專利名稱：無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信裝置，尤其涉及適用于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置。
在特開平6-152650號公報中記載了以下一種通信裝置，其對數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置的發(fā)送緩沖存儲器定期地進行監(jiān)視，對重試次數(shù)設(shè)置上限，在超過了該上限時，從發(fā)送緩沖存儲器內(nèi)廢棄保存的數(shù)據(jù)包。
背景技術(shù)：
但是，在特開平6-152650號公報中記載的技術(shù)是進行因數(shù)據(jù)包發(fā)送裝置的誤動作引起的數(shù)據(jù)包的廢棄，不使數(shù)據(jù)包發(fā)送處理的能力惡化的技術(shù)。因此，作為提高用戶終端彼此間無線連接，網(wǎng)絡(luò)拓撲始終變動的系統(tǒng)(自組織網(wǎng)絡(luò))的數(shù)據(jù)包發(fā)送處理性能的技術(shù)是不充分的。
所謂自組織網(wǎng)絡(luò)是不需要中央集中控制，由可以以無線的方式進行收發(fā)的終端構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。作為其一個較大的特點可以列舉出以下的技術(shù)，不能以無線的方式直接通信的終端彼此之間，使其它可無線通信的多個終端進行中繼，來進行通信(多跳通信)。自組織網(wǎng)絡(luò)不需要移動電話網(wǎng)的基站和無線LAN的訪問點，在沒有基礎(chǔ)設(shè)施的場所可以廉價地構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)。因此，作為在受到限制的區(qū)域構(gòu)筑簡易網(wǎng)絡(luò)的方法是有效的。根據(jù)這樣的性質(zhì)，作為在由于地震等自然災(zāi)害基站停止工作的受災(zāi)地確立通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，近年來自組織網(wǎng)絡(luò)備受關(guān)注。
可是，目前在構(gòu)筑自組織網(wǎng)絡(luò)方面還留有幾個技術(shù)性課題。因為與通過有線連接構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)相比，構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)的終端以無線的方式進行通信，所以終端間的鏈接連接不穩(wěn)定。另外，設(shè)想終端經(jīng)常移動，各終端向網(wǎng)絡(luò)加入、脫離的頻率很高，因此，在安全方面也需要與有線連接的網(wǎng)絡(luò)不同的特殊的技術(shù)。在這樣的環(huán)境下，如何能動態(tài)、高效地檢測穩(wěn)定的路徑成為課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了解決所述課題，提供簡易且使通信品質(zhì)得到提高的網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置。
上述課題可以通過以下的無線通信裝置解決，該無線通信裝置由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，其生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，所述無線通信裝置具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，其在無線連接確立部判斷為無線連接的切斷時，檢索有無數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的無線連接切斷對象的隊列。
另外，可以通過以下的無線通信裝置來解決，該無線通信裝置由以下各部組成無線部，收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，其生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，所述無線通信裝置具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，路徑信息生成部更新傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部刪除數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的無線連接切斷對象的隊列。
此外，可以通過以下的無線通信裝置來解決，該無線通信裝置由以下各部組成無線部，收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，其生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，所述無線通信裝置具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，路徑信息生成部更新傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部根據(jù)更新后的傳輸路徑信息對數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的無線連接的切斷對象隊列的傳輸目的地MAC地址進行更新。
此外，可以通過以下的無線通信裝置來解決，該無線通信裝置由以下各部組成無線部，收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，其生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，該無線通信裝置具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，路徑信息生成部更新傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部將數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的無線連接切斷對象隊列的傳輸目的地MAC地址更新為確立了無線連接的MAC地址。
