(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信をソースルーチングにより行う無線通信システムにおいて、
前記無線ネットワークの最上位の無線機は、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成する手段と、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成する手段と、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収める手段と、
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信する手段と、を備え、
前記パケットの中継を行う無線機は、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信する手段と、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信する手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記最上位の無線機は、
前記リンク閾値を調整して一の無線機の識別情報を削除した後に、再びリンク閾値を調整する際には、前回削除した無線機の識別情報を復元したうえでリンク閾値を再調整する手段と、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができるかを判定する手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記最上位の無線機は、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定した場合に、該中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下であるかを判定する手段、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記最上位の無線機は、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下にならない場合には、直前までのリンク閾値の調整で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定された中継情報のサイズに復帰させる手段、
を有することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信をソースルーチングにより行う無線通信システムにおいて、
前記無線ネットワークの最上位の無線機が、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成し、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成し、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収め、さらに
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信し、
前記パケットの中継を行う無線機が、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信し、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
前記最上位の無線機が、
前記リンク閾値を調整して一の無線機の識別情報を削除した後に、再びリンク閾値を調整する際には、前回削除した無線機の識別情報を復元したうえでリンク閾値を再調整し、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができるかを判定する、請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記最上位の無線機が、前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定した場合に、該中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下であるかを判定する、請求項６に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記最上位の無線機が、前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下にならない場合には、直前までのリンク閾値の調整で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定された中継情報のサイズに復帰させる、請求項７に記載の無線通信方法。
【請求項９】
無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信を、複数ルートを持つソースルーチングにより行うソースルーチングの中継情報削減方法において、
前記無線ネットワークの最上位の無線機は、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成し、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成し、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収め、
