JP2007074564A - ネットワーク経路設定方法及び無線局 - Google Patents

Abstract

【課題】 多数の接続経路の中から、ネットワーク全体から見て好適な接続経路を選択する。
【解決手段】 本発明は、複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定する方法に関する。まず、ホップ数に基づいて、セッションに対する経路候補を取得する。複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、無線資源消費量を計算したり、中継無線局のトラフィック余裕度に基づいた経路候補のトラフィック余裕度を計算したりする。そして、計算された無線資源消費量や経路候補のトラフィック余裕度を評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明はネットワーク経路設定方法及び無線局に関し、例えば、無線ＩＰ電話などのサービスに提供される多数の接続経路を有する無線通信システムに適用し得るものである。

多数の接続経路を有する無線ネットワークは、観点によって、無線マルチホップ通信ネットワーク、無線アドホックネットワーク、無線メッシュネットワーク等と異なる名称で呼ばれているが（以下、無線メッシュネットワークと呼ぶ）、多数の接続経路の中から、最適な接続経路を選択することが望まれている。

従来、通信に必要な最適な経路を短時間で検索することのできる方法として、特許文献１に記載の方法がある。この方法は、無線メッシュネットワークにおける経路選択の指標として、リンク（１回の送受信処理で実行されるノードとノードの接続；特許文献１の表現は通信路）のビットエラーレート及びデータの転送速度を反映した重み付けを採用している。
特開２００３−１５２７８６号公報

しかしながら、従来の技術では、無線メッシュネットワークにおける全体の経路での最適を実現しようとしていない。

例えば、リンクを確立するレイヤにおいて、ビットエラーレートと転送速度に基づく重み付けの計算方法、実際の転送遅延に配慮した重み付けの計算方法が示されており、それらの計算結果により得られた重み付けによる最適ルートの決定方法が示されているが、転送遅延に配慮した重み付けは、遅延が大きいほど重み付けの値が大きくなり、重み付けの加算値が増えて、その経路は選択されにくくなるという動作になっている。

ビットエラーレートが小さい経路が全体的には最適とは限らず、また、転送遅延が小さい経路が全体的には最適とは限らない。例えば、一部の無線資源での待ち行列長は短いにも拘らず、無線資源が逼迫したため無線メッシュネットワークにおいて全体的な最適を実現しようとすると、選択されたルートがネットワーク全体に与えるコストを最小化するように配慮しなくてはならない。

そのため、多数の接続経路の中から、ネットワーク全体から見て好適な接続経路を選択できるネットワーク経路設定方法及び無線局が望まれている。

第１の本発明は、複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、無線資源消費量を計算し、計算された無線資源消費量を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とする。

第２の本発明は、複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、中継無線局のトラフィック余裕度に基づいた経路候補のトラフィック余裕度を計算し、計算された経路候補のトラフィック余裕度を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とする。

第３の本発明は、複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、無線資源消費量を計算すると共に、中継無線局のトラフィック余裕度に基づいた経路候補のトラフィック余裕度を計算し、計算された無線資源消費量及び経路候補のトラフィック余裕度を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とする。

第４の本発明は、無線メッシュネットワークの構成要素である無線局であって、第１〜第３の本発明のいずれかのネットワーク経路設定方法を実行する経路設定手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、あるセッションに対する経路候補が複数あった場合に、各経路候補について、無線資源消費量、及び又は、経路候補のトラフィック余裕度を計算し、計算された無線資源消費量及び又は経路候補のトラフィック余裕度を評価パラメータに利用して、セッションの経路を選択するようにしたので、ネットワーク全体から見て好適な接続経路を選択できるようになる。

（Ａ）実施形態
以下、本発明によるネットワーク経路設定方法及び無線局の一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図２は、無線メッシュネットワークを構成する実施形態の無線局の基本的構成を示したブロック図である。

図１において、各無線局１００は、経路管理部１０１、待ち行列管理部１０２、中央制御部１０３、及び、１個の送受信モジュール１１０を有する。なお、経路管理部１０１、待ち行列管理部１０２及び中央制御部１０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどで構成され、ソフトウェア的に処理を実行するものである。

