(57)【要約】【課題】  無線アドホックネットワークにおいて、中継トラヒックによる無線基地局への負荷集中を回避し、リソースの有効利用を図る。【解決手段】  複数の無線基地局が無線で相互接続される無線通信ネットワークを構成する無線基地局は、他の無線基地局および配下の端末の少なくとも一方から受信した情報を一時的に保持するバッファと、自局の混み具合に応じたノードコストとリンクの無線状態に応じたリンクコストを計算し、前記ノードコストとリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて通信経路を決定する経路制御情報処理部と、前記決定された通信経路に従って、前記バッファに蓄積されたデータの転送先を指定する経路制御部とを備える。【選択図】  図５
2005303827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局が無線で相互接続される無線通信ネットワークを構成する無線基地局であって、
他の無線基地局および配下の端末の少なくとも一方から受信した情報を一時的に保持するバッファと、
自局の混み具合に応じたノードコストと、リンクの無線状態に応じたリンクコストを計算し、前記ノードコストとリンクコストとを加味したコスト情報を生成し、当該コスト情報に基づいて通信経路を決定する経路制御情報処理部と、
前記決定された通信経路に従って、前記バッファに蓄積されたデータの転送先を指定する経路制御部と
を備える無線基地局。
【請求項２】
前記経路制御情報処理部は、前記コスト情報を他の無線基地局と交換し、他の１の無線基地局から任意のコスト情報を受け取ったときに、前記自局のノードコストと、前記他の１の無線基地局と自局との間の無線区間のリンクコストとを加味した新たなコスト情報を生成して、次の無線基地局へ送信することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記バッファは、他の無線基地局から受信した情報を一時的に保持する第１バッファと、前記配下の端末から受信した情報を一時的に保持する第２バッファとを含み、
前記経路制御情報処理部は、前記第１バッファに蓄積されたデータ量に応じてノードコストを計算することを特徴とする請求項１または２に記載の無線基地局。
【請求項４】
互いに無線接続される無線ネットワークを構成する無線基地局において、
自局の混み具合に応じたノードコストと、自局までのリンクの無線状態に応じたリンクコストに基づいて、自局までのトータルのコスト値を求め、
前記トータルのコスト値を、別の経路でそれ以前に受け取っていた先のトータルのコスト値と比較して、小さいほうのトータルコスト値を選択して周辺の無線基地局に送信し、
パケットの送信先までの無線区間のトータルのコスト値が最小となるように通信経路を決定する
ことを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項５】
複数の無線基地局が無線で相互接続される無線通信ネットワークを構成する無線基地局であって、
他の無線基地局から受信した第１情報を一時的に保持する第１のバッファと、
配下の端末から受信した第２情報を一時的に保持する第２のバッファと、
前記第１情報と第２情報の送信を、送信優先度に応じてスケジューリングする優先制御部と、
前記第１および第２情報のうち、無線基地局間で転送の必要がある情報について、自局の混み具合に応じたノードコストとリンクの無線状態に応じたリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて転送経路を決定する経路制御部と
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
前記第１バッファと第２バッファの少なくとも一方は、情報の種類に応じた複数のサブバッファで構成され、前記優先制御部は、前記複数のサブバッファの優先度に応じて、送信のスケジューリングを行うことを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記優先制御部は、前記第１バッファに保存された第１情報と、第２バッファに保存された第２情報の送信比率を可変的に制御して、送信のスケジューリングを行うことを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記第１バッファに蓄積されたデータ量を監視し、前記データ量が所定の閾値を上回ったときに周囲の無線基地局に輻輳の発生を通知する監視部をさらに備え、
前記経路制御部は、前記他の無線基地局から輻輳の発生通知を受信したときに、前記輻輳の発生した無線基地局を回避した通信経路を指定することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項９】
