JP4881194B2 - Wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法にかかり、特に無線アドホックネットワークの無線通信システム、無線アドホックネットワークを構成する無線通信装置、無線アドホックネットワークに適用される無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a radio communication apparatus, and a radio communication method, and more particularly to a radio communication system for a radio ad hoc network, a radio communication apparatus constituting the radio ad hoc network, and a radio communication method applied to the radio ad hoc network.
現在、複数の無線通信装置同士を無線リンクで接続するアドホットネットワーク(ad hoc network)が実用化されている。アドホットネットワークは、アクセスポイントを介在させることなく無線通信装置同士を接続するため、柔軟かつ簡易にシステムのカバレッジエリアを拡張することが可能になる。 Currently, an ad hoc network in which a plurality of wireless communication devices are connected by a wireless link has been put into practical use. Since an ad hot network connects wireless communication apparatuses without interposing an access point, it is possible to flexibly and easily expand the coverage area of the system.
無線アドホックネットワークにおいては、電波伝搬距離や干渉等によって通信の信号品質(信号のエラー率、ノイズ、伝送速度等をいう、以降無線リンクの品質ともいう)が変動する。このため、無線アドホックネットワークでは、一般的に、無線リンクの品質を考慮して最適な通信経路を選択することがなされている。
無線リンクの品質を考慮して通信経路を選択する従来技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。
For example, Patent Document 1 is cited as a conventional technique for selecting a communication path in consideration of the quality of a radio link.
ところで、無線アドホックネットワークでは、キャリア・センスと呼ばれる機能がある。キャリア・センスとは、無線通信装置がネットワーク上に信号を送信する以前に他の無線通信装置が信号を送信しているか否かを予め検出することをいう。キャリア・センスによれば、他の無線通信装置が信号を送信している無線通信装置に信号を送信して信号が衝突することを避けることができる。
しかしながら、無線アドホックネットワークでは、電波伝搬距離や障害物等の影響によって互いにキャリア・センスが機能せず、通信信号を送受信できない無線通信装置の状態が発生し得るという問題がある。このような問題を、隠れ端末問題(Hidden Termina1 Problem)といい、隠れ端末問題を起こす無線通信装置の関係を隠れ端末関係という。
By the way, a wireless ad hoc network has a function called carrier sense. Carrier sense refers to detecting in advance whether another wireless communication device is transmitting a signal before the wireless communication device transmits a signal on the network. According to the carrier sense, it is possible to avoid a signal collision by transmitting a signal to a wireless communication device from which another wireless communication device is transmitting a signal.
However, in a wireless ad hoc network, there is a problem that a state of a wireless communication apparatus that cannot transmit / receive communication signals may occur because carrier sense does not function mutually due to the influence of a radio wave propagation distance, an obstacle, and the like. Such a problem is called a hidden terminal problem (Hidden Termina1 Problem), and the relationship between wireless communication devices that cause the hidden terminal problem is called a hidden terminal relationship.
隠れ端末関係にある2つの無線通信装置では、互いにキャリア・センスが有効に機能しないため、同時に信号(パケット)を送信することが起こり得る。2つの無線通信装置の信号の送信先となる無線通信装置が同一であれば、送信先の無線通信装置においてパケットの衝突が発生し、伝送速度が低下することによってリンク品質が低下することになる。
上記した特許文献1では、無線リンクの伝送速度を、無線リンクの品質を示すメトリックを使って考慮し、通信経路を選択している。なお、品質メトリックとは、通信の使用可能帯域や上記した通信の信号品質といったトラヒックの状態を示す値である。
In the two wireless communication devices in the hidden terminal relationship, since carrier sense does not function effectively, it is possible that signals (packets) are transmitted simultaneously. If the wireless communication devices that are the transmission destinations of the signals of the two wireless communication devices are the same, a packet collision occurs in the wireless communication devices of the transmission destinations, and the link quality decreases due to a decrease in transmission speed. .
In Patent Document 1 described above, the communication path is selected in consideration of the transmission rate of the radio link using a metric indicating the quality of the radio link. The quality metric is a value indicating a traffic state such as a usable communication band or the signal quality of communication described above.
このような特許文献1の品質メトリックを使った通信経路の選択は、隠れ端末問題に充分対処できるものでない。したがって、選択された経路において隠れ端末問題によるパケットの衝突が頻繁に発生して遅延時間が増大し、データの伝送速度が低下する可能性がある。したがって、特許文献1の技術は、未だ充分に隠れ端末問題を解消することができないものといわざるを得ない。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、無線アドホックネットワークにおいて隠れ端末問題の影響が少ない経路を選択できる無線通信装置システム、無線通信装置、無線通信方法を提供することを目的とする。
Such selection of a communication path using the quality metric of Patent Document 1 cannot sufficiently cope with the hidden terminal problem. Therefore, there is a possibility that packet collision due to the hidden terminal problem frequently occurs in the selected route, the delay time increases, and the data transmission speed decreases. Therefore, it can be said that the technique of Patent Document 1 still cannot sufficiently solve the hidden terminal problem.
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a wireless communication device system, a wireless communication device, and a wireless communication method that can select a route that is less affected by the hidden terminal problem in a wireless ad hoc network. And
以上述べた請求項1に記載の通信システムは、複数の無線通信装置が互いにリンクを確立し、当該リンクを通じて互いに通信する無線通信システムであって、前記無線通信装置は、複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信手段と、前記隣接情報受信手段によって受信された隣接無線通信装置に関する情報を保存する隣接情報保存手段と、前記隣接情報保存手段によって保存されている情報と、前記隣接情報受信手段によって受信された情報とに基づいて、隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定手段と、前記隠れ端末判定手段によって隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突推定手段と、前記衝突推定手段によって推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理手段と、を備え、前記隣接局情報処理手段によって得られた前記リンクの通信特性の指標に基づいて通信経路を制御することを特徴とする。このような発明によれば、保存されている隣接無線通信装置の情報に、今回の周期で受信された隣接無線通信装置の情報を比較することができる。また、保存されている情報、受信されている情報に基づいて両者の送信元が隠れ端末関係にあるか否かを判定することができる。さらに、隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定し、推定された衝突率に基づいてリンクの品質を判定することができる。判定された品質が良好なリンクを選択することにより、無線アドホックネットワークにおいて隠れ端末問題の影響が少ない経路を選択することができる無線通信装置システムを提供することができる。 The communication system according to claim 1 described above is a wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices establish a link with each other and communicate with each other through the link, and the wireless communication device includes a plurality of wireless communication devices. Of these, adjacent information receiving means for periodically receiving information related to adjacent wireless communication devices capable of direct communication, adjacent information storage means for storing information related to adjacent wireless communication devices received by the adjacent information receiving means, and the adjacent information storage A hidden terminal determining means for determining a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on information stored by the means and information received by the adjacent information receiving means, and a hidden terminal by the hidden terminal determining means. A collision estimating means for estimating a probability of occurrence of a collision by a wireless communication device determined to be present; An adjacent station information processing unit that obtains an index of the communication characteristic of the link based on the determined collision occurrence probability, and a communication path based on the index of the communication characteristic of the link obtained by the adjacent station information processing unit It is characterized by controlling. According to such an invention, it is possible to compare the information on the adjacent wireless communication device received in the current cycle with the stored information on the adjacent wireless communication device. Further, based on the stored information and the received information, it can be determined whether or not both transmission sources are in a hidden terminal relationship. Furthermore, it is possible to estimate the probability of occurrence of a collision by the wireless communication apparatus determined to be a hidden terminal, and to determine the link quality based on the estimated collision rate. By selecting a link with good determined quality, it is possible to provide a wireless communication apparatus system that can select a path that is less affected by the hidden terminal problem in a wireless ad hoc network.
