(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークと、
前記無線リンクの将来の変調モードを予測し、予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路を前記ネットワークに設定する経路制御装置と、
を有し、
前記経路制御装置は、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、前記無線リンクの将来の変調モードを予測し、前記予測モードに基づいて、前記アドミッション要求を満たす経路を探索し、該経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、該アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、
前記経路制御装置は、前記通信経路を設定する際、前記トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、前記トラヒックが属する優先クラスに対応する前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出し、該コストが最小になるように前記通信経路を設定する、経路制御システム。
【請求項２】
前記経路制御装置は、前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出する際、前記予測モードについて、コストをｗ、伝送レートをＢＷ、前記トラヒックで使用される帯域をＤとすると、前記無線リンクのコストをｗ＝１／（ＢＷ−Ｄ）の式によって算出する、請求項１記載の経路制御システム。
【請求項３】
前記複数の優先クラスとして、高優先トラヒックと低優先トラヒックとが予め設定され、
前記高優先トラヒックの場合、前記無線リンクで使用可能な変調モードのうち、一番低い伝送レートの変調モードを前記予測モードとし、前記低優先トラヒックの場合、現在、前記無線リンクで使用されている変調モードを前記予測モードとする、請求項２記載の経路制御システム。
【請求項４】
前記経路制御装置は、
前記予測モードに基づいて前記通信経路を設定する際、前記トラヒックの通信品質が前記通信経路の設定前と比べて同等またはそれ以上になるように前記通信経路を設定する請求項１記載の経路制御システム。
【請求項５】
前記経路制御装置は、
前記通信経路の他に、前記予測モードを用いて予備経路を前記ネットワークに設定する請求項１から４のいずれか１項記載の経路制御システム。
【請求項６】
前記経路制御装置は、
前記無線リンクで過去に使用された変調モードの履歴、または該無線リンクの電波環境を示す情報の履歴に基づいて、該無線リンクの前記予測モードを求める請求項１から５のいずれか１項記載の経路制御システム。
【請求項７】
前記経路制御装置は、
前記無線リンクの位置における気象情報に対応して前記無線リンクの変調モードを予測する請求項１から５のいずれか１項記載の経路制御システム。
【請求項８】
適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークにおける前記無線リンクの将来の変調モードを予測する変調モード予測部と、
予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路を前記ネットワークに設定する経路制御部と、
を有し、
前記変調モード予測部は、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、前記無線リンクの将来の変調モードを予測し、
前記経路制御部は、前記予測モードに基づいて、前記アドミッション要求を満たす経路を探索し、該経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、該アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、
前記経路制御部は、前記通信経路を設定する際、前記トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、前記トラヒックが属する優先クラスに対応する前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出し、該コストが最小になるように前記通信経路を設定する、経路制御装置。
【請求項９】
前記経路制御部は、前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出する際、前記予測モードについて、コストをｗ、伝送レートをＢＷ、前記トラヒックで使用される帯域をＤとすると、前記無線リンクのコストをｗ＝１／（ＢＷ−Ｄ）の式によって算出する、請求項８記載の経路制御装置。
【請求項１０】
前記複数の優先クラスとして、高優先トラヒックと低優先トラヒックとが予め設定され、
前記高優先トラヒックの場合、前記無線リンクで使用可能な変調モードのうち、一番低い伝送レートの変調モードを前記予測モードとし、前記低優先トラヒックの場合、現在、前記無線リンクで使用されている変調モードを前記予測モードとする、請求項９記載の経路制御装置。
【請求項１１】
前記経路制御部は、
前記予測モードに基づいて前記通信経路を設定する際、トラヒックの通信品質が前記通信経路の設定前と比べて同等またはそれ以上になるように前記通信経路を設定する請求項８記載の経路制御装置。
【請求項１２】
前記経路制御部は、
前記通信経路の他に、前記予測モードを用いて予備経路を前記ネットワークに設定する請求項８から１１のいずれか１項記載の経路制御装置。
【請求項１３】
前記変調モード予測部は、
前記無線リンクで過去に使用された変調モードの履歴、または該無線リンクの電波環境を示す情報の履歴に基づいて、該無線リンクの前記予測モードを求める請求項８から１２のいずれか１項記載の経路制御装置。
【請求項１４】
前記変調モード予測部は、
前記無線リンクの位置における気象情報に対応して前記無線リンクの変調モードを予測する請求項８から１２のいずれか１項記載の経路制御装置。
【請求項１５】
外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークにおける前記無線リンクの将来の変調モードを予測し、
予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路を前記ネットワークに設定し、
前記予測モードに基づいて、前記アドミッション要求を満たす経路を探索し、該経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、該アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、
前記通信経路を設定する際、前記トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、前記トラヒックが属する優先クラスに対応する前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出し、該コストが最小になるように前記通信経路を設定する、経路制御方法。
【請求項１６】
前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出する際、前記予測モードについて、コストをｗ、伝送レートをＢＷ、前記トラヒックで使用される帯域をＤとすると、前記無線リンクのコストをｗ＝１／（ＢＷ−Ｄ）の式によって算出する、請求項１５記載の経路制御方法。