此外，可以通過以下的無線通信裝置來解決，該無線通信裝置由以下各部組成無線部，收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，其生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，所述無線通信裝置在無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，使數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的、被切斷的無線終端為發(fā)送目的地的數(shù)據(jù)包的重發(fā)次數(shù)的上限值減小。
此外，可以通過以下的無線通信裝置解決，該無線通信裝置由以下各部組成通過總線連接的中央處理裝置；寫入了多個程序的控制存儲器；網(wǎng)絡(luò)控制器；保存含有傳輸MAC地址和發(fā)送目的地IP地址的發(fā)送隊列的FIFO存儲器；和與網(wǎng)絡(luò)控制器連接的無線LAN部，在檢測到與其它無線通信裝置的鏈接切斷時，以其它無線通信裝置的IP地址作為關(guān)鍵字來檢索FIFO存儲器，廢棄或者更新面向其它無線通信裝置的隊列。
此外，可以通過以下的無線通信裝置來解決，該無線通信裝置由以下各部組成由總線連接的中央處理裝置；存儲器；網(wǎng)絡(luò)控制器；和與網(wǎng)絡(luò)控制器連接的無線LAN部，存儲器具有寫入了多個程序的控制區(qū)域、和保存含有傳輸MAC地址與發(fā)送目的地IP地址的發(fā)送隊列的FIFO區(qū)域，在檢測到與其它無線通信裝置的鏈接切斷時，以其它無線通信裝置的IP地址作為關(guān)鍵字檢索FIFO區(qū)域，廢棄或者更新面向其它無線通信裝置的隊列。


圖1是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲1)。
圖2是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲2)。
圖3是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲3)。
圖4是對節(jié)點A發(fā)送的HELLO消息進行說明的圖(之一)。
圖5是對節(jié)點B發(fā)送的HELLO消息進行說明的圖。
圖6是對節(jié)點A發(fā)送的HELLO消息進行說明的圖(之二)。
圖7是對通信協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)發(fā)送的流程進行說明的圖。
圖8是對各節(jié)點的IP地址和MAC地址進行說明的圖。
圖9是節(jié)點A的路由選擇表。
圖10是節(jié)點A的ARP表。
圖11是節(jié)點A的路由選擇表。
圖12說明節(jié)點A與節(jié)點B的鏈接剛剛切斷后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。
圖13說明進行了路由切換之后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。
圖14是對數(shù)據(jù)包發(fā)送處理的動作進行說明的流程圖。
圖15是節(jié)點的功能方框圖。
圖16是節(jié)點的硬件方框圖。
圖17說明拓撲1的節(jié)點A的鏈接確立表。
圖18說明拓撲3的節(jié)點A的鏈接確立表。
圖19是說明數(shù)據(jù)包廢棄處理的流程圖。
圖20說明數(shù)據(jù)包廢棄處理之后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。
圖21是說明再次路由選擇處理的流程圖。
圖22說明再次路由選擇處理后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。
圖23是說明再次路由選擇處理的流程圖。
圖24是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲4)。
圖25說明拓撲4的節(jié)點A的鏈接確立表。
圖26是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲5)。
圖27是對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明的圖(拓撲6)。
圖28說明拓撲6的節(jié)點A的鏈接確立表。
圖29是說明再次路由選擇處理的流程圖。
圖30說明重發(fā)次數(shù)表。
圖31是對鏈接確定時的重發(fā)次數(shù)更新進行說明的流程圖。
圖32是對鏈接切斷時的重發(fā)次數(shù)更新進行說明的流程圖。
圖33說明重發(fā)次數(shù)表。
圖34是對數(shù)據(jù)包發(fā)送處理的動作進行說明的流程圖。
具體實施例方式
以下，使用實施例，參照附圖來進行說明。這里，首先，對自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由選擇協(xié)議、各終端(以后稱為節(jié)點)之間的鏈接狀態(tài)監(jiān)視方法進行說明。
首先，使用圖1至圖7，對路由選擇協(xié)議進行說明。這里，圖1至圖3說明網(wǎng)絡(luò)拓撲。圖4至圖6說明HELLO消息。圖7說明通信協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)發(fā)送的流程。
由于節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動所以節(jié)點配置(以后稱為網(wǎng)絡(luò)拓撲)變化，而且，發(fā)生向網(wǎng)絡(luò)的加入或脫離。因此，在從某個節(jié)點向某個節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)時的中繼路徑隨時間變化。因為與該網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化對應(yīng)，所以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點之間交換路徑信息，更新路徑信息的是路由選擇協(xié)議。因此在下面，使用附圖表示各節(jié)點的性能和路由選擇協(xié)議動作的前提條件、網(wǎng)絡(luò)拓撲與路由切換動作的具體例子。
