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JP4772019B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication system - Google Patents

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JP4772019B2
JP4772019B2 JP2007243882A JP2007243882A JP4772019B2 JP 4772019 B2 JP4772019 B2 JP 4772019B2 JP 2007243882 A JP2007243882 A JP 2007243882A JP 2007243882 A JP2007243882 A JP 2007243882A JP 4772019 B2 JP4772019 B2 JP 4772019B2
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Description

本発明は、無線通信装置および無線通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication system.

従来、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としてＯＬＳＲ、ＱＯＬＳＲ、ＦＳＲが提案されている。ＯＬＳＲでは定期的にＨＥＬＬＯやＴＣと呼ばれる制御メッセージに、隣接するノードの情報などのトポロジ情報を搭載し、ノード間で定期的に交換することで、各ノードはトポロジ情報を把握し、トポロジ情報に基づいた経路制御を行う（例えば非特許文献１参照）。   Conventionally, OLSR, QOLSR, and FSR have been proposed as routing protocols in an ad hoc network. OLSR periodically mounts topology information such as information on adjacent nodes in control messages called HELLO and TC, and periodically exchanges information between nodes. Based on the route control (see, for example, Non-Patent Document 1).

また、ＱＯＬＳＲでは、ホップ数ベースのコストを用いるＯＬＳＲに対し、各リンクに複数のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ、クオリティ オブ サービス）情報（帯域幅、遅延など）を関連付けた制御メッセージをノード間で交換することにより、各ノードは、トポロジ情報とリンク品質を考慮したトポロジの把握、ならびに経路構築が可能となる（例えば非特許文献２参照）。   QOLSR also exchanges control messages that associate multiple QoS (Quality of Service, Quality of Service) information (bandwidth, delay, etc.) between nodes for OLSR that uses hop count-based costs. As a result, each node can grasp the topology in consideration of the topology information and the link quality, and can construct a path (for example, see Non-Patent Document 2).

また、ＦＳＲでは、ネットワークを自ノードからのホップ数により、いくつかのスコープに分割する。例えば、２ホップまでをＩＮスコープとし、２ホップより遠いノードをＯＵＴスコープとする。そこで、ＦＳＲは定期的なメッセージ広告における広告周期をスコープごとに使い分けることでメッセージオーバヘッドを削減させる。ＦＳＲでは近いノードスコープに対しては短い広告周期を用いて頻繁に広告させ、ＯＵＴスコープについては長い広告周期を用いて広告メッセージ作成を削減しつつ、トポロジ情報を交換して経路構築を行う。この場合、送信元で決定した転送先ノードへの経路のうち、遠くのノードの経路に関しては情報が古いため正確ではないおそれがある。しかしながら、近くのノードのメッセージ広告は頻繁に行われているため、フォワードするノードは、次にフォワードされるノードへの経路情報を正確に認識している。よって、送信元のノードでは古い情報あった送信先周辺の経路情報が、次のノードにフォワードされるにしたがって正確な経路情報となるため、最終的には正確な経路情報を元にパケットはフォワーディングできる（例えば非特許文献３参照）。
T. Clausen and P. Jacquet, “Optimized Link State Routing Protocol (OLSR),” IETF RFC 3626, 2003. H. Badis and K. Al Agha, "Quality of Service for Ad hoc Optimized Link State Routing Protocol (QOLSR)," Internet-draft, 2006. M. Gerla, G. Pei, X. Hong and T. Chen, “Fisheye State Routing Protocol (FSR) for Ad Hoc Networks,” Internet-draft, 2000. In FSR, the network is divided into several scopes according to the number of hops from the own node. For example, up to 2 hops are set as the IN scope, and nodes farther than 2 hops are set as the OUT scope. Therefore, the FSR reduces the message overhead by properly using the advertisement period in the periodic message advertisement for each scope. In the FSR, a short node cycle is frequently used for a close node scope, and for an OUT scope, a route is constructed by exchanging topology information while reducing advertisement message creation using a long advertisement cycle. In this case, among the routes to the transfer destination node determined by the transmission source, there is a possibility that the information on the route of the far node is not accurate because the information is old. However, since the message advertisement of the nearby node is frequently performed, the forward node recognizes the route information to the next forward node accurately. Therefore, since the route information around the destination that was old information at the source node becomes accurate route information as it is forwarded to the next node, the packet is finally forwarded based on the accurate route information. (See Non-Patent Document 3, for example).
T. Clausen and P. Jacquet, “Optimized Link State Routing Protocol (OLSR),” IETF RFC 3626, 2003. H. Badis and K. Al Agha, "Quality of Service for Ad hoc Optimized Link State Routing Protocol (QOLSR)," Internet-draft, 2006. M. Gerla, G. Pei, X. Hong and T. Chen, “Fisheye State Routing Protocol (FSR) for Ad Hoc Networks,” Internet-draft, 2000.

しかし、ＯＬＳＲでは、トポロジ情報とリンク品質を関連付けて広告することはできず、かつ、経路のコストとしてホップ数を利用して、最短ホップ経路を構築するため、コグニティブ無線技術を適用したネットワークにおいては、そのリンク品質の変動に対応することが困難である。   However, in OLSR, topology information and link quality cannot be advertised in association with each other, and the number of hops is used as the cost of the route to construct the shortest hop route. Therefore, in a network using cognitive radio technology, It is difficult to cope with fluctuations in the link quality.

また、コグニティブ無線技術では、ノード間に複数の無線方式による無線リンクが存在する。そのため、ＱＯＬＳＲをコグニティブ無線環境に適用すると、各無線方式にひもづく無線環境情報の量は多くなってしまう。また、これらの複数の無線リンクを束ねて一つのＩＰリンクとしてみた場合、下位レイヤにおける無線方式の選択により、そのＩＰリンク品質は頻繁に変動することになる。このような変動頻度が高く、情報量の多い無線環境情報をＱＯＬＳＲのＱｏＳ情報として広告した場合、メッセージ増大によるオーバヘッドが発生してしまうという問題があった。また、ＦＳＲを使用したとしても、リンクに複数のＱｏＳ情報を関連付けた場合には、メッセージの増大によるオーバヘッドが発生してしまうという問題があった。   In the cognitive radio technology, there are radio links using a plurality of radio systems between nodes. Therefore, when QOLSR is applied to a cognitive radio environment, the amount of radio environment information associated with each radio system increases. In addition, when these multiple wireless links are bundled and viewed as one IP link, the IP link quality frequently fluctuates depending on the selection of the wireless method in the lower layer. When such wireless environment information with a high frequency of fluctuation and a large amount of information is advertised as QoS information of QOLSR, there is a problem that overhead due to message increase occurs. Even if FSR is used, there is a problem in that overhead is caused by an increase in messages when a plurality of QoS information is associated with a link.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、コグニティブ無線において、無線通信装置間で送受信するメッセージのオーバヘッドを削減しつつ、無線環境情報を考慮した経路構築を実現することが可能な無線フレーム制御装置および無線通信システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and in cognitive radio, it is possible to reduce the overhead of messages transmitted and received between radio communication apparatuses and realize path construction considering radio environment information. An object of the present invention is to provide a possible radio frame control device and radio communication system.

本発明は、無線通信装置を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される無線通信装置の無線通信環境を示す環境情報と、前記環境情報を広告する範囲を示す広告範囲情報とを含むメッセージを他の無線通信装置へ送信する送信部と、他の無線装置が送信した前記メッセージを受信する受信部と、前記受信部が受信した前記メッセージで送信された他の無線通信装置の前記環境情報と、前記受信部が受信した前記メッセージで送信されなかった他の無線通信装置の擬似的な前記環境情報とに基づいて、他の無線通信装置を経由する通信経路を決定する経路決定部と、前記受信部が受信した前記メッセージに含まれる前記広告範囲情報に基づいて、前記送信部による当該メッセージの転送を制御する転送制御部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。   The present invention relates to a message including identification information for identifying a wireless communication device, environment information indicating a wireless communication environment of the wireless communication device identified by the identification information, and advertisement range information indicating a range for advertising the environment information. A transmission unit that transmits the message transmitted to the other wireless communication device, a reception unit that receives the message transmitted by the other wireless device, and the environment information of the other wireless communication device transmitted by the message received by the reception unit. And a path determination unit that determines a communication path via another wireless communication device based on the pseudo environment information of the other wireless communication device that was not transmitted in the message received by the reception unit; A transfer control unit configured to control transfer of the message by the transmission unit based on the advertisement range information included in the message received by the reception unit. Line communication device.

