WO2006088066A1 - 無線通信装置、通信経路制御装置、通信経路制御方法及び通信システム - Google Patents

Abstract

　無線アドホックネットワークで複数の無線インターフェイスを介して通信を中継する無線通信装置が開示される。無線通信装置は複数の無線インターフェイスのうちの１つでリクエストフレームを受信すると、複数の無線インターフェイスののうち少なくとも２つの無線インターフェイスからリクエストフレームを送信する。また、無線通信装置はリクエストフレームに基づいて、複数の無線インターフェイスのうちから通信を行う無線インターフェイスを選択する。

Description

明 細 書

無線通信装置、通信経路制御装置、通信経路制御方法及び通信システ ム 技術分野

[0001] 本発明は、複数の無線通信装置間を無線回線により相互接続し、自律的に通信経 路を確立するアドホックネットワークに関し、特に、複数の無線インターフェイスを有す る無線通信装置がそのインターフェイスを自律的に切り替えることで、無線リソースの 有効活用を図る無線通信装置、通信経路制御装置、通信経路制御方法及び通信シ ステムに関する。

背景技術

[0002] 無線アドホックネットワークは、特定の集中制御局を持たず、無線通信装置が対等 な立場で情報交換を行なうことで、 自律的に通信経路を確保し、ネットワークを構成 する技術である。アドホックネットワークにおける経路制御は 2つの方式に大別できる 。一方は距離ベクトル型であり、他方はリンクステート型である。

[0003] 本発明は、上記 2つの方式のうち、 AODV (Ad hoc On- Demand Distance Vect or Routing)や DSR (Dynamic Source Routing)や STP (Spanning Tree Protocol) に代表される距離ベクトル型 (非特許文献 1、 2、 3)に関するものである。

[0004] 従来の距離ベクトル型アルゴリズムにおける経路制御方式を図 1に示す。距離べク トル型アルゴリズムは、送信元ノードがリクエストフレームを広告し、宛先ノードがリクェ ストフレームの応答信号として経路確認フレームを送信することから構成される。

[0005] リクエストフレームを受信した中間ノードは、リクエストフレーム内に記載された距離（ 通信コスト）を記憶しておき、より小さい通信コストが記載されたフレームのみを転送す る。この動作を繰り返すことによって、宛先ノードは、送信元ノードからの通信コストが 最小となる経路を知ることができる。最適な経路を記憶した宛先ノードは、記憶した経 路の逆順を迪つて経路確認フレームを送信する。この経路確認フレームの通過ルー トが、送信元ノードから宛先ノードまでの最適経路になる。

[0006] アドホックネットワークでは、端末が自律的にネットワークを構成する。そのため、あ る特定の端末にトラヒックが集中すると、その端末を経由してデータのやり取りを行う 端末すべてに関して、通信の遅延が発生する。

[0007] これを解決する手段として、特開 2000— 69046 (特許文献 1)では、有線ネットヮー クで用いられているスパユングツリーの概念を無線ネットワークに適用することが提案 されている。更に、無線ネットワークでスパユングツリーを構築する際に、中継のルー プ発生を回避し、できるだけ無駄な中継を行わないような仕組みも提案されている ( 例えば、特許文献 2及び 3参照)。

[0008] また、特定ノードへの負荷集中による影響を回避するために、アドホックネットワーク においてノードの負荷を指標として経路制御を行う提案が行われている（例えば、非 特許文献 4及び 5参照)。その他に、ノード間の通信可能時間であるリンクコストと、ノ ードのビジー割合であるノードコストを、ネットワークのトラヒックの状況に応じて切り替 える方法が提案されている (例えば、非特許文献 6参照)。

[0009] し力しながら、これらの技術において、無線通信装置が保持する無線インターフェイ スは単一である。したがって、複数の無線インターフェイスを保持している場合には、 更なる改善が求められる。

[0010] 一方、複数の無線インターフェイスを保持して 、る場合に、干渉を低減して無線リソ ースを効率的に利用することが提案されている (例えば、非特許文献 7参照）が、ノー ドへの負荷の集中につ 、て検討されて ヽな 、。

特許文献 1 :特開 2000— 69046

特許文献 2 :特開 2000— 78147

特許文献 3：特開 2003 - 188811

非特許文献 1 : IETF RFC3561: AODV routing

特干文献 2： Internet Draft: The Dynamic Source Routing Protocol 非特許文献 3 : IEEE802.1D std. Spanning Tree Protocol

非特許文献 4 : Dynamic Load-Aware Routing in Ad hoc Network, Proc. ICC 2001, June, 2001

非特許文献 5：リンクの寿命とノードの負荷を考慮したアドホックルーティングプロトコ ルの特性評価、電子情報通信学会論文誌、 Vol.85-B、 No.12、 2002 非特許文献 6：リンクとノードのコストを基にして指標の切替を行うアドホックルーティン グプロトコル、信学技報、 NS2003-80, 2003

非特許文献 7 : A Multi-Radio Unification Protocol for IEEE802.i l Wireless Ne tworks, Microsoft, 2003

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 上述したように、従来の技術では、複数の無線インターフェイスを効率的に利用し ながら、ノードへの負荷集中を回避することが実現されていない、という問題があった

[0012] 本発明は、前述のような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、複数の無線 インターフェイスを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図るこ とを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明の前記の目的は、無線アドホックネットワークにおいて複数の無線インター フェイスを介して通信する無線通信装置であって、前記複数の無線インターフェイス のうちの 1つでリクエストフレームを受信すると、前記複数の無線インターフェイスのう ち少なくとも 2つの無線インターフェイスを介して前記リクエストフレームを送信するデ ータ送受信部と、前記リクエストフレームに基づいて、前記複数の無線インターフェイ スのうちから通信を行う無線インターフェイスを選択するルーティング部とを有する無 線通信装置、より解決することができる。

[0014] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着順序に基づ 、て、前記複数 の無線インターフェイスのうち力も通信を行う無線インターフェイスを選択してもよい。

[0015] この無線装置により、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路選択により 、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0016] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着順序と通信コストとに基づい て、前記複数の無線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選 択してちよい。

[0017] この無線通信装置では、後力 到着したリクエストフレームであっても通信コストの 値が小さければ、その経路を選択することができる。結果として、複数の無線インター フェイスを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができ る。

[0018] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着時間から一定の期間内に受 信したリクエストフレームの通信コストに基づ 、て、前記複数の無線インターフェイス のうち力も通信を行う無線インターフェイスを選択してもよい。

[0019] この通信装置では、遅延を一定の期間に抑えることができ、複数の無線インターフ エイスを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる 前記無線通信装置は、フレームを蓄積する複数の送信バッファを前記複数の無線 インターフェイス毎に有し、前記送信バッファに蓄積されたフレームの総データ量を 前記複数の無線インターフ イス毎に測定する測定部を更に有し、前記データ送受 信部は、前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエストフレームを受信す ると、前記測定部で測定した総データ量に基づ 、て前記リクエストフレームを送信す る無線インターフェイスを選択し、前記リクエストフレームを送信してもよ 、。

