(57)【要約】【課題】自装置を中継するデータを抑制して自装置のデータの送信機会を確保する。【解決手段】統計情報取得部１０４は、自装置のデータ送信量と自装置に届くパケットの送信元IP及び宛先IPとデータ送信時のデバイス使用率などを周期的にサンプリングして、所定のトラフィック抑制条件に該当するか監視する。制御部１０３は、トラフィック抑制条件に該当する場合、自装置を中継装置とする選択を止めるよう制御するトラフィック抑制メッセージを抑制メッセージ生成部１０１１に生成させ送信させる。そのため、トラフィック抑制メッセージの送信元が自装置のデータの送信機会を確保できる。【選択図】図２
2012169729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う複数の無線装置で構成される無線システムであって、
第１無線装置から送信されるデータを第３無線装置に中継する第２無線装置を備え、
前記第２無線装置は、
自装置のトラフィック情報に基づいて所定の抑制条件に該当するかを判定する判定手段と、
前記所定の抑制条件に該当するときに、自装置を中継装置として選択している複数の前記無線装置に対して前記中継装置とする選択を止めるよう制御して中継処理を中止する中継制御手段とを備えた
ことを特徴とする無線システム。
【請求項２】
前記中継制御手段は、自装置を前記中継装置とする複数の前記無線装置の台数が所定割合以上であるときに、前記中継装置として前記複数の前記無線装置に選択される選択度を減らすことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末間無線自律ネットワークルーティング（アドホックルーティング）に係る無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基地局を経由せずに、無線端末同士が無線通信により構成するネットワークとしてアドホックネットワークが知られている。アドホックネットワークでは、通信を行う無線端末同士が直接通信できない場合でも、他の無線端末を中継することで通信を可能にしている。
【０００３】
図９は、アドホックネットワークの概要を示す図である。以下では、各無線端末をノードと呼ぶ。例えば、図９では、通信エリア１にノードＡとノードＢとが存在し、通信エリア２にノードＢとノードＣとが存在している。ここで、ノードＡとノードＣとは同じ通信エリアに存在しないので、ノードＡからノードＣに直接データを送信することはできない。しかしながら、アドホックネットワークでは、各ノードが自立的に他のノードを検知し、自立的に経路の最適化を実施して、その場限りの無線ネットワークを構築する。そのため、ノードＡは、自ノードと同じ通信エリアに存在するノードＢを中継させて、ノードＣにデータを送信することができる。
【０００４】
アドホックネットワークにおけるルーティングプロトコルには、OLSR(Optimized Link State Routing)やAODV(Adhoc Ondemand Distance Vector)などがある。ここでは、OLSRの概要について説明する。OLSRは、IETF MANET WG(Internet Engineering Task Force Mobile Ad-hoc NETworks Working Group)で検討されているメッシュ型（綿状リンク型）ルーティングプロトコルの１つである。OLSRは、通信要求が発生する前から予め通信経路を確定するProactive型のルーティングプロトコルであるため、いつでも直ちに通信を開始することができる。
【０００５】
OLSRでは、ノード間で事前にパケット交換を行うことで、通信前に通信経路を確定する。各ノードは、主にHelloメッセージとTC（Topology Control）メッセージと呼ばれる２つの制御メッセージをノード間でパケット交換しながら、ネットワーク内の情報を把握して経路を構築する。OLSRによるパケットは、UDP（User Datagram Protocol）のポート番号698番を使って送受信される。OLSRでは、これら制御メッセージを格納したパケットが、各ノードによって電波で一斉にブロードキャスト（フラッディング）される。
【０００６】
Helloメッセージは、各ノードから直接通信可能な隣接ノードに対してフラッディングされる。Helloメッセージは、各ノードが有する経路情報の配信を目的として、定期的に送信される経路制御メッセージである。各ノードは、Helloメッセージを受信して周辺ノードの情報収集を行い、周辺ノードとの論理接続（ローカルリンク）や、ＭＰＲ(Multi Point Relay)と呼ばれる中継ノードの決定を行う。
【０００７】
図１０は、Helloメッセージフォーマットを示す図である。Helloメッセージには、送信元のアドレスが格納されるOriginator IP Addressや、ノードのリンク状態を表すLinkTypeが格納されるLinkCodeや、自ノードが中継することに対する積極度を表すWillingnessや、隣接ノードのアドレスが格納されるNeighbor hood node Addressなどがある。LinkCodeのLinkTypeには、UNSPEC_LINK(リンク状態不明)、ASYM_LINK（片方向リンク）、SYM_LINK(双方向リンク)、LOST_LINK(切断リンク)がある。また、Willingnessには、WILL_NEVER（ＭＰＲに選択されない）、WILL_LOW（ＭＰＲ選択頻度が低い）、WILL_DEFAULT（通常設定値）、WILL_HIGH（ＭＰＲ選択頻度が高い）、WILL_ALWAYS（常にＭＰＲに選択される）があり、それぞれ‘0’、‘1’、‘3’、‘5’、‘7’の値を取る。各ノードは、このWillingnessの値が高いほど、ＭＰＲとして選ばれやすくなる。
【０００８】
ＭＰＲは、パケットの転送（中継）を行うノードである。各ノードは、Helloメッセージを受信することで、１ホップ先のノード群と２ホップ先のノード群とを知ることができる。各ノードは、２ホップ先のすべてのノードが転送される制御メッセージを受信できるように、１ホップ先のノード群の一部をＭＰＲとして選択する。
【０００９】
図１１は、Helloメッセージによる論理接続の概要を示す図であり、（ａ）はHelloメッセージにより論理接続がされる様子を示す図であり、（ｂ）はHelloメッセージにより構築されたリンクを示す図である。ここでは、ノードＢがフラッディングするHelloメッセージを中心に経路が構築される様子について説明するが、ノードＡやノードＣなどの他のノードについても同様である。