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信し、
前記パケットの中継を行う無線機は、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信し、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信する、
ことを特徴とするソースルーチングの中継情報削減方法。
【請求項１０】
前記リンク閾値の調整に基づく一の無線機の識別情報の削除を行って宛先無線機までの中継ルートが構成されない場合は、前記削除した無線機の識別情報を復元してから前記リンク閾値を再調整し、該再調整したリンク閾値に基づいて他の一の無線機の識別情報を削除する処理を繰り返すことで、中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収めることを特徴とする請求項９に記載のソースルーチングの中継情報削減方法。
【請求項１１】
宛先無線機までの中継ルートが構成される最小の中継情報のサイズが前記規定されたサイズの範囲内に収まらない場合には、前記中継情報のサイズが前記規定されたサイズを満たしていなくても前記宛先無線機までパケットを到達させることができる中継情報のサイズを優先させることを特徴とする請求項１０に記載のソースルーチングの中継情報削減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の散在する無線機間の通信を行う無線通信システムにおいて、無線機間が無線信号の到達する距離よりも長い場合に途中の無線機が中継することによって通信を行う方式のうち、ソースルーチングと一般に呼ばれる、パケットに中継情報を添付して宛先無線機までのルートを確立する場合に利用され、複数ルートを持つソースルーチングの中継情報を削減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の散在する無線機間の通信を行う無線通信システムにおいて、下記特許文献１には、無線機間が無線信号の到達する距離よりも長い場合に途中の無線機が中継することによって発信元無線機から宛先無線機までの通信を行うものであって、発信元無線機がすべての無線機間のつながり情報を基に発信元無線機が宛先無線機までの中継ルートを設定する。その場合、無線機に固有な識別符号を、中継する無線機の順にパケットに付加し、中継する各無線機はその情報から自無線機が次にデータパケットを転送する無線機であるかを知り、バケツリレー式にパケット転送を行う無線通信システムが開示されている。
【０００３】
その一方、ソースルーチング方式には、David B.Johnson(Rice大、CMU)が１９９４年に提案した経路発見手順によって宛先までの経路を発見する手順を持つ方法と、無線機間のつながり情報を上位システムに集約し、上位システムが経路を指定する方法とがある。下記特許文献２は、この後者の例に属する内容を記載している文献である。すなわち、
下記特許文献２は、無線機間のつながり情報を上位システムに集約し、上位システムが経路を指定するソースルーチング方式を開示し、当該文献には複数の経路を選定し宛先無線機への到達率を向上させる方法についても開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２３４４２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されているように、通信毎にパケットに中継する無線機情報を添付して通信し、その情報に基づいてネットワーク内の無線機が次の送信先の無線機を決定する方法によると、ネットワーク内の無線機のそれぞれで中継先を決定するための情報を設定するため、宛先までの中継ルートを自動生成する必要はなくなる。
【０００６】
しかし、大規模な無線通信ネットワークになり中継数が増えると、中継情報が大きくなってしまうという課題がある。
また、途中の通信障害に備えて冗長な複数経路の情報をパケットに添付する方法もあるが、このような冗長な情報の付加によってパケットのサイズがさらに過大になってしまうという課題がある。
【０００７】
無線通信パケットは、そのサイズが大きくなると通信失敗確率が上がる、換言すれば、ビットエラー率が高くなるため、無限に大きくすることはできず、サイズに制限を設けてその範囲にパケットサイズを抑えることが必要になってくる。
【０００８】
また上記特許文献２は、無線機間のつながり情報を上位システムに集約し、上位システムが経路を指定するソースルーチング方式を開示し、さらに複数の経路を選定し宛先無線機への到達率を向上させる方法についても開示しているが、本発明が意図する経路を選定する方法については何も触れておらず、また、システムマネージャがネットワーク機器に中継情報を設定する点で本発明が意図するソースルーチング方式と異なるものである。
【０００９】
そこで本発明の目的は、複数の通信ルートを選定可能にしたソースルーチングを用いるシステムであって、ネットワーク規模が大きくなっても、規定するサイズ内に中継情報を作成することができる無線通信システム、無線通信方法、複数ルートを持つソースルーチングの中継情報削減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の無線通信システムにかかる発明は、無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信をソースルーチングにより行う無線通信システムにおいて、
