(57)【要約】【課題】降雨強度が大きい場合であっても、伝送レートを高く維持する。【解決手段】本発明の無線ネットワークシステムは、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、各無線リンクの通信品質に影響与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノード３と、前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノード５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、
各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、
前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項２】
前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記親ノードは、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項３】
前記各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、
前記親ノードは、前記各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項４】
前記親ノードは、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワークシステム。
【請求項５】
前記親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワークシステム。
【請求項６】
降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機であって、
各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測する予測部と、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうトポロジー管理部と、を備えることを特徴とする無線機。
【請求項７】
前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、
前記予測部は、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、
前記トポロジー管理部は、前記降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項６記載の無線機。
【請求項８】
前記予測部は、前記無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、
前記トポロジー管理部は、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする請求項６記載の無線機。
【請求項９】
前記トポロジー管理部は、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の無線機。
【請求項１０】
前記トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の無線機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムおよびこの無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット端末の普及により、モバイルデータトラヒックが爆発的に増加している。これに伴い、モバイルデータトラヒックを収容するためのセルラーネットワークも進化し、大容量の通信を提供可能な無線システムとしてＬＴＥ（Long Term Evolution）が展開されており、発生するトラヒックを収容するために、多くの無線基地局が展開されている。
【０００３】
基地局を開設するには、無線装置だけなく、基地局とネットワーク側を接続するバックホール回線が必要となる。バックホール回線は、通常、大容量で安定した通信を提供できる光ファイバ等の有線により構成される。一方で、光ファイバの新設には、高いコストと工事日数が要求されるため、低コストで簡易に設置可能な無線回線が求められており、光回線と併用する形で数十ギガヘルツの高周波数帯を用いたＦＷＡ（Fixed Wireless Access）システムが利用されるようになってきている。
【０００４】
この周波数帯域は、“ミリ波帯”と呼ばれているが、このミリ波帯において無線回線を構築する場合、送信信号は降雨による影響を受けて減衰する（以下、「降雨減衰」という）。このため、安定した伝送速度を確保することが難しく、特に、豪雨などの一時的に高い降雨量の場合は、リンクダウンが発生し、稼働率が低下するといった課題がある。例えば、特許文献１では、降雨減衰量を算出し、算出した降雨減衰量を考慮した適応変調を行なう。伝搬路状況に応じて最適な変調方式を採用することによって、降雨時であっても十分な回線品質を確保し、回線の距離を延ばすことを可能にしようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２１３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術のように、無線機に適応変調機能を設けようとすると、設備資金が高額化してしまう。また、いわゆる“ゲリラ豪雨”のように、降雨強度が大きい雨の場合には、降雨減衰量が大きくなるため、ＱＰＳＫなど多値数の低い変調方式を選択することになるが、結果として、伝送レートが低くなり、稼働率の向上を図ることは困難となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、降雨強度が大きい場合であっても、伝送レートを高く維持することができる無線ネットワークシステムおよび無線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線ネットワークシステムは、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、親ノードが、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行ない、子ノードが、親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することが可能となる。
【００１０】
（２）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記親ノードは、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００１１】