【００１０】
具体的に、図１１（ａ）を参照して、Helloメッセージにより論理接続がされる様子を説明する。まず、ステップＳ１０１で、ノードＢは、Helloメッセージが送受信される初期の段階として、自ノードの存在をアピールするために、自ノードのアドレスを格納したHelloメッセージを隣接ノードにフラッディングする。このとき、LINKTYPEはUNSPEC_LINK(リンク状態不明)で送信される。
【００１１】
ステップＳ１０２で、ノードＡは、受信したHelloメッセージに自ノードのアドレスが入っていないことから、送信元であるノードＢを片方向リンクの隣接ノードとして認識し、自ノードが保有する経路情報に追加する。ステップＳ１０３で、ノードＡは、Helloメッセージの送信周期で、LINKTYPEをASYM_LINK（片方向リンク）として隣接ノードＢのアドレスを格納したHelloメッセージをフラッディングする。ノードＣについても同様である。
【００１２】
ステップＳ１０４で、ノードＢは、受信したHelloメッセージにASYM_LINKとして自ノードのアドレスが含まれているので、自ノードが送信したUNSPEC_LINKのHelloメッセージをノードＡが受信したことを確認でき、ノードＡとの間に双方向のリンクが構築できたと認識し、自ノードが保有する経路情報に追加する。同様に、ノードＢは、ノードＣから受信したHelloメッセージにより、ノードＣと双方向リンクが構築されたことを認識し、経路情報に追加する。その後、ステップＳ１０５で、ノードＢは、次のHelloメッセージの送信周期で、LINKTYPEをSYM_LINK(双方向リンク)としてノードＡとＣのアドレスを格納したHelloメッセージをフラッディングする。
【００１３】
ステップＳ１０６で、ノードＡは、受信したHelloメッセージにSYM_LINKとして自ノードのアドレスが含まれているので、自ノードとノードＢとの間に双方向のリンクが構築されたことを認識するとともに、ノードＢと双方向リンクが構築されたノードＣが２ホップ先にいることを認識し、経路情報に追加する。そこで、ステップＳ１０７で、ノードＡは、次のHelloメッセージの送信周期で、LINKTYPEをSYM_LINK(双方向リンク)としてノードＢのアドレスを格納するとともに、LINKTYPEをMPRLINKにして、ノードＢをＭＰＲとして選択する旨を格納したHelloメッセージをフラッディングする。ノードＣも同様である。
【００１４】
これにより、図１１（ｂ）に示すとおり、ノードＢは、ノードＡとノードＣのそれぞれとHelloメッセージの送受信を行うことで、ノードＡとノードＣのそれぞれと論理接続がなされ、メッシュリンクが構築される。また、ノードＢは、Helloメッセージにより、ノードＡとノードＣのＭＰＲとして選択されたことを認識して、ノードＡ又はノードＣから送信されるメッセージを中継する役割を担う。なお、以下では、ＭＰＲであるノードを斜線で図示している。
【００１５】
以上の流れをすべてのノードが行うことで、各ノード間でHelloメッセージにより論理接続がなされるとともに、ＭＰＲとなるノードが決定される。
【００１６】
ノードは、ＭＰＲに選択されると、TCメッセージを定期的にフラッディングして、ネットワーク全体の構成（トポロジー）を通知する。TCメッセージは、ＭＰＲに選択されたノードのみによって送信される制御メッセージである。Helloメッセージでは、ＭＰＲによる転送が行われないため、隣接ノード間での送受信となるが、TCメッセージでは、ＭＰＲによる転送が行われるため、すべてのノードが共通にネットワーク全体のトポロジー情報を有する。
【００１７】
図１２は、TCメッセージフォーマットを示す図である。TCメッセージには、自ノードをＭＰＲとして選択してきたノードの集合であるＭＰＲセレクタ集合のアドレスが格納されるAdvertised Neighbor node Addressなどがある。ＭＰＲは、Advertised Neighbor node Addressに対応するノードから、TCメッセージなどの全ノードに通知が必要な制御メッセージを受信すると、フラッディングして転送する。一方、ＭＰＲは、Advertised Neighbor node Addressに対応しないノードから受信する制御メッセージについては、受け取るだけでフラッディングを行わない。
【００１８】
図１３は、TCメッセージによる経路決定の概要を示す図である。図１３において、ノードＢはノードＡ，Ｄ，ＥからＭＰＲに選択され、ノードＣはノードＡ，ＦからＭＰＲに選択され、ノードＥはノードＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，ＧからＭＰＲに選択され、ノードＦはノードＣ，Ｅ，ＩからＭＰＲに選択されている。ＭＰＲ集合であるノードＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆは、それぞれ自身が有するトポロジー情報をTCメッセージでフラッディングする。
【００１９】
例えば、ノードＣは、自ノードのアドレスと自身をＭＰＲとして選択している各ノード（ＭＰＲセレクタ集合）のアドレスとをTCメッセージに含めて、トポロジー情報として［C←A］、［C←F］をTCメッセージでフラッディングする。各ノードは、フラッディングされるTCメッセージによるトポロジー情報を取得し、ＭＰＲである場合にはTCメッセージの転送を行う。このように、各ＭＰＲによりトポロジー情報が全ノードにフラッディングされることで、各ノードは、ネットワーク全体のトポロジー情報である、［B←A］、［B←D］、［B←E］、［C←A］、［C←F］、［E←B］、［E←C］、［E←D］、［E←F］、［E←G］、［F←C］、［F←E］、［F←I］を保持することができる。
【００２０】
各ノードは、TCメッセージにより、ネットワークで共通のトポロジー情報を取得すると、各ノードへ到達する最短経路を計算する。各ノードは、TCメッセージにより、目的とするノードまでの最後の１ホップの経路が分かるので、例えば、ノードDからノードIまでの経路設定では、まず、ノードIと論理接続しているノードの情報として[F⇔I]が抽出される。ノードDは、ノードFに転送するためのＭＰＲとしてノードEを選択しているので、[E⇔F]を抽出し、最終的に[D⇔E⇔F⇔I]と経路を計算して、この情報を基にノードDからノードIまでの経路を経路情報に登録する。
【００２１】