他の無線基地局から受信した前記第１情報の送信先に応じて、当該第１情報を他の無線基地局へ中継する場合は第１バッファに一時保存し、前記第１情報の送信先が配下の端末である場合は、当該第１情報を第１バッファに保存することなく、前記配下の端末に配信する判別部をさらに備えることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項１０】
互いに無線接続される無線ネットワークを構成する無線基地局において、
他の無線基地局から受信した第１情報を第１のバッファに一時的に保存し、
配下の端末から受信した第２情報を第２のバッファに一時的に保持し、
前記第１情報と第２情報の送信を、所定の送信優先度に応じてスケジューリングし、
前記第１情報と第２情報のうち、前記無線ネットワークで転送の必要のある情報について、自局の混み具合に応じたノードコストとリンクの無線状態に応じたリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて転送経路を決定する
ことを特徴とするパケット転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線基地局間を無線回線により相互接続し、自律分散的にバックボーンネットワークを構成する無線基地局間アドホックネットワークに関し、特に、ノードのコストと無線区間のコストの双方を考慮して通信経路を決定する通信経路制御方法および無線基地局と、中継トラヒックによる無線基地局での遅延を効果的に低減できるパケット転送方法および無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の制御局を設置せず、端末が自律分散的にネットワークを形成するアドホックネットワークと呼ばれる技術がある。
【０００３】
このアドホックネットワークを無線回線を用いて実現し、モバイル環境下においてもアドホックネットワークを実現する無線アドホックネットワーク技術が広く研究されている。
【０００４】
無線基地局間アドホックネットワーク技術として、基地局間を無線回線でつなぐ際に、有線で用いられているスパニングツリーの概念を適用することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。無線ネットワークでスパニ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（たとえば、特許文献２および３参照）。
【０００５】
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ため、ある特定の端末に負荷が集中すると、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影響が及んでしまう。上記特許文献１および２においても、ツリーのルート部分に位置する特定の無線基地局に負荷が集中し、ネットワーク全体の効率が低下する。
【０００６】
一方、特許文献３では、ツリー作成時に受信レベルの低い無線基地局との間にチャネルを張らないことによって通信品質の向上を図っているが、この方法では、無線環境における適応的な通信速度の変化を考慮したリンクコストが算出されない。結果として、ネットワーク全体のスループットが低下する。
【０００７】
特定端末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、端末の負荷を指標として経路制御を行う提案がなされている（たとえば、非特許文献１および２参照）。しかし、これらの技術では、無線リソースの有効利用が実現されていない。
【０００８】
また、端末間の通信可能時間であるリンクコストと、端末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フィックの状況に応じて切り替える方法が提案されている（たとえば、非特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−６９０４６号公報
【特許文献２】特開２０００−７８１４７号公報
【特許文献３】特開２００３−１８８８１１号公報
【非特許文献１】Dynamic Load-Aware Routing in Ad hoc Netowks, Proc. ICC 2001, June, 2001.
