを判定する。
具体的には、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、ルーティングテーブル記憶部A47が記憶しているルーティングテーブル、及び、予備用ルーティングテーブル記憶部A49が記憶している予備用ルーティングテーブルに基づいて上記判定を行う。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブル及び予備用ルーティングテーブルのいずれにも含まれない場合、当該不使用チャネル候補が使用チャネル及び予備用チャネルのいずれとしても用いられていないと判定する。
一方、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブル又は予備用ルーティングテーブルに含まれる場合、当該不使用チャネル候補が使用チャネル又は予備用チャネルとして用いられていると判定する。
隣接ノードチャネル使用調査部A45は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(例えば、ノードA3)へ、上記判定結果を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
なお、本例では、隣接ノードチャネル使用調査部A35は、隣接ノードチャネル使用調査部A45の機能も有する。また、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、隣接ノードチャネル使用調査部A35の機能も有する。
ルーティングプロトコル部A36は、ノードA3により構成される通信ネットワーク(本例では、マルチホップ通信ネットワーク)における通信経路(即ち、ルーティングテーブル及び予備用ルーティングテーブル)を設定する機能を有する。通信経路は、確立された通信リンクにより構成される。
具体的には、ルーティングプロトコル部A36は、ノードA3により構成される通信ネットワークのネットワーク・トポロジーを表すトポロジー情報を収集(取得)する。そして、ルーティングプロトコル部A36は、収集されたトポロジー情報に基づいて、ルーティングテーブル及び予備用ルーティングテーブルを生成し、生成したルーティングテーブルをルーティングテーブル記憶部A37に記憶させるとともに、生成した予備用ルーティングテーブルを予備用ルーティングテーブル記憶部A39に記憶させる。
ノードA3は、隣接ノードとの間に確立された通信リンクを介して(用いて)、当該隣接ノードからデータを受信する。また、ノードA3は、データを生成する。そして、ノードA3は、データ(受信したデータ、又は、生成したデータ)の宛先のアドレスを宛先アドレスとして含むエントリ情報を、ルーティングテーブル記憶部A37が記憶しているルーティングテーブルから取得する。次いで、ノードA3は、取得したエントリ情報に含まれる次ホップアドレスを有する隣接ノードへ、当該エントリ情報に含まれるチャネルを用いる通信リンク(使用通信リンク)を介して上記データを転送する。
なお、ノードA3は、上記使用通信リンクを用いる通信経路において障害が発生している場合、データの宛先のアドレスを宛先アドレスとして含むエントリ情報を、予備用ルーティングテーブル記憶部A39が記憶している予備用ルーティングテーブルから取得する。次いで、ノードA3は、取得したエントリ情報に含まれる次ホップアドレスを有する隣接ノードへ、当該エントリ情報に含まれるチャネルを用いる通信リンク(予備用通信リンク)を介して上記データを転送する。
(作動)
次に、第2実施形態に係る通信システムの作動について説明する。
ノードA3が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA3の作動、及び、ノードA4がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA4の作動についてそれぞれ詳細に説明する。
本例では、ノードA3が、図1の(A)に示したネットワーク・トポロジー101と同一のネットワーク・トポロジーにおいて、ノードBと同一の位置に配置されている場合を想定する。更に、ノードA4が、当該ネットワーク・トポロジーにおいて、ノードDと同一の位置に配置されている場合を想定する。
加えて、ノードA3のルーティングテーブル記憶部A37が記憶しているルーティングテーブルが、図3に示したルーティングテーブルであり、且つ、ノードA3の予備用ルーティングテーブル記憶部A39が記憶している予備用ルーティングテーブルが、図10に示したルーティングテーブルである場合を想定する。更に、ノードA4のルーティングテーブル記憶部A47が記憶しているルーティングテーブルが、図5に示したルーティングテーブルであり、且つ、ノードA4の予備用ルーティングテーブル記憶部A49が記憶している予備用ルーティングテーブルが、図11に示したルーティングテーブルである場合を想定する。
加えて、ノードA3が備える第1の無線インターフェースA31には、チャネル0が割り当てられ、且つ、ノードA3が備える第2の無線インターフェースA31には、チャネル1が割り当てられている場合を想定する。
先ず、図12を参照して、ノードA3が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA3の作動について説明する。
なお、図12のステップS401、ステップS402a、ステップS404、及び、ステップS405の処理は、図6のステップS101、ステップS102、ステップS104、及び、ステップS105の処理とそれぞれ同一である。従って、説明を省略する。
即ち、不使用チャネル特定部A33は、ルーティングテーブルを参照した後(図12のステップS402a)、予備用ルーティングテーブルを参照し(図12のステップS402b)、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンク又は予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在するか否かを判定する(図12のステップS403)。
具体的には、自ノードチャネル使用調査部A34は、無線インターフェースA31に割り当てられているチャネルのそれぞれが、ルーティングテーブル又は予備用ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のいずれかに含まれるか否かを判定する。自ノードチャネル使用調査部A34は、判定結果を不使用チャネル特定部A33へ伝達する。
上記仮定に従えば、ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のそれぞれは、図3に示したように、チャネルとしてチャネル1を含む。更に、予備用ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報のそれぞれは、図10に示したように、チャネルとしてチャネル0を含む。即ち、自ノードチャネル使用調査部A34は、無線インターフェースA31に割り当てられている、チャネル0及びチャネル1の両方が、ルーティングテーブル又は予備用ルーティングテーブルに含まれるエントリ情報に含まれると判定する。