これにより、各ノード間でTCメッセージによる経路決定がなされる。なお、TCメッセージは、MsgTTLで寿命を表す情報を有しており、ＭＰＲによって転送される毎にMsgTTLの値が１ずつ減らされるため、無限ループすることはない。
【００２２】
このように、各ノードは、HelloメッセージとTCメッセージとにより、OLSRによるメッシュネットワークに参加している全ノードと自由に通信ができるようになる。
【００２３】
また、OLSRには、HNA（Host and Network Association）メッセージと呼ばれる制御メッセージがある。図１４は、HNAメッセージフォーマットを示す図である。HNAメッセージには、ノードが所属するネットワークアドレスを格納するNetwork Addressや、そのネットマスクを示すNetMaskなどが設けられている。HNAメッセージは、TCメッセージと同様にＭＰＲによって全ノードに通知されるメッセージである。
【００２４】
図１５は、HNAメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。ここでは、インターネットに有線接続するインターネットゲートウェイが、メッシュネットワークに含まれている。例えば、予めノードＧに有線ネットワークに接続するインターネットゲートウェイのアドレスを登録しておき、ノードＧからHNAメッセージをフラッディングさせる。これにより、各ノードは、フラッディングされるHNAメッセージにより、ノードＧの先に外部ネットワークに接続可能なインターネットゲートウェイが存在することを認識することができる。そのため、例えば、ノードＡは、ノードＢ,Ｅ,Ｇを経由してインターネットへ接続することができる。
【００２５】
また、アドホックネットワークでは、各ノードが同時にデータを送出して、データ同士の衝突が生じないようにCSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００５−０１２２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記で説明したとおり、アドホックネットワークでは、HelloメッセージやTCメッセージなどの制御メッセージをフラッディングして通信経路を構築しており、制御メッセージを転送するノードをＭＰＲに限定することで、制御メッセージ伝送に係る負荷を削減している。
【００２８】
しかしながら、ＭＰＲとして選択されたノードは、他ノードからの中継データの送信を行うため、自ノードのデータの送信に支障をきたす虞がある。これは、特に、複数のノードからＭＰＲとして選択されたノードにとって深刻な問題である。
【００２９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、自装置を中継するデータを抑制して、自装置のデータの送信機会を確保することができる技術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】
【００３０】
本発明の通信システムは、無線通信を行う複数の無線装置で構成される無線システムであって、第１無線装置から送信されるデータを第３無線装置に中継する第２無線装置を備え、前記第２無線装置は、自装置のトラフィック情報に基づいて所定の抑制条件に該当するかを判定する判定手段と、前記所定の抑制条件に該当するときに、自装置を中継装置として選択している複数の前記無線装置に対して前記中継装置とする選択を止めるよう制御して中継処理を中止する中継制御手段とを備えたことを特徴とする。
また、前記中継制御手段は、自装置を前記中継装置とする複数の前記無線装置の台数が所定割合以上であるときに、前記中継装置として前記複数の前記無線装置に選択される選択度を減らしてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、自装置を中継するデータを抑制して、自装置のデータの送信機会を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る実施形態の通信システムのネットワーク構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態の通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る実施形態のトラフィック抑制条件を示すテーブルの一例である。
【図４】本発明に係る実施形態の中継中止処理の概要を示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態のトラフィック抑制メッセージフォーマットを示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態のトラフィック抑制メッセージを送信する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る実施形態のトラフィック抑制メッセージを受信したときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る実施形態のトラフィック抑制メッセージを受信したときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】従来のアドホックネットワークの概要を示す図である。
【図１０】従来のHelloメッセージフォーマットを示す図である。
【図１１】従来の図１１は、Helloメッセージによる論理接続の概要を示す図であり、（ａ）はHelloメッセージにより論理接続がされる様子を示す図であり、（ｂ）はHelloメッセージにより構築されたリンクを示す図である。
【図１２】従来のTCメッセージフォーマットを示す図である。
【図１３】従来のTCメッセージによる経路決定の概要を示す図である。
【図１４】従来のHNAメッセージフォーマットを示す図である。
【図１５】従来のHNAメッセージがフラッディングされる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本実施形態の通信システムにおけるネットワーク構成の一例である。図１において、実線は有線接続された有線リンクを示し、点線は無線接続された無線リンクを示す。通信システムは、端末＃１〜＃６（以下、端末＃１〜＃６を区別しない場合、端末Ｙとする）と通信装置＃１〜＃５（以下、通信装置＃１〜＃５を区別しない場合、通信装置Ｘとする）とで構成される。端末Ｙと通信装置Ｘとは有線で接続され、通信装置Ｘ間は無線で接続される。また、複数の通信装置Ｘにより、アドホックネットワークなどの無線自律ネットワークが構築されている。