また、本発明の無線通信装置において、前記メッセージはさらに、複数種類の前記環境情報と、前記環境情報の種類ごとに前記環境情報を広告する範囲を示す前記広告範囲情報とを含み、前記転送制御部はさらに、前記環境情報の種類ごとに、前記広告範囲情報に基づいて前記環境情報を転送するか否か判断し、転送しないと判断した前記環境情報を前記メッセージから削除することを特徴とする。   In the wireless communication device of the present invention, the message further includes a plurality of types of environment information, and the advertisement range information indicating a range in which the environment information is advertised for each type of the environment information, and the transfer control. The unit further determines, for each type of the environmental information, whether to transfer the environmental information based on the advertisement range information, and deletes the environmental information determined not to be transferred from the message. .

また、本発明は、無線通信装置を複数含むことを特徴とする無線通信システムである。   In addition, the present invention is a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices.

本発明によれば、コグニティブ無線において、無線通信装置間で送受信するメッセージのオーバヘッドを削減しつつ、無線環境情報を考慮した経路構築を実現することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in cognitive radio, it becomes possible to implement | achieve path | route construction which considered radio | wireless environment information, reducing the overhead of the message transmitted / received between radio | wireless communication apparatuses.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態による無線通信装置の構成を示した構成図である。無線通信装置（ノード）は、送信部１と受信部２と制御部３と記憶部４とを備える。送信部１は他の無線通信装置に情報を送信する。受信部２は他の無線通信装置から送信された情報を受信する。制御部３は無線通信装置の各部を制御する。記憶部４は無線通信装置が使用する情報を記憶する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The wireless communication device (node) includes a transmission unit 1, a reception unit 2, a control unit 3, and a storage unit 4. The transmission unit 1 transmits information to other wireless communication devices. The receiving unit 2 receives information transmitted from other wireless communication devices. The control unit 3 controls each unit of the wireless communication device. The storage unit 4 stores information used by the wireless communication device.

図２は本実施形態における無線通信システムに含まれるノード同士の接続状態を示した図である。図示する例では、無線通信システムにはノードＳと、ノードＡと、ノードＢと、ノードＣと、ノードＤと、ノードＥと、ノードＦと、ノードＧとが含まれる。また、直線で結ばれているノード同士が無線で接続している。図示する例では、ノードＳは、ノードＡとＥとに接続している。ノードＡは、ノードＳとＢとＦとに接続している。以下同様に図示する通りノード同士が接続している。   FIG. 2 is a diagram illustrating a connection state between nodes included in the wireless communication system according to the present embodiment. In the illustrated example, the wireless communication system includes a node S, a node A, a node B, a node C, a node D, a node E, a node F, and a node G. In addition, nodes connected by a straight line are connected wirelessly. In the illustrated example, the node S is connected to the nodes A and E. Node A is connected to nodes S, B and F. Similarly, nodes are connected as shown in the figure.

本実施形態では、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ、クオリティ オブ サービス）情報などの無線通信の帯域幅や遅延といった無線環境の情報を無線環境情報とする。また、本実施形態では無線環境情報１と無線環境情報２との２つの無線環境情報を使用して、各ノードは他のノードとの通信に使用する通信経路を選択するとする。   In this embodiment, wireless environment information such as bandwidth and delay of wireless communication such as QoS (Quality of Service) quality information is used as wireless environment information. In the present embodiment, it is assumed that each node selects a communication path to be used for communication with other nodes by using two pieces of wireless environment information of wireless environment information 1 and wireless environment information 2.

また、本実施形態では、無線環境情報１の広告範囲を３ホップ、無線環境情報２の広告範囲を２ホップとする。図２では、ノードＳの無線環境情報１と無線環境情報２の広告範囲を示している。ノードＳの無線環境情報１は、ノードＳと３ホップ以内に接続されているノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＥ、ノードＦ、ノードＧに広告される。ノードＳの無線環境情報２は、ノードＳと２ホップ以内に接続されているノードＡ、ノードＢ、ノードＥ、ノードＦに広告される。   In the present embodiment, the advertisement range of the wireless environment information 1 is 3 hops, and the advertisement range of the wireless environment information 2 is 2 hops. FIG. 2 shows the advertisement range of the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2 of the node S. The wireless environment information 1 of the node S is advertised to the nodes A, B, C, E, F, and G connected to the node S within 3 hops. The wireless environment information 2 of the node S is advertised to the nodes A, B, E, and F connected to the node S within two hops.

また、図２には、ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＳが他のノードから広告された無線環境情報が記載されている。ノードＳの記憶部４が記憶する無線環境情報はノードを結ぶ直線上に記載されており、例えば、ノードＳとノードＡ間の無線環境情報はＳＡ（１００，５０）と記載される。ＳＡはノードＳとノードＡ間の無線環境情報であることを示し、（）内の１つ目の値である１００は無線環境情報１の情報を示し、２つ目の値である５０は無線環境情報２の情報を示す。なお、本実施形態では、無線環境情報１および無線環境情報２の値が大きいほど無線環境が良いとする。また、広告範囲内に接続されていないノードの無線環境情報はｎｕｌｌとする。図示する例では、ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＳとノードＥ間の無線環境情報はＳＥ（５０，１０）である。ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＧとノードＤ間の無線環境情報はＧＤ（ｎｕｌｌ，ｎｕｌｌ）である。同様にノードＳの記憶部４に記憶されている、他のノード間の無線環境情報についても図２に示す通りである。ノードＳが他のノードから広告された無線環境情報を記憶する手順については後述する。   In FIG. 2, wireless environment information in which the node S is advertised by another node, which is stored in the storage unit 4 of the node S, is described. The wireless environment information stored in the storage unit 4 of the node S is described on a straight line connecting the nodes. For example, the wireless environment information between the node S and the node A is described as SA (100, 50). SA indicates the wireless environment information between the node S and the node A, the first value 100 in () indicates the information of the wireless environment information 1, and the second value 50 indicates the wireless environment information. Information on environment information 2 is shown. In this embodiment, it is assumed that the wireless environment is better as the values of the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2 are larger. The wireless environment information of nodes not connected within the advertisement range is null. In the illustrated example, the wireless environment information between the node S and the node E stored in the storage unit 4 of the node S is SE (50, 10). The wireless environment information between the node G and the node D stored in the storage unit 4 of the node S is GD (null, null). Similarly, wireless environment information between other nodes stored in the storage unit 4 of the node S is as shown in FIG. The procedure for storing the wireless environment information advertised by the node S from other nodes will be described later.

（隣接リンクの発見）
次に、ノードＳがノードＡに対して、自身の無線環境情報を通知する手順について図３を参照して説明する。図３には、ノードＳとノードＡ間で送信する情報の送信順序および、ノードＳとノードＡが送信された情報を記憶する順序が記されている。 (Finding adjacent links)
Next, a procedure for the node S to notify the node A of its own wireless environment information will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the transmission order of information transmitted between the node S and the node A and the order in which the information transmitted by the node S and the node A is stored.

（ステップＳ１０１）ノードＳの制御部３は、送信部１を介して他のノードに対してＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｖｅ）＝１のＨｅｌｌｏメッセージを定期的に送信する。
ノードＳの記憶部４は、隣接するノードのリンク情報を隣接リンクテーブルとして記憶しているが、この時点では、隣接するノードの情報は何も知らないため、ノードＳの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルは空である。ノードＳは、隣接するノードの情報は知らないため、周囲のノードに対して未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージをブロードキャスト送信する。 (Step S101) The control unit 3 of the node S periodically transmits a TTL (Time to Live) = 1 Hello message to other nodes via the transmission unit 1.
The storage unit 4 of the node S stores the link information of the adjacent nodes as an adjacent link table. At this time, the storage unit 4 of the node S stores the information of the adjacent nodes because nothing is known. The adjacent link table is empty. Since the node S does not know the information of the adjacent nodes, the node S broadcasts a Hello message including unrecognized link information to surrounding nodes.

図４は、各ノードが隣接リンクの状態が未認識の他のノードに対して送信する、未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。図示する例では、未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには自ノードインタフェースＩＤが含まれている。自ノードインタフェースＩＤは、自ノードを一意に決定することができる情報である。ノードＳの自ノードインタフェースＩＤは「Ｓ」とする。ノードＳの制御部３が送信部１を介してノードＡに送信する未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージは、自ノードインタフェースＩＤ＝Ｓである。   FIG. 4 is a diagram showing a format of a Hello message including unrecognized link information that each node transmits to another node whose adjacent link state is unrecognized. In the illustrated example, the Hello message including unrecognized link information includes the own node interface ID. The own node interface ID is information that can uniquely determine the own node. The node S's own node interface ID is “S”. The Hello message including the unrecognized link information that the control unit 3 of the node S transmits to the node A via the transmission unit 1 has its own node interface ID = S.