従って、不使用チャネル特定部A33は、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンク又は予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在しないと判定する。即ち、ノードA3は、図12のステップS403にて「No」と判定して処理を終了する。
なお、割り当て済みのチャネルのうちの、使用通信リンク又は予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルが存在する場合、不使用チャネル特定部A33は、「Yes」と判定してステップS404へ進み、第1実施形態に係るノードA1と同様に、図7の処理、及び、ステップS405の処理を実行する。
次に、図13を参照して、ノードA4がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA4の作動について説明する。
なお、図13のステップS501、ステップS502a、ステップS504、及び、ステップS505の処理は、図8のステップS301、ステップS302、ステップS304、及び、ステップS305の処理とそれぞれ同一である。従って、説明を省略する。
ノードA4の隣接ノードチャネル使用調査部A45は、ルーティングテーブルを参照した後(図13のステップS502a)、予備用ルーティングテーブルを参照し(図13のステップS502b)、調査対象チャネルと同一のチャネルを含み、且つ、調査要求ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブル又は予備用ルーティングテーブルに含まれる(即ち、調査要求ノードへのデータの転送に用いられる使用通信リンク又は予備用通信リンクに調査対象チャネルが用いられる)か否かを判定する(図13のステップS503)。
上記仮定に従えば、ルーティングテーブル記憶部A47が記憶しているルーティングテーブルは、図5に示したルーティングテーブルである。更に、予備用ルーティングテーブル記憶部A49が記憶している予備用ルーティングテーブルは、図11に示したルーティングテーブルである。従って、この予備用ルーティングテーブルは、チャネル0をチャネルとして含み、且つ、10.2.2.2を次ホップアドレスとして含むエントリ情報を含む。
従って、調査対象チャネルがチャネル0であり、且つ、調査要求ノード(ここでは、ノードA3)のアドレスが10.2.2.2である場合、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、図13のステップS503にて「Yes」と判定してステップS504へ進む。
なお、調査対象チャネルと同一のチャネルを含み、且つ、調査要求ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がルーティングテーブル及び予備用ルーティングテーブルのいずれにも含まれない場合、隣接ノードチャネル使用調査部A45は、図13のステップS503にて「No」と判定してステップS505へ進む。
以上、説明したように、本発明の第2実施形態に係るノードA3によれば、第1実施形態に係るノードA1と同様の作用及び効果を奏することができる。
更に、本発明の第2実施形態に係るノードA3によれば、ノードA3は、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル、及び、予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。従って、予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルの無線インターフェースA31への割り当てが解除されることを防止することができる。
加えて、本発明の第2実施形態に係るノードA3は、隣接ノードのそれぞれが、受信したデータをノードA3へ転送するために用いる使用通信リンクの予備の通信リンクである予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである予備用チャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。
これによれば、隣接ノードがノードA3へデータを転送する際に用いる使用通信リンクの予備の通信リンク(予備用通信リンク)に用いられるチャネルの無線インターフェースA31への割り当てが解除されることを防止することができる。
これにより、あるチャネルが通常時の通信経路のために用いられていない場合であっても、当該チャネルが予備用の通信経路のために用いられている場合には、当該チャネルの開放を防止することができる。この結果、予備用の通信経路を確保しながら、無線インターフェースA31にチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されることを防止することができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る通信システムについて説明する。第3実施形態に係る通信システムは、上記第1実施形態に係る通信システムに対して、隣接ノードのそれぞれへの最小コストチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
図14を参照すると、本発明の第3実施形態に係る通信システムは、第1実施形態に係るノードA1及びノードA2に代えて、ノードA5及びノードA6を含む。また、第3実施形態に係る通信システムは、図示しない他のノードも含む。
各ノードは、ノードA5と同じ構成及び機能を有する。従って、以下、ノードA5についてのみ説明する。なお、図14においては、ノードA6の構成及び機能は、一部が省略されて示されているが、実際には、ノードA5と同一の構成及び機能を有する。
ノードA5は、第1実施形態に係る無線インターフェースA11と同一の無線インターフェースA51を複数備える。なお、ノードA5は、無線インターフェースA51を1つだけ備えていてもよい。
(機能)
ノードA5の機能は、チャネル割当部(チャネル割当解除手段)A52と、不使用チャネル特定部(不使用チャネル特定手段の一部)A53と、自ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A54と、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A55と、ルーティングプロトコル部A56と、ルーティングテーブル記憶部(ルーティングテーブル記憶手段)A57と、リンクテーブル記憶部A58と、を含む。
また、ノードA6の機能は、隣接ノードチャネル使用調査部(不使用チャネル特定手段の一部)A65と、ルーティングプロトコル部A66と、リンクテーブル記憶部A68と、を含む。
チャネル割当部A52、ルーティングプロトコル部A56、ルーティングテーブル記憶部A57、リンクテーブル記憶部A58、及び、ルーティングプロトコル部A66は、第1実施形態に係る、チャネル割当部A12、ルーティングプロトコル部A16、ルーティングテーブル記憶部A17、リンクテーブル記憶部A18、及び、ルーティングプロトコル部A26とそれぞれ同一である。