また、請求項2に記載の無線通信装置は、互いにリンクを確立し、当該リンクを通じて通信する無線通信装置であって、複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置から、当該隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信手段と、前記隣接情報受信手段によって受信された情報を、情報の送信元となる隣接無線通信装置と対応付けて保存する隣接情報保存手段と、前記隣接情報保存手段によって保存されている情報と、前記隣接情報受信手段によって受信された情報とに基づいて、隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定手段と、前記隠れ端末判定手段によって隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突率推定手段と、前記衝突率推定手段によって推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理手段と、を備え、前記隣接局情報処理手段によって得られた前記リンクの通信特性の指標に基づいて通信経路を制御することを特徴とする。このような発明によれば、保存されている隣接無線通信装置の情報に、今回の周期で受信された隣接無線通信装置の情報を比較することができる。また、保存されている情報、受信されている情報に基づいて両者の送信元が隠れ端末関係にあるか否かを判定することができる。さらに、隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定し、推定された衝突率に基づいてリンクの品質を判定することができる。判定された品質が良好なリンクを選択することにより、無線アドホックネットワークにおいて隠れ端末問題の影響が少ない経路を選択することができる無線通信装置を提供することができる。 The wireless communication device according to claim 2 is a wireless communication device that establishes a link with each other and communicates through the link, and from the adjacent wireless communication device that can directly communicate among the plurality of wireless communication devices, Neighboring information receiving means for periodically receiving information about the communication apparatus; neighboring information storing means for storing the information received by the neighboring information receiving means in association with the neighboring wireless communication apparatus that is the information transmission source; A hidden terminal determination unit that determines a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on information stored by the adjacent information storage unit and information received by the adjacent information reception unit, and the hidden terminal determination unit A collision rate estimation means for estimating the probability of occurrence of a collision by a wireless communication device determined to be a hidden terminal by the collision rate estimation means, An adjacent station information processing unit that obtains an index of the communication characteristic of the link based on the determined collision occurrence probability, and a communication path based on the index of the communication characteristic of the link obtained by the adjacent station information processing unit It is characterized by controlling. According to such an invention, it is possible to compare the information on the adjacent wireless communication device received in the current cycle with the stored information on the adjacent wireless communication device. Further, based on the stored information and the received information, it can be determined whether or not both transmission sources are in a hidden terminal relationship. Furthermore, it is possible to estimate the probability of occurrence of a collision by the wireless communication apparatus determined to be a hidden terminal, and to determine the link quality based on the estimated collision rate. By selecting a link with good determined quality, it is possible to provide a wireless communication apparatus that can select a path that is less affected by the hidden terminal problem in a wireless ad hoc network.
また、請求項3に記載の無線通信装置は、請求項2に記載の発明において、前記隣接情報受信手段によって受信された情報が、情報の送信元である第1隣接無線通信装置の隣接無線通信装置であって、かつ自装置でない他の隣接無線通信装置の情報を含み、前記隠れ端末判定手段は、前記隣接情報保存手段に保存されている情報の送信元となる第2隣接無線通信装置が、前記第1隣接無線通信装置と一致せず、かつ、前記他の隣接無線通信装置と一致しない場合、前記第1隣接無線通信装置と前記第2隣接無線通信装置とが隠れ端末関係にあると判定することを特徴とする。このような発明によれば、隣接無線通信装置かから他の隣接無線通信装置を含む情報を受信し、隠れ端末を簡易に判定することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the second aspect of the present invention, the information received by the adjacent information receiving unit is the adjacent wireless communication of the first adjacent wireless communication apparatus that is the information transmission source. A second adjacent wireless communication device that is a transmission source of information stored in the adjacent information storage unit, including information on another adjacent wireless communication device that is a device and is not its own device. The first adjacent wireless communication device and the second adjacent wireless communication device are in a hidden terminal relationship if they do not match the first adjacent wireless communication device and do not match the other adjacent wireless communication device. It is characterized by determining. According to such an invention, it is possible to easily determine a hidden terminal by receiving information including another adjacent wireless communication device from the adjacent wireless communication device.
また、請求項4に記載の無線通信装置は、請求項3に記載の発明において、前記衝突率推定手段が、前記第1隣接無線通信装置によって送信されたデータと前記第2隣接無線通信装置によって送信されたデータとの衝突確率を、少なくとも前記第2隣接無線通信装置によって単位時間あたりに送信されるデータ量に基づいて推定することを特徴とする。このような発明によれば、送信されるデータ量の減少の程度を用いて衝突の発生率を推定することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the wireless communication device according to the third aspect, wherein the collision rate estimator is configured by the data transmitted by the first adjacent wireless communication device and the second adjacent wireless communication device. The collision probability with the transmitted data is estimated based on at least the amount of data transmitted per unit time by the second adjacent wireless communication device. According to such an invention, it is possible to estimate the collision occurrence rate using the degree of reduction in the amount of transmitted data.
また、請求項5に記載の無線通信装置は、請求項4に記載の発明において、前記隣接情報受信手段によって受信された情報が、前記第1隣接無線通信装置とのリンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率を含み、前記隣接局情報処理手段は、前記衝突率推定手段によって推定された衝突確率、前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を算出することを特徴とする。このような発明によれば、隠れ端末による衝突の発生率を考慮した品質メトリック等のリンクの通信特性の指標を得ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the wireless communication device according to the fourth aspect of the invention, wherein the information received by the adjacent information receiving means is a rate at which the link with the first adjacent wireless communication device transmits data. Including the error occurrence rate of the transmitted data, and the adjacent station information processing means determines the collision probability estimated by the collision rate estimation means, the speed at which the link transmits data, and the error occurrence rate of the transmitted data. Based on this, an index of the communication characteristic of the link is calculated. According to such an invention, it is possible to obtain an index of link communication characteristics such as a quality metric in consideration of a collision occurrence rate by a hidden terminal.