【００３５】
図２を参照して、通信装置Ｘの構成について説明する。
通信装置Ｘは、有線リンクに接続される有線インタフェース（EthernetPHY４０１）と無線リンクに接続される無線インタフェース（WirelessNetworkPHY４０３）とを備え、有線リンク又は無線リンクから入力されるデータを中継する。
【００３６】
Ｌ１層（物理層）におけるEthernetPHY４０１では、端末Ｙからイーサネットベースの有線リンクを介して入力される電気信号をフレームに変換してEthernetMAC４００に渡す。また、EthernetPHY４０１は、EthernetMAC４００から渡されるフレームを電気信号に変換して有線リンクへ送出する。同様に、WirelessNetworkPHY４０３では、他の通信装置Ｘから無線リンクを介して入力される無線信号をフレームに変換してWirelessMAC４０２に渡す。また、WirelessNetworkPHY４０３は、WirelessMAC４０２から渡されるフレームを無線信号に変換して無線リンクへ送出する。
【００３７】
Ｌ２層（ＭＡＣ層）におけるEthernetMAC４００では、フレームをIPパケットに変換してＬ３層（ネットワーク層）に渡す。また、Ｌ３層から渡されたIPパケットをフレームに変換し、EthernetPHY４０１に渡す。同様に、WirelessMAC４０２は、フレームをIPパケットに変換してＬ３層（ネットワーク層）に渡す。また、Ｌ３層から渡されたIPパケットをフレームに変換し、WirelessNetworkPHY４０３に渡す。
【００３８】
Ｌ３層（ネットワーク層）では、IPパケットのヘッダから取り出された宛先IPアドレスについて、ルーティングテーブル３００が参照され、自装置宛であればIPパケットから取り出されたデータが上位層で処理される。また、IPパケットが自装置宛でない場合、ルーティングテーブル３００に基づいて、転送先のノードに転送するため下位層に渡されて処理される。
【００３９】
ルーティングテーブル３００には、経路情報が登録されている。具体的には、ルーティングテーブル３００には、宛先IPアドレス、ネットワークとネットマスク、転送先IPアドレス、経路の尺度であるメトリック、出力インタフェースなどが登録される。ルーティングテーブル３００に登録されている出力インタフェースは、有線インタフェースの場合も無線インタフェースの場合もある。また、ルーティングテーブル３００においてIPパケットの送受信で参照されて合致した経路情報は、一時的な記憶領域であるルーティングテーブルキャッシュ３００１に保管される。Ｌ３層では、最初にルーティングテーブルキャッシュ３００１に目的の経路が登録されているか検索され、ルーティングテーブルキャッシュ３００１に目的の経路が登録されていない場合に、ルーティングテーブル３００が参照される。
【００４０】
Ｌ４層（トランスポート層）では、複数のフィルタパケットキュー２００が配置されており、上位層から渡される送信データ又は下位層から渡される受信データの優先度に応じて各フィルタパケットキュー２００にデータが格納される。
【００４１】
Ｌ５層以上の上位層では、ＩＧＰ（Interior Gateway Protocol）とアドホックルーティングプロトコルを実現するネットワークモジュール１００が配置される。ネットワークモジュール１００には、制御メッセージ生成部１０１と制御メッセージ送信部１０２と制御部１０３と統計情報取得部１０４とフィルタ／キュー処理部１０５とルーティング情報ベース１０６とトラフィック制御通知解析部１０７と制御メッセージ受信部１０８とが配置される。
【００４２】
制御メッセージ受信部１０８は、下位層から渡されるデータが後述するトラフィック抑制メッセージである場合、トラフィック抑制メッセージをトラフィック制御通知解析部１０７に渡し、他の制御メッセージやデータを制御部１０３に渡す。
【００４３】
制御部１０３は、制御メッセージ受信部１０８から取得する制御メッセージ（HelloメッセージやTCメッセージなど）に基づいて、経路情報などをルーティング情報ベース１０６に保存する。また、制御部１０３は、ルーティング情報ベース１０６に保存されている情報に基づいてルーティングテーブル３００に経路情報を登録する。制御部１０３は、ルーティング情報ベース１０６に情報を保存すると、予め設定された制御メッセージの送信間隔に従って、制御メッセージで送信する際に必要となる情報をルーティング情報ベース１０６から抽出して制御メッセージ生成部１０１に渡す。
【００４４】
制御メッセージ生成部１０１は、制御部１０３から渡される情報に基づいて制御メッセージを生成して、制御メッセージ送信部１０２に渡す。制御メッセージ送信部１０２は、下位層に制御メッセージを渡して送信処理を行わせる。
【００４５】
統計情報取得部１０４は、自装置のトラフィック情報を取得して、有線区間と無線区間のトラフィック量を監視する。具体的には、統計情報取得部１０４は、トラフィック情報として、有線インタフェースと無線インタフェースによる送受信パケット数及び送受信データサイズに関する情報と、ルーティングテーブルキャッシュ３００１に保存されている経路情報と、無線インタフェースに出力されるIPパケットのQoS（Quality Of Service）パラメータと、データ送信時におけるCPUなどのデバイス使用率などを周期的にサンプリングする。統計情報取得部１０４は、取得したトラフィック情報に基づいて、自ノードのデータ送信時の帯域使用量（あるいはデータ送信に要する時間や頻度）や、他ノードの中継データ送信時の帯域使用量（あるいはデータ送信に要する時間や頻度）や、QoSパラメータ分布などの統計をとり、不図示の統計情報データベースに蓄積する。そして、統計情報取得部１０４は、統計をとったトラフィック情報が予め設定されたトラフィック抑制条件に該当するかを監視する。
【００４６】
図３は、トラフィック抑制条件を示すテーブルの一例である。このテーブルは、統計情報取得部１０４がアクセス可能な場所に配置されればよい。ここでは、トラフィック抑制条件として、（１）帯域使用量、（２）CPU使用率、（３）自ノードQoSの３項目が設定され、いずれかの項目に該当すると、「トラフィック抑制処理」又は「中継中止処理」が実行される。
【００４７】
「トラフィック抑制処理」は、（１）帯域使用量について、自ノードの送受信パケットが平均1000packet/sec以上である場合、（２）CPU使用率について、データ伝送での使用率が30％以上である場合、（３）自ノードQoSについて、AC_VI（優先）以上のパケットが30％以上である場合のいずれか１つでも該当する場合に実行される。「トラフィック抑制処理」では、QoSがAC_BE（通常）以下のパケットが抑制される。