不使用チャネル特定部A53は、自ノードチャネル使用調査部A54及び隣接ノードチャネル使用調査部A55を用いて、不使用チャネルを特定する。不使用チャネルは、無線インターフェースA51に割り当てられているチャネルのうちの、第5のチャネル群、及び、第6のチャネル群のいずれにも含まれないチャネルである。
第5のチャネル群は、隣接ノードのそれぞれに対する最小コストチャネルからなる。この最小コストチャネルは、隣接ノード(例えば、ノードA6)との間に確立された通信リンクのうちの、自ノード(本例では、ノードA5)から当該隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである。
ところで、ノードA5は、同じ隣接ノードとの間に確立された通信リンクが複数存在する場合、複数の通信リンクのうちのリンクコストが最小である通信リンクを用いて当該隣接ノードへデータを転送するように構成されている。即ち、使用通信リンクとして設定されている通信リンクは、最小コストチャネルを用いる通信リンクである。
従って、最小コストチャネル以外のチャネルが不使用チャネル候補として特定された場合には、不使用チャネル候補は、使用通信リンクとして設定されている通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルとなる。
第6のチャネル群は、隣接ノードのそれぞれに対する最小コストチャネルからなる。この最小コストチャネルは、隣接ノード(例えば、ノードA6)との間に確立された通信リンクのうちの、当該隣接ノードから自ノード(本例では、ノードA5)へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである。
自ノードチャネル使用調査部A54は、無線インターフェースA51に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルが、第5のチャネル群に含まれるか否かを判定する機能を有する。
自ノードチャネル使用調査部A54は、リンクテーブル記憶部A58が記憶しているリンクテーブルに基づいて、隣接ノードのそれぞれに対する最小コストチャネルを特定する。更に、自ノードチャネル使用調査部A54は、無線インターフェースA51に割り当てられているチャネルのそれぞれに対して、当該チャネルが、上記特定された最小コストチャネルのいずれかと同一であるか否かを判定する。
自ノードチャネル使用調査部A54は、判定の対象となるチャネルが、上記特定された最小コストチャネルのいずれかと同一である場合、当該チャネルが第5のチャネル群に含まれると判定する。自ノードチャネル使用調査部A54は、判定結果を不使用チャネル特定部A53へ伝達する。
不使用チャネル特定部A53は、自ノードチャネル使用調査部A54による判定結果に基づいて不使用チャネル候補を特定する。即ち、不使用チャネル特定部A53は、無線インターフェースA51に割り当てられているチャネルのうちの、第5のチャネル群に含まれないと判定されたチャネルを不使用チャネル候補として特定する。
例えば、ノードA5において、第1の無線インターフェースA51にチャネル0が割り当てられ、且つ、第2の無線インターフェースA51にチャネル1が割り当てられ、且つ、第3の無線インターフェースA51にチャネル2が割り当てられている場合を想定する。更に、リンクテーブル記憶部A58が、図4に示したリンクテーブルを記憶している場合を想定する。
この場合、チャネル2を含むエントリ情報は、リンクテーブルに含まれていない。従って、自ノードチャネル使用調査部A54は、無線インターフェースA51に割り当てられているチャネル2が、第5のチャネル群に含まれないと判定する(即ち、不使用チャネル候補として特定する)。
なお、リンクテーブルは、隣接ノードアドレスとして10.1.1.1を含むエントリ情報を2つ含む。これらの2つのエントリ情報に対応する通信リンクにおける最小コストチャネルは、1である。一方、チャネル0は、隣接ノードアドレスとして10.4.4.4を含むエントリ情報に対応する通信リンクにおける最小コストチャネルである。従って、上記仮定に従えば、自ノードチャネル使用調査部A54は、チャネル0が、第5のチャネル群に含まれると判定する(即ち、不使用チャネル候補として特定しない)。
隣接ノードチャネル使用調査部A55は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補が、第6のチャネル群に含まれるか否かを判定する機能を有する。
隣接ノードチャネル使用調査部A55は、不使用チャネル候補のそれぞれに対して、当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが確立されている場合、当該通信リンクの相手であるノード(隣接ノード、例えば、ノードA6)へ、当該不使用チャネル候補(を特定するための情報)を含むチャネル使用調査要求メッセージを送信する。
隣接ノードチャネル使用調査部A55は、隣接ノードのそれぞれから、チャネル使用調査要求メッセージに対する応答であるチャネル使用調査応答メッセージを受信する。隣接ノードチャネル使用調査部A55は、受信したチャネル使用調査応答メッセージに基づいて、不使用チャネル候補が第6のチャネル群に含まれるか否かを判定する。隣接ノードチャネル使用調査部A55は、判定結果を不使用チャネル特定部A53へ伝達する。
また、ノードA6の隣接ノードチャネル使用調査部A65は、隣接ノード(例えば、ノードA5)から、チャネル使用調査要求メッセージを受信した場合、当該チャネル使用調査要求メッセージに含まれる不使用チャネル候補が、最小コストチャネルであるか否かを判定する。この最小コストチャネルは、当該隣接ノードとの間に確立された通信リンクのうちの、ノードA6から当該隣接ノードへデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである。
具体的には、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、リンクテーブル記憶部A68が記憶しているリンクテーブルに基づいて上記判定を行う。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がリンクテーブルに含まれない場合、当該不使用チャネル候補が最小コストチャネルでないと判定する。
一方、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、当該不使用チャネル候補と同一のチャネルを含み、且つ、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報がリンクテーブルに含まれる場合、当該隣接ノードのアドレスを次ホップアドレスとして含むエントリ情報をリンクテーブルから抽出する。
隣接ノードチャネル使用調査部A65は、抽出されたエントリ情報のうちの、リンクコストが最小であるエントリ情報に含まれるチャネルが、上記不使用チャネル候補と同一である場合、当該不使用チャネル候補が最小コストチャネルであると判定する。一方、抽出されたエントリ情報のうちの、リンクコストが最小であるエントリ情報に含まれるチャネルが、上記不使用チャネル候補と同一でない場合、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、当該不使用チャネル候補が最小コストチャネルでないと判定する。