（ステップＳ１０２）受信部２を介して未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージを受信したノードＡの制御部３は、ノードＡの自ノードインタフェースＩＤ「Ａ」と、未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージに含まれる自ノードインタフェースＩＤ「Ｓ」との組をＩＤ「ＡＳ」とし、ＩＤ「ＡＳ」とリンク状態「非対称」とをノードＡの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルに非対称リンク情報として記憶する。   (Step S102) The control unit 3 of the node A that has received the Hello message including the unrecognized link information via the receiving unit 2 receives the self-node interface ID “A” of the node A and the Hello including the unrecognized link information. The pair with the own node interface ID “S” included in the message is ID “AS”, and the ID “AS” and the link state “asymmetric” are stored as asymmetric link information in the adjacent link table stored in the storage unit 4 of the node A. Remember.

（ステップＳ１０３）ノードＡの制御部３も、送信部１を介して他のノードに対してＴＴＬ＝１のＨｅｌｌｏメッセージを定期的に送信する。送信するＨｅｌｌｏメッセージは、記憶部４が記憶する隣接テーブルの情報によって異なる。ノードＡの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルには、ＩＤ「ＡＳ」，リンク状態「非対称」の非対称リンク情報が記憶されている。よって、ノードＡの制御部３は、ノードＳに対しては、送信部１を介して非対応リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージを送信し、その他のノードに対しては、送信部１を介して未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージをブロードキャスト送信する。   (Step S103) The control unit 3 of the node A also periodically transmits a TTL = 1 Hello message to other nodes via the transmission unit 1. The Hello message to be transmitted differs depending on the information in the adjacent table stored in the storage unit 4. The adjacent link table stored in the storage unit 4 of the node A stores asymmetric link information with an ID “AS” and a link state “asymmetric”. Therefore, the control unit 3 of the node A transmits a Hello message including non-corresponding link information to the node S via the transmission unit 1, and to the other nodes via the transmission unit 1. A Hello message including unrecognized link information is broadcast.

図５は、各ノードが隣接リンクの状態が非対称のノードに対して送信する、非対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。図示する例では、非対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには自ノードインタフェースＩＤと、隣接リンクインタフェースＩＤ１と、リンク状態＝非対称と、自ノード無線環境情報１と、自ノード無線環境情報２とが含まれている。自ノードインタフェースＩＤは、自ノードを一意に決定することができる情報である。隣接リンクインタフェースＩＤ１は、自ノードが認識しているノードのインタフェースＩＤである。   FIG. 5 is a diagram illustrating a format of a Hello message including asymmetric link information transmitted from each node to a node having an adjacent link state that is asymmetric. In the illustrated example, the Hello message including the asymmetric link information includes the own node interface ID, the adjacent link interface ID1, the link state = asymmetric, the own node radio environment information 1, and the own node radio environment information 2. It is. The own node interface ID is information that can uniquely determine the own node. The adjacent link interface ID 1 is an interface ID of a node recognized by the own node.

ノードＡの制御部３が送信部１を介してノードＳに送信する非対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには、自ノードインタフェースＩＤ＝Ａ、隣接リンクインタフェースＩＤ１＝Ｓ、リンク状態＝非対称、自ノード無線環境情報１＝１００、自ノード無線環境情報２＝５０が含まれる。ノードＡの制御部３が送信部１を介して、未認識の周囲のノードに対して送信する未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには、自ノードインタフェースＩＤ＝Ａが含まれる。   In the Hello message including the asymmetric link information transmitted from the control unit 3 of the node A to the node S via the transmission unit 1, the own node interface ID = A, the adjacent link interface ID1 = S, the link state = asymmetric, the own node Radio environment information 1 = 100 and own node radio environment information 2 = 50 are included. The Hello message including the unrecognized link information that the control unit 3 of the node A transmits to the unrecognized surrounding nodes via the transmission unit 1 includes its own node interface ID = A.

（ステップＳ１０４）受信部２を介してノードＡが送信した非対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージを受信したノードＳの制御部３は、ノードＳの自ノードインタフェースＩＤ「Ｓ」と、非対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージに含まれる自ノードインタフェースＩＤ「Ａ」との組をＩＤ「ＳＡ」、自ノード無線環境情報１を対向ノード無線環境情報１、自ノード無線環境情報２を対向ノード無線環境情報２とし、ＩＤ「ＳＡ」と、対向ノード無線環境情報１＝１００と、対向ノード無線環境情報２＝５０と、リンク状態「対称」とを関連付けてノードＳの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルに対称リンク情報として記憶する。   (Step S104) The control unit 3 of the node S that has received the Hello message including the asymmetric link information transmitted by the node A via the receiving unit 2 receives the own node interface ID “S” of the node S and the asymmetric link information. The set with the own node interface ID “A” included in the included Hello message is ID “SA”, the own node radio environment information 1 is the opposite node radio environment information 1, and the own node radio environment information 2 is the opposite node radio environment information 2. In the adjacent link table stored in the storage unit 4 of the node S, the ID “SA”, the opposite node wireless environment information 1 = 100, the opposite node wireless environment information 2 = 50, and the link state “symmetric” are associated with each other. Store as symmetric link information.

（ステップＳ１０５）次のＨｅｌｌｏメッセージの送信時に、ノードＳの制御部３は、送信部１を介して他のノードに対してＴＴＬ＝１のＨｅｌｌｏメッセージを送信する。送信するＨｅｌｌｏメッセージは、記憶部４が記憶する隣接テーブルの情報によって異なる。ノードＡの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルには、ＩＤ「ＳＡ」、対向ノード無線環境情報１＝１００、対向ノード無線環境情報２＝５０、リンク状態「対称」の対称リンク情報が記憶されている。よって、ノードＳの制御部３は、ノードＡに対しては、送信部１を介して対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージを送信し、その他のノードに対しては、送信部１を介して未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージをブロードキャスト送信する。   (Step S105) At the time of transmitting the next Hello message, the control unit 3 of the node S transmits the Hello message of TTL = 1 to the other nodes via the transmission unit 1. The Hello message to be transmitted differs depending on the information in the adjacent table stored in the storage unit 4. The adjacent link table stored in the storage unit 4 of the node A stores ID “SA”, opposite node wireless environment information 1 = 100, opposite node wireless environment information 2 = 50, and symmetrical link information of the link state “symmetric”. ing. Therefore, the control unit 3 of the node S transmits a Hello message including the symmetric link information to the node A through the transmission unit 1, and does not transmit to the other nodes through the transmission unit 1. A Hello message including the recognition link information is broadcast.

図６は、各ノードが隣接リンクの状態が対称のノードに対して送信する、対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。図示する例では、対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには、自ノードインタフェースＩＤと、隣接リンクインタフェースＩＤ１と、リンク状態＝対称と、自ノード無線環境情報１と、対向ノード無線環境情報１と、自ノード無線環境情報２と、対向ノード無線環境情報２とが含まれている。   FIG. 6 is a diagram illustrating a format of a Hello message including symmetric link information that is transmitted from each node to a node whose adjacent link state is symmetric. In the illustrated example, the Hello message including the symmetric link information includes the own node interface ID, the adjacent link interface ID1, the link state = symmetric, the own node radio environment information 1, the opposite node radio environment information 1, The own node radio environment information 2 and the opposite node radio environment information 2 are included.

ノードＳの制御部３が送信部１を介してノードＡに送信する対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには、自ノードインタフェースＩＤ＝Ｓ、隣接リンクインタフェースＩＤ１＝Ａ、リンク状態＝対称、自ノード無線環境情報１＝１００、対向ノード無線環境情報１＝１００、自ノード無線環境情報２＝５０、対向ノード無線環境情報２＝５０が含まれる。ノードＳの制御部３が送信部１を介して、未認識の周囲のノードに対して送信する未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージには、自ノードインタフェースＩＤ＝Ａが含まれる。   In the Hello message including the symmetric link information transmitted from the control unit 3 of the node S to the node A via the transmission unit 1, the own node interface ID = S, the adjacent link interface ID1 = A, the link state = symmetric, the own node Radio environment information 1 = 100, opposite node radio environment information 1 = 100, own node radio environment information 2 = 50, and opposite node radio environment information 2 = 50 are included. The Hello message including the unrecognized link information that the control unit 3 of the node S transmits to the unrecognized surrounding nodes via the transmission unit 1 includes its own node interface ID = A.

（ステップＳ１０６）受信部２を介してノードＳが送信した対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージを受信したノードＡの制御部３は、ノードＡの自ノードインタフェースＩＤ「Ａ」と、対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージに含まれる自ノードインタフェースＩＤ「Ｓ」との組をＩＤ「ＡＳ」、自ノード無線環境情報１を対向ノード無線環境情報１、自ノード無線環境情報２を対向ノード無線環境情報２とし、ＩＤ「ＡＳ」と、自ノード無線環境情報１＝１００と、対向ノード無線環境情報１＝１００と、自ノード無線環境情報２＝５０と、対向ノード無線環境情報２＝５０と、リンク状態「対称」とを関連付けてノードＡの記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルに対称リンク情報として登録する。   (Step S106) The control unit 3 of the node A that has received the Hello message including the symmetric link information transmitted by the node S via the receiving unit 2 receives the own node interface ID “A” of the node A and the symmetric link information. The set with the own node interface ID “S” included in the included Hello message is ID “AS”, the own node radio environment information 1 is the opposite node radio environment information 1, and the own node radio environment information 2 is the opposite node radio environment information 2 ID “AS”, own node radio environment information 1 = 100, opposite node radio environment information 1 = 100, own node radio environment information 2 = 50, opposite node radio environment information 2 = 50, link state The information is registered as symmetric link information in the adjacent link table stored in the storage unit 4 of the node A in association with “symmetric”.