對各節(jié)點的性能和關(guān)于路由選擇協(xié)議動作的前提條件進行說明。此外，該前提條件在以下說明的各實施例中是共通的。節(jié)點安裝可以進行收發(fā)的無線裝置，并可以移動。最大無線通信距離是1Km。路由選擇協(xié)議在上述多跳通信中切換路由，以使進行中繼的終端為最少(包括0)。以后，將多跳通信中的中繼數(shù)稱為跳數(shù)。
使用圖1對網(wǎng)絡(luò)拓撲進行說明。在圖1中，網(wǎng)絡(luò)拓撲的圓圈標記表示節(jié)點100，將該圓圈標記中記載的記號作為節(jié)點ID。各節(jié)點100通過雙向箭頭連接。其表示節(jié)點彼此之間可以雙向進行直接無線通信。以后，將可以雙向進行直接無線通信的狀態(tài)稱為鏈接確立狀態(tài)。此外，對在各節(jié)點之間進行的無線鏈接確立方法，在后面進行敘述。
這里，設(shè)假開始從節(jié)點A向節(jié)點C進行數(shù)據(jù)傳輸。此時，通過路由選擇協(xié)議，將節(jié)點B作為中繼節(jié)點，以節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C的路由傳輸數(shù)據(jù)。如圖2所示，在該數(shù)據(jù)傳輸中，節(jié)點B移動到無法與節(jié)點A、節(jié)點C通信的位置，在向圖3所示的網(wǎng)絡(luò)拓撲變化時，從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸無法通過節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C的路由來實現(xiàn)。當作為對圖3的補充來說明時，根據(jù)前提條件，各節(jié)點的最大無線通信距離是1Km，節(jié)點A、節(jié)點C之間是1.6Km，所以無法直線無線通信。因此，路由選擇協(xié)議始終監(jiān)視節(jié)點A、B、C的鏈接狀態(tài)，當識別出鏈接被切斷時檢索新的路由，切換為在這些路由中為最短跳數(shù)的路由。在圖3的情況下，可以進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚蓛H存在一個，是節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C的路由。路由選擇協(xié)議如此地切換路由。
然后，關(guān)于鏈接狀態(tài)監(jiān)視單元，使用作為由IETF(Internet Engineering TaskForce)標準化的自組織路由選擇的OLSR(Optimized Link State Routing)的動作來進行說明。在OLSR中，各節(jié)點為了識別存在其它可通信的節(jié)點，定期地發(fā)送稱為HELLO消息的控制信息。在該信息中含有自身節(jié)點識別的周圍的節(jié)點ID，是在從其它節(jié)點接收到含有自身節(jié)點ID的HELLO消息時，識別為可以與作為該HELLO消息發(fā)送源的其它節(jié)點進行雙向通信的結(jié)構(gòu)。這里，在網(wǎng)絡(luò)最小規(guī)模的節(jié)點數(shù)為2個的情況下，使用圖4至圖6來說明鏈接確立動作。
首先，從各節(jié)點100與哪個節(jié)點都沒有確立鏈接，從節(jié)點A定期地發(fā)送HELLO消息的狀態(tài)開始進行說明。這里，在圖4的狀態(tài)下，節(jié)點A與哪個節(jié)點都沒有進行HELLO消息的收發(fā)。因此，鏈接確立表45-1單方向、雙向都為空。并且，把在鏈接確立表45-1的單方向、雙向的識別節(jié)點ID中存儲的全部節(jié)點ID存儲到HELLO消息的識別節(jié)點ID中，并進行發(fā)送。此外，在此作為前提，節(jié)點A的鏈接確立表45-1為空，所以識別節(jié)點ID為空。另外，在HELLO消息中添加了發(fā)送節(jié)點(這里是節(jié)點A)的ID。接收到來自節(jié)點A的HELLO消息的節(jié)點B將節(jié)點A的節(jié)點ID和節(jié)點A的識別節(jié)點ID存儲到自身的鏈接確立表45-2的單方向一側(cè)。這里，在單方向一側(cè)存儲的理由是因為在節(jié)點A的識別節(jié)點ID中沒有存儲節(jié)點B的ID，可以判斷節(jié)點A沒有識別節(jié)點B。
在圖5中，然后節(jié)點B在識別節(jié)點ID中存儲節(jié)點A的節(jié)點ID并發(fā)送HELLO消息。接收到該HELLO消息的節(jié)點A在HELLO消息的識別節(jié)點ID中識別自身節(jié)點ID，在節(jié)點A的鏈接確立表(雙方向)45-1中存儲節(jié)點B的ID和節(jié)點B識別的節(jié)點ID。在此時刻，節(jié)點A識別出可與節(jié)點B確立鏈接。
之后，在圖6中，節(jié)點A在HELLO消息中存儲節(jié)點B的識別節(jié)點ID并進行發(fā)送。接收到該識別節(jié)點ID的節(jié)點B因為在HELLO消息的識別節(jié)點ID中識別出自身節(jié)點ID，所以把在節(jié)點B的鏈接確立表的(單方向)451-2中存儲的節(jié)點A的ID向鏈接確立表的(雙方向)452-2轉(zhuǎn)移，并將節(jié)點A識別的節(jié)點ID(此時為B)也存儲在鏈接確立表(雙方向)中。節(jié)點B在此時刻識別出與節(jié)點A確立了鏈接。如此，把自身節(jié)點接收到的HELLO消息的發(fā)送源節(jié)點ID存儲在HELLO消息的識別節(jié)點ID中來互相通知，得到相互識別的確認作為鏈接確立。
然后，對鏈接切斷順序進行說明。在用于識別鏈接確立而使用的HELLO消息中準備定時器。首先，對該定時器進行說明。定時器啟動定時是識別出與各個節(jié)點確立鏈接的時刻，對每個節(jié)點各自單獨地分配定時器。當通過上述的鏈接確立順序進行說明時，從其它節(jié)點接收到存儲了自身節(jié)點ID的HELLO消息的時刻是定時器啟動定時。并且，在從鏈接確立完成的節(jié)點在一定時間沒有接收到HELLO消息的情況下，從鏈接確立表中刪除該節(jié)點的節(jié)點ID，識別出與該節(jié)點的鏈接已切斷。