隣接ノードチャネル使用調査部A65は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(例えば、ノードA5)へ、上記判定結果を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
なお、本例では、隣接ノードチャネル使用調査部A55は、隣接ノードチャネル使用調査部A65の機能も有する。また、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、隣接ノードチャネル使用調査部A55の機能も有する。
(作動)
次に、第3実施形態に係る通信システムの作動について説明する。
ノードA5が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA5の作動、及び、ノードA6がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA6の作動についてそれぞれ詳細に説明する。
本例では、ノードA5が、図1の(A)に示したネットワーク・トポロジー101と同一のネットワーク・トポロジーにおいて、ノードAと同一の位置に配置されている場合を想定する。更に、ノードA6が、当該ネットワーク・トポロジーにおいて、ノードBと同一の位置に配置されている場合を想定する。
加えて、ノードA5のリンクテーブル記憶部A58が記憶しているリンクテーブルが、図15に示したリンクテーブルであり、且つ、ノードA6のリンクテーブル記憶部A68が記憶しているリンクテーブルが、図4に示したリンクテーブルである場合を想定する。
加えて、ノードA5が備える第1の無線インターフェースA51には、チャネル0が割り当てられ、且つ、ノードA5が備える第2の無線インターフェースA51には、チャネル1が割り当てられている場合を想定する。
先ず、図16を参照して、ノードA5が、不使用チャネルを特定し、特定した不使用チャネルを開放する際のノードA5の作動について説明する。
なお、図16のステップS601、ステップS604、及び、ステップS605の処理は、図6のステップS101、ステップS104、及び、ステップS105の処理とそれぞれ同一である。従って、説明を省略する。
即ち、不使用チャネル特定部A33は、割り当て済みのチャネルを特定した後(図16のステップS601)、リンクテーブルを参照し(図16のステップS602)、割り当て済みのチャネルのうちの、最小コストチャネル以外のチャネルが存在するか否かを判定する(図16のステップS603)。
上記仮定に従えば、リンクテーブルは、図15に示したように、隣接ノードアドレスとしての10.2.2.2を含む2つのエントリ情報からなる。本例では、10.2.2.2を有する隣接ノードに対する最小コストチャネルは、チャネル1である。即ち、割り当て済みのチャネルのうちの、最小コストチャネル以外のチャネルとしてチャネル0が存在する。
従って、不使用チャネル特定部A33は、図16のステップS603にて「Yes」と判定してステップS604へ進み、第1実施形態に係るノードA1と同様に、図7の処理、及び、ステップS605の処理を実行する。
なお、割り当て済みのチャネルのうちの、最小コストチャネル以外のチャネルが存在しない場合、不使用チャネル特定部A33は、図16のステップS603にて「No」と判定して処理を終了する。
次に、図17を参照して、ノードA6がチャネル使用調査要求メッセージを受信した際のノードA6の作動について説明する。
なお、図17のステップS701の処理は、図8のステップS301の処理と同一である。従って、説明を省略する。
ノードA6の隣接ノードチャネル使用調査部A65は、隣接ノード(例えば、ノードA5)からチャネル使用調査要求メッセージを受信した後(図17のステップS701)、リンクテーブルを参照し(図17のステップS702)、調査対象チャネルが調査要求ノードへの最小コストチャネルであるか否かを判定する(図17のステップS703)。このチャネル使用調査要求メッセージは、上述したように、不使用チャネル候補(調査対象チャネル)を特定するための情報、及び、ノードA5(調査要求ノード)のアドレスを表す情報を含む。
即ち、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、調査要求ノードのアドレスを隣接ノードアドレスとして含むエントリ情報をリンクテーブルから抽出し、抽出されたエントリ情報のうちの、リンクコストが最小であるエントリ情報に含まれるチャネルと、調査対象チャネルと、が一致する場合、調査対象チャネルが調査要求ノードへの最小コストチャネルであると判定する。
上記仮定に従えば、リンクテーブルは、図4に示したように、隣接ノードアドレスとしての10.1.1.1を含む2つのエントリ情報を含む。本例では、10.1.1.1を有する隣接ノードに対する最小コストチャネルは、チャネル1である。
従って、調査対象チャネルがチャネル0であり、且つ、調査要求ノード(ここでは、ノードA5)のアドレスが10.1.1.1である場合、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、図17のステップS703にて「No」と判定してステップS705へ進む。
そして、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(調査要求ノード、即ち、ノードA5)へ、調査対象チャネルが最小コストチャネルでない旨を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
なお、調査対象チャネルが調査要求ノードへの最小コストチャネルであると判定された場合、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、図17のステップS703にて「Yes」と判定してステップS704へ進む。
そして、隣接ノードチャネル使用調査部A65は、チャネル使用調査要求メッセージを送信してきた隣接ノード(調査要求ノード、即ち、ノードA5)へ、調査対象チャネルが最小コストチャネルである旨を表すチャネル使用調査応答メッセージを送信する。
以上、説明したように、本発明の第3実施形態に係るノードA5によれば、第1実施形態に係るノードA1と同様の作用及び効果を奏することができる。
ところで、ある隣接ノードとの間に確立された通信リンクのうちの、自ノードから当該隣接ノードへ、又は、当該隣接ノードから自ノードへ、データを転送するために要するコスト(リンクコスト)が最小である通信リンク(最小コストリンク)は、使用通信リンクとして設定されていない場合であっても、例えば、障害が発生したときに、新たに使用通信リンクとして設定される可能性が比較的高い。
