WO2005079025A1 - パケット転送システム、無線基地局、およびパケット転送経路最適化方法 - Google Patents

パケット転送システム、無線基地局、およびパケット転送経路最適化方法 Download PDF

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WO2005079025A1
WO2005079025A1 PCT/JP2005/002500 JP2005002500W WO2005079025A1 WO 2005079025 A1 WO2005079025 A1 WO 2005079025A1 JP 2005002500 W JP2005002500 W JP 2005002500W WO 2005079025 A1 WO2005079025 A1 WO 2005079025A1
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Kengo Yagyu
Shinji Takeda
Hidenori Aoki
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Ntt Docomo, Inc.
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a packet transfer system, a wireless base station, and a packet transfer path optimization method.
  • the present invention relates to a packet transfer technique for realizing wireless packet communication between a plurality of network segments, and in particular, each wireless base station has a table for managing wireless terminals, and autonomously between wireless base stations.
  • packet transfer systems and wireless base stations can eliminate the need for additional functions of specific management nodes and wireless terminals and can prevent local concentration of load. Also, it relates to route optimization during packet transfer.
  • a network that connects a plurality of terminals via a wireless channel and has a function of transferring packets to the terminals themselves and interconnects the terminals is called a wireless ad hoc network, a wireless multi-hop network, or a wireless mesh network.
  • a specific control station is not required, and the terminals themselves form a local network autonomously and decentralized.
  • terminals that cannot directly communicate with each other can extend the communication range by relaying packets to a third terminal located between them, while keeping the transmission level of each wireless communication terminal low. .
  • Several protocols have been formulated as Internet standards for wireless ad hoc networks to control the path during packet transfer. (For example, see Non-Patent Document 1.)
  • Non-Patent Document 1 In the communication method disclosed in Non-Patent Document 1, all terminals participating in the network need to have a packet transfer function. Conversely, terminals with inferior functions cannot participate in the network, and the increase in equipment and cost due to the addition of functions becomes a problem.
  • a location management agent terminal is installed, the location of the communication terminal is managed, and when the communication terminal moves, the location management agent terminal of the destination of the communication terminal and the location management agent terminal of the movement source are interposed.
  • the communication path of the communication terminal is encapsulated and transmitted through the network, and the zone communicating with the communication terminal communicates with the communication terminal through the location management agent, so that the communication terminal can participate in the network without having a packet transfer function. Is possible. (For example, see Non-Patent Document 2.)
  • a non-loop transfer tree is created from a bridge 1 serving as a root station, and a plurality of interfaces and packet transfer destinations are associated with each other and registered in a learning table.
  • each wireless base station has an address table in which a destination address and a transfer destination are associated with each other. Forward the packet.
  • a wireless feature that is, a feature is used when a packet arrives according to the communication range even if the wireless communication device itself is not a communication partner. Monitors a packet transferred in a direction closer to its own station on the transfer path in the shape of a circle, and creates a table in which the wireless terminal indicated by the source address of the packet and the wireless base station indicated by the transmitting station address are associated with each other.
  • a method of short-circuiting the intermediate route has been proposed (for example, Patent Document 2 reference).
  • Non-Patent Document 2 C. Perkins, “IP Mobility Support”, Internet Standard RFC 2002, October 1996.
  • Non-Patent Document 3 K. Malki, H. Soliman, "Hierarchical Mobile IPv4 / v6 and Fast Handoffs" INTERNET-DRAFT, MARCH 2000.
  • Non-Patent Document 4 ISO / IEC 10038, ANSI / IEEE Std802.ID, "Information technology- Telecommunications and information exchange between systems— Local area networks— Media access control (MAC) ondges", 1993
  • Patent Document 1 JP-A-2000-69046
  • Patent Document 2 JP-A-2000-78147
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-188811
  • Patent Document 4 JP 2003-152786 A
  • Non-Patent Document 2 In the communication method disclosed in Non-Patent Document 2, the load of communication via the location management agent terminal increases, and the wireless band is wasted. Also, in a mobile radio environment where the communication environment is liable to change, communication with the location management agent may be interrupted, and in that case, there is a problem that communication is interrupted.
  • Patent Document 1 the wired packet transfer method of Non-Patent Document 4 is applied to a wireless packet network.
  • one network can have only one transfer tree. Therefore, as shown in Fig. 2, when the wireless terminal (Station) S also forwards packets to the wireless terminal (Station) D, the bridge x 7 along the dotted line with Bridge a as the root station , Bridge x8, Bridge a, Bridge x3, Bridge x4, etc.!
  • the load is concentrated on a root portion of the tree, which not only causes waste on the transfer route.
  • the packet transfer method disclosed in Patent Document 2 is capable of monitoring a packet approaching the local station so that the route can be short-circuited on the way. Even in this method, a single wireless base station serving as a root can be used. There is a similar problem that the load is concentrated on the network and the efficiency of the entire network decreases.
  • the route search method disclosed in Patent Document 4 takes into account the wireless environment, but does not take into account the overhead for the data transfer time, which varies according to the payload length of the packet.
  • the conventional transfer method using the third layer has a problem that the transfer function is not provided, and the terminal device cannot participate in the network, or the load concentration on some nodes cannot be avoided. is there.
  • the present invention provides an autonomous distributed wireless network in which a wireless base station autonomously controls a route and performs packet transfer on an optimal route, regardless of the level of the function of the wireless terminal.
  • the goal is to distribute the load in the network, improve fault tolerance, and improve the efficiency of the entire network.
  • a wireless base station is associated with a wireless terminal belonging thereto.
  • the route is autonomously controlled between the wireless base stations.
  • the packet transfer route is optimized in consideration of the payload length of the packet by considering the wireless environment of the network.
  • each wireless base station constituting the network has a table in which the correspondence between the wireless base station and the wireless communication terminal belonging to the wireless base station is described. Exchange table information. This allows wireless terminals to communicate with each other.
  • Each wireless base station can determine the wireless base station to which the destination wireless terminal currently belongs without communicating with a specific management node that manages the location of the wireless terminal. Thus, optimal route control is performed.
  • the wireless base station functioning as a wireless bridge is provided with a packet transfer function, and a terminal having a low function is connected to the nearest wireless base station, thereby increasing the function of the wireless terminal. Being able to join the network regardless.
  • a wireless terminal having a packet transfer function may join a network and function as a wireless bridge itself.
  • the packet payload length is reflected in the cost of the communication link at the time of packet transfer and at the time of Z or transfer tree creation, regardless of the presence or number of transfer trees.
  • An optimal route is determined according to the packet transfer.
  • each wireless base station in a packet transfer system including a plurality of wireless base stations and one or more wireless terminals, each wireless base station includes a wireless base station and a wireless base station.
  • Each wireless base station detects the position of the wireless base station to which the wireless terminal belongs by exchanging information in the location table between the wireless base stations by providing a location table in which the wireless terminals belonging to the ground station are associated.
  • Each wireless base station updates its own location table with the exchanged table information, and transfers the received packet to the wireless base station that is a relay node to the destination wireless terminal.
  • Each radio base station has a location table in which one or more radio terminals and the radio base station to which the radio terminal belongs are provided, and when a packet is received, reception is performed by referring to the location table. From the source address or destination address included in the specified packet, the wireless base station to which the wireless terminal of the source or destination belongs is identified, and the transfer route used for transfer to the identified wireless base station is derived. To transfer the packet. Or
  • the transfer tree used in the packet transfer system is created based on the link cost that reflects the status of the wireless channel, such as the power level, error rate, and delay of the received signal.
  • a wireless base station configuring a packet communication system using a wireless packet network.
  • the radio base station (a) a location table in which radio base stations included in the packet communication system are associated with radio terminals belonging to each radio base station;
  • route determining means for determining, based on the received packet, a transfer route used to transfer the packet
  • a wireless base station configuring a wireless packet communication system using a plurality of transfer trees.
  • the radio base station configuring a wireless packet communication system using a plurality of transfer trees.
  • a fourth aspect of the present invention provides a method for optimizing a packet transfer path in a wireless network including a plurality of wireless base stations. This method
  • a route is determined in consideration of not only the transmission speed of the link but also the packet length, so that the packet can be transferred on the optimal route with reduced overhead. it can.
  • wireless base stations can add a function for participating in route control between wireless base stations with wireless terminals, thereby creating a network that is not equipped with wireless terminals. Can be built.
  • Concentration of load on the location management node that does not require installation of a special location management node can be avoided. In addition, it is possible to avoid a network outage due to a failure of the location management node.
  • FIG. 1 is a diagram showing packet transfer using a non-loop transfer tree in a conventional wired network.
  • FIG. 2 is a diagram showing bucket transfer using a transfer tree from a single root station in a conventional wireless network.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of a packet transfer system according to a first embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining packet transfer using a plurality of transfer trees with a plurality of wireless base stations as root stations. It is.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a tree table held by each wireless base station on the network.
  • FIG. 5 is a diagram showing a format example of an address portion of a packet used in the network of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a transfer tree in which a plurality of stations are root stations in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a first method of determining a transfer tree used for packet transfer, and is a diagram illustrating a configuration example of a location table possessed by each line base station.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of creating a learning table in each wireless base station.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining a third method of determining a transfer tree used for packet transfer, and is a diagram illustrating a configuration example of an additional field in a header portion of a packet.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining a third method of determining a transfer tree used for packet transfer, and is a diagram illustrating a configuration example of an additional field in a header portion of a packet.
  • FIG. 10A is a diagram showing a list of costs of links used for creating a transfer tree according to the first embodiment.
  • FIG. 10B is a diagram showing a conventional link cost list.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a transfer tree creation procedure.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating a configuration example of a wireless base station according to the first embodiment.
  • FIG. 12B is a diagram showing a configuration example of a radio base station according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the packet transfer system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A is a block diagram of a radio base station according to a second embodiment.
  • FIG. 14B is a diagram showing an example of a path control table used in the base station according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the packet transfer route optimizing method according to the third embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a configuration example of a radio frame.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a relationship between a payload length and an optimum route.
  • FIG. 17 is a block diagram of a wireless base station according to a third embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing path control according to a packet length according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a network configuration example applied to the third embodiment.
  • FIG. 20A is a diagram showing an example of a short packet transfer route.
  • FIG. 20B is a diagram showing an example of a long packet transfer path.
  • FIG. 21A is a diagram of a short packet table as an example of a route control table describing all relay nodes.
  • FIG. 21B is a diagram of a long packet table as an example of a routing control table describing all relay nodes.
  • FIG. 22A is a diagram of short packet table information as an example of a route control table describing only the next node.
  • FIG. 22B is a diagram of a long packet table table as an example of a routing table describing only the next node.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of cost calculation according to the third embodiment.
  • a packet transfer system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a case will be described in which a Spanning Tree algorithm is applied to radio as path control in order to optimize packet transfer.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of the packet transfer system according to the first embodiment of the present invention.
  • the network is provided with a transmission tree having a plurality of wireless base stations as roots, thereby improving the throughput of the entire network and realizing a shortened transfer path.
  • a and f represent wireless base stations, and wireless packets are transferred between the bridges.
  • Station AE represents a wireless terminal.
  • Wireless bridges base stations
  • Each wireless base station can have one or more wireless terminals under its control, and the connection between the wireless terminals under its control and the wireless bridge can be either wired or wireless.
  • packet communication is performed using a plurality of transfer trees, with two or more wireless base stations among the wireless base stations constituting the network as root stations.
  • the power of all wireless base stations to create a non-loop forwarding tree rooted at the local station is the size of network that does not require all wireless base stations to be root stations. It is also possible to delete unnecessary transfer trees in consideration of
  • Each wireless base station (bridge) on the network stores a wireless base station as a root station, an ID of a transfer tree having the wireless base station as a root station, and an adjacent bridge on the tree in association with each other. Has a tree table.
  • FIG. 4 shows a tree table held by the bridge d in FIG. 3 as an example of the tree table. For each root station on the network, record the ID of the corresponding transfer tree and the addresses of adjacent wireless base stations (previous station and next station) on the tree.
  • the first method is a method in which each wireless base station has a location table in which wireless base stations on a network are associated with wireless terminals located under the respective base stations.
  • Each wireless base station (bridge) refers to the location tape based on the address of the source terminal or the address of the destination terminal written in the packet and refers to the source wireless terminal or the destination wireless terminal.
  • the wireless base station to which the terminal belongs is specified. Then, a tree whose root is the specified radio line base station is specified from the table, and the packet is transferred to the next radio base station according to the tree.
  • the source wireless terminal or the source wireless terminal also uses the transfer tree rooted at which wireless base station for the packet of the wireless base station that first received the packet. This is a method of writing information about the presence or absence. It is also possible to write the transfer tree ID in the blanket, and to write the address of the wireless base station that is the root station of the transfer tree.
  • the transfer tree to be used in each radio base station is determined by the first or second method, the packet is transmitted to the next relay destination according to the tree table. Can be transferred.
  • route optimization is performed more efficiently, and route shortening is realized.
  • concentration of load around a specific wireless base station is avoided, and the efficiency of the entire network can be increased.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a format of an address portion of a packet transmitted and received in the network of FIG.
  • the upper part of Fig. 5 shows a packet sent from a wireless terminal (Station) to a wireless base station (Bridge), the middle part shows a packet transferred between wireless base stations (Bridge), and the lower part shows a packet sent from a wireless base station (Bridge).
  • This is an example of the format of a packet sent to a wireless terminal (Station).
  • the source address is an ID representing the address of the wireless communication facility that first created and transmitted the packet.
  • the destination address is an ID that indicates the address of the wireless communication equipment that is the final destination of the packet.
  • the transmitting station address is the address ID of the wireless communication equipment that transmits the packet to relay the packet on the tree.
  • the receiving station address is the address ID of the wireless communication equipment that receives the packet when relaying the packet on the tree.
  • DS indicates wireless communication equipment
  • To indicates a receiving side
  • From indicates a transmitting side
  • the wireless terminal When the value of “DS” is SO, the wireless terminal is the receiver, and when it is 1, the wireless base station is the receiver.
  • the wireless terminal When the value of “From DS” is ⁇ , the wireless terminal transmits. Side, and 1 indicates that the radio base station is the originating side. ”When“ To DS ”is 1 and“ From DS ”is 1, the packet is transferred between radio base stations. To indicate that By inserting the "To DS" field and the 'From DS "field into the packet, it is possible to determine whether the packet is relaying between radio base stations.
  • the address information includes the address of wireless terminal A as the source address, the address of wireless terminal E as the destination address, and the address of bridge a to which wireless terminal A currently belongs as the receiving station address.
  • Bridge b which relays this packet from bridge a, converts the packet into a source address and a destination address, as shown in the middle part of FIG. Forward the packet in which the address of the next relay destination bridge c is inserted.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to the same network topology as the transfer tree of FIG. 2 created by the conventional technique.
  • the packet can be transferred using the transfer tree rooted at bridge b, as shown by the dashed arrow.
  • the route is greatly shortened.
  • three or more forwarding trees are used depending on the size of the power network that creates a forwarding tree with two wireless base stations, bridge a and bridge b, as root stations. The tree can be spread more densely.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a location table set in each radio base station to realize the first method.
  • Each wireless base station on the network exchanges information on wireless terminals currently under its control to create a location table.
  • the address A of bridge a is associated with the radio terminal P existing thereunder
  • the address B of bridge b and the radio terminals S O is associated with the address C of the bridge c and the wireless terminal D existing under the address C. Forces not shown are also recorded for other wireless base stations in association with the wireless terminals present under them.