【非特許文献２】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３】リンクとノードのコストを基にして指標切り替えを行うアドホックルーチングプロトコル、信学技報  ＮＳ２００３−８０、ｐｐ６７−７２、２００３−０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来の技術では、端末の負荷分散が実現されない、あるいは、端末の負荷は分散されても無線リソースの有効利用が実現されない、という問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、ノードの負荷分散と、無線ネットワーク効率の双方を考慮した経路制御技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明で取り上げる技術は、特定の制御局を設置しないアドホックと、制御局を設置するインフラストラクチャ・ネットワークとの間に位置する技術である。ユーザ端末の制御局である無線基地局は、自律分散的に無線バックボーンネットワークを形成する。
【００１２】
無線リソースを有効利用して、無線ネットワークにおける負荷を分散するために、無線基地局において、ノードの混み具合に応じたノードコストを算出する。ノードコストは、たとえばバッファに蓄積されたデータ量や、待ち時間に基づいて算出することができる。このノードコストに加え、無線状態に応じたリンクコストを加味してパケット送信先までのトータルのコスト値を算出し、ノードコストとリンクコストの双方を考慮した通信経路を決定する。
【００１３】
さらに、上記手法とは別個独立して、あるいは上記手法と組み合わせて、他の無線基地局から受信したパケットを一時保存するバックボーン系受信バッファと、配下の端末から受信したパケットを一時保存するアクセス系受信バッファを個別に設ける。これら双方の受信バッファからのデータの送信を、所定の優先度に基づいてスケジューリングする。これにより、トラヒックの集中しがちな無線基地局で発生する遅延を低減する。
【００１４】
具体的には、本発明の第１の側面では、複数の無線基地局が無線で相互接続される無線通信ネットワークを構成する無線基地局は、（ａ）他の無線基地局および配下の端末の少なくとも一方から受信した情報を一時的に保持するバッファと、（ｂ）自局の混み具合に応じたノードコストと、リンクの無線状態に応じたリンクコストを計算し、前記ノードコストとリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて通信経路を決定する経路制御情報処理部と、（ｃ）決定された通信経路に従って、前記バッファに蓄積されたデータの転送先を指定する経路制御部と、を備える。
【００１５】
ノードの混み具合に加えて、無線基地局間の無線環境に応じたリンクのコストを加味した通信経路を決定することによって、無線リソースを有効利用しつつ負荷の集中を回避することができる。結果として、より高速な無線伝送が可能となる。
【００１６】
好ましくは、経路制御情報処理部は、コスト情報を他の無線基地局と交換し、他の１の無線基地局から任意のコスト情報を受け取ったときに、自局のノードコストと、前記他の１の無線基地局と自局との間の無線区間のリンクコストとを加味した新たなコスト情報を生成して、次の無線基地局へ送信する。
【００１７】
このように、無線ネットワークを構成する複数の無線基地局がノードコストに関する情報を交換することによって、無線環境とノードの混雑状況の双方を考慮した経路を自律分散的に構築することができる。
【００１８】
本発明の第２の側面では、複数の無線基地局が無線で相互接続される無線通信ネットワークを構成する無線基地局は、（ａ）他の無線基地局から受信した第１情報を一時的に保持する第１のバッファと、（ｂ）配下の端末から受信した第２情報を一時的に保持する第２のバッファと、（ｃ）第１情報と第２情報の送信を、送信優先度に応じてスケジューリングする優先制御部、（ｄ）前記第１および第２情報のうち、無線基地局間での転送の必要がある情報について、自局の混み具合に応じたノードコストとリンクの無線状態に応じたリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて転送経路を決定する経路制御部と、を備える。
【００１９】
二種類のバッファに情報を一時保存し、他の無線基地局へ転送する順序を所定の優先度に応じて制御することによって、トラヒックの集中しがちな無線基地局であっても、大きな遅延を発生させることなくパケットを中継することができる。さらに、ネットワーク上を中継する必要のある情報については、自局の混み具合に応じたノードコストと、リンクの無線状態に応じたリンクコストとを加味したコスト情報に基づいて転送経路を決定するので、負荷の集中を回避するとともに、効率的な迂回経路の設定によるネットワーク効率の低下を防止してリソースを有効利用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