そこで、本発明の第3実施形態に係るノードA5によれば、ノードA5は、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル、及び、最小コストリンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。従って、最小コストリンクに用いられるチャネルの無線インターフェースA51への割り当てが解除されることを防止することができる。この結果、例えば、障害が発生した場合等において、最小コストリンクを使用通信リンクとして迅速に用いることができる。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係るノード装置について図18を参照しながら説明する。
第4実施形態に係るノード装置100は、少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成する装置である。
更に、このノード装置100は、
上記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成される。
加えて、ノード装置100は、
上記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、上記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定部(不使用チャネル特定手段)101と、
上記特定された不使用チャネルが割り当てられている上記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除部(チャネル割当解除手段)102と、
を備える。
これによれば、ノード装置100は、ノード装置100が隣接ノード装置へデータを転送する際に用いない(即ち、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外の)チャネルを不使用チャネルとして特定する。そして、ノード装置100は、特定された不使用チャネルの無線インターフェースへの割り当てを解除する。この結果、無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されることを防止することができる。
以上、上記実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細に、本願発明の範囲内において当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
なお、上記各実施形態においてノード装置(ノード)の各機能は、CPUがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現されていたが、回路等のハードウェアにより実現されていてもよい。
また、上記各実施形態においてプログラムは、記憶装置に記憶されていたが、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。例えば、記録媒体は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の可搬性を有する媒体である。
また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置であって、
前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を備えるノード装置。
これによれば、ノード装置は、当該ノード装置が隣接ノード装置へデータを転送する際に用いない(即ち、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外の)チャネルを不使用チャネルとして特定する。そして、ノード装置は、特定された不使用チャネルの無線インターフェースへの割り当てを解除する。この結果、無線インターフェースにチャネルが無駄に割り当てられた状態が維持されることを防止することができる。
(付記2)
付記1に記載のノード装置であって、
前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含むルーティングテーブルを記憶するルーティングテーブル記憶手段を備え、
前記不使用チャネル特定手段は、前記記憶されているルーティングテーブルに基づいて前記不使用チャネルを特定するように構成されたノード装置。
例えば、使用通信リンク特定情報は、データの転送先のアドレス(次ホップアドレス)と、チャネルと、を含む。
(付記3)
付記1又は付記2に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
これによれば、ノード装置は、ノード装置が隣接ノード装置へデータを転送する際に用いないチャネルのうちの、隣接ノード装置がノード装置へデータを転送する際に用いないチャネルを、不使用チャネルとして特定する。従って、隣接ノード装置がノード装置へデータを転送する際に用いるチャネルの無線インターフェースへの割り当てが解除されることを防止することができる。
(付記4)
付記3に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネル候補として特定し、前記隣接ノード装置のそれぞれに当該不使用チャネル候補を前記使用チャネルとして用いるか否かを問い合わせ、当該隣接ノード装置のそれぞれから、当該不使用チャネル候補を前記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を受け付けた場合に、当該不使用チャネル候補を前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
(付記5)
付記1乃至付記4のいずれか一項に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、前記確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された予備の通信リンクである予備用通信リンクのそれぞれに用いられるチャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
これによれば、ノード装置は、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル、及び、予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。従って、予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルの無線インターフェースへの割り当てが解除されることを防止することができる。
(付記6)
付記5に記載のノード装置であって、
前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記予備用通信リンクを特定するための予備用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含む予備用ルーティングテーブルを記憶する予備用ルーティングテーブル記憶手段を備え、
前記不使用チャネル特定手段は、前記記憶されている予備用ルーティングテーブルに基づいて前記不使用チャネルを特定するように構成されたノード装置。
(付記7)