如此，在OLSR中通過定期地發(fā)送HELLO消息，由此來識別鏈接確立、鏈接切斷。
然后，使用圖7，對為了實現(xiàn)通信協(xié)議在節(jié)點內(nèi)構(gòu)筑的分層結(jié)構(gòu)和各層的作用進行說明。當把節(jié)點內(nèi)的分層結(jié)構(gòu)大致分類為4層時，從上位層開始順次為應(yīng)用層120、路由選擇層130、MAC(Media Access Control)層140、物理層150。因此，關(guān)于數(shù)據(jù)發(fā)送的順序，一邊明確各層的作用一邊進行說明。
首先，在應(yīng)用層120中生成FTP用數(shù)據(jù)(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)10等，對各數(shù)據(jù)10給予發(fā)送目的地節(jié)點的IP地址20(以后稱為發(fā)送目的地IP地址)，并將其交給路由選擇層。
在路由選擇層130中，從路由選擇層130生成、更新的路由選擇表40中檢索與發(fā)送目的地IP地址對應(yīng)的傳輸目的地節(jié)點的IP地址30(以后稱為傳輸目的地IP地址)，由ARP(Address Resolution Protocol)表50給予與傳輸目的地IP地址對應(yīng)的MAC地址(以后，稱為傳輸目的地MAC地址)30，并向進行FIFO(First In First Out)控制的發(fā)送隊列60排隊。(關(guān)于FIFO控制在后面進行敘述。)為了生成、更新在此說明的路由選擇表40，需要從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各節(jié)點收集網(wǎng)絡(luò)拓撲信息的單元。并且，該拓撲信息的收集單元成為與一般所知的各種路由選擇協(xié)議相區(qū)別的主要原因之一。但是，本實施例與拓撲信息的收集單元本身無關(guān)，所以僅對路由選擇表的生成、更新結(jié)果進行說明。
然后，對數(shù)據(jù)發(fā)送的順序進行說明，MAC層140從發(fā)送隊列60中取出數(shù)據(jù)，按照CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance載波偵聽多路訪問/沖突檢測)方式70，向物理層150轉(zhuǎn)交數(shù)據(jù)。物理層150把接收到的數(shù)據(jù)從無線收發(fā)裝置90經(jīng)由天線110通過無線發(fā)送波進行發(fā)送。關(guān)于這里的CSMA/CA方式和重發(fā)次數(shù)上限值80，將在后述MAC層中的單播(unicast)發(fā)送的說明中進行說明。
對上述路由選擇層進行的、傳輸目的地MAC地址的決定方法進行說明。首先，在圖8中表示存在于圖1的網(wǎng)絡(luò)拓撲中的各節(jié)點的IP地址和MAC地址的一覽。這里，圖8說明各節(jié)點的IP地址和MAC地址。因為圖8是說明前提條件的圖，所以不特別地進行說明。
然后，參照圖9以及圖10對在圖1的網(wǎng)絡(luò)拓撲內(nèi)鏈接確立完成時的、節(jié)點A的路由選擇表和ARP表進行說明。這里，圖9是節(jié)點A的路由選擇表。圖10是節(jié)點A的ARP表。
在圖9中，路由選擇表40由發(fā)送目的地IP地址41和傳輸目的地IP地址42構(gòu)成。從圖9中可知，節(jié)點A把以節(jié)點B以及節(jié)點C作為發(fā)送目的地IP地址的數(shù)據(jù)傳輸給節(jié)點B。另外，節(jié)點A把以節(jié)點D、節(jié)點E以及節(jié)點F作為發(fā)送目的地IP地址的數(shù)據(jù)傳輸給節(jié)點D。
在圖10中，ARP表50由IP地址51和MAC地址52組成。從圖10中可知，節(jié)點A保存自身以及作為傳輸目的地的節(jié)點B以及節(jié)點D的IP地址和MAC地址的對應(yīng)。
如使用圖7說明的那樣，為了決定傳輸目的地MAC地址，通過傳輸目的地IP地址的檢索、和根據(jù)檢索到的傳輸目的地IP地址檢索傳輸目的地MAC地址兩個順序來進行。
在圖9的路由選擇表40的第1項中，向節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)時的傳輸目的地節(jié)點的IP地址是節(jié)點B的IP地址[192.168.1.B]。另一方面，圖10的ARP表50的第2項表示傳輸目的地IP是[192.168.1.B]的MAC地址是
。通過參照路由選擇表40和ARP表50，確定向節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)時的傳輸目的地MAC地址。
同樣在圖9的路由選擇表40的第2項中，向節(jié)點C傳輸數(shù)據(jù)時的傳輸目的地IP地址是[192.168.1.B]。另一方面，圖10的ARP表50的第2項表示傳輸目的地IP是[192.168.1.B]的MAC地址是
。通過該順序，確定向節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)時的傳輸目的地MAC地址。
關(guān)于上述兩個傳輸目的地MAC地址決定的差異是在向節(jié)點B的傳輸中，節(jié)點A可以向節(jié)點B直接通信，所以對傳輸目的地MAC地址給予了節(jié)點B的MAC地址，但是，因為在向節(jié)點C的傳輸中節(jié)點A不能向節(jié)點C直接通信，所以給予作為中繼節(jié)點選擇出的節(jié)點B的MAC地址。這樣，在路由選擇層中，由應(yīng)用層根據(jù)對數(shù)據(jù)給予的發(fā)送目的地IP地址來決定傳輸目的地MAC地址，在對數(shù)據(jù)給予后，將數(shù)據(jù)向發(fā)送隊列排隊。
上述路由選擇表在網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖1變化為圖3那樣時，通過路由選擇層從圖9向圖11兩個位置變更。這里，圖11是圖3的拓撲中的節(jié)點A的路由選擇表。
這里，第1個變更點是在圖9的第1項中，傳輸目的地節(jié)點B由于從網(wǎng)絡(luò)中脫離而被刪除。另一個變更點是在圖9的第2項中，在網(wǎng)絡(luò)拓撲變化前在向節(jié)點C傳輸數(shù)據(jù)時進行中繼的節(jié)點B從網(wǎng)絡(luò)中脫離，新的路由變更為節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C，所以傳輸目的地IP地址從節(jié)點B的IP地址變更為節(jié)點D的IP地址。因此，在圖11中，刪除節(jié)點B的IP地址，傳輸目的地IP地址42全部成為節(jié)點D。