【請求項１７】
前記複数の優先クラスとして、高優先トラヒックと低優先トラヒックとが予め設定され、
前記高優先トラヒックの場合、前記無線リンクで使用可能な変調モードのうち、一番低い伝送レートの変調モードを前記予測モードとし、前記低優先トラヒックの場合、現在、前記無線リンクで使用されている変調モードを前記予測モードとする、請求項１６記載の経路制御方法。
【請求項１８】
前記予測モードに基づいて前記通信経路を設定する際、トラヒックの通信品質が前記通信経路の設定前と比べて同等またはそれ以上になるように前記通信経路を設定する請求項１５記載の経路制御方法。
【請求項１９】
前記通信経路を設定する際、該通信経路の他に、前記予測モードを用いて予備経路を前記ネットワークに設定する請求項１５から１８のいずれか１項記載の経路制御方法。
【請求項２０】
前記変調モードを予測する際、前記無線リンクで過去に使用された変調モードの履歴、または該無線リンクの電波環境を示す情報の履歴に基づいて、該無線リンクの前記予測モードを求める請求項１５から１９のいずれか１項記載の経路制御方法。
【請求項２１】
前記変調モードを予測する際、前記無線リンクの位置における気象情報に対応して前記無線リンクの変調モードを予測する請求項１５から１９のいずれか１項記載の経路制御方法。
【請求項２２】
適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークに通信経路を設定するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、前記無線リンクの将来の変調モードを予測し、
予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路を前記ネットワークに設定し、
前記予測モードに基づいて、前記アドミッション要求を満たす経路を探索し、該経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、該アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、
前記通信経路を設定する際、前記トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、前記トラヒックが属する優先クラスに対応する前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出し、該コストが最小になるように前記通信経路を設定する処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２３】
前記予測モードに基づいて前記無線リンクのコストを算出する際、前記予測モードについて、コストをｗ、伝送レートをＢＷ、前記トラヒックで使用される帯域をＤとすると、前記無線リンクのコストをｗ＝１／（ＢＷ−Ｄ）の式によって算出する請求項２２記載のプログラム。
【請求項２４】
前記複数の優先クラスとして、高優先トラヒックと低優先トラヒックとが予め設定され、
前記高優先トラヒックの場合、前記無線リンクで使用可能な変調モードのうち、一番低い伝送レートの変調モードを前記予測モードとし、前記低優先トラヒックの場合、現在、前記無線リンクで使用されている変調モードを前記予測モードとする、請求項２３記載のプログラム。
【請求項２５】
前記予測モードに基づいて前記通信経路を設定する際、トラヒックの通信品質が前記通信経路の設定前と比べて同等またはそれ以上になるように前記通信経路を設定する請求項２２記載のプログラム。
【請求項２６】
前記通信経路を設定する際、該通信経路の他に、前記予測モードを用いて予備経路を前記ネットワークに設定する請求項２２から２５のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２７】
前記変調モードを予測する際、前記無線リンクで過去に使用された変調モードの履歴、または該無線リンクの電波環境を示す情報の履歴に基づいて、該無線リンクの前記予測モードを求める請求項２２から２６のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２８】
前記変調モードを予測する際、前記無線リンクの位置における気象情報に対応して前記無線リンクの変調モードを予測する請求項２２から２６のいずれか１項記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを伝送するための通信ネットワークにおける経路制御システム、経路制御装置、経路制御方法、およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報化の進展に伴い、データ通信などによるデータ通信トラヒックの需要が増加している。そこで、ネットワークに対して広帯域化やオペレーションコストの低減化が求められている。【０００３】
広帯域の伝送が可能であるミリ波帯などの周波数を利用した無線方式を用いる固定無線アクセス(FWA:  Fixed  broadband  Wireless  Access)など無線リンクによって構築されたネットワークが携帯電話網などで利用されている。【０００４】
変調モードのSNR  (Signal  to  Noise  Ratio)と伝送レートの相関のグラフを図１に示す。図１のグラフの横軸はSNRであり、縦軸はバンド幅である。無線リンクの通信品質は、受信信号のSNRによって変動する。そこで、無線リンクの更なる広帯域を実現するために、適応変調技術が着目されている。【０００５】
適応変調技術は、無線リンクの無線状況から、一番伝送効率の良い、変調方式を適応的に見つけ、使用する技術である。適応変調技術により無線環境に応じた最適な無線通信を行うことができ、周波数効率を向上することができる。【０００６】
各無線リンクが将来使用する変調モードを予測することができれば、ネットワークを流れるトラヒックの通信品質を保証することができる。変調モードの予測方法の例が、特表２００６−５０５２２１号公報（以下では、文献１と称する）および特開２００４−３６３６７９号公報（以下では、文献２と称する）に開示されている。【０００７】
文献１に示されるように、適応変調技術を用いた無線リンクにおいては、過去の履歴とある程度相関を持つことがあるため、無線リンクで使用される変調モードを予測（推定）することが可能である。更に、文献２に示されるように、天候情報を利用することで、変調モードを予測（推定）することが可能である。【０００８】
有線のネットワークで行われる経路制御の一例が、M.  S.  Kodialam  et  al.,  “Minimum  interference  routing  with  applications  to  mpls  traffic  engineering”,  INFOCOM,  2000（以下では、文献３と称する）に開示されている。【０００９】
文献３に開示された経路制御を、適応変調技術を用いたFWAで構成されたネットワークに適用した場合、有線の場合とは異なり、経路制御にともなって適応変調により無線リンクの通信レートが変動してしまう。そのため、輻輳などが発生し、トラヒックの通信品質が劣化してしまう。【００１０】