付記5又は付記6に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクの予備の通信リンクである予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである予備用チャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
これによれば、隣接ノード装置がノード装置へデータを転送する際に用いる使用通信リンクの予備の通信リンク(予備用通信リンク)に用いられるチャネルの無線インターフェースへの割り当てが解除されることを防止することができる。
(付記8)
付記7に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネル候補として特定し、前記隣接ノード装置のそれぞれに当該不使用チャネル候補を前記予備用チャネルとして用いるか否かを問い合わせ、当該隣接ノード装置のそれぞれから、当該不使用チャネル候補を前記予備用チャネルとして用いない旨を表す応答を受け付けた場合に、当該不使用チャネル候補を前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
(付記9)
付記1乃至付記8のいずれか一項に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、
前記隣接ノード装置のそれぞれに対して、当該隣接ノード装置との間に確立された通信リンクのうちの、当該ノード装置から当該隣接ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである最小コストチャネルを特定するように構成され、且つ、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、当該特定された最小コストチャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
ところで、ある隣接ノード装置との間に確立された通信リンクのうちの、ノード装置から当該隣接ノード装置へデータを転送するために要するコスト(リンクコスト)が最小である通信リンク(最小コストリンク)は、使用通信リンクとして設定されていない場合であっても、例えば、障害が発生したときに、新たに使用通信リンクとして設定される可能性が比較的高い。
そこで、上記構成によれば、ノード装置は、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル、及び、最小コストリンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。従って、最小コストリンクに用いられるチャネルの無線インターフェースへの割り当てが解除されることを防止することができる。この結果、例えば、障害が発生した場合等において、最小コストリンクを使用通信リンクとして迅速に用いることができる。
(付記10)
付記9に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、
前記隣接ノード装置のそれぞれに対して、当該隣接ノード装置との間に確立された通信リンクのうちの、当該隣接ノード装置から当該ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである最小コストチャネルを特定するように構成され、且つ、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、当該特定された最小コストチャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
ところで、ある隣接ノード装置との間に確立された通信リンクのうちの、当該隣接ノード装置からノード装置(自装置)へデータを転送するために要するコスト(リンクコスト)が最小である通信リンク(最小コストリンク)は、使用通信リンクとして設定されていない場合であっても、例えば、障害が発生したときに、新たに使用通信リンクとして設定される可能性が比較的高い。
そこで、上記構成によれば、ノード装置は、使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル、及び、最小コストリンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネルとして特定する。従って、最小コストリンクに用いられるチャネルの無線インターフェースへの割り当てが解除されることを防止することができる。この結果、例えば、障害が発生した場合等において、最小コストリンクを使用通信リンクとして迅速に用いることができる。
(付記11)
付記10に記載のノード装置であって、
前記不使用チャネル特定手段は、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルを不使用チャネル候補として特定し、前記隣接ノード装置のそれぞれに当該不使用チャネル候補が前記最小コストチャネルであるか否かを問い合わせ、当該隣接ノード装置のそれぞれから、当該不使用チャネル候補が前記最小コストチャネルでない旨を表す応答を受け付けた場合に、当該不使用チャネル候補を前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
(付記12)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置であって、
前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルとして、前記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、前記使用通信リンクとして設定されているか否かを判定し、当該通信リンクが前記使用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を前記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信するように構成されたノード装置。
(付記13)
付記12に記載のノード装置であって、
前記使用通信リンクの予備の通信リンクである予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである予備用チャネルとして、前記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、前記予備用通信リンクとして設定されているか否かを判定し、当該通信リンクが前記予備用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を前記予備用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信するように構成されたノード装置。
(付記14)
付記12又は付記13に記載のノード装置であって、