無線アドホックネットワークにおけるノードへの負荷の集中を回避しつつ、ネットワークリソースの有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１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アクセスポイントＡＰの配置例を示す図である。無線基地局としてのアクセスポイント（ＡＰ１〜ＡＰ８）は、無線回線で相互に接続され、無線バックボーンネットワークを構成している。アクセスポイントＡＰ４の配下には、端末ＳＴＡ１が存在する。アクセスポイントＡＰ５は、端末ＳＴＡ２と有線接続され、一体的にアクセスポイントＡＰ５’として機能する。図示はしないが、各ＡＰの配下に、任意の端末が所属するものとする。
【００２２】
本明細書において「無線基地局」あるいは「アクセスポイント（ＡＰ）」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機器を意味する。「端末」と言うときは、中継機能を有さない任意の端末装置を意味する。中継基地局としての機能と端末装置としての機能の双方を備えるＡＰ５’は、たとえば中継機能を備えたテレビジョンセットや移動端末であり、「無線基地局」としてバックボーンネットワークを構成する。
【００２３】
図１の例で、ＡＰ１は無線基地局としての役割だけではなく、有線インターネットの出入口としての役割を果たす。双方向の矢印で示されるＡＰ同士は、ＡＰ１をルート局とするツリーに従って、パケットの転送を行う。もっとも、ＡＰ１〜ＡＰ８で構成される無線ネットワーク内部においてデータ転送を行う場合は、ルート局となる無線基地局はＡＰ１に限られず、２以上の無線基地局ＡＰをルート局とする複数の転送ツリーを動的に構築してデータの中継を行うことができる。
【００２４】
図１において、ＡＰ６、ＡＰ７、ＡＰ８が有線ネットワークにデータを送信する場合、あるいは有線インターネットからデータを受信する場合、必ずＡＰ４を経由する必要がある。この状態で、ＡＰ４の配下に大量のデータを送受信する端末ＳＴＡ１があり、ＡＰ４に輻輳状態が生じると、ＡＰ４を経由するデータに大きな遅延が生じることになる。
【００２５】
このような無線ネットワークでの遅延を回避するために、各ＡＰは、他のＡＰあるいは配下の端末ＳＴＡから受信したデータを中継する際に、所定の優先度に応じて、他ＡＰから受信したデータと、配下ＳＴＡから受信したデータの、送信スケジューリングを行う。さらに、必要に応じて、自局の混み具合に応じたノードコストと、リンクの無線状態に応じたリンクコストを加味したコスト値に基づいて転送経路を決定する。
【００２６】
図２は、本発明の一実施形態に係る無線基地局（ＡＰ）の概略構成図である。無線基地局（ＡＰ）１０は、他のＡＰ１０Ａから受信したデータを一時的に保持するバックボーン系受信バッファ１１と、配下の端末２０から受信したデータを一時的に保持するアクセス系受信バッファ１２と、これら２つのバッファからのデータの送信を、送信優先度に応じてスケジューリングする優先制御部１３と、転送経路を指定する経路制御部１４とを有する。図２に示す実施形態において、経路制御部１４は、コスト算出機能を有する構成とすることができる。この場合、経路制御部１４は、必要に応じてノードコストおよびリンクコストを加味したコスト値を算出して、転送経路を決定する。なお、コスト値の算出の詳細については後述する。
【００２７】
ＡＰ１０はまた、他のＡＰ１０Ａとのデータの送受信を行うバックボーン系送受信部１５と、配下の端末２０とデータの送受信を行うアクセス系送受信部１６を有する。
【００２８】
バックボーン系送受信部１５は、他の無線基地局（ＡＰ）から受信したデータの送信先を判別する判別部１８を有する。判別部１８は、受信したパケットの送信先を調べ、次のＡＰへ転送されるべきデータである場合は、上述したように、バックボーン系受信バッファ１１にデータを格納する。受信したパケットが配下の端末ＳＴＡに宛てられたものである場合は、バックボーン系受信バッファ１１に送ることなく、アクセス系送受信部１６を介して、配下の端末ＳＴＡにデータを送信する。
【００２９】
なお、図２の例では、バックボーン系とアクセス系に対応する２つの無線インターフェイス（送受信部）を用いているが、単一のインターフェイスを用いる場合でも、本発明は適用可能である。その場合、受信したパケットの送信元アドレスを参照することによって、バックボーン系受信バッファ１１とアクセス系受信バッファ１２にパケットを振り分ける構成とすることができる
