WO2006104185A1 - 無線装置 - Google Patents

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WO2006104185A1
WO2006104185A1 PCT/JP2006/306419 JP2006306419W WO2006104185A1 WO 2006104185 A1 WO2006104185 A1 WO 2006104185A1 JP 2006306419 W JP2006306419 W JP 2006306419W WO 2006104185 A1 WO2006104185 A1 WO 2006104185A1
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WO
WIPO (PCT)
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signal strength
received signal
threshold
max
wireless device
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/306419
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Davis
Satoko Itaya
Jun Hasegawa
Akio Hasegawa
Naoto Kadowaki
Sadao Obana
Original Assignee
Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Telecommunications Research Institute International filed Critical Advanced Telecommunications Research Institute International
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Priority to KR20077014505A priority patent/KR100873771B1/ko
Priority to US11/887,188 priority patent/US8121629B2/en
Publication of WO2006104185A1 publication Critical patent/WO2006104185A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/26—Route discovery packet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/30—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for proactive routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update

Definitions

  • the present invention relates to a radio apparatus, and more particularly to a radio apparatus constituting an ad hoc network that is autonomously and instantly constructed by a plurality of radio apparatuses.
  • An ad hoc network is a network that is autonomously and instantaneously constructed by a plurality of wireless devices communicating with each other.
  • two wireless devices that communicate with each other do not exist in the same communication area!
  • a wireless device located between the two wireless devices functions as a router and relays data packets.
  • a multi-hop network can be formed.
  • Such an ad hoc network is about to be applied in various fields such as a wireless communication network in a disaster area and streaming in ITS (Intelligent Transport Systems) inter-vehicle communication (Non-patent Document 1).
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • Dynamic routing protocols that support multi-hop communication include table-driven protocols and on-demand protocols.
  • the table-driven protocol periodically exchanges control information related to routes and builds a route table in advance.
  • FSR Fluorescence Status Routing
  • OLSR Optimized Link State Routing
  • TBRPF Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding
  • the on-demand protocol constructs a route to a destination for the first time when a data transmission request is generated.
  • DSR Dynamic Source Routing
  • a ODV Ad Hoc On-Demand Distance
  • Vector Routing is known.
  • Non-patent document 2 In a conventional ad hoc network, when data communication is performed from a transmission source to a transmission destination, the communication path is determined so that the number of hops from the transmission source to the transmission destination is as small as possible ( Non-patent document 2). However, since the wireless environment is unstable, the number of hops is small, and the route is not always a route with good quality. For this reason, it is better to select only a stable route by some method.
  • the main methods are the method of introducing a signal strength threshold and the method of observing the packet loss rate!
  • the method of observing the packet loss rate is effective when packet loss occurs continuously.
  • Non-patent Document 3 a method of extracting a stable path using an average value of signal strength is known.
  • Non-Patent Document 1 Masahiro Watanabe “Wireless Ad-Hoc Net Hogue”, Japan Society of Automotive Engineers Spring Conference Higuchi-Tasu Forum, ppl8-23, Yokohama, May 2003.
  • Non-patent literature 2 Guangyu Pel, at al, Fisneye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks ", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, LA, June 2000.
  • Non-patent literature 3 Robit Dube , Cynthia D. Rais, Kuang-Yeh Wang, and Satish K. Tripat hi, "bignal Stability based Adaptive Routing (SSA) for Ad-Hoc Mobile Networks, IE EE Personal Communications, February 1997, pp.36—45.
  • SSA Simple based Adaptive Routing
  • FIG. 32A and FIG. 32B are first and second diagrams showing the relationship between the packet arrival interval and the number of received packets, respectively.
  • FIG. 32A shows a case where the link between the wireless devices is stable
  • FIG. 32B shows a case where the link between the wireless devices is unstable.
  • the vertical axis represents the packet arrival interval
  • the horizontal axis represents the number of received packets. If the link between wireless devices is stable, most packets arrive at regular intervals (see Figure 32A). On the other hand, when the link between the wireless devices is unstable, the packet arrival interval changes in a complicated manner (see FIG. 32B). Therefore, it is difficult to predict how packet loss will occur in a radio wave environment where the link between wireless devices is unstable. It is.
  • Fig. 33 is a timing chart of received signal strength.
  • the vertical axis represents received signal strength
  • the horizontal axis represents time.
  • the change width of “0.05” in the received signal strength shown in FIG. 33 corresponds to the change width of lOdBm.
  • the received signal strength greatly fluctuates with time, and the fluctuation width is about 35 dBm at maximum. In this way, the received signal strength fluctuates greatly even when the wireless device is fixed.
  • the present invention has been made in order to solve an enormous problem, and an object thereof is to provide a radio apparatus capable of stable routing.
  • the wireless device is a wireless device that is autonomously established and forms a wireless network in which wireless communication is performed between a transmission source and a transmission destination.
  • a table creating means is for detecting radio wave characteristics that are equal to or higher than the minimum radio wave characteristics of radio waves transmitted and received in a stable radio wave environment based on a plurality of received radio waves received by n (n is a positive integer) power. Determine the threshold.
  • the table creation means creates a routing table indicating the route information between the transmission source and the transmission destination based on the route information of the route having the radio wave characteristic equal to or greater than the determined threshold.
  • the threshold value determining means determines a threshold value for detecting an intensity equal to or higher than a minimum intensity of radio waves transmitted and received in a stable radio wave environment.
  • the table creation means creates a routing table based on route information of a route having a strength equal to or greater than the determined threshold value.
  • the threshold value determining means includes a signal intensity detecting means, a rearranging means, and a setting means.
  • the signal strength detection means includes m maximum received signal strengths (m is an integer greater than or equal to a predetermined number), and m minimum received signal strengths corresponding to m maximum received signal strengths.
  • a signal strength detection process for detecting the first m signal strength pairs consisting of is executed.
  • the reordering means rearranges the first m signal strength pairs detected so that the m maximum received signal strengths are in descending order or create the second m signal strength pairs. Perform the reordering process.
  • the setting means determines the first and second maximum received signals when the difference between two adjacent maximum received signal strengths becomes maximum in m maximum received signal strengths constituting the second m signal strength pairs. First and second minimum received signal strengths corresponding to the strength are detected, and the threshold value is set in a range having the detected first and second minimum received signal strengths as both ends.
  • n m.
  • the signal strength detection means sequentially receives a plurality of radio waves from one radio device, and performs signal strength detection processing for detecting a set of maximum received signal strength and minimum received signal strength from the received plurality of radio waves. Run for the wireless device and detect the first m signal strength pairs.
  • n is an integer smaller than a predetermined number.
  • the signal strength detection means detects the first m signal strength pairs based on the plurality of radio waves transmitted by the power of n radio devices while changing the radio wave strength of transmission and reception.
  • the signal strength detection means executes the signal strength detection process again to detect a new first m signal strength pairs, and the rearrangement means. Performs a reordering process based on the new first m signal strength pairs to create a new second m signal strength pairs, and the setting means sets the new second m signal strength pairs. Based on the signal strength pair, a new first and second minimum received signal strength is detected, and a threshold is set in a range having the detected first and second minimum received signal strengths at both ends. Update threshold
  • the predetermined number indicates the number of wireless devices that can stably determine the threshold value.
  • the signal strength detection means executes the signal strength detection process again to detect new first m signal strength pairs, and the rearrangement means Perform a reordering process based on the new first m signal strength pairs to create a new second m signal strength.
  • the setting means detects the new first and second minimum received signal strengths based on the new second m signal strength pairs, and detects the detected first first and second new strength pairs.
  • the threshold is set in a range having the minimum received signal strength of 2 at both ends and the threshold is updated.
  • the signal strength detection means when a certain number of radio devices are added to the n radio devices, the signal strength detection means includes a certain number of radio devices and a plurality of received radio waves received by the n radio device powers.
  • the signal strength detection process is performed again to detect a new first m signal strength pair, and the reordering means reorders based on the new first m signal strength pair.
  • Process to create a new second m signal strength pair, and the setting means uses the new second m signal strength pair to generate a new first and second minimum received signal.
  • the signal strength is detected, the threshold value is set in the range where the detected new first and second minimum received signal strengths are both ends, and the threshold value is updated.
  • the signal strength detection means detects the first m signal strength pairs by receiving a plurality of packets transmitted by n wireless devices and each including path information.
  • the threshold value determination means determines a first threshold value and a first threshold value for registering the wireless device that has transmitted the radio wave in the adjacent device list as an adjacent wireless device adjacent to the wireless device.
  • the first and second threshold values correspond to the second threshold value for deleting the wireless device that has the difference between the two and the neighboring device list from the neighboring device list.
  • the table creation means creates a routing table by registering a wireless device that has transmitted radio waves having radio wave characteristics equal to or greater than the determined first threshold in the adjacent device list, and determines the determined first table.
  • the wireless device that transmits the radio wave having the radio wave characteristic lower than the threshold of 2 is deleted from the adjacent device list and the routing table is updated.
  • the radio wave characteristic is a radio wave reception intensity
  • the threshold value determining means includes a plurality of reception powers.
  • the first m signal strength pairs consisting of m (m is an integer greater than or equal to a predetermined number) maximum received signal strengths and m minimum received signal strengths corresponding to m maximum received signal strengths
  • the signal strength detection means for executing the signal strength detection processing for detecting the first m signal strength pairs detected so that the m maximum received signal strengths are in order of increasing or decreasing order.
  • the reordering means for performing the reordering process to create the second m signal strength pairs and the m maximum received signal strengths that make up the second m signal strength pairs.
  • the first and second maximum received signal strengths when the difference between the two adjacent maximum received signal strengths is maximum, and the first and second minimum corresponding to the first and second maximum received signal strengths
  • a first threshold value is determined based on the detected first and second maximum received signal strengths
  • a second threshold value is determined based on the detected first and second minimum received signal strengths. Determining means for determining.
  • the radio wave characteristic is a radio wave reception intensity.
  • the threshold decision means is based on a plurality of received radio waves! M, m (m is an integer greater than or equal to a predetermined number) maximum received signal strength and m minimum received signal strength corresponding to m maximum received signal strength
  • Signal strength detection means for executing a signal strength detection process for detecting the first m signal strength pairs consisting of the first and the first m signals received in order of increasing or decreasing maximum received signal strength.
  • a reordering means for reordering the m signal strength pairs of the second to create a second m signal strength pair, and a received signal strength having a predetermined difference from a packet error threshold.
  • the second threshold value is determined, and the second threshold value corresponds to the minimum received signal strength when it intersects the curve connecting the m minimum received signal strengths constituting the second m signal strength pairs. And determining means for determining a maximum received signal to be a first threshold value.
  • a threshold for detecting the intensity of all received signals of radio waves transmitted and received in a stable radio wave environment is determined, and the threshold value is exceeded.
  • a routing table is created based on the route information of the route having the received signal strength. As a result, frequent rewriting of the routing table is suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless network system using a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing a configuration in the first embodiment of the radio apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an IP header.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a TCP header.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a packet PKT in the OLSR protocol.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the routing table shown in FIG.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the routing daemon shown in FIG.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of rearrangement.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between received signal strength and the number of wireless devices.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the received signal strength and the bucket error rate and the number of wireless devices when a plurality of maximum values are rearranged in descending order.
  • FIG. 11 is a diagram showing a neighbor list that also has information power regarding the neighboring wireless device.
  • FIG. 12A is a first diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 12B is a second diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 12C is a third diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 12D is a fourth diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 13A is a fifth diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 13B is a sixth diagram showing another neighbor list.
  • FIG. 13C is a diagram showing a routing table.
  • FIG. 14 is a flowchart in the first embodiment for explaining an operation of creating a routing table.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining detailed operation of step S1 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining a detailed operation of step S2 shown in FIG.
  • FIG. 17 is another flowchart for explaining the detailed operation of step S1 shown in FIG.
  • FIG. 18 is another flowchart for explaining the operation of creating a routing table.
  • FIG. 19 is still another flowchart for explaining the operation of creating a routing table.
  • FIG. 20 Still another flowchart for explaining the operation of creating a routing table. It is
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the packet error rate and the number of experiments.
  • FIG. 22 is a schematic block diagram showing the configuration of the radio apparatus shown in FIG. 1 in Embodiment 2.
  • FIG. 23 is a functional block diagram of the routing daemon shown in FIG.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a threshold value determining method in the second embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram showing updating of a neighbor list using two threshold values.
  • FIG. 26 is a diagram showing updating of a routing table using two threshold values.
  • FIG. 27 is a flowchart in the second embodiment for explaining an operation of creating a routing table.
  • FIG. 28 is a flowchart for explaining detailed operation of step S2A shown in FIG. 27.
  • FIG. 29 is another diagram for explaining a threshold value determining method in the second embodiment.
  • FIG. 30 is another flowchart in the second embodiment for explaining an operation of creating a routing table.
  • FIG. 31 is a flowchart for explaining a detailed operation of step S2B shown in FIG.
  • FIG. 32A is a first diagram showing a relationship between a packet arrival interval and the number of received packets.
  • FIG. 32B is a second diagram showing the relationship between the packet arrival interval and the number of received packets.
  • FIG. 33 is a timing chart of received signal strength.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless network system using a wireless device according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless network system 100 includes wireless devices 31-43.
  • the wireless devices 31 to 43 are arranged in a wireless communication space and autonomously configure a network.
  • the antennas 51 to 63 are attached to the wireless devices 31 to 43, respectively.
  • the wireless devices 32 and 35 ⁇ 41 relay the data from the wireless device 31 and deliver it to the wireless device 42.
  • the wireless device 31 can perform wireless communication with the wireless device 42 through various routes. That is, the wireless device 31 can perform wireless communication with the wireless device 42 via the wireless devices 37 and 41, and can perform wireless communication with the wireless device 42 via the wireless devices 32, 36, and 39. It is also possible to perform wireless communication with the wireless device 42 via the wireless devices 32, 35, 38, and 40.
  • the number of hops becomes the smallest “3”.
  • wireless communication between the wireless device 31 and the wireless device 42 through the route of the wireless device 31 wireless device 37 wireless device 41 wireless device 42 is stable wireless communication between the wireless devices 31 and 42. I don't guarantee it.
  • the OLSR protocol is used as an example of a protocol for establishing a communication path between a transmission source and a transmission destination.
  • the OLSR protocol is a table-driven routing protocol that exchanges route information using Hello messages and TC (Topology Control) messages to create a routing table.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing a configuration in the first embodiment of radio apparatus 31 shown in FIG.
  • Radio apparatus 31 includes an antenna 11, an input unit 12, an output unit 13, a user application 14, and a communication control unit 15.
  • the antenna 11 constitutes each of the antennas 51 to 63 shown in FIG. Then, the antenna 11 receives other wireless device power data via the wireless communication space, outputs the received data to the communication control unit 15, and transmits the data from the communication control unit 15 to the wireless communication space. To other wireless devices.
  • the input unit 12 receives a message and data destination input by the operator of the wireless device 1, and outputs the received message and destination to the user application 14.
  • the output unit 13 displays a message according to control from the user application 14.
  • the user application 14 generates data based on the message and destination from the input unit 12 and outputs the data to the communication control unit 15.
  • the communication control unit 15 also has a plurality of module powers for performing communication control according to an ARPA (Advanced Research Projects Agency) Internet hierarchical structure. That is, the communication control unit 15 includes a wireless interface module 16, a MAC (Media Access Control) module 17, a buffer 18, an LLC (Logical Link Control) module 19, an IP (Internet Protocol) module 20, and a routing table. 21, TCP module 22, UDP module 23, and routing daemon 24.
  • ARPA Advanced Research Projects Agency
  • the wireless interface module 16 belongs to the physical layer, modulates / demodulates a transmission signal or a reception signal according to a predetermined rule, and transmits / receives a signal via the antenna 11.
  • the wireless interface module 16 detects the received signal strength of the Hello packet received by the antenna 11 from another wireless device, and outputs the detected received signal strength to the routing daemon 24.
  • the MAC module 17 belongs to the MAC layer, executes the MAC protocol, and executes various functions described below.
  • the MAC module 17 broadcasts the Hello packet received from the routing daemon 24 via the wireless interface module 16.
  • the MAC module 17 performs retransmission control of data (packets) and the like.
  • the noffer 18 belongs to the data link layer, and temporarily stores the packet.
  • the LLC module 19 belongs to the data link layer and executes the LLC protocol to connect and release a link with an adjacent wireless device.
  • the IP module 20 belongs to the Internet layer and generates an IP packet.
  • An IP packet is composed of an IP header and an IP data part for storing a packet of a higher protocol.
  • the IP module 20 receives the data from the TCP module 22 and receives the received data. The data is stored in the IP data part and an IP packet is generated.
  • the IP module 20 searches the routing table 21 according to the OLSR protocol that is a table-driven routing protocol, and determines a route for transmitting the generated IP packet. Then, the IP module 20 transmits the IP packet to the LLC module 19, and transmits the IP packet to the transmission destination along the determined route.
  • the OLSR protocol that is a table-driven routing protocol
  • the routing table 21 belongs to the Internet layer, and stores route information in association with each transmission destination, as will be described later.
  • the TCP module 22 belongs to the transport layer and generates a TCP packet.
  • the TCP packet consists of a TCP header and a TCP data part for storing higher-level protocol data. Then, the TCP module 22 transmits the generated TCP packet to the IP module 20.
  • the UDP module 23 belongs to the transport layer, broadcasts an Update packet created by the routing daemon 24, receives an Update packet broadcast from another wireless device, and outputs it to the routing daemon 24.
  • the routing daemon 24 belongs to the process Z application layer, monitors the execution state of other communication control modules, and processes requests from other communication control modules.
  • the routing daemon 24 determines a threshold for determining a received signal strength that is equal to or higher than the minimum strength of radio waves transmitted and received in a stable radio wave environment by a method described later, and exceeds the determined threshold. Based on the route information of the Hello packet having the received signal strength, the optimum route is calculated and the routing table 21 is dynamically created in the Internet layer.
  • the routing daemon 24 transmits the route information in the wireless network system 100 to another wireless device, the routing daemon 24 creates a Hello packet including various messages such as information on adjacent wireless devices, and creates the packet.
  • the Hello packet is output to MAC module 17.
  • each of the wireless devices 32 to 43 shown in FIG. 1 has the same configuration as that of the wireless device 31 shown in FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of the IP header.
  • the IP header also includes version, header length, service type, packet length, identification number, flag, fragment offset, lifetime, protocol, header checksum, source IP address, destination IP address, and options.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the TCP header.
  • the TCP header consists of the source port number, destination port number, sequence number, acknowledgment (ACK) number, data offset, reservation, flag, window size, header checksum, and agent pointer.
  • ACK acknowledgment
  • the transmission source port number is a number that identifies an application that has output a TCP packet when a plurality of applications are operating on the transmission source wireless device.
  • the transmission destination port number is a number that identifies an application that delivers a TCP packet when a plurality of applications are operating on the wireless device of the transmission destination.
  • TCP communication is an end-to-end connection type communication protocol.
  • the TCP module 22 of a wireless device that requests a connection connection for TCP communication (hereinafter referred to as “TCP communication connection request device”) sets SYN (Synchronize Flag) in the Code Bit in the TCP header when the connection is established.
  • the first packet indicating the connection request is transmitted to the TCP module 22 of the terminal (hereinafter referred to as “TCP communication connection accepting device”) that accepts the connection of TCP communication.
  • TCP communication connection accepting device sends a second packet indicating the connection request acceptance and connection completion of the connection in which SYN and ACK (acknowledgment) are set in the Code Bit in the TCP header.
  • TCP module 22 of the TCP communication connection requesting device sends a third packet indicating the connection completion of the connection in which the Code Bit in the TCP header is set to ACK (acknowledgment response) to the TCP communication connection receiving device. Send to TCP module 22.
  • the connection disconnection request can be made by either side of the TCP communication requesting device or the TCP communication receiving device.
  • the TCP module 22 of the wireless device that requests disconnection of TCP communication (hereinafter referred to as “TCP communication disconnection request device”) sets the Code Bit in the TCP header to FIN (Finish Flag) when the connection is disconnected.
  • the first packet indicating the connection disconnection request is transmitted to the wireless device that accepts the disconnection of TCP communication (hereinafter referred to as “TCP communication disconnection accepting device”).
  • TCP communication The TCP module 22 of the disconnection accepting device disconnects the second packet indicating acceptance of the disconnection request for the connection with the Code Bit in the TCP header set to ACK (acknowledgment) and the connection with the Code Bit in the TCP header set to FIN A third packet indicating completion is sent to the TCP module 22 of the TCP communication disconnection requesting device.
  • the TCP module 22 of the TCP communication disconnection requesting device sends a fourth packet indicating the completion of disconnection of the connection whose code bit in the TCP header is set to ACK (acknowledgment response) to the TCP communication disconnection receiving device TCP. Send to module 22.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a packet PKT in the OLSR protocol.
  • the packet PKT is composed of a packet header PHD and message headers MHD1, MHD2,. Note that the packet PKT is sent and received using port number 698 of UDP module 23.
  • the packet header PHD includes a packet length and a packet sequence number.
  • the packet length consists of 16 bits of data and represents the number of bytes in the packet.
  • the packet sequence number also has a 16-bit data capacity and is used to distinguish which packet is new.
  • the packet sequence number is incremented by "1" every time a new packet is generated. Therefore, the larger the packet sequence number, the newer the packet PKT.
  • Each of the message headers MHD1, MHD2, ... consists of a message type, valid time, message size, source address, TTL, hop count, message sequence number, and message. .
  • the message type is composed of 8-bit data and represents the type of message written in the message body, and 0 to 127 are reserved.
  • the valid time consists of an 8-bit data card and represents the time that this message must be managed after reception.