送受信モジュール１１０は、無線受信部１１１、受信制御部１１２、送信制御部１１３、無線送信部１１４及び接続管理部１１５を有する。

無線送信部１１４は、無線信号を送信するものである。無線受信部１１１は、無線信号を受信するものである。なお、無線回線の通信方式は限定されない。

受信制御部１１２は、受信した無線信号からパケットを取り出し、パケット受信を接続管理部１１５を介して中央制御部１０３に通知し、中央制御部１０３からの指示に応じて、受信したパケットを接続管理部１１５を介して中央制御部１０３及び又は待ち行列管理部１０２に与えるものである。なお、中継するパケットの場合には、受信したパケットを、接続管理部１１５を介して送信制御部１１３に直接与えるようにしても良い。

送信制御部１１３は、宛先、ホップ数などのパケット内の管理情報を生成又は更新し、パケットを無線信号化するものである。送信するパケットは、中央制御部１０３又は待ち行列管理部１０２から与えられるものである。

接続管理部１１５は、ＣＳＭＡ／ＣＡなど、無線メディアアクセス制御を行うものであり、受信制御部１１２からの信号の入力、中央制御部１０３からの送信指示を整理し、送受信動作を切り替える。

経路管理部１０１では、自身からのシングルホップのリンク情報（リンク先無線局アドレス、転送速度、最後の通信時刻など）、マルチホップ経路情報（接続先無線局アドレス、次ホップ先無線局アドレス、ホップ数、残りホップ数など）、ネットワーク上の他のリンク情報、他の無線局の負荷情報を管理しており、経路選択に必要な情報を保持する。

この実施形態の場合、経路管理部１０１は、後述するような情報も保持しており、後述する経路の選択動作を実行するものである。経路の選択機能から見ると、経路管理部１０１に、複数経路候補の選択部１０１ａ、予測遅延の計算部１０１ｂ、遅延条件不充足経路の除去部１０１ｃ、無線資源消費量の計算部１０１ｄ、トラフィック余裕度の計算部１０１ｅ、経路選択部１０１ｆを有する。

待ち行列管理部１０２は、中継が必要なパケット、当該無線局で発生したパケットを保持し、中央制御部１０３の指示により、順に送受信モジュール１１０にパケットを渡すものである。

中央制御部１０３は、上述した各部を制御するものであり、当該無線局１００に係る情報処理装置などと連携しているものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態の無線局が実行する経路設定動作を説明する。

＜経路設定動作の概略説明＞
同一セグメントの無線メッシュネットワーク内の無線局（以下、ノードと呼ぶ）間の各リンクにおいて、最適な転送速度は、物理層のネゴシエーションによって自動的に設定される。例えば、既存のＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ対応の無線カードなどはこのような設定機能を有している。これにより、各リンクにおいて、どのような転送速度に設定されたかを確認することができる。

上述の無線メッシュネットワーク内の各ノードにおいて、待ち行列処理の負荷（例えば、現在の待ち行列長×平均パケット転送間隔）を測定する。

あるエンドトゥエンドのセッションについて、通話品質（パケットサイズ、スループット、遅延）の指示を伴って、経路設定要求が発生したときに経路管理部１０１が実行する経路設定動作（実施形態の経路設定動作）は、図１に示す通りである。

Ｓ１．[複数経路の選択]
設定要求のあったセッションについて、エンドトゥエンドで、最短ホップ数あるいはそれに順ずる複数の経路を、設定候補の経路として選び出す。

Ｓ２．[予測遅延の計算]
指示のあった通話品質のパケットデータサイズ及びスループット条件を満たした場合のエンドトゥエンドの予測遅延を、各リンクにおける転送速度、各ノードにおける待ち行列の負荷に基づいて計算する。ここでは、セッション追加後に待ち行列処理の負荷が増加することを見込んで、適当なマージンを設定して、負荷を大きめに見積もるようにしている。なお、追加するセッションのトラフィック量がネットワーク全体のキャパシティに対して十分に小さいので、マージンは固定長でも良い。