一方、適応変調を利用したFWAでの負荷分散手法の一例が、特開２００６−３１３９９２号公報（以下では、文献４と称する）で提案されている。文献４に開示されている方式は、複数のルーチングパスにおける無線リンクにトラヒックを分散させて中継伝送する方式である。この方式を用いることにより、トラヒックを分散することができ、ネットワーク全体の利用率向上が実現できる。【００１１】
しかし、この方式では、パケット毎に、違う経路を通る可能性があり、遅延のジッターなどが発生してしまうおそれがある。その場合、VoIP  (Voice  over  IP)のような通信品質の保証が必要となるトラヒックには適さない。このようなトラヒックに対しては、トラヒックが同一経路を通させる経路制御が必要である。また、この方式をそのまま利用したのでは、経路を指定できない点で、どの程度の優先度であればトラヒックの品質が保たれるかという見積もりが困難になってしまい、優先トラヒックの通信品質の維持管理を行うことが難しい。【００１２】
経路制御も念頭におかれた既存技術の例が、J.  Sangiamwong  et  al.,  “QoS−based  adaptive  modulation  under  rainfall  environment  in  gigabit  millimeter−wave  broadband  wireless  access  system,”  IEEE  RAWCON,  2003（以下では、文献５と称する）に開示されている。【００１３】
文献５では、適応変調機能を持つFWAにおける経路制御方式を提案している。文献５で提案されている方式は、フロー毎に最適な変調モードと経路を探索する方式である。しかし、この方式では、現時点での無線リンク状態を基にした経路制御であるため、今後もその変調モードを維持できるかまでは保証できない。また、各基地局において、フロー毎に変調モードを選択するため、そのオーバーヘッドが大きいという欠点がある。【００１４】
以上のように、適応変調によって変化する無線リンクが使用する変調モードを予測あるいは推定し、経路制御を行う技術が必要である。
【発明の概要】
【００１５】
適応変調により無線リンクの伝送レートが変化するため、単純に経路制御を行ってしまうと、ネットワークを流れるトラヒックの通信品質が劣化してしまうという問題がある。
【００１６】
本発明の目的の一例は、伝送レートが変動するリンクで構成されたネットワークにおいて、高品質な通信を実現するための経路制御システム、経路制御装置、経路制御方法、および、コンピュータに実行させるためのプログラムを提供することである。
【００１７】
本発明の一側面の経路制御システムは、適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークと、無線リンクの将来の変調モードを予測し、予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路をネットワークに設定する経路制御装置と、を有し、経路制御装置は、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、無線リンクの将来の変調モードを予測し、予測モードに基づいて、アドミッション要求を満たす経路を探索し、経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、通信経路を設定する際、トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、トラヒックが属する優先クラスに対応する予測モードに基づいて無線リンクのコストを算出し、コストが最小になるように通信経路を設定する構成である。
【００１８】
また、本発明の一側面の経路制御装置は、適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークにおける無線リンクの将来の変調モードを予測する変調モード予測部と、予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路をネットワークに設定する経路制御部と、を有し、変調モード予測部は、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、無線リンクの将来の変調モードを予測し、経路制御部は、予測モードに基づいて、アドミッション要求を満たす経路を探索し、経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、通信経路を設定する際、トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、トラヒックが属する優先クラスに対応する予測モードに基づいて無線リンクのコストを算出し、コストが最小になるように通信経路を設定する構成である。
【００１９】
また、本発明の一側面の経路制御方法は、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークにおける無線リンクの将来の変調モードを予測し、予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路をネットワークに設定し、予測モードに基づいて、アドミッション要求を満たす経路を探索し、経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、通信経路を設定する際、トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、トラヒックが属する優先クラスに対応する予測モードに基づいて無線リンクのコストを算出し、コストが最小になるように通信経路を設定するものである。
【００２０】
さらに、本発明の一側面のプログラムは、適応変調を用いた無線リンクで通信する通信装置を含むネットワークに通信経路を設定するコンピュータに実行させるためのプログラムであって、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求を受け取ると、無線リンクの将来の変調モードを予測し、予測した変調モードである予測モードに基づいて通信経路をネットワークに設定し、予測モードに基づいて、アドミッション要求を満たす経路を探索し、経路を見つけるとアドミッションの許可を行い、アドミッション要求に対応するトラヒックが探索された経路を辿れるように経路上の通信装置に対して、アドミッション要求に対応するトラヒックおよびそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報を送って経路表を更新させ、通信経路を設定する際、トラヒックに対して選択可能な複数の優先クラスが予め設定され、トラヒックが属する優先クラスに対応する予測モードに基づいて無線リンクのコストを算出し、コストが最小になるように通信経路を設定する処理をコンピュータに実行させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は変調モードのSNRと伝送レートの相関を示す図である。
【図２】図２は第１の実施形態のネットワークの一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は第１の実施形態における経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は第１の実施形態における通信装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は経路制御装置が実行する経路設定の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は第２の実施形態における通信装置の一構成例を示すブロック図である。