  • RU By providing such a location table, all wireless base stations can grasp which wireless terminal is currently located under which wireless base station.
  • the wireless terminal S sets its own address as the source address, sets the address of the wireless terminal D as the destination address, and sets the address B of the bridge b to which it belongs as the receiving station address, and transmits the packet.
  • bridge b Upon receiving the packet, bridge b transmits the packet to the next relay destination according to the transfer tree rooted at its own station. Any bridge in the middle of the relay looks at the address portion of the packet and recognizes that the source of the packet is the wireless terminal S. From the location table, it is understood that the wireless terminal S of the transmission source currently belongs to bridge b. Therefore, a transfer tree with the bridge b as the root is derived from the tree table, and the packet is transferred to the next node (relay destination) according to the transfer tree.
  • the bridge b When receiving the packet from the wireless terminal S under the bridge b, the bridge b transfers the packet to the bridges x7 and x8. X9 according to the transfer tree.
  • the bridge x7 derives a transfer tree with the bridge b as a root station from the location table and the address information of the bucket, and transfers the packet to the next relay destination x4, x6.
  • bridge x8 also determines the forwarding tree, but recognizes that there is no next relay destination on the determined forwarding tree and discards this packet.
  • Bridge x9 performs the same processing as bridge x7. By sequentially performing this processing along the tree, the packet reaches the bridge c and finally reaches the wireless terminal D.
  • packets are forwarded to two or more bridges at the branch point of the tree. This may be the case for broadcast transmission without specifying the destination, but in the case of a broadcast addressed to a specific wireless terminal, the packet is sent to a bridge irrelevant to the final target wireless terminal. And waste. In order to eliminate such waste, it is desirable to adopt at least one of the following configurations.
  • the load on the network can be reduced.
  • a transfer tree using the root of the wireless base station to which the source wireless terminal belongs is used. The packet can be delivered to the final destination.
  • each wireless base station first preferentially refers to the destination address (Station D), and if there is no transfer tree rooted at the wireless base station to which the destination wireless terminal belongs, the transmitting side It may be configured to use the transfer tree of the wireless base station.
  • the learning table determines from which wireless base station the packet transmitted from the wireless terminal indicated by the source address has been transferred. To record. For the creation of the learning table, a known method can be adopted.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the learning table.
  • the packet when transmitting a packet from the wireless terminal S to the wireless terminal D, the packet is first sent from the wireless terminal S to the bridge b (arrow (1)), and the bridge b is connected to the root. According to the transfer tree to be transferred, the data is transferred to bridge x4 via bridge x7 (arrow (2)).
  • bridge x4 it is known from the source address of the packet that the packet is transmitted from the wireless terminal S, and it is understood from the transmission station address that the packet has been transmitted from the bridge x7. So, this information Write to learning table (sign (3)). That is, enter the address or ID of the source wireless terminal S in the Station column of the learning table, and enter the previous block in the Bridge column.
  • the packet reaches the destination wireless terminal D from bridge x4 via bridge c.
  • the wireless terminal D returns a response to the received packet to the wireless terminal S (arrow (4)).
  • the reply packet is sent from bridge c to bridge x4 (arrow (5)).
  • Bridge x4 identifies, from the address information of the packet, that the transmission source is wireless terminal D and that this packet has been transferred from bridge c, and writes this in the learning table (code (6)). .
  • the packet is further transmitted from bridge x4 to bridge b via bridge x7 (arrow (7)).
  • Bridge b records in the learning table that the wireless terminal D has also received the transmitted packet from bridge x7 (code (8)), and transfers this packet to wireless terminal S.
  • the bridge x7 and the bridge c also record the packet in the learning table each time the packet is received.
  • the packet is transferred to each branch destination at a branch point, so that the bridge (x3, x8, etc.) at the branch destination is similarly recorded in the learning table.
  • the recording of the learning table indicates that the wireless terminal D is in the direction of bridge x7. Therefore, this packet is forwarded only to bridge x7 and not to bridge x8 or other branch destinations.
  • the bridge x4 receives a packet addressed to the wireless base station D next, it transfers the packet only to the bridge c and does not transfer it to another branch destination. As a result, useless packets can be reduced even when a transfer tree having the transmission base station as the root is used.
  • the base station broadcasts a packet notifying that the wireless terminal has belonged to itself, according to the transmission tree.
  • Each wireless base station that has received the notification packet registers a new affiliation in the location table.
  • each wireless base station communicates with the wireless base station that has transmitted the notification packet and the immediately preceding wireless base station that has transmitted the notification packet.
  • the configuration may be such that the address of the wireless base station is associated with and written into the learning table.
  • FIG. 9 (a) is an example of a packet configuration in the case of using the transmission tree of the root station on the transmission side
  • FIG. 9 (b) is an example of a packet configuration in the case of using the transmission tree of the root station on the destination side. is there.
  • the packet configuration in Fig. 9 (a) is used when the second method is used alone
  • the bucket configuration in Fig. 9 (b) is used when combined with the first method (location table). It is effective.
  • a case is considered in which a packet is transmitted from wireless terminal S under bridge b to wireless terminal D under bridge c.
  • each wireless base station on the network cannot know which terminal belongs to which wireless base station. Therefore, the transmitting side embeds the ID of the transfer tree used in the packet or the address information of the wireless base station as the root station.
  • Each radio base station (bridge) in the middle of relaying determines the forwarding tree to be used in the information contained in the packet and refers to the tree table to forward the packet to the next relay destination.
  • bridge b which first receives a packet from wireless terminal S, specifies a transfer tree whose own station is a root.
  • the additional field of the packet write the address of your own station as root station information, or write the transfer file ID rooted at your own station as tree HD information.
  • Writing to the additional field may be performed when the wireless terminal S transmits a packet. In this case, write the address of the wireless base station (bridge b) to which it belongs as root station information in the additional field.
  • Bridge x7 on the intermediate route identifies the use of the transfer tree with bridge b as the root station from the root station information (or the transfer tree information) written in the additional field of the packet. Then, the address of the bridge x4, which is the next relay destination on the transfer tree, is received by the receiving station. Write the address in address field 1 and write the address of your own station in address field 2 as the transmitting station address.
  • the packet is transferred to each branch destination based on the tree table. Therefore, the learning method shown in FIG. 8 is also used in the second method.
  • the source wireless terminal specified by the source address of the packet is associated with the previous bridge specified by the source station address and stored in the learning table.
  • it is common to receive the reception acknowledgment and return data of the wireless terminal of the destination, so when the next packet arrives at the same destination, the target that does not multicast from the branch point Packets need only be transferred in the direction in which the wireless terminal is located.
  • the address of the wireless base station to which the destination wireless terminal belongs is written as route station information in the additional field of the packet.
  • each wireless base station has a location table.
  • Wireless terminal capability The wireless base station that first receives a packet refers to the location table and specifies the wireless base station to which the destination wireless terminal belongs. Write the address of the specified wireless base station or the ID of the corresponding transfer tree to the additional field of the packet, and forward the packet to the next relay destination along the route that reverses the specified transfer tree.
  • the relaying base station can forward the packet to the next relay destination by referring to the tree table based on the address information of the packet without referring to the location table.
  • the forwarding tree is created based on the cost calculation considering the wireless environment.
  • Fig. 10 (a) shows an example of a list of costs of each bridge used when creating a transfer tree
  • Fig. 10 (b) shows a framework of communication speed and link cost specified by IEEE802.lt.
  • the modulation method is changed according to the condition of the wireless channel, and packet errors often occur. Therefore, the actual communication speed does not become a constant value.
  • wireless costs are always determined only by the number of hops. I can't stop.
  • a transfer tree suitable for the situation is created by changing the link cost according to the state of the radio channel between the radio interfaces and the degree of congestion of network traffic.
  • a nearby bridge power, a power level of a received signal, an error rate, and the like are used for cost calculation.
  • the bridge "Bridge” is the ID of the bridge in the vicinity of the bridge of interest.
  • the “Signal” column indicates the received power level from the neighboring bridge.
  • the column of "Queue size ⁇ " indicates the size of the transmission queue to be notified in the tree creation packet when creating the tree, and the column of "Error Rate” indicates the packet reception failure rate (error rate).
  • the modulation method used in the link between the interfaces can be determined, and the communication speed can be determined and reflected in the link cost.
  • cost X (signal) + ⁇ X (Queue size; + ⁇ X (Error Rate)
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of creating a transfer tree.
  • a dotted line indicates a link between bridges that can physically communicate with each other. For example, if bridge a is the root and creates a tree, bridge a broadcasts the tree creation packet to nearby base stations (arrow (1)). There is a field for entering the cost in the packet, and the cost of the packet transmitted from the root station is zero.
  • Bridge b which has received the packet, calculates the cost “ab” between bridge a and bridge b from the cost list shown as an example in FIG. 10 (a), and calculates this as the cost entry field of the tree creation packet. And send it to the neighboring bridge (or node) (arrow (2)).
  • bridge c which has received the packet from bridge a, calculates the cost “ac” between bridge a and bridge c, writes this in the cost entry field of the tree creation packet, and sends it to the neighboring node. Submit (arrow (3)).
  • Bridge c which has received the tree creation packet from bridge b, uses its own root station (this In the case of, the cost "ac" up to the bridge a) is compared with the cost "ab + bc" of the received packet, and the path with the higher cost is truncated. For example, in the case of ac + ab + bc, it is assumed that the bridge b does not use the route to the bridge c when the bridge a is the root station. By performing the above operation in sequence with bridge d (arrow (4)), bridge e (arrow (5)), and bridge f (arrow (6)), a tree without loops shown by the solid line in Fig. 11 is created. can do.
  • Such a transfer tree is created and updated dynamically at regular intervals or according to the situation, such as when a wireless mobile terminal having a transfer function joins a network and functions as a wireless bridge. .
  • Information about the updated or created transfer tree is supplied to each wireless base station on the network, and each wireless base station updates the tree table. By reflecting the state of the wireless channel on the cost of the communication link, it is possible to configure a transfer tree adapted to the current state of the network topology, communication traffic, and the like.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the radio base station according to the first embodiment.
  • FIG. 12 (a) is a configuration example in the case of using a location table
  • FIG. 12 (b) is a configuration example in the case of using transfer information included in a packet.
  • the radio base stations 10A and 10B include a tree table 12 for storing information on two or more transfer trees in association with a root station of each tree, a transmitting / receiving unit 11 for transmitting / receiving packets, and It has tree discriminators 13A and 13B for discriminating a transfer tree to be used based on a packet.
  • the transmission / reception unit 11 refers to the tree table 12 and transfers the packet to the next node on the determined transfer tree.
  • the tree discriminating unit 13A includes a packet analyzing unit 15 and a location table 16, and determines a route from a source address or a destination address of the packet and the location table 16 A radio base station to be a station is determined, and a transfer queue corresponding to the root station is determined. In this case, the transmission / reception unit 11 specifies the next transfer destination by traversing the transfer tree in the forward or reverse direction, and transfers the packet.
  • the tree determination unit 13B has the packet analysis unit 15, extracts the transfer tree ID included in the packet, and determines the transfer tree to be used.
  • the radio base stations 10 A and 10 B also have a cost calculation unit 20.
  • Channel monitor section 22 The channel status is monitored, and the cost value in the cost table 21 is updated according to the channel status.
  • the cost from the immediately preceding hop to the own station is written with reference to the cost table 21, and the tree forming packet is transmitted to the neighboring node.
  • the transmitting / receiving unit 11 throws an initial tree creation packet.
  • FIG. 12 illustrates a single interface and a single transmission / reception unit 11 for simplicity of illustration, a knockbone system for transmitting and receiving between a wireless bridge (wireless base station) and Even if individual access interface for sending and receiving to subordinate terminals (Station) is provided,
  • the first embodiment has been described above by taking a wireless network that is completely wirelessly connected as an example.
  • some of the wireless networks are connected, for example, the connection between the wireless base station (bridge) and the terminal device is made by wire.
  • a wireless network configuration may be used.
  • a mobile terminal having a transfer function can be appropriately incorporated as a radio base station (bridge).
  • bridge radio base station
  • the power described in the example of the wireless LAN of the IEEE802.11 standard is not limited to this.
  • the present invention is also applicable to a wireless network of WCDMA or a next-generation wireless communication system. Further, by providing each wireless base station with an interface and protocol change, the method of the first embodiment can be applied to a wireless packet network in which networks of different communication schemes coexist.
  • a part or all of a plurality of transfer trees used in the network can be aggregated into one to reduce the tree maintenance load.
  • the ID of the aggregated tree can be used as information to be written in the additional field list table of the packet.
  • OLSR Optimized Link State Routing
  • MANET Mobile Ad hoc Network
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an outline of the packet transfer system according to the second embodiment of the present invention.
  • an existing ad hoc network protocol is applied without adding a new function to the wireless terminal side, and irrespective of the existence and number of transfer trees extending from the wireless root station.
  • FIG. 13 a case is considered where a packet addressed to terminal P is transmitted to wireless base station B in order to communicate with wireless terminal L belonging to wireless base station B at a certain time (arrow (1)).
  • the wireless base station B that has received the wireless terminal L power packet searches its own location table and checks whether there is an entry for the wireless terminal P (step (2)).
  • the location table is, for example, similar to the location table shown in FIG. 7, and stores each wireless base station on the network and the wireless terminal belonging to the wireless base station in association with each other.
  • the wireless base station B identifies the wireless base station to which the wireless terminal P belongs to another wireless base station.
  • Q Broadcast the message to be matched (arrow (3)).
  • Each wireless base station receives a message inquiring about the wireless base station to which wireless terminal P belongs, and checks the location table.
  • the wireless base station having a valid wireless terminal P in its location table broadcasts a response message describing the correspondence between the wireless terminal P and the wireless base station F to the wireless base station B (arrow (arrow)).
  • Four) ).
  • At least the wireless base station F knows that the wireless terminal P belongs to its own station. That is, since the entry of the wireless terminal P exists in the location table of the wireless base station F, it responds to the inquiry message. As described above, if the packet from the wireless terminal L is addressed to a wireless terminal existing in the network, there is always a response message to the inquiry message.
  • wireless terminal B Upon receiving the response message, wireless terminal B adds an entry for wireless terminal P to the location table in association with wireless base station F, and updates the table. In this way, even if there is no entry for the wireless terminal P, which is the destination, in the location table of the wireless base station B during communication, the inquiry message is issued to allow the wireless terminal P to correspond to the wireless base station F to which the wireless terminal P belongs. Can be added to the location table.
  • the radio base station B determines that the packet should be transferred to the radio base station F in order to transmit the packet to the radio terminal P. Then, according to a routing table created by autonomous routing control using a general OLSR protocol between the wireless base stations A to F on the network, the packet is transmitted to the wireless base station C as the next relay node. Send.
  • each wireless base station that relays the packet determines from the location table that the wireless terminal P, which is the destination of the packet, belongs to the wireless base station F. In this way, the packet reaches the wireless base station F by successively relaying and transferring to the wireless base station F.
  • the wireless base station F that has received the packet addressed to the wireless terminal P transmits the packet to the wireless terminal P, whereby the packet transmission from the wireless terminal L to the wireless terminal P is completed.
  • the radio terminal L belonging to the radio base station B can communicate with the radio terminal P belonging to the radio base station F without performing the route control process by itself.
  • a response message may be broadcast-transmitted in the network to notify the new belonging.
  • FIG. 14A is a schematic block diagram of a radio base station used in the second embodiment.
  • the wireless base station 30 includes a transmission / reception unit 31, a route control table 32, a route determination unit 33, a packet analysis unit 35, and a location table 36.