然后，為了使后述的說明變得容易，對作為MAC層的通信協(xié)議的CSMA/CA方式的單播發(fā)送進行說明。在自組織網(wǎng)絡(luò)中，因為具有節(jié)點無線發(fā)送數(shù)據(jù)并可以移動的特性，所以一般允許在短時間內(nèi)任意地反復進行向網(wǎng)絡(luò)的加入、脫離。因此，在自組織網(wǎng)絡(luò)的MAC層中，一般采用CSMA/CA方式，該CSMA/CA方式的目的在于，通過各節(jié)點獨立地進行分散控制來避免無線發(fā)送的沖突。關(guān)于本實施例，對采用了CSMA/CA方式的情況進行說明。在CSMA/CA方式的單播發(fā)送中，數(shù)據(jù)發(fā)送一側(cè)在接收到從數(shù)據(jù)接收一側(cè)發(fā)送的接收確認數(shù)據(jù)包(以后稱為ACK)之后，使數(shù)據(jù)發(fā)送正常結(jié)束。在數(shù)據(jù)發(fā)送一側(cè)準備ACK接收等待定時器，在超時時進行相同數(shù)據(jù)的重發(fā)，并再次試行ACK的接收。對該數(shù)據(jù)的重發(fā)設(shè)定了重發(fā)次數(shù)上限值(圖7的參照號碼80)，在即使進行了與該重發(fā)次數(shù)上限值相同次數(shù)的重發(fā)也沒有接收到ACK時，從發(fā)送隊列中廢棄該數(shù)據(jù)，以相同順序進行下一數(shù)據(jù)的發(fā)送。
首先考慮上述圖2的拓撲的情況。在以相同的傳輸率在同一期間內(nèi)進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸、和從節(jié)點A向節(jié)點D的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顩r下，在節(jié)點B正要從節(jié)點A的可無線通信范圍內(nèi)脫離時，在節(jié)點A的發(fā)送隊列中排隊多個向節(jié)點B的發(fā)送等待數(shù)據(jù)。在以后的說明中具體地說，各節(jié)點的發(fā)送隊列的長度是50，對數(shù)據(jù)傳輸期間的節(jié)點A的發(fā)送隊列平均排隊10個數(shù)據(jù)作為發(fā)送等待數(shù)據(jù)。這里記述為平均是因為發(fā)送隊列的發(fā)送等待數(shù)據(jù)的數(shù)量對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各節(jié)點的發(fā)送狀態(tài)時間性地變動。
因此，如圖3所示，在節(jié)點B移動到節(jié)點A的可無線通信范圍外時，按照上述的鏈接狀態(tài)監(jiān)視順序，網(wǎng)絡(luò)A識別出與節(jié)點B的鏈接被切斷。此時，節(jié)點A把向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸路由從節(jié)點A→節(jié)點B→節(jié)點C向節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C切換。但是，因為在節(jié)點A的發(fā)送隊列中排隊了傳輸目的地MAC地址為節(jié)點B的MAC地址的數(shù)據(jù)，所以對于無法無線通信的節(jié)點B，一個一個地對該排隊數(shù)據(jù)反復進行與上述重發(fā)次數(shù)上限值相同次數(shù)的重發(fā)。即，已經(jīng)排隊的數(shù)據(jù)沒有向節(jié)點C傳輸就被廢棄，而且，通過新路由的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始、節(jié)點B與傳輸路由無關(guān)的數(shù)據(jù)的發(fā)送開始白白地被延遲。
在此，使用圖12以及圖13對上述狀況下的發(fā)送隊列的動作概要進行具體地說明。這里，圖12說明節(jié)點A與節(jié)點B的鏈接剛剛切斷后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。圖13說明進行了路由切換之后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。
在圖12中，發(fā)送隊列的長度是50，10個數(shù)據(jù)進行了排隊。當對數(shù)據(jù)進行詳細地說明時，在隊列號碼是1、3、5、7、9時發(fā)送目的地IP地址62是節(jié)點C的IP地址，傳輸目的地MAC地址61把作為中繼節(jié)點選擇出的節(jié)點B的MAC地址的數(shù)據(jù)進行了排隊。同樣，在隊列號碼是2、4、6、8、10時發(fā)送目的地IP地址62是節(jié)點D的IP地址，傳輸目的地MAC地址61由于節(jié)點A和節(jié)點D可以直接通信，所以將作為節(jié)點D的MAC地址的數(shù)據(jù)進行了排隊。此外，數(shù)據(jù)的順序號碼表示向相同的發(fā)送目的地IP地址的序號。
該發(fā)送隊列進行在通信量控制中廣泛應(yīng)用的FIFO控制。以下簡單地對FIFO控制進行說明。首先，從隊列號碼50開始進行向隊列的數(shù)據(jù)輸入，向隊列號碼1的方向靠近。來自隊列的輸出從隊列號碼1開始進行，使在隊列號碼2之后排隊的數(shù)據(jù)向隊列號碼1的方向移動。通過上述控制，從應(yīng)用層生成的舊的數(shù)據(jù)開始順次被輸出。
當根據(jù)該FIFO控制，對節(jié)點A與節(jié)點B的鏈接切斷之后的發(fā)送隊列的動作進行說明時，從發(fā)送隊列輸出、并且無線通信的數(shù)據(jù)從隊列號碼為1的數(shù)據(jù)開始。在圖13中，在通過鏈接切斷識別進行了路由切換之后，應(yīng)用層生成、并向路由選擇層轉(zhuǎn)交的順序號碼(n+5)的數(shù)據(jù)排隊在發(fā)送隊列的隊列號碼11處。因此，在輸出順序號碼(n+5)的數(shù)據(jù)之前，等待發(fā)送10個數(shù)據(jù)。