予測遅延時間は、その経路候補の各リンクでのリンク転送時間の総和と、その経路候補の各ノード内のパケット処理時間及び待ち行列平均通過時間の総和になる。１リンク当たりのリンク転送時間や、１ノードでのノード内のパケット処理時間は、ノードにパケットが到着してから出て行くまでに待たされる待ち行列平均通過時間と比較して非常に小さいので、計算上省略しても良く、このようにした場合には、予測遅延時間は次のように表される。

予測遅延時間＝Σ（各ノードの待ち行列平均通過時間）
Ｓ３．[遅延条件を満たさない経路の除去]
複数の経路候補のうち、その経路候補の予測遅延時間が、指示のあった通信品質の遅延条件を満たさないものを消去する。

Ｓ４及びＳ５．[無線資源消費量の計算・トラフィック余裕度の計算]
あるノードの待ち行列が突出して長くなることは、そのノードを通らなくてはならないセッションの通話品質を保証することを困難にするため、無線資源の消費量と共に、各ノードにおける待ち行列通過時間が基準以下となるように、一部のノードへのトラフィック集中を抑制するようにする。そのため、無線資源消費量とトラフィック余裕度とを計算する。

無線資源消費量として、リンク転送時間の総和に信号衝突率（信号衝突レート）を考慮したものを適用する。無線資源消費量は、例えば、次式に従って計算する。次式の最初の総和Σは、その経路候補の全てのリンクについてである。後の総和Σは、対象となっているリンクの両端のノードについてである。

無線資源消費量（時間）＝Σ（（（データサイズ＋ヘッダサイズ）／各リンク転送速度＋転送オーバヘッド時間）×Σ（１＋信号衝突レート））÷パケット送出間隔
経路上ノードの収容トラフィック余裕度（例えば、値は０〜１とする）としては、各中継ノードの収容トラフィック余裕度を全て掛け合わせたもの、又は、各中継ノードの収容トラフィック余裕度の最小値を適用し得る。なお、後述する詳細な動作説明では、後者の場合を適用している。

Ｓ６．[経路選択]
上述したステップＳ３で消去されなかった通信品質を満たす経路候補のうち、経路上待ち行列の余裕度が大きく、無線資源消費量が小さいものを選択する。これにより、セッションの設定によるネットワークに加わる負荷が最小になり、ネットワーク全体のトラフィックの収容量の最大化を図ることができる。

＜経路設定動作の詳細説明＞
以下、実施形態による経路設定動作を、具体例を利用しながら説明する。

今、図３に示すように、ノードＩＤとしてＢＳ０１〜ＢＳ０９が付与された各ノード（無線局）が配置され、図３に示すリンクによってノード間の通信が可能な無線メッシュネットワークを考える。各ノードＢＳ０１〜ＢＳ０９の信号衝突率（信号衝突レート）、ノードを通過するパケットの処理に要する時間の平均値及び最大値、収容トラフィックの余裕度が測定され、その情報が各ノードＢＳ０１〜ＢＳ０９で共有される。今、測定された各値が、図４に示すようなものであるとする。

ここで、信号衝突率は、例えば、各ノードで一定期間における、信号送信開始数のうち、実際に送信に失敗したことが接続管理部１１５で認識できた数の割合であり、各ノードの経路管理部１０１で保持し、制御パケットによってノード間で交換することで他のノードのデータも得られる。

また、ノードを通過するパケットの処理に要する時間の平均値及び最大値は、例えば、各ノードで一定期間における、送信パケットについて、そのパケットが待ち行列管理部１０２の管理下の待ち行列に入ってから、無線送信部１１４から送信されるまでの時間を測定した複数の値を平均したもの、及び、それら複数の値の最大値であり、各ノードの経路管理部１０１で保持し、制御パケットによってノード間で交換することで他のノードのデータも得られる。時間の測定は、待ち行列にパケットが入る際に、ノードのシステムクロックで時刻を参照し、待ち行列管理部１０２に記録し、送信する際に、再度、システムクロックの現在時刻を参照した値と先に待ち行列管理部１０２でパケットごとの情報として記録された待ち行列に入るときの時刻とを比較して得られ、経路管理部１０１で保持される。