【００４８】
「中継中止処理」は、（１）帯域使用量について、自ノードの送受信パケットが平均4000packet/sec以上である場合、（２）CPU使用率について、データ伝送での使用率が50％以上である場合、（３）自ノードQoSについて、AC_VO（最優先）のパケットが40％以上である場合のいずれか１つでも該当する場合に実行される。「中継中止処理」では、中継処理が中止される。
【００４９】
なお、このトラフィック抑制条件の項目値及び項目数は、適宜設定可能である。例えば、統計情報取得部１０４は、自装置の残電力を周期的にサンプリングして、所定の残電力値に応じて「トラフィック抑制処理」又は「中継中止処理」が実施されるようにしてもよい。また、トラフィック抑制条件に該当した場合の処理も適宜設定可能である。
【００５０】
図２に戻り、統計情報取得部１０４は、「中継中止処理」のトラフィック抑制条件に該当すると判定した場合、制御部１０３にその旨を通知する。この通知により、制御部１０３は、制御メッセージ生成部１０１に、現在論理接続を行っているノードに対して論理接続を切断するため、LINKTYPEをLOST_LINKにしたHelloメッセージを生成させ、制御メッセージ送信部１０２などを介して送信させる。また、制御部１０３は、制御メッセージ生成部１０１に、HelloメッセージにおけるWillingness（中継ノードとしての選択度）を前回設定されていた値よりも小さい値に変更させる。このWillingnessを下げたHelloメッセージは、LINKTYPEをLOST_LINKにしたHelloメッセージの次の送信間隔で送信されればよい。
【００５１】
図４は、「中継中止処理」の処理概要を示す図である。ここでは、図１に示す通信装置＃１、＃２、＃３間における処理の流れを例に説明する。通信装置＃２は、通信装置＃１と通信装置＃３のＭＰＲである。ここでは、通信装置＃２のトラフィックが輻輳してトラフィック抑制条件に該当し、「中継中止処理」を行うことになったものとする。
【００５２】
まず、ステップＳ２０１で、通信装置＃２は、LINKTYPEをLOST_LINKにしたHelloメッセージをフラッディングする。この時点で、通信装置＃２は、自装置がリンク接続している全ノードとのリンクを切断する。ステップＳ２０２で、Helloメッセージを受信した通信装置＃１及び通信装置＃３は、通信装置＃２に対するリンクを切断する。次に、ステップＳ２０３で、通信装置＃２は、次のHelloメッセージの送信間隔で、ＭＰＲ選択度（Willingness）を‘０’（WILL_NEVER）にして、LINKTYPEをASYM_LINK(片方向リンク)にして隣接ノードのアドレスを格納したHelloメッセージを送信する。
【００５３】
ステップＳ２０４では、このHelloメッセージを受信した通信装置＃１と通信装置＃３は、Helloメッセージに自装置のIPアドレスがASYM＿LINKとして格納されていることから、通信装置＃２と自装置との間に双方向リンクが確立されていると認識し、LINK_TYPEをSYM_LINKにしたHelloメッセージを送信する。ステップＳ２０５で、通信装置＃２は、通信装置＃１との間に双方向リンクが確立されたことを認識し、次のHelloメッセージの送信間隔で、LINK_TYPEをSIM_LINKにしたHelloメッセージを送信する。同様に、通信装置＃２は、通信装置＃３に対してもLINK_TYPEをSIM_LINKにしたHelloメッセージを送信する。このとき、通信装置＃２から送信されるHelloメッセージは、最初にリンクを切断するために送信したステップＳ２０１のHelloメッセージ以外、すべてWillingnessが‘０’に設定されているため、通信装置＃２が隣接ノードからＭＰＲに選択されることはない。つまり、通信装置＃２は、中継処理を中止してＭＰＲとしての役割を放棄することで、自装置のデータを送信する帯域（機会）を確保することができる。
【００５４】
ステップＳ２０６で、通信装置＃２は、自装置のトラフィックの輻輳が緩和して、トラフィック抑制条件に該当しなくなったことを検知すると、「中継中止処理」を実施する前の値にWillingnessを設定したHelloメッセージをフラッディングする。これにより、通信装置＃１と通信装置＃３は、再び通信装置＃２をＭＰＲに選ぶことができる。なお、通信装置＃１や通信装置＃３などの隣接ノードは、通信装置＃２によってリンクが切断されることで、新たにＭＰＲを選定して、通信装置＃２を迂回した代替経路を構築する。
【００５５】
なお、制御部１０３は、「中継中止処理」を行っている場合でも、中継処理を中止する前に保持していたルーティングテーブル３００に登録されている経路をそのまま保持する。そして、制御部１０３は、フィルタ／キュー処理部１０５により、宛先IPアドレス及び送信元IPアドレスが有線リンク側のIPパケットをフィルタリングして、有線リンク側のIPパケットのみ有線インタフェースを介して送受信処理を行わせる。つまり、「中継中止処理」では、無線リンク側の中継処理は中止されるが、有線リンク側の中継処理は継続される。
【００５６】
図２に戻り、統計情報取得部１０４は、監視の結果、「トラフィック抑制処理」に対応するトラフィック抑制条件に該当すると判定した場合、制御部１０３にその旨を通知する。この通知により、制御部１０３は、制御メッセージ生成部１０１が備える抑制メッセージ生成部１０１１に所定のトラフィック抑制メッセージを生成させる。
【００５７】
図５は、トラフィック抑制メッセージフォーマットを示す図である。トラフィック抑制メッセージは、メッセージヘッダ部とメッセージペイロード部で構成される。メッセージヘッダ部は、OLSRで共通のフォーマットである。メッセージペイロード部には、メッセージの送信間隔を示すmessage Intervalと、QoS値を示すQoS Parameterと、送信されるパケット数を抑制するための時間を示すTraffic Control Timerと、優先度を低く設定するノードのIPアドレスを示すLow Priority Host IP Addressと、優先度を高く設定するノードのIPアドレスを示すHigh Priority Host IP Addressなどがある。
【００５８】
図２に戻り、抑制メッセージ生成部１０１１は、トラフィック抑制メッセージを生成すると、制御メッセージ送信部１０２に渡す。制御メッセージ送信部１０２は、下位層を介して、HelloメッセージやTCメッセージなどの制御メッセージを送信させる際に、抑制メッセージを同時に送信させる。