該現(xiàn)象可以在具有節(jié)點無線發(fā)送數(shù)據(jù)并可以移動的特性的、允許在短時間內(nèi)任意地反復進行向網(wǎng)絡(luò)的加入、脫離的自組織網(wǎng)絡(luò)中明顯地發(fā)現(xiàn)。另外，上述說明以無線LAN的設(shè)定為基礎(chǔ)進行了說明，但在不是無線LAN這樣的高速無線傳輸，而是通過低速無線傳輸系統(tǒng)構(gòu)筑自組織網(wǎng)絡(luò)的情況下，無效數(shù)據(jù)的反復重發(fā)給整個系統(tǒng)的吞吐量的下降產(chǎn)生更大的影響。
然后，參照圖14對CSMA/CA方式的數(shù)據(jù)包發(fā)送處理的動作流程進行說明。這里，圖14是說明數(shù)據(jù)包發(fā)送處理動作的流程圖。在圖14中，首先，檢查是否在發(fā)送隊列60中排隊了Qdata(S41)。當在步驟41中沒有排隊時(NO)，因為沒有發(fā)送數(shù)據(jù)所以反復進行步驟41。當在步驟41為YES時，使重發(fā)次數(shù)計數(shù)器初始化為0(S42)。然后，從發(fā)送隊列中提取Qdata(S43)，將提取出的Qdata轉(zhuǎn)交給物理層150(S44)。如此，物理層150因為要將Qdata向相向節(jié)點進行無線發(fā)送，所以自身節(jié)點等待來自相向節(jié)點的ACK。然后，檢查ACK接收是否成功(S45)，在成功時(YES)分支到步驟48。在失敗時(NO)，為了進行重發(fā)處理分支到步驟46。在步驟46中使重發(fā)次數(shù)計數(shù)器加一，并檢查重發(fā)次數(shù)計數(shù)器是否為重發(fā)次數(shù)上限值以上(S47)。這里的重發(fā)次數(shù)上限值如圖7的重發(fā)次數(shù)上限值80所示，是在使用中沒有變化的固定值。當在該檢查中重發(fā)次數(shù)計數(shù)器小于重發(fā)次數(shù)上限值時，為了進行重發(fā)處理而分支到步驟44。在重發(fā)次數(shù)計數(shù)器為重發(fā)次數(shù)上限值以上時，分支到步驟48。在步驟48中廢棄Qdata，為了進行新的Qdata發(fā)送處理而返回到步驟41。這樣，在CSMA/CA方式中，無論對哪個Qdata都通過固定值控制重發(fā)次數(shù)的上限。
以下使用圖15至圖20對實施例1進行說明。這里，圖15是節(jié)點的功能方框圖。圖16是節(jié)點的硬件方框圖。圖17以及圖18說明節(jié)點A的鏈接確立表。圖19是說明數(shù)據(jù)包廢棄處理的流程圖。圖20對數(shù)據(jù)包廢棄處理后的節(jié)點A的發(fā)送隊列進行說明。
在圖15中，節(jié)點100由以下構(gòu)成由無線天線110和無線信號收發(fā)裝置90組成的無線部1；作為與無線部1連接的FIFO存儲器的數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60；與數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60連接的數(shù)據(jù)包發(fā)送控制部9和隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部2；與數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60連接的路徑信息給予部3；與路徑信息給予部3和隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部2連接的路徑信息存儲部8；與路徑信息存儲部8連接的路徑信息生成部7；與路徑信息存儲部8連接的路徑信息更新部11；與路徑信息給予部3、路徑信息生成部7以及路徑信息更新部11連接的無線連接確立部6；與路徑信息給予部3連接的通信用應(yīng)用部(application)5；和與通信用應(yīng)用部5連接的、由顯示部與輸入部構(gòu)成的控制臺4。此外，圖15因為以說明實施例1為目的，所以對發(fā)送功能進行了記載。
無線部1收發(fā)無線信號。數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60是由傳輸目的地MAC地址、發(fā)送目的地IP地址和數(shù)據(jù)的順序號碼組成的、存儲多個隊列的FIFO存儲器。數(shù)據(jù)包發(fā)送控制部9通過FIFO控制，從數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60向無線部1傳輸數(shù)據(jù)。隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部2一邊參照路徑信息存儲部8，一邊檢索在數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60中存儲的多個隊列，執(zhí)行與檢索條件吻合的隊列的刪除、或者與檢索條件吻合的隊列的傳輸目的地MAC地址的更新。路徑信息存儲部8存儲路由選擇表、ARP表、重發(fā)次數(shù)表。無線連接確立部6通過HELLO消息的收發(fā)，判定鏈接的確立和鏈接的切斷。無線連接確立部6還保存鏈接確立表。路徑信息給予部3對參照路徑信息存儲部8發(fā)送的數(shù)據(jù)包給予傳輸目的地MAC地址。路徑信息給予部3還從接收到的數(shù)據(jù)包中刪除MAC地址，并向通信用應(yīng)用部5進行傳輸。路徑信息生成部7以從無線連接確立部6接收到的HELLO數(shù)據(jù)包的信息為基礎(chǔ)，生成路徑信息存儲部8內(nèi)的信息。路徑信息更新部11以從無線連接確立部6接收到的HELLO數(shù)據(jù)包的信息/超時信息為基礎(chǔ)，更新路徑信息存儲部8內(nèi)的信息。