さらに、各ノードの収容トラフィックの余裕度は、経路管理部１０１で測定するなどして得られた各ノードの処理可能なトラフィック量に対して、その処理可能なトラフィック量から、現在、そのノードに課せられているトラフィック量を減じた値がどの程度であるかを表した指数であり、各ノードの経路管理部１０１で保持し、制御パケットによってノード間で交換することで他のノードのデータも得られる。制御パケットによりノード間で交換し共有することで周辺ノードのデータも得られる。

例えば、ノードの収容トラフィック余裕度として、下記の２つの式のいずれかを適用する。

収容トラフィック余裕度
＝（処理可能トラフィック量−現在トラフィック量）／処理可能トラフィック量
収容トラフィック余裕度
＝（処理可能トラフィック量−現在トラフィック量）／処理可能トラフィック量^２
また、ノード間の各リンクの転送速度が、図５に示すように得られて各ノードで共有されているとする。なお、上述した図３において、実線矢印のリンクは、図５における転送速度が５０Ｍｂｐｓのリンクを示し、破線矢印のリンクは、図５における転送速度が１０Ｍｂｐｓのリンクを示し、点線矢印のリンクは、図５における転送速度が２Ｍｂｐｓのリンクを示している。

図４及び図５に示すようなデータや情報が保持されているときに、図６に示すような新たなセッション（セッション要求）が発生したとする。以下、このセッションへの経路割り当て動作を説明する。経路の割り当て動作は、例えば、セッションの起点ノードの経路管理部が実行しても良く、セッションの終点ノードの経路管理部が実行しても良く、経路割り当てを担当する専用ノードの経路管理部が実行しても良く、通信には介在しない制御局が実行しても良い。以下では、ノードの種類を問わないが、いずれかのノードの経路管理部が動作を実行しているとして説明する。

基本的には、上述した図１に示す流れで経路の割り当て動作（設定動作）が実行されるが、図１に示す動作の前に、セッション要求の確認動作もなされる。

Ｓ０．[セッション要求の確認]
セッション要求の確認動作では、要求パラメータなどが、当該無線メッシュネットワークが許容している範囲のものかなどを確認する。図６に示すセッションＩＤ＝０１のセッション（以下、セッション０１と呼ぶ）は、ノードＢＳ０１とＢＳ０９の間の双方向トラフィックであり、遅延要求は５０ミリ秒以下のものである。

Ｓ１．[複数経路の選択]
まず、リンク情報から、ノードＢＳ０１及びＢＳ０９の間の通信可能な経路（経路候補）をリストアップする。例えば、図３に示すノード配置の場合には、図７の第１列に示すような１５個の経路候補Ｌ１〜Ｌ１５がリストアップされる。

Ｓ２．[予測遅延の計算]
途中の中継ノードのノードを通過するパケットの処理に要する時間の平均値及び最大値を加算して、予測遅延時間の平均／最大値を算出する。図７の第２列が、各経路候補Ｌ１〜Ｌ１５について算出した予測遅延時間の平均値及び最大値をこの順序で示している。

例えば、経路候補Ｌ１の場合には、中継ノードはノードＢＳ０２だけであるので、ノードＢＳ０２のノード通過時間の平均値（２６ミリ秒）及び最大値（４０ミリ秒）がそのまま、経路候補Ｌ１についての予測遅延時間の平均値（２６ミリ秒）及び最大値（４０ミリ秒）となる。また例えば、経路候補Ｌ５の場合には、中継ノードはノードＢＳ０２及びＢＳ０６であるので、ノードＢＳ０２のノード通過時間の平均値（２６ミリ秒）及び最大値（４０ミリ秒）と、ノードＢＳ０６のノード通過時間の平均値（１０ミリ秒）及び最大値（１６ミリ秒）とを加算した値が、経路候補Ｌ５についての予測遅延時間の平均値（３６ミリ秒）及び最大値（５６ミリ秒）となる。