【図７】図７は第３の実施形態における経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は第４の実施形態の経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は実施例１における経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は実施例１におけるネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は実施例１における経路制御の動作手順を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は実施例２の経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本実施形態の経路制御装置を説明する。
【００２３】
図２は本実施形態のネットワークの一構成例を示すブロック図である。図２に示すネットワークは、無線リンクを複数備え、パケットを転送する通信装置２０２〜２０６を有する。通信装置２０２〜２０６のそれぞれに、経路計算を行う経路制御装置２０１が無線または有線で接続される。図２では、通信装置間の無線通信による接続を実線で表している。通信装置２０２〜２０６は、ルータまたはスイッチである。
【００２４】
図３は本実施形態の経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。図３に示すように、経路制御装置２０１は、通信部３０１と、経路制御部３０２と、トラヒック情報管理部３０３と、トポロジー情報管理部３０４と、リンク情報管理部３０５と、変調モード予測部３０６とを有する。経路制御装置２０１は、通信装置２０２〜２０６とのデータの送受信を通信部３０１を介して行う。
【００２５】
なお、変調モード予測部３０６と称しているが、変調モード予測部３０６は統計計算により推定処理を行ってもよい。
【００２６】
トラヒック情報管理部３０３は、ネットワークを流れるトラヒックがどこにどれだけ流れているかを示す情報およびトラヒックの使用帯域の情報を含むトラヒック情報を管理する。ネットワークを流れるトラヒックがどこにどれだけ流れているかを示す情報として、例えば、トラヒックの送信元および宛先の情報がある。
【００２７】
トポロジー情報管理部３０４は、ネットワークがどう構成されているか、ノード間の接続関係の情報を含む接続情報を管理する。
【００２８】
リンク情報管理部３０５は、通信装置２０２〜２０６のそれぞれから受け取るリンク状態情報を蓄積し、各無線リンクのBit  Error  Rate  (BER)および過去から現在までに使用された変調モードの履歴情報を含むリンク情報を管理する。また、変調モード予測部３０６から新たに予測された変調モードの情報を受け取ると、それを経路制御部３０２に渡す。
【００２９】
変調モード予測部３０６は、定期的に、またはトラヒックの変化により、リンク情報管理部３０５が管理するリンク情報を元にして変調モードを予測し、予測した変調モードをリンク情報管理部３０５に渡す。
【００３０】
経路制御部３０２は、新たに予測された変調モードの情報をリンク情報管理部３０５から受け取ると、トラヒック情報管理部３０３が管理するトラヒック情報、トポロジー情報管理部３０４が管理する接続情報、およびリンク情報管理部３０５が管理するリンク情報を参照し、ネットワークを構成するリンクの状態および性能の情報を含むネットワーク情報を収集し、ネットワーク情報に基づいてトラヒックが流れる経路を設定する。具体的には、ネットワーク情報に基づいて、経路設定対象となる通信装置間のトラヒックが流れる経路を計算する経路計算を行う。そして、経路計算で求まった経路の情報をネットワーク内の通信装置２０２〜２０６に通知することで、トラヒックの経路をネットワークに設定する。
【００３１】
なお、経路制御部３０２、トラヒック情報管理部３０３、トポロジー情報管理部３０４、リンク情報管理部３０５および変調モード予測部３０６のそれぞれには、情報を記録するための記憶手段（不図示）と、各部の動作に対応する専用回路が設けられている。各部において、上記専用回路の代わりに、動作に対応するプログラムが上記記憶手段に予め格納され、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（不図示）が設けられていてもよい。この場合、ＣＰＵがプログラムにしたがって処理を実行することで、各部が上述の動作を行う。さらに、ＣＰＵを設ける場合には各部に対応して設けなくてもよい。
【００３２】
次に、通信装置２０２〜２０６の構成を説明する。通信装置２０２〜２０６は同様な構成であるため、これらの装置を代表して通信装置２０２の構成を説明する。
【００３３】
図４は通信装置の一構成例を示すブロック図である。図４に示すように、通信装置２０２は、複数の無線リンクに対応する無線通信部４０１〜４０３と、パケット転送処理を行うパケット処理部４０４と、パケット転送のための経路を示す表である経路表を管理する経路表管理部４０５と、リンク状態管理部４０６とを有する。
【００３４】
無線通信部４０１〜４０３は、適応変調機能を備え、無線リンクの変調モードとして、予め設定された変調モードを用いるか、無線環境に応じて変調モードを動的に変化させる。
【００３５】
経路表管理部４０５は、自身の経路表を管理し、経路制御装置２０１から新たな経路の情報に関する通知を受け取ると、受け取った通知にしたがって経路表を更新する。
【００３６】
リンク状態管理部４０６は、自身の無線通信部４０１〜４０３の状況を記録し、自身が管理するリンクのBERおよび使用中の変調モードの情報を含むリンク状態情報を管理する。各無線通信部の状況には、無線リンクが使用する変調モードの継続時間の情報が含まれていてもよい。
【００３７】
パケット処理部４０４は、経路表管理部４０５が管理する経路表にしたがってパケットの転送処理を行う。また、定期的に、またはトラヒックの変化により、リンク状態管理部４０６が管理するリンク状態情報を経路制御装置２０１に送信する。
【００３８】
なお、パケット処理部４０４、経路表管理部４０５およびリンク状態管理部４０６のそれぞれには、情報を記録するための記憶手段（不図示）と、各部の動作に対応する専用回路が設けられている。各部において、上記専用回路の代わりに、動作に対応するプログラムが上記記憶手段に予め格納され、そのプログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）（不図示）が設けられていてもよい。
【００３９】
次に、本実施形態の経路制御装置２０１の動作を説明する。
【００４０】
図５は本実施形態の経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００４１】
変調モード予測部３０６は、定期的に、またはトラヒックの変化により、リンク情報管理部３０５の管理するリンク情報を元にして所定の無線リンクについて予測した変調モードである予測モードを導出する（ステップ５０１）。続いて、経路制御部３０２は、リンク情報管理部３０５を介して変調モード予測部３０６から予測モードの情報を受け取ると、予測モードおよびネットワーク情報を用いて、所定の通信装置間のトラヒックの経路を決定する（ステップ５０２）。