前記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補が、当該隣接ノード装置との間に確立された通信リンクのうちの、当該ノード装置から当該隣接ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いる最小コストチャネルであるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、前記最小コストチャネルであるか否かを表す応答を当該隣接ノード装置へ送信するように構成されたノード装置。
(付記15)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置に適用され、
前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、
前記無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、
前記確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを前記隣接ノード装置へ転送し、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定し、
前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除する、ノード装置制御方法。
(付記16)
付記15に記載のノード装置制御方法であって、
前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含むルーティングテーブルに基づいて前記不使用チャネルを特定する、ノード装置制御方法。
(付記17)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するノード装置を複数備えるマルチホップ通信システムであって、
前記ノード装置のそれぞれは、
当該ノード装置が有する前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
前記マルチホップ通信システムは、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を備えるマルチホップ通信システム。
(付記18)
付記17に記載のマルチホップ通信システムであって、
前記ノード装置のそれぞれは、前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含むルーティングテーブルを記憶するルーティングテーブル記憶手段を備え、
前記不使用チャネル特定手段は、前記記憶されているルーティングテーブルに基づいて前記不使用チャネルを特定するように構成されたマルチホップ通信システム。
(付記19)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置が実行するノード装置制御プログラムであって、
前記ノード装置は、
前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
前記ノード装置に、
前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
を実現させるためのノード装置制御プログラム。
(付記20)
付記19に記載のノード装置制御プログラムであって、
前記不使用チャネル特定手段は、前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含むルーティングテーブルに基づいて前記不使用チャネルを特定するように構成されたノード装置制御プログラム。
(付記21)
少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置が実行するノード装置制御プログラムであって、
前記ノード装置は、
前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
前記ノード装置に、
前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルとして、前記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、前記使用通信リンクとして設定されているか否かを判定させ、当該通信リンクが前記使用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を前記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信させるためのノード装置制御プログラム。
なお、本発明は、日本国にて2010年10月19日に出願された特願2010−234131の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願にて開示された内容のすべてが本明細書に含まれるものとする。
本発明は、無線インターフェースを有するとともにマルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置等に適用可能である。
A1〜A6 ノード装置(ノード)
A11 無線インターフェース
A12 チャネル割当部
A13 不使用チャネル特定部
A14 自ノードチャネル使用調査部
A15 隣接ノードチャネル使用調査部
A16 ルーティングプロトコル部
A17 ルーティングテーブル記憶部
A18 リンクテーブル記憶部
A25 隣接ノードチャネル使用調査部
A26 ルーティングプロトコル部
A27 ルーティングテーブル記憶部
A31 無線インターフェース
A32 チャネル割当部
A33 不使用チャネル特定部
A34 自ノードチャネル使用調査部
A35 隣接ノードチャネル使用調査部
A36 ルーティングプロトコル部
A37 ルーティングテーブル記憶部
A38 リンクテーブル記憶部
A39 予備用ルーティングテーブル記憶部
A45 隣接ノードチャネル使用調査部
A46 ルーティングプロトコル部
A47 ルーティングテーブル記憶部
A49 予備用ルーティングテーブル記憶部
A51 無線インターフェース
A52 チャネル割当部
A53 不使用チャネル特定部
A54 自ノードチャネル使用調査部
A55 隣接ノードチャネル使用調査部
A56 ルーティングプロトコル部
A57 ルーティングテーブル記憶部
A58 リンクテーブル記憶部
A65 隣接ノードチャネル使用調査部
A66 ルーティングプロトコル部
A68 リンクテーブル記憶部
100 ノード装置
101 不使用チャネル特定部
102 チャネル割当解除部

Claims (10)

  1. 少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置であって、
    前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
    前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
    前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
    を備えるノード装置。
  2. 請求項1に記載のノード装置であって、
    前記受信したデータの宛先の宛先アドレスと、当該データの宛先に対して設定された前記使用通信リンクを特定するための使用通信リンク特定情報と、を対応付けたエントリ情報を含むルーティングテーブルを記憶するルーティングテーブル記憶手段を備え、