  • the valid time consists of a mantissa part and an exponent part.
  • the message size consists of 16-bit data and represents the length of the message.
  • the sender address also has a 32-bit data power and represents the wireless device that generated the message.
  • TTL also has 8 bits of data power and specifies the maximum number of hops that a message can be transferred. The TTL is decremented by "1" when the message is transferred. If the TTL is “0” or “1”, the message is not forwarded.
  • the number of hops is 8 bits of data power. Represents the number of hops of Sage generation power. The number of hops is initially set to "0" and incremented by "1" for each transfer.
  • the message sequence number consists of 16-bit data and represents the identification number assigned to each message. The message sequence number is incremented by “1” each time a message is created. The message is a message to be sent.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of the routing table 21 shown in FIG.
  • the routing table 21 includes a transmission destination, a next wireless device, and the number of hops. The destination, the next wireless device, and the number of hops are associated with each other. “Destination” represents the IP address of the destination wireless device. “Next wireless device” indicates the IP address of the wireless device to be transmitted next when the packet PKT is transmitted to the transmission destination. “Hop count” indicates the number of hops to the destination. For example, in FIG. 1, when wireless communication is performed between the wireless device 31 and the wireless device 42 through the route of the wireless device 31, the wireless device 32, the wireless device 36, the wireless device 3 9, and the wireless device 42, the routing table of the wireless device 32 is used. “21” is stored in the 21 hop count.
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the routing daemon 24 shown in FIG.
  • the routing daemon 24 includes a signal strength measurement module 241, a threshold introduction module 242, and a table creation module 243.
  • the signal strength measurement module 241 receives a plurality of received signal strengths Receive [n] of the Hello packet received by the antenna 11 from the radio interface module 16, and sets the received received signal strengths Receive [n] to the received received signal strengths Receive [n]. Based on m (m is a predetermined number (for example, an integer of 5 or more)) maximum value MAX [n] and m minimum values MI N [n] corresponding to m maximum values MAX [n] M set maximum value Z minimum value MAX [n], MIN [n] is detected, and the detected m set maximum value Z minimum value MAX [n], MIN [n] is sent to the threshold introduction module 242 Output
  • the threshold value introduction module 242 determines a threshold value With with a method described later based on the m sets of maximum values Z minimum values MAX [n] and MIN [n] from the signal strength measurement module 241 and determines the threshold value With. Is output to the table creation module 243.
  • the table creation module 243 Upon receiving the threshold value With from the threshold introduction module 242, the table creation module 243 compares the received signal strength Receive [n] of the Hello packet received from the wireless interface module 16 with the threshold value With, and receives a value equal to or greater than the threshold value With.
  • the Hello packet having the signal strength Receive [n] is extracted, and the routing table 21 shown in FIG. 6 is dynamically created based on the extracted Hello packet.
  • routing table 21 The creation of the routing table 21 according to the OLSR protocol will be described in detail.
  • the wireless devices 31 to 43 transmit and receive Hello messages and TC messages.
  • the Hello message is periodically transmitted for the purpose of distributing information held by the wireless devices 31 to 43.
  • each of the wireless devices 31 to 43 can collect information on surrounding wireless devices and recognizes what kind of wireless devices exist in the vicinity of itself.
  • each of the wireless devices 31 to 43 manages local link information.
  • the Hello message is a message for constructing and transmitting this local link information.
  • the local link information includes “link set”, “adjacent radio device set”, “two-hop adjacent radio device set and link set to those radio devices”, “MPR (Multipoint Relay) set”, and “MPR selector set”. "including.
  • a link set is a link to a set of wireless devices (adjacent wireless devices) that can directly receive radio waves, and each link is represented by an effective time of a set of addresses between two wireless devices. . The valid time is also used to indicate whether the link is unidirectional or bidirectional.
  • the neighboring wireless device set includes an address of each neighboring wireless device and retransmission of the wireless device. Consists of Willingness etc.
  • the 2-hop adjacent wireless device set represents a set of wireless devices adjacent to the adjacent wireless device.
  • the MPR set is a set of wireless devices selected as MPR. Note that MPR means that when each packet PKT is transmitted to all wireless devices 31 to 43 of the wireless network system 100, each wireless device 31 to 43 transmits and receives one packet PKT only once. The relay wireless device is selected so that it can be transmitted to the other wireless devices 31-43.
  • the MPR selector set represents a set of wireless devices that have selected themselves as MPRs.
  • the process of establishing local link information is generally as follows.
  • each of the wireless devices 31 to 43 transmits a Hello message containing its own address to an adjacent wireless device in order to inform its existence. All of the wireless devices 31 to 43 perform this, and each of the wireless devices 31 to 43 grasps what address a wireless device has around itself. In this way, a link set and an adjacent wireless device set are constructed.
  • the constructed local link information is continuously sent again by a Hello message again.
  • the power that each link is bidirectional and what kind of wireless device exists ahead of the adjacent wireless device gradually become clear.
  • Each of the wireless devices 31 to 43 stores the local link information that is gradually constructed in this way.
  • information on MPR is also periodically transmitted by a Hello message and notified to each of the wireless devices 31-43.
  • Each of the wireless devices 31 to 43 selects some of the wireless devices as the MPR set as the wireless device requesting retransmission of the packet PKT transmitted by itself, and also selects the medium power of the adjacent wireless device. Then, the information on this MPR set is transmitted to the adjacent wireless device by the Hello message, so that the wireless device that has received this Hello message selects the set of wireless devices that it has selected as the MPR as the “MPR selector”. Manage as a set. In this way, each of the wireless devices 31 to 43 can immediately recognize from which wireless device the packet PKT received should be retransmitted.
  • a TC for informing the topology of the entire wireless network system 100
  • a message is sent to the wireless devices 31-43.
  • This TC message is sent periodically by all wireless devices selected as MPR. Since the TC message includes a link between each wireless device and the MPR selector set, all the wireless devices 31 to 43 of the wireless network system 100 are connected to all MPR sets and all MPR selector sets. Based on all MPR sets and all MPR selector sets, it is possible to know the topology of the entire wireless network system 100.
  • Each of the wireless devices 31 to 43 calculates the shortest path using the topology of the entire wireless network system 100, and creates a route table based on the calculated shortest path.
  • Each wireless device 31 to 43 frequently exchanges TC messages separately from Hello messages. MPR is also used to exchange TC messages.
  • the UDP module 23 of each wireless device 31 to 43 transmits and receives the Hello message and TC message described above, and the table creation module 243 of the routing daemon 24 includes the Hello message and TC message received by the UDP module 23. Based on the Hello message and TC message having a received signal strength equal to or greater than the threshold WI th, the topology of the wireless network system 100 is recognized, and the shortest path is calculated based on the topology of the wireless network system 100. Thus, the routing table 21 shown in FIG. 6 is dynamically created.
  • the wireless device 36 determines the threshold value With, the wireless device 36 has a reception strength of a plurality of Hello packets received from the wireless devices 32, 35, 37 to 39, 41 in one hop within a certain time. A plurality of received signal strengths are detected, and a maximum value MAX [n] and a minimum value MIN [n] of the detected received signal strengths are extracted.
  • the signal strength measurement module 241 of the routing daemon 24 receives m received signal strengths of m Hello buckets sequentially received from the wireless device 32 within a predetermined time. [32] 1 to Receive [32] m are received sequentially from the wireless interface module 16. Then, the signal strength measurement module 241 sequentially receives m received signals based on m received signal strengths Receive [32] l to Receive [32] m. Signal strength Receive [32] 1 to: Maximum value of Receive [32] m Z Set of minimum values MAX [32] and, ⁇ [32] are detected.
  • the signal strength measurement module 241 sets the first received signal strength Receive [32] 1 to the maximum value MAX [32] and the minimum value MIN [32], and receives the second and subsequent received signals.
  • the signal strengths Receive [32] 2 to Receive [32] m are compared with the maximum value MAX [32] and the minimum value MI N [32]. Then, the signal strength measurement module 241 determines that the received signal strength Receive [32] 2 to Receive [32] m has a maximum value if Receive [32] 2 to Receive [32] m is greater than the maximum value MAX [32].
  • the signal strength measurement module 241 receives m received signal strengths sequentially received from the wireless devices 35, 37, 38, 39, and 41 within a predetermined time.
  • the signal strength measurement module 241 detects the six sets of detected maximum value Z minimum value sets MAX [32], MIN [32]; MAX [35], MIN [35]; MAX [37], MIN [37]; MAX [38], MIN [38]; MAX [39], MIN [39]; MAX [41], MIN [41] are 6 sets of maximum value Z minimum value of thread and MAX [0] , MIN [0]; MAX [1], MIN [l]; MAX [2], MIN [2]; M AX [3], MIN [3]; MAX [4], MIN [4]; MAX [5 ], MIN [5] and output to the threshold introduction module 242.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of rearrangement.
  • the threshold introduction module 242 is a signal strength measurement module. Joules 241 to 6 maximum value Z minimum value set MAX [0], MIN [0]; MAX [1], MIN [1]; MAX [2], MIN [2]; MAX [3], MIN [ 3]; MAX [4], MIN [4]; Upon receiving MAX [5] and MIN [5], 6 maximum values MAX [0], MAX [l], MAX [2], MAX [3] , M AX [4], MAX [5] are the largest and six sets of maximum values Z minimum value sets MAX [0], MIN [0]; MAX [1], MIN [1]; MAX [ 2], MIN [2]; MAX [3], MIN [3]; MAX [4], MIN [4]; MAX [5], MIN [5] are rearranged.
  • the threshold introduction module 242 includes the maximum value Z minimum value set MAX [3], MIN [3], the maximum value Z minimum value set MAX [4], MIN [4], Maximum value Z Minimum value set MAX [0], MIN [0], Maximum value ⁇ Minimum value set ⁇ [5], ⁇ [5], Maximum value ⁇ Minimum value set MAX [1], MIN [1] , MAX Z minimum value set MAX [2], MIN [2] in order, MAX Z minimum value set MAX [3], MIN [3] MAX Z minimum value set MAX [4] , ⁇ [4], Maximum value ⁇ Minimum value set MAX [0], MIN [0], Maximum value Z Minimum value set MAX [5], MIN [5], Maximum value Z Minimum value set MAX [ 1], MIN [1], maximum value Z minimum value set MAX [2], MIN [2] is the maximum value Z minimum value set ⁇ D—MAX [0], D—MIN [0] ⁇ , maximum Value Z minimum value pair
  • the threshold introduction module 242 uses the two maximum values when the difference between two adjacent maximum values among the six maximum values D—MAX [0] to D—MAX [5] is maximum.
  • Value Z minimum value ⁇ D _MAX [i], D_MIN [i] ⁇ ; ⁇ D_M AX [i + 1], D— MIN [i + 1] ⁇ is detected, and the two detected maximum values Z minimum value ⁇ D— MAX [i], D_MIN [i] ⁇ ; Two minimum values in ⁇ D_M AX [i + 1], D _MIN [i + 1] ⁇ D— MIN [i], D_MIN [i + 1]
  • the average value of is determined as the threshold With.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the received signal strength and the packet error rate, and the number of wireless devices.
  • the vertical axis represents received signal strength and packet error rate
  • the horizontal axis represents the number of wireless devices.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the received signal strength and the packet error rate and the number of wireless devices when a plurality of maximum values are rearranged in descending order.
  • the vertical axis represents received signal strength and packet error rate
  • the horizontal axis represents the number of wireless devices.
  • ⁇ indicates the maximum value MAX [n] of the received signal strength
  • X indicates the minimum value MIN [n] of the received signal strength
  • ⁇ indicates the packet error rate.
  • a plurality of sets of maximum values Z minimum values are rearranged so that the maximum values are in descending order.
  • the region on the left side of the maximum value Z minimum value set MAX [15], MIN [15] is a region where all received signal strengths of radio waves transmitted and received are distributed in a stable radio wave environment.
  • the region to the right of the maximum value Z minimum value set MAX [14], MIN [14] is the region where the received signal strength of all radio waves transmitted and received in an unstable radio wave environment is distributed.
  • detecting the received signal strength equal to or greater than the threshold With detects all radio waves transmitted and received in a stable radio wave environment.
  • the threshold introduction module 242 determines the threshold With, the threshold introduction module 242 outputs the determined threshold With to the table creation module 243.
  • FIG. 11 is a diagram showing a neighbor list that also has information power regarding neighboring wireless devices.
  • FIGS. 12A to 12D are first to fourth diagrams showing other neighbor lists, respectively.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are fifth and sixth views showing other neighbor lists, respectively.
  • FIG. 13C shows a routing table.
  • FIG. 11 shows a neighbor list held by the wireless device 36 shown in FIG. 1
  • FIGS. 12A to 12D show wireless devices 32, 35, 37, 38 shown in FIG.
  • FIG. 13A to FIG. 13C show the neighbor list held by the wireless devices 39 and 41 shown in FIG. 1 and the routing table held by the wireless device 36.
  • threshold introduction module 242 determines threshold With with the method described above, and outputs the determined threshold With to table creation module 243.
  • the table creation module 243 of the wireless device 36 receives Hello packets PKT1 to PKT6 received from the wireless devices 32, 35, 38, 37, 39, and 41 respectively from the UDP module 23, and receives the received Hello packets ⁇ 1 to Read out neighbor lists 10B, 10C, 1 OD, 10E, 10F, and 10G from ⁇ 6.
  • the table creation module 243 determines the wireless device 32, 35, 37, 38, 39, 41 power. ⁇ Detects that it is adjacent to the wireless device 36 and creates a neighbor list 10.
  • the table creation module 243 receives the Hello packets Hello1 to ⁇ 6 and received signal strengths Receive [32], Receive [35], Receive [38], Receive [37], Receive [39] , Receive [41] is received from the wireless interface module 16.
  • the table creation module 243 thresholds each of the received signal strengths Receive [32], Receive [35], Receive [38], Receive [37], Receive [39], and Receive [41]. Compared with value With, received signal strength Receive [32], Receive [35], Receive [38], Receive [37], Receive [39], Receive [41] Extract.
  • the table creation module 243 deletes the wireless device 37 from the neighbor list 10 and creates a neighbor list 10A. That is, the table creation module 243 has the wireless device 32 that has a received signal strength between the wireless device 36 of the wireless devices 32, 35, 37, 38, 39, and 41 adjacent to the wireless device 36 that is equal to or greater than the threshold value With. , 35, 38, 39, and 41 are selected as wireless devices adjacent to the wireless device 36.
  • the table creation module 243 creates the routing table 21 A based on the neighbor lists 10A, 10B, IOC, 10D, 10F, 10G and the TC message including the topology information (FIG. 13C). reference).
  • the table creation module 243 can detect that the wireless device 38 is adjacent to the wireless device 36, the wireless device 39, and the wireless device 40 by looking at the neighbor list 10D. Thus, it can be detected that the wireless device 39 is adjacent to the wireless device 36 and the wireless device 40. As a result, the table creation module 243 detects that the wireless device 40 exists at a position where the number of hops from the wireless device 36 is “2 hops”, and creates the route in the first row of the routing table 21 A. To do.
  • the table creation module 243 can detect that the wireless device 39 is adjacent to the wireless device 36 and the wireless device 42 by looking at the neighbor list 10F. It can be detected that the device 41 is adjacent to the wireless device 36, the wireless device 39, and the wireless device 42. As a result, the table creation module 243 detects that the wireless device 42 exists at a position where the number of hops from the wireless device 36 is “2 hops”, and creates a route on the second row of the routing table 21 A. To do.
  • the table creation module 243 can detect that the wireless device 41 is adjacent to the wireless device 36, the wireless device 39, and the wireless device 43 by looking at the neighbor list 10G. As a result, the table creation module 243 detects that the wireless device 43 is present at a position where the number of hops from the wireless device 36 is “2 hops”, and the table creation module 243 detects the first of the routing table 21A. Create a route on the third line.
  • the routing table 21 can be created based on the Hello bucket transmitted / received in a stable radio wave environment.
  • the information on the wireless devices adjacent to each wireless device is not frequently changed, and a stable routing table 21 can be created and stable routing is possible.
  • FIG. 14 is a flowchart according to the first embodiment for explaining the operation of creating the routing table.
  • each of the wireless devices 31 to 43 has a routing daemon.
  • the 24 signal strength measurement modules 241 detect a set of m maximum values Z minimum values based on the received signal strengths of the plurality of hello packets received by the power of the surrounding n wireless devices. Step S 1), the set of m maximum values Z minimum values detected is the threshold introduction module 2
  • the threshold introduction module 242 is based on the set of m maximum values Z minimum values received from the signal strength measurement module 241. Set the threshold value With for detecting the received signal strength above (Step S2
  • the table creation module 243 receives the threshold value With from the threshold introduction module 242, receives a Hello packet having a received signal strength equal to or higher than the received threshold value With, and creates the routing table 21 by the method described above. (Step S3). This completes a series of operations.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining detailed operation of step S1 shown in FIG.
  • the wireless interface module 16 receives the Hello packet and the power of the wireless device k (k is information for identifying the wireless device), the received signal strength when the Hello packet is received Receive [k] m Is detected and output to the signal strength measurement module 241 of the routing daemon 24. [0129]
  • the signal strength measurement module 241 receives the received signal strength Receive [k] m from the wireless interface module 16, and detects the received signal strength Receive [k] m of the Hello packet received from the wireless device k (Step 1). S 13).
  • the signal strength measurement module 241 sets the detected received signal strength Receive [k] m as the maximum value MAX [k] and the minimum value MIN [k] of the received signal strength (step S14). That is, the signal strength measurement module 241 initializes the maximum value MAX [k] and the minimum value MIN [k].
  • the signal strength measurement module 241 determines whether the received signal strength! ⁇ 6 ⁇ [1 ⁇ ] 111 + 1 is greater than the maximum value MAX [k] (step S18), When the received signal strength Receive [k] m + 1 is greater than the maximum value MAX [k], the received signal strength Receive [k] m + 1 is set as the maximum value MAX [k] (step S19).
  • step S18 when it is determined in step S18 that the received signal strength Receive [k] m + 1 is equal to or less than the maximum value MAX [k], the signal strength measurement module 241 receives the received signal strength Recive [k] m + It is further determined whether or not l is smaller than the minimum value MIN [k] (step S20). When the received signal strength Recei Ve [k] m + 1 is smaller than the minimum value MIN [k], the received signal strength Receive [ k] m + 1 is set as the minimum value MIN [k] (step S21).
  • step S20 When it is determined in step S20 that the received signal strength Receive [k] m + 1 is greater than or equal to the minimum value MIN [k], or after step S19 or after step S21, the signal strength measurement module 241 M is smaller than max-num (step S22). When m is smaller than max-num, the series of operations proceeds to step S15. In step S22, steps S15 to S22 described above are repeatedly executed until m reaches max-num.
  • steps S15 to S22 are repeatedly executed until it is determined that the Hello packet is received 30 times per minute.
  • n represents the number of wireless devices existing within one hop from each wireless device, and more specifically represents the number of wireless devices for determining the threshold value With described above. And n is set to “5”, for example. If there are five wireless devices within one hop of one wireless device and five wireless devices periodically send Hello packets to one wireless device, the one wireless device As shown, the relationship between the received signal strength and the number of wireless devices can be obtained, and the threshold value With can be determined with high reliability.
  • the signal strength measurement module 241 of one wireless device has the power of m Hello packets for each of the n wireless devices existing in its own hop.
  • the maximum value Z minimum value set MAX [k], MIN [k] is detected for each of the n radio devices based on the m received signal strengths of the m Hello packets received.
  • the detected n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [l] to MAX [n], MIN [n] are output to the threshold introduction module 242.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining detailed operation of step S2 shown in FIG.
  • the threshold introduction module 242 starts from the signal strength measurement module 241 to n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [l] to MAX [n], MIN [ n], and n maximum values MAX [1] to MAX [n] are large and in order n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [l] to MAX [ n], MIN [n] (see Figure 8) Replaced n sets of maximum value Z minimum value with n sets of maximum value Z minimum value D— MAX [1], D— ⁇ [1
  • the threshold introduction module 242 determines the difference between two adjacent maximum values D— MAX [j] —D.
  • _MAX [j + 1] is calculated sequentially, and two sets of maximum values Z minimum values ⁇ D_MAX [i], MIN [i] ⁇ , ⁇ with the maximum difference D—MAX [j] -D_MAX [j + 1] D_MAX [i + l], MIN [i + l] ⁇ is detected (step S32).
  • each wireless device detects the n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [1] to MAX [n] and MIN [ ⁇ ] as ⁇ maximum values ⁇ [1] to ⁇ [ ⁇ ] is sorted so that they are arranged in descending order, and the sorted n sets of maximum values Z minimum values D— MAX [1], D— MIN [1] to D— MAX [n], D— MIN In [n], the two maximum values D—MAX [i] and D—MAX [i + l] that maximize the difference between the two adjacent maximum values are detected, and the two detected maximum values D—MAX [i], D—The average value of the two minimum values D—MIN [i], D_M IN [i + 1] corresponding to MAX [i + l] is determined as the threshold value With.
  • the threshold value With can be stably determined by the method described above, but there are more than five wireless devices adjacent to each wireless device. When the number is small, it is difficult to stably determine the threshold value With with the method described above.
  • the threshold value With is determined by the following method. A case where the wireless device adjacent to the wireless device 36 is only the wireless device 39 will be described as an example.
  • the signal strength measurement module 241 of the wireless device 36 determines the maximum value of the received signal strength at each transmission power based on the m received signal strengths of the m Hello packets received at each transmission power. Detects the Z minimum value set MAX [p], MIN [p], and detects the maximum value of the detected P set Z minimum values MAX [1], MIN [1] to MAX [P], MIN [P] Output to threshold introduction module 242.