上述したとおり、ノードＳは、隣接するノードＡの情報を取得し、隣接リンクテーブルにノードＡの情報を対称リンク情報として記憶することができ、また、ノードＡも、隣接するノードＳの情報を取得し、隣接リンクテーブルにノードＳの情報を対称リンク情報として記憶することができる。他のノードについても同様の手順を行い、隣接するノードの情報を隣接リンクテーブルに対称リンク情報として登録することができる。   As described above, the node S can acquire the information of the adjacent node A, and can store the information of the node A as the symmetric link information in the adjacent link table. The information of the node S can be acquired and stored as symmetric link information in the adjacent link table. The same procedure can be performed for other nodes, and information on adjacent nodes can be registered in the adjacent link table as symmetric link information.

（ネットワーク全体構成の把握）
次に、各ノードがネットワーク全体の構成を把握する手順について説明する。上述したとおり、各ノードは隣接する他のノードの情報を記憶部４が記憶する隣接リンクテーブルに対称リンク情報として登録している。隣接リンクテーブルに登録された対称リンク情報をトポロジ情報として他のノードに対して各ノードがフラッディングすることで、各ノードは隣接ノード以外の対称リンク情報についても把握することができる。また、各ノードは、記憶部４が記憶するトポロジ管理テーブルに、受信したトポロジ情報を保管する。 (Understanding the entire network configuration)
Next, a procedure for each node to grasp the configuration of the entire network will be described. As described above, each node registers information of another adjacent node in the adjacent link table stored in the storage unit 4 as symmetric link information. Each node floods other nodes with the symmetric link information registered in the adjacent link table as topology information, so that each node can grasp symmetric link information other than the adjacent nodes. Each node stores the received topology information in the topology management table stored in the storage unit 4.

図７は、対称リンク情報をフラッディングする際に各ノードが送信する、トポロジ情報のフォーマットを示した図である。図示する例では、トポロジ情報には、シーケンス番号と、自ノードインタフェースＩＤと、隣接リンクインタフェースＩＤ１と、自ノード無線環境情報１と、対向ノード無線環境情報１と、無線環境情報１の広告範囲と、自ノード無線環境情報２と、対向ノード無線環境情報２と、無線環境情報２の広告範囲とが含まれている。シーケンス番号はフラッディングを行う度に一つずつ加算される数値である。   FIG. 7 is a diagram showing a format of topology information transmitted by each node when flooding symmetric link information. In the illustrated example, the topology information includes the sequence number, the own node interface ID, the adjacent link interface ID1, the own node radio environment information 1, the opposite node radio environment information 1, and the advertisement range of the radio environment information 1. The own node wireless environment information 2, the opposite node wireless environment information 2, and the advertisement range of the wireless environment information 2 are included. The sequence number is a numerical value that is incremented by one each time flooding is performed.

図７に記載したとおり、各ノードは対称リンク情報をフラッディングする際に、無線環境情報ごとに定められた広告の範囲の情報もあわせてトポロジ情報に搭載する。広告の範囲の情報は、無線環境情報を何ステップ先のノードまで送信するか予め決定した値である。例えば、本実施形態では無線環境情報１の広告の範囲は３であり、無線環境情報２の広告の範囲は２である。よって、無線環境情報１は３ホップ先のノードまで広告され、無線環境情報２は２ホップ先のノードまで広告される。広告範囲の制御については後述する。   As shown in FIG. 7, when flooding symmetric link information, each node also loads information on the range of advertisements determined for each wireless environment information in the topology information. The advertisement range information is a value determined in advance as to how many nodes ahead the wireless environment information is transmitted. For example, in this embodiment, the advertisement range of the wireless environment information 1 is 3, and the advertisement range of the wireless environment information 2 is 2. Therefore, the wireless environment information 1 is advertised up to a node that is 3 hops away, and the wireless environment information 2 is advertised up to a node that is 2 hops away. The control of the advertisement range will be described later.

トポロジ情報を受信したノードの制御部３は、受信部２を介して受信したトポロジ情報を初めて受信したか否か判断し、初めて受信した場合、制御部３は、記憶部４が記憶するトポロジ管理テーブルに受信したトポロジ情報を保管する。具体的には、受信したトポロジ情報に含まれるシーケンス番号が、記憶部４が記憶するトポロジ管理テーブルに含まれているか否か判断し、トポロジ管理テーブルに含まれていないと判断した場合、受信したトポロジ情報をトポロジ管理テーブルに登録する。   The control unit 3 of the node that has received the topology information determines whether or not the topology information received via the reception unit 2 has been received for the first time, and if received for the first time, the control unit 3 stores the topology management stored in the storage unit 4. The received topology information is stored in the table. Specifically, it is determined whether or not the sequence number included in the received topology information is included in the topology management table stored in the storage unit 4. Register the topology information in the topology management table.

制御部３がトポロジ管理テーブルに登録する情報は、トポロジ情報に含まれている、シーケンス番号と、自ノードインタフェースＩＤと、隣接リンクインタフェースＩＤ１と、自ノード無線環境情報１と、対向ノード無線環境情報１と、無線環境情報１の広告範囲と、自ノード無線環境情報２と、対向ノード無線環境情報２と、無線環境情報２の広告範囲とである。なお、受信したトポロジ情報が以前に受信したトポロジ情報である場合、制御部３は、受信したトポロジ情報を破棄する。   Information registered in the topology management table by the control unit 3 includes sequence number, own node interface ID, adjacent link interface ID1, own node radio environment information 1, and opposite node radio environment information included in the topology information. 1, the advertisement range of the wireless environment information 1, the own node wireless environment information 2, the opposite node wireless environment information 2, and the advertisement range of the wireless environment information 2. When the received topology information is previously received topology information, the control unit 3 discards the received topology information.

また、受信部２を介して受信したトポロジ情報が初めて受信したトポロジ情報の場合、トポロジ情報を受信したノードの制御部３は、受信したトポロジ情報を隣接するノードにブロードキャストする。ブロードキャストを行う際、制御部３は、トポロジ情報に含まれる広告範囲の数値を１つ減算し、広告範囲を減算した値としてブロードキャストを行う。また、制御部３は、トポロジ情報に含まれる広告範囲の数値を１つ減算した結果、広告範囲の数値が０となった場合は、広告範囲と結びついている自ノード無線環境情報と、対向ノード無線環境情報と、０となった広告範囲とをトポロジ情報から削除し、削除した後のトポロジ情報を隣接ノードにブロードキャストする。   When the topology information received via the receiving unit 2 is topology information received for the first time, the control unit 3 of the node that has received the topology information broadcasts the received topology information to adjacent nodes. When broadcasting, the control unit 3 subtracts one value of the advertisement range included in the topology information and broadcasts it as a value obtained by subtracting the advertisement range. In addition, when the numerical value of the advertising range is 0 as a result of subtracting one of the numerical values of the advertising range included in the topology information, the control unit 3 determines that the own node wireless environment information associated with the advertising range and the opposite node The wireless environment information and the advertisement range that has become 0 are deleted from the topology information, and the deleted topology information is broadcast to adjacent nodes.

上記のブロードキャストを各ノードが行うことで、図１に示したように、各ノードは他のノードの無線環境情報を予め定められた広告範囲に基づいて広告させることができる。なお、広告範囲外に接続されているノードから受信したトポロジ情報には無線環境情報が含まれていないため、受信したトポロジ情報に無線環境情報が含まれていない場合、各ノードは、無線環境情報の値をｎｕｌｌとしてトポロジ情報を記憶部４が記憶するトポロジ管理テーブルに登録する。   When each node performs the above broadcast, as shown in FIG. 1, each node can advertise the wireless environment information of other nodes based on a predetermined advertisement range. Note that the topology information received from a node connected outside the advertising range does not include wireless environment information. Therefore, if the received topology information does not include wireless environment information, each node The topology information is registered in the topology management table stored in the storage unit 4.

上述したとおり、各ノードはトポロジ管理テーブルにネットワーク全体構成を登録することができる。   As described above, each node can register the entire network configuration in the topology management table.