  • a cost calculator 20 including a cost table 21 and a channel monitor 22.
  • the transmission / reception unit 31 transmits / receives a packet addressed to a specific destination, the above-mentioned inquiry message, response message, and the like.
  • the packet analyzer 35 checks the source address or the destination address included in the received packet.
  • the location table 36 is, for example, the table shown in FIG. 7, as described above.
  • the routing control table 32 associates the wireless base station to which the destination wireless terminal belongs with the next transfer destination node for sending a packet to the wireless base station. Record.
  • FIG. 14B is an example of a routing control table held by the radio base station B in the network of FIG. A table in which, instead of the destination base station, the base station to which the source wireless terminal belongs and the node to which the packet should be transferred next when the packet is sent from the base station are recorded. It may be.
  • the route determining unit 33 refers to the location table 36 from the source address or the destination address obtained by the packet analyzing unit 35 and refers to the wireless base station to which the source or destination wireless terminal currently belongs. To identify. Then, referring to the routing control table 32, the transfer destination of the next packet is determined, and the packet is transferred to the transfer destination (next node) via the transmitting / receiving unit 31.
  • a function of processing an autonomous route control protocol such as OLSR is provided to an existing wireless terminal, a wireless terminal having a low processing capability, a wireless terminal having a limited battery, and the like. Need not be added or installed.
  • the wireless base station controls the route on behalf of the wireless terminal, it becomes possible to autonomously communicate between networks using the optimal route that is dynamically selected.
  • each wireless base station exchanges and manages the correspondence between the wireless base stations constituting the network and the wireless terminals belonging to the wireless base stations, there is no need to install a special location management node. As a result, concentration of load on the location management node is avoided, and network outage due to failure of the location management node is avoided. It becomes possible to do.
  • the OLSR was used as the route control method.
  • the method of the second embodiment includes DSR (Dynamic Source Routing), AODV (Ad hoc On Demand Vector), TBRPF (Topology Broadcast Reverse Path Forwarding), It is applicable to other routing protocols such as OSPF (Open Shortest Path First).
  • the power described in the example of the wireless LAN of the IEEE802.11 standard is not limited to this, and the present invention is also applicable to a wireless network of WCDMA or a next-generation wireless communication system.
  • the method of the second embodiment can be applied to a wireless packet network in which networks of different communication methods coexist.
  • the radio base station 30 dynamically generates and uses a transfer tree based on a link cost by using the method of the first embodiment instead of or in addition to the existing routing protocol described above. You can also.
  • a tree table shown in FIG. 4 may be provided in place of or in addition to the route control table 32. The method of determining the tree when the transfer tree is used together is the same as in the first embodiment.
  • HD information indicating a transfer path according to the various path control protocols described above may be included in the packet.
  • the packet may include the address information of the wireless base station to which the wireless terminal of the source or destination of the packet belongs.
  • the wireless base station that has received the packet for the wireless terminal under its control first writes the address of its own station or the address of the wireless base station to which the destination wireless terminal belongs to the packet.
  • each wireless base station serving as a relay can relay a packet by specifying the next transfer destination in the routing control table without referring to its own location table.
  • a packet transfer route optimizing method in order to determine an optimal route in a wireless network, a packet length (more specifically, a packet payload length) is added to a link cost calculation in addition to a transmission speed value.
  • FIG. 15 is a diagram showing a radio frame configuration in IEEE802.11a.
  • a packet is composed of a fixed-length header and a variable-length payload.
  • the negotiation time at the time of packet transmission and the transmission time of the header part become an overhead with respect to the transmission time of the actual data. This overhead varies depending on the transmission speed and the payload length, and it is desirable that the overhead be small when transferring a packet.
  • the value of k (megabit) representing the data transmission rate differs depending on the modulation scheme and coding rate adopted in accordance with the radio wave environment between wireless base stations (access points). For example, if the radio wave is strong, the bit rate increases, and if the radio wave is weak, the bit rate decreases. In the example of Fig. 14, transmission speeds of 6Mbps and 27Mbps are set depending on the wireless environment. For convenience of explanation, only two transmission rates are used, but it goes without saying that three or more transmission rates can be set.
  • the time required for transferring the packet in the 6M mode is about 1510 s, and in the 27M mode is about 454 ⁇ s.
  • the packet transfer time in the 6 ⁇ mode is about 310 ⁇ s, and in the 27M mode, it is about 189 ⁇ s.
  • a packet having a small payload length has a high ratio of overhead required for transferring a header or the like, and therefore a path with a small number of hops is advantageous even at a low bit rate.
  • the wireless base station configuring the wireless network is provided with a packet length determining unit and a plurality of routing tables describing the optimal route according to the packet length. In addition to the degree, the packet length is also taken into account.
  • FIG. 17 is a schematic block diagram of a radio base station according to the third embodiment.
  • the radio base station 50 includes a transmitting / receiving unit 51 for transmitting / receiving a packet, a packet length determining unit 56 for determining a packet length or a payload length when a relay packet is received, and a route when the packet length is equal to or less than a predetermined standard. And a long packet table 58 for storing a route when the packet length is larger than a predetermined criterion in association with the destination.
  • the transmission / reception unit 51 transfers the relay packet to the next node by referring to! Or a difference in the short packet table 57 or the long packet table 58 according to the packet length determined by the packet length determination unit.
  • Fig. 17 as an example of a plurality of routing tables, two or more tables are shown according to the division of the packet length, which draws the short packet table 57 and the long packet table 58. You may have a bull.
  • the cost calculation unit 60 When receiving a link cost request packet such as a route search packet or a tree creation packet, the cost calculation unit 60 short-circuits the link cost according to the transmission speed between the own station and the immediately preceding node. Calculate in two ways, one for packets and one for long packets. Then, the two calculated link costs are written in the route search packet and the tree creation packet and transmitted to the neighboring nodes.
  • the radio base station 50 updates the short packet table 57 and the long packet table 58 as needed based on the final cost information of the system and the selected route.
  • Such a radio base station 50 may be a mobile station or a fixed station, as in the first and second embodiments.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an operation of the radio base station according to the third embodiment.
  • the packet analysis unit 55 determines whether the received packet is addressed to its own node (S1002). If the packet is addressed to the own node (YES in S1002), there is no need to transfer the packet, so this wireless base station processes the packet (S1004). If the destination of the packet is another node (NO in S1002), the packet determination unit 56 determines whether the packet length or the payload length is a predetermined reference value, for example, 100 bytes or less (S1003).
  • the radio base station refers to the short packet table 57, selects a route associated with the destination, and transfers the packet to the next node (S1005). If the packet length or the payload length exceeds the predetermined reference value (NO in S1003), the radio base station refers to the long packet table 58, selects a route associated with the destination, and transfers the packet to the next node (S 10 06).
  • FIG. 19 shows a network configuration example to which the packet transfer route optimizing method of the third embodiment is applied.
  • the network includes wireless base stations AF and can communicate between two nodes connected by dotted lines.
  • the wireless base stations AF have a function of relaying and transferring packets as a wireless bridge.
  • a terminal device having no relay function may be connected to each wireless base station.
  • FIG. 20A shows a short bucket addressed to radio base station E in the network of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a transfer route of a client.
  • the transfer of short packets has a high ratio of overhead involved in the transfer of headers and the like, and therefore, a route with a small number of transmissions (the number of hops) is advantageous.
  • the number of hops When forwarding packets addressed to wireless base station A to E, keep the number of hops down on the A ⁇ F ⁇ E route.
  • B transfer with a smaller number of hops, B ⁇ C ⁇ E. From D, it is forwarded directly to E as a neighboring node.
  • FIG. 20B is a diagram showing an example of a transfer path of a long packet destined for the radio base station E in the network of FIG.
  • the ratio of overhead to data transmission time is small, so it is advantageous to select a route with a high transmission bit rate even if the number of hops increases.
  • the route of F ⁇ E is selected in the example of FIG. 20B.
  • the transfer time is shorter (that is, the bit rate is higher) for the route F ⁇ D ⁇ E, depending on the radio conditions, the latter route is selected.
  • FIG. 21A is a diagram showing a short packet table as an example of a routing table of the radio base station A
  • FIG. 21B is a diagram showing a long packet table. Each relay node to the destination is described in association with the destination address.
  • FIG. 22A is a diagram showing a short packet table as another example of the routing table of the radio base station A
  • FIG. 22B is a diagram showing a long packet table. The next node to be transferred is described in association with the destination address.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of link cost calculation for creating the routing tables shown in FIGS. 21 and 22.
  • the link between the nodes is set to a transmission rate of 6 Mbps or 27 Mbps.
  • the radio base station A When transferring a packet from the radio base stations A to E, the radio base station A transmits, for example, a route search packet to a nearby node.
  • Nodes F and B receive the route search packet, calculate the cost from the previous node A to their own station for both short packets and long packets, and write the calculation result to the packet.
  • the cost is calculated as 310 s for short packets and 1510 s for long packets, and this value is written in the route search packet.
  • Node B calculates 189 ⁇ s for short packets and 454 s for long packets based on the transmission speed between ABs, and writes these values to the route search packet.
  • the node E which has received the route search packet from the node F, calculates the cost between the FEs in two ways, a short packet and a long packet, and adds it to the cost between the AFs.
  • Node C that receives the route search packet of Node B calculates the cost between BC in two ways, short packet and long packet, and adds it to the cost between AB. If you repeat this in sequence, A will also forward the packet to E,
  • the route search packet arrives at E, for each of the above routes, the total cost for the short packet and the total cost for the long packet are calculated.
  • the lowest transmission speed with a cost of 620 s is low, but the number of hops is small! /, And route 1 is selected as the optimal route.
  • the route 3 with the lowest cost of 1816 s, which has the least number of hops, but has the highest transmission speed is selected as the optimal route.
  • the optimum route selected for each of the short packet and the long packet is notified to all nodes, and the short packet table and the long packet table are updated at each node. Thereafter, when the wireless base station A sends a short packet when sending a data packet, the short packet is referred to the short packet table and transferred to the node F described as the next node in the table. When transmitting a long packet, refer to the long packet table and transfer it to Node B described as the next node.
  • the configuration using one or more transfer trees in the network includes: It is also possible to apply the method for determining an optimal route according to the third embodiment.
  • the link cost and long packet for the short packet are added to the tree creation packet from the root station.
  • the tree creation packet is forwarded to the neighboring nodes, and each node is notified of the finally selected non-loop forwarding tree.
  • Each node (wireless base station) has a forwarding tree table for short packets and a forwarding tree table for long packets.
  • the method of optimizing the packet transfer path according to the third embodiment has been described by taking the IEEE 802.11a standard as an example.
  • the present invention is not limited to this. Is calculated, and the optimal packet transfer route can be determined in consideration of the transmission speed and the packet length. Also, link calculation may be performed by classifying the packet length (payload length) into three or more stages.
  • an optimal bucket transfer path is selected according to the length of a packet transmitted and received.
  • load concentration can be prevented in an autonomously configured wireless network, and packets can be transferred via an optimal wireless path. Also, it enables autonomous participation in wireless networks without requiring existing wireless terminals to be equipped with additional functions.

Landscapes

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Abstract

　無線端末に経路制御の機能を搭載することなく、自律的に経路の最適性を保ちつつ、ネットワークの一部への負荷の集中を回避できる耐故障性の高いパケット転送を実現する。 　複数の無線基地局と、１以上の無線端末で構成されるパケット転送システムにおいて、各無線基地局は、無線基地局と無線基地局に所属する無線端末を関連付けたロケーションテーブルを備え、無線基地局間で、ロケーションテーブルの情報を交換することで、各無線基地局はネットワーク内の無線端末の所在を判別する。各無線基地局は、交換されるテーブル情報によって自局のロケーションテーブルを更新し、宛て先の無線端末への中継ノードとなるべき次の無線基地局へ、受信したパケットを転送する。また、経路検索の際に、ネットワークの無線環境に加えて、パケットのペイロード長を考慮してパケット転送経路の最適化を図る。

Description

明 細 書
パケット転送システム、無線基地局、およびパケット転送経路最適化方法 技術分野
[0001] 本発明は、複数のネットワークセグメント間の無線パケット通信を実現するパケット転 送技術に関し、特に、各無線基地局が無線端末を管理するテーブルを有し、無線基 地局間で自律的にテーブルを交換して経路を制御することにより、特定の管理ノード や無線端末の追加機能を必要とせず、かつ、局所的な負荷の集中を防止することが できるパケット転送システムおよび無線基地局と、パケット転送の際の経路最適化に 関する。
背景技術
[0002] 複数の端末を無線チャネルで接続し、端末自身にパケットを転送する機能を持た せて端末間を相互に接続するネットワークを、無線アドホックネットワーク、無線マル チホップネットワーク、または無線メッシュネットワークと呼ぶ。このようなネットワークで は、特定の制御局を必要とせず、端末自身が自律分散的にローカルなネットワークを 構成する。無線アドホックネットワークにおいては、直接通信できない端末同士でも、 これらの間に位置する第 3の端末にパケットを中継させることで、各無線通信端末の 送信レベルを抑えたまま、通信範囲を広げることができる。無線アドホックネットワーク のインターネット標準として、パケット転送時の経路を制御するいくつかのプロトコル が策定されている。（たとえば、非特許文献 1参照。 )
非特許文献 1に開示される通信方式では、ネットワークに参加するすべての端末が パケット転送機能を有する必要がある。逆に言えば、機能の劣る端末はネットワーク に参加できず、機能を追加することによる設備、コストの増大が問題となる。
[0003] そこで、位置管理エージェント端末を設置し、通信端末の位置を管理させ、通信端 末が移動した場合には通信端末の移動先の位置管理エージェント端末と移動元の 位置管理エージェント端末が途中の通信経路をカプセルィ匕してネットワーク的に透 過させ、通信端末と通信した ゾードは位置管理エージェントを通して通信端末と通 信することで、通信端末はパケット転送機能を有することなくネットワークに参加するこ とが可能となる。（たとえば、非特許文献 2参照。 )
さらに、位置管理エージェントの配置を階層化させ、通信端末の近距離移動時に は下層の位置管理エージェントとだけ通信することで、位置管理エージェントが遠距 離にある場合のオーバーヘッドを低減することが提案されている。（たとえば、非特許 文献 3参照。 )
一方、有線のネットワークでは、ブリッジを用いてパケットを転送する。特定の一つの ブリッジあるいは基地局をルート (Root)局として設定し、スパユング 'ッリ一'プロトコ ルを利用して転送ツリーを作成することで、ループを回避しつつ耐故障性を実現する パケット転送方式が知られている。（たとえば、非特許文献 4参照)。
[0004] この方法は、図 1に示すように、ルート局となるブリッジ 1から非ループの転送ツリー を作成し、複数のインターフェイスとパケットの転送先を対応付けて、学習テーブルに 登録する。
[0005] 上記の有線ブリッジによるパケット転送を、無線パケット網のパケット転送に適用しよ うとすると、転送先ごとに無線インターフェイスを持つ必要がある。しかし、複数のイン ターフェイスを持たせると、それぞれにアンテナと変復調回路が必要となり、コスト面 で不利である。
[0006] そこで、通信相手のアドレスを仮想的なインターフェイスとみなすことで、仮想的に 複数の無線インターフェイスを持たせ、実質的に一つの無線インターフェイスで、有 線ネットワークの拡張ツリー転送方法を無線パケット網のパケット転送に適用する手 法が提案されている (たとえば、特許文献 1参照)。この方法では、各無線基地局が、 相手先アドレスと転送先を対応付けたアドレステーブルを有し、パケットを受け取った 無線基地局はアドレステーブルを参照して、相手先アドレスに対応する転送先へパ ケットを転送する。
[0007] また、転送経路の無駄を解消するために、無線の特徴、すなわち、 自身が通信相 手でな 、場合でも通信範隨ひヽればパケットが届くと ヽぅ特徴を利用し、ツリー状の 転送経路を自局に近づく方向に転送されるパケットをモニタして、このパケットの送信 元アドレスが示す無線端末と、送信局アドレスが示す無線基地局とを対応付けたテ 一ブルを作成し、途中経路を短絡する方法が提案されている（たとえば、特許文献 2 参照)。
[0008] さらに、転送ツリー作成時に無線基地局力 の受信レベルがしきい値以上力どうか を判断し、受信レベルの低 、場合はチャネルを張らな 、ことで通信品質の向上を図 る方法も提案されている (たとえば、特許文献 3参照)。
[0009] ところで、無線アドホックネットワークでは、パケットの転送時や、転送ツリーを用いる 場合はツリー作成時に、短時間に最適な経路を検索する必要がある。無線を使用し た通信路は、有線による通信路と比較してネットワークの状況が変化しやすぐ無線 状況の変化を考慮して最適な経路を選択するために、隣接する無線端末 (無線基地 局）間でのビットエラー率と伝送速度を重み付け値として設定する方法が知られて!/、 る（たとえば、特許文献 4参照)。この方法では、経路検索の際に、無線端末間のリン クに設定された重み付け値を順次加算してゆくことによって、最適な経路を決定する 非特許文献 1 : S. Corson, J. Macker, "Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations ,インタ ~~ネット標準 R FC2501, January 1999
非特許文献 2 : C. Perkins, "IP Mobility Support",インターネット標準 RFC2002, October 1996.