【００５９】
なお、予め設定されたトラフィック抑制条件とは別に、ユーザが任意のトラフィック抑制条件を設定できるようにしてもよい。この場合、ユーザは、抑制対象とするQoSと、Low Priority Host IP Address又は／及びHigh Priority Host IP Addressに指定するIPアドレスとをトラフィック制御要求として通信装置Ｘに設定できるものとする。また、ユーザは、トラフィック制御解除要求を通信装置Ｘに設定することで、トラフィック制御要求による設定を解除することができる。
【００６０】
また、制御メッセージ受信部１０８は、下位層を介してトラフィック抑制メッセージを受信すると、トラフィック制御通知解析部１０７にトラフィック抑制メッセージを渡す。
【００６１】
トラフィック制御通知解析部１０７は、制御メッセージ受信部１０８から取得するトラフィック抑制メッセージを解析して、トラフィック抑制内容を制御部１０３に通知する。制御部１０３は、通知されるトラフィック抑制内容に応じて、例えば、トラフィック抑制メッセージに含まれているQoSパラメータ以下のIPパケットをフィルタリングするようフィルタ／キュー処理部１０５を制御して、QoSパラメータ以下のIPパケットをフィルタパケットキュー２００に挿入させる。フィルタパケットキュー２００に挿入されたIPパケットは、フィルタパケットキュー２００で所定時間保管された後に送出されて中継される。
【００６２】
具体的に、図６を参照して、通信装置Ｘがトラフィック抑制メッセージを送信するときの送信処理の流れを説明する。
【００６３】
まず、ステップＡ１００で、通信装置Ｘは、統計をとったトラフィック情報が抑制条件に該当するか判定する。ステップＡ１００で、通信装置Ｘは、抑制条件に該当しないと判定した場合（ステップＡ１００でＮＯ）、ステップＡ１００に戻る。一方、ステップＡ１００で、通信装置Ｘは、抑制条件に該当すると判定した場合（ステップＡ１００でＹＥＳ）、ステップＡ１１０で、ルーティングテーブルキャッシュ３００１を参照して、自装置が送信（中継）したデータの送信元IPアドレスと宛先IPアドレスとをチェックする。
【００６４】
ステップＡ１２０で、通信装置Ｘは、ルーティングテーブルキャッシュ３００１で５０％以上占めているIPアドレスが存在するか判定する。ステップＡ１２０で、通信装置Ｘは、存在しないと判定した場合（ステップＡ１２０でＮＯ）、ステップＡ１５０に進む。
【００６５】
一方、ステップＡ１２０で、通信装置Ｘは、存在すると判定した場合（ステップＡ１２０でＹＥＳ）、ステップＡ１３０で、当該ＩＰが有線リンク側のＩＰアドレスか、無線リンク側のＩＰアドレスか判定する。ステップＡ１３０で、通信装置Ｘは、無線リンク側のＩＰアドレスであると判定した場合、ステップＡ１４０で、トラフィック抑制メッセージのLow Priority Host IP Addressに当該IPアドレスを追加して、ステップＡ１５０に進む。一方、ステップＡ１３０で、通信装置Ｘは、有線リンク側のＩＰアドレスであると判定した場合、ステップＡ１５０に進む。
【００６６】
ステップＡ１５０では、通信装置Ｘは、トラフィック抑制メッセージのQoS Parameterにトラフィック抑制条件の抑制対象QoSを設定する。ステップＡ１６０で、通信装置Ｘは、ユーザからのトラフィック制御要求があるか判定する。ステップＡ１６０で、通信装置Ｘは、トラフィック制御要求がないと判定した場合（ステップＡ１６０でＮＯ）、ステップＡ１９０に進む。
【００６７】
一方、ステップＡ１６０で、通信装置Ｘは、トラフィック制御要求があると判定した場合（ステップＡ１６０でＹＥＳ）、ステップＡ１７０で、抑制対象QoSをユーザから要求されたQoSパラメータに変更する。ステップＡ１８０で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制メッセージのLow Priority Host IP Address又はHigh Priority Host IP Addressにユーザから要求されたIPアドレスを追加して、ステップＡ１９０に進む。
【００６８】
ステップＡ１９０で、通信装置Ｘは、上記QoSパラメータやLow Priority Host IP Address又はHigh Priority Host IP Addressを設定したトラフィック抑制メッセージを送信（フラッディング）する。続いてステップＡ２００で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制条件に該当しているか判定する。
【００６９】
ステップＡ２００で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制条件に該当していないと判定した場合（ステップＡ２００でＮＯ）、ステップＡ２１０で、ユーザからのトラフィック制御解除要求があるか判定する。ステップＡ２１０で、通信装置Ｘは、ユーザからのトラフィック制御解除要求があると判定した場合（ステップＡ２１０でＹＥＳ）、本処理を終了する。一方、ステップＡ２１０で、通信装置Ｘは、ユーザからのトラフィック制御解除要求がないと判定した場合（ステップＡ２１０でＮＯ）、ステップＡ２２０に進む。また、ステップＡ２００で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制処理条件に該当していると判定した場合（ステップＡ２００でＹＥＳ）、ステップＡ２２０に進む。
【００７０】
ステップＡ２２０で、所定の送信間隔以上の時間が経過したか判定する。ステップＡ２２０で、通信装置Ｘは、時間が経過したと判定した場合（ステップＡ２２０でＹＥＳ）、ステップＳ１９０に戻って再びトラフィック抑制メッセージを送信する。一方、ステップＡ２２０で、通信装置Ｘは、時間が経過していないと判定した場合（ステップＡ２００でＮＯ）、ステップＡ２００に戻って再び抑制条件に該当しているか判定する。
【００７１】
以上の処理により、通信装置Ｘは、自身のトラフィック状態が抑制条件に該当する場合に、トラフィック抑制メッセージを生成して、自装置へのトラフィックを抑制するよう他の通信装置Ｘに通知することができる。
【００７２】
次に、図７を参照して、通信装置Ｘがトラフィック抑制メッセージを受信した場合の処理の流れを説明する。
【００７３】