（ネットワーク経路の構築）
次に各ノードの制御部３は、記憶部４が記憶するトポロジ管理テーブルの情報に基づいて、情報を送信する経路を決定する。本実施形態では、無線環境情報１と無線環境情報２との２つの無線環境情報を使用している。各ノードの制御部３は、無線環境情報１と無線環境情報２とから各リンクのコストを計算し、各リンクのコストに基づいて情報を送信する経路を決定する。なお、無線環境情報１の値をｎ１、無線環境情報２の値をｎ２とする。 (Network path construction)
Next, the control unit 3 of each node determines a route for transmitting information based on the information in the topology management table stored in the storage unit 4. In the present embodiment, two pieces of wireless environment information, that is, wireless environment information 1 and wireless environment information 2 are used. The control unit 3 of each node calculates the cost of each link from the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2, and determines a route for transmitting information based on the cost of each link. Note that the value of the wireless environment information 1 is n 1 and the value of the wireless environment information 2 is n 2 .

コストは以下のように計算する。無線環境情報１と無線環境情報２との両方の無線環境情報の値が得られているリンクのコストは、１／ｎ１＋１／ｎ２とする。無線環境情報１の無線環境情報の値が得られており、無線環境情報２の値がｎｕｌｌの場合のコストは、１／ｎ１＋１／ｍｉｎＮ２とする。ここで、ｍｉｎＮ２は、コストを算出しているノードが得た、他の無線環境情報２のうち最小の値を指す。無線環境情報２の無線環境情報の値が得られており、無線環境情報１の値がｎｕｌｌの場合のコストは、１／ｍｉｎＮ１＋１／ｎ２とする。ここで、ｍｉｎＮ１は、コストを算出しているノードが得た、他の無線環境情報１のうち最小の値を指す。無線環境情報１と無線環境情報２との両方の無線環境情報の値がｎｕｌｌの場合のコストは、１／ｍｉｎＮ１＋１／ｍｉｎＮ２とする。ここで、ｍｉｎＮ１は、コストを算出しているノードが得た、他の無線環境情報１のうち最小の値を指す。ｍｉｎＮ２は、コストを算出しているノードが得た、他の無線環境情報２のうち最小の値を指す。 The cost is calculated as follows: The cost of the link from which the values of both the radio environment information 1 and the radio environment information 2 are obtained is 1 / n 1 + 1 / n 2 . The value of the wireless environment information 1 of the wireless environment information 1 is obtained, and the cost when the value of the wireless environment information 2 is null is 1 / n 1 + 1 / minN 2 . Here, minN 2 indicates the minimum value among the other wireless environment information 2 obtained by the node calculating the cost. The value of the wireless environment information 2 of the wireless environment information 2 is obtained, and the cost when the value of the wireless environment information 1 is null is 1 / minN 1 + 1 / n 2 . Here, minN 1 indicates the minimum value among the other wireless environment information 1 obtained by the node calculating the cost. The cost when the values of both the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2 are null is 1 / minN 1 + 1 / minN 2 . Here, minN 1 indicates the minimum value among the other wireless environment information 1 obtained by the node calculating the cost. minN 2 indicates the minimum value among the other wireless environment information 2 obtained by the node calculating the cost.

上述のとおり計算したコストに基づいて、各ノードの制御部３は、ダイクストラ法により最短経路を求め、経路テーブルを作成し、記憶部４に記憶させる。   Based on the cost calculated as described above, the control unit 3 of each node obtains the shortest route by the Dijkstra method, creates a route table, and stores it in the storage unit 4.

以下、ノードＳが算出する各ノード間のコストおよび経路について説明する。ノードＳの制御部３がコストの算出に使用する無線環境情報１および無線環境情報２は、図２に示したとおりである。また、ノードＳには届いていない無線環境情報１のｎｕｌｌについては、ノードＳに届いている無線環境情報１のうち最小値である５０を使用し、ノードＳには届いていない無線環境情報２のｎｕｌｌについては、ノードＳに届いている無線環境情報２のうち最小値である１０を使用する。   Hereinafter, the cost and path between the nodes calculated by the node S will be described. The radio environment information 1 and the radio environment information 2 used by the control unit 3 of the node S for calculating the cost are as shown in FIG. For the null of the wireless environment information 1 that has not reached the node S, the minimum value 50 of the wireless environment information 1 that has reached the node S is used, and the wireless environment information 2 that has not reached the node S. For the null, 10 which is the minimum value among the wireless environment information 2 reaching the node S is used.

図８は本実施形態におけるノードＳが算出した各ノード間のコストを示した図である。図８には、ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＳの制御部３が算出した各リンクのコストが記載されている。ノードＳの記憶部４が記憶するコストは各リンク上に記載されており、例えば、ノードＳとノードＡ間のリンクのコストは３／１００である。なお、本実施形態では、コストの値が小さいほど無線環境が良いとする。図示する例では、ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＳとノードＥ間のコストは１２／１００である。ノードＳの記憶部４に記憶されている、ノードＡとノードＢ間のコストは１１／１００である。同様にノードＳの記憶部４に記憶されている、他のノード間のコストについても図８に示す通りである。また、図８において、各ノードを接続している直線のうち、太い直線で示した経路が、ノードＳの制御部３が決定した、ノードＳからノードＤまでの最短経路である。図示する例では、ノードＳからノードＤまでパケットが転送される際の経路は、ノードＳ−ノードＡ−ノードＢ−ノードＧ−ノードＤである。   FIG. 8 is a diagram showing the costs between the nodes calculated by the node S in the present embodiment. FIG. 8 shows the cost of each link calculated by the control unit 3 of the node S and stored in the storage unit 4 of the node S. The cost stored in the storage unit 4 of the node S is described on each link. For example, the cost of the link between the node S and the node A is 3/100. In this embodiment, it is assumed that the wireless environment is better as the cost value is smaller. In the example illustrated, the cost between the node S and the node E stored in the storage unit 4 of the node S is 12/100. The cost between the node A and the node B stored in the storage unit 4 of the node S is 11/100. Similarly, the cost between other nodes stored in the storage unit 4 of the node S is as shown in FIG. In FIG. 8, among the straight lines connecting the nodes, a path indicated by a thick straight line is the shortest path from the node S to the node D determined by the control unit 3 of the node S. In the illustrated example, the path when the packet is transferred from the node S to the node D is node S-node A-node B-node G-node D.

図９は本実施形態におけるノードＳが把握している、ノードＳから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ、Ｈｅｘｔ ｈｏｐ、ホップ数、Ｃｏｓｔの４つの属性がある。ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎはノードＳがパケットを送信する際のあて先のノード名を示す。Ｎｅｘｔ ｈｏｐは、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎに示したノードにパケットを送信する際、ノードＳが最初に送信するノード名を示す。ホップ数は、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎに示したノードにパケットを送信する際、何ホップ必要か示す。ＣｏｓｔはＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎに示したノードにパケットを送信する際に必要なコストを示す。   FIG. 9 is a route table showing the route from the node S to each node, which is understood by the node S in this embodiment. The route table has four attributes: Destination, hex hop, hop count, and cost. Destination indicates a destination node name when the node S transmits a packet. Next hop indicates a node name that the node S transmits first when transmitting a packet to the node indicated in Destination. The number of hops indicates how many hops are required when transmitting a packet to the node indicated in Destination. Cost indicates a cost required for transmitting a packet to the node indicated in Destination.

図示する例では、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ａ、Ｎｅｘｔ ｈｏｐ：Ａ、ホップ数Ａ、Ｃｏｓｔ：３／１００の行がある。この行は、ノードＳからノードＡにパケットを送信するには、ノードＳは次にノードＡに送信すること、ノードＳからノードＡまでのホップ数は１であること、ノードＳからノードＡまでのコストは３／１００であることを示す。以下同様に、図９の各行は、ノードＳが各ノードまで送信する際に、ノードＳが次に送信するノード、ノードＳから送信先ノードまでのホップ数、ノードＳから送信先ノードまでのコストを示す。   In the illustrated example, there are rows of Destination: A, Next hop: A, Hop count A, Cost: 3/100. This line shows that in order to send a packet from node S to node A, node S then sends to node A, the number of hops from node S to node A is 1, node S to node A Indicates that the cost is 3/100. Similarly, each row in FIG. 9 indicates the node to be transmitted next by the node S, the number of hops from the node S to the destination node, and the cost from the node S to the destination node. Indicates.