[0020] この無線通信装置では、送信バッファのデータ蓄積量の小さい無線インターフェイ スからリクエストフレームを送信することができ、無線インターフェイス使用率の均一化 を図ることができる。結果として、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路 選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0021] 前記データ送受信部は、前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエスト フレームを受信すると、前記測定部で測定した総データ量測定値の各無線インター フェイス間における差が閾値未満の場合に、前記複数の無線インターフェイスのうち 少なくとも 2つの無線インターフェイス力 前記リクエストフレームを送信し、前記測定 部で測定した総データ量測定値の各無線インターフェイス間における差のうち少なく とも 1つの差が閾値以上の場合に、該総データ量の少ない方の無線インターフェイス 力も前記リクエストフレームを送信してもよ 、。

[0022] この無線通信装置では、送信バッファのデータ蓄積量の差に応じてリクエストフレー ムを送信する。このリクエストフレームの送信の選択により、 1つのノード内での無線ィ ンターフェイスの均一性が保たれると同時に、周辺ノードとの周波数利用の均一性が 維持できる。結果として、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0023] 前記無線通信装置は、配下の端末を管理するアクセスポイントとして機能してもよく 、前記データ送受信部は、前記配下の端末からフレームを受信すると、該配下の端 末に代わって前記リクエストフレームを送信してもよ 、。

[0024] 前記データ送受信部は、前記配下の端末宛てのリクエストフレームを受信すると、 該配下の端末に代わって該リクエストフレームの応答信号を返信してもよい。

[0025] この無線通信装置によれば、端末がアドホック経路制御機能を有していなくても、 送信元端末力 宛先端末までの経路の確保が可能となる。

[0026] 前記無線通信装置は、配下の端末が所属する所属端末情報を管理する所属端末 管理部を更に有し、前記データ送受信部は、前記無線通信装置の配下に新たな端 末が所属したときに、該端末の所属を通知するフレームをブロードキャスト送信し、前 記所属端末管理部は、新たな端末の所属を通知するフレームを他の無線通信装置 力 受信すると、該端末の所属を前記所属端末情報力 削除してもよい。

[0027] この無線通信装置によれば、端末の移動に対しても対応することが可能となる。

[0028] また、 IEEE802. 11以外のインターフェイスを介して有線通信装置等が接続され て 、る場合にも対応することが可能になる。

[0029] 前記ルーティング部は、送信元アドレス及び宛先アドレスの組毎に、前記複数の無 線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選択してもよい。

[0030] この無線通信装置では、送信元アドレスと宛先アドレスの組毎に使用する無線イン ターフェイスを変えることができ、無線インターフェイス毎の負荷分散の効果を向上す ることが可能になる。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路 選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0031] 前記データ送受信部は、前記ルーティング部に設定された設定時間に基づいて、 周期的にリクエストフレームを送信してもよい。

[0032] この無線通信装置では、定期的にリクエストフレームを送信することで、無線インタ 一フェイスを切り替えることができ、無線インターフェイス毎の負荷分散の効果を向上 することが可能になる。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経 路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。 [0033] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームに基づいて無線インターフェイスを 選択するときに、ルーティングテーブルを参照して宛先までの経路について前回使 用されていた無線インターフェイスが存在するカゝ否かを確認し、存在する場合には、 前回使用されていた無線インターフェイスに対する通信コストに重み付けを行い、前 記の重み付けされた通信コストに基づいて、前記複数の無線インターフェイスのうち 力 通信を行う無線インターフェイスを選択してもよ 、。

[0034] この無線通信装置では、前回使用されていた無線インターフェイスが選択されやす くなり、通信インターフェイスの変更を低減することができ、システムの安定化を図るこ とができる。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路選択が可 會 になる。

発明の効果

[0035] 前記のように、本発明の実施例によれば、複数の無線インターフェイスを考慮した 最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]従来の距離ベクトル型アルゴリズムにおける経路制御方式を示す図

[図 2]本発明が適用される無線アドホックネットワークを構成する無線通信装置の配 置例を示す図

[図 3]本発明の第 1実施例に従った無線通信装置のブロック図

[図 4]本発明の第 1実施例に従った無線通信装置 (ノード 2)で管理されるルーティン グテーブルの例を示す図

[図 5]本発明の第 1実施例における経路制御法が適用される無線アドホックネットヮー クを示す図

[図 6]本発明の第 1実施例に従った無線通信装置 (ノード 2)のルーティングテーブル に設定される情報を示す図

[図 7]本発明の第 2実施例に従った無線通信装置のブロック図

[図 8A]本発明の第 2実施例における経路制御法に従って構成された無線アドホック ネットワークを示す図（送信バッファ量の差分が小さ!/、場合）

[図 8B]本発明の第 2実施例における経路制御法に従って構成された無線アドホック ネットワークを示す図（送信バッファ量の差分が大き!/、場合）

[図 9]本発明の第 3及び第 4実施例に従った無線通信装置のブロック図

[図 10]本発明の第 5実施例に従った無線通信装置で管理されるルーティングテープ ルの例を示す図

[図 11]本発明の第 5実施例における経路制御法に従って構成された無線アドホック ネットワークを示す図

[図 12]本発明の第 5実施例に従った無線通信装置 (ノード 1)で管理されるルーティン グテーブルの例を示す図

[図 13]ヒステリシスを適用しない場合の経路選択を示す図

[図 14]本発明の第 7実施例に従ってヒステリシスを適用した場合の経路選択を示す 図

[図 15A]IEEE802無線 LANでリクエストフレーム及び経路確認フレームを用いるとき のフレーム構成を示す図（経路制御用のフレーム構成）

[図 15B]IEEE802無線 LANでリクエストフレーム及び経路確認フレームを用いるとき のフレーム構成を示す図（IEEE802.il Action Frame)

[図 15C]IEEE802無線 LANでリクエストフレーム及び経路確認フレームを用いるとき のフレーム構成を示す図（IEEE802.2LLC)

[図 16]リクエストフレームの経路制御用ペイロードのフレーム構成を示す図

[図 17]経路確認フレームの経路制御用ペイロードのフレーム構成を示す図 符号の説明

10、 20、 30 無線通信装置

101、 201、 301 無線インターフェイス

103、 203、 303 無線インターフェイス

105、 205、 305 データ送受信部

107、 207、 307 ルーティング部

109、 209、 309 上位プロトコル部

121、 221、 321 通信経路制御装置

211、 213 送信ノ ッファ 215 測定部

317 所属端末管理部

発明を実施するための最良の形態

[0038] 本発明の実施例について、図面を参照して以下に詳細に説明する。

[0039] 以下の実施例では、無線インターフェイスとして IEEE802. 11で規定されている無 線 LANの媒体アクセス制御（MAC)層及び物理 (PHY)層が使用される力 その他 の無線インターフェイスを使用してもよい。また、 IEEE802. 11aと IEEE802. l lg の 2つの無線インターフェイスが使用される力 2つより多い無線インターフェイスが使 用されてもよい。

[0040] 図 2は、本発明が適用される無線アドホックネットワークを構成する無線通信装置の 配置例を示す図である。無線通信装置としてのノード (ノード 1〜ノード 7)は、 2つの 無線インターフェイス（IEEE802. 11a及び 802. l lg)で相互に接続され、無線アド ホックネットワークを構成して 、る。