在圖16中，節(jié)點100由以下構(gòu)成中央處理裝置(CPU)160；控制存儲器170；控制臺控制器180；與控制臺控制器180連接的控制臺4；網(wǎng)絡(luò)控制器190；與網(wǎng)絡(luò)控制器190連接的無線LAN部200；FIFO存儲器210；硬盤220；以及連接CPU160、控制存儲器170、控制臺控制器180、網(wǎng)絡(luò)控制器190、FIFO存儲器210與硬盤220的總線230。對比圖16和圖15可知，網(wǎng)絡(luò)控制器190和無線LAN部200構(gòu)成無線部1。同樣地，F(xiàn)IFO存儲器210構(gòu)成數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60。控制臺4是與用戶間進行輸入輸出的終端，控制臺控制器是其接口。CPU160將硬盤220中存儲的多個程序讀入控制存儲器170中，來執(zhí)行多個程序?？刂拼鎯ζ?70存儲多個程序、路由選擇表40、ARP表50和鏈接確立表45等。圖15的無線部1、數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列60、控制臺4以外的各功能塊作為CPU160執(zhí)行的程序來實現(xiàn)。此外，可以不使用FIFO存儲器210，在控制存儲器170上實現(xiàn)FIFO。
考慮在網(wǎng)絡(luò)拓撲為圖1的結(jié)構(gòu)，并且各節(jié)點進行了鏈接確立的狀態(tài)下，以相同的傳輸率在同一期間內(nèi)進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸、和從節(jié)點A向節(jié)點D的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。此時的節(jié)點A的鏈接確立表為圖17。即，節(jié)點A的鏈接確立表45-1由單方向451-1和雙方向452-1構(gòu)成，單方向451-1全部為空。另一方面，在雙方向452-1的識別節(jié)點ID中存儲節(jié)點B的ID和節(jié)點D的ID，在識別節(jié)點B的識別節(jié)點識別的節(jié)點ID中存儲節(jié)點A、C以及E的節(jié)點ID。另一方面，在識別節(jié)點D的識別節(jié)點識別的節(jié)點ID中存儲節(jié)點A以及E的節(jié)點ID。
當網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖1經(jīng)過圖2的狀態(tài)，向圖3的狀態(tài)遷移時，節(jié)點A識別與節(jié)點B的鏈接切斷。并且，鏈接切斷后的節(jié)點A的鏈接確立表為圖18所示，刪除節(jié)點B。此外，省去圖18的說明。在識別出該鏈接切斷的時刻，路由選擇層確認發(fā)送隊列，對不需要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行廢棄。使用圖19以及圖20，從該鏈接切斷識別開始對數(shù)據(jù)廢棄動作進行說明。
這里，圖19是說明應(yīng)該廢棄的數(shù)據(jù)包的選擇和數(shù)據(jù)包廢棄處理的流程圖。圖20對數(shù)據(jù)包廢棄處理之后的發(fā)送隊列進行說明。
首先，圖12是節(jié)點A與節(jié)點B的鏈接剛剛切斷后的節(jié)點A的發(fā)送隊列。在這里，因為節(jié)點A正在向節(jié)點C和節(jié)點D傳輸數(shù)據(jù)，所以表示了在發(fā)送隊列中相互間隔地各排隊5個向節(jié)點C的數(shù)據(jù)和向節(jié)點D的數(shù)據(jù)。
在圖19中，首先進行隊列指針的初始化(對排列指針設(shè)置1)(S11)。然后，在1-2中判斷隊列指針是否沒有超過隊列長(S12)。步驟S12用于確認是否對發(fā)送隊列內(nèi)的全部數(shù)據(jù)完成了后續(xù)的處理。在步驟12的判定為NO時，結(jié)束。另一方面，在步驟12的判定為YES時，參照ARP表判定隊列指針指示的數(shù)據(jù)(以后稱為Qdata)的傳輸目的地MAC地址是否與在鏈接確立表中存在的某個節(jié)點的MAC地址相當(S13)。在此，如果與哪個鏈接確立節(jié)點的MAC地址都不相當(NO)，則在廢棄Qdata后，為了填補發(fā)送隊列內(nèi)的空缺使發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)移動(S14)，返回到步驟12。如果步驟13為YES時，則更新隊列指針(S15)，并向步驟12遷移。
在該數(shù)據(jù)包廢棄處理結(jié)束后，把圖12的發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)更新為圖20。順便可知，廢棄了預(yù)定在節(jié)點B進行中繼向節(jié)點C傳輸?shù)膱D12的隊列號碼1、3、5、7、9的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實施方式，因為可以省去鏈接切斷時不需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的重發(fā)處理，所以可以使應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)的發(fā)送吞吐量得到提高。其結(jié)果，可以得到使整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提高的效果。此外，因為抑制無效的無線發(fā)送，所以可以減輕節(jié)點的耗電量。
使用圖21以及圖22對實施例2進行說明。這里，圖21是說明再次路由選擇處理的流程圖。圖22對再次路由選擇處理后的節(jié)點A的發(fā)送隊列進行說明。
當網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖1經(jīng)過圖2的狀態(tài)向圖3的狀態(tài)進行遷移時，節(jié)點A的路由選擇表從圖9切換到圖11。實施例2在對該路由選擇表進行了切換的時刻，路由選擇層確認發(fā)送隊列，并對排隊的數(shù)據(jù)進行再次路由選擇處理。
在圖21中，首先進行隊列指針的初始化(S21)。然后，判定隊列指針是否沒有超過隊列長(S22)，如果是NO則結(jié)束。在步驟22為YES時，判定是否在路由選擇表中存在Qdata的傳輸目的地IP地址(S23)。在步驟23為YES時，為了確認發(fā)送隊列內(nèi)的發(fā)送等待數(shù)據(jù)是否與最新的路徑信息匹配，對Qdata的傳輸目的地MAC地址和Qdata的發(fā)送目的地IP地址通過路由選擇表和ARP表對應(yīng)的傳輸目的地MAC地址進行比較，判斷是否不同(S24)。當在步驟24中判斷為不同時(YES)，將Qdata的傳輸目的地MAC地址置換為在路由選擇表和ARP表中對應(yīng)的傳輸目的地MAC地址(S25)，更新隊列指針(S26)，并遷移到步驟22。當在步驟24的判定中判斷為沒有不同時(NO)，因為Qdata與最新的路徑信息相匹配，所以在Qdata中不添加任何變更，遷移到步驟26。