まず、ステップＢ１００で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制メッセージを受信したか判定する。ステップＢ１００で、通信装置Ｘは、受信していないと判定した場合（ステップＢ１００でＮＯ）、ステップＢ１００を繰り返す。一方、ステップＢ１００で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制メッセージを受信したと判定した場合（ステップＢ１００でＹＥＳ）、ステップＢ１１０で、トラフィック抑制メッセージから「Traffic Control Timer」と「Low Priority Host IP Address」と「High Priority Host IP Address」と「QoS Parameter」とを抽出する。
【００７４】
ステップＢ１２０で、通信装置Ｘは、フィルタパケットキュー２００に「Low Priority Host IP Address」が送信元IPアドレス又は宛先IPアドレスであるパケットをフィルタリングするLow Priority Nodeフィルタキューを設定する。ステップＢ１３０で、通信装置Ｘは、フィルタパケットキュー２００にIPヘッダのToS（Type Of Service）値が「QoS Parameter」以下のIPパケットをフィルタリングするQoSフィルタキューを設定する。ステップＢ１４０で、通信装置Ｘは、「High Priority Host IP Address」のIPパケットのToS値を最大値OxEに書き換えるフィルタ設定（mangle）を行う。これにより、トラフィック抑制メッセージの送信元である通信装置Ｘにより「High Priority Host IP Address」として指定された通信装置Ｘは、送信するIPパケットのToS値が最大値OxEとなり、中継ノードにおいて最優先で通信帯域（通信機会）が保証される。
【００７５】
次に、ステップＢ１５０で、通信装置Ｘは、トラフィック抑制メッセージにおけるメッセージヘッダ部のメッセージ維持時間（invalid time）を経過したか判定する。ステップＢ１５０で、通信装置Ｘは、メッセージ維持時間を経過したと判定した場合（ステップＢ１５０でＹＥＳ）、ステップＢ１６０で、ステップＢ１２０とＢ１３０において設定したフィルタキューの設定を解除して、本処理を終了する。このとき、仮に、各フィルタキューに既にパケットが挿入されていた場合、本処理とは別の不図示のフローにより適宜処理される。
【００７６】
一方、ステップＢ１５０で、通信装置Ｘは、メッセージ維持時間を経過していないと判定した場合（ステップＢ１５０でＮＯ）、ステップＢ１７０で、無線側からパケットを受信したか判定する。ステップＢ１７０で、通信装置Ｘは、受信していないと判定した場合（ステップＢ１７０でＮＯ）、ステップ１５０に戻る。
【００７７】
ステップＢ１７０で、通信装置Ｘは、無線側からパケットを受信したと判定した場合（ステップＢ１７０でＹＥＳ）、ステップＢ１８０で、受信したパケットの送信元IPアドレス又は宛先IPアドレスが「Low Priority Host IP Address」に該当するか判定する。ステップＢ１８０で、通信装置Ｘは、「Low Priority Host IP Address」に該当すると判定した場合（ステップＢ１８０でＹＥＳ）、ステップＢ１９０で、Low Priority Nodeフィルタキューにそのパケットをenqueueして、後述する［１］のフローに進む。
【００７８】
一方、ステップＢ１８０で、通信装置Ｘは、「Low Priority Host IP Address」に該当しないと判定した場合（ステップＢ１８０でＮＯ）、ステップＢ２００で、受信パケットのToS値が「QoS Parameter」以下であるか判定する。ステップＢ２００で、通信装置Ｘは、ToS値が「QoS Parameter」以下であると判定した場合（ステップＢ２００でＹＥＳ）、ステップＢ２２０で、QoSフィルタキューにパケットをenqueueして、後述する［１］のフローに進む。一方、ステップＢ２００で、通信装置Ｘは、ToS値が「QoS Parameter」以下でないと判定した場合（ステップＢ２００でＮＯ）、ステップＢ２１０で、中継処理を実施して、ステップＢ１５０に戻る。すなわち、ステップＢ２１０で中継処理されるIPパケットは、トラフィック抑制メッセージの送信元である通信装置Ｘを頻繁に経由せず、かつ、QoSが所定値以上のパケットに限定される。
【００７９】
続いて、［１］のフローについて図８を参照して説明する。
【００８０】
ステップＢ２３０で、通信装置Ｘは、自装置が現在中継処理中であるか判定する。ステップＢ２３０で、通信装置Ｘは、中継処理中であると判定した場合（ステップＢ２３０でＹＥＳ）、ステップＢ２３０に戻る。一方、ステップＢ２３０で、通信装置Ｘは、自装置が中継処理中でないと判定した場合（ステップＢ２３０でＮＯ）、ステップＢ２４０で、QoSフィルタキューにパケットが既に挿入されているか判定する。つまり、通信装置Ｘは、QoSフィルタキューに少なくともパケットが２つ以上挿入されているか判定する。ステップＢ２４０で、通信装置Ｘは、パケットが既に挿入されていると判定した場合（ステップＢ２４０でＹＥＳ）、ステップＢ２５０で、QoSフィルタキューからパケットをdequeueして中継処理を実施し、図７のステップＢ１５０に戻る。
【００８１】
一方、ステップＢ２４０で、通信装置Ｘは、QoSフィルタキューにパケットが既に挿入されていないと判定した場合（ステップＢ２４０でＮＯ）、ステップＢ２６０で、Low Priority Nodeフィルタキューにパケットが既に挿入されているか判定する。つまり、通信装置Ｘは、Low Priority Nodeフィルタキューに少なくともパケットが２つ以上挿入されているか判定する。ステップＢ２６０で、通信装置Ｘは、Low Priority Nodeフィルタキューにパケットが挿入されていないと判定した場合（ステップＢ２６０でＮＯ）、図７のステップＢ１５０に戻る。
【００８２】
一方、ステップＢ２６０で、通信装置Ｘは、Low Priority Nodeフィルタキューにパケットが既に挿入されていると判定した場合（ステップＢ２６０でＹＥＳ）、ステップＢ２７０で、「Traffic Control Timer」値以上時間が経過したか判定する。これは、Low Priority Nodeフィルタキューに挿入された各パケットについて、そのパケットがエンキューされてから「Traffic Control Timer」値以上時間が経過したか否かにより判定されてもよい。ステップＢ２７０で、通信装置Ｘは、「Traffic Control Timer」値以上時間が経過していないと判定した場合（ステップＢ２７０でＮＯ）、図７のステップＢ１５０に戻る。