前記無線ネットワークの最上位の無線機は、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成する手段と、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成する手段と、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収める手段と、
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信する手段と、を備え、
前記パケットの中継を行う無線機は、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信する手段と、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明の請求項２に記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、
前記最上位の無線機は、
前記リンク閾値を調整して一の無線機の識別情報を削除した後に、再びリンク閾値を調整する際には、前回削除した無線機の識別情報を復元したうえでリンク閾値を再調整する手段と、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができるかを判定する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明の請求項３に記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、
前記最上位の無線機は、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定した場合に、該中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下であるかを判定する手段、
を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明の請求項４に記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、
前記最上位の無線機は、
前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下にならない場合には、直前までのリンク閾値の調整で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定された中継情報のサイズに復帰させる手段、
を有することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の請求項５に記載の無線通信システムにかかる発明は、無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信をソースルーチングにより行う無線通信システムにおいて、
前記無線ネットワークの最上位の無線機が、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成し、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成し、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収め、さらに
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信し、
前記パケットの中継を行う無線機が、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信し、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の請求項６に記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、
前記最上位の無線機が、前記リンク閾値を調整して一の無線機の識別情報を削除した後に、再びリンク閾値を調整する際には、前回削除した無線機の識別情報を復元したうえでリンク閾値を再調整し、前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができるかを判定することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の請求項７に記載の発明は、上記請求項６記載の発明において、
前記最上位の無線機が、前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定した場合に、該中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下であるかを判定することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の請求項８に記載の発明は、上記請求項７記載の発明において、