非特許文献 3 : K. Malki, H. Soliman, "Hierarchical Mobile IPv4/v6 and Fast Handoffs" INTERNET-DRAFT, MARCH 2000.
非特許文献 4 : ISO/IEC 10038, ANSI/IEEE Std802.ID, "Information technology- Telecommunications and information exchange between systems— Local area networks— Media access control (MAC) ondges", 1993
特許文献 1：特開 2000— 69046号公報
特許文献 2：特開 2000— 78147号公報
特許文献 3：特開 2003—188811号公報
特許文献 4 :特開 2003— 152786号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0010] 非特許文献 1に開示される通信方式では、ネットワークに参加するすべての端末が パケット転送機能を有する必要がある。逆に言えば、機能の劣る端末はネットワーク に参加できず、機能を追加することによる設備、コストの増大が問題となる。
[0011] 非特許文献 2に開示される通信方式では、位置管理エージェント端末を介した通 信の負荷が高くなり、無線帯域の浪費となる。また、通信環境の変化しやすい移動無 線環境では、位置管理エージェントとの通信が途切れてしまうことが考えられ、その 場合に通信が途切れてしまうと言う問題がある。
[0012] 非特許文献 3に開示される位置管理エージェント端末を増やすことで負荷の分散を はかるとしても、移動元の位置管理エージェント端末は通信端末ごとに決まっており、 端末が自由に動き回ることが前提となっている状況では、常に最適な位置管理エー ジェントの配置をとることは不可能である。また、特定のノードに端末位置を一括して 管理させることは、耐故障性の面でも問題がある。
[0013] 特許文献 1では、非特許文献 4の有線パケット転送方法を無線パケット網に適用し ているが、この方法では、一つのネットワークで一つの転送ツリーしか持つことができ ない。したがって、図 2に示すように、無線端末 (Station) S力も無線端末 (Station) D へパケットを転送する場合に、ブリッジ (Bridge) aをルート局とする点線の経路に沿つ て、ブリッジ x7、ブリッジ x8、ブリッジ a、ブリッジ x3、ブリッジ x4と!ヽぅ川頁でノ ケットカ転 送される。これでは、転送する経路に無駄が生じるだけでなぐツリーのルート (Root )部分に負荷が集中するという問題がある。
[0014] 特許文献 2に開示されるパケット転送方法は、自局に近づいてくるパケットをモニタ することによって、途中経路をショートカットできる力 この方法でもルート (Root)とな る単一の無線基地局に負荷が集中し、ネットワーク全体の効率が低下するという同様 の問題がある。
[0015] 特許文献 3に開示されるパケット転送方法では、無線基地局間でチャネルを張るか どうかを判定するときに、当該無線基地局力 の受信電力を基準とするが、無線環境 は変化しやすぐ環境に合わせて通信速度を適応的に変化させる無線インターフ イスも存在する。また、通信速度までも考慮に入れたリンクのコストを算出できず、ネッ トワーク全体のスループットが低下し、ネットワークの接続性が低下するという問題が ある。
[0016] 特許文献 4に開示される経路検索方法では、無線環境を考慮しているが、パケット のペイロード長に応じて変化する、データ転送時間に対するオーバーヘッドを考慮し ていない。
[0017] このように、第 3層を利用した従来の転送方法では、転送機能を持たな 、端末装置 はネットワークに参加できない、あるいは一部のノードへの負荷集中が避けられない 、という問題がある。
[0018] 一方、 MAC (Media Access Control)層ブリッジを利用した転送方法は、無線への 適用が途上であり、単一の転送ツリーを使用することによる一部への負荷集中が避け られない。
[0019] そこで、本発明は、自律分散的な無線ネットワークにおいて、無線端末の機能の高 低を問わず、無線基地局が自律的に経路制御して最適な経路でのパケット転送を行 うことで負荷を分散し、耐故障性を向上させ、ネットワーク全体の効率の向上を図るこ とを課題とする。
課題を解決するための手段
[0020] 上記課題を解決し、アドホックな無線ネットワークで負荷の集中を回避して、パケット 転送の最適化を実現するために、無線基地局とそこに所属する無線端末とを対応さ せて、無線基地局間で自律的に経路を制御する。
[0021] また、経路検索の際に、ネットワークの無線環境にカ卩えて、パケットのペイロード長 を考慮してパケット転送経路の最適化をはかる。
[0022] 前者の手法では、ネットワークを構成する各無線基地局が、無線基地局と、そこに 所属する無線通信端末との対応関係が記述されたテーブルを持ち、無線基地局間 で自律的にテーブルの情報を交換する。これにより、無線端末同士が通信する際に
、無線端末の所在を管理する特定の管理ノードと通信しなくても、各無線基地局にお いて、宛先となる無線端末が現在所属する無線基地局を判別することができ、無線 基地局間で、最適な経路制御が行われる。
[0023] この場合、パケット転送機能を、無線ブリッジとして機能する無線基地局に持たせ、 機能の低い端末を最寄りの無線基地局に接続することによって、無線端末の機能を 問わずにネットワークに参加できるようにする。パケット転送機能を有する無線端末は ネットワークに参加して、それ自身が無線ブリッジとして機能してもよい。
[0024] 後者の手法では、転送ツリーの有無や数にかかわらず、パケット転送時および Zま たは転送ツリー作成の際に、パケットのペイロード長を通信リンクのコストに反映させ ることで、現実のパケット転送に応じた最適な経路を決定する。
[0025] 具体的には、本発明の第 1の側面では、複数の無線基地局と、 1以上の無線端末 で構成されるパケット転送システムにおいて、各無線基地局は、無線基地局と無線基 地局に所属する無線端末を関連付けたロケーションテーブルを備え、無線基地局間 で、ロケーションテーブルの情報を交換することで、各無線基地局は無線端末の所 属する無線基地局の位置を検知する。各無線基地局は、交換されるテーブル情報 によって自局のロケーションテーブルを更新し、受信したパケットを、宛て先の無線端 末への中継ノードとなる無線基地局へ転送する。
[0026] パケット転送に使用される転送経路の判別手段として、
(1) 1以上の無線端末と、その無線端末が所属する無線基地局とを関連づけたロケ ーシヨンテーブルを無線基地局の各々が備え、パケットを受信したときに、ロケーショ ンテーブルを参照して、受信したパケットに含まれる送信元アドレスまたは宛て先アド レスから、送信元または宛て先の無線端末が所属する無線基地局を特定し、特定し た無線基地局への転送に使用する転送経路を導出して、前記パケットを転送する。 または、
(2)パケットの転送に使用される転送ツリーの HD情報または当該パケットの送信元ま たは宛て先となる無線端末の所属する無線基地局のアドレス情報を、パケットに含ま せ、無線基地局の各々は、パケットを受信したときに、パケットに含まれる前記転送ッ リーの 情報またはルート局となる無線基地局のアドレス情報力もパケット転送に使 用される転送ツリーを判別する。
[0027] パケット転送システムで用いられる転送ツリーは、受信信号の電力レベル、エラー 率、遅延など、無線チャネルの状況を反映したリンクコストに基づいて作成される。
[0028] 本発明の第 2の側面では、無線パケット網を利用したパケット通信システムを構成 する無線基地局を提供する。無線基地局は、 (a)前記パケット通信システムに含まれる無線基地局と、各無線基地局に所属する無 線端末とを対応づけたロケーションテーブルと、
(b)前記パケット通信システムで用いられる転送経路に関する情報を、送信元または 宛先に関連する無線基地局と対応づけて格納する経路制御テーブルと、
(c)パケットを受信するパケット受信部と、
(d)受信したパケットに基づき、当該パケットの転送に使用される転送経路を判別す る経路判別手段と、
(e)前記経路制御テーブルを参照して、前記判別した転送経路上の次のノードへ前 記パケットを転送するパケット送信部と
を備える。
[0029] 本発明の第 3の側面では、複数の転送ツリーを利用して無線パケット通信システム を構成する無線基地局を提供する。無線基地局は、
(a)パケット通信システムで用いられる 2以上の転送ツリーに関する情報を、当該転送 ツリーのルート局となる無線基地局と関連付けて格納するツリーテーブルと、
(b)任意のパケットを受信するパケット受信部と、
(c)受信したパケットに基づき、当該パケットの転送に使用される転送ツリーを判別す るツリー判別手段と、
(d)前記ツリーテーブルを参照して、判別した転送ツリー上の次のノードに前記パケ ットを転送するパケット送信部と
を備える。
[0030] 本発明の第 4の側面では、複数の無線基地局で構成される無線ネットワークでパケ ット転送経路を最適化する方法を提供する。この方法は、
(a)パケット長に関する複数の異なる基準に対応して、宛先アドレスと転送経路とをそ れぞれ対応づけて記載する複数のルーティングテーブルを、前記各無線基地局に 設定し、
(b)前記複数の無線基地局のうちの任意の無線基地局で、自局宛以外のパケットを 受信したときに、当該パケットのパケット長を判断し、
(c)前記判断結果に応じて、前記複数のルーティングテーブルの 、ずれかを参照し て次の転送先を特定し、前記次の転送先へ前記パケットを転送する。
[0031] この方法によれば、常に変化する無線環境において、リンクの伝送速度だけではな ぐパケット長を考慮して経路を決定するので、オーバーヘッドを低減した最適な経 路でパケット転送することができる。
発明の効果
[0032] 無線基地局同士が、各無線基地局に所属する無線端末の管理をすることで、無線 端末で無線基地局間の経路制御に参加するための機能を追加、搭載することなぐ ネットワークを構築することができる。
[0033] 特別な所在管理用のノードを設置する必要がなぐ所在管理ノードへの負荷の集 中を回避することができる。また、所在管理用ノードの故障によるネットワーク停止を 回避することができる。
[0034] さらに、無線チャネルの状態やパケットのペイロード長をリンクのコストに適用するこ とで、ネットワークの環境やパケットサイズを考慮した経路の最適化を図ることができる 図面の簡単な説明
[0035] [図 1]従来の有線ネットワークにおける非ループ転送ツリーを用いたパケット転送を示 す図である。
[図 2]従来の無線ネットワークにおける単一ルート局からの転送ツリーを用いたバケツ ト転送を示す図である。
[図 3]本発明の第 1実施形態に係るパケット転送システムの概要を示す図であり、複 数の無線基地局をルート局として、複数の転送ツリーを用いるパケット転送を説明す るための図である。
[図 4]ネットワーク上の各無線基地局が保持するツリーテーブルの構成例を示す図で ある。
[図 5]図 3のネットワークで用いられるパケットのアドレス部分のフォーマット例を示す 図である。
[図 6]第 1実施形態において複数局をルート局とする転送ツリーの構成例を示す図で ある。 圆 7]パケット転送に使用する転送ツリーを判別する第 1の方法を説明するための図 であり、各部線基地局が有するロケーションテーブルの構成例を示す図である。
[図 8]各無線基地局における学習テーブルの作成例を示す図である。
圆 9A]パケット転送に使用する転送ツリーを判別する第 3の方法を説明するための図 であり、パケットのヘッダ部分の追加フィールドの構成例を示す図である。
圆 9B]パケット転送に使用する転送ツリーを判別する第 3の方法を説明するための図 であり、パケットのヘッダ部分の追加フィールドの構成例を示す図である。
[図 10A]第 1実施形態に係る転送ツリーの作成に使用されるリンクのコスト一覧を示す 図である。
[図 10B]従来のリンクコスト一覧を示す図である。
[図 11]転送ツリー作成手順の一例を示す図である。
圆 12A]第 1実施形態に係る無線基地局の構成例を示す図である。
[図 12B]第 1実施形態に係る無線基地局の構成例を示す図である。
圆 13]本発明の第 2実施形態に係るパケット転送システムを説明するための図である
[図 14A]第 2実施形態に係る無線基地局のブロック図である。
[図 14B]第 2実施形態の基地局で用いられる経路制御テーブルの一例を示す図であ る。
圆 15]本発明の第 3実施形態に係るパケット転送経路最適化方法を説明するための 図であり、無線フレームの構成例を示す図である。
圆 16]ペイロード長と最適経路の関係を説明するための図である。
圆 17]第 3実施形態に係る無線基地局のブロック図である。
圆 18]第 3実施形態に係るパケット長に応じた経路制御を示すフローチャートである。 圆 19]第 3実施形態に適用されるネットワーク構成例を示す図である。
[図 20A]ショートパケットの転送経路の一例を示す図である。
[図 20B]ロングパケットの転送経路の一例を示す図である。
[図 21A]すべての中継ノードを記載した経路制御テーブルの一例としてのショートパ ケットテーブルの図である。 [図 21B]すべての中継ノードを記載した経路制御テーブルの一例としてのロングパケ ットテーブルの図である。
[図 22A]次ノードのみを記載した経路制御テーブルの一例としてのショートパケットテ ーブノレの図である。
[図 22B]次ノードのみを記載した経路制御テーブルの一例としてのロングパケットテー ブノレの図である。
[図 23]第 3実施形態に係るコスト計算の例を示す図である。
符号の説明
[0036] 10A、 10B、 30、 50 無線基地局
11、 31、 51 送受信部
12 ツリーテーブル
13 Aゝ 13B ツリー半 IJ別咅
14、 35、 55 パケット解析部
16、 36 ロケーションテープノレ
20、 60 コスト計算部
32 経路制御テーブル
56 パケット長判別部
57 ショートパケットテーブル (経路制御テーブル）
58 ロングパケットテーブル (経路制御テーブル）
発明を実施するための最良の形態
[0037] 図 3—図 12を参照して、本発明の第 1実施形態に係るパケット転送システムを説明 する。第 1実施形態では、パケット転送の最適化を図るために、経路制御としてスパ ユングツリーアルゴリズムを無線に適用した場合について説明する。
[0038] 図 3は、本発明の第 1実施形態に係るパケット転送システムの概要を説明するため の図である。第 1実施形態では、ネットワークに複数の無線基地局をルートとする転 送ツリーを持たせることで、ネットワーク全体のスループットを向上し、転送経路の短 縮を実現する。なお、実施の形態として、本発明を IEEE802. 11規格の無線 LAN に適用した場合を例にとって、説明する。 [0039] 図 3にお!/、て、ブリッジ（Bridge) a— fは無線基地局を表わし、各ブリッジ間で無線パ ケットを互いに転送する。 Station A— Eは無線端末を表わす。無線ブリッジ (基地局） は移動式、固定式を問わない。各無線基地局は、一つまたは複数の無線端末を配 下に持つことが可能であり、配下の無線端末と無線ブリッジとの間の接続は、有線、 無線を問わない。第 1実施形態では、ネットワークを構成する無線基地局のうち、 2以 上の無線基地局をルート局として、複数の転送ツリーを用いてパケット通信を行なう。 図 3の例では、すべての無線基地局が、自局をルートとする非ループの転送ツリーを 作成している力 すべての無線基地局がルート局となる必要はなぐネットワークのサ ィズゃオーバーヘッドを勘案して、無駄な転送ツリーを削除して 、くことも可能である