【００４２】
ステップ５０２の経路決定の手順において、経路制御部３０２は、その変調モードを利用した場合の無線リンクの伝送レートと現在の既存トラヒックの使用帯域情報から各リンクに対してコストの重み付けを行い、経路を探索して設定する処理を行う。
【００４３】
ここで、変調モード予測部３０６が実行する、変調モードの予測方法を説明する。
【００４４】
本実施形態では、適応変調を行う無線リンクにおいて、最低限維持できると見積もれる伝送レートの予測、すなわち、最低限期待する通信品質を維持できる変調モードの予測方法として、大きく分けて、次の４つの方法が考えられる。それは、１）最低レートを使用、２）統計情報を利用、３）過去の履歴情報を利用、４）天候予測情報を利用、の４つである。
【００４５】
１）の導出方法である、最低レートを使用する方法は、無線リンクが取り得る変調モードのうち、最低の伝送レートを実現する変調モードが少なくとも維持されることに着目して、予測モードを導出するものである。仮に、変調モードのセットがMで表現できる場合、予測モードは、Mの中で最小の伝送レートを実現する変調モードとなるため、
予測モード  =  Min  (M)
となる。
【００４６】
２）の導出方法である、統計情報を利用する方法は、無線リンクが用いる変調モードの分布が、例えば正規分布のように所定の分布形状である場合、その分布の平均と分散を用いることで、予測モードを導出するものである。平均および分散は統計情の分布情報に相当する。仮に、平均がμ、分散がσであるとき、予測モードは、99.74%以上の確率で
予測モード  =  [μ  −  3σ]
以上となる。そこで、上式の値を予測モードとする。ただし、[＊]は、ガウス記号であり、＊を超えない最大整数値を表す。整数値に変調モードを予め対応させて定義する。例えば、変調モードがQPSK,  16QAM,  32QAM,  64QAMであるとすると、それぞれに対応する整数値を、QPSK  =  1,  16QAM  =  2,  32QAM  =  3,  64QAM  =  4とする。
【００４７】
３）の導出方法である、過去の履歴情報を利用する方法としては、無線リンクが過去に利用した変調モードの履歴を用いて予測モードを導出する方法などが考えられる。仮に、変調モードのセットがMで与えられ、ある一定時間Tのうち、各変調モードが使用された時間をT＿mとした場合を考える。この場合、例えば、各モードの自身T＿mと自身より高い伝送レートの変調モードのT＿mの総和が、予め設定されている閾値以上となる変調モードの中で一番高いモードを予測モードとする決め方が考えられる。また、過去の履歴として、各変調モードの過去のBERを用いて、変調モードを予測することによっても実現できる。ここでは、電波環境を示す情報としてBERを用いたが、BERに限らず、SNRもしくはCINR(Carrier  to  Interference  -  plus  -  Noise  Ratio)であってもよく、または、これらの情報を複数組み合わせてもよい。電波環境を示す情報はリンク情報に含まれている。
【００４８】
４）の導出方法は、すでに求められた天気予報などの気象情報を用いて予測した変調モードを予測モードとする方法である。この予測方法は、どこに雨が降るかといった情報と無線リンクの位置情報を利用することで、どの無線リンクが雨の影響でどの変調モードを使用するかということを予め予測するものである。
【００４９】
次に、経路制御部３０２による経路設定の方法を説明する。
【００５０】
変調モード予測部３０６が上述のいずれかの方法により無線リンクの変調モードを予測した後、経路制御部３０２は、全ての無線リンクe∈Lにコストを与える。与えるコストは、例えば、
1  /  (BW(m)  −  D(e))  
である。mは予測した無線リンクeの予測モードであり、BW(m)はmを変調モードとして使用したときの伝送レートである。そして、D(e)は無線リンクeを利用するトラヒックが使用する帯域を示す。
【００５１】
このとき、各無線リンクの変調モードの予測方法は特に限定されない。ここで仮に、D(e)  >  BW(m)となる場合は、その無線リンクを選択しないよう、無限∞がコストとして与えられる。続いて、各リンクに与えられたコストを元に、経路制御部３０２は経路を探す。このとき、経路探索方法としては、いくつか考えられるが、最小コストとなる経路を選択する。
【００５２】
次に、図２に示すネットワークを用いて経路設定の具体例を説明する。
【００５３】
図２に示しネットワークにおいて、通信装置２０２から通信装置２０４に対してＲのトラヒックを流す場合、考えられる経路としては、通信装置２０２−通信装置２０４と、通信装置２０２−通信装置２０５−通信装置２０４とが考えられる。
【００５４】
ここで、通信装置２０２−通信装置２０４間の伝送レートが適応変調によりＲ／２から２Ｒの間で変化し、通信装置２０２−通信装置２０５−通信装置２０４間の伝送レートはＲから３／２Ｒで変化するものとする。このとき、無線リンクの伝送レートの予測を行わなければ、単純に伝送レートの高い経路である通信装置２０２−通信装置２０４の経路が選択されてしまう。しかし、その後、通信装置２０２−通信装置２０４間の伝送レートがＲ／２と変化してしまう場合、トラヒックの通信品質が劣化してしまうことになる。
【００５５】
このように、本実施形態では、無線リンクの使用する変調モードを予測することで、通信装置２０２−通信装置２０４の経路ではなく、最低Ｒの伝送レートが維持される通信装置２０２−通信装置２０５−通信装置２０４の経路が選択され、トラヒックの通信品質を保証することができる。経路を設定する際、通信装置間のトラヒックの通信品質が適応変調前と比べて同等またはそれ以上になるように通信経路を設定すれば、適応変調前後で通信品質が保証される。
【００５６】
また、パケット単位による負荷分散では、パケットが辿る経路の指定ができず、トラヒックの帯域保証といった通信品質の保証が困難であるが、本実施形態では、経路制御によりトラヒックが流れる経路をコントロールできるため、パケット単位での負荷分散の場合とは異なり、トラヒックの通信品質の保証を容易に行うことができる。
【００５７】
本実施形態では、将来の無線リンクで使用される可能性の高い変調モードを予測する。無線リンクが通信品質を最低限維持できる変調モードを予測し、その情報を基に経路制御を行うことで、経路制御する際、より安定した無線リンクを使用する通信経路が選択される。また、適応変調によって伝送レートが低下してもトラヒックに対して影響を与えないように負荷分散をすることができる。さらに、経路制御を行うことにより、同一フローに属するパケットの経路を制御できるため、高品質な通信を実現できる。
【００５８】
なお、本実施形態は、有線リンクと無線リンクとが混在するネットワークにおいても実施することが可能である。また、１または複数の通信装置に経路制御装置の変調モード予測部が設けられていてもよい。この場合、通信装置から経路制御装置に送信されるリンク状態情報に、変調モード予測部で予測された変調モードの情報が含まれる。
【００５９】
また、経路制御部３０２は、各通信装置から収集されたリンク情報を参照し、過去の無線リンクの状況から変調モードの継続時間を予測し、継続時間毎に経路設定をやり直すようにしもてよい。継続時間内に経路制御を行う場合には、変調モードを変更せずに実行するようにしてもよい。さらに、経路制御装置が、複数、かつ、ネットワークに分散して設けられていてもよい。
【００６０】