図１の例で、たとえばＡＰ６からインターネットへ送信されるデータは、中継局であるＡＰ４のバックボーン系送受信部１５で受信され、バックボーン系受信バッファ１１に保存される。ＡＰ４の配下には、大量のデータを送信している端末ＳＴＡ１が存在し、ＳＴＡ１からのデータは、アクセス系送受信部１６を介してＡＰ４のアクセス系受信バッファ１２に保存される。バックボーン系受信バッファ１１とアクセス系受信バッファ１２が個別に設定されているため、たとえアクセス系受信バッファ１２の容量を超えた場合、あるいは超えそうになった場合でも、バックボーン系バッファ１２では他のＡＰからの中継トラヒックを滞りなく受け付けることができる。
【００３０】
２つの受信バッファ１１、１２に保持されたデータは、優先制御部１３によって、あらかじめ設定された優先度に基づいて経路制御部１４に送られる。経路制御部１４で、送信元あるいは送信先に応じた転送先ＡＰが指定され、データはバックボーン系送受信部１５を介して、次の転送先ＡＰに送信される。
【００３１】
優先度の設定については、たとえば、バックボーン系受信バッファ１１からの送信を優先する、あるいは、バックボーン系受信バッファ１１とアクセス系受信バッファ１２からの送信比率を２：１のように設定する、などの方法がある。優先度は、ネットワーク管理者によってあらかじめ設定されてもよいし、過去の履歴データなどから、自動的に可変に設定されてもよい。
【００３２】
一定の割合でバックボーン系のデータを取り出す構成とすることによって、配下の端末ＳＴＡから大量のデータの流入がある場合でも、中継データを適宜転送することができる。したがって、トラヒックの集中しがちなアクセスポイントで発生する遅延を低減し、ネットワークリソースを有効利用することができる。
【００３３】
図２において、バックボーン系受信バッファ１１とアクセス系受信バッファ１２の少なくとも一方を、送受信されるデータの種類に応じて細分化する構成としてもよい。
【００３４】
図３は、細分化されたバッファの優先制御の例を示す図である。バックボーン系受信バッファ１１は、データの種類に応じて、ＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３に細分化される。アクセス系受信バッファ１２も、データの種類に応じて、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３に細分化される。ＢＢ１およびＡＢ１は、オーディオデータなどの遅延を許さないデータを一時保存するためのバッファである。ＢＢ２、ＡＢ２は、遅延許容の基準がＢＢ１やＡＢ１よりも緩いデータを一時保存するバッファである。ＢＢ３、ＡＢ３は、多少の遅延を許容するデータを一時保存するバッファである。
【００３５】
細分化されたバッファからデータを取り出して送信する場合、優先制御の一例として、まずバックボーン系受信バッファ１１のＢＢ１、ＢＢ２の順でデータを取り出して送信し、次に、アクセス系受信バッファ１２のＡＢ１，ＡＢ２の順でデータを取り出して送信し、さらにＢＢ３，ＡＢ３の順で送信する。あるいは、図示しないが、ＢＢ１、ＡＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＡＢ２、ＡＢ３の順で送信してもよい。
【００３６】
このように細分化されたバッファで優先順位を設定することによって、アクセス系受信バッファ１２に保存されたデータであっても、より優先度の高いデータに関しては、バックボーン系受信バッファ１１のデータよりも先に送信バッファに取り入れられる。結果として、許容遅延量の小さいデータの損失を防止し、通信品質を向上することができる。
【００３７】
図２に戻り、ＡＰ１０は、バックボーン系受信バッファ１１に蓄積されたデータ量を監視する監視部１７を有する。バックボーン系受信バッファ１１に蓄積されるデータ量が容量を超える場合、あるいは容量を超えそうな場合、そのＡＰ（無線基地局）に中継されたデータに大きな遅延が発生してしまう。これを避けるため、監視部１７は、蓄積されたデータが所定の閾値を超えた場合に、周辺のＡＰに輻輳の発生を通知する。周辺のＡＰは、輻輳の発生したＡＰを回避した通信経路を再構築する。同様に、ＡＰ１０が他のＡＰから輻輳の発生通知を受信したときは、経路制御部１４は、輻輳の発生したＡＰを回避した通信経路での転送先を指定する。輻輳発生時の通信経路の再構築については、後述する。
【００３８】
上述した例では、配下の端末ＳＴＡ１から大量にデータが流入するアクセスポイントＡＰ４への負荷の集中を例にとって説明した。一方、図１の例で、インターネットへの出入口の役割を果たすＡＰ１にも、負荷が集中する。インターネット利用のためのトラヒックは必ずＡＰ１を中継するからである。同様のトラヒックの集中は、異なるブロックに分かれてＡＰが配置されるネットワーク構成で、ブロック間の中継箇所に位置するＡＰにおいても発生する。
【００３９】