[0041] 図 2の例で、ノード 1からノード 7に対して、ノード 2とノード 6を中継してデータを送信 することを仮定する。例えばノード 1とノード 2の間で 802. 11aの無線インターフェイ スが輻輳又は混雑している場合には、 802. l lgの無線インターフェイスを使用する ことで混雑を回避することができる。このように、各ノードは複数の無線インターフェイ スの中から輻輳又は混雑のして 、な 、無線インターフェイスを使用することにより、無 線リソースの有効活用を図ることができる。なお、この混雑の回避方法については後 述する。

[0042] (第 1実施例の装置構成）

図 3は、本発明の第 1実施例に従つた無線通信装置 10のブロック図である。

[0043] 無線通信装置 10は、複数の無線インターフェイス 101、 103と、データ送受信部 10 5と、ルーティング部 107と、上位プロトコル部 109と力も構成される。なお、データ送 受信部 105とルーティング部 107とを併せて通信経路制御装置 121として構成する こともできる。無線インターフェイス 101、 103から受信したデータフレームは、データ 送受信部 105に渡され、経路制御プロトコルに用いられるルーティング系データと、 上位アプリケーションによって生成されたユーザ系データとに分別される。ルーティン グ系のデータはルーティング部 107に渡される。ルーティング部 107に渡されたデー タは、後述の経路制御法に従って処理される。その結果、図 4のように複数の無線ィ ンターフェイスの情報を含むルーティングテーブルが生成される。なお、図 4は、無線 通信装置 10で管理されるルーティングテーブルの例を示す図である。

[0044] ユーザ系データは、その宛先を確認し、自ノード宛のデータは上位プロトコル部 11 1に渡される。上位プロトコル部 111に渡されたデータは、様々な上位アプリケーショ ンによって処理される。一方、他ノード宛のデータは、ルーティング部 107のルーティ ングテーブルを参照することにより、フレームの宛先を設定し、所定の無線インターフ ェイスに送られる。

[0045] (第 1実施例の経路制御法）

図 5を参照して、本発明の第 1実施例における経路制御法について説明する。図 5 において、ノード 1〜ノード 4は図 3の無線通信装置 10として構成されている。図 5は 、ノード 1 (送信元)からノード 4 (宛先）にユーザ系データが発生した場合について示 されている。各ノードは複数の無線インターフェイスを有しており、周期的に交換され るフレームの受信電力等によって、隣り合うノードとの通信コストを無線インターフェイ ス毎に計算する。一般的に、通信距離が長くなるほど通信コストが増大する。例えば 、ノード 1からノード 3は通信コストが 10であるのに対して、ノード 3力 ノード 4は通信 コストが 20になる。また、同じノード間であっても、無線環境が異なれば、通信コストが 変化することがある。例えば、ノード 1力 ノード 2への 802. l lgの通信コストは 10で あるのに対して、ノード 1力らノード 2への 802. 11aの通信コストは 12になる。

[0046] ノード 1が端末 1からユーザ系データを受信した場合、ノード 1は宛先であるノード 4 までの経路の有無にっ 、てルーティングテーブルを参照して確認する。ルーティング テーブルの宛先アドレスにノード 4のアドレスが存在する場合には、ノード 1はノード 4 までの経路を保持していることがわかる。ノード 1がノード 4とはじめて通信するときに は、基本的にはノード 1はノード 4までの経路を保持して ヽな 、。

[0047] ノード 1が宛先ノードまでの経路を保持していない場合、ノード 1はノード 4を宛先と するリクエストフレームを周辺ノード（ノード 2及びノード 3)にブロードキャスト送信する 。なお、このリクエストフレームには、送信元アドレス、宛先アドレス、リクエストフレーム 固有の ID及びリクエストフレーム送信元からの通信コストの値が含まれる。このリクェ ストフレームは、ノード 1のデータ送受信部を通してノード 1が保持する 802. 11aと 80 2. l lgの両方の無線インターフェイスに送られ、両方の無線インターフェイスから送 信される。

[0048] リクエストフレームを受信したノード 2は、リクエスト IDを確認することで、以前に同一 のフレームを受信したか否かの確認を行う。受信したリクエストフレームがはじめて受 信するフレームの場合には、ノード 2は、図 6に示す値をルーティングテーブルに書き 込む。その結果、図 4に示すルーティングテーブルが構成される。

[0049] 図 6は、ノード 2のルーティングテーブルに設定される情報を一例として示している。

宛先アドレスは、リクエストフレームの宛先であるノード 4を示す。なお、経路確認フレ ームの場合には経路確認フレームの宛先であるノード 1が宛先アドレスに設定される 。次ノードアドレスは、次ノードのアドレスとしてノード 4、無線インターフェイスとして 11 aを示す。送信インターフェイスは、送信側のアドレスとしてノード 2、無線インターフエ イスとして 11aを示す。また、通信コスト値とリクエスト IDがルーティングテーブルに設 定される。更に、ルーティングテーブルの設定時間が書き込まれる。

[0050] ノード 2が以前に同一のリクエスト IDを有するフレームを受信していた場合、ノード 2 は、リクエストフレーム内に記載されている通信コストに最後の 1ホップ分のコストをカロ 算し、ノード 2までの通信コストを計算する。その計算されたノード 2までの通信コストと 、ルーティングテーブルに記載の通信コストとを比較する。比較の結果、ノード 2まで の通信コストがルーティングテーブルに記載の通信コストより大きい場合には、ノード 2はリクエストフレームを破棄する。一方、小さい場合には、ノード 2は、受信したリクェ ストフレームの内容に従ってルーティングテーブルの内容を書き換える。その結果、 図 4に示すルーティングテーブルの内容が更新される。

[0051] 例えば、ノード 2がノード 1から 802. 11aの無線インターフェイスで通信コスト値が 0 のリクエストフレームをはじめて受信した場合、ノード 2は、最後の 1ホップ分のコストと して 12を加算する。その結果、ノード 2までの通信コストは 12になり、その値がルーテ イングテーブルに書き込まれる。その後、ノード 2がノード 1から 802. l lgの無線イン ターフェイスで同一のリクエストフレームを受信した場合、ノード 2は、最後の 1ホップ 分のコストとして 10を加算する。その結果、ノード 2までの通信コストが 10となる。この 通信コストはルーティングテーブルに記載の通信コストより小さいため、ノード 2はル 一ティングテーブルの内容を更新する。このようにして、低コストの無線インターフェイ スの情報がルーティングテーブルに書き込まれる。

[0052] ノード 2がルーティングテーブルの書き換えを行った場合、ノード 2はリクエストフレ ームの宛先アドレスが自ノードであるカゝ否かの確認を行う。この場合、宛先はノード 4 であり、ノード 2とは異なるアドレスがリクエストフレームに設定されているため、ノード 2 はリクエストフレームの再転送を行う必要がある。

[0053] ノード 2は、リクエストフレームの内容のうち、通信コストの値を更新し（最後の 1ホッ プ分のコストを加算して、ノード 2までの通信コストに書き換える）、フレームを受信した 無線インターフェイスに拘らず、全ての無線インターフェイスから送信する。