前記最上位の無線機が、前記再調整したリンク閾値に基づく中継情報のサイズが前記規定されたサイズ以下にならない場合には、直前までのリンク閾値の調整で前記パケットを宛先無線機まで到達させることができると判定された中継情報のサイズに復帰させることを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するために本発明の請求項９に記載のソースルーチングの中継情報削減方法にかかる発明は、無線ネットワーク内に多数散在する無線機間の通信を、複数ルートを持つソースルーチングにより行うソースルーチングの中継情報削減方法において、
前記無線ネットワークの最上位の無線機は、
予め調査された各無線機間における電波強度に関する情報を集約した表に基づき、各無線機間の接続情報を示す接続テーブルを作成し、
前記接続テーブルを参照して、パケットを前記最上位の無線機とは直接通信可能でない宛先無線機へ他の一以上の無線機を中継して送信するための複数の中継ルートに含まれる無線機の識別情報を順番に並べて中継情報を作成し、
作成した前記中継情報が予め規定されたサイズより大きいときには、前記表を参照して、直接通信可能か否かを判定するための無線機間における電波強度の閾値であるリンク閾値を上げるように調整することで、前記中継情報に含まれている、調整後の前記リンク閾値に満たない一の無線機の識別情報を削除して、前記中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収め、
前記規定されたサイズの範囲内に収められた前記中継情報を前記パケットに添付して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機に発信し、
前記パケットの中継を行う無線機は、
上位の無線機から転送されてきた前記パケットに含まれる前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の一の無線機へ前記パケットを中継・送信し、
前記下位の一の無線機への前記パケットの中継・送信が不可のときは、前記中継情報を参照して、該中継情報に含まれる下位の他の一の無線機を選定して前記パケットを中継・送信する、
ことを特徴とする。
【００１９】
また本発明の請求項１０に記載の発明は、上記請求項９記載の発明において、
前記リンク閾値の調整に基づく一の無線機の識別情報の削除を行って宛先無線機までの中継ルートが構成されない場合は、前記削除した無線機の識別情報を復元してから前記リンク閾値を再調整し、該再調整したリンク閾値に基づいて他の一の無線機の識別情報を削除する処理を繰り返すことで、中継情報のサイズを前記規定されたサイズの範囲内に収めることを特徴とする。
【００２０】
また本発明の請求項１１に記載の発明は、上記請求項１０記載の発明において、
宛先無線機までの中継ルートが構成される最小の中継情報のサイズが前記規定されたサイズの範囲内に収まらない場合には、前記中継情報のサイズが前記規定されたサイズを満たしていなくても前記宛先無線機までパケットを到達させることができる中継情報のサイズを優先させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、多数の散在する無線機間の通信を行う無線通信システムにおいて、無線機間が無線信号の到達する距離よりも長い場合に途中の無線機が中継することによって通信を行う方式のうち、複数の通信ルートを選定可能にしたソースルーチングの中継情報を作成し、その情報をパケットに添付して中継無線機に送信する無線通信システムであって、ネットワーク規模が大きくなっても、規定するサイズ内に中継情報を作成することが可能となる。
【００２２】
つまり、中継情報としてパケット内に格納される接続可情報を一つずつ削減することで、中継情報のサイズを縮小してパケットが過大になるのを防止して通信成功率を上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用される無線通信ネットワークの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る中継又は宛先無線機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例に係る発信元無線機の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例に係る無線機が周辺の無線機との関係を調査する様子を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る無線機が調査した情報を発信元無線機Ａに集約する様子を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る無線機が調査した情報を発信元無線機Ａに集約し表にした図である。
【図７】本発明の実施例に係る無線機間の接続を示す接続テーブルの構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施例に係る中継情報作成の処理フローを示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る中継情報の作成手順を示す図である。
【図１０】本発明の実施例に係る中継情報が収納された無線パケットの構成例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例に係る中継情報を用いて無線パケットを中継転送する例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例に係るリンク閾値を調整した後の接続テーブルを示す図である。