Ｓ３．[遅延条件を満たさない経路の除去]
以上のようにして予測遅延（の平均値及び最大値）が求まると、要求遅延と比較し、要求遅延を満足しない経路候補を除外する。要求遅延値も、平均値及び最大値で与えることようにしても良く、一方だけで与えるようにしても良い。

図６に示すセッション要求における要求遅延値（要求遅延時間）が５０ミリ秒以下である。これを最大値に対する要求遅延値とした場合には、図７の第２列の右側の数値に下線を付した最大値は要求遅延値を満たさず、その経路候補は候補から除去される。このような条件であれば、経路候補Ｌ２、Ｌ５〜Ｌ７、Ｌ９〜Ｌ１２が除去される。５０ミリ秒以下という要求遅延値（要求遅延時間）が平均値に対する要求遅延値とした場合には、図７の第２列の左側の数値に下線を付した平均値は要求遅延値を満たさず、その経路候補は候補から除去される。このような条件であれば、経路候補Ｌ１０、Ｌ１２が除去される。

Ｓ４．[無線資源消費量の計算]
除去されていない各経路候補における各リンクの無線資源消費量を計算し、総和を取ってその経路候補の無線資源消費量を計算する。ここでは、転送オーバヘッドを０．１ミリ秒／パケットとしている。以下の式は、概略説明での式と同一のものであるが、変形して示している。パケット長（＝データサイズ＋ヘッダサイズ）はリンクに関係なく２００ビットであり、パケット送信間隔もリンクに関係なく０．０２秒である。

Σ（（転送オーバヘッド＋パケット長／転送速度）／パケット送信間隔×Σ（１＋信号衝突率））
例えば、経路候補Ｌ１については、ノードＢＳ０１及びＢＳ０２間のリンクと、ノードＢＳ０２及びＢＳ０９間のリンクとがある。

前者のノードＢＳ０１及びＢＳ０２間のリンクについての転送速度は５０Ｍｂｐｓであるので、そのパケット長／転送速度は２００ビット／５０Ｍｂｐｓ＝０．００４ミリ秒／パケットであり、そのため、（転送オーバヘッド＋パケット長／転送速度）／パケット送信間隔は（０．１＋０．００４）／０．０２＝５．２ミリ秒である。前者のリンクの両端のノードＢＳ０１及びＢＳ０２の信号衝突率はそれぞれ、０．２及び０．３であるので、Σ（１＋信号衝突率）は（１＋０．２）＋（１＋０．３）＝２．５である。従って、前者のリンクにつての無線資源消費量は、５．２×２．５となる。

後者のノードＢＳ０２及びＢＳ０９間のリンクについての転送速度は２Ｍｂｐｓであるので、そのパケット長／転送速度は２００ビット／２Ｍｂｐｓ＝０．１ミリ秒／パケットであり、そのため、（転送オーバヘッド＋パケット長／転送速度）／パケット送信間隔は（０．１＋０．１）／０．０２＝１０ミリ秒である。後者のリンクの両端のノードＢＳ０２及びＢＳ０９の信号衝突率はそれぞれ、０．３及び０．１であるので、Σ（１＋信号衝突率）は（１＋０．３）＋（１＋０．１）＝２．４である。従って、後者のリンクにつての無線資源消費量は、１０×２．４となる。

その結果、経路候補Ｌ１についての無線資源消費量は、５．２×２．５＋１０×２．４＝３７である。

図７の第３列には、各経路候補Ｌ１〜Ｌ１５についての無線資源消費量を示している。なお、既に、ステップＳ３で経路候補の除去が行われているので、除去された経路候補についての無線資源消費量は計算されないが、図７では参考のために全ての経路候補の無線資源消費量を示している。

Ｓ５．[トラフィック余裕度の計算]
除去されていない各経路候補についてそれぞれ、中継ノードの収容トラフィック余裕度を計算する。そして、全ての中継ノードの中継ノードの収容トラフィック余裕度を掛け合わせて経路候補のトラフィック余裕度を計算する。又は、各中継ノードの収容トラフィック余裕度の最小値を取り出して、経路候補のトラフィック余裕度とする。