[0054] ノード 3もノード 2と同様の処理を行う。し力し、ノード 3の場合には、ノード 3とノード 1 との通信コストは、 802. l lgと 802. 11aの両方の無線インターフェイスで同一である 。この場合には、到着時間が遅いリクエストフレームを受信した場合にはルーティング テーブルを更新しない。その結果、リクエストフレームの到着時間が早い無線インタ 一フェイスが選択される。

[0055] ノード 2又はノード 3からリクエストフレームを受信したノード 4も上述と同様の処理を 行う。ただし、ノード 4はリクエストフレームの宛先ノードであるため、リクエストフレーム の再転送は行わない。その代わりに、ノード 4は経路確認フレームを送信する。この 経路確認フレームには、送信元アドレス、宛先アドレス、経路確認 IDが含まれる。

[0056] 宛先ノードであるノード 4が最終的にリクエストフレームを受信すると、リクエスト送信 元（ノード 1)までの経路をルーティングテーブルで確認する。ノード 4は、ルーティン グテーブルに記載された経路及び記載された無線インターフ イスを迪つて、経路確 認フレームをノード 2 (又はノード 3)に送信する。

[0057] この場合、ノード 4がノード 2を経由して受信したリクエストフレームの最低の通信コ ストは、図 5に示すように、ノード 1からノード 2までの 802. l lgでの通信コスト 10と、ノ ード 2力らノード 4までの 802. 11aでの通信コスト 10とをカ卩えた 20である。一方、ノー ド 4がノード 3を経由して受信したリクエストフレームの最低の通信コストは、ノード 1力 らノード 3までの通信コスト 10と、ノード 3からノード 4までの通信コスト 20とをカ卩えた 30 である。従って、ノード 4はノード 2を経由して経路確認フレームを送信する。

[0058] 経路確認フレームを受信したノード 2は、経路確認フレーム送信元までの経路をル 一ティングテーブルに書き込む。図 4に示すルーティングテーブルのリクエスト IDの 場所には、経路確認 IDが記載される。経路確認フレームを受信したノード 2は、経路 確認フレームの宛先が自ノードであるか否かを確認し、自ノードでな 、場合には、ル 一ティングテーブルに従ってフレームの再転送を行う。

[0059] 経路確認フレームがノード 1に到着し、処理が終了すると、ノード 1とノード 4との間 の通信経路が確立される。この通信経路が確立されるまでの間、ユーザ系データの データフレームは、ルーティング部に別途設けられたバッファにて保持される。通信 経路が確立された後に、そのデータフレームは送信を行う無線インターフェイスに転 送される。

[0060] 前記のように、本発明の第 1実施例の無線通信装置では、リクエストフレームを受信 した無線インターフェイスに拘らず、その他の無線インターフェイスからもリクエストフ レームを送信する。その結果、無線通信装置又は無線インターフェイスが混雑すると リクエストフレームが無線通信装置内に停滞し、周辺ノードによるリクエストフレームの 受信に遅延が生じる。逆に、混雑していない無線通信装置又は無線インターフェイス 力ものリクエストフレームは混雑したフレームより早く受信できる。このようにして、先に 届いたリクエストフレームの送信元無線インターフェイスを通信経路として選択するこ とにより、混雑の回避が実現できる。結果として、複数の無線インターフェイスを考慮 した最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0061] 更に、第 1実施例の無線通信装置では、後から到着したリクエストフレームであって も通信コストの値が小さければ、その経路を選択することができる。また、必ずしも通 信コストの小さい経路を選択する必要はなぐリクエストフレームの到着時間から一定 の期間を経過した場合には、その一定の期間内に到着したリクエストフレームの中か ら通信コストの値の小さい経路を選択してもよい。結果として、複数の無線インターフ ェイスの考慮にカ卩えて、通信コストを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの 有効活用を図ることができる。 [0062] この第 1実施例の無線通信装置において、最初に宛先ノードに到着したリクエストフ レームの到着時間を記録しておき、その到着時間から閾値時間以内のリクエストフレ ームのみを受け付けるように構成してもよい。その結果、遅延を一定値以内に抑える と同時に、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路選択による無線リソー スの有効活用を図ることができる。

[0063] (第 2実施例の装置構成）

図 7は、本発明の第 2実施例に従った無線通信装置 20のブロック図である。

[0064] 無線通信装置 20は、図 3の無線通信装置 10と同様に、複数の無線インターフェイ ス 201、 203と、データ送受信咅 205と、ノレ一ティング咅 207と、上位プロト =fノレ咅 20 9とから構成される。無線通信装置 20は、無線インターフェイス毎に複数の送信バッ ファ 211、 213を保持しており、送信バッファに蓄積されたフレームのデータ量を測定 する測定部 215を更に有している。なお、データ送受信部 205とルーティング部 207 と測定部 215とを併せて通信経路制御装置 221として構成することもできる。この第 2 実施例では、複数の送信バッファがサービス品質 (QoS)に応じて使い分けられてい ることを仮定する。

[0065] 複数の送信バッファについては、例えば IEEE802. l ieの中に規定されている。 8 02. l ieにおける優先制御は、送信バッファ毎に設定された送信待機時間の期待値 によって実現される。すなわち、優先度の高いバッファほど、待機時間の期待値が短 く設定されることによって、より小さい待機時間で迅速に送信が行われる。

[0066] このような無線通信装置において、ルーティング系のフレームは、迅速な経路設定 の必要性から、比較的優先度の高いバッファを用いて送信される。このとき、優先度 の低いバッファに大量のデータが蓄積されていたとしても、リクエストフレームの送信 時間には大きな影響を与えな 、。

[0067] 本実施例では、送信バッファ 211、 213に蓄積された総データ量を測定部 215で 無線インターフェイス毎に測定し、総データ量の少ない無線インターフェイス力もリク エストフレームを送信する。これにより、データ量の少ない無線インターフェイスを通 信経路とすることが可能になる。

[0068] (第 2実施例の経路制御法） 図 8A, 8Bを参照して、本発明の第 2実施例における経路制御法について説明す る。図 8A, 8Bは、図 7の無線通信装置 20として構成されたノード 1がノード 2及びノ ード 3にリクエストフレームを送信する場合にっ 、て示されて 、る。

[0069] まず、各ノードは、測定部 215において、無線インターフェイス毎の送信バッファの データ量の合計値の監視を行う。バッファの合計値とは、複数の優先度毎の送信バ ッファのデータ量の総計を示す。

[0070] ノード 1が端末 1からユーザ系データを受信し、宛先ノードまでのリクエストフレーム を送信する場合、ノード 1は監視していたデータ量の無線インターフェイス毎の総計 値の比較を行う。ノード 1は総計値の小さい無線インターフェイスを使用してリクエスト フレームを送信する。

[0071] このリクエストフレームの送信について、総計値の差分に応じてリクエストフレームを 送信してもよい。総計値の差分が所定の閾値以下であれば、第 1実施例の経路制御 法に従って、全ての無線インターフェイス（例えば、 802. 11a及び 802. l lg)からリ タエストフレームを送信する。総計値の差分が所定の閾値より大きい場合には、ノード