また、以下、ノードＡが算出する各ノード間のコストおよび経路について説明する。図１０には、ノードＡの記憶部４に記憶されている、ノードＡが他のノードから広告された無線環境情報を記載されている。ノードＡの記憶部４が記憶する無線環境情報はノードを結ぶ直線上に記載されており、例えば、ノードＡとノードＢ間の無線環境情報はＡＢ（１００，１０）と記載される。ＡＢはノードＡとノードＢ間の無線環境情報であることを示し、（）内の１つ目の値である１００は無線環境情報１の情報を示し、２つ目の値である１０は無線環境情報２の情報を示す。図示する例では、ノードＡの記憶部４に記憶されている、ノードＡとノードＦ間の無線環境情報はＡＦ（１００，５０）である。ノードＡの記憶部４に記憶されている、ノードＧとノードＤ間の無線環境情報はＧＤ（１００，ｎｕｌｌ）である。同様にノードＡの記憶部４に記憶されている、他のノード間の無線環境情報についても図１０に示す通りである。   Hereinafter, the cost and path between the nodes calculated by the node A will be described. FIG. 10 describes the wireless environment information in which the node A is advertised from another node, which is stored in the storage unit 4 of the node A. The wireless environment information stored in the storage unit 4 of the node A is described on a straight line connecting the nodes. For example, the wireless environment information between the node A and the node B is described as AB (100, 10). AB indicates the wireless environment information between the node A and the node B, the first value 100 in () indicates the information of the wireless environment information 1, and the second value 10 indicates the wireless environment information. Information on environment information 2 is shown. In the illustrated example, the wireless environment information between the node A and the node F stored in the storage unit 4 of the node A is AF (100, 50). The wireless environment information between the node G and the node D stored in the storage unit 4 of the node A is GD (100, null). Similarly, radio environment information between other nodes stored in the storage unit 4 of the node A is as shown in FIG.

図１１には、ノードＡの記憶部４に記憶されている、ノードＡの制御部３が算出した各リンクのコストが記載されている。なお、ノードＡの制御部３がコストの算出に使用する無線環境情報１および無線環境情報２は、図１０に示したとおりである。また、ノードＡには届いていない無線環境情報２のｎｕｌｌについては、ノードＡに届いている無線環境情報２のうち最小値である５を使用する。   FIG. 11 shows the cost of each link calculated by the control unit 3 of the node A and stored in the storage unit 4 of the node A. Note that the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2 used by the control unit 3 of the node A for calculating the cost are as shown in FIG. For the null of the wireless environment information 2 that has not reached the node A, the minimum value 5 of the wireless environment information 2 that has reached the node A is used.

ノードＡの記憶部４が記憶するコストは各リンク上に記載されており、図示する例では、ノードＡとノードＢ間のリンクのコストは１１／１００である。同様にノードＡの記憶部４に記憶されている、他のノード間のコストについても図１１に示す通りである。また、図１１において、各ノードを接続している直線のうち、太い直線で示した経路が、ノードＡの制御部３が決定した、ノードＡからノードＤまでの最短経路である。図示する例では、ノードＡからノードＤまでパケットが転送される際の経路は、ノードＡ−ノードＢ−ノードＣ−ノードＤである。   The cost stored in the storage unit 4 of the node A is described on each link. In the illustrated example, the cost of the link between the node A and the node B is 11/100. Similarly, the cost between other nodes stored in the storage unit 4 of the node A is as shown in FIG. In FIG. 11, among the straight lines connecting the nodes, a path indicated by a thick straight line is the shortest path from the node A to the node D determined by the control unit 3 of the node A. In the illustrated example, the path when a packet is transferred from node A to node D is node A-node B-node C-node D.

図１２は本実施形態におけるノードＡが把握している、ノードＡから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ、Ｈｅｘｔ ｈｏｐ、ホップ数、Ｃｏｓｔの４つの属性がある。各属性は図９と同様である。   FIG. 12 is a route table showing the route from the node A to each node, as understood by the node A in the present embodiment. The route table has four attributes: Destination, hex hop, hop count, and cost. Each attribute is the same as in FIG.

図示する例では、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ｓ、Ｎｅｘｔ ｈｏｐ：Ｓ、ホップ数１、Ｃｏｓｔ：３／１００の行がある。この行は、ノードＡからノードＳにパケットを送信するには、ノードＡは次にノードＳに送信すること、ノードＡからノードＳまでのホップ数は１であること、ノードＡからノードＳまでのコストは３／１００であることを示す。以下同様に、図１１の各行は、ノードＡが各ノードまで送信する際に、ノードＡが次に送信するノード、ノードＡから送信先ノードまでのホップ数、ノードＡから送信先ノードまでのコストを示す。   In the illustrated example, there are rows of Destination: S, Next hop: S, hop count 1, and Cost: 3/100. This line shows that in order to send a packet from node A to node S, node A then sends to node S, the number of hops from node A to node S is 1, node A to node S Indicates that the cost is 3/100. Similarly, each row in FIG. 11 indicates the node to be transmitted next by node A, the number of hops from node A to the destination node, and the cost from node A to the destination node when node A transmits to each node. Indicates.

また、以下、ノードＢが算出する各ノード間のコストおよび経路について説明する。図１３には、ノードＢの記憶部４に記憶されている、ノードＢが他のノードから広告された無線環境情報を記載されている。ノードＢの記憶部４が記憶する無線環境情報はノードを結ぶ直線上に記載されており、例えば、ノードＢとノードＣ間の無線環境情報はＢＣ（５０，５０）と記載される。ＢＣはノードＢとノードＣ間の無線環境情報であることを示し、（）内の１つ目の値である５０は無線環境情報１の情報を示し、２つ目の値である５０は無線環境情報２の情報を示す。図示する例では、ノードＢの記憶部４に記憶されている、ノードＢとノードＧ間の無線環境情報はＢＧ（５０，２０）である。ノードＢの記憶部４に記憶されている、ノードＧとノードＤ間の無線環境情報はＧＤ（１００，５０）である。同様にノードＢの記憶部４に記憶されている、他のノード間の無線環境情報についても図１３に示す通りである。   Hereinafter, the cost and path between the nodes calculated by the node B will be described. In FIG. 13, the wireless environment information in which Node B is advertised by another node, which is stored in the storage unit 4 of Node B, is described. The wireless environment information stored in the storage unit 4 of the node B is described on a straight line connecting the nodes. For example, the wireless environment information between the node B and the node C is described as BC (50, 50). BC indicates wireless environment information between the node B and the node C, the first value 50 in parentheses indicates information of the wireless environment information 1, and the second value 50 indicates wireless. Information on environment information 2 is shown. In the illustrated example, the wireless environment information between the node B and the node G stored in the storage unit 4 of the node B is BG (50, 20). The wireless environment information between the node G and the node D stored in the storage unit 4 of the node B is GD (100, 50). Similarly, the wireless environment information between other nodes stored in the storage unit 4 of the node B is as shown in FIG.

図１４には、ノードＢの記憶部４に記憶されている、ノードＢの制御部３が算出した各リンクのコストが記載されている。なお、ノードＢの制御部３がコストの算出に使用する無線環境情報１および無線環境情報２は、図１３に示したとおりである。   FIG. 14 shows the cost of each link calculated by the control unit 3 of the node B and stored in the storage unit 4 of the node B. Note that the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2 used by the control unit 3 of the node B for calculating the cost are as shown in FIG.

ノードＢの記憶部４が記憶するコストは各リンク上に記載されており、図示する例では、ノードＢとノードＣ間のリンクのコストは４／１００である。同様にノードＢの記憶部４に記憶されている、他のノード間のコストについても図１４に示す通りである。また、図１４において、各ノードを接続している直線のうち、太い直線で示した経路が、ノードＢの制御部３が決定した、ノードＢからノードＤまでの最短経路である。図示する例では、ノードＢからノードＤまでパケットが転送される際の経路は、ノードＢ−ノードＧ−ノードＤである。   The cost stored in the storage unit 4 of the node B is described on each link. In the illustrated example, the cost of the link between the node B and the node C is 4/100. Similarly, the costs between other nodes stored in the storage unit 4 of the node B are as shown in FIG. In FIG. 14, among the straight lines connecting the nodes, the path indicated by a thick straight line is the shortest path from the node B to the node D determined by the control unit 3 of the node B. In the illustrated example, the path when the packet is transferred from the node B to the node D is node B-node G-node D.

図１５は本実施形態におけるノードＢが把握している、ノードＢから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ、Ｈｅｘｔ ｈｏｐ、ホップ数、Ｃｏｓｔの４つの属性がある。各属性は図９と同様である。   FIG. 15 is a route table showing the route from the node B to each node, which is understood by the node B in the present embodiment. The route table has four attributes: Destination, hex hop, hop count, and cost. Each attribute is the same as in FIG.

図示する例では、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ａ、Ｎｅｘｔ ｈｏｐ：Ａ、ホップ数１、Ｃｏｓｔ：１１／１００の行がある。この行は、ノードＢからノードＡにパケットを送信するには、ノードＢは次にノードＡに送信すること、ノードＢからノードＡまでのホップ数は１であること、ノードＢからノードＡまでのコストは１１／１００であることを示す。以下同様に、図１５の各行は、ノードＢが各ノードまで送信する際に、ノードＢが次に送信するノード、ノードＢから送信先ノードまでのホップ数、ノードＢから送信先ノードまでのコストを示す。   In the example illustrated, there are rows of Destination: A, Next hop: A, 1 hop number, and Cost: 11/100. This line shows that to send a packet from Node B to Node A, Node B must then send to Node A, the number of hops from Node B to Node A is 1, and from Node B to Node A Indicates that the cost is 11/100. Similarly, each row in FIG. 15 indicates the node to be transmitted next by Node B when Node B transmits to each node, the number of hops from Node B to the destination node, and the cost from Node B to the destination node. Indicates.