また、請求項6に記載の無線通信装置は、請求項5に記載の発明において、前記隣接局情報処理手段が、前記衝突率推定手段によって推定された衝突確率、前記第1隣接無線通信装置から送信された前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率と、自装置において前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率とに基づいて前記リンクの通信特性の指標を算出することを特徴とする。このような発明によれば、リンクの双方向の通信特性を評価することができ、リンクの品質をより正確に評価することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, the adjacent station information processing unit is configured to detect the collision probability estimated by the collision rate estimating unit, from the first adjacent wireless communication device. The communication of the link based on the speed at which the transmitted link transmits data, the error occurrence rate of the transmitted data, the speed at which the link transmits data in its own device, and the error occurrence rate of the transmitted data A characteristic index is calculated. According to such an invention, the bidirectional communication characteristics of the link can be evaluated, and the link quality can be more accurately evaluated.
また、請求項7に記載の無線通信方法は、互いにリンクを確立し、当該リンクを通じて通信する無線通信装置に適用される通信方法であって、複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置から、当該隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信ステップと、前記隣接情報受信ステップにおいて受信された情報と、先の周期で受信されて保存されている隣接無線通信装置に関する情報とに基づいて隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定ステップと、前記隠れ端末判定ステップにおいて隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突率推定ステップと、前記衝突率推定ステップにおいて推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理ステップと、を含むことを特徴とする。このような発明によれば、保存されている隣接無線通信装置の情報に、今回の周期で受信された隣接無線通信装置の情報を比較することができる。また、保存されている情報、受信されている情報に基づいて両者の送信元が隠れ端末関係にあるか否かを判定することができる。さらに、隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定し、推定された衝突率に基づいてリンクの品質を判定することができる。判定された品質が良好なリンクを選択することにより、無線アドホックネットワークにおいて隠れ端末問題の影響が少ない経路を選択することができる無線通信方法を提供することができる。 The wireless communication method according to claim 7 is a communication method applied to a wireless communication device that establishes a link with each other and communicates through the link, and is adjacent wireless communication that can directly communicate among a plurality of wireless communication devices. An adjacent information receiving step for periodically receiving information related to the adjacent wireless communication device from the device; information received in the adjacent information receiving step; and an adjacent wireless communication device received and stored in a previous cycle. A hidden terminal determination step for determining a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on information, and a collision rate estimation for estimating a probability of occurrence of a collision by the wireless communication device determined to be a hidden terminal in the hidden terminal determination step a method, based on the estimated collision probability in the collision rate estimation step, to give an indication of the communication characteristics of the link Characterized in that it comprises an adjacent station information processing step. According to such an invention, it is possible to compare the information on the adjacent wireless communication device received in the current cycle with the stored information on the adjacent wireless communication device. Further, based on the stored information and the received information, it can be determined whether or not both transmission sources are in a hidden terminal relationship. Furthermore, it is possible to estimate the probability of occurrence of a collision by the wireless communication apparatus determined to be a hidden terminal, and to determine the link quality based on the estimated collision rate. By selecting a link with good determined quality, it is possible to provide a wireless communication method capable of selecting a route that is less affected by the hidden terminal problem in a wireless ad hoc network.
以上述べた本発明は、ステート・アナウンスメントを受信した無線通信装置が隣接無線通信装置と隠れ端末関係にある無線通信装置あることを検出すると共に、隠れ端末となる無線通信装置を簡易に特定することができる。また、隠れ端末による衝突の発生確率を推定し、発生確率に基づいて無線リンクの通信特性の指標を得ることができる。したがって、隠れ端末が存在する無線アドホックネットワークにおいて、隠れ端末による影響を受け難い無線リンクを選択することができる。 The present invention described above detects that the wireless communication device that has received the state announcement is a wireless communication device that is in a hidden terminal relationship with the adjacent wireless communication device, and easily identifies the wireless communication device that is a hidden terminal. be able to. In addition, it is possible to estimate the probability of occurrence of a collision by a hidden terminal and obtain an indicator of the communication characteristics of the radio link based on the probability of occurrence. Therefore, in a wireless ad hoc network where a hidden terminal exists, it is possible to select a wireless link that is not easily affected by the hidden terminal.
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。
(システム構成)
図1は、本発明の一実施形態の通信システムを説明するための図である。図示した通信システムは、無線アドホックネットワークによって通信するシステムであって、複数の無線通信装置が互いにリンクを確立し、互いに無線リンク111〜117によって通信する複数の無線通信装置101a〜101fによって構成されている。図中、無線通信装置をパーソナルコンピュータ(PC)として示したが、本実施形態は無線通信装置にPCを用いることに限定されるものでなく、無線の通信端末装置として機能する装置であれば、どのような無線通信装置を用いるものであってもよい。
図示した無線アドホックネットワークにおいて、直接通信する無線通信装置同士を互いの隣接無線通信装置という。また、一の無線通信装置が隣接無線通信装置との通信に使用する無線リンクを隣接無線リンクと記す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram for explaining a communication system according to an embodiment of the present invention. The illustrated communication system is a system that communicates via a wireless ad hoc network, and includes a plurality of
In the illustrated wireless ad hoc network, wireless communication devices that communicate directly are referred to as adjacent wireless communication devices. A wireless link used by one wireless communication device for communication with an adjacent wireless communication device is referred to as an adjacent wireless link.
(無線通信装置の構成)
図2は、無線通信装置101aの構成を説明するための機能ブロック図である。なお、本実施形態では、複数の無線通信装置101a〜101fを全て同様の構成を有するものとする。このため、本実施形態では、通信装置101aの図示及び説明を、他の通信装置101b〜101fの構成に代えるものとする。
ただし、本実施形態は、同様の構成を有する無線通信装置101のみによって無線アドホックネットワークを構成するものに限定されるものでなく、異なる構成を有する無線通信装置が混在するものであってもよい。
(Configuration of wireless communication device)
FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the configuration of the
However, the present embodiment is not limited to a configuration in which a wireless ad hoc network is configured by only the
なお、本実施形態では、主に本実施形態と関連する構成について図示し、説明している。したがって、無線通信装置101a〜101fは、無線アドホックネットワークを構成する通信装置に必須の図中に示していない機能構成(電源部など)を有している。
図2に示した無線通信装置101aは、無線通信装置101a〜101fが互いに通信するための無線リンクを確立する無線通信部201を備えている。無線通信部201は、複数の無線通信装置101a〜101fのうち直接通信できる隣接無線通信装置から、この隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する。
In the present embodiment, the configuration mainly related to the present embodiment is illustrated and described. Therefore, the
The
また、無線通信装置101aは、受信された隣接無線通信装置に関する情報を保存する記憶部205、記憶部205によって保存されている情報と、無線通信部201によって受信された情報とに基づいて、隠れ端末関係にある無線通信装置を判定し、隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定し、衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標(品質メトリック)を得る隣接局情報処理部204を備えている。
なお、本実施形態では、通信特性とは通信の信号品質(信号のエラー率、ノイズ、伝送速度等)を指すものとする。また、品質メトリックとは、信号品質、通信の使用可能帯域を含むトラヒックの状態の指標をいうものとする。
In addition, the
In the present embodiment, communication characteristics refer to communication signal quality (signal error rate, noise, transmission speed, etc.). Further, the quality metric refers to an index of traffic state including signal quality and communication usable bandwidth.