1は合計値の最も小さい無線インターフェイスのみ（例えば、 802. l lgのみ）を用い てリクエストフレームを送信する。

[0072] 前記のように、本発明の第 2実施例の無線通信装置では、送信バッファのデータ蓄 積量の小さい無線インターフェイスからリクエストフレームを送信する。このことにより、 無線インターフェイス使用率の均一化を図る。結果として、複数の無線インターフェイ スを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0073] また、送信バッファのデータ蓄積量を測定した時に、そのデータ蓄積量の差分に応 じて、リクエストフレームを送信することもできる。すなわち、差分が大きい場合にはデ ータ蓄積量の小さ 、無線インターフェイスからリクエストフレームを送信する。一方、 差分が小さい場合には無線通信装置の複数の無線インターフェイス力 リクエストフ レームを送信する。このリクエストフレームの送信の選択により、 1つのノード内での無 線インターフェイスの均一性が保たれると同時に、周辺ノードとの周波数利用の均一 性が維持できる。結果として、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0074] (第 3実施例：経路制御機能を有さな!/、端末を管理するアクセスポイントである場合 )

無線通信装置が、経路制御機能を有さな 、端末を管理するアクセスポイントである 場合について、第 3実施例として以下に説明する。

[0075] この明細書において「アクセスポイント」と言うときは、固定式、移動式を問わず、中 継機能を有する任意の通信装置を意味する。「端末」と言うときは、中継機能を有さな V、任意の端末装置を意味する。

[0076] この第 3実施例の無線通信装置 30の装置構成を図 9に示す。無線通信装置 30は 、図 3の無線通信装置 10と同様に、複数の無線インターフェイス 301、 303と、データ 送受信部 305と、ルーティング部 307と、上位プロトコル部 309とから構成される。無 線通信装置 30は、配下の有線通信装置の端末所属情報を管理する所属端末管理 部 317を更に有する。なお、データ送受信部 305とルーティング部 307と測定部 317 とを併せて通信経路制御装置 321として構成することもできる。経路制御機能を有さ ない端末がネットワーク内に存在する場合には、アクセスポイントが配下の端末に代 わって経路制御を行う必要がある。すなわち、アクセスポイントは、自分の配下の端末 のアドレスを常に管理する。

[0077] IEEE802. 11における規定では、無駄なフレームを無線中に流さないために、端 末の所属情報を常に管理するように規定されている。配下の端末が IEEE802. 11 の規定に従って動作する場合には、所属端末管理部 317は、この IEEE802. 11に おける規定に従って配下の端末を管理する。この端末の所属情報をルーティング部 と交換し、ルーティング部にぉ 、て全ての無線インターフェイスに接続された端末の 所属情報をすることにより、経路制御機能を有さない端末に対応することができる。

[0078] 具体的には、配下の端末からデータフレームを受信すると、アクセスポイントはその 宛先がルーティングテーブルに存在するか否かを確認する。ルーティングテーブル に宛先が存在しない場合には、第 1実施例又は第 2実施例の経路制御法を用いて、 リクエストフレームを送信する。

[0079] リクエストフレームを受信したアクセスポイントは、自ノードに所属している端末の情 報と宛先アドレスとを比較する。比較の結果、宛先が自ノードの配下の端末である場 合、アクセスポイントは、端末に代わって経路確認フレームを送信する。このフレーム 力 Sリクエスト送信元アクセスポイントで受信されると、通信経路が確立される。

[0080] 前記のように、この無線通信装置では、配下の端末から宛先までの経路がわからな V、フレームをアクセスポイントが受信すると、配下の端末に代わってリクエストフレーム を送信する。一方、リクエストフレームを受信したアクセスポイントは、リクエスト先の端 末が自分の配下にある場合には代理でリクエストフレームの応答信号として経路確認 フレームを送信する。このようにして、端末がアドホック経路制御機能を有していなく ても、送信元端末力も宛先端末までの経路の確保が可能となる。結果として、このよう な端末がネットワークに含まれて 、る場合にも、複数の無線インターフェイスを考慮し た最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0081] (第 3実施例:端末が移動した場合）

前記のように、無線通信装置が、経路制御機能を有さない端末を管理するアクセス ポイントであり、その端末がアクセスポイント間を移動した場合について検討する。

[0082] 経路制御機能を有さな!/、端末は自律的に通信経路を確立することができな 、ため 、このような端末がアクセスポイント間を移動すると、通信経路が切断される。従って、 端末が移動した場合に迅速な通信経路の復旧が望まれる。

[0083] そのため、新たな端末がアクセスポイントに所属すると、アクセスポイントは、その端 末情報をネットワーク全体に広告する。広告フレームを受信したアクセスポイントは、 広告された端末のアドレスが自ノードで管理して 、る所属端末情報に記載されて 、る か否かを所属端末管理部 317で確認する。所属端末情報に記載されている場合、 端末が他のアクセスポイントに移動したことが確認されるため、そのアクセスポイントは 、広告された端末のアドレスを所属端末情報力 削除する。

[0084] 広告フレームを受信したアクセスポイントは、ルーティングテーブルを参照し、広告 された端末のアドレスがルーティングテーブル内に存在するか否かを確認する。ルー ティングテーブル内に存在する場合、広告された端末との通信経路を復旧する必要 があることがわかる。従って、そのアクセスポイントは、再度リクエストフレームを送信す ることによって、通信経路の再構築を行う。このようにして、通信経路の切断時間を短 く保つことが可能になる。

[0085] 前記のように、この無線通信装置は、新たな端末がアクセスポイントの配下に所属し た場合に、その所属を通知するフレームをアクセスポイントがブロードキャスト送信す る。一方、ブロードキャスト送信されたフレームを受信したアクセスポイントがその端末 の旧所属元であった場合、配下の端末を管理する情報から、その端末の情報を破棄 する。新たな端末又は移動した端末に対して通信を行っている無線通信装置は、再 度リクエストフレームを送信することによって、通信経路の迅速な普及を行うことがで きる。このようにして、端末の移動に対しても対応することが可能となる。結果として、 端末がネットワーク内を移動する場合にも、複数の無線インターフェイスを考慮した最 適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0086] (第 4実施例: IEEE802. 11以外の端末と接続したアクセスポイントである場合）

IEEE802. 11の規定に従って管理されている端末に対しては、前記のように、 IE EE802. 11の規定に従ってその端末の所属情報を管理することが可能である。しか し、 Ethernet (登録商標）のように IEEE802. 11以外の無線インターフェイスに接続 されて 、る端末に対しては、前記の方法でその端末の所属情報を管理することは不 可能である。すなわち、有線通信装置と接続しているアクセスポイントは、有線通信 装置と接続しただけではその有線通信装置の所属の管理を行うことができない。

[0087] このように、無線通信装置が、 IEEE802. 11以外の無線インターフェイス（ここでは 、有線インターフェイス）に接続されている端末と接続したアクセスポイントである場合 について、第 4実施例として以下に説明する。