（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態における経路制御装置の機能を各通信装置にも備えるようにしたものである。本実施形態の各通信装置には図３に示した構成が設けられている。
【００６１】
図６は本実施形態の通信装置の一構成例を示すブロック図である。図６に示すように、通信装置２００２は、図４に示した構成の他に、経路制御部６０７、トラヒック情報管理部６０８、トポロジー情報管理部６０９、リンク情報管理部６１０および変調モード予測部６１１がさらに設けられている。
【００６２】
ここでは、外部からネットワークの利用許可を求める旨のアドミッション要求があった場合の制御を含めて説明する。以下では、アドミッション要求に対する制御をアドミッション制御と称する。
【００６３】
ネットワークを介してアドミッション要求のメッセージが無線通信部４０１に入力されると、そのメッセージがパケット処理部６０４を介して経路制御部６０７に入力される。経路制御部６０７は、アドミッション要求のメッセージを受け取ると、第１の実施形態で説明したのと同様にして経路制御を行う。その後、本実施形態では、他の通信装置に対して、経路制御により設定した経路の情報である経路情報を通知する。
【００６４】
本実施形態では、経路制御を複数の装置に分散して行わせることが可能となる。
【００６５】
（第３の実施形態）
本実施形態は、トラヒックによって優先度が異なる場合、そのトラヒックの優先クラスに応じて変調モードの予測方法を変えるようにしたものである。通信品質の保証が必要なトラヒックは優先度が高くなる。
【００６６】
図７は本実施形態の経路制御装置の一構成例を示すブロック図である。図７に示すように、経路制御装置２００１には、図３に示した変調モード予測部３０６の代わりに、優先クラス１用変調モード予測部７０１〜優先クラスＮ用変調モード予測部７０Ｎが設けられている。
【００６７】
高い優先クラスから低い優先クラスまで複数のクラスがあると、経路制御部３０２およびリンク情報管理部３０５は、優先クラス１用変調モード予測部７０１から優先クラスＮ用変調モード予測部７０Ｎのそれぞれに、優先クラスのランクに応じた変調モードの予測を実行させる。
【００６８】
本実施形態では、高い優先クラスのフローの通信品質を維持しつつ、多くの低い優先クラスのフローをネットワークに流すことができる。つまり、通信品質に関し、異なる要求品質をもつトラヒックを混在して受け付けることができ、それぞれ求められる通信品質を提供できる。
【００６９】
また、経路制御によってトラヒックの経路をコントロールできるため、優先制御といった通信品質保証技術と組み合わせることができ、優先クラスのトラヒックに対して高品質な通信を提供できる。
【００７０】
（第４の実施形態）
本実施形態は、トラヒックの経路設定の際、その他に対障害用の予備経路を設定するようにしたものである。なお、本実施形態の経路制御装置は第１の実施形態と同様であるため、その構成の説明を省略し、第１の実施形態と異なる動作について説明する。
【００７１】
図８は本実施形態の経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。図８に示すように、第１の実施形態と同様にして、変調モード予測部３０６が変調モードの予測を行い（ステップ８０１）、経路制御部３０２が通常時に使用される経路を設定する（ステップ８０２）。本実施形態では、通常の経路の設定後、経路制御部３０２は、通常の経路と同様にして、予備経路を設定する（ステップ８０３）。
【００７２】
このようにして、実際にトラヒックが使用する経路の他に、予備の経路が設定される。なお、予備の経路を設定する場合においても、変調モード予測部３０６は、各リンクが最低限期待する品質を維持できる変調モードを予測し、予備パス用の帯域を確保するようにしてもよい。
【００７３】
本実施形態では、対障害用の予備経路が設定される。また、予備経路の設定においても、予測により求めた変調モードを利用することで、予備経路に対する適応変調の影響を減らすことができる。
【００７４】
なお、上述した第１の実施形態から第４の実施形態について、それぞれ単独に実施するだけでなく、複数組み合わせて実施してもよい。
【実施例１】
【００７５】
本実施例では、第１の実施形態の経路制御装置におけるアドミッション制御の一例について説明する。【００７６】
図９はアドミッション制御を含む経路制御動作の手順を示すフローチャートである。【００７７】
変調モード予測部３０６は、外部からアドミッション要求を受け付けると（ステップ９００）、まず各無線リンクの変調モードの予測モードを導出する（ステップ９０１）。続いて、経路制御部３０２が経路を探索する（ステップ９０２）。【００７８】
経路探索の際、経路制御部３０２は、予測モード利用時の無線リンクの通信レートと現在の既存トラヒックの使用帯域情報から各リンクに対してコストの重み付けを行い、トラヒックを通すだけの余剰帯域のないリンクを除き、コストが最小となる経路を探す。経路が存在した場合、アドミッション要求を許可し（ステップ９０３）、仮に経路が存在しなかった場合、アドミッション要求を拒否する（ステップ９０４）。【００７９】
経路探索が成功した場合、経路制御部３０２は、トラヒックが探索された経路を辿れるように、探索された経路上全ての通信装置に対してトラヒックとそのトラヒックが辿るべき経路を示した経路情報のメッセージを送り、経路表を各通信装置に更新させる。【００８０】
次に、図１０に示すネットワークで上記の経路制御を実行した場合の、経路制御の動作を説明する。図１０に示すように、ネットワークは通信装置１００２〜１００４を有する。通信装置１００２〜１００４のそれぞれと経路制御装置１００１が接続されている。【００８１】
図１１は経路制御の動作手順を示すシーケンス図である。図１１では、通信装置１００２と通信装置１００３の間の経路を設定する場合の例である。【００８２】
経路制御装置１００１は、フローのアドミッション要求を外部から受信すると（ステップ１１１０）、無線リンクの変調モードを予測する（ステップ１１１１）。その後、要求を満たす経路が見つかるか探索し（ステップ１１１２）、見つかった場合、要求フローに対してアドミッションの許可を行い（ステップ１１１３）、経路上の通信装置１００２、１００３に対して経路表更新を促すための通知を行う（ステップ１１１４）。その後、通信が開始される（ステップ１１１５）。【００８３】
なお、図１１に示すステップ１１１１で行われる変調モードの予測動作において、経路制御部３０２は、各無線リンクが最低限維持する伝送レートおよび変調モードを予測するが、その方法はいくつか存在し、ここでは、各無線リンクが使用できる変調モードの中で一番低い伝送レートとなる変調モードを予測値として用いている。
【実施例２】
【００８４】
本実施例は、トラヒックの発生毎に経路計算を行うのではなく、無線リンクの変調モードを予測したのちに、予めわかっているトラヒック需要情報を使い、制御対象のトラヒックについて全ての経路を求めるものである。なお、本実施例の経路制御装置は、第１の実施形態と同様であるため、その構成の説明を省略し、本実施例の特徴となる部分について説明する。【００８５】
本実施例では、経路制御部３０２は、定期的に、またはトラヒックの変化により、どれぐらいの量のトラヒックになるかを示すトラヒック需要情報をトラヒック情報管理部３０３から入手する。トラヒック需要情報は、経路制御対象のトラヒックデータに相当する。また、経路制御部３０２は、トラヒック需要情報と、変調モード予測部３０６によって予測された変調モードの情報とを用いて、制御対象のトラヒックの全ての経路を設定する。【００８６】