また、無線通信装置101aは、無線リンクを使った通信の経路を決定する経路制御部203を備えている。経路制御部203は、隣接局情報処理部204によって算出された品質メトリックが良好な無線リンクを選択して通信の経路を決定する。パケット転送部202は、経路制御部203によって決定された経路(転送経路)にしたがって通信データをパケットとして転送する。
In addition, the
すなわち、無線通信装置101aは、他の無線通信装置(例えば無線通信装置101b)の無線通信部201からステート・アナウンスメントを受信する。なお、ステート・アナウンスメントとは、隣接無線通信装置である無線通信装置101b、隣接無線リンク111に関する情報を含む情報である。ステート・アナウンスメントは、無線通信装置101aの無線通信部201に受信される。なお、ステート・アナウンスメントについては後に詳述する。
That is, the
無線通信装置101aが無線通信装置101bのステート・アナウンスメントを受信した場合、隣接局情報処理部204は、受信したステート・アナウンスメントに基づいて、無線通信装置101bから送信されたパケットが隠れ端末問題によって無線通信装置101aによって送信されたパケットと衝突する確率を推定する。確率の推定は、ステート・アナウンスメントに記された無線通信装置10bの単位時間あたりの送信率や隣接局情報に基づいて行われる。
When the
また、隣接局情報処理部204は、推定によって得られた衝突率と、ステート・アナウンスメントに記されている隣接無線リンク111の伝送速度及びパケット誤り率とに基づいて、隣接無線リンクの品質メトリックを算出する。
記憶部205は、隣接局情報処理部204によって推定された隣接無線通信装置との衝突確率や算出された無線リンクの品質メトリックを、ステート・アナウンスメントに含まれる情報と共に記憶する。本実施形態では、記憶部205が、隣接局情報処理部204によって推定された衝突確率や、算出された品質メトリックをテーブルとして保存する。このテーブルを隣接局情報テーブルと記す。
The adjacent station
The
以上述べた構成においては、無線通信部201が隣接情報受信手段、記憶部205が隣接情報保存手段、隣接局情報処理部204が隠れ端末判定手段、衝突率推定手段、隣接局情報処理手段として機能する。
図3は、本実施形態の無線通信装置101のハードウェア構成を説明するための図である。無線通信装置101は、無線通信に使用される無線通信モジュール301、CPU(Central Processing Unit)302、ROM(Read Only Memory)303、RAM(Random Access Memory)304を備えている。図2に示した無線通信部201、パケット転送部202、経路制御部203、隣接局情報処理部204は、CPU302及び無線通信モジュール301において機能する。また、記憶部205は、ROM303、RAM304において機能する。
In the configuration described above, the
FIG. 3 is a diagram for explaining a hardware configuration of the
次に、以上述べた各構成について、より詳細に説明するものとする。
・1 ステート・アナウンスメント
図4は、無線通信部201によって送受信されるステート・アナウンスメントについて説明するための図であって、ステート・アナウンスメントとして送信されるパケットのフレームフォーマットを示している。
Next, each configuration described above will be described in more detail.
1 State Announcement FIG. 4 is a diagram for explaining a state announcement transmitted / received by the
図示したフレームフォーマットには、パケットがステート・アナウンスメントであることを示すID情報(ID=State Announcement)、パケットの長さを示すLength、隣接無線リンクの伝送速度、無線リンクがパケット通信をした場合のパケット誤り率、無線通信装置101aが単位時間当たりに送信するデータ量(単位時間あたりの送信率)、無線通信装置101aの隣接無線通信装置のアドレス情報が含まれている。
ステート・アナウンスメントは、各無線通信装置から無線通信装置の隣接無線通信装置に対して周期的にユニキャストされている。
In the frame format shown in the figure, ID information (ID = State Announcement) indicating that the packet is a state announcement, Length indicating the length of the packet, transmission speed of the adjacent wireless link, and wireless link performing packet communication Packet error rate, the amount of data transmitted by the
The state announcement is periodically unicast from each wireless communication device to the adjacent wireless communication device of the wireless communication device.
・2 隣接局情報テーブル
図5は、無線通信装置101aの隣接局情報テーブルを例示した図である。図示した隣接局情報テーブルは、n個の隣接無線通信装置と、無線通信装置と接続するための無線リンクの情報を記憶している。具体的には、無線リンクの伝送速度、パケット誤り率、送信率、隠れ端末問題による衝突率、無線リンクの品質メトリックが、隣接無線通信装置各々のID(局ID)に対応付けて記憶されている。
なお、隣接局情報テーブルに記録された複数の隣接無線通信装置を、本実施形態では、隣接局情報テーブルのメンバとも記すものとする。
2 Adjacent Station Information Table FIG. 5 is a diagram illustrating an adjacent station information table of the
In the present embodiment, a plurality of adjacent wireless communication devices recorded in the adjacent station information table are also referred to as members of the adjacent station information table.