上述したとおり、本実施形態では、各ノードの制御部３は、自ノードからパケット送信先のノードまでのコストを算出することができる。   As described above, in the present embodiment, the control unit 3 of each node can calculate the cost from its own node to the packet transmission destination node.

次に、算出したコストに基づいて、本実施形態におけるノードＳがノードＤに対してパケットを送信する際の、各ノードの動作について説明する。   Next, the operation of each node when the node S in this embodiment transmits a packet to the node D based on the calculated cost will be described.

ノードＳの記憶部４が記憶する経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ｄの行のＮｅｘｔ ｈｏｐはＡと記憶されているため（図９参照）、ノードＳの制御部３は、送信部１を介してノードＡにパケットを送信する。なお、ノードＳが認識しているパケットの転送経路は図８よりノードＳ−ノードＡ−ノードＢ−ノードＧ−ノードＤである。   In the path table stored in the storage unit 4 of the node S, the Next hop of the line of Destination: D is stored as A (see FIG. 9), so the control unit 3 of the node S passes through the transmission unit 1. A packet is transmitted to node A. The packet transfer path recognized by the node S is node S-node A-node B-node G-node D from FIG.

ノードＡの受信部２は、ノードＳから送信されたパケットを受信する。受信部２が受信したパケットから、ノードＡの制御部３は受信したパケットのあて先はノードＤであることを判断する。ノードＡの記憶部４が記憶する経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ｄの行のＮｅｘｔ ｈｏｐはＢと記憶されているため（図１２参照）、ノードＡの制御部３は、送信部１を介してノードＢにパケットを送信する。なお、ノードＡが認識しているパケットの転送経路は、図１１よりノードＡ−ノードＢ−ノードＣ−ノードＤである。   The receiving unit 2 of the node A receives the packet transmitted from the node S. From the packet received by the receiving unit 2, the control unit 3 of the node A determines that the destination of the received packet is the node D. In the path table stored in the storage unit 4 of the node A, the Next hop of the line of Destination: D is stored as B (see FIG. 12), so the control unit 3 of the node A passes through the transmission unit 1 Send the packet to Node B. Note that the transfer path of the packet recognized by the node A is node A-node B-node C-node D from FIG.

ノードＢの受信部２は、ノードＡから送信されたパケットを受信する。受信部２が受信したパケットから、ノードＢの制御部３は受信したパケットのあて先はノードＤであることを判断する。ノードＢの記憶部４が記憶する経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ｄの行のＮｅｘｔ ｈｏｐはＧと記憶されているため（図１５参照）、ノードＢの制御部３は、送信部１を介してノードＧにパケットを送信する。なお、ノードＢが認識しているパケットの転送経路は、図１４よりノードＢ−ノードＧ−ノードＤである。   The reception unit 2 of the node B receives the packet transmitted from the node A. From the packet received by the receiving unit 2, the control unit 3 of the node B determines that the destination of the received packet is the node D. In the path table stored in the storage unit 4 of the node B, since the Next hop of the line of Destination: D is stored as G (see FIG. 15), the control unit 3 of the node B passes through the transmission unit 1. A packet is transmitted to the node G. Note that the transfer path of the packet recognized by the node B is node B-node G-node D from FIG.

ノードＧの受信部２は、ノードＢから送信されたパケットを受信する。受信部２が受信したパケットから、ノードＧの制御部３は受信したパケットのあて先はノードＤであることを判断する。なお、ノードＧの経路テーブルの算出についてはノードＳ、ノードＡ、ノードＢと同様に算出する。ノードＧの記憶部４が記憶する経路テーブルには、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ：Ｄの行のＮｅｘｔ ｈｏｐはＤと記憶されているため（図示せず）、ノードＧの制御部３は、送信部１を介してノードＤにパケットを送信する。   The reception unit 2 of the node G receives the packet transmitted from the node B. From the packet received by the receiving unit 2, the control unit 3 of the node G determines that the destination of the received packet is the node D. Note that the route table of the node G is calculated in the same manner as the nodes S, A, and B. In the path table stored in the storage unit 4 of the node G, the Next hop of the line of Destination: D is stored as D (not shown), and therefore the control unit 3 of the node G passes through the transmission unit 1. Send the packet to node D.

上述したとおり、本実施形態では、ノードＳがノードＤに対してパケットを送信する際での各ノードの動作より、パケットがノードを転送されるにつれて、多くの無線環境情報に基づいてあて先への最短木が変化し、より正確にコストの低い経路を選択することができる。具体的には、本実施形態では、ノードＡが認識している経路はノードＡ−ノードＢ−ノードＣ−ノードＤであるが、ノードＢが認識している経路はノードＢ−ノードＧ−ノードＤである。ノードＢとノードＣ間と比較して、ノードＢとノードＧ間のコストは低い。よって、パケットがあて先ノードであるノードＤに近づくにつれて、より正確にコストの低い経路を選択することができることがわかる。   As described above, in this embodiment, the node S transmits the packet to the node D, and the operation of each node is performed based on a lot of radio environment information as the packet is transferred to the destination. The shortest tree changes, and a path with lower cost can be selected more accurately. Specifically, in this embodiment, the path recognized by node A is node A-node B-node C-node D, but the path recognized by node B is node B-node G-node. D. Compared with the node B and the node C, the cost between the node B and the node G is low. Therefore, it can be seen that a route with lower cost can be selected more accurately as the packet approaches the destination node, Node D.

（無線環境情報の例）
なお、上述した実施形態では、無線環境情報を無線環境情報１および無線環境情報２として説明してきたが、無線環境情報として想定される例を説明する。想定される無線環境情報としては、各無線方式の伝送容量や遅延がある。伝送容量と遅延を本実施形態に当てはめ、無線環境情報１は伝送容量として定義し、無線環境情報２は遅延として定義する。伝送容量と遅延との２つの値からコストを計算する方法としては、伝送容量を遅延より重視する方法が考えられる。伝送容量をＣ（Ｍｂｐｓ）、遅延をｄ（ｍｓｅｃ）とすると、コストの計算式の例として（α／Ｃ）＋（β・ｄ）となる。ここで、α、βは無線環境情報の重み係数である。 (Example of wireless environment information)
In the above-described embodiment, the wireless environment information has been described as the wireless environment information 1 and the wireless environment information 2, but an example assumed as the wireless environment information will be described. As assumed wireless environment information, there are transmission capacity and delay of each wireless system. The transmission capacity and the delay are applied to this embodiment, the wireless environment information 1 is defined as the transmission capacity, and the wireless environment information 2 is defined as the delay. As a method for calculating the cost from the two values of the transmission capacity and the delay, a method in which the transmission capacity is more important than the delay can be considered. Assuming that the transmission capacity is C (Mbps) and the delay is d (msec), an example of a cost calculation formula is (α / C) + (β · d). Here, α and β are weighting factors of the radio environment information.

また、無線方式Ａと無線方式Ｂとの２種類の無線方式を搭載したノードを想定した場合、無線方式Ａを無線環境情報１とし、無線方式Ｂを無線環境情報２とすることもできる。無線方式Ａの方が無線方式Ｂより伝送容量が高いとすると、伝送容量が高い無線環境情報１の広告範囲を広い範囲に、伝送容量が低い無線環境情報２の広告範囲を狭い範囲とし、無線環境情報の重要さに合わせて、効率的な広告を行うことも考えられる。また、無線環境情報１をＣ１（Ｍｂｐｓ）、無線環境情報２をＣ２（Ｍｂｐｓ）とすると、コストの計算式の例として（γ／Ｃ１）＋（θ／Ｃ２）となる。ここで、γ、θは無線環境情報の重み係数である。 Further, assuming a node equipped with two types of radio systems, radio system A and radio system B, the radio system A can be the radio environment information 1 and the radio system B can be the radio environment information 2. If the transmission capacity of the wireless system A is higher than that of the wireless system B, the advertisement range of the wireless environment information 1 having a high transmission capacity is set to a wide range, and the advertisement range of the wireless environment information 2 having a low transmission capacity is set to a narrow range. Efficient advertising can be considered according to the importance of environmental information. Further, assuming that the wireless environment information 1 is C 1 (Mbps) and the wireless environment information 2 is C 2 (Mbps), an example of a cost calculation formula is (γ / C 1 ) + (θ / C 2 ). Here, γ and θ are weighting factors of the radio environment information.