図１２は本実施例の経路制御装置の動作手順を示すフローチャートである。【００８７】
図１２に示すように、経路制御装置２０１は、どれぐらいの量のトラヒックになるかを示すトラヒック需要情報を入手する（ステップ１２０１）。また、予測によって求めた各無線リンクの変調モードを求める（ステップ１２０２）。ステップ１２０１およびステップ１２０２の結果を用いて、制御対象のトラヒックの全ての経路を設定する（ステップ１２０３）。【００８８】
ステップ１２０３で行われる経路設定手順では、予測した変調モードとトラヒック需要情報を元に、経路制御部３０２は、目的関数および制約条件を設定し、線形計画問題として、目的関数を最大あるいは最小になるようにトラヒックの経路設定を行う。目的関数がネットワークを流れるトラヒック量を最大にする場合、経路設定手順では、それを最大にする経路を求める。
【実施例３】
【００８９】
本実施例は、第２の実施形態に相当するものである。第１の実施形態で説明した経路制御装置による経路制御機能を備えた装置がネットワークに分散して存在し、それぞれがアドミッション制御やトラヒックが流れる経路の制御を行う。【００９０】
例えば、図１０に示した通信装置１００３、１００４が図６に示した構成であるものとする。これにより、通信装置１００３、１００４が、第１の実施形態の経路制御装置２０１が持つ経路制御機能を備えていることになる。通信装置１００３および通信装置１００４のそれぞれは、アドミッション要求を受け付けると、トラヒックの経路を探索する経路制御を行う。その際、通信装置１００３、１００４は経路制御を行った結果を相互に通知することで、どこにどれだけのトラヒックがネットワークを流れているかを示すトラヒック情報を交換する。
【実施例４】
【００９１】
本実施例は、トラヒックに対して複数の優先クラスが存在する場合においても経路制御が有効に動作することを示す一例である。本実施例では、第３の実施形態を適用し、高優先トラヒックおよび低優先トラヒックの計２つの優先クラスが存在する場合での、アドミッション制御を含む経路制御動作を説明する。【００９２】
本実施例の経路制御装置は図７に示す構成であり、ネットワークは図１０に示す構成であるものとする。ここでは、これらの構成の詳細な説明を省略する。【００９３】
本実施例における経路制御の動作を説明する。本実施例では、図１１に示した手順で制御が行われ、ステップ１１１１の変調モードの予測動作は、次の通りである。高優先トラヒックの場合は、各無線リンクが利用できる変調モードのうち、一番低い伝送レートの変調モードを予測モードとおき、低優先トラヒックの場合は、現在、無線リンクが使用している変調モードを予測モードとする。【００９４】
本実施例では、図１０に示す通信装置１００２と通信装置１００３の間が２つの無線リンクe1（図１０に示す符号１００５）と無線リンクe2（図１０に示す符号１００６）で接続されているとする。各無線リンクにおいて使用できる変調モードがQPSK,  16QAM,  32QAM,  64QAMで、各変調モードが実現する伝送レートが10Mbps,  20Mbps,  30Mbps,  40Mbpsとする。このような条件の下で、新たに1Mbpsのトラヒックを通信装置１００２と通信装置１００３の間で流すときの経路制御部３０２による経路設定の動作を説明する。【００９５】
無線リンクe1が使用している伝送レートが30Mbps  (32QAM)の場合で、高優先トラヒックが8Mbpsリンクを使用し、低優先トラヒックが12Mbpsリンクを使用しているときに、この無線リンクe1に与えられるコストw(e1)は、
w(e1)  =  1  /  (BW(m)  −  D＿P(e))  
で与えられる。【００９６】
ここで、D＿P(e)は、自分自身と同じ優先クラスかそれ以上の優先クラスのトラヒックが使用するリンク帯域を表す。したがって、高優先の場合はD＿P(e)  =  8となり、低優先の場合はD＿P(e)  =  8  ＋  12  =  20となる。【００９７】
以上より、コストは、トラヒックが高優先トラヒックの場合、w(e1)  =  1  /  (10  −  8)  =  0.5となり、低優先トラヒックの場合、w(e1)  =  1  /  (30  −  20)  =  0.1となる。【００９８】
同様に、別の無線リンクe2では、伝送レートが20Mbps  (16QAM)で、高優先トラヒックが2Mbpsリンクを使用し、低優先トラヒックが10Mbpsリンクを使用しているとする。この場合、無線リンクe2のコストw(e2)は、高優先トラヒック、低優先トラヒック共に、w(e2)  =  0.125となる。【００９９】
本実施例では、上述したように、無線リンクには空き帯域が存在するため、トラヒックを受け付けることができる。その結果、トラヒックが高優先トラヒックの場合はよりコストの低い無線リンクe2が経路として選択され、低優先トラヒックの場合は自身にとってよりコストの低い無線リンクe1が経路として選択される。【０１００】
また、経路上の通信装置は、トラヒックの優先クラスに応じた優先制御を行い、QoS保証を行う。
【実施例５】
【０１０１】
本実施例は、第４の実施形態に相当し、経路設定の他に予備経路の設定を行う場合である。なお、本実施例の経路制御装置は第４の実施形態と同様であるため、その構成の説明を省略する。【０１０２】
本実施例の経路制御装置は、予備経路の設定を行う際、通常時に使用される経路である通常経路の設定時に行った変調モードの予測を用いるか、あるいは、予備経路の設定時に改めて変調モードの予測を行い、その情報を元に予備経路探索を行う。【０１０３】
本実施例の経路制御装置の動作手順を図８のフローチャートを参照して説明する。変調モード予測部３０６は各リンクが使用する変調モードを予測し（ステップ８０１）、経路制御部３０２は通常時に使用される通常経路を探索して設定する（ステップ８０２）。そして、経路制御部３０２は、ステップ８０１で行われた予測結果を用い、予備経路を探索して設定する（ステップ８０３）。
【実施例６】
【０１０４】
本実施例は、実施例１、４とは異なる変調モードの予測を行う場合の一例である。なお、本実施例の経路制御装置は第１の実施形態と同様であるため、その構成の説明を省略する。【０１０５】
本実施例の経路制御装置の動作について、図５に示したフローチャートを参照して説明する。ここでは、図３に示す変調モード予測部３０６による図５のステップ５０１の動作を中心に説明する。【０１０６】
本実施例では、事前に無線リンクが使用する変調モードの分布がわかっているとする。変調モード予測部３０６は、無線リンクが用いる変調モード、または、BERの分布を利用することで、無線リンクの変調モードを予測することが可能となる。変調モード予測部３０６は、変調モードの分布を利用して、次のように動作する。【０１０７】
QPSK,  16QAM,  32QAM,  64QAMのそれぞれが、QPSK  =  1,  16QAM  =  2,  32QAM  =  3,  64QAM  =  4のそれぞれに対応しているものとする。ある無線リンクが利用する変調モードの使用頻度および使用時間が正規分布に従い、その平均がμ(e)  =  3、分散がσ(e)  =  0.4で与えられている。このとき、変調モード予測部３０６は、その性質を利用して、各無線リンクの変調モードを予測する。【０１０８】