・3 隣接局情報処理部
次に、隣接局情報処理部204によってなされる処理について説明する。本実施形態の隣接局情報処理部204は、自装置と隠れ端末関係にある無線通信装置を検出する。また、検出された隠れ端末による衝突率を推定し、推定された衝突率に基づいて隣接無線リンクの品質メトリックを算出する。
3. Adjacent Station Information Processing Unit Next, processing performed by the adjacent station
i 隠れ端末の有無の判定
無線アドホックネットワークは、図1に示したように複数の無線通信装置によって構成されている。図1に示した無線アドホックネットワークでは、無線通信装置101aは、無線通信装置101b及び無線通信装置101dからステート・アナウンスメントのパケットを受信する。無線通信装置101aの記憶部205は、受信したパケットのデータを無線通信装置101b、101dと対応付けて隣接局テーブルに記憶する。無線通信装置101aの隣接局テーブルを、図6に示す。
i. Determination of presence / absence of hidden terminal As shown in FIG. 1, the wireless ad hoc network includes a plurality of wireless communication devices. In the wireless ad hoc network illustrated in FIG. 1, the
本実施形態では、無線通信装置101aの隣接局情報処理部204が、パケット衝突率の推定をするものとして説明する。
図7は、無線通信装置101aが隣接無線通信装置に対して送信するステート・アナウンスメントを示した図である。図7(a)は、無線通信装置101aから無線通信装置101bにユニキャストによって送信されるステート・アナウンスメントを示している。また、(b)は、無線通信装置101aから無線通信装置101dにユニキャストによって送信されるステート・アナウンスメントを示している。
In the present embodiment, the adjacent station
FIG. 7 is a diagram showing a state announcement transmitted from the
図7(a)、(b)に示したステート・アナウンスメントのいずれにも、無線通信装置101aとの無線リンクがデータを伝送する速度(伝送速度R)、伝送されるデータの誤り発生率(パケット誤り率PER)、無線通信装置101aの単位時間あたりのデータの送信率Txが含まれている。
さらに、無線通信装置101a(第1隣接無線通信装置)から無線通信装置101bに送信されてくるステート・アナウンスメントには、情報の送信元である無線通信装置101aの隣接無線通信装置であって、かつ無線通信装置101b(自装置)でない他の隣接無線通信装置101dのID情報が含まれている。また、無線通信装置101aから無線通信装置101dに送信されてくるステート・アナウンスメントには、情報の送信元である無線通信装置101aの隣接無線通信装置であって、かつ無線通信装置101d(自装置)でない他の隣接無線通信装置101bのID情報が含まれている。
In any of the state announcements shown in FIGS. 7A and 7B, the speed at which the wireless link with the
Furthermore, the state announcement transmitted from the
なお、図中に示した伝送速度等に付された「ab」の文字は、無線リンクが無線通信装置101a、101b間のものであることを示している。また、「ad」の文字は、無線リンクが無線通信装置101a、101d間のものであることを示している。
このようなステート・アナウンスメントを受信することによって、無線通信装置101b、無線通信装置101dは、隣接無線通信装置である無線通信装置101aに自装置以外の隣接無線通信装置(他の隣接無線通信装置)があることを検出することができる。
Note that the letters “ab” attached to the transmission speed and the like shown in the figure indicate that the wireless link is between the
By receiving such a state announcement, the
また、無線通信装置101b、無線通信装置101dは、無線通信装置101aを含む隣接無線通信装置からステート・アナウンスメントとして各隣接無線通信装置のID情報を受信し、自装置の隣接局テーブルに保存している。無線通信装置101b、無線通信装置101dの隣接局情報処理部204は、検出された他の隣接無線通信装置のID情報と隣接局テーブルに保存されている隣接無線通信装置のID情報とを比較する。この比較により、隣接局テーブルに保存されている情報の送信元となる例えば無線通信装置101a(第2隣接無線通信装置)が、無線通信装置101a(第1隣接無線通信装置)と一致せず、かつ、前記他の隣接無線通信装置と一致しない場合、両者が隠れ端末関係にあると判定する。
Further, the
すなわち、無線通信装置101aは、前記したように、無線通信装置101b、無線通信装置101dに図7(a)、(b)に示したステート・アナウンスメントを送信する。ステート・アナウンスメントを受信した無線通信装置101bは、受信されたステート・アナウンスメントを自装置の隣接局情報テーブルに無線通信装置101aのID情報と共に記録する。
また、図1に示したように、無線通信装置101bと無線通信装置101cとは隣接無線通信装置の関係にある。無線通信装置101bは、無線通信装置101cからもステート・アナウンスメントを受信する。受信されたステート・アナウンスメントは、無線通信装置101bの隣接局情報テーブルに保存される。
That is, as described above, the
As shown in FIG. 1, the
図8に、無線通信装置101bの隣接局情報テーブルを示す。図示した隣接局情報テーブルのメンバは、無線通信装置101a、無線通信装置101cである。無線通信装置101bの隣接局情報処理部204は、無線通信装置101aから周期的に送信されるステート・アナウンスメント(図示しないが無線通信装置101aのID情報が付されている)により、隣接局情報テーブルのメンバのうち無線通信装置101aをチェックする。
チェックの結果、無線通信装置101aはステート・アナウンスメントを送信した無線通信装置であるから、隠れ端末関係ではないと判定される。
FIG. 8 shows an adjacent station information table of the
As a result of the check, since the
次に、隣接局情報処理部204は、無線通信装置101aから周期的に送信されるステート・アナウンスメントにより、メンバのうちの無線通信装置101cをチェックする。チェックの結果、無線通信装置101cはステート・アナウンスメントを送信した無線通信装置でないと判定される。
隣接局情報処理部204は、さらに無線通信装置101cが無線通信装置101aの他の隣接無線通信装置であるか否か判断する。この判断は、無線通信装置101aのステート・アナウンスメントに含まれている他の隣接無線通信装置のID情報が無線通信装置101cのID情報と一致するか否かを判断することによって可能になる。
Next, the adjacent station
The adjacent station
判断の結果、隣接無線通信装置101cは、隣接無線通信装置101aの隣接無線通信装置でもない。このような場合、無線通信装置101bでは、無線通信装置101cが無線通信装置101aと隠れ端末関係にあると判定する。
また、同様に、無線通信装置101dは、自装置の隣接局情報テーブルに受信されたステート・アナウンスメントを無線通信装置101aのID情報と共に記録する。無線通信装置101dは、無線通信装置101aの他、無線通信装置101c、101e、101fとも隣接する。このため、無線通信装置101dの隣接局情報テーブルのメンバは、無線通信装置101a、101c、101e、101fとなる。図9に無線通信装置101dの隣接局情報テーブルを示す。
As a result of the determination, the adjacent
Similarly, the
無線通信装置101dの隣接局情報処理部204は、周期的に送信されてくる無線通信装置101aのステート・アナウンスメントによって隣接局情報テーブルのメンバを順次チェックする。つまり、先ず、メンバのうちの無線通信装置101aをチェックし、無線通信装置101aはステート・アナウンスメントを送信してきた無線通信装置であるから隠れ端末でないと判断する。
The adjacent station
次に、メンバのうちの無線通信装置101cは、ステート・アナウンスメントを送信してきた無線通信装置101aでなく、無線通信装置101aの他の隣接無線通信装置でもないことから、無線通信装置101aにとっての隠れ端末であると判定する。同様に、無線通信装置101e、101fも無線通信装置101aにとっての隠れ端末であると判定される。
Next, the
ii パケット衝突率の推定
隣接局情報処理部204は、無線通信装置101aの隠れ端末が検出された場合、隠れ端末の存在によって発生する(隠れ端末問題による、あるいは隠れ端末による)衝突の確率を推定する。なお、隠れ端末問題による衝突とは、無線通信装置101aによって送信されたパケットと、隠れ端末となる無線通信装置101cによって送信されたパケットとが共通の隣接無線通信装置において衝突することをいう。
ii Estimation of packet collision rate When the hidden terminal of the
本実施形態では、隠れ端末問題による衝突の確率を、隠れ端末であると判定された無線通信装置の送信率Rに基づいて推定する。例えば、無線通信装置iが無線通信装置101aと隠れ端末関係にある場合、無線通信装置iによる衝突確率CRは、以下の式によって推定される。なお、式(1)中のTxiは、無線通信装置iの送信率である。
In this embodiment, the probability of collision due to the hidden terminal problem is estimated based on the transmission rate R of the wireless communication device determined to be a hidden terminal. For example, when the wireless communication device i is in a hidden terminal relationship with the
以下、隠れ端末問題による衝突の発生確率の推定について、より詳細に説明する。
無線通信装置101aと無線通信装置101cとが、隠れ端末関係にあると判定された場合、無線通信装置101bの隣接局情報処理部204は、無線通信装置101aと無線通信装置101bとの間の無線通信装置101cによる衝突の確率CR_abを、以下のようにして推定する。
Hereinafter, estimation of the probability of occurrence of a collision due to the hidden terminal problem will be described in more detail.