上述したとおり、従来、遠くのノードでは無線環境情報が必要のない場合においても、各ノードは、近くのノードに対して送信した情報と同一の情報を遠くのノードに対して送信していたが、本実施形態によれば、無線環境情報の種類に応じて無線環境情報の広告の範囲を指定することで、各ノードは、近隣のノードには無線環境情報を送信し、遠くのノードには無線環境情報を送信することが無くなる。これにより、コグニティブ無線において、無線通信装置間で送受信するメッセージのオーバヘッドを削減することができる。また、無線環境情報が分からないノードの無線環境情報を最も悪い値として経路情報を構築するため、メッセージのオーバヘッドを削減したにもかかわらず、無線環境情報を考慮した経路構築を実現することが可能となる。   As described above, each node has transmitted the same information as the information transmitted to the nearby node to the far node even when the radio environment information is not necessary at the far node. According to the present embodiment, each node transmits wireless environment information to a neighboring node and designates a remote node to a remote node by designating a radio environment information advertisement range according to the type of wireless environment information. Wireless environment information is not transmitted. Thereby, the overhead of the message transmitted / received between radio | wireless communication apparatuses can be reduced in cognitive radio. In addition, since the route information is constructed with the wireless environment information of the node whose wireless environment information is unknown as the worst value, it is possible to realize the route construction considering the wireless environment information even though the message overhead is reduced. It becomes.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成や方法はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration and method are not limited to this embodiment, and include design changes and the like within the scope of the present invention. It is.

例えば、本実施形態では、各ノードは１種類の無線リンクを搭載しており、１つの無線リンクに無線環境情報１と無線環境情報２との２つの無線環境情報が関連付けられている例を説明したが、複数の無線リンクをノードが搭載していても良い。   For example, in this embodiment, each node is equipped with one type of wireless link, and an example in which two wireless environment information of wireless environment information 1 and wireless environment information 2 are associated with one wireless link will be described. However, a node may be equipped with a plurality of wireless links.

ノード間に存在する複数の無線方式のうち、いずれか一つの無線方式のみの無線環境情報を広告する方法が考えられる。具体的には、ノードＳとノードＡ間に無線方式アと無線方式イによる無線リンクがある場合、無線方式アまたは無線環境イのいずれか１つの無線環境情報のみを広告する。ここで、広告する無線方式を決定する方法としては、無線方式アと無線環境イとの無線環境情報を比較し、無線環境が良い無線方式を選択する方法や、ランダムに無線方式を選択する方法がある。   A method of advertising wireless environment information of only one of the plurality of wireless systems existing between the nodes can be considered. Specifically, when there is a wireless link between the wireless system A and the wireless system A between the node S and the node A, only one wireless environment information of the wireless system A or the wireless environment A is advertised. Here, as a method of determining a wireless method to be advertised, a method of selecting a wireless method with a good wireless environment by comparing wireless environment information between wireless method A and wireless environment A, or a method of selecting a wireless method at random There is.

また、ノード間に存在する複数の無線方式のうち、すべての無線方式の無線環境情報を広告する方法が考えられる。具体的には、ノードＳとノードＡ間に無線方式アと無線方式イによる無線リンクがある場合、無線方式アまたは無線環境イの両方の無線環境情報を広告する。無線方式アと無線方式イとがそれぞれ２つの無線環境情報を持っている場合は、合計４つの無線環境情報を広告する。ネットワーク全体に広告されるトポロジ情報は、隣接リンク単位ではなく隣接ノード単位であるため、この場合においても無線環境情報を広告することが可能である。また、本実施形態では、無線環境情報毎に広告範囲を設定することができるため、効率的に広告を行うことが可能である。   Also, a method of advertising wireless environment information of all wireless methods among a plurality of wireless methods existing between nodes can be considered. Specifically, when there is a wireless link between the wireless system A and the wireless system A between the node S and the node A, the wireless environment information of both the wireless system A and the wireless environment A is advertised. When wireless system A and wireless system A each have two pieces of wireless environment information, a total of four pieces of wireless environment information are advertised. Since the topology information advertised to the entire network is not an adjacent link unit but an adjacent node unit, radio environment information can be advertised even in this case. Moreover, in this embodiment, since an advertisement range can be set for each wireless environment information, an advertisement can be efficiently performed.

本発明の一実施形態による無線通信装置の構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the radio | wireless communication apparatus by one Embodiment of this invention. 本実施形態における無線通信システムに含まれるノード同士の接続状態を示した図である。It is the figure which showed the connection state of the nodes contained in the radio | wireless communications system in this embodiment. 本実施形態におけるノードＳがノードＡに対して自身の無線環境情報を通信する手順を示した図である。It is the figure which showed the procedure in which node S in this embodiment communicates its radio | wireless environment information with respect to node A. 本実施形態における未認識リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。It is the figure which showed the format of the Hello message containing the unrecognized link information in this embodiment. 本実施形態における非対応リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。It is the figure which showed the format of the Hello message containing the non-corresponding link information in this embodiment. 本実施形態における対称リンク情報を含んだＨｅｌｌｏメッセージのフォーマットを示した図である。It is the figure which showed the format of the Hello message containing the symmetrical link information in this embodiment. 本実施形態におけるトポロジ情報のフォーマットを示した図である。It is the figure which showed the format of the topology information in this embodiment. 本実施形態におけるノードＳが算出した各ノード間のコストを示した図である。It is the figure which showed the cost between each node which the node S in this embodiment calculated. 本実施形態におけるノードＳが把握している、ノードＳから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。It is a path | route table which shows the path | route from the node S to each node which the node S in this embodiment grasps | ascertains. 本実施形態におけるノードＡが他のノードから広告された無線環境情報を示した図である。It is the figure which showed the radio | wireless environment information which the node A in this embodiment advertised from the other node. 本実施形態におけるノードＡが算出した各ノード間のコストを示した図である。It is the figure which showed the cost between each node which the node A in this embodiment calculated. 本実施形態におけるノードＡから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。It is a route table which shows the path | route from the node A in this embodiment to each node. 本実施形態におけるノードＢが他のノードから広告された無線環境情報を示した図である。It is the figure which showed the wireless environment information which the node B in this embodiment advertised from the other node. 本実施形態におけるノードＢが算出した各ノード間のコストを示した図である。It is the figure which showed the cost between each node which the node B in this embodiment calculated. 本実施形態におけるノードＢから各ノードへの経路を示す経路テーブルである。It is a path | route table which shows the path | route from the node B to each node in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・送信部、２・・・受信部、３・・・制御部、４・・・記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transmission part, 2 ... Reception part, 3 ... Control part, 4 ... Memory | storage part

Claims (3)

無線通信装置を識別する識別情報と、前記識別情報で識別される無線通信装置の無線通信環境を示す環境情報と、前記環境情報を広告する範囲を示す広告範囲情報とを含むメッセージを他の無線通信装置へ送信する送信部と、
他の無線装置が送信した前記メッセージを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記メッセージで送信された他の無線通信装置の前記環境情報と、前記受信部が受信した前記メッセージで送信されなかった他の無線通信装置の擬似的な前記環境情報とに基づいて、他の無線通信装置を経由する通信経路を決定する経路決定部と、
前記受信部が受信した前記メッセージに含まれる前記広告範囲情報に基づいて、前記送信部による当該メッセージの転送を制御する転送制御部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。 A message including identification information for identifying a wireless communication device, environment information indicating a wireless communication environment of the wireless communication device identified by the identification information, and advertisement range information indicating a range in which the environment information is advertised. A transmitter for transmitting to the communication device;
A receiver for receiving the message transmitted by another wireless device;
The environment information of the other wireless communication device transmitted by the message received by the receiving unit and the pseudo environment information of the other wireless communication device not transmitted by the message received by the receiving unit. A route determination unit for determining a communication route via another wireless communication device,
A transfer control unit that controls transfer of the message by the transmission unit based on the advertisement range information included in the message received by the reception unit;
A wireless communication apparatus comprising: 前記メッセージはさらに、複数種類の前記環境情報と、前記環境情報の種類ごとに前記環境情報を広告する範囲を示す前記広告範囲情報とを含み、
前記転送制御部はさらに、前記環境情報の種類ごとに、前記広告範囲情報に基づいて前記環境情報を転送するか否か判断し、転送しないと判断した前記環境情報を前記メッセージから削除する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 The message further includes a plurality of types of environmental information, and the advertising range information indicating a range in which the environmental information is advertised for each type of the environmental information,
The transfer control unit further determines, for each type of the environment information, whether to transfer the environment information based on the advertisement range information, and deletes the environment information determined not to be transferred from the message. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein: 請求項１または請求項２に記載の無線通信装置を複数含むことを特徴とする無線通信システム。   A wireless communication system comprising a plurality of wireless communication devices according to claim 1 or 2.
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