  • Threshold introduction module 242 is the maximum value Z minimum value of pair P MAX [1], MIN [1] to MAX
  • Sort [P] and ⁇ [ ⁇ ] into ⁇ maximum values ⁇ [1] to ⁇ [ ⁇ ] are arranged in order! /, And then sort the maximum value ⁇ Minimum value D — MAX [1], D— MIN [1] to D _MAX [P], D— Two maximum values that maximize the difference between two adjacent maximum values D— MAX [i] , MAX [i + l], and two minimum values D— MIN [i], MIN [i + 1] corresponding to the two detected maximum values D—MA X [i], MAX [i + l] The average value is determined as the threshold With.
  • FIG. 17 is another flowchart for explaining the detailed operation of step S1 shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 17 is obtained by replacing steps S1 0, S12, S16, S23, and S 24 of the flowchart shown in FIG. 15 with steps SI OA, S12A, S16A, S23A, and S24 A, respectively. This is the same as the flowchart shown in FIG.
  • the threshold value With is determined based on MAX [1], MIN [1] to MAX [P], MIN [P].
  • each wireless device detects the maximum value Z minimum value MAX [1], MIN [1] to MAX [P], MIN [P] of the detected P set as P maximum values MAX [1] to MAX Sorted so that [P] is arranged in order of magnitude, the maximum value Z minimum value D_MAX [1], D_MIN [1] to D—MAX [P], D_MIN [P] of the sorted P pairs, Detects the two maximum values D—MAX [i], D — MAX [i + l] that maximize the difference between the two adjacent maximum values, and detects the two maximum values D— MAX [i], D_MAX [ The average value of the two minimum values D—MIN [i] and D—MIN [i + l] corresponding to i + l] is determined as the threshold value With.
  • each wireless device uses the Hello packet periodically broadcast by the wireless devices 31 to 43 constituting the wireless network system 100.
  • Maximum received signal strength Z minimum received signal strength MAX [k], M IN [k] (or MAX [p], MIN [p]) can be detected.
  • each wireless device receives only Hello packets transmitted and received in a stable radio wave environment using normal operation in an ad hoc network, and performs stable routing based on the received Hello packets.
  • Table 21 can be created. As a result, stable routing is possible.
  • the threshold value With is determined based on the detected maximum value of five or more sets Z minimum value MAX [k] and MIN [k]
  • the threshold value With is determined based on the detected five or more sets of maximum value Z minimum value MAX [p], MIN [p].
  • the number of wireless devices that transmit a Hello packet is counted, and the threshold value With is determined by one of the two methods described above according to the count result. A little.
  • FIG. 18 is another flowchart for explaining the operation of creating the routing table.
  • the signal strength measurement module 241 of each wireless device 31-43 determines the number of neighboring wireless devices N (N is a positive number) based on the source address of the broadcast Hello packet. (Integer) is counted (step S41), and it is determined whether the counted number N is greater than or equal to a reference value Nstd (for example, 5) (step S42).
  • Nstd for example, 5
  • the signal strength measurement module 241 follows the flowchart shown in Fig. 15 and sets n maximum values Z minimum values MAX [k], MIN [ k] is detected, and the detected n sets of maximum values Z minimum values MAX [k] and MIN [k] are output to the threshold value introduction module 242.
  • the threshold introduction module 242 follows the flowchart shown in FIG. The value With is determined, and the determined threshold value With is output to the table creation module 243 (step S43).
  • step S42 when it is determined in step S42 that the number N of adjacent wireless devices is smaller than the reference value Nstd !, the signal strength measurement module 241 determines that the flowchart shown in FIG. Therefore, the maximum value Z minimum value MAX [p] and MIN [p] of the P group is detected, and the maximum value Z minimum value MAX [p] and MIN [p] of the detected P group is detected by the threshold introduction module 242. Output.
  • the threshold introduction module 242 determines the threshold value With according to the flowchart shown in FIG. 16 based on the maximum value Z minimum value MAX [p] and MIN [p] of the P set received from the signal strength measurement module 241.
  • the determined threshold value With is output to the table creation module 243 (step S44).
  • step S43 or step S44 the table creation module 243 receives a Hello packet having a received signal strength equal to or greater than the threshold value With received from the threshold value introduction module 242 and performs the routing table 21 by the above-described method. Is created (step S45). As a result, the series of operations ends.
  • the threshold value With can be determined regardless of the number of adjacent wireless devices, and the stable routing table 21 is determined based on the determined threshold value With. Can be created. As a result, stable routing is possible.
  • FIG. 19 is still another flowchart for explaining the operation of creating a routing table.
  • the routing table 21 may be created according to the flowchart shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 19 is the same as the flowchart shown in FIG. 18 except that step S45 of the flowchart shown in FIG. 18 is deleted and steps S46 to S52 are added.
  • the threshold value Wlthl is determined in step S43, and the threshold value WIth2 is determined in step S44.
  • step S43 the table creation module 243 of each of the wireless devices 31 to 43 receives the Hello packet having the received signal strength equal to or higher than the threshold W Ithl and creates the routing table 21 (step S46).
  • step S44 the table creation module 243 of each wireless device 31-43 A hello packet having a received signal strength equal to or greater than the threshold WIth2 is received and a routing table 21 is created (step S47). Then, the signal strength measurement module 241 of each wireless device 31 to 43 determines whether or not the number N of adjacent wireless devices has increased beyond the reference value Nstd (step S48), and the number N exceeds the reference value Nstd. When increased, n sets of maximum values Z minimum values MAX [k], MIN [k] are detected according to the flowchart shown in FIG. 15, and the threshold introduction module 242 detects n sets of maximum values Z minimum values MAX [k], Based on MIN [k], the threshold value WIth3 is determined according to the flowchart shown in FIG. 16 (step S49).
  • the table creation module 243 receives the Hello packet having the received signal strength equal to or higher than the threshold WIth3 and creates the routing table 21 (step S50).
  • step S48 when it is determined in step S48 that the number N has not increased beyond the reference value Nstd, the table creation module 243 maintains the threshold value WIth2 and creates the routing table 21 (step S51). Thereafter, the series of operations proceeds to Step S48.
  • step S46 or step S50 the table creation module 243 of each wireless device 31 to 43 determines whether the threshold Wlthl (or WIth3) even if the number N of adjacent wireless devices changes (increases or decreases). ) Is maintained and the routing table 21 is created (step S 5 2). Thereby, a series of operation
  • the first determined threshold value Wlthl is maintained and the routing table 21 even if the number N changes thereafter. (Refer to "Yes” in step S42, steps S43, S46, S52).
  • the transmission power is changed and the threshold WIth2 is determined.
  • the threshold WIth3 is determined again, and the threshold Wlthl is updated with the determined threshold With3. Thereafter, the routing table 21 is created while maintaining the threshold value WIth3 (see S47 to S52).
  • the threshold value With is updated when the number N of adjacent wireless devices increases to a reference value Nstd or more, and the threshold value With is not updated otherwise.
  • the threshold value With may be updated when the number N of adjacent wireless devices increases by a certain number.
  • step S48 shown in FIG. 19 it is determined whether or not the number N of wireless devices has increased by a constant. The rest is the same as the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 20 is still another flowchart for explaining the operation of creating the routing table.
  • the routing table 21 may be created according to the flowchart shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 20 is the same as the flowchart shown in FIG. 19 except that Steps S48 to S52 in the flowchart shown in FIG. 19 are replaced with Steps S48A to S52A.
  • the signal strength measurement module 241 detects the packet source (step S48A). More specifically, the signal strength measurement module 241 detects a packet loss by not receiving a specified number of packets within a certain time.
  • the signal strength measurement module 241 determines whether or not the detected packet loss is a predetermined number or more (step S49A). When the packet loss is not equal to or greater than the predetermined number, the table creation module 243 creates the routing table 21 while maintaining the threshold value Wlthl or WIth2 (step S50A). Thereafter, the series of operations proceeds to step S48A.
  • step S49A when it is determined in step S49A that the packet loss is equal to or larger than the predetermined number, the signal strength measurement module 241 and the threshold introduction module 242 follow the flowcharts shown in FIGS. 15 and 16, or FIG. 17 and FIG.
  • the threshold value WIth4 is determined according to the flowchart shown in FIG. 16, and the threshold value Wlthl or With2 is updated with the determined threshold value WIth4 (step S 51 A).
  • the table creation module 243 receives the Hello packet having the received signal strength equal to or higher than the threshold WIth4 and creates the routing table 21 (step S52A). This completes a series of operations.
  • the threshold value With is updated when the packet loss exceeds a predetermined number, and the threshold value With is not updated otherwise.
  • the threshold value With is updated because the radio wave environment is likely to be unstable.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the packet error rate and the number of experiments.
  • the vertical axis represents the packet error rate
  • the horizontal axis represents the number of experiments.
  • the threshold With—H represents a threshold that is too high
  • the threshold With—L is Represents a threshold that is too low
  • “With—NO” represents the case where no threshold is set.
  • the packet error rate is zero up to 10 experiments.
  • the threshold With is too high, if the threshold With is too low, or if the threshold With is not set, the packet error rate varies greatly with the number of experiments. That is, if the threshold value With is too high, if the threshold value With is too low, or if the threshold value With is not set, the routing table 21 is frequently rewritten, and a loop occurs in the wireless network system 100, and the packet The order of arrival of packets is significantly changed, and the packet error rate increases.
  • the maximum value Z minimum value MAX [1], MIN [l] to MAX [n], MIN [n] (or P set maximum value Z minimum value MAX [1], MIN [1] to MAX [P], MIN [P]) is larger than n maximum values MAX [l] to MAX [n] (or P maximum values MAX [1] to MAX [P])
  • the present invention is not limited to this, and the n maximum values MAX [l] to MAX [n] (or the P maximum values MAX [1] to MAX [ P]) are arranged in ascending order n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [1] to MAX [n], MIN [n] (or P sets of maximum values Z minimum values MAX [ 1], MIN [1] to MAX [P], MI N [P]), and the rearranged n sets of maximum values Z minimum value D— MAX [1], D_MIN N [1] to D— MAX [n],
  • the threshold value With is described, but the present invention is not limited to this, and the weighted average of two minimum values D—MIN [i] and D—MIN [i + 1] may be used as the threshold value With.
  • the weighted average is calculated by the following equation.
  • ⁇ is a real number in the range of 0 to ⁇ and 1.
  • ⁇ is arranged in descending order of ⁇ maximum values D—MAX [1] to D— ⁇ [ ⁇ ] or ⁇ maximum values D — MAX [1] to D— ⁇ [ ⁇ ]
  • D—MIN [i] and D—Ml N [i + 1] D—MIN [i] —D—MIN [i + l]
  • D—MIN [i] —D—MIN [i + 1] D—MIN [i + 1]
  • [i + 1] may be smaller than the minimum received signal strength in the unstable radio wave environment (minimum value on the right side of MIN [15] in Fig. 10), and the average ((D_MIN [i] + D_ MIN [i + 1]) With Z2) as the threshold With, there is a possibility that the routing table 21 will be created using Hello packets sent and received in an unstable radio wave environment.
  • the weighted average is calculated as described above in order to set the received signal strength as the threshold value With with a minimum value D ⁇ MIN [i].
  • ⁇ is arranged in order of increasing n maximum values D—MAX [1] to D—MAX [n] or P maximum values D—MAX [1] to D—MAX [P].
  • the threshold value With is determined by a weighted average of two minimum values D—MIN [i] and D_MIN [i + 1] (see Equation (1)).
  • the threshold With may be determined so that it falls within the range with D—MIN [i] and D—MIN [i + l] as both ends.
  • the present invention is not limited to this, and the reliability is increased.
  • the number of neighboring wireless devices for determining the threshold value With may be determined according to the surrounding radio wave environment, even if it is other than five.
  • signal strength measurement module 241 and threshold value introduction module 242 constitute “threshold value determination means”.
  • table creation module 243 constitutes “table creation means”.
  • the signal strength measurement module 241 constitutes “signal strength detection means”.
  • n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [l] to MAX [n], MIN [n] are set to n sets of maximum and minimum values D— MAX [1], D— MIN [1] to D— MAX [n], D— Threshold introduction module 242 or P set maximum value Z minimum value MAX [1], MIN [1] to MAX [P] , MIN [P] is the maximum value of P pair Z Minimum value D— MAX [1], D— MIN [1] to D_MAX [P], D— MIN [P] It constitutes a replacement means.
  • the threshold value introduction module 242 that determines the threshold value With based on MAX [1], D_MIN [1] to D_MAX [P], D—MIN [P] constitutes “setting means”.
  • FIG. 22 is a schematic block diagram showing the configuration of the radio apparatus 31 shown in FIG. 1 according to the second embodiment.
  • FIG. The wireless device 31A is the same as the wireless device 31 except that the communication control unit 15 of the wireless device 31 shown in FIG.
  • the communication control unit 15A is the same as the communication control unit 15 except that the routing daemon 24 of the communication control unit 15 shown in FIG.
  • the routing daemon 24A uses a method described later to set the threshold With-HH for registering the wireless device that has transmitted the Hello packet as a neighboring wireless device to the neighbor list and the wireless device that has transmitted the Hello packet as a neighbor. Determine a threshold With—LL for removal from a list. Then, based on the determined threshold WIth_H H, With—LL, the routing daemon 24A registers the wireless device that has transmitted the Hello packet whose received signal strength is equal to or greater than the threshold With—HH in the neighbor list and receives it. The wireless device that has sent a Hello packet whose signal strength is lower than the threshold LL is deleted from the neighbor list and the routing table 21 is dynamically created in the Internet layer. The routing daemon 24A performs the same functions as the routing daemon 24.
  • FIG. 23 is a functional block diagram of the routing daemon 24A shown in FIG.
  • the routing daemon 24A is obtained by replacing the threshold introduction module 242 and the table creation module 243 of the routing daemon 24 shown in FIG. 7 with the threshold introduction module 242A and the table creation module 243A, respectively. The same.
  • the threshold introduction module 242A determines the threshold value With — HH, With based on the m maximum values Z minimum values MAX [n] and MIN [n] received from the signal strength measurement module 241 according to the method described later. — Determines LL and outputs the determined threshold With—HH, With—LL to table creation module 243A.
  • the table creation module 243A receives the threshold With—HH, With—LL from the threshold introduction module 242A, it compares the received signal strength Receive [n] of the Hello packet received from the wireless interface module 16 with the threshold WIth_HH. Then, a Hello packet having a received signal strength Receive [n] equal to or greater than the threshold WIth_HH is extracted, and a routing table 21 is created based on the extracted Hello packet.
  • the table creation module 243A starts from the wireless interface module 16.
  • the received signal strength Receive [n] of the received Hello packet is compared with the threshold With—LL, and the wireless device that has transmitted the Hello packet with the received signal strength Receive [n] lower than the threshold With—LL from the neighbor list. Delete and update routing table 21.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a method of determining threshold values With—HH and With—LL in the second embodiment.
  • FIG. 24 shows the dependence of the received signal strength and packet error rate on the number of wireless devices, which is the same as FIG.
  • the threshold introduction module 242A receives m sets of maximum values Z minimum values MAX [n] and MIN [n] from the signal strength measurement module 241, the threshold introduction module 242A uses the same method as the reordering method in the threshold introduction module 242.
  • m sets of maximum values Z [MAX], ⁇ [ ⁇ ] are set to m sets of maximum values ⁇ minimum values D—MAX [n ], D_MIN [n].
  • the threshold introduction module 242A determines that the maximum difference between two adjacent maximum values becomes maximum Z minimum value ⁇ D_MAX [i], D_MIN [i] ⁇ ; ⁇ D_MAX [ i + 1], D—MIN [i + l] ⁇ is detected, and the two detected maximum values Z minimum value ⁇ D—MAX [i], D _MIN [i] ⁇ ; ⁇ D_MAX [i + 1] , D—MIN [i + 1] ⁇
  • the threshold introduction module 242A determines the thresholds With—LL, With—HH
  • the threshold With—HH is determined by the method described above, and the determined threshold With—HH is vertically moved downward in FIG. You can also draw a line and determine the minimum value of the received signal strength that intersects the line that plots the minimum value of the received signal strength against the number of wireless devices as the threshold With —LL.
  • the threshold introduction module 242A determines the threshold With—LL, With—HH
  • the threshold With—LL is determined by the above-described method, and the determined threshold With—LL force is also vertically upward in FIG. Draw a straight line, and determine the maximum value of the received signal strength that intersects the line in which the maximum value of the received signal strength is plotted against the number of radio devices as the threshold With—HH.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating updating of a neighbor list using two threshold values With—HH and With—LL.
  • FIG. 26 is a diagram showing the update of the routing table 21 using two threshold values With-HH and With-LL.
  • the wireless device adjacent to the wireless device 36 is a wireless device 32, 35, 37, 38, 39, 41 force received by the wireless device 32, 35, 38, 39, 41 force.
  • the received signal strength of the Hello knocket is With—HH or higher, and the received signal strength of the Hello packet received from the wireless device 37 is lower than the threshold With—HH.
  • the table creation module 243A of the group daemon 24A creates the neighbor list 10A based on the Hello packet of the wireless devices 32, 35, 38, 39, 4 (see FIG. 25).
  • the table creation module 243A of the routing daemon 24A in the wireless device 36 creates the routing table 21A by the method described in the first embodiment (see FIG. 26). ).
  • the table creation module 243A of the routing daemon 24A determines that the received signal strength of the Hello packet received from the wireless devices 32, 35, 38, 39, 41 is greater than the threshold value With—HH. If the threshold is With—LL or higher, the neighbor list 10A is maintained even if it is low (see Figure 25). [0225] Then, when the received signal strength of the Hello packet received from the wireless device 39 becomes lower than the threshold With—LL, the table creation module 243A of the wireless device 36 deletes the wireless device 39 and creates the neighbor list 10A. Update to the neighbor list 10H (see Figure 25), and update the routing table 21A to the routing table 21B based on the updated neighbor list 10H and the neighbor list 10G (see Figure 26). ).
  • the table creation module 243A of the wireless device 36 can detect that the wireless device 38 is adjacent to the wireless device 36 if the neighbor list 10H is viewed, and if the neighbor list 10G is viewed, the wireless device 41 Can be detected adjacent to the wireless device 38. Therefore, the table creation module 243A of the wireless device 36 changes the wireless device 39 from the wireless device 39 to the wireless device 38 on the route to the wireless device 40 that is the transmission destination.
  • the table creation module 243A of the wireless device 36 can detect that the wireless device 41 is adjacent to the wireless device 36 if the neighbor list 10H is viewed, and if the neighbor list 10G is viewed, the wireless device 42 Can be detected adjacent to the wireless device 41. Accordingly, the table creation module 243A of the wireless device 36 changes the next wireless device in the path to the wireless device 42 that is the transmission destination from the wireless device 39 to the wireless device 41. As a result, the table creation module 243A of the wireless device 36 updates the routing table 21A to the routing table 21B.
  • the received signal strength becomes the threshold With—HH.
  • the wireless device registered in the neighbor list 10 as described above is not deleted from the neighbor list 10 until the received signal strength falls below the threshold With—LL, and frequent route switching in the routing table 21 can be suppressed.
  • the wireless device whose received signal strength is greater than or equal to the threshold With—HH is on the left side of the line LN1
  • the wireless device whose received signal strength is lower than the threshold With—LL is from the line LN 1. Is also on the right.
  • neighboring wireless devices can be classified into wireless devices that are registered in the neighbor list 10 and wireless devices that are registered in the neighbor list 10 and are inferior. Can be distinguished.
  • a Hello packet having a received signal strength equal to or higher than HH is transmitted.
  • the period when the line device is registered in the neighbor list 10 and the threshold value With—The period during which the wireless device that has transmitted the hello packet with the received signal strength lower than the LL is deleted from the neighbor list 10 is from the metal plate. This is a period in which there is no change in the radio wave environment, such as when a shielding object is placed between two wireless devices.
  • FIG. 27 is a flowchart according to the second embodiment for explaining the operation of creating a routing table.
  • the flowchart shown in FIG. 27 is the same as the flowchart shown in FIG. 14 except that steps S2 and S3 of the flowchart shown in FIG. 14 are replaced with steps S2A and S3A, respectively.
  • the threshold introduction module 242A performs stable radio wave transmission using the above-described method based on the set of m maximum values Z minimum values received from the signal strength measurement module 241.
  • the threshold introduction module 242A outputs the determined threshold value With—HH, With—LL to the table creation module 243A.
  • the table creation module 243A receives the two threshold values With—HH, With—LL and the threshold introduction module 242A, and receives the Hello packet having the received signal strength equal to or higher than the received threshold With—HH.
  • the routing table 21 is created by the method described above (step S3A). Thereby, a series of operations is completed.
  • FIG. 28 is a flowchart for explaining detailed operation of step S2A shown in FIG.
  • the threshold introduction module 242A performs n maximum values Z minimum values MAX [in the same manner as the threshold introduction module 242 in the first embodiment. 1], MIN [l] to MAX [n], MIN [n] is the maximum value of n threads and Z is minimum D— MAX [1], D_MIN [1] to D— MAX [n], D_MIN [n ] (Step S31).
  • the threshold introduction module 242A sequentially calculates the difference D—MAX [j]-D—MAX [j + l] between two adjacent maximum values, and calculates the difference D—MAX [j] —D—MAX. Detects the maximum of two yarns with the maximum [j + l] Z minimum value ⁇ D_MAX [i], MIN [i] ⁇ , ⁇ D_MAX [i + l], MIN [i + l] ⁇ (step S32) .
  • the threshold introduction module 242A uses the following method.
  • Two threshold values With—HH and With—LL may be determined.
  • FIG. 29 is another diagram for explaining the threshold value determining method in the second embodiment.
  • Figure 29 shows the dependence of the received signal strength and packet error rate on the number of wireless devices.