When it is determined that the
すなわち、式(1)によって推定される衝突確率CR_abは、無線通信装置101cの送信率を用い、次のように表される。
CR_ab=TX_c 式(2)
無線通信装置101bにおいて推定された衝突確率は、図8に示した無線通信装置101bの隣接局情報テーブルに記録される。
That is, the collision probability CR_ab estimated by Expression (1) is expressed as follows using the transmission rate of the
CR_ab = TX_c Formula (2)
The collision probability estimated in the
また、前記したように、無線通信装置101dは、無線通信装置101aと、無線通信装置101c、101e、101fとが隠れ端末関係にあると判定している。無線通信装置101c、101e、101fによる無線通信装置101aと無線通信装置101dとの衝突の発生確率CR_adは、以下の式によって推定される。
CR_ad=1−(1−TX_c)・(1−TX_e)・(1−TX_f) 式(3)
無線通信装置101dにおいて推定された衝突確率は、図9に示した無線通信装置101dの隣接局情報テーブルに記録される。
As described above, the
CR_ad = 1- (1-TX_c). (1-TX_e). (1-TX_f) Formula (3)
The collision probability estimated in the
iii 品質メトリックの算出
本実施形態では、隣接局情報処理部204が、上記したように推定された衝突確率、無線リンクがデータを伝送する速度(伝送速度R)、に基づいて、品質メトリックを算出する。
すなわち、本実施形態では、式(2)または式(3)によって推定された衝突率に基づいて、無線リンクの品質メトリックRMを算出する。品質メトリックRMの算出は、以下の式(4)によって実現する。
iii Calculation of Quality Metric In this embodiment, the adjacent station
That is, in the present embodiment, the radio link quality metric RM is calculated based on the collision rate estimated by the equation (2) or the equation (3). The calculation of the quality metric RM is realized by the following equation (4).
なお、式(4)中のRはリンク伝送速度、PERはパケット誤り率、Btはデータのパケット長である。なお、Ocaは、チャネルアクセスに必要なオーバーヘッドの時間であって、Opは、プロトコルのオーバーヘッドの時間である。Oca、Opは、いずれも定数として演算式に設定しておくことが可能である。
RM=(Oca+Op+(Bt/R))×(1/(1−PER))×(1/(1−CR))
式(4)
In Equation (4), R is the link transmission rate, PER is the packet error rate, and Bt is the data packet length. Oca is the overhead time required for channel access, and Op is the protocol overhead time. Both Oca and Op can be set in the arithmetic expression as constants.
RM = (Oca + Op + (Bt / R)) * (1 / (1-PER)) * (1 / (1-CR))
Formula (4)
無線通信装置101bでは、式(4)に衝突率CR_abを代入して無線通信装置101aとの間の無線リンクの品質メトリックRM_abを算出する。算出された品質メトリックRM_abは、以下の式(5)によって表される。なお、式(5)中のR_ab、PER_abは、いずれも図7(a)に示したステート・アナウンスメントに含まれている。
The
RM_ab=(Oca+Op+(Bt/R_ab))
×(1/(1−PER_ab))
×(1/(1−CR_ab)) 式(5)
無線通信装置101bにおいて算出された品質メトリックは、図8に示した無線通信装置101bの隣接局情報テーブルに記録される。
RM_ab = (Oca + Op + (Bt / R_ab))
× (1 / (1-PER_ab))
X (1 / (1-CR_ab)) Formula (5)
The quality metric calculated in the
同様に、無線通信装置101dでは、式(4)に衝突率CR_adを代入して無線通信装置101aとの間の無線リンクの品質メトリックRM_adを算出する。算出された品質メトリックRM_adは、以下の式(6)によって表される。なお、式(6)中のR_ad、PER_ad、Btは、いずれも図7(b)に示したステート・アナウンスメントに含まれている。
Similarly, the
RM_ad=(Oca+Op+(Bt/R_ad))
×(1/(1−PER_ad))
×(1/(1−CR_ad)) 式(6)
無線通信装置101dにおいて算出された品質メトリックは、図9に示した無線通信装置101dの隣接局情報テーブルに記録される。
RM_ad = (Oca + Op + (Bt / R_ad))
× (1 / (1-PER_ad))
× (1 / (1-CR_ad)) Formula (6)
The quality metric calculated in the
(無線通信装置通信方法)
図10は、以上述べた本実施形態において実行される通信方法を説明するためのフローチャートである。図示したフローチャートは、主に隣接局情報処理部204によって実行されるものである。
無線通信装置(例えば無線通信装置101b)は、無線通信部201によって隣接無線通信装置(例えば無線通信装置101a)からステート・アナウンスメント(SANN)を受信する(S1)。隣接局情報処理部204は、受信されたステート・アナウンスメントによって隣接局情報テーブルのメンバを順番にチェックする。そして、全てのメンバについてチェックが終了したと判断された場合(S2:Yes)、処理を終了する。
(Wireless communication device communication method)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the communication method executed in this embodiment described above. The illustrated flowchart is mainly executed by the adjacent station
The wireless communication device (for example, the
以下、隣接局情報処理部204によるチェックの手順について説明する。なお、この説明では、無線通信装置101bの隣接局情報処理部204が、無線通信装置101aが送信したステート・アナウンスメントにより、図8に示した隣接局情報テーブルをチェックするものとする。
隣接局情報処理部204は、先ず、メンバのうちの無線通信装置101aをチェックする(S3)。チェックは、ステップ1で受信された情報と、先の周期で受信され、保存されている隣接無線通信装置に関する情報とに基づいて行われる。
Hereinafter, a check procedure by the adjacent station
The adjacent station
具体的には、隣接局情報処理部204は、メンバである無線通信装置101aが、ステート・アナウンスメントを送信した無線通信装置101aであるか否か判断する。この結果、無線通信装置101aは、ステート・アナウンスメントを送信した無線通信装置と一致する(S3:Yes)。したがって、無線通信装置101aは隠れ端末でないと判断し、メンバのチェックが完了したか否かの判断に戻る。
Specifically, the adjacent station
次に、隣接局情報処理部204は、メンバのうちの無線通信装置101cをチェックする。無線通信装置101cは、無線通信装置101aではない(S2:No)。このため、隣接局情報処理部204は、無線通信装置101aのステート・アナウンスメントに含まれている、無線通信装置101b以外の隣接無線通信装置の情報をチェックする。
無線通信装置101cは、無線通信装置101aの隣接無線通信装置であって、かつ自装置(無線通信装置101b)でない他の無線通信装置に該当するか否か判断する(S4)。図7(a)に示したように、無線通信装置101aの他の無線通信装置は無線通信装置101dであって、無線通信装置101cではない。したがって、隣接局情報処理部204は、無線通信装置101cが他の隣接無線通信装置に該当しないと判断し(S4:No)、無線通信装置101aと無線通信装置101cとが隠れ端末関係であるとする。
Next, the adjacent station
The
そして、隠れ端末によって発生する衝突の確率を推定し(S5)、推定された衝突率を使って無線通信装置101cとの無線リンクの品質メトリックを算出する(S6)。推定された衝突率、算出された品質メトリックは、隣接局情報テーブルに記録される(S7)。記録後、再度メンバの全てについてチェックが完了したか否か判断し、完了したと判断されれば(S2:Yes)、次の周期のステート・アナウンスメントの受信に備える。