[0088] この第 4実施例の無線通信装置は図 9の無線通信装置 30と同じ装置構成を有する 。第 3実施例と異なり、有線通信装置が接続されている場合には、所属端末管理部 3 17が IEEE802. 11の規定に従って動作しただけでは、無線通信装置は有線通信 装置を管理することができな!/、。

[0089] したがって、アクセスポイントが有線インターフェイスでデータフレームを受信すると 、アクセスポイントはそのデータフレームの送信元アドレスを所属端末管理部 317の 端末所属情報に書き加える。このように書き加えることで、一度データフレームを送信 し、アクセスポイントにより受信された端末に関しては、 IEEE802. 11の規定に従つ て管理されている端末と同様に、経路制御を行うことが可能になる。

[0090] 前記のように、アクセスポイントが有線インターフェイスからのデータフレームの送信 元アドレスを監視し、未知の有線通信装置からの送信があった場合に、その有線通 信装置が配下に 、ることをアクセスポイントが記録する。このように配下の有線通信装 置を管理することにより、アクセスポイントは代理でリクエストフレーム及び経路確認フ レームを送信することができる。結果として、有線通信装置が接続されている場合に も、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路選択により、無線リソースの有 効活用を図ることができる。

[0091] (第 5実施例）

図 10〜図 12を参照して、ルーティング部のルーティングテーブルに送信元アドレス を追加した第 5実施例について説明する。図 10は、本発明の第 5実施例に従った無 線通信装置で管理されるルーティングテーブルの例を示す図であり、図 4のルーティ ングテーブルに送信元アドレスが追加されている。

[0092] 各無線通信装置は、データフレームを受信したときに、フレームヘッダの宛先アドレ スだけでなぐ送信元アドレスの確認を行う。この両者が一致する場合に、ルーティン グテーブルに従ってデータの送信を行う。フレームヘッダの宛先アドレスと送信元ァ ドレスとのうちいずれか一方が異なる場合には、別途リクエストフレームを送信するこ とにより、経路を再探索してルーティングテーブルに経路設定を行う。

[0093] この明細書にお!、て「ルーティングテーブル」と言うときは、ルーティング部で管理さ れて 、る経路情報のことを意味する。ルーティング部は宛先アドレスに基づ 、てフレ ームを送信するため、ルーティングテーブルは少なくとも宛先アドレスを含む。更に、 図 4のように、ルーティングテーブルは次ノードアドレス、送信インターフェイス、通信 コスト値、リクエスト IDを含んでもよい。また、ルーティングテーブルは第 5実施例のよ うに送信元アドレスを含んでもよぐ後述の第 6実施例のように設定時間を含んでもよ い。ルーティングテーブルはリクエストフレームに基づいて書き込まれるため、ルーテ イングテーブルと同じように、リクエストフレームも少なくとも宛先アドレスを含む。更に 、リクエストフレームは送信元アドレス、リクエスト 、通信コスト値を含んでもよい。

[0094] このようにルーティングテーブルに送信元アドレスを追カ卩した場合の経路制御法に ついて、図 11を参照して説明する。図 11は、本発明の第 5実施例における経路制御 法に従って構成された無線アドホックネットワークを示す図である。 [0095] 複数の無線インターフェイスを介して通信するノード 1〜ノード 4は、例えば第 1実施 例の装置構成に従って構成されており、更にそのルーティング部のルーティングテー ブルに送信元アドレスを含む。このノード 1〜ノード 4は、複数の無線インターフェイス (802. 11a及び 802. l lg)で相互に接続され、無線アドホックネットワークを構成し ている。ノード 1に接続されている端末 1及び端末 2から、ノード 4に接続されている端 末 3に対してデータ送信することに関して説明する。

[0096] まず、端末 1から端末 3にデータを送信する場合、ノード 1は宛先の端末 3までの経 路を保持しているカゝ否かを確認する。この確認を行うときに、ノード 1は宛先アドレスだ けではなぐ送信元アドレスである端末 1の情報も参照し、端末 1から端末 3までの経 路の有無を判断する。その経路が存在しない場合には、ノード 1は複数の無線インタ 一フェイスからリクエストフレームを送信する。このノード 1におけるルーティングテー ブルは実施例 1の経路制御法と同様に構成され、図 12のような情報がルーティング テーブルに書き込まれる。図 12は、本発明の第 5実施例に従った無線通信装置 (ノ ード 1)で管理されるルーティングテーブルの例を示す図である。この第 5実施例では 、端末 1の情報が送信元アドレスとしてルーティングテーブルに書き込まれて ヽる点 で、第 1実施例と異なる。このルーティングテーブルに基づいて、ノード 1は端末 1から のデータを 802. l lgの無線インターフェイスでノード 2に送信する。更にノード 2は 8 02. 11aの無線インターフェイスでノード 4に送信し、最終的に端末 3にデータが送信 される。

[0097] 次に、端末 2から端末 3への通信が発生した場合に、従来ではルーティングテープ ルに送信元アドレスを書き込んでいないため、端末 1から端末 3への通信が発生した ときに書き込まれたルーティングテーブルに従って経路が決定される。すなわち、ノ ード 1は端末 1から端末 3への通信と同じ経路で、端末 2から端末 3への通信を行う。 このような従来の方法では、無線インターフェイスの使用頻度に偏りが生じる可能性 がある。

[0098] 従って、第 5実施例では、端末 2から端末 3への通信が発生すると、各ノードは送信 元アドレスを確認して、送信元アドレスと宛先アドレスの組が一致しない場合には、別 途リクエストフレームを送信する。 [0099] 図 11では端末 1から端末 3への送信に対しては、ノード 1とノード 2との間で 802. 1 lgが選択され、ノード 2とノード 4との間で 802. 11aが選択されている。使用頻度の 高 、無線インターフェイスの通信コストを高くすることにより（無線リンクの混み具合に よって通信コストを変化させることにより）、別途リクエストフレームが送信されたときに 、使用頻度の低い無線インターフェイスを使用した通信経路が設定されやすくなる。 例えば、通信中の無線インターフェイスに対する通信コストとして 3を追加すると、ノー ド 1力 ノード 2への 802. l lgの無線インターフェイスの通信コストは 13になる。した がって、端末 2から端末 3への送信に対しては、ノード 1とノード 2との間で 802. 11a が選択され、ノード 2とノード 4との間で 802. l lgが選択される。このように端末 2から 端末 3までの経路を再設定することで、端末 1から端末 3への送信用の無線インター フェイスと、端末 2から端末 3への送信用の無線インターフェイスとを分離することが可 會 になる。

[0100] このように、本発明の第 5実施例では、送信元アドレスをルーティングテーブルで管 理することにより、送信元アドレスと宛先アドレスの組毎に使用する無線インターフエ イスを変えることができ、複数の無線インターフェイスの使用頻度を一定に保ちながら 経路を確保することが可能になる。すなわち、無線インターフェイス毎の負荷分散の 効果を向上することが可能になる。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮し た最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0101] (第 6実施例）