【図１３】本発明の実施例に係る中継情報のサイズを縮小した無線パケットの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係るリンク閾値調整による中継情報サイズの適正化処理フローを示す図である。
【図１５】本発明の実施例に係る到達率を考慮した中継情報サイズの適正化処理フローを示す図である。
【図１６】図１５に示したフローで中継情報サイズが規定値に収まらない場合における中継情報の対処処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される無線通信ネットワーク１の構成を示す図である。図１のＡ〜Ｈは、ネットワークを構成する無線機をアルファベットで表し、また無線機間の実線は各々直接通信可能な相手無線機となることを表している。無線機間が無線信号の到達する距離よりも長い場合には途中の無線機が無線信号を中継することによって発信元無線機から宛先無線機までの通信を実現する。
【００２５】
図１に示される無線機Ａには、無線機間の接続情報を保存しておくための記憶装置２が接続されている。各無線機には識別符号（Ａ〜Ｈ）が振られており、これはネットワーク内すべての無線機に固有の符号である。
【００２６】
図１において、例えば、ソースルーチングを行うための発信元無線機Ａには、該無線機Ａのみに、各無線機がネットワークにおける各無線機間のつながり(接続状態)に関する情報を集約させて記憶装置２に保存する。そして無線機Ａは記憶装置２に接続されるが、他の無線機には記憶装置２は接続されない。
【００２７】
なお記憶装置２に集約される、ネットワークにおける各無線機間のつながり(接続状態)に関する情報の作成およびその利用については後述する。
図２は、本発明の実施例に係る中継又は宛先無線機の構成を示すブロック図である。図２において、無線機１０は、無線の送受信を行う無線送受信部１１と、送信するパケットフォーマット内にデータを格納し、あるいは受信したパケットフォーマット内に格納されたデータに応じた処理を行うデータ処理部１３が設けられている。そして無線送受信部１１とデータ処理部１３の間に、自無線機宛のデータを判定し、自無線機宛でなかった場合は、中継処理を行うＮＥＴ処理部１２を備えている。また無線送受信部１１にはアンテナ１４が接続されている。
【００２８】
図３は、本発明の実施例に係る発信元無線機の構成を示すブロック図である。図３において、発信元無線機２０は図１に示す無線通信ネットワーク１内において上位システムの機能を備えている。
【００２９】
そして、発信元無線機２０は、図２に示す中継又は宛先無線機１０と同様に、無線の送受信を行う無線送受信部２１と、送信するパケットフォーマット内へデータを格納し、あるいは受信したパケットフォーマット内に格納されたデータに応じた処理を行うデータ処理部２３が設けられている。その一方で図３のＮＥＴ処理部２２は、宛先毎に中継情報を作成してパケットに添付する機能を有しており、中継情報を作成するための無線機間の接続状態を格納した記憶装置２５が接続されている。また無線送受信部２１にはアンテナ２４が接続されている。
【００３０】
図４は、本発明の実施例に係る無線機が周辺の無線機との関係を調査する様子を示す図であり、具体的には無線機Ｃが周辺の無線機との接続関係を調査する様子を示す。
また図５は、本発明の実施例に係る無線機が調査した情報を発信元無線機Ａに集約する様子を示す図であり、具体的には図４に示した無線機Ｃが調査した結果を発信元無線機Ａに集約する様子を示す。
【００３１】
図４において無線機Ｃは、自無線機が受信状態のときに、自無線機と周辺の無線機との間における受信可能な無線機の識別符号及び電波の強度を調査する。無線機Ｃは周辺の無線機が電波を発するたびに、電波が自分宛か否かに関わらず電波を発する無線機の識別符号及び電波の強度をデータ処理部１３(図２参照)内に記憶する。その結果として、本例では、周辺の無線機Ａ、Ｂ、Ｆと自無線機Ｃとが受信可能であるものとして例示される。
【００３２】
図５は、図４で調査した結果の情報が無線機Ｃから発信元無線機Ａに送信され、発信元無線機Ａに接続されている記憶装置２５（図１では記憶装置２）に当該情報が格納されることを示している。受信可能な無線機の識別符号と電波の強度が調査されるのは、無線機設置時であり、その後は定期的に行ってもよい。
【００３３】
図６は、本発明の実施例に係る無線機で調査した情報を発信元無線機Ａに集約し表にした図である。すなわち、図４における無線機Ｃが調査した結果で、無線機Ｃは無線機Ａ、Ｂ、Ｆからそれぞれ−６５、−５５、−７９の強度の電波を受信したことを表している。なお、無線機Ｃから受信した調査結果は、記憶装置２（図３では記憶装置２５）のＣの段に上書きされる。
【００３４】
同様にして他の無線機が調査した結果が、上位の無線機である無線機Ａに集約され、その結果、記憶装置２には、無線通信ネットワーク１を構成するすべての無線機の調査結果がマトリクス状に格納される。なお、図６において、×印は該当する無線機の電波が受信できないことを示している。
【００３５】