【００８３】
一方、ステップＢ２７０で、通信装置Ｘは、「Traffic Control Timer」値以上時間が経過したと判定した場合（ステップＢ２７０でＹＥＳ）、ステップＢ２８０で、Low Priority Nodeフィルタキューからパケットをdequeueして中継処理を実施し、図７のステップＢ１５０に戻る。
【００８４】
このように、トラフィック抑制メッセージが有効である間（トラフィック抑制メッセージに設定されたinvalid timeを経過するまで）、トラフィック抑制メッセージで通知される「High Priority Host IP Address」に該当するIPパケットは、通常通り中継処理がなされるのに対して、ToS値が「QoS Parameter」以下であるＩＰパケットは、遅延して中継処理される。また、トラフィック抑制メッセージで通知される「Low Priority Host IP Address」に該当するIPパケットは、QoSフィルタキューにパケットが挿入されている限り中継処理されず、QoSフィルタキューにパケットが挿入されていない場合であっても、「Traffic Control Timer」値以上時間が経過しなければ中継処理されない。
【００８５】
これにより、トラフィック抑制メッセージの送信元である通信装置Ｘは、自装置に届く他装置からの中継データ数を抑制することができるので、自装置が送信元となるデータの送信機会を確保することができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、QoS Parameterについて、IPヘッダ内のToSフィールドの値を用いたが、ToSフィールドを再定義したDiffServフィールドの値を用いてもよい。また、Low Priority Nodeフィルタキューにエンキューされるパケットは、パケットの宛先MACアドレスが抑制メッセージ送信元のMACアドレスである場合に限定してもよいし、送信元IPと宛先IPの両方がLow Priority Host IP Addressに指定されているものであってもよい。また、送信元又は宛先のいずれかがLow Priority Host IP Addressに指定されているパケットであっても、ToSフィール値のQoSパラメータが抑制条件のQoSパラメータより高ければ中継する構成としてもよい。
【００８７】
また、複数の端末Ｙは、有線自律ネットワークを構築していてもよい。また、複数の通信装置Ｘの中には、端末Ｙと有線接続されていないものがあってもよい。この場合、通信装置Ｘは、有線インタフェースを備えず、無線インタフェースだけを備えてもよい。また、通信装置Ｘや端末Ｙの数は増減してもよい。
【００８８】
以上の本実施形態を概説すると、
（１）本実施形態の無線システムは、無線通信を行う複数の無線装置で構成される無線システムであって、第１無線装置から送信されるデータを第３無線装置に中継する第２無線装置を備え、前記第２無線装置は、自装置のトラフィック情報に基づいて所定の抑制条件に該当するかを判定する判定手段と、前記所定の抑制条件に該当するときに、自装置を中継装置として選択している複数の前記無線装置に対して前記中継装置とする選択を止めるよう制御して中継処理を中止する中継制御手段とを備えたことを特徴とする。
（２）また、前記中継制御手段は、自装置を前記中継装置とする複数の前記無線装置の台数が所定割合以上であるときに、前記中継装置として前記複数の前記無線装置に選択される選択度を減らしてもよい。
（３）また、前記所定の抑制条件の第１閾値以上第２閾値未満に該当すると判定した場合に、自装置を中継するデータ量を抑制させるトラフィック抑制手段と、前記所定の抑制条件の前記第２閾値以上に該当すると判定した場合に、自装置の中継処理を中止する前記中継制御手段とを備えてもよい。
（４）また、前記トラフィック抑制手段は、送信元が前記第１無線装置であるデータ又は宛先が前記第３無線装置であるデータを保持させるトラフィック制御時間を通知する抑制メッセージを生成する抑制メッセージ生成手段と、前記抑制メッセージを前記複数の前記無線装置に送信する送信手段とを備え、前記通知メッセージを受信した前記複数の前記無線装置は、前記送信元が前記第１無線装置であるデータ又は前記宛先が前記第３無線装置であるデータを受信した場合、前記データを中継する前に前記データを前記トラフィック制御時間保持する中継データ抑制手段を備えてもよい。
（５）また、前記第２無線装置は、アドホックネットワークのＭＰＲであってもよい。
【００８９】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。なお、上記実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。
【符号の説明】
【００９０】
１００：ネットワークモジュール
１０１：制御メッセージ生成部
１０１１：抑制メッセージ生成部
１０２：制御メッセージ送信部
１０３：制御部
１０４：統計情報取得部
１０５：フィルタ／キュー処理部
１０６：ルーティング情報ベース
１０７：トラフィック制御通知解析部
１０８：制御メッセージ受信部
２００：フィルタパケットキュー
３００：ルーティングテーブル（RoutingTable）
３００１：ルーティングテーブルキャッシュ（RTcache）
４００：EthernetMAC
４０１：EthernetPHY
４０２：WirelessMAC
４０３：WirelessNetworkPHY
Ｘ：通信装置
Ｙ：端末
【図１】
2012169729.tif 000003
【図２】
2012169729.tif 000004
【図３】
2012169729.tif 000005
【図４】
2012169729.tif 000006
【図５】
2012169729.tif 000007
【図６】
2012169729.tif 000008
【図７】
2012169729.tif 000009
【図８】
2012169729.tif 000010
【図９】
2012169729.tif 000011
【図１０】
2012169729.tif 000012
【図１１】
2012169729.tif 000013
【図１２】
2012169729.tif 000014
【図１３】
2012169729.tif 000015
【図１４】
2012169729.tif 000016
【図１５】
2012169729.tif 000017