ルーティングテーブルに設定された設定時間を使用する場合について、第 6実施 例として以下に説明する。

[0102] 図 4に示すように、ルーティング部は、ルーティングテーブルに設定された時間をル 一ティングテーブルの設定時間に書き込むことができる。無線アドホックネットワーク は各ノード構成の変化や通信状態の変化等に応じて、最適な経路も変化する可能 性がある。従って、経路が設定された設定時間力も一定時間を経過した場合には、 既知の経路であっても再度リクエストフレームを送信し、経路構築を行う方が好まし ヽ

[0103] 第 6実施例では、各ノードは、例えば第 1実施例の装置構成に従って構成されてお り、更にそのルーティング部のルーティングテーブルに設定時間を含む。各ノードは 、ルーティングテーブル内に記載の設定時間から予め定められた周期時間を経過し た後に該当の宛先 (又は宛先と送信元の組)へのデータパケットを受信すると、再度 リクエストフレームを送信する。

[0104] このように、本発明の第 6実施例では、定期的にリクエストフレームを送信することで 、無線インターフェイスを切り替えることができ、無線インターフェイス毎の負荷分散の 効果を向上することが可能になる。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮し た最適な経路選択により、無線リソースの有効活用を図ることができる。

[0105] なお、上述の実施例において、リクエストフレームを送信した後通信が確立するまで の間、データフレームをルーティング部に別途設けられたバッファに保持しておいて もよいし、旧経路の設定時間が十分に新しい場合であれば、既に宛先ノードと通信 経路を確立した旧経路の無線インターフェイスを用いてリクエストフレームと並行して データフレームを送信してもよ 、。

[0106] (第 7実施例）

図 13〜 14を参照して、複数の無線インターフェイスの通信コストが等しい場合又は 通信コストの差が小さい場合に、旧経路で使用されていた無線インターフェイスに対 する通信コストに重み付けを行うことについて、第 7実施例として以下に説明する。

[0107] 1つの無線通信装置内に複数の無線インターフェイスが存在する場合、ノード間の 通信コストが等し 、場合又は通信コストの差が小さ 、場合が頻繁に生じることがある。 このような場合に、定期的にリクエストフレームを送信して通信経路を計算すると、通 信経路を計算する毎に異なる無線インターフェイスが選択される可能性がある。無線 インターフェイスの頻繁な変更は、システムの安定度の観点力 好ましくない。このた め、旧経路が選択されやすくなるように、経路選択にヒステリシスを適用することで、 通信経路で使用される無線インターフェイスの変更を低減することが可能になる。

[0108] 図 13は、ヒステリシスを適用しない場合の経路選択を示す図である。ノード 1とノード 2との間では、 2つの無線インターフェイスの通信コストが大きく異なるため、通信コス トの小さい無線インターフェイス（802. l lg)が常に選択される。一方、ノード 2とノー ド 3との間では、通信コストが等しいため、通信経路に用いる無線インターフェイスは 確率的に選択される。そのため、新経路では旧経路と異なる無線インターフェイスが 選択されることがあり、場合によっては通信経路を計算する毎に異なる無線インター フェイスが選択され、システムが不安定になる。

[0109] そのため、本発明の第 7実施例では、図 3のルーティング部において、ルーティング テーブルを参照して旧経路の無線インターフェイスが存在するカゝ否かを確認する。旧 経路で使用されていた無線インターフェイスが存在する場合には、旧経路で使用さ れていた無線インターフェイスに対する通信コストに 1以下の重み付けを行う。このよ うに重み付けされた通信コストを用いて無線インターフェイスの通信コストを比較する ことにより、複数の無線インターフェイスのうち力も通信を行う無線インターフェイスを 選択する。

[0110] 図 14に、本発明の第 7実施例に従ってヒステリシスを適用した場合の経路選択を示 す。第 7実施例では、経路選択時にルーティングテーブルを参照し、旧経路で使用さ れていた無線インターフェイスの通信コストに 1以下の重みを乗算する。図 14では重 みとして 0. 8を乗算している。このようにすることで、ノード 2とノード 3との間の旧経路 で使用されて 、た無線インターフェイスが新経路にぉ 、ても選択されやすくなる。特 に、 2つのノード間の無線インターフェイスの通信コストが等し 、場合又は通信コスト の差力 、さい場合には、旧経路が引き続き選択されやすくなり、システムが安定ィ匕す る。

[0111] 重みの値を小さくするほど、旧経路で使用されていた無線インターフェイスを選択 する確率が高くなるため、重みの値を調整することにより、複数の無線インターフェイ スによる負荷分散を図ることができ、システムの安定度との調整を図ることが可能にな る。その結果、複数の無線インターフェイスを考慮した最適な経路選択が可能になる

[0112] (フレーム構成例）

図 15〜17を参照して、上記の実施例で使用されるリクエストフレーム及び経路確 認フレームを IEEE802無線 LANのフレーム構成に適用する例について説明する。

[0113] リクエストフレーム及び経路確認フレームを表す経路制御用のフレーム構成として、 図 15Aに示すように、ヘッダの後にフレーム種別を表す Control IDを付与し、その後 に経路制御用のペイロードを付与するフレーム構成を用いることができる。ヘッダ及 び Control IDを用いて、リクエストフレーム又は経路確認フレームであることを表す。 ペイロードには、上記の実施例で示した宛先アドレス、次ノードアドレス、送信インタ 一フェイス、通信コスト値、リクエスト ID、設定時間等が設定される。なお、宛先アドレ スのように、上記のペイロードの一部はヘッダに設定され、ペイロードに設定されなく てもよい。

[0114] IEEE802. 11無線 LANシステムで制御経路用のフレーム構成を用いる場合には 、図 15Bに示す IEEE802.il Action Frameを用いる場合と、図 15Cに示す IEEE802. 2LLCを用いる場合とが考えられる。

[0115] IEEE802.il Action Frameを用いる場合、 802.11ヘッダが図 15Aのヘッダに相当 し、 Category/Actionが図 15Aの Control IDに相当する。 802.11ヘッダでは、 Type及 び Subtypeを Type=00(management)及び Subtype=l lOl(action)に設定する。このように 、 802.11ヘッダを用いて制御経路用のフレームであることを特定することができる。次 の 802.11ペイロードの先頭で、 Category及び Actionを設定するときに、 Categoryにメ ッシュネットワーク関連のアクションである識別子 (mesh)を設定し、 Actionにリクエスト フレーム Z経路確認フレームの種別を示す識別子を設定する。このように設定するこ とにより、経路制御用ペイロードを特定することができる。

[0116] IEEE802.2LLCを用いる場合、 802.11ヘッダが図 15Aのヘッダに相当し、 LLC/SNA Pヘッダ及び IDが図 15Aの Control IDに相当する。 802.11ヘッダでは、 Type=dataに なる。次の LLC/SNAPヘッダには OUIと呼ばれる組織コードを示すフィールドが存在 する。この OUIにメッシュネットワークを示す識別子 (mesh)を設定し、その後のペイ口 ードの区別を行う。また、 OUI=meshである場合に次のペイロードの先頭に IDを設けて 、リクエストフレーム/経路確認フレームの種別を示す識別子を設定する。このように 設定することにより、経路制御用ペイロードを特定することができる。