[0040] ネットワーク上の各無線基地局（ブリッジ）は、ルート局となる無線基地局と、その無 線基地局をルート局とする転送ツリーの IDおよびツリー上の隣接ブリッジを対応付け て格納するツリーテーブルを有する。
[0041] 図 4は、ツリーテーブルの一例として、図 3のブリッジ dが保持するツリーテーブルを 示す。ネットワーク上のルート局ごとに、対応する転送ツリーの IDと、そのツリー上で 隣接する無線基地局 (前局および次局）のアドレスを記録する。
[0042] ネットワーク上で複数の転送ツリーを使用する場合、各無線基地局においてバケツ トを受け取った際に、どの転送ツリーを用いてパケットを中継するかを判別する必要 がある。これには、たとえば、次の 2つの方法が考えられる。
(1)第 1の方法は、各無線基地局に、ネットワーク上の無線基地局と、それぞれの配 下に位置する無線端末とを対応付けたロケーションテーブルを持たせる方法である。 各無線基地局 (ブリッジ）は、パケットに書き込まれている送信元端末のアドレスまた は宛て先となる端末のアドレスに基づき、ロケーションテープノレを参照して、送信元の 無線端末または宛て先の無線端末が所属する無線基地局を特定する。そして、ッリ 一テーブルから、特定した無線線基地局をルートとするツリーを特定し、このツリーに 従って、パケットを次の無線基地局へ転送する。
(2)第 2の方法は、送信元の無線端末または、送信元の無線端末力も最初にパケット を受信した無線基地局力 パケットにどの無線基地局をルートとする転送ツリーを用 いるかの情報を書き込む方法である。ノ ケットには、転送ツリー IDを書き込んでも良 V、し、その転送ツリーのルート局となる無線基地局のアドレスを書き込んでもよ 、。
[0043] これらの方法の詳細は後述するが、第 1または第 2の方法により、各無線基地局で 使用すべき転送ツリーが判別されると、ツリーテーブルに従って、次の中継先へパケ ットを転送することができる。ネットワーク上で複数の転送ツリーを使用することにより、 経路の最適化がより効率的に行われ、経路の短縮が実現される。また、特定の無線 基地局周辺への負荷の集中が回避され、ネットワーク全体の効率を上げることができ る。
[0044] 図 5は、図 3のネットワークで送受信されるパケットの、アドレス部分のフォーマットの 一例を示す図である。図 5の上段は、無線端末 (Station)から無線基地局（Bridge)へ 送られるパケット、中段は、無線基地局（Bridge)間を転送されるパケット、下段は、無 線基地局（Bridge)から無線端末 (Station)へ送られるパケットのフォーマット例である
[0045] 送信元アドレスというのは、パケットを最初に作成して送信した無線通信設備のアド レスを表わす IDである。宛て先アドレスというのは、パケットの最終的な目的地となる 無線通信設備のアドレスを表わす IDである。送信局アドレスというのは、ツリー上でパ ケットを中継するためにそのパケットを送信する無線通信設備のアドレス IDである。 受信局アドレスというのは、ツリー上でパケットを中継する際に、そのパケットを受信す る無線通信設備のアドレス IDである。
[0046] "DS"は無線通信設備を示し、 "To"は受信側、 "From"は送信側を表わす。 "To
DS"の値力 SOのときは、無線端末が受信側であり、 1のときは無線基地局が受信側で あることを示す。 "From DS"の値力^のときは、無線端末が発信側であり、 1のときは無 線基地局が発信側であることを示す。 "To DS〃が 1、かつ〃 From DS〃が 1のときは、パ ケットは無線基地局間で転送されていることを示す。 "To DS"フィールドど' From DS" フィールドをパケットに挿入することで、パケットが、無線基地局間を中継中力否かに つき、判別できる。
[0047] たとえば、図 3の構成で無線端末 (Station) Aから無線端末 (Station) Eに宛てたパ ケットを送信する場合、無線端末 (Station) Aから送信されるパケットは、図 4の上段に 示すように、送信元アドレスとして無線端末 Aのアドレス、宛て先アドレスとして無線端 末 Eのアドレス、受信局アドレスとして無線端末 Aが現在所属するブリッジ aのアドレス を、アドレス情報として含む。
[0048] このパケットをブリッジ aから中継されたブリッジ bは、図 4の中段に示すように、送信 元アドレスおよび宛て先アドレスにカ卩え、送信局アドレスとして自己のアドレスと、受信 局アドレスとして次の中継先のブリッジ cのアドレスが挿入されたパケットを転送する。
[0049] 図 6は、従来の技術で作成した図 2の転送ツリーと同じネットワークトポロジに、本発 明を適用した例を示す図である。無線端末 (Station) Sから無線端末 (Station) Dへの パケットを転送する場合、破線矢印で示すように、ブリッジ bをルートとする転送ツリー を用いてパケットを転送することができるので、図 2のように一局のみをルート局とする 場合と比較して、経路が大幅に短縮される。図 6の例では、説明の便宜上、ブリッジ a とブリッジ bの 2つの無線基地局をルート局として転送ツリーを作成している力 ネット ワークのサイズに応じて、 3以上の転送ツリーを使用して、より高密度にツリーを張り 巡らせることができる。
[0050] 次に、図 6のネットワークを例にとって、パケット転送に使用される転送ツリーを判別 する 2つの例、すなわち、（1)無線基地局ごとに、ネットワーク上の無線基地局および 配下の無線端末を対応付けたロケーションテーブルを持たせる方法と、 (2)パケット に転送ツリーに関する情報を書き込む第 2の方法、を説明する。
[0051] 図 7は、上記第 1の方法を実現するために各無線基地局に設定されるロケーション テーブルの構成例を示す図である。ネットワーク上の各無線基地局は、現在自局の 配下に存在する無線端末の情報を交換して、ロケーションテーブルを作成する。図 7 の例では、各無線基地局において、ブリッジ aのアドレス Aと、その配下に存在する無 線端末 Pとが対応付けられ、ブリッジ bのアドレス Bと、その配下に存在する無線端末 S, Oが対応付けられ、ブリッジ cのアドレス Cと、その配下に存在する無線端末 Dが対 応付けられている。図示は省略してある力 その他の無線基地局についても、その配 下に存在する無線端末を対応づけて記録されて！、る。このようなロケーションテープ ルを備えることによって、すべての無線基地局は、現在どの無線基地局の配下に、ど の無線端末が位置するかを把握することができる。 [0052] 図 6のネットワークで、無線端末 Sから無線端末 Dにパケットを送る場合を考える。無 線端末 Sは、自己のアドレスを送信元アドレス、無線端末 Dのアドレスを相手先ァドレ ス、所属先のブリッジ bのアドレス Bを受信局アドレスに設定して、パケットを送信する
[0053] ブリッジ bは、パケットを受信すると、 自局をルートとした転送ツリーに従って、次の中 継先にパケットを送信する。中継途中の任意のブリッジは、パケットのアドレス部分を 見て、このパケットの送信元が無線端末 Sであることを認識する。そして、ロケーション テーブルから、送信元の無線端末 Sが現在所属しているのはブリッジ bであることを把 握する。そこで、ツリーテーブルから、ブリッジ bをルートとした転送ツリーを導き出し、 この転送ツリーに従って次のノード（中継先)へパケットを転送する。
[0054] ブリッジ bは、配下の無線端末 Sからパケットを受け取ると、転送ツリーに従ってプリ ッジ x7、 x8. x9にパケットを転送する。ブリッジ x7は、ロケーションテーブルと、バケツ トのアドレス情報から、ブリッジ bをルート局とする転送ツリーを導いて、次の中継先 x4 、 x6にパケットを転送する。同様に、ブリッジ x8も転送ツリーを判別するが、判別した 転送ツリー上に次の中継先がないことを認識し、このパケットを破棄する。ブリッジ x9 ではブリッジ x7と同様の処理が行われる。この処理をツリーに沿って、順次行うことで 、パケットはブリッジ cに届き、最終的に無線端末 Dに到達する。
[0055] 送信側の無線基地局をルートとする転送ツリーを用いると、ツリーの分岐点で、 2以 上のブリッジにパケットが転送されてしまう。宛て先を特定しな 、ブロードキャスト送信 の場合はこれでもよいが、特定の無線端末を宛て先とするュ-キャストの場合、最終 目的の無線端末とは無関係なブリッジにまでパケットが送られることになり、無駄が生 じる。このような無駄を省くため、以下に掲げる構成の少なくとも一方を採用するのが 望ましい。
(a)相手先のアドレスが特定されるュニキャストの場合は、宛て先の無線端末が所属 する無線基地局をルートとする転送ツリーを使用する。
(b)学習テーブルを作成し、 2回目以降のパケット転送については、学習テーブルを 併用してパケットを転送する。
[0056] (a)の相手先の無線基地局をルートとする転送ツリーを採用する構成では、図 6の 例で無線端末 (Station) Sから無線端末 (Station) Pに宛てられたパケットを転送する のに、宛て先の無線端末 Pが所属するブリッジ aの転送ツリーを使用する。中継途中 の各無線基地局は、受け取ったパケットの宛て先アドレスと、ロケーションテーブルか ら、無線端末 Pが所属する無線基地局 (ブリッジ a)をルートとする転送ツリーを判別す る。相手側の無線基地局をルートとする転送ツリーを用いることで、各無線基地局は ツリーを逆にたどって、単一の中継先にだけパケットを転送すればよい。この例では、 ブリッジ bは、ブリッジ x7や x8にパケットを中継する無駄を省いて、ブリッジ x9にのみ パケットを転送する。
[0057] このように、宛て先の無線端末が所属する無線基地局をルート局とすることによって 、ネットワークの負荷を軽減することができる。一方、宛て先を特定しないブロードキヤ ストの場合、あるいは宛て先の無線端末の所属先が不明な場合は、送信元の無線端 末が所属する無線基地局をルートとする転送ツリーを使用することによって、パケット を最終送信先まで届けることができる。
[0058] なお、ネットワークの末端に位置するブリッジでは、自局をルートとする転送ツリーを 有さない場合も考えられる。たとえば図 6のブリッジ cがそうである。この場合、各無線 基地局はまず宛て先アドレス (Station D)を優先的に参照し、宛て先の無線端末が所 属する無線基地局をルートとする転送ツリーがな!、場合に、送信側の無線基地局の 転送ツリーを使用する構成としてもょ ヽ。
[0059] 次に、学習テーブルを併用する構成 (b)では、各無線基地局において、送信元ァ ドレスが示す無線端末から発信されたパケットが、どの無線基地局から転送されてき たかを学習テーブルに記録する。学習テーブルの作成については、公知の方法を採 用することができる。
[0060] 図 8は、学習テーブルの一例を示す図である。図 6のネットワークで、無線端末 Sか ら無線端末 Dに宛ててパケットを送信する場合、パケットはまず、無線端末 Sからプリ ッジ bへ送られ (矢印（1) )、ブリッジ bをルートとする転送ツリーに従って、ブリッジ x7 を経由してブリッジ x4に転送される（矢印（2) )。ブリッジ x4では、パケットの送信元ァ ドレスから、無線端末 Sから発信されたパケットであることが分かり、かつ、送信局アド レスから、このパケットがブリッジ x7から送られてきたことが分かる。そこで、この情報を 学習テーブルに書き込む (符号（3) )。すなわち、学習テーブルの Stationの欄に送信 元の無線端末 Sのアドレスまたは IDを記入し、 Bridgeの欄にひとつ前のブ
リッジ x7のアドレスまたは IDを記入する。パケットは、ブリッジ x4からブリッジ cを経由 して、宛て先の無線端末 Dに到達する。
[0061] 無線端末 Dは、受け取ったパケットに応答して無線端末 Sに返信する（矢印（4) )。
返信パケットは、ブリッジ cからブリッジ x4に送られる（矢印（5) )。ブリッジ x4は、パケ ットのアドレス情報から、送信元が無線端末 Dであり、このパケットがブリッジ cから転 送されてきたことを識別し、これを学習テーブルに記入する (符号 (6) )。
[0062] パケットはさらに、ブリッジ x4からブリッジ x7を経由してブリッジ bに送られる（矢印（7 ) )。ブリッジ bでは、無線端末 D力も発信されたパケットをブリッジ x7から受け取つたこ とを学習テーブルに記録し (符号 (8) )、このパケットを無線端末 Sに転送する。
[0063] 説明は省略したが、上記の例で、ブリッジ x7およびブリッジ cでも、パケットを受け取 るたびに学習テーブルに記録する。また、学習前で最初にパケットを転送する場合は 、分岐地点でそれぞれの分岐先にパケットが転送されるので、分岐先のブリッジ (x3 、 x8など)でも、同様に学習テーブルに記録する。
[0064] ブリッジ b力 次に無線端末 Dに宛てられたパケットを受け取った場合、学習テープ ルの記録から、無線端末 Dがブリッジ x7の方向にあることがわかる。したがって、この パケットをブリッジ x7のみに転送し、ブリッジ x8やその他の分岐先には転送しない。 同様に、ブリッジ x4でも、次に無線基地局 Dに宛てられたパケットを受け取った場合 、ブリッジ cにのみパケットを転送し、他の分岐先には転送しない。これにより、送信側 の無線基地局をルートとする転送ツリーを使用した場合でも、無駄なパケットを削減 することができる。
[0065] ところで、第 1の方法でロケーションテーブルを用いる場合、各無線基地局に新た な無線端末が所属したとき、あるいは無線端末が移動して別の無線基地局に所属し たときに、無線基地局は、無線端末が自局に所属したことを通知するパケットを、転 送ツリーに従ってブロードキャストで送信する。通知パケットを受信した各無線基地局 は、ロケーションテーブルに新たな所属関係を登録する。このとき、各無線基地局は 、通知パケットの送信元の無線基地局と、その通知パケットを転送してきた一つ前の 無線基地局のアドレスとを対応づけて学習テーブルに書き込む構成としてもよい。
[0066] 任意の無線基地局に無線端末が所属するたびに、ロケーションテーブルの更新と 同時に、学習テーブルにも登録することによって、転送ツリー上の経路選択がより効 率的に行われる。
[0067] 次に、図 9を参照して、転送ツリーを判別する第 2の方法を説明する。第 2の方法で は、転送されるパケットに、どの無線基地局をルートとする転送ツリーを使用するかの 情報を含ませる。
[0068] 図 9 (a)は送信側のルート局の転送ツリーを用いる場合のパケットの構成例、図 9 (b )は、宛て先側のルート局の転送ツリーを用いる場合のパケット構成例である。図 9 (a )のパケット構成は、第 2の方法を単独で採用する場合に用いられ、図 9 (b)のバケツ ト構成は、第 1の方法 (ロケーションテーブル）と組み合わせて使用する場合に効果的 である。
[0069] 図 6のネットワークにおいて、ブリッジ bの配下にある無線端末 Sから、ブリッジ cの配 下にある無線端末 Dにパケットを送信する場合を考える。この場合、第 1の方法と異 なり、ネットワーク上の各無線基地局は、どの端末がどの無線基地局に所属している のか知ることができない。そこで、送信側でパケット内に使用する転送ツリーの IDまた はルート局となる無線基地局のアドレス情報を埋め込む。中継途中の各無線基地局 (ブリッジ）は、パケットに含まれる情報力 使用すべき転送ツリーを判別し、ツリーテ 一ブルを参照して、次の中継先へパケットを転送する。