このように、通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、親ノードが、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、降雨による通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。
【００１２】
（３）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、前記親ノードは、前記各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする。
【００１３】
このように、各子ノードは、無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を検出して、検出した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量を前記親ノードに通知し、親ノードは、各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、予測の結果、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうので、ネットワークトポロジーの再構成を自律的に行なうことが可能となる。
【００１４】
（４）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記親ノードは、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００１５】
このように、親ノードは、追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうので、通信品質が劣化した無線リンクを回避するだけでなく、許容される遅延量を満たすネットワークトポロジーを構成することが可能となる。例えば、降雨減衰を回避するためにノード間距離が小さくなるネットワークトポロジーを構成すると、子ノードから親ノードまでのホップ数が増加することになるが、増加したとしても、ホップ数の増加に起因する遅延量が許容範囲内となるように、無線リンクの追加または削除を行なうこと可能となる。
【００１６】
（５）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００１７】
このように、親ノードは、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうので、遅延量を最小化し、伝送レートを高く維持することが可能となる。例えば、降雨減衰が生じてネットワークトポロジーを再構成した場合、ホップ数が多く、ノード間距離が小さくなるようなネットワークトポロジーになっている可能性がある。その後、降雨減衰の影響が小さくなった場合は、降雨減衰を考慮したネットワークトポロジーのままでは相対的に遅延量が大きくなるので、元のネットワークトポロジーに戻すことによって、遅延量を減少させることが可能となる。
【００１８】
（６）また、本発明の無線機は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムの親ノードとして機能する無線機であって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測する予測部と、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうトポロジー管理部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
このように、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を子ノードに対して行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することが可能となる。
【００２０】
（７）また、本発明の無線機において、前記通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、前記予測部は、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、前記トポロジー管理部は、前記降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００２１】
このように、通信品質に影響を与える要因は、降雨減衰であり、予測部が、降雨情報を取得し、各無線リンクの降雨減衰量を予測し、トポロジー管理部が、降雨減衰量の予測結果に従って、無線リンクの追加または削除を行なうので、いずれかの無線リンクにおいて、降雨による通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。
【００２２】
（８）また、本発明の無線機において、前記予測部は、前記無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記トポロジー管理部は、前記予測の結果、前記各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうことを特徴とする。
【００２３】
このように、予測部は、無線ネットワークシステムを構成する各子ノードから通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、トポロジー管理部は、予測の結果、各子ノードの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なうので、ネットワークトポロジーの再構成を自律的に行なうことが可能となる。
【００２４】
（９）また、本発明の無線機において、前記トポロジー管理部は、前記追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００２５】
このように、トポロジー管理部は、追加した無線リンクを含む伝送経路が、所望の伝送レートを維持するように無線リンクの追加または削除を行なうので、通信品質が劣化した無線リンクを回避するだけでなく、許容される遅延量を満たすネットワークトポロジーを構成することが可能となる。例えば、降雨減衰を回避するためにノード間距離が小さくなるネットワークトポロジーを構成すると、子ノードから親ノードまでのホップ数が増加することになるが、増加したとしても、ホップ数の増加に起因する遅延量が許容範囲内となるように、無線リンクの追加または削除を行なうこと可能となる。
【００２６】