図７は、本発明の実施例に係る無線機間の接続を示す接続テーブルの構成例を示す図である。図７においては、図６の表に示した電波強度の閾値が−８５を超えているときに通信可能とし、通信可能なもの同士を〇印によって関連付け、一方、×印を付すことで、無線電波が到達しないか若しくは調査時点における電波強度の閾値が−８５以下で無線機間は通信不可を示すようにして“接続テーブル”が作成される。なお、接続テーブルで×印が付されていても後者の場合には通信環境の変化等で通信可能となることがある。そして、リンク間における電波強度の閾値を“リンク閾値”と呼ぶものとする。これらについては後述する。
【００３６】
図８は、本発明の実施例に係る中継情報作成の処理フローを示す図である。図８は、図７に示した接続テーブルから中継ルートを探索するためのフローであり、発信元無線機Ａから宛先無線機Ｈまでの中継ルートを探索するために、発信元無線機Ａから順に直接通信可能な無線機を抽出し、抽出された無線機から直接通信可能な他の無線機を抽出するという手順を通して総当たりで探索し、宛先無線機Ｈが見つかるまでこれを行う。
【００３７】
総当たりでの探索で宛先無線機Ｈが見つかると、発信元無線機Ａから宛先無線機Ｈまでの中継ルートが作成されたことになるが、本実施例では中継ルートに冗長性を持たせるべく、一つの中継ルートでなく、複数ルートについても探索する。
【００３８】
図８において、図７の接続テーブルから中継情報を作成するために、まずステップＳ１で発信元無線機Ａを０段目リストに設定すると共に、リストの段数Ｎに「０」を設定する。
次に、ステップＳ２ではＮ段目リストから１つの無線機を抽出する。そしてステップＳ３において、上記抽出した１つの無線機と直接通信可能な無線機を全て抽出する。
【００３９】
ステップＳ４では、上記抽出した直接通信可能な無線機の各々について、Ｎ段以下でも出現していたかを判定する。出現していたら、ステップＳ５をスキップしてステップＳ６に進む。また出現していなかったら、ステップＳ５に進む。
ステップＳ５では、Ｎ段以下には出現していない直接通信可能な無線機をＮ＋１段目リストに格納する。次いで、ステップＳ６に進み、ステップＳ６において、Ｎ＋１段目リストに格納されている直接通信可能な無線機が宛先無線機Ｈであるかを判定する。
【００４０】
ステップＳ６の判定で宛先無線機Ｈでなければ、ステップＳ７をスキップし、ステップＳ８に進む。一方、ステップＳ６の判定で宛先無線機Ｈであれば、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、宛先無線機Ｈが検出されたことを示すフラグをセットし、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、Ｎ段目リストに格納されている全ての無線機の抽出が終了したかを判定する。
【００４１】
ステップＳ８でＮ段目リストの抽出が終了していなければ、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ８の処理を繰り返す。一方、Ｎ段目リストの抽出を終了していれば、ステップＳ９に進む。
【００４２】
ステップＳ９では宛先無線機Ｈが検出済かをチェックし、宛先無線機Ｈが検出済でなければステップＳ１０に進み、ステップＳ１０でＮ段目を更新してＮ＋１段にしてステップＳ２に戻る。そしてステップＳ２〜ステップＳ９を繰り返す。
【００４３】
そして段数を更新するステップＳ１０において更新すべき段数が無く、且つステップＳ９における処理で宛先無線機Ｈが検出済であれば、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１では、宛先無線機Ｈが検出されたルート情報から中継情報を作成し、中継情報作成の処理を終了する。
【００４４】
図９は、本発明の実施例に係る中継情報の作成手順を示す図で、図８を図解して分かりやすくしたものである。図９の作成手順において、図８に示す処理の繰り返しになるが、０段目から３段目までの作成手順を実行することで、図７の接続テーブルに則した発信元無線機Ａから宛先無線機Ｈまでの中継ルートが作成される。
【００４５】
図９において、まず発信元無線機Ａと直接通信可能な無線機を図７の接続テーブルから探索すると無線機Ｂ、Ｃ、Ｄが見つかるから、これを１段目リストに格納する。
次に１段目リストに格納された無線機Ｂ、Ｃ、Ｄと通信可能な無線機を図７の接続テーブルから探索し、それぞれを２段目リストに格納する。宛先無線機Ｈに到達するまでこの探索を繰り返す。本例では、３回目の探索で宛先無線機Ｈが出現し、宛先無線機Ｈへ到達する中継ルートが下記のように複数ルート探索されたことになる。
【００４６】
すなわち、
（１）発信元無線機Ａ→中継無線機Ｂ→中継無線機Ｅ→宛先無線機Ｈ
（２）発信元無線機Ａ→中継無線機Ｃ→中継無線機Ｆ→宛先無線機Ｈ
（３）発信元無線機Ａ→中継無線機Ｄ→中継無線機Ｇ→宛先無線機Ｈ
図１０は、本発明の実施例に係る中継情報１４０が収納された無線パケット１１０の構成例を示す図である。すなわち、図９で探索された複数ルートを発信元無線機Ａから宛先無線機Ｈまで順番に並べて、無線パケット１１０の中継情報１４０とし、転送したいデータ(ＤＡＴＡ)１２０に添付する形式で中継する。
【００４７】
その場合、中継無線機は、中継情報１４０の中に自無線機の識別情報を検出し、自無線機より後に登場する無線機のいずれかに無線パケット１１０を送信する。
このように本例の中継情報は、従来のような一筆書きの中継ルート（発信元無線機Ａから宛先無線機Ｈまで一つの中継ルート）を探索するものに対して冗長性を持たせている。これを更に説明する。
【００４８】