[0070] 図 9 (a)の例では、無線端末 Sからパケットを最初に受信したブリッジ bが、自局をル ートとする転送ツリーを指定する。パケットの追加フィールドに、ルート局情報として自 局のアドレスを書き込む力、または、ツリー HD情報として自局をルートとする転送ッリ 一 IDを書き込む。なお、追加フィールドへの書き込みは、無線端末 Sがパケットを送 信する際に行ってもよい。この場合は、追加フィールドにルート局情報として、 自身が 所属する無線基地局 (ブリッジ b)のアドレスを書き込む。
[0071] 途中経路のブリッジ x7は、パケットの追加フィールドに書き込まれたルート局情報（ または転送ツリー情報)から、ブリッジ bをルート局とする転送ツリーを使用することを 識別する。そして、転送ツリー上の次の中継先であるブリッジ x4のアドレスを受信局 アドレスとしてアドレスフィールド 1に書き込み、自局のアドレスを送信局アドレスとして アドレスフィールド 2に書き込む。
[0072] 無線基地局がツリーの分岐点にある場合、ツリーテーブルに基づいてパケットを各 分岐先へ転送する。そこで、第 2の方法においても、図 8に示した学習テーブルを併 用する。パケットの送信元アドレスで特定される送信元の無線端末と、送信局アドレス で特定されるひとつ前のブリッジを対応付けて、学習テーブルに格納する。上述した ように無線通信では宛て先の無線端末力 受信確認応答や返信データを受け取るこ とが一般的なので、次に同じ宛て先へのパケットがきたときに、分岐点からマルチキヤ ストすることなぐターゲットの無線端末が位置する方向にだけパケットを転送すれば よい。
[0073] 図 9 (b)の例では、パケットの追加フィールドに、宛て先の無線端末が所属する無線 基地局のアドレスをルート局情報として書き込む。この場合、各無線基地局がロケ一 シヨンテーブルを有することが前提となって 、る。無線端末力 最初にパケットを受信 した無線基地局は、ロケーションテーブルを参照して、宛て先の無線端末が所属す る無線基地局を特定する。特定した無線基地局のアドレスまたは対応する転送ツリー の IDをパケットの追加フィールドに書き込み、指定した転送ツリーを逆にたどる経路 で、パケットを次の中継先に転送する。中継途中の無線基地局は、ロケーションテー ブルを参照することなぐパケットのアドレス情報に基づき、ツリーテーブルを参照して 次の中継先にパケットを転送できる。
[0074] 次に、図 10および図 11を参照して、転送ツリーの作成方法を説明する。本発明の 実施形態では、無線環境を考慮したコスト計算に基づいて転送ツリーを作成する。
[0075] 図 10 (a)は、転送ツリー作成時に用いられる各ブリッジのコスト一覧の例を示し、図 10 (b)は、 IEEE802.ltで規定されている通信速度とリンクコストの枠組みを示す。従 来、有線のネットワークでは、転送ツリーを作成する際に、ホップ数あるいは図 10 (b) に示すような固定の通信速度のみに基づくリンクコストで、転送ツリーを作成していた 。しかし、無線パケット網では、無線チャネルの状況に応じて変調方式が変えられ、 パケットエラーの発生も多いことから、実際の通信速度は一定の値にはならない。ま た、混信のない有線ブリッジと異なり、無線ではかならずしもホップ数だけでコストを決 めることはできない。
[0076] そこで、転送ツリーを作成する際に、無線インターフェイス間の無線チャネルの状況 やネットワークトラフィックの込み具合に応じてリンクのコストを変更することで、状況に 適合した転送ツリーを作成する。
[0077] 第 1実施形態における一例として、近接のブリッジ力 受信する信号の電力レベル やエラー率などをコスト計算に用いる。図 10 (a)のコスト一覧において、 "Bridge"の力 ラムは、着目するブリッジの近接位置にあるブリッジの IDである。 "Signal"のカラムは、 近接ブリッジからの受信電力レベルを示す。 "Queue size〃のカラムは、ツリー作成時 にツリー作成パケットに入れて通知する送信キューのサイズ、 "Error Rate"のカラムは パケットの受信失敗率 (エラー率)を表わす。パケットの受信電力から、このインターフ ェイス間のリンクで使用する変調方式を判断し、そこ力 通信速度を求めてリンクのコ ストに反映することができる。
[0078] これらのパラメータを用いて、着目するブリッジと近接のブリッジとの間のコスト計算 をする際には、各パラメータをコスト計算用に正規ィ匕する値ひ、 13、 γを用いて、次式 であらわすことができる。
[0079] cost= X (signal) + β X (Queue size; + γ X (Error Rate)
図 11は、転送ツリー作成の一例を示す図である。図 11において、点線部分が物理 的に通信可能なブリッジ同士のリンクを表わす。たとえば、ブリッジ aがルートとなって ツリーを作成する場合、ブリッジ aは、ツリー作成パケットを近接する基地局にブロード キャストで送信する（矢印（1) )。パケットの中にはコストを記入するフィールドがあり、 ルート局から送信されるパケットのコストはゼロである。
[0080] パケットを受信したブリッジ bは、図 10 (a)に一例として示すコスト一覧から、ブリッジ aとブリッジ bの間のコスト" ab"を算出し、これをツリー作成パケットのコスト記入フィー ルドに書き込んで、近接のブリッジ (あるいはノード）に送信する（矢印（2) )。
[0081] 同様に、ブリッジ aからのパケットを受信したブリッジ cも、ブリッジ aとブリッジ cの間の コスト" ac"を算出し、これをツリー作成パケットのコスト記入フィールドに書き込んで、 近接ノードに送信する (矢印（3) )。
[0082] ブリッジ bからのツリー作成パケットを受信したブリッジ cは、 自己の持つルート局（こ の場合はブリッジ a)までのコスド ac"と、受信したパケットのコスド 'ab + bc"を比較し、 コストの高いほうの経路を切り捨てる。たとえば、 acく ab + bcの場合は、ブリッジ aをル ート局とした場合のブリッジ b力もブリッジ cまでの経路は使用しな 、こととする。上記 の動作をブリッジ d (矢印 (4) )、ブリッジ e (矢印（5) )、ブリッジ f (矢印（6) )と続けて行 くことで、図 11の実線で示すループのないツリーを作成することができる。
[0083] このような転送ツリーの作成は、一定時間ごと、あるいは転送機能を有する無線移 動端末がネットワークに参加して無線ブリッジとして機能する場合など、状況に応じて ダイナミックに更新、作成される。更新あるいは作成された転送ツリーに関する情報は 、ネットワーク上の各無線基地局に供給され、各無線基地局は、ツリーテーブルを更 新する。無線チャネルの状態を通信リンクのコストに反映させることによって、ネットヮ 一タトポロジ、通信トラフィック等の現状に適応した転送ツリーを構成することが可能 になる。
[0084] 図 12は、第 1実施形態に係る無線基地局の概略構成図である。図 12 (a)は、ロケ ーシヨンテーブルを用いる場合の構成例、図 12 (b)は、パケットに含まれる転送ッリ 一 情報を利用する場合の構成例である。いずれの例でも、無線基地局 10A, 10B は、 2以上の転送ツリーに関する情報をそれぞれのツリーのルート局と関連付けて格 納するツリーテーブル 12と、パケットの送受信を行う送受信部 11と、受信したパケット に基づいて使用する転送ツリーを判別するツリー判別部 13A, 13Bを有する。送受 信部 11は、ツリーテーブル 12を参照して、判別された転送ツリー上の次のノードへ パケットを転送する。
[0085] 図 12 (a)の例では、ツリー判別部 13Aは、パケット解析部 15と、ロケーションテープ ル 16を有し、パケットの送信元アドレスまたは宛先アドレスと、ロケーションテーブル 1 6とから、ルート局となるべき無線基地局を決定し、そのルート局に対応する転送ッリ 一を判別する。この場合、送受信部 11は、転送ツリーを順方向または逆方向にたど ることで次の転送先を特定し、パケットを転送する。
[0086] 図 12 (b)の例では、ツリー判別部 13Bはパケット解析部 15を有し、パケットに含ま れる転送ツリー IDを取り出して、用いるべき転送ツリーを判別する。
[0087] 無線基地局 10A, 10Bはまた、コスト計算部 20を有する。チャネルモニタ部 22はチ ャネル状況をモニタし、チャネル状況に応じてコストテーブル 21のコスト値を更新す る。送受信部 11でツリー作成パケットを受信した場合は、コストテーブル 21を参照し て、一つ前のホップから自局までのコストを書き込み、近隣のノードへツリー作成パケ ットを送信する。自局がルート局となる場合は、送受信部 11は最初のツリー作成パケ ッ卜を投げる。
[0088] なお、図 12では、図示の簡略化のため単一のインターフェイスおよび単一の送受 信部 11として描いているが、無線ブリッジ (無線基地局）間で送受信するノ ックボー ン系と、配下の端末 (Station)と送受信するアクセス系のインターフェイスを個別に備 えても
よい。
[0089] 以上、全面的に無線接続される無線ネットワークを例にとって第 1実施形態を説明 したが、無線基地局 (ブリッジ)と端末装置との接続を有線で行うなど、一部に有線を 含む無線ネットワーク構成としてもよい。また、転送機能を有する移動端末を適宜無 線基地局（ブリッジ）として組み込むことも可能である。移動端末が無線ブリッジとして ネットワークに参加した場合、その時点での無線チャネルの状況を反映した転送ッリ 一が動的に作成されるので、 2以上の転送ツリーを用いて経路の最適化と負荷集中 防止をいつそう効果的に実現することができる。
[0090] また、 IEEE802. 11規格の無線 LANを例にとって説明した力 これに限られず、 WCDMAや次世代無線通信方式の無線ネットワークにも適用可能である。さらに、 各無線基地局にインターフェイスとプロトコル変 能を持たせることにより、異なる 通信方式のネットワークが混在する無線パケット網にも、第 1実施形態の手法を適用 することができる。
[0091] ネットワークで用いる複数の転送ツリーの一部または全部を一つに集約して、ツリー 保持の負荷を軽減することも可能である。その場合、パケットの追加フィールドゃッリ 一テーブルに書き込む情報として、集約したツリーの IDを用いることができる。
[0092] 次に図 13を参照して、本発明の第 2実施形態に係るパケット転送システムを説明す る。第 2実施形態では、パケット転送の最適化を図るために、経路制御として MANE T (Mobile Ad hoc Network)で検討されている OLSR (Optimized Link State Routing) (上述した非特許参考文献 1参照)を、無線基地局と無線端末からなるネットワークに 適用する場合について説明する。
[0093] 図 13は、本発明の第 2実施形態に係るパケット転送システムの概要を説明するた めの図である。第 2実施形態では、無線端末側に新たな機能を追加することなぐま た、無線ルート局から延びる転送ツリーの有無や数を問題とせずに、既存のアドホッ クネットワークのプロトコルを適用する。
[0094] なお、実施の形態として、本発明を IEEE802. 11規格の無線 LANに適用した場 合を例にとって、説明する。
[0095] 図 13において、ある時間に無線基地局 Bに所属している無線端末 L力 無線端末 Pと通信するために、端末 P宛のパケットを無線基地局 Bに送信する場合を考える (矢 印（1) )。
[0096] 無線端末 L力 パケットを受信した無線基地局 Bは、自身が有するロケーションテー ブルを検索し、無線端末 Pのエントリがあるかを調べる (ステップ（2) )。ロケーションテ 一ブルは、たとえば図 7に示すロケーションンテーブルと同様のものであり、ネットヮー ク上の各無線基地局と、そこに所属する無線端末とを対応づけて格納する。
[0097] ロケーションテーブルに無線端末 Pのエントリが存在し、かつ有効 (例えば有効期間 内)である場合には、無線端末 Pは、現在、無線基地局 Fに所属すると判明する。
[0098] 無線基地局 Bのロケーションテーブル内に、無線端末 Pの有効なエントリが存在しな い場合は、無線基地局 Bは、他の無線基地局に無線端末 Pの所属する無線基地局 を問 、合わせるメッセージをブロードキャスト送信する（矢印（3) )。
[0099] 各無線基地局は、無線端末 Pの所属先の無線基地局を問い合わせるメッセージを 受信し、ロケーションテーブルをチェックする。自局のロケーションテーブルに、有効 な無線端末 Pの記載を有する無線基地局は、無線基地局 Bに、無線端末 Pと無線基 地局 Fの対応を記した応答メッセージをブロードキャスト送信する（矢印（4) )。
[0100] 途中の無線基地局のロケーションテーブルにも無線端末 Pについての記載がない 場合は、このメッセージをさらに中継することで、ネットワーク全体に、問合せメッセ一 ジが行き渡る。ここで、各無線基地局が同じメッセージを複数回送信してもネットヮー クにループが発生しな 、ように、問 、合わせメッセージと応答メッセージの両方のメッ セージ内に、たとえばシーケンス番号を記載する。各ノード (無線基地局）は、送信し たメッセージのシーケンス番号と、メッセージの送信元のアドレスを記憶し、同じ送信 元かつ同じシーケンス番号のメッセージを、複数回送信しな!、ようにする。
[0101] 少なくとも無線基地局 Fは、無線端末 Pが自局に所属していることを知っている。す なわち、無線基地局 Fのロケーションテーブルには、無線端末 Pのエントリが存在する ので、問合せメッセージに対して応答する。このように、無線端末 Lからのパケットが、 ネットワーク内に存在する無線端末に宛てられたものであれば、必ず問い合わせメッ セージに対する応答メッセージが存在する。
[0102] 無線端末 Bは、応答メッセージを受信すると、ロケーションテーブルに無線端末 Pの エントリを無線基地局 Fと対応づけて追加し、テーブルを更新する。このように、通信 時に無線基地局 Bのロケーションテーブルに、宛先である無線端末 Pのエントリがな い場合でも、問合せメッセージを発することで、無線端末 Pと所属先の無線基地局 F との対応を、ロケーションテーブルに追加することが可能となる。
[0103] ロケーションテーブルが更新されると、無線基地局 Bは、無線端末 Pにパケットを伝 送するためには、無線基地局 Fへパケットを転送すべきであると判断する。そして、ネ ットワーク上の無線基地局 A— F間で、一般的な OLSRプロトコルを使用した自律的 な経路制御により作成される経路テーブルに従って、パケットを次の中継ノードであ る無線基地局 Cに送信する。
[0104] パケットを中継する各無線基地局は、同様にしてロケーションテーブルから、該当パ ケットの宛て先である無線端末 Pが無線基地局 Fに所属して 、ると判定する。こうして 順次、無線基地局 Fまで中継 ·転送することで、パケットは無線基地局 Fに到達する。
[0105] 中継ノードのロケーションテーブルに無線端末 Pのエントリがない場合は、前述した のと同様に、問合せメッセージをブロードキャスト送信する。
[0106] 無線端末 Pに宛てられたパケットを受信した無線基地局 Fは、無線端末 Pにパケット を送信することで、無線端末 Lから無線端末 Pへのパケット送信が完了する。
[0107] 無線基地局 Bに所属する無線端末 Lは、自らは経路制御処理を行なわずとも、無 線基地局 Fに所属する無線端末 Pと通信することが可能となる。
[0108] 問合せメッセージを送信して、応答メッセージを受信するまでの遅延時間を短縮す るために、各無線基地局に新しく無線端末が所属した場合に、新たな所属を通知す るために、応答メッセージをネットワーク内にブロードキャスト送信しても良い。