  • the threshold introduction module 242A receives m sets of maximum values Z minimum values MAX [n] and MIN [n] from the signal strength measurement module 241. m sets of maximum values Z minimum values MAX [n] and MIN [n] are set to m sets of maximum values Z minimum values D— MAX [n ], D_MIN [n].
  • the thresholds With—HH1, With—LL1 determined by the method described above are obtained for the same number of radio devices. That is, the number of wireless devices when the maximum value of the received signal strength becomes the threshold value With—HH1 is the same as the number of radio devices when the minimum value of the received signal strength becomes the threshold value With—LL1.
  • the threshold value With—HH1 becomes a value corresponding to the threshold value With—LL1.
  • the table creation module 243A registers a wireless device that has transmitted a Hello packet having a received signal strength equal to or higher than the threshold With—HH1 in the neighbor list 10 and has a received signal strength lower than the threshold With—LL1.
  • the wireless device that is registered in the neighbor list 10 for a certain period of time it is on the left side of the line LN2 in Fig. 29.
  • a wireless device can be distinguished from a wireless device that has been deleted from the neighbor list 10 (a wireless device on the right side of line LN2 in FIG. 29).
  • frequent route switching in the routing table 21 that is not deleted from the neighbor list 10 for a certain period of time can be more reliably suppressed.
  • FIG. 30 is another flowchart according to the second embodiment for explaining the operation of creating the routing table.
  • the flowchart shown in FIG. 30 is the same as the flowchart shown in FIG. 27 except that step S2A in the flowchart shown in FIG. 27 is replaced with step S2B.
  • step S1 the threshold introduction module 242A transmits and receives in a stable radio wave environment based on a plurality of sets of detected signal strength maximum and minimum values and a packet error rate.
  • Two threshold values With— HH1, With— LL1 for detecting the intensity above the minimum intensity of the received radio wave are determined (step S2B).
  • step S3A described above is executed, and the series of operations is completed.
  • FIG. 31 is a flowchart for explaining detailed operation of step S2B shown in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 31 is the same as steps S32 and S in the flowchart shown in FIG. 33 is replaced with steps S34 and S35, and the rest is the same as the flowchart shown in FIG.
  • the threshold introduction module 242A detects the minimum value D—MIN [i] having a predetermined difference from the threshold PERth of the packet error rate, and the detected minimum value D—MIN [i] is introduced as a threshold With—LL1 (step S34).
  • the threshold introduction module 242A detects the maximum value D — MAX [i] corresponding to the minimum value D—MIN [i], and sets the detected maximum value D—MAX [i] as the threshold value With— HH1. As introduced (Step S35). Then, the series of operations proceeds to step S3 A shown in FIG.
  • the thresholds With—HH1, With—LL1 are a plurality of sets of maximum value Z minimum value ⁇ D—MAX [n] ZD—MIN [n] ⁇ and packet error rate. Determined based on
  • signal strength measurement module 241 and threshold value introduction module 242A constitute “threshold value determination means”.
  • the table creation module 243A constitutes "table creation means”.
  • n sets of maximum values Z minimum values MAX [1], MIN [l] to MAX [n], MIN [n] are set to n sets of maximum and minimum values D— MAX [1], D— MIN [1] to D— MAX [n], D— Threshold [A] module 242A or P set maximum value to be converted to MIN [n]
  • MIN [P] is the maximum value of pair P Z minimum value D— MAX [1], D_MIN [l] to D— MAX [P], D— MIN [P] Constitutes a “rearrangement means”.
  • n sets of maximum value Z minimum value D— MAX [1], D— MIN [1] to D— MAX [n], D_MIN [n] or P set maximum value Z minimum value D—
  • the threshold introduction module 242A for determining the thresholds WIth_HH, WIth_LL; WIth_HH1, WIth_LL1 based on MAX [1], D_MIN [1] to D_MAX [P], D_MIN [P] constitutes “determination means”.
  • the thresholds With; With—HH, WIth_LL; WIth — HH1, With—LL1 are determined based on the maximum value Z minimum value of the received signal strength. 1S In the present invention, the threshold value With; With—HH, WIth_LL; WIth_HH1, With—LL1 may be determined based on the propagation delay.
  • the threshold value With; With—HH, With—LL; With—HH1, With—LL1 may be determined based on the propagation delay.
  • the threshold value WI th; WIth_HH, With—LL; With—HH 1, With—LL 1 may be determined based on the relationship between the maximum Z value and the number of wireless devices. / ⁇ .
  • the present invention is applied to a wireless device capable of stable routing.

Landscapes

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Abstract

各無線装置（３１～４３）は、自己の１ホップ内に存在するｎ個の無線装置の各々から一定時間内に一定数のＨｅｌｌｏパケットを受信し、その受信した複数のＨｅｌｌｏパケットの複数の受信信号強度に基づいて、６組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］～ＭＡＸ［６］，ＭＩＮ［６］を検出し、６個の最大値ＭＡＸ［１］～ＭＡＸ［６］が大きい順になるときの６組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］～Ｄ＿ＭＡＸ［６］，Ｄ＿ＭＩＮ［６］において隣接する２つの最大値の差が最大となる２つの最大値を検出し、その検出した２つの最大値に対応する２つの最小値の平均を閾値とする。そして、各無線装置（３１～４３）は、閾値以上の受信信号強度を有する経路からなるルーティングテーブルを作成する。

Description

明 細 書
無線装置
技術分野
[0001] この発明は、無線装置に関し、特に、複数の無線装置によって、自律的、かつ、即 時的に構築されるアドホックネットワークを構成する無線装置に関するものである。 背景技術
[0002] アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律 的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信 する 2つの無線装置が互 、の通信エリアに存在しな!、場合、 2つの無線装置の中間 に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲 のマルチホップネットワークを形成することができる。
[0003] このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網や ITS (Intelligent Tr ansport Systems)車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されよう としている (非特許文献 1)。
[0004] マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル 駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、 定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくもので あり、 FSR (Fish— eye State Routing)、 OLSR (Optimized Link State Ro uting)および TBRPF (Topology Dissemination Based on Reverse― Path Forwarding)等が知られて 、る。
[0005] また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛 先までの経路を構築するものであり、 DSR (Dynamic Source Routing)および A ODV(Ad Hoc On -Demand Distance Vector Routing)等が知られてい る。
[0006] そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信 を行なう場合、送信元カゝら送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように通信経 路が決定される (非特許文献 2)。 [0007] しかし、無線環境は不安定であるため、ホップ数が少な 、経路が必ずしも品質の良 い経路であるとは限らない。そのため、何らかの方法によって安定な経路のみを選択 する方が良ぐその主な方法として信号強度閾値を導入する方法と、パケットロス率を 観測する方法とが知られて!/ヽる。
[0008] パケットロス率を観測する方法は、パケットロスが連続的に発生している場合に効果 的である。
[0009] また、信号強度閾値を導入する方法として、信号強度の平均値を用いて安定な経 路を抽出する方法が知られて ヽる (非特許文献 3)。
非特許文献 1：渡辺正浩"無線アドホックネットヮーグ'， 自動車技術会春季大会ヒユー マ卜口-タスフォーラム， ppl8 - 23,横浜， 5月 2003年.
非特干文献 2： Guangyu Pel, at al, Fisneye state routing: a routing scheme for ad h oc wireless networks", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70- 74, L.A., June 2000. 非特許文献 3 : Robit Dube, Cynthia D. Rais, Kuang-Yeh Wang, and Satish K. Tripat hi,"bignal Stability based Adaptive Routing (SSA) for Ad-Hoc Mobile Networks , IE EE Personal Communications, February 1997, pp.36— 45.
発明の開示
[0010] し力し、パケットロス率を用いる方法においては、ある地点では、パケットロスが殆ど ないが、電波強度が非常に弱ぐその地点の周りでは、通信状態が不安定になって いる場合もある。また、通信可能範囲ぎりぎりの電波環境におけるパケットロスの発生 の仕方は、複雑であり、予測困難である。
[0011] 図 32Aおよび図 32Bは、それぞれ、パケット到着間隔と、受信パケット数との関係を 示す第 1および第 2の図である。図 32Aは、無線装置間のリンクが安定である場合を 示し、図 32Bは、無線装置間のリンクが不安定である場合を示す。
[0012] また、図 32Aおよび図 32Bにおいて、縦軸は、パケット到着間隔を表し、横軸は、 受信パケット数を表す。無線装置間のリンクが安定である場合、殆どのパケットは、一 定の間隔で到着する（図 32A参照)。一方、無線装置間のリンクが不安定である場合 、パケット到着間隔は、複雑に変化する（図 32B参照)。従って、無線装置間のリンク が不安定である電波環境にぉ 、て、パケットロスの発生の仕方を予測するのは困難 である。
[0013] 一方、平均値を閾値として導入する方法では、実際の信号強度は、距離にのみ依 存せず、無線装置が固定されている場合でも大きく揺らいでいる。図 33は、受信信 号強度のタイミングチャートである。図 33において、縦軸は、受信信号強度を表し、 横軸は、時間を表す。そして、図 33に示された受信信号強度における" 0. 05"の変 化幅は、 lOdBmの変化幅に相当する。受信信号強度は、図 33に示すように、時間 の経過とともに大きく揺らぎ、その揺らぎ幅は、最大で約 35dBmである。このように、 受信信号強度は、無線装置が固定されている場合であっても、大きく揺らぐ。
[0014] 従って、信号強度閾値を高く設定し過ぎると、実際には、安定なリンクを持つ無線 装置における受信信号強度が閾値を何度も横切り、ルーティングテーブルの書き換 えが頻繁に生じ、ネットワーク内においてルーティングテーブルの不整合が発生し易 くなるという問題がある。その結果、ネットワーク内にループが発生する場合があり、パ ケットの到着順序が大幅に入れ替わったり、パケットロスが増加したりするという問題 がある。
[0015] そこで、この発明は、力かる問題を解決するためになされたものであり、その目的は 、安定したルーティングが可能な無線装置を提供することである。
[0016] この発明によれば、無線装置は、自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間 で無線通信が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、閾値決定 手段と、テーブル作成手段とを備える。閾値決定手段は、 n(nは正の整数)個の無線 装置力 受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信さ れる電波の最低電波特性以上の電波特性を検出するための閾値を決定する。テー ブル作成手段は、決定された閾値以上の電波特性を有する経路の経路情報に基づ V、て、送信元と送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する。
[0017] 好ましくは、閾値決定手段は、安定な電波環境において送受信される電波の最小 強度以上の強度を検出するための閾値を決定する。テーブル作成手段は、決定され た閾値以上の強度を有する経路の経路情報に基づ!/、て、ルーティングテーブルを作 成する。
[0018] 好ましくは、閾値決定手段は、信号強度検出手段と、並替手段と、設定手段とを含 む。信号強度検出手段は、複数の受信電波に基づいて、 m (mは所定数以上の整数 )個の最大受信信号強度と m個の最大受信信号強度に対応する m個の最小受信信 号強度とからなる第 1の m個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行す る。並替手段は、 m個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように 検出された第 1の m個の信号強度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作 成する並替処理を実行する。設定手段は、第 2の m個の信号強度ペアを構成する m 個の最大受信信号強度において隣接する 2つの最大受信信号強度の差が最大にな るときの第 1および第 2の最大受信信号強度に対応する第 1および第 2の最小受信信 号強度を検出し、その検出した第 1および第 2の最小受信信号強度を両端とする範 囲に前記閾値を設定する。
[0019] 好ましくは、 nは、 n=mである。信号強度検出手段は、 1つの無線装置から複数の 電波を順次受信し、その受信した複数の電波から 1組の最大受信信号強度および最 小受信信号強度を検出する信号強度検出処理を n個の無線装置について実行し、 第 1の m個の信号強度ペアを検出する。
[0020] 好ましくは、 nは、所定数よりも小さい整数である。信号強度検出手段は、送受信の 電波強度を変えながら n個の無線装置力 送信された複数の電波に基づいて、第 1 の m個の信号強度ペアを検出する。
[0021] 好ましくは、パケットエラーが所定値以上であるとき、信号強度検出手段は、信号強 度検出処理を再度実行して新たな第 1の m個の信号強度ペアを検出し、並替手段は 、新たな第 1の m個の信号強度ペアに基づいて並替処理を実行して新たな第 2の m 個の信号強度ペアを作成し、設定手段は、新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づ いて、新たな第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した新たな第 1 および第 2の最小受信信号強度を両端とする範囲に閾値を設定して閾値を更新する
[0022] 好ましくは、所定数は、閾値を安定して決定可能な無線装置の数を示す。 n個の無 線装置が所定数以上に増加したとき、信号強度検出手段は、信号強度検出処理を 再度実行して新たな第 1の m個の信号強度ペアを検出し、並替手段は、新たな第 1 の m個の信号強度ペアに基づいて並替処理を実行して新たな第 2の m個の信号強 度ペアを作成し、設定手段は、新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づいて、新た な第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した新たな第 1および第 2 の最小受信信号強度を両端とする範囲に閾値を設定して閾値を更新する。
[0023] 好ましくは、一定個数の無線装置が前記 n個の無線装置に追加されたとき、信号強 度検出手段は、一定個数の無線装置および n個の無線装置力 受信した複数の受 信電波に基づいて、信号強度検出処理を再度実行して新たな第 1の m個の信号強 度ペアを検出し、並替手段は、新たな第 1の m個の信号強度ペアに基づいて並替処 理を実行して新たな第 2の m個の信号強度ペアを作成し、設定手段は、新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づいて、新たな第 1および第 2の最小受信信号強度を検出 し、その検出した新たな第 1および第 2の最小受信信号強度を両端とする範囲に閾 値を設定して閾値を更新する。
[0024] 好ましくは、信号強度検出手段は、 n個の無線装置力 送信され、かつ、各々が経 路情報を含む複数のパケットを受信して第 1の m個の信号強度ペアを検出する。
[0025] 好ましくは、閾値決定手段は、電波を送信した無線装置を当該無線装置に隣接す る隣接無線装置として隣接装置リストに登録するための第 1の閾値と、第 1の閾値と所 定の差を有し、かつ、電波を送信した無線装置を隣接装置リストから削除するための 第 2の閾値とを第 1および第 2の閾値が相互に対応する電波特性の最大値および最 小値力 なるように決定し、テーブル作成手段は、決定された第 1の閾値以上の電波 特性を有する電波を送信した無線装置を隣接装置リストに登録してルーティングテー ブルを作成し、決定された第 2の閾値よりも低 ゝ電波特性を有する電波を送信した無 線装置を隣接装置リストから削除してルーティングテーブルを更新する。
[0026] 好ましくは、電波特性は、電波の受信強度であり、閾値決定手段は、複数の受信電
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、て、 m (mは所定数以上の整数)個の最大受信信号強度と m個の最大受 信信号強度に対応する m個の最小受信信号強度とからなる第 1の m個の信号強度 ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検出手段と、 m個の最大受 信信号強度が大きい順または小さい順になるように検出された第 1の m個の信号強 度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する並 替手段と、第 2の m個の信号強度ペアを構成する m個の最大受信信号強度において 隣接する 2つの最大受信信号強度の差が最大になるときの第 1および第 2の最大受 信信号強度と、第 1および第 2の最大受信信号強度に対応する第 1および第 2の最 小受信信号強度とを検出し、検出した第 1および第 2の最大受信信号強度に基づい て第 1の閾値を決定し、検出した第 1および第 2の最小受信信号強度に基づいて第 2 の閾値を決定する決定手段とを含む。
[0027] 好ましくは、電波特性は、電波の受信強度である。閾値決定手段は、複数の受信 電波に基づ!、て、 m (mは所定数以上の整数)個の最大受信信号強度と m個の最大 受信信号強度に対応する m個の最小受信信号強度とからなる第 1の m個の信号強 度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検出手段と、 m個の最大 受信信号強度が大きい順または小さい順になるように検出された第 1の m個の信号 強度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する 並替手段と、パケットエラーのしきい値と所定の差を有する受信信号強度を第 2の閾 値と決定するとともに、第 2の閾値が第 2の m個の信号強度ペアを構成する m個の最 小受信信号強度を繋いだ曲線と交差するときの最小受信信号強度に対応する最大 受信信号を第 1の閾値と決定する決定手段とを含む。
[0028] この発明による無線装置にお!、ては、安定な電波環境にぉ 、て送受信される電波 の全ての受信信号強度を検出するための閾値が決定され、その決定された閾値以 上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づ 、て、ルーティングテーブルが 作成される。その結果、ルーティングテーブルが頻繁に書き換えられることが抑制さ れる。
[0029] 従って、この発明によれば、安定したルーティングを行なうことができる。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステムの概 略図である。
[図 2]図 1に示す無線装置の実施の形態 1における構成を示す概略ブロック図である
[図 3]IPヘッダの構成図である。
[図 4]TCPヘッダの構成図である。 [図 5]OLSRプロトコルにおけるパケット PKTの構成図である。
[図 6]図 2に示すルーティングテーブルの構成図である。
[図 7]図 2に示すルーティングデーモンの機能ブロック図である。
[図 8]並べ替えの概念図である。
[図 9]受信信号強度と、無線装置の数との関係を示す図である。