（１０）また、本発明の無線機において、前記トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうことを特徴とする。
【００２７】
このように、トポロジー管理部は、伝送経路のホップ数が最小化するように無線リンクの追加または削除を行なうので、遅延量を最小化し、伝送レートを高く維持することが可能となる。例えば、降雨減衰が生じてネットワークトポロジーを再構成した場合、ホップ数が多く、ノード間距離が小さくなるようなネットワークトポロジーになっている可能性がある。その後、降雨減衰の影響が小さくなった場合は、降雨減衰を考慮したネットワークトポロジーのままでは相対的に遅延量が大きくなるので、元のネットワークトポロジーに戻すことによって、遅延量を減少させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定することができ、ネットワークの稼働率の低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムを構成する親ノードと子ノードの概略構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。
【図２Ｂ】本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。
【図２Ｃ】本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明者らは、ミリ波帯の無線回線で、送信信号が降雨による影響を受けて減衰することに着目し、降雨量の予測を行なって、降雨減衰量に応じた降雨マージンを確保できるようなノード間距離の短い無線リンクを追加し、当該無線リンクを含むイングレスノード（Ingress Node）からイグレスノード（Egress Node）までの新たなパスを構築するようにトポロジーを再構成することによって、降雨時でも高い伝送レートを確保すると共に、無線ネットワークの稼働率を向上させることができることを見出し、本発明をするに至った。
【００３１】
すなわち、本発明は、降雨により通信品質が劣化する周波数帯域を用いて無線通信を行なう複数のノードを備え、通信品質の劣化予測に応じてネットワークトポロジーを再構成する無線ネットワークシステムであって、各無線リンクの通信品質に影響を与える要因の発生により、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測し、前記予測の結果、いずれかの無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、前記通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なう親ノードと、前記親ノードの指示に従って、無線リンクの追加または削除を行なう複数の子ノードと、を備えることを特徴とする。
【００３２】
これにより、本発明者らは、いずれかの無線リンクにおいて、通信品質の劣化が見込まれた場合、その無線リンクを回避して、新たな無線リンクを設定し、ネットワークの稼働率の低下を回避すると共に、高い伝送レートを維持することを可能とした。
【００３３】
本実施形態に係る無線ネットワークシステムは、複数のノード（無線機）が無線リンクによって有機的に結合されて構成される。各ノードは、新たなリンクを追加したり、確立しているリンクを削除したりする機能を有する。このような無線ネットワークシステムにおいて、降雨減衰により無線リンクの信号品質が劣化すると想定される場合、または、無線リンクの信号品質が劣化した場合には、周辺ノードが連携し、信号品質の劣化を低減する、あるいは、劣化が生じない、無線リンクを新たに追加する。
【００３４】
これは、無線リンクの降雨減衰量は、無線リンクの長さに比例して大きくなるため、降雨減衰量に応じて、無線リンクが短くなるように、無線リンクを追加することによって実現できる。ある始点ノードから終点ノードを構成する無線リンクに対して、当該無線リンクよりも短い無線リンクを構成する場合には、始点ノードから終点ノードに到達するまでに経由するノード数が増加する。このため、通過ノードでの処理負荷により、遅延量が増加する。このため、新たな無線リンクを追加して新たなルートを構成する場合には、アプリケーションに応じた遅延量、必要伝送速度を考量して実施する。
【００３５】
さらに、降雨減衰量が小さくなると想定される場合、あるいは、小さくなった場合には、アプリケーションに応じた遅延量、必要伝送レートに応じて、無線リンクを追加・削除するなどして、ネットワークトポロジーを再構成する。これにより、降雨強度の大きい場合であっても、無線ネットワーク上で利用するアプリケーションに応じて、高い伝送レートあるいは、低遅延を維持することが可能となる。以下、本発明の実施形態について、具体的に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態に係る無線ネットワークシステムを構成する親ノードと子ノードの概略構成を示すブロック図である。また、図２Ａから図２Ｃは、本実施形態における無線ネットワーク構成例を示す図である。本実施形態に係る無線ネットワークシステムは、親ノード３と、子ノード５から構成される。図１では、子ノード５が一つ描かれているが、これは説明の都合によるものであって、実際には複数の子ノードが設けられる。
【００３７】
親ノード３は、外部データベース１から無線リンクの通信品質に影響を与える要因に関する情報を取得する。この外部データベース１は、予め天気予報などの外部情報を取り込んで、降雨量や降雨減衰量を予測するように構成しても良いし、他の有線、無線ネットワークからの情報を取り込んで予測しても良い。また、同一無線ネットワーク内の自ノードまたは他のノードからの降雨減衰量などの情報を元にしてもよい。また、親ノード３は、“無線リンクの通信品質に関する情報”を取得する。例えば、子ノード５で測定した無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量である。
【００３８】
降雨減衰量予測部７は、取得した情報に基づいて、各無線リンクにおける降雨減衰量を予測する。トポロジー管理部９は、降雨減衰量予測部７から降雨減衰量を示す予測情報を入手し、この予測情報に基づいて、ネットワークトポロジーを変化させる子ノードに対して、既存無線リンクを使って、指示を行なう。この指示には、対象となる子ノードにおいて、どの無線リンクを追加するかという情報と、その追加タイミングを示す情報と、追加するリンクの無線周波数を示す情報と、が含まれる。ここで、トポロジーは、図２Ａに示すように、親ノードと子ノードとが１対ｎである場合だけでなく、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、子ノードが縦列に接続される場合もある。図２Ｂおよび図２Ｃに示すような縦列の接続となっている場合、親ノードから指示を受けた子ノードは、その指示が、自身のノードに対する無線リンクの追加／削除の指示ではない場合、その指示をそのまま配下の子ノードに伝達（スルー）する。