例えば、経路候補Ｌ１の中継ノードはノードＢＳ０２だけであるので、その経路候補Ｌ１のトラフィック余裕度は、いずれの算出方法を適用した場合でも、ノードＢＳ０２のトラフィック余裕度０．５となる。

また例えば、経路候補Ｌ８の中継ノードはノードＢＳ０３及びＢＳ０５であるので、その経路候補Ｌ８のトラフィック余裕度は、ノードＢＳ０３のトラフィック余裕度０．８とノードＢＳ０５のトラフィック余裕度０．７の小さい方（最小値）である０．７となる。なお、経路候補のトラフィック余裕度として掛け合わせを適用した場合には、０．７×０．８＝０．５６となる。

図７の第４列には、各中継ノードのトラフィック余裕度の最小値を経路候補のトラフィック余裕度にするという方式を適用した場合の値を示している。なお、既に、ステップＳ３で経路候補の除去が行われているので、除去された経路候補についてのトラフィック余裕度は計算されないが、図７では参考のために全ての経路候補のトラフィック余裕度を示している。

Ｓ６．[経路選択]
最終的な経路選択は、２段階の処理によって行う。

まず、トラフィック余裕度が相対的に小さい経路候補を除外する。例えば、図７の場合において、トラフィック余裕度が０．５及び０．６であるものを相対的に小さいとすると（図７の第４列に下線を付与している）、トラフィック余裕度が０．５及び０．６である経路候補を除外する。

図７の例の場合、予測遅延と要求遅延との関係に基づく経路候補の除外、トラフィック余裕度に基づく経路候補の除外を行った後では、経路候補は、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ８、Ｌ１３〜Ｌ１５に絞られる。

以上のようにして経路候補を絞った後では、それぞれの経路候補について、評価値を算出し、その評価値が良い順に順位付けを行い、順位（スコア）が第１位の経路候補を、今回の要求セッションの経路とする。

ここで、経路候補についての評価値は、予測遅延、無線資源消費量、収容トラフィック余裕度の各項目に対して重み付けを行った合成値である。評価値の算出のために、各項目値を、必要に応じて、逆数にしたり、正負反転したりするようにしても良い。例えば、評価値として、各項目値の大小と良否とを整合させた後（例えば、一部の項目に対し、逆数を適用する）の重み付け加算値を適用しても良い。また例えば、各項目毎に順位付けを行い、各項目毎の順位の重み付け加算値であっても良い。

要は、無線資源消費量が小さく、トラフィック余裕度が大きく、予測遅延の小さいバランスの取れた経路を選択するように評価値を定義する。

図７の第５列については、残った経路候補に対して、評価値に基づく順位付けを行った後の順位を示している。図７の例の場合、セッションＩＤが０１の要求セッションに対し、経路候補Ｌ４が選択される。すなわち、無線局ＢＳ０１及びＢＳ０９間は、無線局ＢＳ０８を中継ノードとする経路で通信を行うことになる。

例えば、無線局ＢＳ０１の経路管理部１０１が経路の割り振り動作を行った場合であれば、無線局ＢＳ０１の経路管理部１０１は、制御パケットを用いて、中継する無線局ＢＳ０８や、対向するエンド無線局である無線局ＢＳ０９に、通信経路を含めたセッション情報などを与えることになる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、予測遅延だけでなく、無線資源消費量や収容トラフィック余裕度をも考慮して、経路を選択するようにしたので、選択された経路は、指示された通信品質を満たし、無線メッシュネットワークでの限られた無線資源の消費を最小限に抑え、一部のノードへのトラフィック集中を回避することができる。その結果、無線メッシュネットワーク全体でのセッションキャパシティを増加させ、スループットを最大化することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態においては、セッションの経路の決定に、予測遅延、無線資源消費量、収容トラフィック余裕度という３個のパラメータを利用したものを示したが、無線資源消費量及び収容トラフィック余裕度の少なくとも一方を利用してセッションの経路を決定するようにすれば良い。