圆 10]複数の最大値が大きい順に並べ換えられたときの受信信号強度およびバケツ トエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。
圆 11]隣の無線装置に関する情報力もなるネイバ一リストを示す図である。
[図 12A]他のネイバ一リストを示す第 1の図である。
[図 12B]他のネイバ一リストを示す第 2の図である。
[図 12C]他のネイバ一リストを示す第 3の図である。
[図 12D]他のネイバ一リストを示す第 4の図である。
[図 13A]他のネイバ一リストを示す第 5の図である。
[図 13B]他のネイバ一リストを示す第 6の図である。
[図 13C]ルーティングテーブルを示す図である。
[図 14]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 1におけ るフローチャートである。
[図 15]図 14に示すステップ S1の詳細な動作を説明するためのフローチャートである
[図 16]図 14に示すステップ S2の詳細な動作を説明するためのフローチャートである
[図 17]図 14に示すステップ S1の詳細な動作を説明するための他のフローチャートで ある。
[図 18]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための他のフローチャートで ある。
[図 19]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチヤ ートである。
[図 20]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチヤ ートである。
[図 21]パケットエラー率と実験回数との関係を示す図である。
[図 22]図 1に示す無線装置の実施の形態 2における構成を示す概略ブロック図であ る。
[図 23]図 22に示すルーティングデーモンの機能ブロック図である。
[図 24]実施の形態 2における閾値の決定方法を説明するための図である。
[図 25] 2つの閾値を用いたネイバ一リストの更新を示す図である。
[図 26]2つの閾値を用いたルーティングテーブルの更新を示す図である。
[図 27]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 2におけ るフローチャートである。
[図 28]図 27に示すステップ S2Aの詳細な動作を説明するためのフローチャートであ る。
[図 29]実施の形態 2における閾値の決定方法を説明するための他の図である。
[図 30]ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 2におけ る他のフローチャートである。
[図 31]図 30に示すステップ S2Bの詳細な動作を説明するためのフローチャートであ る。
[図 32A]パケット到着間隔と、受信パケット数との関係を示す第 1の図である。
[図 32B]パケット到着間隔と、受信パケット数との関係を示す第 2の図である。
[図 33]受信信号強度のタイミングチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0031] 本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同 一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[0032] 図 1は、この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステム の概略図である。無線ネットワークシステム 100は、無線装置 31〜43を備える。無線 装置 31〜43は、無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。 アンテナ 51〜63は、それぞれ、無線装置 31〜43に装着される。
[0033] 例えば、無線装置 31から無線装置 42へデータを送信する場合、無線装置 32, 35 〜41は、無線装置 31からのデータを中継して無線装置 42へ届ける。
[0034] この場合、無線装置 31は、各種の経路を介して無線装置 42との間で無線通信を 行なうことができる。即ち、無線装置 31は、無線装置 37, 41を介して無線装置 42と の間で無線通信を行なうことができ、無線装置 32, 36, 39を介して無線装置 42との 間で無線通信を行なうこともでき、無線装置 32, 35, 38, 40を介して無線装置 42と の間で無線通信を行なうこともできる。
[0035] 無線装置 37, 41を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が" 3"と最も少なぐ無 線装置 32, 36, 39を介して無線通信を行なう場合、ホップ数力 4"であり、無線装置 32, 35, 38, 40を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が" 5"と最も多い。
[0036] 従って、無線装置 37, 41を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が "3"と最も少なくなる。
[0037] しかし、無線装置 31 無線装置 37 無線装置 41 無線装置 42の経路によって 無線装置 31と無線装置 42との間で無線通信を行なうことが無線装置 31, 42間の安 定した無線通信を保証するわけではな 、。
[0038] そこで、以下においては、無線ネットワークシステム 100において、安定した経路か らなるルーティングテーブルを作成し、その作成したルーティングテーブルに基づ！/ヽ て送信元と送信先との間で無線通信を行なう方法について説明する。
[0039] なお、送信元と送信先との間で通信経路を確立するプロトコルの例として OLSRプ ロトコルを用いる。この OLSRプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコル であり、 Helloメッセージおよび TC (Topology Control)メッセージを用いて経路情 報を交換し、ルーティングテーブルを作成するプロトコルである。
[0040] [実施の形態 1]
図 2は、図 1に示す無線装置 31の実施の形態 1における構成を示す概略ブロック 図である。無線装置 31は、アンテナ 11と、入力部 12と、出力部 13と、ユーザアプリケ ーシヨン 14と、通信制御部 15とを含む。
[0041] アンテナ 11は、図 1に示すアンテナ 51〜63の各々を構成する。そして、アンテナ 1 1は、無線通信空間を介して他の無線装置力 データを受信し、その受信したデータ を通信制御部 15へ出力するとともに、通信制御部 15からのデータを無線通信空間 を介して他の無線装置へ送信する。
[0042] 入力部 12は、無線装置 1の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受 付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション 14へ出力する。 出力部 13は、ユーザアプリケーション 14からの制御に従ってメッセージを表示する。
[0043] ユーザアプリケーション 14は、入力部 12からのメッセージおよび宛先に基づいてデ ータを生成して通信制御部 15へ出力する。
[0044] 通信制御部 15は、 ARPA (Advanced Research Projects Agency)インター ネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュール力もなる。即ち、通信 制御部 15は、無線インターフェースモジュール 16と、 MAC (Media Access Con trol)モジュール 17と、バッファ 18と、 LLC (Logical Link Control)モジュール 19 と、 IP (Internet Protocol)モジュール 20と、ルーティングテーブル 21と、 TCPモ ジュール 22と、 UDPモジュール 23と、ルーティングデーモン 24とからなる。
[0045] 無線インターフェースモジュール 16は、物理層に属し、所定の規定に従って送信 信号または受信信号の変復調を行なうとともに、アンテナ 11を介して信号を送受信 する。そして、無線インターフェースモジュール 16は、アンテナ 11が他の無線装置か ら受信した Helloパケットの受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度をル 一ティングデーモン 24へ出力する。
[0046] MACモジュール 17は、 MAC層に属し、 MACプロトコルを実行して、以下に述べ る各種の機能を実行する。
[0047] 即ち、 MACモジュール 17は、ルーティングデーモン 24から受けた Helloパケットを 無線インターフェースモジュール 16を介してブロードキャストする。
[0048] また、 MACモジュール 17は、データ（パケット）の再送制御等を行なう。
[0049] ノッファ 18は、データリンク層に属し、パケットを一時的に格納する。
[0050] LLCモジュール 19は、データリンク層に属し、 LLCプロトコルを実行して隣接する 無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。
[0051] IPモジュール 20は、インターネット層に属し、 IPパケットを生成する。 IPパケットは、 IPヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するための IPデータ部とからなる。そ して、 IPモジュール 20は、 TCPモジュール 22からデータを受けると、その受けたデ ータを IPデータ部に格納して IPパケットを生成する。
[0052] そうすると、 IPモジュール 20は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルである O LSRプロトコルに従ってルーティングテーブル 21を検索し、生成した IPパケットを送 信するための経路を決定する。そして、 IPモジュール 20は、 IPパケットを LLCモジュ ール 19へ送信し、決定した経路に沿って IPパケットを送信先へ送信する。
[0053] ルーティングテーブル 21は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先に 対応付けて経路情報を格納する。
[0054] TCPモジュール 22は、トランスポート層に属し、 TCPパケットを生成する。 TCPパケ ットは、 TCPヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するための TCPデータ部とか らなる。そして、 TCPモジュール 22は、生成した TCPパケットを IPモジュール 20へ送 信する。
[0055] UDPモジュール 23は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン 24によって 作成された Updateパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャスト された Updateパケットを受信してルーティングデーモン 24へ出力する。
[0056] ルーティングデーモン 24は、プロセス Zアプリケーション層に属し、他の通信制御 モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエスト を処理する。
[0057] また、ルーティングデーモン 24は、後述する方法によって、安定な電波環境にぉ ヽ て送受信される電波の最小強度以上の受信信号強度を決定するための閾値を決定 し、その決定した閾値以上の受信信号強度を有する Helloパケットの経路情報に基 づいて、最適な経路を算出してルーティングテーブル 21をインターネット層に動的に 作成する。
[0058] 更に、ルーティングデーモン 24は、無線ネットワークシステム 100における経路情 報を他の無線装置へ送信するとき、隣接する無線装置に関する情報等の各種のメッ セージを含む Helloパケットを作成し、その作成した Helloパケットを MACモジユー ル 17へ出力する。
[0059] なお、図 1に示す無線装置 32〜43の各々も、図 2に示す無線装置 31の構成と同じ 構成からなる。 [0060] 図 3は、 IPヘッダの構成図である。 IPヘッダは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイ プ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、へッ ダチェックサム、送信元 IPアドレス、送信先 IPアドレス、およびオプション力もなる。
[0061] 図 4は、 TCPヘッダの構成図である。 TCPヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポ ート番号、シーケンス番号、確認応答 (ACK)番号、データオフセット、予約、フラグ、 ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびァージェントポインタからなる。
[0062] 送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作している ときに、 TCPパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信 先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに 、 TCPパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。
[0063] TCP通信は、エンド'ッ一 ·エンドのコネクション型通信プロトコルである。 TCP通信 のコネクション接続を要求する無線装置 (以下、「TCP通信接続要求装置」という。 ) の TCPモジュール 22は、コネクションの確立時に、 TCPヘッダ内の Code Bitに SY N (Synchronize Flag)を設定したコネクションの接続要求を示す第 1パケットを TC P通信のコネクション接続を受理する端末 (以下、「TCP通信接続受理装置」という。 ) の TCPモジュール 22へ送信する。これを受けて、 TCP通信接続受理装置の TCPモ ジュール 22は、 TCPヘッダ内の Code Bitに SYNおよび ACK (確認応答）を設定し たコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第 2パケットを TCP通信接続 要求装置の TCPモジュール 22へ送信する。更に、これを受けて、 TCP通信接続要 求装置の TCPモジュール 22は、 TCPヘッダ内の Code Bitを ACK (確認応答）に 設定したコネクションの接続完了を示す第 3パケットを TCP通信接続受理装置の TC Pモジュール 22へ送信する。
[0064] コネクションの切断要求は、 TCP通信要求装置および TCP通信受理装置のいず れの側力 でも行なうことができる。 TCP通信のコネクション切断を要求する無線装 置（以下、「TCP通信切断要求装置」という。）の TCPモジュール 22は、コネクション の切断時に、 TCPヘッダ内の Code Bitを FIN (Finish Flag)に設定したコネクショ ンの切断要求を示す第 1パケットを TCP通信のコネクション切断を受理する無線装置 (以下、「TCP通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、 TCP通信切 断受理装置の TCPモジュール 22は、 TCPヘッダ内の Code Bitを ACK (確認応答） に設定したコネクションの切断要求受理を示す第 2パケットと、 TCPヘッダ内の Code Bitを FINに設定したコネクションの切断完了を示す第 3パケットを TCP通信切断要 求装置の TCPモジュール 22へ送信する。更に、これを受けて、 TCP通信切断要求 装置の TCPモジュール 22は、 TCPヘッダ内の Code Bitを ACK (確認応答)に設定 したコネクションの切断完了を示す第 4パケットを TCP通信切断受理装置の TCPモ ジュール 22へ送信する。
[0065] 図 5は、 OLSRプロトコルにおけるパケット PKTの構成図である。パケット PKTは、 パケットヘッダ PHDと、メッセージヘッダ MHD1, MHD2, · · ·とからなる。なお、ノ ケット PKTは、 UDPモジュール 23のポート番号 698番を使用して送受信される。
[0066] パケットヘッダ PHDは、パケット長と、パケットシーケンス番号とからなる。パケット長 は、 16ビットのデータからなり、パケットのバイト数を表す。また、パケットシーケンス番 号は、 16ビットのデータ力もなり、どのパケットが新しいかを区別するために用いられ る。そして、パケットシーケンス番号は、新しいパケットが生成される度に" 1"づっ増加 される。従って、パケットシーケンス番号が大きい程、そのパケット PKTが新しいことを 示す。
[0067] メッセージヘッダ MHD1, MHD2, · · ·の各々は、メッセージタイプと、有効時間と 、メッセージサイズと、発信元アドレスと、 TTLと、ホップ数と、メッセージシーケンス番 号と、メッセージとからなる。
[0068] メッセ一タイプは、 8ビットのデータからなり、メッセージ本体に書かれたメッセージの 種類を表し、 0〜127は、予約済みである。有効時間は、 8ビットのデータカゝらなり、受 信後に、このメッセージを管理しなければならない時間を表す。そして、有効時間は、 仮数部と、指数部とからなる。
[0069] メッセージサイズは、 16ビットのデータからなり、メッセージの長さを表す。発信元ァ ドレスは、 32ビットのデータ力もなり、メッセージを生成した無線装置を表す。 TTLは 、 8ビットのデータ力もなり、メッセージが転送される最大ホップ数を指定する。そして 、 TTLは、メッセージが転送される時に" 1"づっ減少される。そして、 TTLが" 0"か" 1 "である場合、メッセージは、転送されない。ホップ数は、 8ビットのデータ力 なり、メッ セージの生成元力 のホップ数を表す。そして、ホップ数は、最初、 "0"に設定され、 転送される毎に "1 "づっ増加される。メッセージシーケンス番号は、 16ビットのデータ からなり、各メッセージに割当てられる識別番号を表す。そして、メッセージシーケン ス番号は、メッセージが作成される毎に、 "1"づっ増加される。メッセージは、送信対 象のメッセージである。
[0070] OLSRプロトコルにおいては、各種のメッセージが図 5に示す構成のパケット PKT を用いて送受信される。
[0071] 図 6は、図 2に示すルーティングテーブル 21の構成図である。ルーティングテープ ル 21は、送信先、次の無線装置およびホップ数からなる。送信先、次の無線装置お よびホップ数は、相互に対応付けられている。 "送信先"は、送信先の無線装置の IP アドレスを表す。 "次の無線装置"は、送信先にパケット PKTを送信するときに、次に 送信すべき無線装置の IPアドレスを表す。 "ホップ数"は、送信先までのホップ数を表 す。例えば、図 1において、無線装置 31 無線装置 32 無線装置 36 無線装置 3 9 無線装置 42の経路によって無線装置 31と無線装置 42との間で無線通信が行な われる場合、無線装置 32のルーティングテーブル 21のホップ数には、 "3"が格納さ れる。
[0072] 図 7は、図 2に示すルーティングデーモン 24の機能ブロック図である。ルーティング デーモン 24は、信号強度測定モジュール 241と、閾値導入モジュール 242と、テー ブル作成モジュール 243とを含む。
[0073] 信号強度測定モジュール 241は、アンテナ 11が受信した Helloパケットの複数の受 信信号強度 Receive [n]を無線インターフェースモジュール 16から受信し、その受信 した複数の受信信号強度 Receive [n]に基づ 、て m (mは所定数 (例えば、 5以上の 整数） )個の最大値 MAX[n]と m個の最大値 MAX[n]に対応する m個の最小値 MI N[n]と力もなる m組の最大値 Z最小値 MAX[n] , MIN[n]を検出し、その検出した m組の最大値 Z最小値 MAX[n] , MIN[n]を閾値導入モジュール 242へ出力する
[0074] なお、 mが所定数（=例えば、 5以上の整数）に設定されるのは、後述する図 10に 示すように、 5組以上の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[m] , MIN[m ]を検出できれば、その 5組以上の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[m ] , MIN[m]に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の全ての受信 信号強度を検出するための閾値 Withを信頼性良く決定できる力もである。
[0075] 閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モジュール 241からの m組の最大値 Z 最小値 MAX[n] , MIN[n]に基づいて、後述する方法によって、閾値 Withを決定 し、その決定した閾値 Withをテーブル作成モジュール 243へ出力する。
[0076] テーブル作成モジュール 243は、閾値導入モジュール 242から閾値 Withを受ける と、無線インターフェースモジュール 16から受けた Helloパケットの受信信号強度 Re ceive [n]を閾値 Withと比較し、閾値 With以上の受信信号強度 Receive [n]を有す る Helloパケットを抽出し、その抽出した Helloパケットに基づいて、図 6に示すルー ティングテーブル 21を動的に作成する。
[0077] OLSRプロトコルに従ったルーティングテーブル 21の作成について詳細に説明す る。無線装置 31〜43は、ルーティングテーブル 21を作成する場合、 Helloメッセ一 ジおよび TCメッセージを送受信する。
[0078] Helloメッセージは、各無線装置 31〜43が有する情報の配信を目的として、定期 的に送信される。この Helloメッセージを受信することによって、各無線装置 31〜43 は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が 存在するのかを認識する。
[0079] OLSRプロトコルにおいては、各無線装置 31〜43は、ローカルリンク情報を管理す る。そして、 Helloメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうた めのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「 2ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「MPR (Multipoin t Relay)集合」、および「MPRセレクタ集合」を含む。
[0080] リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのこ とであり、各リンクは 2つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される 。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用さ れる。
[0081] 隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信 の積極度 (Willingness)等によって構成される。 2ホップ隣接無線装置集合は、隣接 無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。
[0082] MPR集合は、 MPRとして選択された無線装置の集合である。なお、 MPRとは、各 パケット PKTを無線ネットワークシステム 100の全ての無線装置 31〜43へ送信する 場合、各無線装置 31〜43が 1つのパケット PKTを 1回だけ送受信することによって パケット PKTを全ての無線装置 31〜43へ送信できるように中継無線装置を選択す ることである。
[0083] MPRセレクタ集合は、自己を MPRとして選択した無線装置の集合を表す。
[0084] ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。 Helloメッセージは 、初期の段階では、各無線装置 31〜43が自己の存在を知らせるために、自己のァ ドレスが入った Helloメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置 3 1〜43の全てが行ない、各無線装置 31〜43は、自己の周りにどのようなアドレスを 持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接 無線装置集合が構築される。
[0085] そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、 Helloメッセージによって定期的 に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるの力、隣接無 線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各 無線装置 31〜43は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。
[0086] 更に、 MPRに関する情報も、 Helloメッセージによって定期的に送信され、各無線 装置 31〜43へ告知される。各無線装置 31〜43は、自己が送信するパケット PKTの 再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置を MPR集合として隣接無線 装置の中力も選択している。そして、この MPR集合に関する情報は、 Helloメッセ一 ジによって隣接する無線装置へ送信されるので、この Helloメッセージを受信した無 線装置は、自己が MPRとして選択してきた無線装置の集合を「MPRセレクタ集合」と して管理する。このようにすることにより、各無線装置 31〜43は、どの無線装置から 受信したパケット PKTを再送信すればよいのかを即座に認識できる。
[0087] Helloメッセージの送受信により各無線装置 31〜43において、ローカルリンク集合 が構築されると、無線ネットワークシステム 100全体のトポロジーを知らせるための TC メッセージが無線装置 31〜43へ送信される。この TCメッセージは、 MPRとして選択 されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、 TCメッセージは、 各無線装置と MPRセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線ネットワークシ ステム 100の全ての無線装置 31〜43は、全ての MPR集合および全ての MPRセレ クタ集合を知ることができ、全ての MPR集合および全ての MPRセレクタ集合に基づ いて、無線ネットワークシステム 100全体のトポロジーを知ることができる。各無線装 置 31〜43は、無線ネットワークシステム 100全体のトポロジーを用いて最短路を計 算し、それに基づいて経路表を作成する。
[0088] なお、各無線装置 31〜43は、 Helloメッセージとは別に、 TCメッセージを頻繁に交 換する。そして、 TCメッセージの交換にも、 MPRが利用される。