図４は、２つのブロックに分割されたＡＰの配置例を示す図である。図示はしないが、各ブロックを構成するＡＰの配下には、端末ＳＴＡが所属するものとする。各ブロックで、それぞれ相手ブロックとの中継箇所に位置するＡＰ（図４の例では、ＡＰ４とＡＰ７）は、異なるブロックにある端末間の通信時に、必ず中継に用いられる。したがって、たとえ中継ＡＰ配下の端末ＳＴＡからのトラヒックが少なくても、他のＡＰから送信されたデータが、中継ＡＰのバックボーン系バッファの容量を超えて蓄積されることになり、このＡＰに輻輳が発生することがある。
【００４０】
これを回避するため、大量のデータが蓄積されているＡＰを回避するように通信経路を変更することが有効である。
【００４１】
図４の例では、ＡＰ９からＡＰ１０へデータを転送する際に、ＡＰ９→ＡＰ７→ＡＰ１０という経路と、ＡＰ９→ＡＰ８→ＡＰ１０という経路が考えられる。他ブロックとの中継箇所にあるＡＰ７にトラフィックが集中している場合、ＡＰ７の負荷軽減の観点から、後者の経路を採用することが望ましい。
【００４２】
無線環境では、迂回経路は伝送速度の低下だけではなく、システム全体の性能を劣化させてしまうため、負荷の集中するＡＰを回避しつつ、できる限り迂回の少ない経路を選択することが望まれる。これを実現するために、前述したように、ノードの混み具合と、ＡＰ間の無線環境（伝送速度、電波環境など）の双方を考慮した経路選択を行う。
【００４３】
たとえば、経路制御に、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで規定されているスパニングツリープロトコルを実装した場合、各ＡＰは定期的にやりとりする経路制御パケット（ＢＰＤＵ：Bridge Protocol Data Unit）に、ツリーの幹（ルート）にあたるＡＰからのコストを記載してパケットの転送を行う。
【００４４】
本実施形態では、このような経路制御パケットＢＰＤＵに、ノードの混み具合に応じたノードコストと、無線状態に応じたリンクコストの双方に基づいたコスト値を書き込んで、経路制御パケットの転送を行う。ＢＰＤＵに記載するコスト値は、たとえば、
コスト＝（ノードの混み具合に応じたコスト）×（無線状態に応じたコスト）
または、
コスト＝（ノードの混み具合に応じたコスト）＋（無線状態に応じたコスト）
によって算出することができる。双方の式に適切な係数を適用して正規化することもできる。
【００４５】
ノードの混み具合に応じたノードコストは、たとえば、受信バッファに蓄積されたデータ量や、待ち時間などから求めることができる。無線状態に応じたリンクコストは、たとえばリンク速度や電波状態に基づいて求めることができる。
【００４６】
こうして求めたコスト値が最小となる経路上のＡＰを選択することで、負荷の集中するＡＰを回避しつつ、回り道の少ない経路を自律的に選択することが可能になる。
【００４７】
図５は、このようなコスト算出機能を備えた無線基地局の構成例を示す。無線基地局（アクセスポイント）３０は、他のＡＰ３０Ａおよび配下の端末２０の少なくとも一方から受信したデータを一時的に保持する受信バッファ３１と、自局の混み具合に応じたノードコストと無線状態に応じたリンクコストを計算し、ノードコストとリンクコストとに基づくトータルのコスト値によって通信経路を決定する経路制御情報処理部３８と、決定された通信経路に従って、受信バッファ３１に蓄積されたデータの転送先を指定する経路制御部３４とを備える。
【００４８】
経路制御情報処理部３８は、一定間隔で経路制御パケットを周辺ＡＰに対して送信する。一方、経路制御情報処理部３８が、バックボーン系送受信部３５を介して、他のＡＰから経路制御パケットを受け取った場合は、そのパケットがデータなのか制御情報なのかを判別し、パケットがデータであれば、バックボーン系受信バッファ３１ａに一時保存する。
【００４９】
データと制御情報との判別は、図２に示す構成例のように、バックボーン系送受信部に設けた判別部（図５では不図示）で行ってもよい。この場合、データであると判別された場合は、データはバックボーン系受信バッファ３１ａに送られ、制御情報であると判別された場合は、経路制御情報処理部３８に送られる。
【００５０】
パケットが制御情報である場合、経路制御情報処理部３８は、バックボーン系受信バッファ３１の蓄積データ量に応じたノードコストと、ひとつ前のＡＰと自局との間の無線環境に応じたリンクコストとを算出する。バックボーン系受信バッファ３１の蓄積データ量は、図２に示すような監視部を別途設けることによって、取得してもよい。
【００５１】
経路制御情報処理部３８は、ノードコストとリンクコストを掛け合わせ、あるいは加算することによって、コスト値を求める。このコスト値を、受信した制御情報に含まれるコスト値に加算して、経路制御パケットの生成元のＡＰから自局に到るまでのトータルのコスト値とする。今回求めたトータルのコスト値を、それ以前に別の経路で受け取っていた経路制御パケットの生成元ＡＰからのトータルコスト値と比較して、低いほうのトータルコスト値を選択し、これを経路制御パケットに書き込む。