また、上記実施形態においては、予測遅延や収容トラフィック余裕度に基づいて経路候補を絞り込むものを示したが、評価値に基づく決定前には絞り込みを実行しないようにしても良い。逆に、評価値の算出前に所定数（例えば５個）に経路候補を絞り込むようにしても良い。

さらに、上記実施形態においては、無線資源消費量に基づく経路候補の絞り込みを実行しないものを示したが、無線資源消費量に基づいても経路候補の絞り込みを実行するようにしても良い。

さらにまた、上記実施形態においては、予測遅延、無線資源消費量、収容トラフィック余裕度の順に、パラメータ値を算出するものを示したが、この算出順序は任意である。

また、上記実施形態においては、１つのノード（無線局）が１つの送受信モジュールを有するものを示したが、１つのノード（無線局）が複数の送受信モジュールを有するものであっても良い。この場合であっても、経路管理部１０１は１個であり、上述と同様にして経路設定動作を実行することができる。例えば、送受信モジュールの数だけ異なるセッションに同時に対応することができる。なお、同一ノード間に係るリンクであっても、送受信モジュールの組み合わせが異なる場合には（例えば、キャリア周波数などが異なる別個のチャネルの場合には）、異なるリンクとしてトラフィック量や転送速度などを管理し、セッション要求に対する異なる候補に含めるようにしても良く、それらチャネルの情報を合体した一つのリンクとして処理するようにしても良い。例えば、ノードＢＳ０１及びＢＳ０２間が、チャネルＣＨ１によっても、チャネルＣＨ２によっても通信可能な場合において、図７の１行目の経路候補をチャネル毎に分割して２つの経路候補にするようにしても良く、両チャネルの情報を統合した１つの経路候補（図７の１行目そのもの）として処理するようにしても良い。

実施形態のセッション経路の設定動作を示すフローチャートである。 実施形態の無線局の構成を示すブロック図である。 実施形態の動作説明に用いる無線メッシュネットワークの構成を示す説明図である。 図３の各無線局について計測された特性値を示す説明図である。 図３の各リンクについての転送速度を示す説明図である。 図３の無線メッシュネットワークについて要求されたセッションの例を示す説明図である。 図６のセッションに係る経路候補と経路設定用のパラメータ値とを示す説明図である。

符号の説明

１００…無線局、１０１…経路管理部、１０２…待ち行列管理部、１０３…中央制御部、１１０…送受信モジュール、１１１…無線受信部、１１２…受信制御部、１１３…送信制御部、１１４…無線送信部、１１５…接続管理部。

Claims (6)

1. 複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、
   ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、
   複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、無線資源消費量を計算し、計算された無線資源消費量を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とするネットワーク経路設定方法。
2. 複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、
   ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、
   複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、中継無線局のトラフィック余裕度に基づいた経路候補のトラフィック余裕度を計算し、計算された経路候補のトラフィック余裕度を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とするネットワーク経路設定方法。
3. 複数の無線局を有する無線メッシュネットワークについて、そのうちの２個の上記無線局をエンドツゥエンドとするセッションが指定されたときに、そのセッションの経路を設定するネットワーク経路設定方法において、
   ホップ数に基づいて、上記セッションに対する経路候補を取得し、
   複数の経路候補があった場合に、各経路候補について、無線資源消費量を計算すると共に、中継無線局のトラフィック余裕度に基づいた経路候補のトラフィック余裕度を計算し、計算された無線資源消費量及び経路候補のトラフィック余裕度を全て又は一部の評価パラメータとして、セッションの経路を選択設定することを特徴とするネットワーク経路設定方法。
4. 各経路候補での予測遅延量を計算し、計算された予測遅延量も評価パラメータとして用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のネットワーク経路設定方法。
5. 無線メッシュネットワークの構成要素である無線局であって、
   請求項１〜４のいずれかに記載のネットワーク経路設定方法を実行する経路設定手段を有することを特徴とする無線局。
6. 他の無線局と通信する複数の送受信モジュールを備えることを特徴とする請求項５に記載の無線局。
   

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