[0109] 図 14Aは、第 2実施形態で使用される無線基地局の概略ブロック図である。無線基 地局 30は、送受信部 31と、経路制御テーブル 32と、経路判別部 33と、パケット解析 部 35と、ロケーションテーブル 36を有する。任意で、コストテーブル 21とチャネルモ ユタ部 22を含むコスト計算部 20を有してもょ 、。
[0110] 送受信部 31は、特定の宛先に宛てられたパケットや、上述した問合せメッセージ、 応答メッセージなどを送受信する。パケット解析部 35は、受信したパケットに含まれる 送信元アドレスまたは宛先アドレスをチェックする。ロケーションテーブル 36は、上述 したように、たとえば図 7に示すテーブルである。
[0111] 経路制御テーブル 32は、たとえば、図 14Bに示すように、宛先の無線端末が所属 する無線基地局と、その無線基地局へパケットを送るための次の転送先ノードとを関 連付けて記録する。図 14Bは、図 13のネットワークにおける無線基地局 Bが保持する 経路制御テーブルの例である。宛先側の無線基地局の代わりに、送信元の無線端 末が所属する無線基地局と、その無線基地局からパケットが送られてきた場合に次 に転送すべきノードとを関連付けて記録したテーブルとしてもよい。
[0112] 経路判別部 33は、パケット解析部 35により得られた送信元アドレスまたは宛先アド レスから、ロケーションテーブル 36を参照して、送信元または宛て先の無線端末が現 在所属する無線基地局を特定する。そして、経路制御テーブル 32を参照して、次の パケットの転送先を判別し、送受信部 31を介して、転送先 (次ノード)へ転送する。
[0113] このように、第 2実施形態では、既存の無線端末や処理能力の低い無線端末、バッ テリーに制限がある無線端末などに、 OLSRのような自律的経路制御プロトコルを処 理する機能を追加、搭載する必要がない。無線基地局が無線端末を代理して経路 制御することで、動的に選択される最適な経路を使用して、自律的にネットワーク間 で通信することが可能になる。また、ネットワークを構成する無線基地局と、それに所 属する無線端末との対応関係を、各無線基地局が交換、管理するので、特別な所在 管理用のノードを設置する必要がない。結果として、所在管理ノードへの負荷の集中 が回避され、また、所在管理用ノードが故障することによるネットワークの停止を回避 することが可能になる。
[0114] 上記では、 OLSRを経路制御方式として使用したが、第 2実施形態の手法は、 DS R (Dynamic Source Routing)、 AODV (Ad hoc On Demand Vector)、 TBRPF ( Topology Broadcast Reverse Path Forwarding)、 OSPF (Open Shortest Path First) など、その他の経路制御プロトコルへも適用可能である。
[0115] また、 IEEE802. 11規格の無線 LANを例にとって説明した力 これに限られず、 WCDMAや次世代無線通信方式の無線ネットワークにも適用可能である。さらに、 各無線基地局にインターフェイスとプロトコル変 能を持たせることにより、異なる 通信方式のネットワークが混在する無線パケット網にも、第 2実施形態の手法を適用 することができる。
[0116] 無線基地局 30は、上述した既存の経路制御プロトコルに代えて、あるいはそれとと もに、第 1実施形態の手法で、リンクコストに基づく転送ツリーを動的に生成し、使用 することもできる。この場合は、経路制御テーブル 32に代えて、あるいはそれに追カロ して、図 4に示すツリーテーブルを有してもよい。転送ツリーを併用した場合のツリー の判別方法は、第 1実施形態と同様である。
[0117] また、第 2実施形態のパケット転送において、上述した種々の経路制御プロトコルに よる転送経路を示す HD情報をパケットに含めてもよい。あるいは、パケットの送信元ま たは宛て先の無線端末が所属する無線基地局のアドレス情報をパケットに含めても よい。この場合は、たとえば、配下の無線端末力も最初にパケットを受け取った無線 基地局が、自局のアドレス、または宛先の無線端末が所属する無線基地局のァドレ スをパケットに書き込む。この構成では、中継となる各無線基地局は、自己が有する ロケーションテーブルを参照することなぐ経路制御テーブル力 次の転送先を特定 して、パケットを中継することができる。
[0118] 次に、図 15—図 23を参照して、本発明の第 3実施形態に係るパケット転送経路最 適化方法を説明する。第 3実施形態では、無線ネットワークで最適な経路を決定する ために、リンクコスト計算の際に、伝送速度の値に加えて、パケット長（より具体的には パケットのペイロード長）を加味する。
[0119] 図 15は、 IEEE802. 11aにおける無線フレーム構成を示す図である。多くの無線 システムにおいて、パケットは、固定長のヘッダと、可変長のペイロードで構成される 。パケット送信時のネゴシエーション時間やヘッダ部分の送信時間は、実データの転 送時間に対するオーバーヘッドとなる。このオーバーヘッドは、伝送速度とペイロード 長に応じて変化し、パケット転送の際には、オーバーヘッドが少ないほうが望ましい。
[0120] 図 15の例では、 1つのフレームを送るたびに、 SIFS (Short Inter Frame Spacing)と 呼ばれる短い待ち時間の後、確認応答である Ackフレームを受け取り、バックォ フタイムを選択するための CW (Contention Window)期間を経て、次のフレームを送 信する。今、ペイロードを Xバイト、データレートを kMbpsとすると、フレーム中のへッ ダ伝送時間は約 20 μ s、ペイロードの伝送時間は 8xZk[ s]、 SIFSは約 16 s、 A ck伝送時間は（16 + 134Zk) μ s程度、 CW期間は 101. 5 μ s程度となる。すなわ ち、 1フレームに必要な伝送時間は、おおよそ
[ (20+ 16 + 16 + 101. 5) + (8χ+ 134) /1ί] ^ 5
となる。
[0121] データの伝送速度を表わす k (メガビット）の値は、無線基地局（アクセスポイント）間 の電波環境に応じて採用される変調方式や符号化率によって異なる。たとえば、電 波が強い場合はビットレートが高くなり、電波が弱いとビットレートが低くなる。図 14の 例では、無線環境によって 6Mbpsと 27Mbpsの伝送速度が設定される。説明の便宜 上、 2つの伝送速度のみを用いるが、 3以上の伝送速度が設定され得ることはいうま でもない。
[0122] パケットのペイロードが 1000バイトの場合 (x= 1000)は、上記計算式にしたがうと 、 6Mモードでパケットの転送に必要な時間は約 1510 s、 27Mモードでは約 454 μ sとなる。
[0123] パケットのペイロードが 100バイトの場合（χ= 100)は、 6Μモードでのパケット転送 時間は約 310 μ s、 27Mモードでは約 189 μ sになる。
[0124] 図 16のように、無線基地局（アクセスポイント）間の無線状況によって、 6Mbpsのデ ータレートで 1ホップ転送する場合と、 27Mbpsのデータレートで 2ホップ転送する場 合を考える。
[0125] ペイロードが 1000バイトのときに、 6Mbpsの伝送路で 1ホップ転送すると、 1フレー ムを転送時間するのに、約 1510 s X lhop = 1510 μ sかかる。これをデータレート に換算すると、約 5. 3Mbpsになる。
[0126] 同じ 1000バイトのペイロードを、 27Mbpsの伝送路で 2ホップ転送すると、 1フレー ムの転送に要する時間は、約 454 /z 5 Χ 21ιορ = 908 /ζ s、データレートに換算すると
、約 8. 6Mbpsになる。すなわち、ペイロード長が大きいパケット（ロングパケット）は、 ホップ数が多くなつても、送信ビットレートの高い経路を選択するほうが有利になる。
[0127] 一方、ペイロードが 100バイトのときに、 6Mモードで 1ホップ転送すると、 1フレーム の転送に、約 310 5 Χ 11ιορ = 310 /ζ 5力力り、データレートにすると約 2. 6Mbpsと なる。 27Mモードで 2ホップ転送すると、 1フレームの転送に約 189 s X 2hop = 37
8 μ s要し、データレートでは約 1. 9Mbpsになる。
[0128] すなわち、ペイロード長が小さいパケット（ショートパケット）は、ヘッダ等の転送に要 するオーバーヘッドの比率が高くなるため、低ビットレートであっても、ホップ数の少な い経路が有利となる。
[0129] このように無線ネットワークで適応変調、符号化を行う場合、転送するパケットのペイ ロード長によって、最適な経路が異なってくる。そこで、第 3実施形態では無線ネット ワークを構成する無線基地局に、パケット長判断部と、パケット長に応じた最適経路 を記載した複数のルーティングテーブルを持たせ、経路選択の基準として、伝送速 度の他にパケット長も加味する。
[0130] 図 17は、第 3実施形態に係る無線基地局の概略ブロック図である。無線基地局 50 は、パケットを送受信する送受信部 51と、中継パケットを受信したときにパケット長あ るいはペイロード長を判断するパケット長判断部 56と、パケット長が所定の基準以下 の場合の経路を宛先に関連付けて格納するショートパケットテーブル 57と、パケット 長が所定の基準よりも大きい場合の経路を宛先に関連付けて格納するロングパケット テーブル 58を有する。送受信部 51は、パケット長判断部が判断したパケット長に応 じて、ショートパケットテーブル 57またはロングパケットテーブル 58の!、ずれかを参照 し、中継パケットを次ノードへ転送する。
[0131] 図 17では、複数のルーティングテーブルの例として、ショートパケットテーブル 57と ロングパケットテーブル 58を描いている力 パケット長の区分に応じて 2以上のテー ブルを有してもよい。
[0132] コスト計算部 60は、経路検索パケットやツリー作成パケットなどのリンクコスト要求パ ケットを受け取った場合に、自局とひとつ前のノードとの間の伝送速度に応じたリンク コストを、ショートパケット用とロングパケット用の 2通りで計算する。そして、計算した 2 通りのリンクコストを、経路検索パケットやツリー作成パケットに書き込んで、近接ノー ドへ送信する。無線基地局 50は、システムの最終的なコスト情報力 選択された経路 に基づ 、て、ショートパケットテーブル 57とロングパケットテーブル 58を適宜更新する
[0133] このような無線基地局 50は、第 1実施形態および第 2実施形態と同様に、移動局、 固定局を問わない。
[0134] 図 18は、第 3実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。無線 基地局はパケットを受信すると（S1001)、パケット解析部 55において、受信したパケ ットが自ノード宛か否かを判断する（S 1002)。自ノードに宛てられたパケットである場 合は（S 1002で YES)、転送の必要がないので、この無線基地局で処理する（S 100 4)。パケットの宛先が他ノードである場合は（S 1002で NO)、パケット判断部 56は、 パケット長あるいはペイロード長が所定の基準値、たとえば 100バイト以下であるかど うかを判断する（S1003)。所定の基準値以下の場合は（S 1003で YES)、無線基地 局はショートパケットテーブル 57を参照して、宛先に関連付けられた経路を選択し、 次ノードへパケットを転送する（S 1005)。パケット長あるいはペイロード長が所定の 基準値を超える場合は（S 1003で NO)、無線基地局はロングパケットテーブル 58を 参照して、宛先に関連付けられた経路を選択し、次ノードへパケットを転送する（S 10 06)。
[0135] 図 19は、第 3実施形態のパケット転送経路最適化方法が適用されるネットワーク構 成例を示す。ネットワークは無線基地局 A— Fを含み、点線でつながつている 2つのノ ード間が通信可能である。無線基地局 A— Fは、無線ブリッジとしてパケットの中継、 転送を行う機能を有する。なお、図示はしないが、各無線基地局の配下に、中継機 能を有しな 、端末装置が接続されて 、てもよ 、。
[0136] 図 20Aは、図 19のネットワークにおいて、無線基地局 Eを宛先とするショートバケツ トの転送経路の例を示す図である。上述したように、ショートパケットでの転送は、へッ ダ等の転送にかかるオーバーヘッドの比率が高いので、送信回数 (ホップ数）が少な い経路が有利である。無線基地局 Aから E宛のパケットを転送する場合は、 A→F→ Eの経路でホップ数を少なく抑える。無線基地局 Bから E宛のパケットを転送する場合 も、 B→C→Eとホップ数を少なくして転送する。 Dからは、近接ノードとしての Eへ直 接転送する。
[0137] 図 20Bは、図 19のネットワークにおいて、無線基地局 Eを宛先とするロングパケット の転送経路の例を示す図である。ロングパケットの場合、データ送信時間に対するォ 一バーヘッドの比率が小さいため、ホップ数が増えても送信ビットレートの高い経路 を選択するのが有利である。無線基地局 Aから Eへパケットを転送する場合は、送信 ビットレートの高い区間を選択して、トータルの送信時間が最も小さくなる A→B→C →D→Eをいう経路を選択する。無線基地局 Fから Eへ転送する場合、図 20Bの例で は F→Eという経路が選択されている。もっとも、無線状況に応じて、たとえば F→D→ Eという経路の方が、転送時間が短くなる（すなわちビットレートが高くなる）場合は、 後者の経路を選択する。
[0138] 図 21Aは、無線基地局 Aが有するルーティングテーブルの一例としてのショートパ ケットテーブルを、図 21Bはロングパケットテーブルを示す図である。それぞれ宛先ァ ドレスと対応付けて、宛先までのすべての中継ノードが記載されて 、る。
[0139] 図 22Aは、無線基地局 Aが有するルーティングテーブルの別の例としてのショート パケットテーブルを、図 22Bはロングパケットテーブルを示す図である。それぞれ宛 先アドレスに対応付けて、転送すべき次ノードが記載されて 、る。
[0140] 図 23は、図 21および図 22に示すルーティングテーブルを作成するためのリンクコ スト計算の例を示す図である。現在の無線状況に応じて、各ノード間のリンクに、 6M bpsまたは 27Mbpsの伝送速度が設定されて 、る。
[0141] 無線基地局 Aから Eへパケットを転送する場合、無線基地局 Aは、たとえば経路検 索パケットを近接するノードへ送信する。ノード Fとノード Bが経路検索パケットを受け とり、それぞれ、ひとつ前のノード Aから自局までのコストを、ショートパケットとロング パケットの双方の場合について計算し、計算結果をパケットに書き込む。ノード Fでは 、 AF間の現在の伝送速度に基づき、ショートパケットでは 310 s、ロングパケットで は 1510 sとコスト計算し、この値を経路検索パケットに書き込む。同様にして、ノー ド Bでも、 AB間の伝送速度に基づいて、ショートパケットでは 189 μ s、ロングパケット では 454 sと計算して、これらの値を経路検索パケットに書き込む。
[0142] ノード Fからの経路検索パケットを受けとつたノード Eは、 FE間のコストをショートパケ ットとロングパケットの 2通りで計算し、 AF間のコストに加算する。同様に、ノード B力 の経路検索パケットを受けとつたノード Cは、 BC間のコストをショートパケットとロング パケットの 2通りで計算し、 AB間のコストに加算する。これを順次繰り返すと、 A力も E へパケットを転送するのに、たとえば