以上の処理において、ステップ1は隣接情報受信ステップ、ステップ3、4は隠れ端末判定ステップ、ステップ5は衝突率推定ステップ、ステップ6は隣接局情報処理ステップに相当する。
Then, the probability of collision caused by the hidden terminal is estimated (S5), and the quality metric of the radio link with the
In the above processing, Step 1 corresponds to an adjacent information reception step, Steps 3 and 4 correspond to hidden terminal determination steps, Step 5 corresponds to a collision rate estimation step, and Step 6 corresponds to an adjacent station information processing step.
以上述べた本実施形態は、無線通信装置が、自装置のデータ伝送率等の情報と共に、送信先の無線通信装置と異なる他の隣接無線通信装置のID情報をステート・アナウンスメントとして送信している。このため、ステート・アナウンスメントを受信した無線通信装置は、隣接無線通信装置と隠れ端末関係にある無線通信装置あることを検出すると共に、隠れ端末となる無線通信装置を簡易に特定することができる。
そして、本実施形態は、隠れ端末関係にある無線通信装置のデータの送信率に基づいて衝突の発生確率を推定し、推定された発生率に基づいて無線リンクの品質メトリックを算出することができる。このため、隠れ端末が存在する無線アドホックネットワークにおいて、隠れ端末による影響を受け難い無線リンクを選択することができる。
In the present embodiment described above, the wireless communication device transmits, as a state announcement, ID information of another adjacent wireless communication device different from the transmission destination wireless communication device together with information such as the data transmission rate of the own device. Yes. Therefore, the wireless communication device that has received the state announcement can detect that there is a wireless communication device that is in a hidden terminal relationship with an adjacent wireless communication device, and can easily identify the wireless communication device that is a hidden terminal. .
And this embodiment can estimate the probability of occurrence of a collision based on the data transmission rate of the wireless communication device in the hidden terminal relationship, and can calculate the quality metric of the radio link based on the estimated rate of occurrence. . For this reason, in a wireless ad hoc network where a hidden terminal exists, it is possible to select a wireless link that is not easily affected by the hidden terminal.
(変形例)
本実施形態は、以上述べた構成に限定されるものではない。すなわち、実施形態では、隣接無線リンクの品質メトリックを、一の通信制御装置において算出するものとしている。しかし、本実施形態は、例えば、無線通信装置101aと無線通信装置101bとの間の無線リンクの品質メトリックを、無線通信装置101aにおいて算出された値と、無線通信装置101bにおいて算出された値とを用い、無線リンク111の双方向の品質メトリックを求めるようにしてもよい。
(Modification)
The present embodiment is not limited to the configuration described above. That is, in the embodiment, the quality metric of the adjacent radio link is calculated in one communication control device. However, in this embodiment, for example, the quality metric of the wireless link between the
なお、上記した双方向の品質メトリックの算出は、無線通信装置101a、101bの両方において実行されるものであってもよい。また、無線通信装置101a、101bのいずれか一方で行ってもよい。品質メトリックを無線通信装置101a、101bのいずれか一方で行った場合、得られた品質メトリックを他方に送信し、送信された品質メトリックを受信した無線通信装置が自装置の隣接局情報テーブルに保存するようにしてもよい。
Note that the above-described bidirectional quality metric calculation may be executed by both the
また、前記した実施形態では、隣接無線リンクの品質メトリックを、無線リンクの伝送速度、パケット誤り率、推定された隠れ端末問題による衝突率を式(4)に代入して算出している。しかし、本実施形態は、このような構成に限定されるものでなく、他の物理量、あるいは他の関数を用いて算出するものであってもよい。
さらに、本実施形態は、無線リンクの伝送速度、パケット誤り率、隠れ端末問題による衝突率の他に加え、受信されたパケットが無線通信装置のキューに待機される時間を考慮して品質メトリックを算出してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the quality metric of the adjacent radio link is calculated by substituting the transmission rate of the radio link, the packet error rate, and the estimated collision rate due to the hidden terminal problem into Equation (4). However, the present embodiment is not limited to such a configuration, and may be calculated using other physical quantities or other functions.
In addition to the transmission rate of the wireless link, the packet error rate, and the collision rate due to the hidden terminal problem, the present embodiment takes into account the time that the received packet is waiting in the queue of the wireless communication device. It may be calculated.
以上述べた本発明の無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法は、無線アドホックネットワークにおいて、隠れ端末の影響を受け難い伝送路を選択してデータ伝送効率を高めることに高い効果を奏する。 The wireless communication system, the wireless communication apparatus, and the wireless communication method of the present invention described above are highly effective in increasing the data transmission efficiency by selecting a transmission path that is not easily affected by the hidden terminal in the wireless ad hoc network.