[0089] 各無線装置 31〜43の UDPモジュール 23は、上述した Helloメッセージおよび TC メッセージを送受信し、ルーティングデーモン 24のテーブル作成モジュール 243は、 UDPモジュール 23が受信した Helloメッセージおよび TCメッセージのうち、閾値 WI th以上の受信信号強度を有する Helloメッセージおよび TCメッセージに基づいて無 線ネットワークシステム 100全体のトポロジーを認識し、その無線ネットワークシステム 100全体のトポロジーに基づいて、最短路を計算し、それに基づいて、図 6に示すル 一ティングテーブル 21を動的に作成する。
[0090] 以下、閾値 Withを決定する方法について説明する。なお、図 1に示す無線装置 3 6が閾値 Withを決定する場合を例にして説明する。
[0091] 無線装置 36が閾値 Withを決定する場合、無線装置 36は、 1ホップ内の無線装置 32, 35, 37〜39, 41から一定時間内に受信する複数の Helloパケットの受信強度 である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度力 受信 信号強度の最大値 MAX [n]および最小値 MIN[n]を抽出する。
[0092] より具体的には、無線装置 36において、ルーティングデーモン 24の信号強度測定 モジュール 241は、無線装置 32から一定時間内に順次受信した m個の Helloバケツ トの m個の受信信号強度 Receive[32] l〜Receive[32]mを無線インターフェース モジュール 16から順次受ける。そして、信号強度測定モジュール 241は、順次受け る m個の受信信号強度 Receive [32] l〜Receive[32]mに基づいて、 m個の受信 信号強度 Receive [32] 1〜： Receive[32]mの最大値 Z最小値の組 MAX[32] , Μ ΙΝ[32]を検出する。
[0093] この場合、信号強度測定モジュール 241は、最初の受信信号強度 Receive [32] 1 を最大値MAX[32]ぉょび最小値MIN[32]に設定し、 2番目以降に受信した受信 信号強度Receive[32]2〜Receive[32]mを最大値MAX[32]ぉょび最小値MI N [32]と比較する。そして、信号強度測定モジュール 241は、 Receive [32] 2〜Re ceive [32] mが最大値 MAX[32]よりも大きければ、受信信号強度 Receive [32] 2 〜Receive[32]mによって最大値 MAX[32]を更新し、 Receive [32] 2〜Receive [32]mが最小値 MIN[32]よりも小さければ、受信信号強度 Receive[32]2〜Rece ive[ 32] mによって最小値 MIN [32]を更新して最終的に最大値 Z最小値の組 MA X[32], MIN[32]を検出する。
[0094] また、信号強度測定モジュール 241は、無線装置 35, 37, 38, 39, 41から一定時 間内に順次受信した m個の受信信号強度 Receive [35] 1〜： Receive[35]m, Rece ive[37] l〜Receive|_d7]m, Receive[38」 l〜Receive[38]m, Receive|_d9」 1 〜Receive[39]m, Receive [41] l〜Receive[41]mを無線インターフェースモジ ユール 16から順次受け、その受けた m個の受信信号強度 Receive [35] l〜Receiv e[35]m, Receive|_d7] l〜Receive[d7」m, Receive[38]丄〜 Receive[38]m, Receive [39] l〜Receive[39]m, Receive [41] l〜Receive[41]m【こ基づ ヽて、 同様にして、最大値 Z最小値の組 MAX[35], MIN[35];MAX[37], MIN[37] ； MAX[38], MIN[38];MAX[39], MIN[39] ;MAX[41], MIN[41]を検出 する。
[0095] そして、信号強度測定モジュール 241は、その検出した 6組の最大値 Z最小値の 組 MAX[32], MIN[32];MAX[35], MIN[35] ;MAX[37], MIN [37]; MAX [38], MIN[38];MAX[39], MIN[39] ;MAX[41], MIN [41]を 6組の最大値 Z最小値の糸且 MAX [0], MIN[0];MAX[1], MIN[l] ;MAX[2] , MIN[2];M AX[3], MIN[3];MAX[4], MIN[4] ;MAX[5], MIN [5]として閾値導入モジュ ール 242へ出力する。
[0096] 図 8は、並べ替えの概念図である。閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モ ジュール 241から 6組の最大値 Z最小値の組 MAX[0], MIN[0];MAX[1], MIN [1];MAX[2], MIN[2];MAX[3], MIN[3] ;MAX[4], MIN[4] ;MAX[5] , MIN[5]を受けると、 6個の最大値 MAX[0], MAX[l], MAX [2], MAX[3], M AX [4] , MAX[5]が大き 、順になるように 6組の最大値 Z最小値の組 MAX[0] , MIN[0];MAX[1], MIN[1];MAX[2], MIN[2] ;MAX[3] , MIN[3];MAX[ 4], MIN[4];MAX[5], MIN[5]を並べ替える。
[0097] より具体的には、閾値導入モジュール 242は、最大値 Z最小値の組 MAX[3], MI N[3]、最大値 Z最小値の組 MAX [4], MIN [4]、最大値 Z最小値の組 MAX [0] , MIN[0]、最大値 Ζ最小値の組 ΜΑΧ[5], ΜΙΝ[5]、最大値 Ζ最小値の組 MAX [1], MIN[1]、最大値Z最小値の組MAX[2], MIN [2]の順に並べ替え、最大値 Z最小値の組 MAX[3], MIN[3]、最大値 Z最小値の組 MAX [4] , ΜΙΝ[4]、最 大値 Ζ最小値の組 MAX [0], MIN[0]、最大値 Z最小値の組 MAX[5], MIN [5] 、最大値 Z最小値の組 MAX[1], MIN[1]、最大値 Z最小値の組 MAX [2], MIN [2]をそれぞれ最大値 Z最小値の組 {D— MAX[0], D— MIN[0]}、最大値 Z最 小値の組 {D— MAX[1], D_MIN[1]}、最大値 Z最小値の組 {D_MAX[2]， D — MIN[2]}、最大値 Z最小値の組 {D— MAX[3], D— MIN[3]}、最大値 Z最小 値の組 {D— MAX[4], D— MIN[4]}、最大値 Z最小値の組 {D— MAX[5], D_ MIN [5]}として設定する。
[0098] そうすると、閾値導入モジュール 242は、 6個の最大値 D— MAX[0]〜D— MAX[ 5]のうち、隣接する 2つの最大値の差が最大になるときの 2組の最大値 Z最小値 { D _MAX[i], D_MIN [i] }； { D_M AX [i + 1 ] , D— MIN[i+ 1] }を検出し、その検 出した 2組の最大値 Z最小値 {D— MAX[i], D_MIN [i] }； { D_M AX [i + 1 ] , D _MIN[i+ 1] }に含まれる 2個の最小値 D— MIN [i] , D_MIN[i+ 1]の平均値を 閾値 Withとして決定する。
[0099] 閾値 Withを決定するための実験結果について説明する。図 9は、受信信号強度 およびパケットエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。図 9において、縦 軸は、受信信号強度およびパケットエラー率を表し、横軸は、無線装置の数を表す。
[0100] 1ホップ内の複数の無線装置力 一定時間内に受信した Helloパケットの受信信号 強度の最大値 Z最小値の組 MAX[n] , MIN[n]をプロットすると、図 9に示すように なる。この場合、參は、受信信号強度の最大値 MAX [n]を示し、 Xは、受信信号強 度の最小値 MIN[n]を示し、△は、パケットエラー率を示す。
[0101] また、図 10は、複数の最大値が大きい順に並べ換えられたときの受信信号強度お よびパケットエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。図 10において、縦 軸は、受信信号強度およびパケットエラー率を表し、横軸は、無線装置の数を表す。 また、參は、受信信号強度の最大値 MAX[n]を示し、 Xは、受信信号強度の最小 値 MIN[n]を示し、△は、パケットエラー率を示す。
[0102] 図 9から明らかなように、最大値は、無線装置の数が多くなるに従って上下しており
、大きい順に並べられていない。そこで、図 10に示すように、最大値が大きい順にな るように複数の最大値 Z最小値の組を並べ替える。
[0103] そして、隣接する 2つの最大値の差が最大となるときの 2組の最大値 Z最小値 {D—
MAX (14) , D_MIN (14) } , {D_MAX(15) , D— MIN (15) }が検出され、 2個 の最小値 D— MIN (14) , D— ΜΙΝ (15)の平均値が閾値 Withとして決定される。
[0104] 図 10において、最大値 Z最小値の組 MAX[14] , MIN[14]よりも右側の領域に おいては、受信信号強度の最大値は、大きく低下し、パケットエラー率は、ばらつい ている。
[0105] 一方、最大値 Z最小値の組 MAX[15] , MIN[15]よりも左側の領域においては、 受信信号強度の最大値は、大きぐパケットエラー率は、無線装置の数が増力!]しても 約 0%である。従って、最大値 Z最小値の組 MAX [15] , MIN[15]よりも左側の領 域は、安定な電波環境にぉ 、て送受信される電波の全ての受信信号強度が分布す る領域であり、最大値 Z最小値の組 MAX [14] , MIN[14]よりも右側の領域は、不 安定な電波環境において送受信される電波の全ての受信信号強度が分布する領域 である。
[0106] その結果、閾値 With以上の受信信号強度を検出することは、安定な電波環境に おいて送受信される電波を全て検出することになる。
[0107] 従って、上述した方法によって閾値 Withを決定することにより、安定な電波環境で 送受信される電波を全て検出し、不安定な電波環境で送受信される電波を全て排除 できる。
[0108] 閾値導入モジュール 242は、閾値 Withを決定すると、その決定した閾値 Withをテ 一ブル作成モジュール 243へ出力する。
[0109] ルーティングテーブル 21の作成方法について説明する。図 11は、隣の無線装置 に関する情報力もなるネイバ一リストを示す図である。また、図 12Aから図 12Dは、そ れぞれ、他のネイバ一リストを示す第 1から第 4の図である。更に、図 13Aおよび図 13 Bは、それぞれ、他のネイバ一リストを示す第 5および第 6の図である。更に、図 13C は、ルーティングテーブルを示す図である。
[0110] 図 11にお 、ては、図 1に示す無線装置 36が保持するネイバ一リストが示され、図 1 2Aから図 12Dにおいては、図 1に示す無線装置 32, 35, 37, 38が保持するネイバ 一リストが示され、図 13Aから図 13Cにおいては、図 1に示す無線装置 39, 41が保 持するネイバ一リストおよび無線装置 36が保持するルーティングテーブルが示され ている。
[0111] 無線装置 36においては、閾値導入モジュール 242は、上述した方法によって閾値 Withを決定し、その決定した閾値 Withをテーブル作成モジュール 243へ出力する
[0112] 無線装置 36のテーブル作成モジュール 243は、無線装置 32, 35, 38, 37, 39, 4 1力 それぞれ受信した Helloパケット PKT1〜PKT6を UDPモジュール 23から受け 、その受けた Helloパケット ΡΚΤ1〜ΡΚΤ6からそれぞれネイバ一リスト 10B, 10C, 1 OD, 10E, 10F, 10Gを読み出す。
[0113] そして、テーブル作成モジュール 243は、その読み出したネイバ一リスト 10B, 10C , 10D, 10E, 10F, 10Gに基づ!/ヽて、無線装置 32, 35, 37, 38, 39, 41力 ^無線装 置 36に隣接することを検知し、ネイバ一リスト 10を作成する。
[0114] また、テーブル作成モジュール 243は、 Helloパケット ΡΚΤ1〜ΡΚΤ6を受信したと きの受信信号強度 Receive [32] , Receive [35] , Receive [38] , Receive [37] , R eceive [39] , Receive [41]を無線インターフェースモジュール 16から受ける。
[0115] そうすると、テーブル作成モジュール 243は、受信信号強度 Receive [32] , Recei ve [35] , Receive [38] , Receive [37] , Receive [39] , Receive [41]の各々を閾 値 Withと比較し、受信信号強度 Receive [32] , Receive [35] , Receive [38] , Re ceive [37] , Receive [39] , Receive [41]の中から閾値 With以上の受信信号強度 を抽出する。
[0116] 例えば、受信信号強度 Receive [37]のみが閾値 Withよりも小さいとすると、テー ブル作成モジュール 243は、無線装置 37をネイバ一リスト 10から削除し、ネイバーリ スト 10Aを作成する。即ち、テーブル作成モジュール 243は、無線装置 36に隣接す る無線装置 32, 35, 37, 38, 39, 41のうち、無線装置 36との間の受信信号強度が 閾値 With以上になる無線装置 32, 35, 38, 39, 41を無線装置 36に隣接する無線 装置として選択する。
[0117] その後、テーブル作成モジュール 243は、ネイバ一リスト 10A, 10B, IOC, 10D, 10F, 10Gと、トポロジーに関する情報を含む TCメッセージとに基づいて、ルーティ ングテーブル 21 Aを作成する（図 13C参照）。
[0118] テーブル作成モジュール 243は、ネイバ一リスト 10Dを見れば、無線装置 38が無 線装置 36、無線装置 39および無線装置 40に隣接していることを検知でき、ネイバ一 リスト 10Fを見れば、無線装置 39が無線装置 36および無線装置 40に隣接している ことを検知できる。その結果、テーブル作成モジュール 243は、無線装置 40が無線 装置 36からのホップ数が" 2ホップ"である位置に存在することを検知し、ルーティン グテーブル 21 Aの第 1行目の経路を作成する。
[0119] また、テーブル作成モジュール 243は、ネイバ一リスト 10Fを見れば、無線装置 39 が無線装置 36および無線装置 42に隣接していることを検知でき、ネイバ一リスト 10 Gを見れば、無線装置 41が無線装置 36、無線装置 39および無線装置 42に隣接し ていることを検知できる。その結果、テーブル作成モジュール 243は、無線装置 42が 無線装置 36からのホップ数が" 2ホップ"である位置に存在することを検知し、ルーテ イングテーブル 21 Aの第 2行目の経路を作成する。
[0120] 更に、テーブル作成モジュール 243は、ネイバ一リスト 10Gを見れば、無線装置 41 が無線装置 36、無線装置 39および無線装置 43に隣接していることを検知できる。そ の結果、テーブル作成モジュール 243は、無線装置 43が無線装置 36からのホップ 数が" 2ホップ"である位置に存在することを検知し、ルーティングテーブル 21Aの第 3行目の経路を作成する。
[0121] 上述したように、閾値 Withを決定することにより、安定な電波環境において送受信 される Helloバケツトに基づ!/、てルーティングテーブル 21を作成できる。
[0122] その結果、各無線装置に隣接する無線装置の情報が頻繁に変更されず、安定した ルーティングテーブル 21を作成でき、安定したルーティングが可能である。
[0123] 図 14は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 1〖こ おけるフローチャートである。
[0124] 一連の動作が開始されると、各無線装置 31〜43において、ルーティングデーモン
24の信号強度測定モジュール 241は、周りの n個の無線装置力 受信した複数の H elloパケットの複数の受信信号強度に基づ 、て、 m個の最大値 Z最小値の組を検出 し (ステップ S 1)、その検出した m個の最大値 Z最小値の組を閾値導入モジュール 2
42へ出力する。
[0125] そして、閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モジュール 241から受けた m個 の最大値 Z最小値の組に基づ 、て、安定な電波環境にぉ 、て送受信される電波の 最小強度以上の受信信号強度を検出するための閾値 Withを設定する (ステップ S2
) o
[0126] そして、テーブル作成モジュール 243は、閾値 Withを閾値導入モジュール 242か ら受け、その受けた閾値 With以上の受信信号強度を有する Helloパケットを受信し 、上述した方法によってルーティングテーブル 21を作成する (ステップ S3)。これによ つて、一連の動作が終了する。
[0127] 図 15は、図 14に示すステップ S1の詳細な動作を説明するためのフローチャートで ある。一連の動作が開始されると、信号強度測定モジュール 241は、 k= lを設定し（ ステップ S10)、 m= 1を設定し (ステップ SI 1)、 Helloパケットを UDPモジュール 23 から受信する (ステップ S 12)。
[0128] そして、無線インターフェースモジュール 16は、無線装置 k (kは、無線装置を識別 する情報である）力も Helloパケットを受信すると、その Helloパケットを受信したとき の受信信号強度 Receive [k]mを検出してルーティングデーモン 24の信号強度測定 モジュール 241へ出力する。 [0129] 信号強度測定モジュール 241は、無線インターフェースモジュール 16から受信信 号強度 Receive [k]mを受け、無線装置 kから受信した Helloパケットの受信信号強 度 Receive [k] mを検出する（ステップ S 13)。
[0130] そして、信号強度測定モジュール 241は、その検出した受信信号強度 Receive [k] mを受信信号強度の最大値 MAX[k]および最小値 MIN [k]として設定する (ステツ プ S14)。つまり、信号強度測定モジュール 241は、最大値 MAX[k]および最小値 MIN[k]を初期化する。
[0131] その後、信号強度測定モジュール 241は、 m=m+ lを設定し (ステップ S15)、 He lloパケットを受信する (ステップ S16)。そして、信号強度測定モジュール 241は、ス テツプ S 13における動作と同じ動作によってステップ S 16にお!/、て受信した Helloパ ケットの受信信号強度 Receive [k]m+ 1を検出する (ステップ S 17)。
[0132] そうすると、信号強度測定モジュール 241は、受信信号強度!^じ6^^[1^] 111+ 1が 最大値 MAX[k]よりも大きいか否かを判定し (ステップ S 18)、受信信号強度 Receiv e [k]m+ lが最大値 MAX[k]よりも大きいとき、受信信号強度 Receive[k]m+ 1を 最大値 MAX[k]として設定する (ステップ S 19)。
[0133] 一方、ステップ S18において、受信信号強度 Receive[k]m+ 1が最大値 MAX[k ]以下であると判定されたとき、信号強度測定モジュール 241は、受信信号強度 Rec eive [k]m+ lが最小値 MIN[k]よりも小さいか否かを更に判定し (ステップ S20)、 受信信号強度 ReceiVe [k]m+ 1が最小値 MIN[k]よりも小さいとき、受信信号強度 Receive [k]m+ lを最小値 MIN [k]として設定する（ステップ S 21)。
[0134] ステップ S20において、受信信号強度Receive[k]m+ lが最小値MIN[k]以上で あると判定されたとき、またはステップ S19の後、またはステップ S21の後、信号強度 測定モジュール 241は、 mが max— numよりも小さいか否かを判定し (ステップ S22) 、 mが max— numよりも小さいとき、一連の動作は、ステップ S 15へ移行する。そして 、ステップ S22において、 mが max— numに到達するまで、上述したステップ S15〜 ステップ S22が繰返し実行される。
[0135] max— numは、 1つの無線装置力も Helloパケットを一定時間内に受信する最大 受信回数を表し、例えば、 max— num= 30回に設定される。この 30回は、 1分間に 受信する Helloパケットの個数に基づく。
[0136] 従って、ステップ S22において、 1分間に Helloパケットを 30回受信したと判定され るまで、ステップ S 15〜ステップ S 22が繰返し実行される。
[0137] そして、ステップ S22において、 Helloパケットの受信回数 mが max— num ( = 30) に到達したと判定されると、信号強度測定モジュール 241は、 k=nである力否かを判 定し (ステップ S23)、 k=nでないとき、 k=k+ lを設定し (ステップ S24)、その後、一 連の動作は、ステップ S11へ移行する。そして、ステップ S23において、 k=nであると 判定されるまで、上述したステップ SI 1〜ステップ S 24が繰返し実行される。
[0138] nは、各無線装置から 1ホップ内に存在する無線装置の個数を表し、より具体的に は、上述した閾値 Withを決定するための無線装置の個数を表す。そして、 nは、例 えば、 "5"に設定される。 1つの無線装置の 1ホップ内に 5個の無線装置が存在し、 5 個の無線装置が 1つの無線装置へ Helloパケットを定期的に送信すれば、その 1つ の無線装置は、図 10に示すような受信信号強度と無線装置の数との関係を取得で き、閾値 Withを信頼性良く決定できるカゝらである。
[0139] そして、ステップ S23において、 k=nであると判定されると、一連の動作は、図 14の ステップ S 2へ移行する。
[0140] このように、図 15に示すフローチャートに従えば、 1つの無線装置の信号強度測定 モジュール 241は、自己の 1ホップ内に存在する n個の無線装置の各々力 m個の H elloパケットを順次受け、その受けた m個の Helloパケットの m個の受信信号強度に 基づいて、 n個の無線装置の各々ごとに最大値 Z最小値の組 MAX[k] , MIN[k]を 検出し、その検出した n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MI N[n]を閾値導入モジュール 242へ出力する。
[0141] 図 16は、図 14に示すステップ S2の詳細な動作を説明するためのフローチャートで ある。
[0142] 一連の動作が開始されると、閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モジユー ル 241から n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[n]を受 け、 n個の最大値 MAX[1]〜MAX[n]が大き、、順序になるように n組の最大値 Z最 小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[n]を並べ替え（図 8参照）、その並べ 替えた n組の最大値 Z最小値を n組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D— ΜΙΝ[1
]〜D_MAX[n] , D_MIN [n]として設定する（ステップ S31)。
[0143] そして、閾値導入モジュール 242は、隣接する 2つの最大値の差 D— MAX[j]—D
_MAX[j + 1]を順次演算し、差 D— MAX[j] -D_MAX[j + 1]が最大となる 2組 の最大値 Z最小値 {D_MAX[i]， MIN[i] } , {D_MAX[i+ l]， MIN[i+ l] }を 検出する (ステップ S32)。
[0144] その後、閾値導入モジュール 242は、最小値 MIN[i]と最小値 MIN[i+ 1]との平 均（ = (MIN [i] + MIN [1+ 1]) /2)を演算し、その演算結果を閾値 Withとして決 定する（ステップ S33)。
[0145] そして、一連の動作は、図 14のステップ S3へ移行する。
[0146] このように、各無線装置は、自己の 1ホップ内に存在する n (nは 5以上の整数)個の 無線装置の各々から所定数 ( = 30個）の Helloパケットを受信し、 n個の無線装置の 各々について受信信号強度の最大値 Z最小値の組 MAX[k] , MIN [k]を検出する 。そして、各無線装置は、その検出した n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1] 〜MAX[n] , MIN [η]を η個の最大値 ΜΑΧ[1]〜ΜΑΧ[η]が大き 、順に配列され るように並べ替え、その並べ替えた n組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D— MIN [1]〜D— MAX[n] , D— MIN [n]において、隣接する 2つの最大値の差が最大に なる 2つの最大値 D— MAX[i] , D— MAX[i+ l]を検出し、その検出した 2つの最 大値 D— MAX[i] , D— MAX[i+ l]に対応する 2つの最小値 D— MIN[i] , D_M IN[i+ 1]の平均値を閾値 Withとして決定する。
[0147] 各無線装置に隣接する無線装置が 5個以上存在するときは、上述した方法によつ て閾値 Withを安定して決定できるが、各無線装置に隣接する無線装置が 5個よりも 少ないとき、上述した方法によって閾値 Withを安定して決定することが困難である。
[0148] そこで、各無線装置に隣接する無線装置が 5個よりも少ないときは、次の方法によつ て閾値 Withを決定する。無線装置 36に隣接する無線装置が無線装置 39のみであ る場合を例にして説明する。
[0149] 無線装置 39は、送信パワーを P (Pは 5以上の整数)個の送信パワーに順次切換え 、各送信パワーにおいて一定時間（1分）内に一定個数 (m= 30個）の Helloパケット を無線装置 36へ送信する。
[0150] そして、無線装置 36の信号強度測定モジュール 241は、各送信パワーにおいて受 信した m個の Helloパケットの m個の受信信号強度に基づいて各送信パワーにおけ る受信信号強度の最大値 Z最小値の組 MAX [p] , MIN[p]を検出し、その検出し た P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MIN[P]を閾値導入モ ジュール 242へ出力する。
[0151] 閾値導入モジュール 242は、 P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX
[P] , ΜΙΝ[Ρ]を Ρ個の最大値 ΜΑΧ[1]〜ΜΑΧ[Ρ]が大き!/、順に配列されるように 並べ替え、その並べ替えた Ρ組の最大値 Ζ最小値 D— MAX[1] , D— MIN[1]〜D _MAX[P] , D— MIN[P]において、隣接する 2つの最大値の差が最大になる 2つ の最大値 D— MAX[i] , MAX[i+ l]を検出し、その検出した 2つの最大値 D—MA X[i] , MAX[i+ l]に対応する 2つの最小値 D— MIN[i] , MIN[i+ 1]の平均値を 閾値 Withと決定する。