経路 1 :A→F→E
経路 2 :A→B→C→E
経路 3： A→B→C→D→E
という経路をとり得る。経路検索パケットが Eに到達した時点で、上記経路の各々につ いて、ショートパケットのときのトータノレのコストと、ロングパケットのときのトータノレのコ ストが算出される。ショートパケットの場合は、コスト 1が 620 sと最も安ぐ伝送速度 は低 、がホップ数の少な!/、経路 1が最適経路として選択される。ロングパケットの場 合は、コスト 3が 1816 sと最も安ぐホップ数は多いが伝送速度の高い経路 3が最 適経路として選択される。
[0143] ショートパケットとロングパケットのそれぞれに関して選択された最適経路は、すべて のノードに通知され、各ノードでショートパケットテーブルおよびロングパケットテープ ルが更新される。この後、無線基地局 Aがデータパケットを送信するときに、ショート パケットを送る場合は、ショートパケットテーブルを参照して、テーブルに次ノードとし て記載されたノード Fに転送する。ロングパケットを送信する場合は、ロングパケットテ 一ブルを参照して、次ノードとして記載されたノード Bに転送する。
[0144] 図 23では、経路検索パケットで最適経路のためのリンクコストを計算する例を説明 したが、第 1実施形態のように、ネットワーク内で 1または 2以上の転送ツリーを用いる 構成に、第 3実施形態の最適経路の決定方法を適用することも可能である。この場 合は、ルート局からのツリー作成パケットに、ショートパケット用のリンクコストとロングパ ケット用のリンクコストの双方を書き込んで、近接ノードへツリー作成パケットを転送し 、最終的に選択された非ループの転送ツリーを各ノードに通知することになる。
各ノード (無線基地局）は、ショートパケットについての転送ツリーテーブルと、ロング パケットについての転送ツリーテーブルを有することになる。
[0145] 第 3実施形態のパケット転送経路の最適化の手法を、 IEEE802. 11a規格を例に とって説明したが、これに限定されず、任意の方式のシステムでも、同様の手法でリン クコストを計算し、伝送速度およびパケット長を考慮した最適なパケット転送経路を決 定することができる。また、パケット長 (ペイロード長)を 3段階以上に分類してリンク計 算を行ってもよい。
[0146] 第 3実施形態によれば、位置、時間によってネットワークトポロジゃ無線状況が変化 するアドホックな無線ネットワークで、送受信されるパケット長に応じて、最適なバケツ ト転送経路が選択される。
[0147] 以上説明した、第 1実施形態から第 3実施形態の手法を、独立に用いることも、互い に組み合わせることも可能である。
[0148] いずれの実施形態も、自律的に構成される無線ネットワーク内で、負荷の集中を防 止し、最適な無線経路でパケットを転送することができる。また、既存の無線端末に 追加機能の搭載を要請せずに、自律的な無線ネットワークへの参加を可能にする。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の無線基地局と 1以上の無線端末で構成されるパケット転送システムであつ て、
前記各無線基地局は、無線端末と、その無線端末が現時点で所属する無線基地 局とを対応付けたロケーションテーブルを備え、
無線基地局間でロケーションテーブル内の情報を交換し、自局のロケーションテー ブルを更新することによって、受信したパケットを、宛先の無線端末への中継ノードと なる無線基地局へ転送することを特徴とするパケット転送システム。
[2] 前記無線基地局の各々は、当該無線基地局に新たな無線端末が所属したときに、 当該新たな無線端末の所属を通知するパケットをブロードキャスト送信し、 前記通知パケットを受信した他の無線基地局は、前記ロケーションテーブルを更新 することを特徴とする請求項 1に記載のパケット転送システム。
[3] 前記無線基地局の各々は、ネットワーク上の各無線基地局と、その無線基地局が 送信元または宛て先の無線端末の所属先である場合に前記パケットの次の転送先と なるべき無線基地局とを対応づけて格納する経路制御テーブルをさらに有することを 特徴とする請求項 1に記載のパケット転送システム。
[4] 前記各無線基地局は、前記パケットを受信したときに、前記ロケーションテーブルを 参照して、受信したパケットに含まれる送信元アドレスまたは宛て先アドレスから、送 信元または宛て先の無線端末が所属する無線基地局を特定し、前記経路制御テー ブルを参照して、次ノードへ前記パケットを転送することを特徴とする請求項 3に記載 のパケット転送システム。
[5] 前記パケットは、当該パケットの転送に使用される転送経路を示す Iひ f青報またはパ ケットの送信元または宛て先の無線端末が所属する無線基地局のアドレス情報を含 み、
前記無線基地局の各々は、前記パケットを受信したときに、当該パケットに含まれる 前記転送経路の 情報または該当転送パケットの送信元または宛て先の無線端末 が所属する無線基地局のアドレス情報から、前記経路制御テーブルを参照して、前 記パケットの転送先を判別することを特徴とする請求項 3に記載のパケット転送システ ム。
[6] 無線パケット網を利用したパケット通信システムを構成する無線基地局であって、 前記パケット通信システムに含まれる無線基地局と、各無線基地局に所属する無 線端末とを対応づけたロケーションテーブルと、
前記パケット通信システムで用いられる転送経路に関する情報を、送信元または宛 先に関連する無線基地局と対応づけて格納する経路制御テーブルと、
パケットを受信するパケット受信部と、
受信したパケットに基づき、当該パケットの転送に使用される転送経路を判別する 経路判別手段と、
前記経路制御テーブルを参照して、前記判別した転送経路上の次のノードへ前記 パケットを転送するパケット送信部と
を備えることを特徴とする無線基地局。
[7] 前記経路判別手段は、前記受信したパケットに含まれる送信元または宛て先のアド レスが示す無線端末を識別し、前記ロケーションテーブルを参照して、前記送信元ま たは宛て先アドレスで示される無線端末が所属する無線基地局を決定し、前記経路 制御テーブルを参照して、前記パケットの次の中継先となる無線基地局を判別するこ とを特徴とする請求項 6に記載の無線基地局。
[8] 前記パケット送信部は、新たな無線端末が自局に所属した場合に、当該無線端末 の所属を通知する通知パケットを、ブロードキャストで送信することを特徴とする請求 項 6に記載の無線基地局。
[9] 前記受信部が、前記パケット通信システム内の任意の無線基地局に新たな無線端 末が所属したことを知らせる通知パケットを受信した場合に、
前記経路判別手段は、前記ロケーションテーブルを更新することを特徴とする請求 項 6に記載の無線基地局。
[10] 前記パケット送信部は、自局に所属する無線端末からパケットを受信した場合に、 前記ロケーションテーブルを参照して、宛て先の無線端末の所属する無線基地局の アドレスを前記パケットに書き込み、
経路制御テーブルに従って、前記パケットを送信することを特徴とする請求項 6に 記載の無線基地局。
[11] 複数の無線基地局と 1以上の無線端末で構成されるパケット転送システムであって 前記複数の無線基地局のうち、 2以上の無線基地局をルート局とする転送ツリーを 使用し、
前記無線基地局の各々が、各ルート局と、当該ルート局に対応する転送ツリーの識 別情報とを関連付けたツリーテーブルを備え、
パケットを受信したときに、当該パケットの転送に使用される転送ツリーを判別し、判 別した転送ツリー上で次の中継局となる無線基地局に前記パケットを転送することを 特徴とするパケット転送システム。
[12] 前記無線基地局の各々は、前記 1以上の無線端末と、その無線端末が所属する無 線基地局とを関連づけたロケーションテーブルをさらに備え、
前記パケットを受信したときに、前記ロケーションテーブルを参照して、受信したパ ケットに含まれる送信元アドレスまたは宛て先アドレスから、送信元または宛て先の無 線端末が所属する無線基地局を特定し、当該特定した無線基地局をルート局とする 転送ツリーを導出して、前記パケットを転送することを特徴とする請求項 11に記載の パケット転送システム。
[13] 前記無線基地局の各々は、当該無線基地局に新たな無線端末が所属したときに、 無線端末の所属を通知するパケットを前記転送ツリーに沿ってブロードキャスト送信 し、
前記通知パケットを受信した他の無線基地局は、前記ロケーションテーブルを更新 することを特徴とする請求項 12に記載のパケット転送システム。
[14] 前記パケットは、当該パケットの転送に使用される転送ツリーの HD情報または使用 される転送ツリーのルート局となる無線基地局のアドレス情報を含み、
前記無線基地局の各々は、前記パケットを受信したときに、当該パケットに含まれる 前記転送ツリーの 情報またはルート局となる無線基地局のアドレス情報力 バケツ ト転送に使用される転送ツリーを判別することを特徴とする請求項 11に記載のバケツ ト転送システム。
[15] 前記転送ツリーは、無線チャネルの状況を反映したリンクコストに基づいて作成され ることを特徴とする請求項 11一 15のいずれかに記載のパケット転送システム。
[16] 無線パケット網を利用したパケット通信システムを構成する無線基地局であって、 前記パケット通信システムで用いられる 2以上の転送ツリーに関する情報を、当該 転送ツリーのルート局となる無線基地局と関連付けて格納するツリーテーブルと、 任意のパケットを受信するパケット受信部と、
前記受信したパケットに基づき、当該パケットの転送に使用される転送ツリーを判別 するツリー判別手段と、
前記ツリーテーブルを参照して、前記判別した転送ツリー上の次の中継先に前記 パケットを転送するパケット送信部と
を備えることを特徴とする無線基地局。
[17] 前記パケット通信システムに含まれる複数の無線基地局と、各無線基地局に所属 する無線端末とを対応づけたロケーションテーブルをさらに備え、
前記ツリー判別手段は、前記受信したパケットに含まれる送信元または宛て先のァ ドレスが示す無線端末を識別し、前記ロケーションテーブルを参照して、前記送信元 または宛て先アドレスで示される無線端末が所属する無線基地局を決定し、前記ッリ 一テーブルを参照して、決定された無線基地局をルート局とする転送ツリーを判別す ることを特徴とする請求項 16に記載の無線基地局。
[18] 前記パケット送信部は、新たな無線端末が自局に所属した場合に、当該無線端末 の所属を通知するパケットを、自局をルート局とする転送ツリーに沿ってブロードキヤ ストで送信することを特徴とする請求項 17に記載の無線基地局。
[19] 前記ツリー判別手段は、前記受信したパケットに含まれる転送ツリーの HD情報また はルート局情報を識別することによって、前記パケットの転送に使用される転送ツリー を判別することを特徴とする請求項 16に記載の無線基地局。
[20] 前記パケット送信部は、自局に所属する無線端末からパケットを受信した場合に、 自局をルートとする転送ツリーの 情報を前記パケットに書き込み、自局をルートと する転送ツリーに従って、前記パケットを送信することを特徴とする請求項 19に記載 の無線基地局。
[21] 無線チャネルの状況を反映するリンクコストを記載したコスト一覧をさらに備え、 前記パケット送信部は、自局をルート局とする転送ツリーを作成する際に、第 1のッ リー作成パケットを送信するとともに、
前記パケット受信部で他の無線基地局から送られてくる第 2のツリー作成パケットを 受信した場合に、前記コスト一覧に基づき、前記第 2のツリー作成パケットに当該無 線基地局でのリンクコストを書き込んで送信することを特徴とする請求項 16— 20のい ずれかに記載の無線基地局。
[22] 複数の無線基地局と 1以上の無線端末で構成されるパケット通信網において、 前記複数の無線基地局のうち、 2以上の無線基地局をルート局とする転送ツリーを 作成し、
前記無線基地局の各々に、各ルート局と、当該ルート局に対応する転送ツリーの識 別情報とを与え、
前記無線基地局のうちの任意の無線基地局でパケットを受信したときに、当該無線 基地局で前記パケットの転送に使用される転送ツリーを判別し、判別した転送ツリー 上で次の中継局となる無線基地局に前記パケットを転送する
工程を含むことを特徴とするパケット転送方法。
[23] 無線ネットワークを構成する無線基地局であって、
無線パケットを受信する送受信部と、
前記受信したパケットのパケット長を判断するパケット長判断部と、
パケット長に関する複数の異なる基準に対応して、宛先アドレスとパケットの転送経 路とをそれぞれ関連づけて格納する複数のルーティングテーブルと、
を備え、前記送受信部は、前記パケット長判断部の判断結果に応じて、前記複数の
Figure imgf000038_0001
、ずれかを参照して、前記受信したパケットを次の転送先へ 転送することを特徴とする無線基地局。
[24] 前記複数のルーティングテーブルは、
所定の基準以下のパケット長を有するショートパケットに関して宛先アドレスとバケツ トの転送経路とを関連付けて格納するショートパケットルーティングテーブルと、 所定の基準を超えるパケット長を有するロングパケットについて宛先アドレスとパケ ットの転送経路とを関連付けて格納するロングパケットルーティングテーブルと を含み、
前記送受信部は、前記パケット長判断部の判断結果に応じて、前記ショートバケツ トルーティングテーブルと、ロングパケットルーティングパケットの 、ずれかを参照して
、前記受信したパケットを次の転送先へ転送することを特徴とする請求項 23に記載 の無線基地局。
[25] 前記複数の異なる基準に基づくパケット長の各々につ 、て、リンクの伝送速度に応 じてリンクコストを計算するコスト計算部をさらに供えることを特徴とする請求項 23に記 載の無線基地局。
[26] 前記コスト計算部は、コスト計算要求パケットを受け取ったときに、ひとつ前のノード と自ノードの間のリンクコストを、前記複数の異なる基準に基づくパケット長の各々に 関して計算して、計算結果を前記コスト計算要求パケットに書き込み、
前記送受信部は、複数の異なる基準に基づくパケット長の各々についてのリンクコ ストが書き込まれたコスト計算要求パケットを、近接ノードに送信することを特徴とする 請求項 25に記載の無線基地局。
[27] 複数の無線基地局で構成される無線ネットワークでパケット転送経路を最適化する 方法であって、
パケット長に関する複数の異なる基準に対応して、宛先アドレスと転送経路とをそれ ぞれ対応づけて記載する複数のルーティングテーブルを前記各無線基地局に設定 し、
前記複数の無線基地局のうちの任意の無線基地局で、自局宛以外のパケットを受 信したときに、当該パケットのパケット長を判断し、
前記判断結果に応じて、前記複数のルーティングテーブルの 、ずれかを参照して 次の転送先を特定し、前記次の転送先へ前記パケットを転送する
ことを特徴とするパケット転送経路最適化方法。
[28] 前記任意の無線基地局で特定の無線基地局までのコスト計算要求パケットを受信 したときに、自局とひとつ前の無線基地局との間のリンクコストを、前記複数の基準に 基づくパケット長の各々につ 、てリンクの伝送速度に応じて計算し、 前記計算結果を前記コスト計算要求パケットに書き込んで、近接する無線基地局に 送信し、
前記複数の基準に基づくパケット長の各々に関して、前記特定の無線基地局まで のリンクコストが最も低 、経路を選択し、
前記選択された経路に基づ 、て、前記各無線基地局の複数のルーティングテープ ルの各々を更新する
ことを特徴とする請求項 27に記載のパケット転送経路最適化方法。
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