例えば、中継ルートを上記した（３）に示すように、発信元無線機Ａ→中継無線機Ｄ→中継無線機Ｇ→宛先無線機Ｈに固定した場合、中継無線機Ｄと中継無線機Ｇの間に電波を遮る障害物が出現して通信ができない状態になっていると、無線パケット１１０を宛先無線機Ｈに届けることができない。
【００４９】
これに対して本実施例の中継ルートの探索方式では、無線機Ｄが次に無線パケット１１０を送信する先は、無線パケット１１０中の中継情報１４０の情報を参照して宛先無線機Ｈに近い無線機Ｅ、Ｆ、Ｇの中から無線機Ｄの送信時点で通信可能な無線機先を選ぶことができる。
【００５０】
例えば、無線機Ｄと無線機Ｆの間が上述の中継情報作成時にはリンク閾値を超えないとして図７の接続テーブル上は×印になっていても新たに探索した時点で通信可能なルートになっていれば、発信元無線機Ａ→中継無線機Ｄ→中継無線機Ｆ→宛先無線機Ｈによって転送することができる。
【００５１】
図１１は、本発明の実施例に係る中継情報を用いて無線パケットを中継転送する例を示す図である。
図１１（ａ）は、上記のようにして無線機Ｄから無線機Ｇとの間に電波障害物があって、パケットの転送が阻害された場合に、パケット内の中継情報から新たな転送先を選定して無線パケットを宛先無線機Ｈに転送した例を示すものである。
【００５２】
図１１（ａ）に示す例では、図７に示される接続テーブルでは接続可を示す〇印が付された無線機Ｄと無線機Ｇの間が電波障害物によって通信不可であり、無線機Ｄと無線機Ｆとの間が図７に示される接続テーブル上は接続不可を示す×印であっても、無線機Ｄの再度の送信時点の選定で通信可能なルートであるとされたもので、この新たなルートを使って転送する。
【００５３】
なお、図１１（ａ）上では、無線機Ｄと無線機Ｆとの間を、図７に示す接続テーブル上では接続不可を示す×印であることを確認するために破線で示している。
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示された中継情報を参照して他のルートを選定して中継転送を行った例を示す図であり、無線パケット１１０中の中継情報１４０の情報（図１０参照）を用いて、無線機Ｄから無線機Ｇとの間に電波障害物があっても他のルートを選定して、すなわちＡ→Ｄ→Ｆ→Ｈで無線パケット１１０のデータ(ＤＡＴＡ)１２０を宛先無線機Ｈに転送する。
【００５４】
ところで上記の方法でルートを再度選ぶようにすると、確かに冗長ルートを利用した到達率の高い中継転送が期待できる反面、中継情報のサイズが大きくなってしまうという問題がある。つまり、無線通信ネットワークの規模が大きくなって無線機の数が多くなると、上記の冗長ルートを利用した到達率の高い中継転送方式では許容できないパケットサイズになることが予想される。
【００５５】
図１２は、本発明の実施例に係るリンク閾値を調整した後の接続テーブルを示す図である。
図１２では、図６、図７で用いられた電波強度の閾値“−８５”を調整して、リンク間での電波強度の閾値すなわちリンク閾値を“−８０”に調整した時の接続テーブルを用いるようにする。
【００５６】
リンク閾値を厳しく（調整）すると無線機間の接続数、つまり接続テーブル上の接続可を示す○印を付した数が減少する。
具体的には、リンク閾値を“−８０”としたことで図６の無線機Ｄと無線機Ｇの間における“−８３”とされていた電波強度の接続ルートが除去され、図１２に示す接続テーブルのようになる。つまり、図１２では、無線機Ｄと無線機Ｇの間が接続可を示す○印から接続不可を示す×印に変わる。それ以外の無線機間の接続関係は図７と変わらない。
【００５７】
図１３は、本発明の実施例に係る中継情報のサイズを縮小した無線パケットの構成例を示す図で、図１２の接続テーブルから上記したと同様の手順で作成した中継情報である。図１３と図１０とを比較すると、中継情報格納領域１４７にあった無線機の識別符号“Ｇ”が除去されていることが分かる。
【００５８】
図１３に示されるように、リンク閾値を厳しく(閾値を上げるように)して接続数を少なくする（無線機の識別符号“Ｇ”が除去される）と、中継情報のサイズが縮小される。
このように本発明の実施例に示す基本思想は、リンク閾値を調整して中継情報のサイズを適性化して所定の範囲に収まるようにすることにある。
【００５９】
図１４は、本発明の実施例に係るリンク閾値調整による中継情報サイズの適正化処理フローを示す図である。図１４において、ステップＳ２１でまずリンク閾値を初期設定する。次に、ステップＳ２２で接続テーブルに基づいて中継情報を作成する。
【００６０】
ステップＳ２３において、中継情報サイズは規定の値以下かを判定する。ここで、規定の値以下であれば、処理を終了するが、規定の値以下でなければ、ステップＳ２４に進む。
【００６１】
ステップＳ２４ではリンク閾値を調整、すなわち、リンク閾値を厳しくして、ステップＳ２２に戻り、中継情報サイズが規定の値以下になるまでステップＳ２２〜ステップＳ２４を繰り返す。
【００６２】
以上の処理を繰り返すことで、本発明の実施例は、電波強度の弱いルートを除きながら、中継情報を適正なサイズにすることができる。
ところで、上記した本発明の実施例を貫徹すると、宛先無線機まで到達するために使うクリティカルなルートの電波強度が低く、閾値を厳しくすることによってクリティカルなルートが消失して宛先無線機までのルートが作成できない可能性がある。
【００６３】
したがって、一律に電波強度の弱いリンクを削除してしまうと、宛先無線機までの中継ルートを失ってしまうことが考えられる。