[0152] 図 17は、図 14に示すステップ S1の詳細な動作を説明するための他のフローチヤ ートである。図 17に示すフローチャートは、図 15に示すフローチャートのステップ S1 0, S12, S16, S23, S 24をそれぞれステップ SI OA, S12A, S16A, S23A, S24 Aに代えたものであり、その他は、図 15に示すフローチャートと同じである。
[0153] 一連の動作が開始されると、信号強度測定モジュール 241は、 p = 1を設定する (ス テツプ S10A)。そして、上述したステップ S 11が実行された後、信号強度測定モジュ ール 241は、送信パワー PWpで送信された Helloパケットを受信する（ステップ S12 A)。その後、上述したステップ S13〜S 15が実行される。この場合、図 15のステップ S13, S 14に示される Receive [k]mは、 Receive [p]mに読み替えられ、図 15のス テツプ S 14に示される MAX [k] , MIN[k]は、それぞれ、 MAX[p] , MIN[p]に読 み替えられる。
[0154] ステップ S15の後、信号強度測定モジュール 241は、送信パワー PWpで送信され た Helloパケットを受信する（ステップ S 16 A)。そして、上述したステップ S 17〜ステツ プ S22が実行される。この場合、 Receive [k]m+ l, MAX[k] , MIN[k]は、それぞ れ、 Receive [p]m+ l, MAX[p] , MIN[p]に読み替えられる。 [0155] ステップ S22にお 、て、 mが max— numに到達したと判定されると、信号強度測定 モジュール 241は、 p = Pであるか否かを判定し (ステップ S23A)、 p = Pでないとき、 p=p + lを設定し (ステップ S24A)、その後、一連の動作は、ステップ S11へ移行す る。
[0156] そして、ステップ S23Aにおいて、 p = Pであると判定されるまで、上述したステップ S 11, S12A, S13〜S15, S16A, S17〜S22, S23A, S24Aカ 返し実行される。 つまり、送信パワー PWpが P個の送信パワーの全てに変えられるまで、上述したステ ップ Sl l, S12A, S13〜S15, S16A, S17〜S22, S23A, S24Aカ 返し実行さ れる。
[0157] これ〖こより、 P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MIN[P]が 検出される。
[0158] そして、ステップ S23Aにおいて、 p = Pであると判定されると、一連の動作は、図 14 に示すステップ S2へ移行し、図 16に示すフローチャートに従って、 P組の最大値 Z 最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MIN[P]に基づいて閾値 Withが決定さ れる。
[0159] このように、各無線装置は、自己の 1ホップ内に存在する 1個の無線装置から送信 パワー PWを P個に変えながら、各送信パワー PWにお!/、て所定数（m= 30個）の He lloパケットを受信し、 P個の送信パワー PWの各々について受信信号強度の最大値 Z最小値の組 MAX[p] , MIN[p]を検出する。そして、各無線装置は、その検出し た P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MIN[P]を P個の最大 値 MAX[ 1]〜MAX[P]が大き 、順に配列されるように並べ替え、その並べ替えた P 組の最大値 Z最小値 D_MAX[1] , D_MIN[1]〜D— MAX[P] , D_MIN[P] において、隣接する 2つの最大値の差が最大になる 2つの最大値 D—MAX[i] , D — MAX[i+ l]を検出し、その検出した 2つの最大値 D— MAX[i] , D_MAX[i+ l ]に対応する 2つの最小値 D— MIN[i] , D— MIN[i+ l]の平均値を閾値 Withとし て決定する。
[0160] 上述したように、この発明によれば、無線ネットワークシステム 100を構成する無線 装置 31〜43が定期的にブロードキャストする Helloパケットを利用して、各無線装置 から受信した Helloパケットの最大受信信号強度 Z最小受信信号強度 MAX[k] , M IN[k] (または MAX[p] , MIN[p])を検出できる。
[0161] 従って、各無線装置は、アドホックネットワークにおける通常の動作を利用して安定 な電波環境にぉ 、て送受信される Helloパケットのみを受信し、その受信した Hello パケットに基づいて、安定なルーティングテーブル 21を作成できる。その結果、安定 なルーティングが可能である。
[0162] 上述したように、各無線装置に隣接する無線装置の個数が 5個以上であれば、 1個 の無線装置から受信した Helloパケットの受信信号強度の最大値 Z最小値の組 MA X[k] , MIN[k]を 5個以上の無線装置の各々について検出し、その検出した 5組以 上の最大値 Z最小値 MAX [k], MIN[k]に基づいて閾値 Withを決定し、各無線装 置に隣接する無線装置の個数が 5個よりも少なければ、 1個の無線装置力 受信した Helloパケットの受信信号強度の最大値 Z最小値の組 MAX [p] , MIN[p]を 5個以 上の送信パワーの各々について検出し、その検出した 5組以上の最大値 Z最小値 MAX[p] , MIN [p]に基づ!/、て閾値 Withを決定する。
[0163] 従って、この発明にお 、ては、 Helloパケットを送信する無線装置の個数をカウント し、そのカウント結果に応じて、上述した 2つの方法のいずれかによつて閾値 Withを 決定してちょい。
[0164] 図 18は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための他のフローチヤ ートである。一連の動作が開始されると、各無線装置 31〜43の信号強度測定モジュ ール 241は、ブロードキャストされた Helloパケットの発信元アドレスに基づいて、隣 の無線装置の個数 N (Nは正の整数）をカウントし (ステップ S41)、そのカウントした個 数 Nが基準値 Nstd (例えば、 5個）以上である力否かを判定する（ステップ S42)。
[0165] そして、隣の無線装置の個数 Nが基準値 Nstd以上であるとき、信号強度測定モジ ユール 241は、図 15に示すフローチャートに従って n組の最大値 Z最小値 MAX[k] , MIN[k]を検出し、その検出した n組の最大値 Z最小値 MAX[k] , MIN[k]を閾 値導入モジュール 242へ出力する。
[0166] 閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モジュール 241から受けた n組の最大 値 Z最小値 MAX[k] , MIN[k]に基づいて、図 16に示すフローチャートに従って閾 値 Withを決定し、その決定した閾値 Withをテーブル作成モジュール 243へ出力す る（ステップ S43)。
[0167] 一方、ステップ S42にお!/、て、隣の無線装置の個数 Nが基準値 Nstdよりも小さ!/、と 判定されたとき、信号強度測定モジュール 241は、図 17に示すフローチャートに従つ て P組の最大値 Z最小値 MAX [p] , MIN[p]を検出し、その検出した P組の最大値 Z最小値 MAX[p] , MIN[p]を閾値導入モジュール 242へ出力する。
[0168] 閾値導入モジュール 242は、信号強度測定モジュール 241から受けた P組の最大 値 Z最小値 MAX[p] , MIN[p]に基づいて、図 16に示すフローチャートに従って閾 値 Withを決定し、その決定した閾値 Withをテーブル作成モジュール 243へ出力す る（ステップ S44)。
[0169] そして、ステップ S43またはステップ S44の後、テーブル作成モジュール 243は、閾 値導入モジュール 242から受けた閾値 With以上の受信信号強度を有する Helloパ ケットを受信し、上述した方法によってルーティングテーブル 21を作成する (ステップ S45)。これによつて、一連の動作は終了する。
[0170] このように、図 18に示すフローチャートに従えば、隣接する無線装置の個数に拘わ らず、閾値 Withを決定でき、その決定した閾値 Withに基づいて、安定したルーティ ングテーブル 21を作成できる。その結果、安定したルーティングが可能である。
[0171] 図 19は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフロー チャートである。この発明においては、図 19に示すフローチャートに従ってルーティ ングテーブル 21が作成されてもよい。
[0172] 図 19に示すフローチャートは、図 18に示すフローチャートのステップ S45を削除し 、ステップ S46〜ステップ S52を追加したものであり、その他は、図 18に示すフロー チャートと同じである。なお、図 19に示すフローチャートにおいては、ステップ S43に おいて閾値 Wlthlが決定され、ステップ S44において閾値 WIth2が決定される。
[0173] ステップ S43の後、各無線装置 31〜43のテーブル作成モジュール 243は、閾値 W Ithl以上の受信信号強度を有する Helloパケットを受信してルーティングテーブル 2 1を作成する（ステップ S46)。
[0174] また、ステップ S44の後、各無線装置 31〜43のテーブル作成モジュール 243は、 閾値 WIth2以上の受信信号強度を有する Helloパケットを受信してルーティングテ 一ブル 21を作成する (ステップ S47)。そして、各無線装置 31〜43の信号強度測定 モジュール 241は、隣接する無線装置の個数 Nが基準値 Nstd以上に増加した力否 かを判定し (ステップ S48)、個数 Nが基準値 Nstd以上に増加したとき、図 15に示す フローチャートに従って n組の最大値 Z最小値 MAX[k] , MIN[k]を検出し、閾値 導入モジュール 242は、 n組の最大値 Z最小値 MAX[k] , MIN[k]に基づいて、図 16に示すフローチャートに従って閾値 WIth3を決定する（ステップ S49)。
[0175] その後、テーブル作成モジュール 243は、閾値 WIth3以上の受信信号強度を有す る Helloパケットを受信してルーティングテーブル 21を作成する（ステップ S50)。
[0176] 一方、ステップ S48において、個数 Nが基準値 Nstd以上に増加していないと判定 されたとき、テーブル作成モジュール 243は、閾値 WIth2を維持してルーティングテ 一ブル 21を作成する（ステップ S51)。その後、一連の動作は、ステップ S48へ移行 する。
[0177] そして、ステップ S46またはステップ S50の後、各無線装置 31〜43のテーブル作 成モジュール 243は、隣の無線装置の個数 Nが変化 (増加または減少）しても、閾値 Wlthl (または WIth3)を維持してルーティングテーブル 21を作成する（ステップ S 5 2)。これにより、一連の動作が終了する。
[0178] 図 19に示すフローチャートは、隣の無線装置の個数 Nが基準値 Nstd以上であれ ば、その後、個数 Nが変化しても、最初に決定した閾値 Wlthlを維持してルーティン グテーブル 21を作成し (ステップ S42の" Yes",ステップ S43, S46, S52参照）、最 初、隣の無線装置の個数 Nが基準値 Nstdに達しないとき、送信パワーを変化させて 閾値 WIth2を決定し (ステップ S42の" No"およびステップ S44参照）、隣の無線装 置の個数 Nが基準値 Nstd以上に増加すると、再度、閾値 WIth3を決定し、その決定 した閾値 With3によって閾値 Wlthlを更新し、その後、閾値 WIth3を維持してルー ティングテーブル 21を作成する（S47〜S52参照）。
[0179] 即ち、この発明にお 、ては、隣の無線装置の個数 Nが基準値 Nstd以上に増加し た場合に、閾値 Withが更新され、それ以外の場合には、閾値 Withは更新されない [0180] なお、図 19に示すフローチャートにおいては、隣接する無線装置の個数 Nが一定 数増加した場合に、閾値 Withを更新するようにしてもよい。この場合、図 19に示すス テツプ S48においては、無線装置の個数 Nがー定数増加した力否かが判定される。 それ以外は、図 19に示すフローチャートと同じである。
[0181] 図 20は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフロー チャートである。この発明においては、図 20に示すフローチャートに従ってルーティ ングテーブル 21が作成されてもよい。
[0182] 図 20に示すフローチャートは、図 19に示すフローチャートのステップ S48〜ステツ プ S52をステップ S48A〜ステップ S52Aに代えたものであり、その他は、図 19に示 すフローチャートと同じである。
[0183] ステップ S46またはステップ S47の後、信号強度測定モジュール 241は、パケット口 スを検出する (ステップ S48A)。より具体的には、信号強度測定モジュール 241は、 一定時間内に規定数のパケットを受信しな力つたことによりパケットロスを検出する。
[0184] そして、信号強度測定モジュール 241は、その検出したパケットロスが所定数以上 であるか否かを判定する (ステップ S49A)。パケットロスが所定数以上でないとき、テ 一ブル作成モジュール 243は、閾値 Wlthlまたは WIth2を維持してルーティングテ 一ブル 21を作成する（ステップ S50A)。その後、一連の動作は、ステップ S48Aへ移 行する。
[0185] 一方、ステップ S49Aにおいて、パケットロスが所定数以上であると判定されたとき、 信号強度測定モジュール 241および閾値導入モジュール 242は、図 15および図 16 に示すフローチャートに従って、または図 17および図 16に示すフローチャートに従 つて閾値 WIth4を決定し、その決定した閾値 WIth4によって閾値 Wlthlまたは Wit h2を更新する（ステップ S 51 A)。
[0186] その後、テーブル作成モジュール 243は、閾値 WIth4以上の受信信号強度を有す る Helloパケットを受信してルーティングテーブル 21を作成する（ステップ S52A)。こ れによって、一連の動作が終了する。
[0187] 図 20に示すフローチャートは、パケットロスが所定数以上になると、閾値 Withを更 新し、それ以外の場合、閾値 Withを更新しない。パケットロスが所定数以上になると 、電波環境が不安定になっている可能性が高いので、閾値 Withを更新することにし たものである。
[0188] 図 21は、パケットエラー率と実験回数との関係を示す図である。図 21において、縦 軸は、パケットエラー率を表し、横軸は、実験回数を表す。また、閾値 With— H, WI th_L, WIth_ [は、それぞれ、図 10に示す With— H, With— L, WIth_ [であり、 閾値 With— Hは、高過ぎる閾値を表し、閾値 With— Lは、低過ぎる閾値を表し、閾 値 With _ [は、この発明による閾値を表す。更に、 With— NOは、閾値を設定しなか つた場合を表す。
[0189] 図 21から明らかなように、この発明によって決定した閾値 With _Jを用いた場合、 パケットエラー率は、 10回の実験回数まで零である。しかし、閾値 Withが高過ぎる場 合、閾値 Withが低過ぎる場合、および閾値 Withを設定しなカゝつた場合は、パケット エラー率が実験回数とともに大きく変化する。即ち、閾値 Withが高過ぎる場合、閾値 Withが低過ぎる場合、および閾値 Withを設定しな力つた場合は、ルーティングテー ブル 21が頻繁に書き換えられ、無線ネットワークシステム 100内にループが発生し、 パケットの到着順序が大幅に入れ替わり、パケットエラー率が増加する。
[0190] 従って、この発明による方法によって閾値 Withを決定することによって、安定した ルーティングテーブル 21を作成でき、安定してルーティングを行なえることが実験的 にも証明できた。
[0191] 上記においては、 n糸且の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[ n] (または P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MIN[P])を n 個の最大値 MAX[l]〜MAX[n] (または P個の最大値 MAX[1]〜MAX[P])が大 きい順に配列されるように並べ替えると説明した力 この発明においては、これに限ら ず、 n個の最大値 MAX[l]〜MAX[n] (または P個の最大値 MAX[1]〜MAX[P] )が小さい順に配列されるように n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX [n] , MIN[n] (または P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[1]〜MAX[P] , MI N[P])を並べ替え、その並べ替えた n組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D_MI N[1]〜D— MAX[n] , D— MIN[n]において、隣接する 2つの最大値の差が最大 となる 2糸且の最大値 Z最小値 D MAX[i] , D MIN[i] ;D_MAX[i+ l] , D M IN [i+ 1]を検出し、その検出した 2組の最大値 Z最小値 D— MAX [i] , D_MIN[i ] ;D_MAX[i+ l] , D— MIN[i+ l]に含まれる 2つの最小値 D— MIN[i] , D_M IN [i + 1 ]の平均（（D— MIN [i] + D_MIN [i+ l]) /2)を閾値 Withとして決定し てもよい。
[0192] また、上記においては、 2つの最小値 D— MIN[i] , D— MIN [i+ 1]の平均（（D— MIN [i] + D— MIN [i+ l]) /2)を閾値 Withとすると説明したが、この発明におい ては、これに限らず、 2つの最小値 D— MIN[i] , D— MIN [i+ 1]の重み付け平均を 閾値 Withとしてもよい。
[0193] この場合、重み付け平均は、次式により演算される。
[0194] ( a X (D_MIN[i]) + (l - α ) X (D_MIN[i+ 1]) ) /2
•••(1)
式（1)において、 αは、 0く αく 1の範囲の実数である。
[0195] そして、 αは、 η個の最大値 D— MAX[1]〜D— ΜΑΧ[η]または Ρ個の最大値 D — MAX[1]〜D— ΜΑΧ[Ρ]が大きい順に並べられたときは、 D— MIN [i]と D— Ml N[i+ 1]との差（ = D— MIN[i]—D— MIN[i+ l])が相対的に大きくなると、相対 的に大きく設定され、差（ = D— MIN [i] D— MIN [i+ 1])が相対的に小さくなると 、相対的に小さく設定される。
[0196] 差（ = D— MIN[i]— D— MIN[i+ l])が相対的に大きくなると、最小値 D— MAX
[i+ 1]が不安定な電波環境における受信信号強度の最小値（図 10の MIN[15]より も右側に存在する最小値)よりも小さくなる可能性があり、平均（（D_MIN[i] +D_ MIN [i+ 1]) Z2)を閾値 Withとしたのでは、不安定な電波環境において送受信さ れた Helloパケットを用いてルーティングテーブル 21が作成される可能性があるので 、安定な電波環境における受信信号強度のみを検出するために最小値 D—MIN [i] により近 、受信信号強度を閾値 Withとして設定するために上記のように重み付け平 均を演算することにしたものである。
[0197] また、 αは、 n個の最大値 D— MAX[1]〜D— MAX[n]または P個の最大値 D— MAX[1]〜D— MAX[P]が小さい順に並べられたときは、 D— MIN[i+ 1]と D— MIN[i]との差（=D MIN[i+ l] -D MIN[i])が相対的に大きくなると、相対的 に大きく設定され、差（ = D— MIN [i+ 1] - D— MIN [i] )が相対的に小さくなると、 相対的に小さく設定される。
[0198] このようにして重み付け平均を演算する理由は、上記と同じである。
[0199] 更に、上記においては、 2つの最小値 D_MIN[i] , D— MIN [i+ 1]の平均（= (D — MIN[i] +D— MIN[i+ l]) Z2)、または 2つの最小値 D— MIN[i] , D_MIN[i + 1]の重み付け平均 (式（1)参照）によって閾値 Withを決定すると説明したが、この 発明においては、これに限らず、 2つの最小値 D— MIN[i] , D— MIN[i+ l]を両端 とする範囲に含まれるように閾値 Withを決定してもよ ヽ。
[0200] 更に、上記においては、信頼性を高くして閾値 Withを決定するための隣接無線装 置の数を 5個として説明した力 この発明においては、これに限らず、信頼性を高くし て閾値 Withを決定するための隣接無線装置の数は、 5個以外であってもよぐ周辺 の電波環境に応じて決定されてもょ 、。
[0201] なお、この発明の実施の形態 1においては、信号強度測定モジュール 241および 閾値導入モジュール 242は、「閾値決定手段」を構成する。
[0202] また、テーブル作成モジュール 243は、「テーブル作成手段」を構成する。
[0203] 更に、信号強度測定モジュール 241は、「信号強度検出手段」を構成する。
[0204] 更に、 n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[n]を n組の 最大値,最小値 D— MAX [1] , D— MIN [ 1 ]〜D— MAX [n] , D— MIN [n]に並 ベ替える閾値導入モジュール 242、または P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[ 1]〜MAX[P] , MIN[P]を P組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D— MIN[1]〜 D_MAX[P] , D— MIN[P]に並べ替える閾値導入モジュール 242は、「並替手段 」を構成する。
[0205] 更に、 n組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D— MIN[1]〜D— MAX[n] , D_ MIN [n]または P組の最大値 Z最小値 D— MAX [ 1 ] , D_MIN [ 1 ]〜D_MAX [P ] , D— MIN [P]に基づいて閾値 Withを決定する閾値導入モジュール 242は、「設 定手段」を構成する。
[0206] [実施の形態 2]
図 22は、図 1に示す無線装置 31の実施の形態 2における構成を示す概略ブロック 図である。無線装置 31 Aは、図 2に示す無線装置 31の通信制御部 15を通信制御部 15Aに代えたものであり、その他は、無線装置 31と同じである。
[0207] 通信制御部 15Aは、図 2に示す通信制御部 15のルーティングデーモン 24をルー ティングデーモン 24Aに代えたものであり、その他は、通信制御部 15と同じである。
[0208] ルーティングデーモン 24Aは、後述する方法によって、 Helloパケットを送信した無 線装置を隣接無線装置としてネイバ一リストに登録するための閾値 With— HHと、 H elloパケットを送信した無線装置をネイバ一リストから削除するための閾値 With— L Lとを決定する。そして、ルーティングデーモン 24Aは、その決定した閾値 WIth_H H, With— LLに基づいて、受信信号強度が閾値 With— HH以上である Helloパケ ットを送信した無線装置をネイバ一リストに登録し、受信信号強度が閾値 With— LL よりも低い Helloパケットを送信した無線装置をネイバ一リストから削除してルーティン グテーブル 21をインターネット層に動的に作成する。ルーティングデーモン 24Aは、 その他、ルーティングデーモン 24と同じ機能を果たす。
[0209] 図 23は、図 22に示すルーティングデーモン 24Aの機能ブロック図である。ルーティ ングデーモン 24Aは、図 7に示すルーティングデーモン 24の閾値導入モジュール 24 2およびテーブル作成モジュール 243をそれぞれ閾値導入モジュール 242Aおよび テーブル作成モジュール 243Aに代えたものであり、その他は、ルーティングデーモ ン 24と同じである。
[0210] 閾値導入モジュール 242Aは、信号強度測定モジュール 241から受けた m組の最 大値 Z最小値 MAX[n] , MIN[n]に基づいて、後述する方法によって、閾値 With — HH, With— LLを決定し、その決定した閾値 With— HH, With— LLをテープ ル作成モジュール 243Aへ出力する。
[0211] テーブル作成モジュール 243Aは、閾値導入モジュール 242Aから閾値 With— H H, With— LLを受けると、無線インターフェースモジュール 16から受けた Helloパケ ットの受信信号強度 Receive [n]を閾値 WIth_HHと比較し、閾値 WIth_HH以上 の受信信号強度 Receive [n]を有する Helloパケットを抽出し、その抽出した Hello パケットに基づ 、てルーティングテーブル 21を作成する。
[0212] また、テーブル作成モジュール 243Aは、無線インターフェースモジュール 16から 受けた Helloパケットの受信信号強度 Receive [n]を閾値 With— LLと比較し、閾値 With— LLよりも低 、受信信号強度 Receive [n]を有する Helloパケットを送信した 無線装置をネイバ一リストから削除し、ルーティングテーブル 21を更新する。
[0213] 図 24は、実施の形態 2における閾値 With— HH, With— LLの決定方法を説明 するための図である。そして、図 24は、受信信号強度およびパケットエラー率の無線 装置数依存性を示し、図 10と同じである。
[0214] 閾値導入モジュール 242Aは、信号強度測定モジュール 241から m組の最大値 Z 最小値 MAX[n], MIN[n]を受けると、閾値導入モジュール 242における並べ替え の方法と同じ方法によって、 m個の最大値 MAX[n]が大きい順または小さい順にな るように m組の最大値 Z最小値 MAX [η] , ΜΙΝ [η]を m組の最大値 Ζ最小値 D— MAX[n] , D_MIN[n]に並べ替える。
[0215] 並べ替えられた m組の最大値 Z最小値 D— MAX [n], D— MIN [n]を無線装置 の数に対してプロットすると、図 24に示す參および Xになる。