【００５２】
図６は、このようなコスト計算を説明するための図である。ＡＰ１は、制御情報パケットの送信元であり、コスト０として制御情報パケットを送信する。この制御情報パケットはＡＰ２とＡＰ５で受信される。ＡＰ２は、ＡＰ１とＡＰ２との間の無線状態（たとえば伝送速度）に応じたリンクコストＣAP1-2と、自局のノードコストＣAP2を加算してコストＣ２とし、これを制御情報パケットに書き込んで周辺ＡＰに送信する。
【００５３】
この制御情報パケットを受信したＡＰ３は、一つ前のＡＰ２との間のリンクコストＣAP2-3と、自局の混み具合を表わすノードコストＣAP3 とをＣ２に加算して、ＡＰ３までのトータルのコストＣ３を求め、これを周辺ＡＰに送る。ＡＰ４は同様の動作を行って、トータルのコストＣ４を求める。
【００５４】
一方、送信元ＡＰ１から別の経路で制御情報パケットを受信したＡＰ５、ＡＰ６も、上述した動作を行い、ＡＰ４は、この経路におけるトータルのコストＣ４’を求める。
【００５５】
ＡＰ４の経路制御情報処理部３８は、今回求めたトータルのコスト値Ｃ４’を、それ以前に別の経路で受信していたＡＰ１からのトータルコスト値Ｃ４と比較する。新たに算出したトータルコスト値のほうが低ければ、経路情報処理部３８は、制御情報パケットを今回算出したトータルコスト値Ｃ４’に書き換えて、周辺ＡＰへ転送する。ＡＰ４は、書き換えた経路制御情報を周辺ＡＰ（不図示）へ転送するとともに、制御情報パケット生成元ＡＰ１への転送先としてひとつ前のＡＰ６を記録して、経路制御部３４に通知する。
【００５６】
比較、書き換え、記録処理は、ＡＰ４を例に用いて説明したが、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ５、ＡＰ６の各無線基地局でも同様の動作が行われ、低いほうのコスト値を有する経路が選択される。このような動作をすべてのＡＰが強調して自律分散的に行うことによって、すべてのＡＰは無線状態とＡＰの混雑状況の双方を考慮した経路を構築できる。
【００５７】
上述の方法で求めた最小コストの経路にしたがって、経路制御部３４は、受信バッファ３１に一時保存されたデータの転送先を指定し、バックボーン系送受信部３５からデータの転送を行う。
【００５８】
なお、図５の構成において、２つの無線インターフェイス（バックボーン系送受信部３５とアクセス系送受信部３６）と、２つのバッファ（バックボーン系受信バッファ３１ａとアクセス系受信バッファ３１ｂ）を用いているが、単一のインターフェイスと、単一の受信バッファであっても、上述の経路制御方法は実現される。
【００５９】
ノードコストとリンクコストの双方に基づく経路制御を、図２および３に示したバックボーン系受信バッファとアクセス系受信バッファからのデータ送信の優先制御と組み合わせてもよい。これにより、負荷集中の防止とネットワークリソースの有効利用を、いっそう効果的に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明が適用される無線基地局間アドホックネットワークの構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線基地局の構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】細分化されたバッファの優先制御の例を示す図である。
【図４】２つのブロックに分割されたＡＰ配置例を示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る無線基地局の構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】コスト計算を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、３０、ＡＰ  アクセスポイント（無線基地局）
２０、ＳＴＡ  端末
１１、３１ａ  バックボーン系受信バッファ
１２、３１ｂ  アクセス系受信バッファ
１３，３３  優先制御部
１４、３４  経路制御部
１５、３５  バックボーン系送受信部
１６、３６  アクセス系送受信部
１７  監視部
１８  判別部
３１  受信バッファ
３８  経路制御情報処理部
【図１】
2005303827.tif 000003
【図２】
2005303827.tif 000004
【図３】
2005303827.tif 000005
【図４】
2005303827.tif 000006
【図５】
2005303827.tif 000007
【図６】
2005303827.tif 000008