高優先トラヒックの経路計算を行う場合、変調モード予測部３０６は、予測した変調モードをm  =  [μ(e)  −  3σ(e)]とすることで、99.97%以上の確率でその変調モード以上となる変調モードを予測モードとして選択する。
そのため、
m  =  [3  −  3  ×  0.4]  =  1
となる。高優先トラヒックの場合、QPSKが予測モードとなる。【０１０９】
また、低優先トラヒックの経路計算を行う場合、変調モードをm  =  [μ(e)  −  σ(e)]と予測することで、低優先トラヒックを受け付けやすくする。これにより、ネットワーク全体の利用率が向上する。
この場合、
m  =  [3  −  0.4]  =  2
となるため、変調モード予測部３０６は、16QAMを予測モードとして選択する。
なお、電波環境を示す情報としてBERを用いたが、BERに限らず、SNRもしくはCINRであってもよく、または、これらの情報を複数組み合わせてもよい。
【実施例７】
【０１１０】
本実施例は、実施例1、４、６とはさらに異なる変調モードの予測を行う場合であり、過去の履歴を用いる場合の一例である。本実施例では、各無線リンクが過去に使用した変調モードの情報から、今後の変調モードを予測する方法について説明する。なお、本実施例の経路制御装置は第１の実施形態と同様であるため、その構成の説明を省略する。【０１１１】
本実施例の経路制御装置の動作について、図５に示したフローチャートを参照して説明する。ここでは、図３に示す変調モード予測部３０６による図５のステップ５０１の動作を中心に説明する。【０１１２】
無線リンクが使用可能な複数種の変調モードのうち、過去の一定時間にどの変調モードがどのくらい使用されたかの割合を算出することで、今後、無線リンクが使用する変調モードを予測することが可能である。【０１１３】
ここでは、ある無線リンクが使用できる変調モードがQPSK,  16QAM,  32QAM,  64QAMだとする。そして、過去の４時間において、その無線リンクが用いた変調モードとその使用時間は、64QAMが２時間であり、32QAMが１時間であり、16QAMが１時間であった。この場合、それぞれの変調モードがその４時間に占めた割合は、それぞれ
64QAM  =  1/2,  32QAM  =  1/4,  16QAM  =  1/4,  QPSK  =  0
となる。【０１１４】
ここで、変調モードの安定度を各変調モードがその変調モード以上の変調モードが占めた割合とすると、これらの安定度は、
64QAM  =  1/2,  32QAM  =  3/4,  16QAM  =  1,  QPSK  =  1
となる。【０１１５】
トラヒックが要求する安定度の度合いに応じて、調モード予測部３０６は、変調モードの予測を行う。ここで、変調モード予測部３０６は、トラヒックが要求する安定度を満たす変調モードのうち一番伝送レートの高い変調モードを選ぶ。よって、高優先トラヒックが必要とする安定度が１の場合、16QAMが予測モードとして選ばれる。また、低優先トラヒックが予め設定された閾値0.6以上の安定度を要求する場合は、32QAMが予測モードになる。【０１１６】
高優先トラヒックは、低い変調モードを予測するため、変調モードがQPSK以下にならない限り、安定して通信を行うことができる。また、低優先トラヒックは変調モードを高く見積もるため、適応変調による変調モードの変化の影響を受けやすくなるが、高優先トラヒックが使用しない空き帯域を使えるため、ネットワーク全体の利用率を高くすることができる。
【実施例８】
【０１１７】
本実施例は、BERを用いて変調モードの予測を行う場合の一例である。変調モードの予測動作を除いて、実施例７と同様であるため、構成および動作について詳細な説明を省略する。【０１１８】
本実施例では、図５のステップ５０１の動作において、過去の履歴として、各無線リンクの過去のBERを用いる。この場合、リンク情報管理部３０５が無線リンクの各変調モードにおける過去のBERを収集し、変調モード予測部３０６は、トラヒックが要求するBERを満たす変調モードのうち一番高い伝送レートとなる変調モードを選択する。【０１１９】
例えば、過去における各変調モードのBERがQPSK  =  10^−4、16QAM  =  10^−3、32QAM  =  10^−3、64QAM  =  10^−2であり、トラヒックが要求するBERが10^−3である場合、変調モード予測部３０６は、32QAMを変調モードの予測値として選択する。
なお、通信品質情報としてBERを用いたが、BERに限らず、SNRもしくはCINRであってもよく、または、これらの情報を複数組み合わせてもよい。
【実施例９】
【０１２０】
本実施例は、気象情報を用いて変調モードの予測を行う場合の一例である。変調モードの予測動作を除いて、実施例７と同様であるため、構成および動作について詳細な説明を省略する。【０１２１】
本実施例では、図５のステップ５０１における変調モード予測動作において、予測精度を向上させるために、予め入手した降雨情報から得られる降雨強度の分布および雨雲の移動速度その経路から予測される結果と、無線リンクの位置情報を基に、各無線リンクが使用する変調モードを予測する。無線リンクの位置情報は、予めトポロジー情報管理部３０４が管理する接続情報に含まれているものとする。変調モード予測部３０６は、予測結果により、ある無線リンク上において雨が降ると判定すると、そのリンクの最低モードであるQPSKを予測モードとする。【０１２２】
上述の実施形態および実施例のいずれにおいても、無線リンクで使用される変調モードを予測し、予測結果に基づいて経路制御を行ってネットワークを流れるトラヒックを制御することで、適応変調による伝送レート変動のトラヒックへの影響を抑制できる。また、経路制御を行うことで、ネットワークリソースの管理が容易になり、トラヒック全体の通信品質を維持しつつ、より柔軟な制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明を、無線リンクで構成される無線ブロードバンドシステム、モバイルネットワークシステムに適用できる。【０１２４】
本発明の効果の一例として、無線リンクで使用される変調モードを予測し、予測結果に基づいて経路制御を行ってネットワークを流れるトラヒックを制御することで、適応変調による伝送レート変動のトラヒックへの影響を抑制できる。【０１２５】
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【０１２６】
なお、この出願は、２００８年８月５日に出願された日本出願の特願２００８−２０１７５８の内容が全て取り込まれており、この日本出願を基礎として優先権を主張するものである。
【符号の説明】
【０１２７】
２０１、１００１    経路制御装置
２０２〜２０６、１００２〜１００４    通信装置
３０２    経路制御部
３０６    変調モード予測部
【図１】
0005423678.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005423678.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005423678.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005423678.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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