図１５は、本発明の実施例に係る到達率を考慮した中継情報サイズの適正化処理フローを示す図である。
【００６４】
すなわち、図１５では、図７に示した接続テーブルで接続可を示す○印が付されたリンクを一か所ずつ削減して、宛先無線機に到達する中継ルートを作成できない場合は、削減された接続可情報を復元したうえで別の接続可情報を削減し、宛先無線機に到達可能なルートを作成する手順を再試行するフローチャートを示している。
【００６５】
図１５において、ステップＳ３１でまずリンク閾値を初期設定する。次に、ステップＳ３２で接続テーブルに基づいて中継情報を作成する。
ステップＳ３３において、宛先無線機まで到達するルートかを確認する。到達しないルートであれば、ステップＳ３４に進む。
【００６６】
ステップＳ３４において、削減した接続可情報を元に戻し、別の接続可情報で再試行するように指示し、ステップＳ３２に戻る。そしてステップＳ３２〜ステップ３３を繰り返し、作成した別の中継情報で宛先無線機に到達することを確認する。
【００６７】
ステップＳ３３で宛先無線機まで到達する中継ルートかを確認できれば、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５において、中継情報サイズは規定の値以下かを判定する。ここで、規定の値以下であれば、処理を終了するが、規定の値以下でなければ、ステップＳ３６に進む。
【００６８】
ステップＳ３６では、ステップＳ３５に到達するまでに削減した接続可情報を元に戻し、別の接続可情報で再試行するように指示し、ステップＳ３２に戻る。そしてステップＳ３２〜ステップ３５を繰り返して、中継情報サイズは規定の値以下かを判定する。中継情報サイズが規定の値以下であれば処理を終了する。
【００６９】
図１６は、図１５に示したフローで中継情報サイズが規定値に収まらない場合における中継情報の対処処理を示すフロー図である。つまり、図１６では、図１５の処理フローによって、宛先無線機まで到達できる最小の中継情報のサイズが規定値に収まらない場合は、規定値を超えた中継情報を有効とすることで宛先無線機へのパケット到達を優先させるよう処理するものである。
【００７０】
図１６において、ステップＳ４１でまず接続可情報を削減する。次に、ステップＳ４２では削減した接続可情報を反映した接続テーブルに基づいて中継情報を作成する。
ステップＳ４３において、宛先無線機まで到達するルートかを確認する。到達しないルートであれば、ステップＳ４４に進む。
【００７１】
ステップＳ４４においては、全ての接続可情報で試行したかを判定する。全ての接続可情報の試行を完了していない場合には、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、削減した接続可情報を元に戻し、別の接続可情報で再試行するように指示し、ステップＳ４２に戻る。
【００７２】
ステップＳ４２では上記したと同様に中継情報を作成してステップＳ４３に進み、ステップＳ４３で宛先無線機まで到達する中継ルートがあるかを確認できれば、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６において、中継情報サイズは規定の値以下かを判定する。ここで、規定の値以下であれば、処理を終了するが、規定の値以下でなければ、ステップＳ４７に進む。
【００７３】
ステップＳ４７では、別の接続可情報を削減して、ステップＳ４２に戻る。そしてステップＳ４２〜ステップ４５を繰り返しながら、ステップＳ４４で全ての接続可情報で試行したかを判定し、試行をしていた場合には処理を終了する。
【００７４】
このように宛先無線機まで到達できる最小の中継情報のサイズが規定値に収まらない場合であっても全ての接続可情報で試行を終えたら、図１６における処理を終了し、宛先無線機まで到達できる最小の中継情報のサイズが規定値に収まらない場合であっても、別の接続可情報を削減することをせずに、規定値を超えた中継情報を有効として宛先無線機へのパケット到達を優先するようにしたものである。
【符号の説明】
【００７５】
１  無線通信ネットワーク
２、２５  記憶装置
１０  中継又は宛先無線機
１１、２１  無線送受信部
１２、２２  ＮＥＴ処理部
１３、２３  データ処理部
１４、２４  アンテナ
２０  発信元無線機
１１０  パケットフォーマット
１２０  送信データ（ＤＡＴＡ）
１４０  中継情報
１４１〜１４８  無線機識別符号
【図１】
0006651909.tif 000002
【図２】
0006651909.tif 000003
【図３】
0006651909.tif 000004
【図４】
0006651909.tif 000005
【図５】
0006651909.tif 000006
【図６】
0006651909.tif 000007
【図７】
0006651909.tif 000008
【図８】
0006651909.tif 000009
【図９】
0006651909.tif 000010
【図１０】
0006651909.tif 000011
【図１１】
0006651909.tif 000012
【図１２】
0006651909.tif 000013
【図１３】
0006651909.tif 000014
【図１４】
0006651909.tif 000015
【図１５】
0006651909.tif 000016
【図１６】
0006651909.tif 000017