[0216] そうすると、閾値導入モジュール 242Aは、隣接する 2つの最大値の差が最大にな るときの 2糸且の最大値 Z最小値 { D_MAX [i], D_MIN [i] }； { D_MAX [i+1], D— MIN[i+l]}を検出し、その検出した 2組の最大値 Z最小値 {D— MAX[i], D _MIN[i] }； {D_MAX[i+ 1], D— MIN[i+ 1] }に含まれる 2つの最大値 D—M AX [i] , D— MAX [i + 1 ]の平均値 Dave 1 ( = (D— MAX [i] + D— MAX [i+1]) Z2)を閾値 With— HHと決定し、 2組の最大値 Z最小値 {D— MAX [i], D— MIN [i] }； {D_MAX[i+ 1], D_MIN[i+ 1] }に含まれる 2つの最小値 D_MIN[i] , D— MIN [i+1]の平均値 Dave2 ( = (D— MIN [i] + D— MIN [i+1]) /2)を閾値 WIth_LLと決定する。
[0217] この場合、平均値 Davel(=(D_MAX[i]+D_MAX[i+l])Z2)および平均 値 Dave2(= (D— MIN[i] +D— MIN[i+ 1]) Z2)は、同じ無線装置の数に対して 得られる。即ち、受信信号強度の最大値が平均値 Davel (= (D_MAX[i] +D_ MAX[i+l])/2)になるときの無線装置の数は、受信信号強度の最小値が平均値 Dave2 ( = (D_MIN [i] + D_MIN [i + 1 ] ) /2)になるときの無線装置の数と同じ である。 [0218] その結果、平均値 Davel (= (D_MAX[i] +D_MAX[i+ 1]) /2)は、平均値 Dave2 (= (D— MIN[i] +D_MIN[i+ 1]) /2)に対応した値になる。
[0219] 従って、閾値導入モジュール 242Aは、閾値 With— LL, With— HHを決定する 場合、上述した方法によって閾値 With— HHを決定し、その決定した閾値 With— HHから図 24において垂直下方へ線を引き、その線が受信信号強度の最小値を無 線装置の数に対してプロットした線と交差する受信信号強度の最小値を閾値 With —LLと決定してもよ 、。
[0220] また、閾値導入モジュール 242Aは、閾値 With— LL, With— HHを決定する場 合、上述した方法によって閾値 With— LLを決定し、その決定した閾値 With— LL 力も図 24において垂直上方へ線を引き、その線が受信信号強度の最大値を無線装 置の数に対してプロットした線と交差する受信信号強度の最大値を閾値 With— HH と決定してちょい。
[0221] 図 25は、 2つの閾値 With— HH, With— LLを用いたネイバ一リストの更新を示す 図である。また、図 26は、 2つの閾値 With— HH, With— LLを用いたルーティング テーブル 21の更新を示す図である。
[0222] 図 1に示すように、無線装置 36に隣接する無線装置は、無線装置 32, 35, 37, 38 , 39, 41である力 無線装置 32, 35, 38, 39, 41力ら受信した Helloノケットの受 信信号強度が With— HH以上であり、無線装置 37から受信した Helloパケットの受 信信号強度が閾値 With— HHよりも低カゝつたので、無線装置 36にお 、てルーティン グデーモン 24Aのテーブル作成モジュール 243Aは、無線装置 32, 35, 38, 39, 4 1力もの Helloパケットに基づいて、ネイバ一リスト 10Aを作成する（図 25参照）。
[0223] そして、無線装置 36にお!/、て、ルーティングデーモン 24Aのテーブル作成モジュ ール 243Aは、実施の形態 1にお 、て説明した方法によってルーティングテーブル 2 1Aを作成する（図 26参照)。
[0224] その後、無線装置 36において、ルーティングデーモン 24Aのテーブル作成モジュ ール 243Aは、無線装置 32, 35, 38, 39, 41から受信した Helloパケットの受信信 号強度が閾値 With— HHよりも低くなつても閾値 With— LL以上であれば、ネイバ 一リスト 10Aを維持する（図 25参照)。 [0225] そして、無線装置 36のテーブル作成モジュール 243Aは、無線装置 39から受信し た Helloパケットの受信信号強度が閾値 With— LLよりも低くなると、無線装置 39を 削除してネイバ一リスト 10Aをネイバ一リスト 10Hへ更新するとともに（図 25参照）、そ の更新したネイバ一リスト 10Hと、ネイバ一リスト 10Gとに基づいて、ルーティングテー ブル 21 Aをルーティングテーブル 21 Bへ更新する（図 26参照）。
[0226] この場合、無線装置 36のテーブル作成モジュール 243Aは、ネイバ一リスト 10Hを 見れば、無線装置 38が無線装置 36に隣接することを検知でき、ネイバ一リスト 10G を見れば、無線装置 41が無線装置 38に隣接することを検知できる。従って、無線装 置 36のテーブル作成モジュール 243Aは、送信先である無線装置 40に対する経路 における次の無線装置を無線装置 39から無線装置 38に変える。
[0227] また、無線装置 36のテーブル作成モジュール 243Aは、ネイバ一リスト 10Hを見れ ば、無線装置 41が無線装置 36に隣接することを検知でき、ネイバ一リスト 10Gを見 れば、無線装置 42が無線装置 41に隣接することを検知できる。従って、無線装置 3 6のテーブル作成モジュール 243Aは、送信先である無線装置 42に対する経路にお ける次の無線装置を無線装置 39から無線装置 41に変える。これにより、無線装置 3 6のテーブル作成モジュール 243Aは、ルーティングテーブル 21 Aをルーティングテ 一ブル 21 Bに更新する。
[0228] 上述したように、ネイバ一リスト 10に登録するための閾値 With— HHと、ネイバーリ スト 10から削除するための閾値 With— LLとを導入することにより、受信信号強度が 閾値 With— HH以上になってネイバ一リスト 10に登録された無線装置は、受信信号 強度が閾値 With— LLを下回るまでネイバ一リスト 10から削除されず、ルーティング テーブル 21における頻繁な経路切換を抑制できる。
[0229] 図 24において、受信信号強度が閾値 With— HH以上である無線装置は、線 LN1 よりも左側に存在し、受信信号強度が閾値 With— LLよりも低い無線装置は、線 LN 1よりも右側に存在する。即ち、 2つの閾値 With— HH, With— LLを導入することに より、隣接無線装置をネイバ一リスト 10に登録されている無線装置とネイバ一リスト 10 に登録されて ヽな ヽ無線装置とに区別できる。
[0230] そして、閾値 With— HH以上の受信信号強度を有する Helloパケットを送信した無 線装置がネイバ一リスト 10に登録されている期間および閾値 With— LLよりも低い受 信信号強度を有する Helloパケットを送信した無線装置がネイバ一リスト 10から削除 されている期間は、金属板からなる遮蔽物が 2つの無線装置間に配置される等の電 波環境の変化が生じない期間である。
[0231] 従って、 2つの閾値 With— HH, With— LLを導入することにより、一定期間、隣接 無線装置をネイバ一リスト 10に登録されている無線装置とネイバ一リスト 10に登録さ れて 、な 、無線装置とに区別できる。
[0232] その結果、ー且、ネイバ一リスト 10に登録されれば、一定期間、ネイバ一リスト 10か ら削除されることはなぐルーティングテーブル 21における頻繁な経路切換の抑制を より確実なものにできる。
[0233] 図 27は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 2〖こ おけるフローチャートである。図 27に示すフローチャートは、図 14に示すフローチヤ ートのステップ S2, S3をそれぞれステップ S2A, S3Aに代えたものであり、その他は 、図 14に示すフローチャートと同じである。
[0234] 上述したステップ S1が終了すると、閾値導入モジュール 242Aは、信号強度測定 モジュール 241から受けた m個の最大値 Z最小値の組に基づ 、て、上述した方法に よって、安定な電波環境にぉ 、て送受信される電波の最小強度以上の受信信号強 度を検出するための 2つの閾値 WIth_HH, WIth_LLを決定する（ステップ S2A)
[0235] そして、閾値導入モジュール 242Aは、その決定した閾値 With— HH, With— LL をテーブル作成モジュール 243Aへ出力する。
[0236] その後、テーブル作成モジュール 243Aは、 2つの閾値 With— HH, With— LLを 閾値導入モジュール 242A力も受け、その受けた閾値 With— HH以上の受信信号 強度を有する Helloパケットを受信し、上述した方法によってルーティングテーブル 2 1を作成する (ステップ S3A)。これによつて、一連の動作が終了する。
[0237] 図 28は、図 27に示すステップ S2Aの詳細な動作を説明するためのフローチャート である。一連の動作が開始されると、閾値導入モジュール 242Aは、実施の形態 1に おける閾値導入モジュール 242と同じ方法によって、 n組の最大値 Z最小値 MAX[ 1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[n]を n糸且の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D_ MIN[1]〜D— MAX[n] , D_MIN[n]に並べ替える（ステップ S31)。
[0238] そして、閾値導入モジュール 242Aは、隣接する 2つの最大値の差 D— MAX[j] - D— MAX[j + l]を順次演算し、差 D— MAX[j]—D— MAX[j + l]が最大となる 2 糸且の最大値 Z最小値 {D_MAX[i]， MIN[i] } , {D_MAX[i+ l]， MIN[i+ l] } を検出する (ステップ S32)。
[0239] その後、閾値導入モジュール 242Aは、最小値 MIN[i]と最小値 MIN[i+ 1]との 平均（= (MIN [i] + MIN [i+ 1 ] ) /2)を演算し、その演算結果を閾値 WIth_LLと して決定する（ステップ S33 A)。また、閾値導入モジュール 242Aは、最大値 MAX[i ]と最大値 MAX[i+ 1]との平均（= (MAX[i] +MAX[i+ l]) /2)を演算し、その 演算結果を閾値 With— HHとして決定する (ステップ S33B)。
[0240] そして、一連の動作は、図 27のステップ S3Aへ移行する。
[0241] なお、実施の形態 2においては、閾値導入モジュール 242Aは、次の方法によって
2つの閾値 With— HH, With— LLを決定してもよい。
[0242] 図 29は、実施の形態 2における閾値の決定方法を説明するための他の図である。
そして、図 29は、受信信号強度およびパケットエラー率の無線装置数依存性を示し
、図 10と同じである。
[0243] 閾値導入モジュール 242Aは、信号強度測定モジュール 241から m組の最大値 Z 最小値 MAX[n] , MIN [n]を受けると、閾値導入モジュール 242における並べ替え の方法と同じ方法によって、 m個の最大値 MAX[n]が大きい順または小さい順にな るように m組の最大値 Z最小値 MAX [n] , MIN [n]を m組の最大値 Z最小値 D— MAX[n] , D_MIN[n]に並べ替える。
[0244] 並べ替えられた m組の最大値 Z最小値 D— MAX [n] , D— MIN [n]を無線装置 の数に対してプロットすると、図 29に示す參および Xになる。また、パケットエラー率 を無線装置の数に対してプロットすると、図 29に示す になる。
[0245] そうすると、閾値導入モジュール 242Aは、パケットエラー率のしきい値 PERthを決 定し、その決定したしきい値 PERthよりも所定値（=例えば、 5dB)だけ高いレベルの 受信信号強度の最小値を閾値 With— LL1と決定する。そして、閾値導入モジユー ル 242Aは、その決定した閾値 With— LL1から垂直上方向へ線 LN2を引き、その 線 LN2が受信信号強度の最大値を無線装置の数に対してプロットした線と交差する 点における受信信号強度の最大値を閾値 With— HH1と決定する、
上述した方法によって決定された閾値 With— HH1, With— LL1は、同じ無線装 置の数に対して得られる。即ち、受信信号強度の最大値が閾値 With— HH1になる ときの無線装置の数は、受信信号強度の最小値が閾値 With— LL1になるときの無 線装置の数と同じである。
[0246] その結果、閾値 With— HH1は、閾値 With— LL1に対応した値になる。
[0247] テーブル作成モジュール 243Aは、閾値 With— HH1以上の受信信号強度を有す る Helloパケットを送信した無線装置をネイバ一リスト 10に登録し、閾値 With— LL1 よりも低い受信信号強度を有する Helloパケットを送信した無線装置をネイバ一リスト 10から削除することによって、一定期間の間、隣接無線装置をネイバ一リスト 10に登 録される無線装置（図 29の線 LN2よりも左側に存在する無線装置）とネイバ一リスト 1 0から削除されている無線装置（図 29の線 LN2よりも右側に存在する無線装置）とに 区別できる。その結果、一旦、ネイバ一リスト 10に登録されれば、一定期間、ネイバ 一リスト 10から削除されることはなぐルーティングテーブル 21における頻繁な経路 切換の抑制をより確実なものにできる。
[0248] 図 30は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための実施の形態 2〖こ おける他のフローチャートである。図 30に示すフローチャートは、図 27に示すフロー チャートのステップ S2Aをステップ S2Bに代えたものであり、その他は、図 27に示す フローチャートと同じである。
[0249] 上述したステップ S1が終了すると、閾値導入モジュール 242Aは、検出した信号強 度の最大値と最小値との複数の組およびパケットエラー率に基づ 、て、安定な電波 環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための 2つの閾 値 With— HH1, With— LL1を決定する（ステップ S2B)。その後、上述したステツ プ S3Aが実行され、一連の動作は終了する。
[0250] 図 31は、図 30に示すステップ S2Bの詳細な動作を説明するためのフローチャート である。図 31に示すフローチャートは、図 16に示すフローチャートのステップ S32, S 33をステップ S34, S35に代えたものであり、その他は、図 16に示すフローチャート と同じである。
[0251] 上述したステップ S31が終了すると、閾値導入モジュール 242Aは、パケットエラー 率のしきい値 PERthと所定差を有する最小値 D— MIN[i]を検出し、その検出した 最小値 D— MIN[i]を閾値 With— LL1として導入する（ステップ S34)。
[0252] その後、閾値導入モジュール 242Aは、最小値 D— MIN[i]に対応する最大値 D — MAX[i]を検出し、その検出した最大値 D— MAX [i]を閾値 With— HH1として 導入する（ステップ S35)。そして、一連の動作は、図 30に示すステップ S3 Aへ移行 する。
[0253] このように、実施の形態 2においては、閾値 With— HH1, With— LL1は、複数組 の最大値 Z最小値 {D— MAX[n]ZD— MIN[n] }およびパケットエラー率に基づ いて決定される。
[0254] なお、この発明の実施の形態 2においては、信号強度測定モジュール 241および 閾値導入モジュール 242Aは、「閾値決定手段」を構成する。
[0255] また、テーブル作成モジュール 243Aは、「テーブル作成手段」を構成する。
[0256] 更に、 n組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MIN[l]〜MAX[n] , MIN[n]を n組の 最大値,最小値 D— MAX [1] , D— MIN [ 1 ]〜D— MAX [n] , D— MIN [n]に並 ベ替える閾値導入モジュール 242A、または P組の最大値 Z最小値 MAX[1] , MI N[1]〜MAX[P] , MIN[P]を P組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D_MIN[l] 〜D— MAX[P] , D— MIN[P]に並べ替える閾値導入モジュール 242Aは、「並替 手段」を構成する。
[0257] 更に、 n組の最大値 Z最小値 D— MAX[1] , D— MIN[1]〜D— MAX[n] , D_ MIN [n]または P組の最大値 Z最小値 D— MAX [ 1 ] , D_MIN [ 1 ]〜D_MAX [P ] , D_MIN[P]に基づいて閾値 WIth_HH, WIth_LL； WIth_HH 1 , WIth_ LL1を決定する閾値導入モジュール 242Aは、「決定手段」を構成する。
[0258] その他は、実施の形態 1と同じである。
[0259] 上述した実施の形態 1, 2においては、閾値 With; With— HH, WIth_LL ;WIth — HH1, With— LL1は、受信信号強度の最大値 Z最小値に基づいて決定された 1S この発明においては、これに限らず、閾値 With; With— HH, WIth_LL;WIt h_HHl, With— LL1は、伝搬遅延に基づいて決定されてもよい。
[0260] 上述したように、この発明においては、伝搬遅延に基づいて閾値 With; With— H H, With— LL ; With— HH1, With— LL1を決定してもよぐ一般的には、所定の 幅を揺らぐ電波特性の最大値 Z最小値と無線装置の数との関係に基づいて閾値 WI th； WIth_HH, With— LL； With— HH 1 , With— LL 1を決定してもよ！/ヽ。
[0261] 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと 考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特 許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのす ベての変更が含まれることが意図される。
産業上の利用可能性
[0262] この発明は、安定したルーティングが可能な無線装置に適用される。

Claims

請求の範囲
[1] 自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線ネ ットワークを構成する無線装置であって、
n (nは正の整数)個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づ!、て、安定な 電波環境において送受信される電波の最低電波特性以上の電波特性を検出するた めの閾値を決定する閾値決定手段（241, 242 ; 241, 242A)と、
前記決定された閾値以上の電波特性を有する経路の経路情報に基づ!、て、前記 送信元と前記送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブル (21)を作成す るテーブル作成手段（243, 243A)とを備える無線装置。
[2] 前記閾値決定手段（241, 242 ; 241, 242A)は、前記安定な電波環境において 送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定し、 前記テーブル作成手段（243, 243A)は、前記決定された閾値以上の強度を有す る経路の経路情報に基づいて、前記ルーティングテーブル（21)を作成する、請求項 1に記載の無線装置。
[3] 前記閾値決定手段（241, 242)は、
前記複数の受信電波に基づ!、て、 m (mは所定数以上の整数)個の最大受信信号 強度と前記 m個の最大受信信号強度に対応する m個の最小受信信号強度とからな る第 1の m個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検 出手段（241)と、
前記 m個の最大受信信号強度が大き 、順または小さ 、順になるように前記検出さ れた第 1の m個の信号強度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作成する 並替処理を実行する並替手段 (242)と、
前記第 2の m個の信号強度ペアを構成する m個の最大受信信号強度において隣 接する 2つの最大受信信号強度の差が最大になるときの第 1および第 2の最大受信 信号強度に対応する第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した第 1および第 2の最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定する設定手段 (242)とを含む、請求項 2に記載の無線装置。
[4] 前記 nは、 n=mであり、 前記信号強度検出手段 (241)は、 1つの無線装置から複数の電波を順次受信し、 その受信した複数の電波から 1組の最大受信信号強度および最小受信信号強度を 検出する信号強度検出処理を前記 n個の無線装置につ 、て実行し、前記第 1の m個 の信号強度ペアを検出する、請求項 3に記載の無線装置。
[5] 前記 nは、前記所定数よりも小さい整数であり、
前記信号強度検出手段 (241)は、送受信の電波強度を変えながら前記 n個の無 線装置から送信された複数の電波に基づいて、前記第 1の m個の信号強度ペアを検 出する、請求項 3に記載の無線装置。
[6] パケットエラーが所定値以上であるとき、
前記信号強度検出手段 (241)は、前記信号強度検出処理を再度実行して新たな 第 1の m個の信号強度ペアを検出し、
前記並替手段（242)は、前記新たな第 1の m個の信号強度ペアに基づいて前記 並替処理を実行して新たな第 2の m個の信号強度ペアを作成し、
前記設定手段（242)は、前記新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づいて、新た な第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した新たな第 1および第 2 の最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定して前記閾値を更新する 、請求項 3から請求項 5の 、ずれか 1項に記載の無線装置。
[7] 前記所定数は、前記閾値を安定して決定可能な無線装置の数を示し、
前記 n個の無線装置が前記所定数以上に増加したとき、
前記信号強度検出手段 (241)は、前記信号強度検出処理を再度実行して新たな 第 1の m個の信号強度ペアを検出し、
前記並替手段（242)は、前記新たな第 1の m個の信号強度ペアに基づいて前記 並替処理を実行して新たな第 2の m個の信号強度ペアを作成し、
前記設定手段（242)は、前記新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づいて、新た な第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した新たな第 1および第 2 の最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定して前記閾値を更新する 、請求項 3から請求項 5の 、ずれか 1項に記載の無線装置。
[8] 一定個数の無線装置が前記 n個の無線装置に追加されたとき、 前記信号強度検出手段（241)は、前記一定個数の無線装置および前記 n個の無 線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、前記信号強度検出処理を再度実 行して新たな第 1の m個の信号強度ペアを検出し、
前記並替手段（242)は、前記新たな第 1の m個の信号強度ペアに基づいて前記 並替処理を実行して新たな第 2の m個の信号強度ペアを作成し、
前記設定手段（242)は、前記新たな第 2の m個の信号強度ペアに基づいて、新た な第 1および第 2の最小受信信号強度を検出し、その検出した新たな第 1および第 2 の最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定して前記閾値を更新する 、請求項 3から請求項 5の 、ずれか 1項に記載の無線装置。
[9] 前記信号強度検出手段（241)は、前記 n個の無線装置から送信され、かつ、各々 が経路情報を含む複数のパケットを受信して前記第 1の m個の信号強度ペアを検出 する、請求項 3に記載の無線装置。
[10] 前記閾値決定手段（241, 242A)は、前記電波を送信した無線装置を当該無線装 置に隣接する隣接無線装置として隣接装置リストに登録するための第 1の閾値と、前 記第 1の閾値と所定の差を有し、かつ、前記電波を送信した無線装置を前記隣接装 置リストから削除するための第 2の閾値とを前記第 1および第 2の閾値が相互に対応 する前記電波特性の最大値および最小値からなるように決定し、
前記テーブル作成手段（243A)は、前記決定された第 1の閾値以上の電波特性を 有する電波を送信した無線装置を前記隣接装置リストに登録して前記ルーティング テーブル (21)を作成し、前記決定された第 2の閾値よりも低い電波特性を有する電 波を送信した無線装置を前記隣接装置リストから削除して前記ルーティングテーブル (21)を更新する、請求項 1に記載の無線装置。
[11] 前記電波特性は、前記電波の受信強度であり、
前記閾値決定手段（241, 242A)は、
前記複数の受信電波に基づ!、て、 m (mは所定数以上の整数)個の最大受信信号 強度と前記 m個の最大受信信号強度に対応する m個の最小受信信号強度とからな る第 1の m個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検 出手段（241)と、 前記 m個の最大受信信号強度が大き 、順または小さ 、順になるように前記検出さ れた第 1の m個の信号強度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作成する 並替処理を実行する並替手段 (242A)と、
前記第 2の m個の信号強度ペアを構成する m個の最大受信信号強度において隣 接する 2つの最大受信信号強度の差が最大になるときの第 1および第 2の最大受信 信号強度と、前記第 1および第 2の最大受信信号強度に対応する第 1および第 2の 最小受信信号強度とを検出し、前記検出した第 1および第 2の最大受信信号強度に 基づいて前記第 1の閾値を決定し、前記検出した第 1および第 2の最小受信信号強 度に基づいて前記第 2の閾値を決定する決定手段（242A)とを含む、請求項 10に 記載の無線装置。
前記電波特性は、前記電波の受信強度であり、
前記閾値決定手段（241, 242A)は、
前記複数の受信電波に基づ!、て、 m (mは所定数以上の整数)個の最大受信信号 強度と前記 m個の最大受信信号強度に対応する m個の最小受信信号強度とからな る第 1の m個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検 出手段（241)と、
前記 m個の最大受信信号強度が大き 、順または小さ 、順になるように前記検出さ れた第 1の m個の信号強度ペアを並べ替えて第 2の m個の信号強度ペアを作成する 並替処理を実行する並替手段 (242A)と、
パケットエラーのしきい値と所定の差を有する受信信号強度を前記第 2の閾値と決 定するとともに、前記第 2の閾値が前記第 2の m個の信号強度ペアを構成する m個の 最小受信信号強度を繋いだ曲線と交差するときの最小受信信号強度に対応する最 大受信信号を前記第 1の閾値と決定する決定手段 (242A)とを含む、請求項 10に 記載の無線装置。
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