    前記不使用チャネル特定手段は、前記記憶されているルーティングテーブルに基づいて前記使用通信リンクを特定して、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである前記不使用チャネルを特定するように構成されたノード装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のノード装置であって、
    前記不使用チャネル特定手段は、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルであり、かつ、前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のノード装置であって、
    前記不使用チャネル特定手段は、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルと当該使用通信リンクの予備の通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルであり、かつ、前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
  5. 請求項4に記載のノード装置であって、
    前記不使用チャネル特定手段は、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルと当該使用通信リンクの予備の通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルであり、かつ、前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルと前記隣接ノード装置のそれぞれが、受信したデータを当該ノード装置へ転送するために用いる使用通信リンクの予備の通信リンクである予備用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである予備用チャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のノード装置であって、
    前記不使用チャネル特定手段は、
    前記隣接ノード装置のそれぞれに対して、当該隣接ノード装置との間に確立された複数の通信リンクのうちの、当該ノード装置から当該隣接ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである最小コストチャネルを特定するように構成され、且つ、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルであって前記複数の通信リンクに用いられるチャネルのうちの、当該特定された最小コストチャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
  7. 請求項6に記載のノード装置であって、
    前記不使用チャネル特定手段は、
    前記隣接ノード装置のそれぞれに対して、当該隣接ノード装置との間に確立された複数の通信リンクのうちの、当該隣接ノード装置から当該ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネルである最小コストチャネルを特定するように構成され、且つ、前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルであって前記複数の通信リンクに用いられるチャネルのうちの、当該特定された最小コストチャネル以外のチャネルであり、かつ、前記隣接ノード装置との間に確立された複数の通信リンクのうちの、当該ノード装置から当該隣接ノード装置へデータを転送するために要するコストを表すリンクコストが最小である通信リンクが用いるチャネル以外のチャネルを前記不使用チャネルとして特定するように構成されたノード装置。
  8. 少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置であって、
    前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
    前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネルである使用チャネルとして、前記隣接ノード装置により特定された不使用チャネル候補を用いるか否かを当該隣接ノード装置から問い合わせられた場合、当該隣接ノード装置との間に確立され且つ当該不使用チャネル候補を用いる通信リンクが、前記使用通信リンクとして設定されているか否かを判定し、当該通信リンクが前記使用通信リンクとして設定されていない場合、当該不使用チャネル候補を前記使用チャネルとして用いない旨を表す応答を当該隣接ノード装置へ送信するように構成されたノード装置。
  9. 少なくとも1つの無線インターフェースを有するとともに、マルチホップ通信ネットワークを構成するノード装置に適用され、
    前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、
    前記無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、
    前記確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを前記隣接ノード装置へ転送し、
    前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定し、
    前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除する、ノード装置制御方法。
  10. 少なくとも1つの無線インターフェースを有するノード装置を複数備えるマルチホップ通信システムであって、
    前記ノード装置のそれぞれは、
    当該ノード装置が有する前記無線インターフェースのそれぞれに通信用のチャネルを割り当て、当該無線インターフェースと、当該無線インターフェースに割り当てられたチャネルと同一のチャネルが割り当てられた、隣接ノード装置が有する無線インターフェースと、の間で、当該チャネルを用いる通信リンクを確立し、当該確立された通信リンクのうちの、受信したデータの宛先に対して設定された通信リンクである使用通信リンクを用いて当該データを当該隣接ノード装置へ転送するように構成され、
    前記マルチホップ通信システムは、
    前記無線インターフェースに割り当てられているチャネルのうちの、前記使用通信リンクとして設定された通信リンクに用いられるチャネル以外のチャネルである不使用チャネルを特定する不使用チャネル特定手段と、
    前記特定された不使用チャネルが割り当てられている前記無線インターフェースへの当該不使用チャネルの割り当てを解除するチャネル割当解除手段と、
    を備えるマルチホップ通信システム。
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