[0117] 上記のいずれの構成を用いた場合においても、経路制御用ペイロードを特定する ことができるため、所定のフレーム構成に従って経路制御用ペイロードに情報を設定 することができ、設定された情報を解読することができる。経路制御用ペイロードのフ レーム構成例として、例えば図 16及び図 17の構成が含まれる。 [0118] 図 16は、リクエストフレームの経路制御用ペイロードのフレーム構成を示す図である 。上記のように、リクエストフレームには、送信元アドレス、宛先アドレス、リクエストフレ ーム固有の ID及びリクエストフレーム送信元からの通信コストの値が含まれる。図 16 の RREQ IDがリクエスト IDに対応し、 Metricが通信コスト値に対応し、 Source Addre ssが送信元アドレスに対応し、 Destination Address#lが宛先アドレスに対応する。

[0119] 図 17は、図 16に対応する経路確認フレームの経路制御用ペイロードのフレーム構 成を示す図である。以上のように、図 15〜17のフレーム構成を用いることにより、上 記の実施例を IEEE802. 11無線システムで実現することが可能になる。

[0120] なお、本発明は、上記の実施例に限定されることなぐ特許請求の範囲内において 種々の変更及び応用が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 無線アドホックネットワークにお 、て複数の無線インターフェイスを介して通信する 無線通信装置であって、

前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエストフレームを受信すると、前 記複数の無線インターフェイスのうち少なくとも 2つの無線インターフェイスを介して前 記リクエストフレームを送信するデータ送受信部と、

前記リクエストフレームに基づ 、て、前記複数の無線インターフェイスのうち力 通 信を行う無線インターフェイスを選択するルーティング部と、

を有する無線通信装置。

[2] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着順序に基づ 、て、前記複数 の無線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選択することを特 徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

[3] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着順序と通信コストとに基づい て、前記複数の無線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選 択することを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

[4] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームの到着時間から一定の期間内に受 信したリクエストフレームの通信コストに基づ 、て、前記複数の無線インターフェイス のうちから通信を行う無線インターフェイスを選択することを特徴とする請求項 3に記 載の無線通信装置。

[5] フレームを蓄積する複数の送信バッファを前記複数の無線インターフェイス毎に有 し、

前記送信バッファに蓄積されたフレームの総データ量を前記複数の無線インターフ イス毎に測定する測定部を更に有し、

前記データ送受信部は、前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエスト フレームを受信すると、前記測定部で測定した総データ量に基づ!/、て前記リクエスト フレームを送信する無線インターフェイスを選択し、前記リクエストフレームを送信す ることを特徴とする請求項 1乃至 4のうちいずれか 1項に記載の無線通信装置。

[6] 前記データ送受信部は、前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエスト フレームを受信すると、

前記測定部で測定した総データ量測定値の各無線インターフェイス間における差 が閾値未満の場合に、前記複数の無線インターフェイスのうち少なくとも 2つの無線ィ ンターフェイスから前記リクエストフレームを送信し、

前記測定部で測定した総データ量測定値の各無線インターフェイス間における差 のうち少なくとも 1つの差が閾値以上の場合に、該総データ量の少ない方の無線イン ターフェイス力 前記リクエストフレームを送信することを特徴とする請求項 5に記載の 無線通信装置。

[7] 前記無線通信装置は、配下の端末を管理するアクセスポイントとして機能し、

前記データ送受信部は、前記配下の端末からフレームを受信すると、該配下の端 末に代わって前記リクエストフレームを送信することを特徴とする請求項 1に記載の無 線通信装置。

[8] 前記データ送受信部は、前記配下の端末宛てのリクエストフレームを受信すると、 該配下の端末に代わって該リクエストフレームの応答信号を返信することを特徴とす る請求項 7に記載の無線通信装置。

[9] 配下の端末が所属する所属端末情報を管理する所属端末管理部を更に有し、 前記データ送受信部は、前記無線通信装置の配下に新たな端末が所属したときに

、該端末の所属を通知するフレームをブロードキャスト送信し、

前記所属端末管理部は、新たな端末の所属を通知するフレームを他の無線通信 装置力 受信すると、該端末の所属を前記所属端末情報力 削除することを特徴と する請求項 8に記載の無線通信装置。

[10] 前記ルーティング部は、送信元アドレス及び宛先アドレスの組毎に、前記複数の無 線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選択することを特徴と する請求項 1乃至 9のうちいずれ力 1項に記載の無線通信装置。

[11] 前記データ送受信部は、前記ルーティング部に設定された設定時間に基づいて、 周期的にリクエストフレームを送信することを特徴とする請求項 1乃至 10のうちいずれ 力 1項に記載の無線通信装置。

[12] 前記ルーティング部は、前記リクエストフレームに基づいて無線インターフェイスを 選択するときに、ルーティングテーブルを参照して宛先までの経路について前回使 用されていた無線インターフェイスが存在するカゝ否かを確認し、存在する場合には、 前回使用されていた無線インターフェイスに対する通信コストに重み付けを行い、前 記の重み付けされた通信コストに基づいて、前記複数の無線インターフェイスのうち 力 通信を行う無線インターフェイスを選択することを特徴とする請求項 11に記載の 無線通信装置。

[13] 無線アドホックネットワークにおいて複数の無線インターフェイスを介して通信する 無線通信装置の通信経路制御装置であって、

前記複数の無線インターフェイスのうちの 1つでリクエストフレームを受信したことを 検出すると、前記複数の無線インターフェイスのうち少なくとも 2つの無線インターフエ イスを介して前記リクエストフレームを送信する手段と、

前記リクエストフレームに基づ 、て、前記複数の無線インターフェイスのうち力 通 信を行う無線インターフェイスを選択する手段と

を有する通信経路制御装置。

[14] 複数の無線インターフェイスをそれぞれ有する複数の無線通信装置を含む無線ァ ドホックネットワークにおける通信経路制御方法であって、

送信元ノード力 リクエストフレームを送信するステップと、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記複数の無線インターフェイスのうち の 1つで前記リクエストフレームを受信するステップと、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記リクエストフレームに基づいて、前記 複数の無線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選択するス テツプと、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記複数の無線インターフェイスのうち 少なくとも 2つの無線インターフェイスから前記リクエストフレームを送信するステップと 宛先ノードが、前記リクエストフレームを受信すると、前記リクエストフレームの応答 信号を返信するステップと、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記リクエストフレームの応答信号を受 信すると、該応答信号に基づいて、通信経路を確立するステップと、

を有する通信経路制御方法。

複数の無線インターフェイスをそれぞれ有する複数の無線通信装置を含む無線ァ ドホックネットワークの通信システムであって、

送信元ノードが、リクエストフレームを送信し、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記複数の無線インターフェイスのうち の 1つで前記リクエストフレームを受信し、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記リクエストフレームに基づいて、前記 複数の無線インターフェイスのうち力 通信を行う無線インターフェイスを選択し、 前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記複数の無線インターフェイスのうち 少なくとも 2つの無線インターフェイスから前記リクエストフレームを送信し、

宛先ノードが、前記リクエストフレームを受信すると、前記リクエストフレームの応答 信号を返信し、

前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記リクエストフレームの応答信号を受 信すると、該応答信号に基づいて、通信経路を確立することを特徴とする通信システ ム„