【００３９】
なお、降雨減衰量予測部７は、子ノード５から通知された無線リンクの通信品質、トラヒック量または他の無線リンクからの干渉量に基づいて、子ノード５の無線リンクの通信品質が劣化するかどうかを予測しても良い。そして、トポロジー管理部９は、この予測の結果、子ノード５の無線リンクの通信品質が劣化すると予測された場合は、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを経由しない無線リンクを追加すると共に、通信品質が劣化すると予測された無線リンクを削除する指示を行なっても良い。
【００４０】
また、トポロジー管理部９は、無線リンク状態管理部１３−１から取得した無線リンクの品質情報を取得し、追加または削除すべき無線リンクを選定し、選定結果を子ノード５の無線リンク追加／削除部１１−２に出力する。無線リンク状態管理部１３−１は、子ノード５から無線リンク品質情報を取得し、トポロジー管理部９に出力する。
【００４１】
子ノード５において、無線リンク追加／削除部１１−２は、親ノード３から指示された無線リンクの追加または削除を実行する。無線リンク状態管理部１３−２は、自装置が使用している無線リンクの状態を管理し、周期的に親ノード３に通知する。
【００４２】
すなわち、各子ノード５では、親ノード３から通知された情報に基づいて、無線リンクの追加を実施し、追加が完了した場合には、その旨を、既存無線リンクを使って終点ノードに通知する。親ノード３は、全ての無線リンクの追加完了通知を受信したら、既存無線リンクのうち、新たな無線リンクを追加することによって不要となる無線リンクを削除するように該当する子ノードに指示を行なう。無線リンクの削除通知を受けた子ノード５は、当該無線リンクを削除した後、新たに確立した無線リンクを含む新規ルートで、親ノード３に無線リンクの削除完了を通知する。
【００４３】
次に、図２Ａから図２Ｃでは、複数の子ノード（１〜５）が１つの親ノード（０）に接続している様子を示している。子ノード（１〜５）は、例えば、無線基地局が配置されているローカルサイトに設置され、子ノード（１〜５）と親ノード（０）間の無線リンクは、無線基地局と接続されるネットワーク側のノードを接続するためのバックホール回線を示す。
【００４４】
晴天時など、無線リンクの通信品質が良好である場合は、図２Ａに示すように、遅延量が最小となるように、ノード間距離が大きくなるネットワークトポロジーを構成する。すなわち、図２Ａは通常時の状態を示している。一方、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、いずれかの無線リンクにおいて、雷雨等の影響を受けて降雨減衰量が大きくなる場合は、その無線リンクを迂回しつつ、親ノードにデータを転送するために、ノード間距離が小さい無線リンクを選択して、新たなネットワークトポロジーを再構成する。例えば、通常時の図２Ａの状態から図２Ｂの状態に変化したとする。この場合において、親ノード（０）と子ノード（３）との間の無線リンク、および親ノード（０）と子ノード（４）間の無線リンクを削除すると共に、子ノード（２）と子ノード（３）との間の無線リンクと、子ノード（３）と子ノード（４）との間の無線リンクを追加する。図２Ｂは、新たな無線リンクの追加が完了し、不要な無線リンクの削除が完了した後のネットワークトポロジーを示す。
【００４５】
また、例えば、通常時の図２Ａの状態から図２Ｃの状態に変化したとする。この場合において、親ノード（０）と子ノード（２）との間の無線リンクにおいて、雷雨等の影響を受けて降雨減衰量が大きくなる場合は、ネットワークトポロジーを再構成する。すなわち、親ノード（０）と子ノード（１）との間の無線リンク、親ノード（０）と子ノード（２）との間の無線リンク、親ノード（０）と子ノード（３）との間の無線リンク、および親ノード（０）と子ノード（４）との間の無線リンクを削除すると共に、子ノード（１）と子ノード（２）との間の無線リンク、子ノード（２）と子ノード（３）との間の無線リンク、子ノード（２）と子ノード（４）との間の無線リンク、および子ノード（４）と子ノード（５）との間の無線リンクを追加する。図２Ｃは、新たな無線リンクの追加が完了し、不要な無線リンクの削除が完了した後のネットワークトポロジーを示す。このように、降雨量や降雨のエリアによって、図２Ｂや図２Ｃに示すネットワークトポロジー構成となる場合もある。
【００４６】
一方、親ノード（０）は、降雨減衰量の予測結果に従って、降雨減衰による無線品質劣化のために確立した無線リンクにおいて、降雨減衰量が一定期間、予め指定した閾値を下回る場合には、変更前のネットワークトポロジー構成に戻す。遅延量を最小化するためである。親ノード（０）は、子ノード（１〜５）に、無線リンク追加のための指示と、必要な情報を通知する。当該指示には、対象となる子ノードにおいて、どの無線リンクを追加するかという情報と、その追加タイミングを示す情報と、追加するリンクの無線周波数を示す情報が含まれる。各子ノード（１〜５）では、通知された情報に基づいて、無線リンクの追加を実施し、追加が完了した場合には、その旨を、既存無線リンクを使って終点ノードに通知する。このように、晴天時には、図２Ａにネットワークトポロジーを戻すことにより、遅延量が最小となる無線ネットワークを確立することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、降雨減衰量に応じた降雨マージンを確保できるように、ノード間距離の短い無線リンクを追加し、当該無線リンクを含むイングレスノードからイグレスノードまでの新たなパスを構築するようにトポロジーを再構成することによって、降雨時でも高い伝送レートを確保することができると共に、稼働率を向上させることができる。また、晴天時には、リンク間距離が長くなるように無線リンクを追加することによって、ネットワークトポロジー構成を再構築し、遅延量の少ないリンクを構成することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  外部データベース
３  親ノード
５  子ノード
７  降雨減衰量予測部
９  トポロジー管理部
１１−２  無線リンク追加／削除部
１３−１  無線リンク状態管理部
１３−２  無線リンク状態管理部
【図１】
2014183538.tif 000003
【図２Ａ】
2014183538.tif 000004
【図２Ｂ】
2014183538.tif 000005
【図２Ｃ】
2014183538.tif 000006