101a〜101f 無線通信装置
111〜117 無線リンク
201 無線通信部
202 パケット転送部
203 経路制御部
204 隣接局情報処理部
205 記憶部
301 無線通信モジュール
302 CPU
303 ROM
304 RAM
101a to 101f
303 ROM
304 RAM
Claims (7)
前記無線通信装置は、
複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置から、当該隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信手段と、
前記隣接情報受信手段によって受信された隣接無線通信装置に関する情報を保存する隣接情報保存手段と、
前記隣接情報保存手段によって保存されている情報と、前記隣接情報受信手段によって受信された情報とに基づいて、隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定手段と、
前記隠れ端末判定手段によって隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突率推定手段と、
前記衝突率推定手段によって推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理手段と、を備え、
前記隣接局情報処理手段によって得られた前記リンクの通信特性の指標に基づいて通信経路を制御することを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system in which a plurality of wireless communication devices establish a link with each other and communicate through the link,
The wireless communication device
An adjacent information receiving unit that periodically receives information related to the adjacent wireless communication device from an adjacent wireless communication device that can directly communicate among the plurality of wireless communication devices;
Adjacent information storage means for storing information related to the adjacent wireless communication device received by the adjacent information receiving means;
A hidden terminal determination unit that determines a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on information stored by the adjacent information storage unit and information received by the adjacent information reception unit;
A collision rate estimation means for estimating a probability of occurrence of a collision by a wireless communication device determined to be a hidden terminal by the hidden terminal determination means;
Based on the collision occurrence probability estimated by the collision rate estimation means, the adjacent station information processing means for obtaining an index of the communication characteristics of the link,
A wireless communication system, wherein a communication path is controlled based on an index of communication characteristics of the link obtained by the adjacent station information processing means.
複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置から、当該隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信手段と、
前記隣接情報受信手段によって受信された情報を、情報の送信元となる隣接無線通信装置と対応付けて保存する隣接情報保存手段と、
前記隣接情報保存手段によって保存されている情報と、前記隣接情報受信手段によって受信された情報とに基づいて、隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定手段と、
前記隠れ端末判定手段によって隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突率推定手段と、
前記衝突率推定手段によって推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理手段と、を備え、
前記隣接局情報処理手段によって得られた前記リンクの通信特性の指標に基づいて通信経路を制御することを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that establishes a link with each other and communicates through the link,
An adjacent information receiving unit that periodically receives information related to the adjacent wireless communication device from an adjacent wireless communication device that can directly communicate among the plurality of wireless communication devices;
Adjacent information storage means for storing information received by the adjacent information receiving means in association with an adjacent wireless communication device that is an information transmission source; and
A hidden terminal determination unit that determines a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on information stored by the adjacent information storage unit and information received by the adjacent information reception unit;
A collision rate estimation means for estimating a probability of occurrence of a collision by a wireless communication device determined to be a hidden terminal by the hidden terminal determination means;
Based on the collision occurrence probability estimated by the collision rate estimation means, the adjacent station information processing means for obtaining an index of the communication characteristics of the link,
A wireless communication apparatus that controls a communication path based on an index of communication characteristics of the link obtained by the adjacent station information processing means.
前記隠れ端末判定手段は、前記隣接情報保存手段に保存されている情報の送信元となる第2隣接無線通信装置が、前記第1隣接無線通信装置と一致せず、かつ、前記他の隣接無線通信装置と一致しない場合、前記第1隣接無線通信装置と前記第2隣接無線通信装置とが隠れ端末関係にあると判定することを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 The information received by the adjacent information receiving means includes information of another adjacent wireless communication device that is the adjacent wireless communication device of the first adjacent wireless communication device that is the transmission source of information and that is not its own device,
The hidden terminal determination unit is configured such that a second adjacent wireless communication device that is a transmission source of information stored in the adjacent information storage unit does not match the first adjacent wireless communication device, and the other adjacent wireless communication device 3. The wireless communication device according to claim 2, wherein if the communication device does not match, the wireless communication device determines that the first adjacent wireless communication device and the second adjacent wireless communication device are in a hidden terminal relationship.
前記第1隣接無線通信装置によって送信されたデータと前記第2隣接無線通信装置によって送信されたデータとの衝突確率を、少なくとも前記第2隣接無線通信装置によって単位時間あたりに送信されるデータ量に基づいて推定することを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。 The collision rate estimation means includes
The collision probability between the data transmitted by the first adjacent wireless communication device and the data transmitted by the second adjacent wireless communication device is set to at least the amount of data transmitted per unit time by the second adjacent wireless communication device. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein estimation is performed based on the estimation.
前記隣接局情報処理手段は、
前記衝突率推定手段によって推定された衝突確率、前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を算出することを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。 The information received by the adjacent information receiving means includes a speed at which the link with the first adjacent wireless communication device transmits data, an error occurrence rate of the transmitted data,
The adjacent station information processing means includes
The communication characteristic index of the link is calculated based on a collision probability estimated by the collision rate estimation unit, a speed at which the link transmits data, and an error occurrence rate of transmitted data. 4. A wireless communication device according to 4.
前記衝突率推定手段によって推定された衝突確率、前記第1隣接無線通信装置から送信された前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率と、自装置において前記リンクがデータを伝送する速度、伝送されるデータの誤り発生率とに基づいて前記リンクの通信特性の指標を算出することを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。 The adjacent station information processing means includes
The collision probability estimated by the collision rate estimation means, the speed at which the link transmitted from the first adjacent wireless communication device transmits data, the error occurrence rate of transmitted data, and the link at the own device transmits data. 6. The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein an index of communication characteristics of the link is calculated based on a transmission speed and an error occurrence rate of transmitted data.
複数の無線通信装置のうち直接通信できる隣接無線通信装置から、当該隣接無線通信装置に関する情報を周期的に受信する隣接情報受信ステップと、
前記隣接情報受信ステップにおいて受信された情報と、先の周期で受信されて保存されている隣接無線通信装置に関する情報とに基づいて隠れ端末関係にある無線通信装置を判定する隠れ端末判定ステップと、
前記隠れ端末判定ステップにおいて隠れ端末であると判定された無線通信装置による衝突の発生確率を推定する衝突率推定ステップと、
前記衝突率推定ステップにおいて推定された衝突発生確率に基づいて、前記リンクの通信特性の指標を得る隣接局情報処理ステップと、を含むことを特徴とする無線通信方法。 A communication method that is applied to a wireless communication device that establishes a link with each other and communicates through the link,
An adjacent information receiving step for periodically receiving information on the adjacent wireless communication device from an adjacent wireless communication device capable of direct communication among the plurality of wireless communication devices;
A hidden terminal determination step of determining a wireless communication device in a hidden terminal relationship based on the information received in the adjacent information reception step and information on the adjacent wireless communication device received and stored in the previous cycle;
A collision rate estimation step for estimating a probability of occurrence of a collision by the wireless communication device determined to be a hidden terminal in the hidden terminal determination step;
Based on the estimated collision probability in the collision rate estimation step, the radio communication method characterized by comprising, a neighboring station information obtaining an indication of the communication characteristics of the link.
Priority Applications (1)
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