另一方面，如果步驟23為NO，則廢棄Q數(shù)據(jù)，為了填補發(fā)送隊列內(nèi)的空缺使發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)移動(S27)。此時，因為移動了發(fā)送隊列所以不更新隊列指針，向步驟22遷移。
在結(jié)束了該再次路由選擇處理后，把發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)從圖12更新為圖22，此時無需廢棄順號為從n到n+4的數(shù)據(jù)，可以通過新路由的節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C進行傳輸。另外，與其對于本來預(yù)定向節(jié)點D傳輸?shù)腝data，與執(zhí)行本處理前相比沒有延遲發(fā)送，倒不如通過減少發(fā)送給節(jié)點C的Qdata的重發(fā)，使到發(fā)送之前的時間提前。
根據(jù)本實施例，可以省去在路由選擇表更新時不需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的重發(fā)處理，所以應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)的發(fā)送吞吐量提高。通過在路由選擇表更新時施加再次路由選擇處理，可以不廢棄數(shù)據(jù)變更路由進行傳輸，所以無需被廢棄的數(shù)據(jù)的重發(fā)時間。結(jié)果，可以使整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提高。而且，因為抑制無效的無線發(fā)送，可以減輕節(jié)點的耗電。
考慮在網(wǎng)絡(luò)拓撲是圖1的結(jié)構(gòu)，并且各節(jié)點鏈接確立的狀態(tài)下，以相同的傳輸率，在同一期間內(nèi)進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸、和從節(jié)點A向節(jié)點D的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。此時的節(jié)點A的鏈接確立表如圖17所示。
當網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖1經(jīng)過圖2的狀態(tài)，遷移到圖3的狀態(tài)時，節(jié)點A識別與節(jié)點B的鏈接切斷。鏈接切斷后的節(jié)點A的鏈接確立表為圖18所示，刪除節(jié)點B。在本實施例中，在識別出該鏈接切斷的時刻，路由選擇層確認發(fā)送隊列，將不需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的傳輸目的地MAC地址置換為已鏈接確立的節(jié)點的MAC地址。使用圖23對從該鏈接切斷識別開始傳輸目的地MAC地址的置換動作進行詳細地說明。這里，圖23是說明再次路由選擇處理的流程圖。
在圖23中，首先進行隊列指針的初始化(S31)。然后，判斷隊列指針是否沒有超過隊列長(S32)。如果在步驟32中為NO則結(jié)束，如果為YES，則比較隊列指針指示的數(shù)據(jù)的傳輸目的地MAC地址、和通過參照ARP表可以確認的、已鏈接切斷的節(jié)點的MAC地址(S33)。在兩者相同的情況下(YES)，因為可以判斷Qdata為傳輸目的地節(jié)點不存在的數(shù)據(jù)，所以通過參照ARP表提取存在于鏈接確立表中的節(jié)點的MAC地址，并與Qdata的傳輸目的地MAC地址進行置換(S34)，使隊列指針加一(S35)，返回到步驟32。當在步驟33中地址不同時(NO)，跳過步驟34，分支到步驟35。
在結(jié)束了該再次路由選擇處理之后，發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)從圖12更新為圖22，無需廢棄序號從n到n+4的數(shù)據(jù)，可以通過新路由的節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C進行傳輸。另外，與其對于本來預(yù)定向節(jié)點D傳輸?shù)腝data，與執(zhí)行本處理前相比沒有延遲發(fā)送，倒不如通過減少發(fā)送給節(jié)點C的Qdata的重發(fā)，使到發(fā)送之前的時間提前。
根據(jù)本實施例，在鏈接切斷時，要向鏈接沒有確立的節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包到達鏈接已確立的節(jié)點，到達鏈接已確立的節(jié)點的數(shù)據(jù)包通過其它路由，到達發(fā)送目的地節(jié)點的可能性確實提高。其結(jié)果，可以減少數(shù)據(jù)包的重發(fā)次數(shù)，可以期待整個網(wǎng)絡(luò)吞吐量的提高。
使用圖24至圖29對實施例進行說明。這里，圖24、圖26以及圖27說明網(wǎng)絡(luò)拓撲。圖25以及圖28說明節(jié)點A的鏈接確立表。圖29是說明再次路由選擇處理的流程圖。
考慮在網(wǎng)絡(luò)拓撲是圖24的結(jié)構(gòu)，并且各節(jié)點鏈接確立的狀態(tài)下，以相同的傳輸率，在同一期間內(nèi)進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸、和從節(jié)點A向節(jié)點D的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。作為前提條件，各節(jié)點的發(fā)送隊列的長度是50，對數(shù)據(jù)傳輸期間的節(jié)點A的發(fā)送隊列平均排隊10個數(shù)據(jù)作為發(fā)送等待數(shù)據(jù)。另外，此時的節(jié)點A的鏈接確立表如圖25所示。即，節(jié)點A的鏈接確立表45-1由單方向451-1和雙方向452-1構(gòu)成，單方向451-1全部為空。另一方面，在雙方向452-1的識別節(jié)點ID中記錄了節(jié)點B的ID、節(jié)點D的ID和節(jié)點G的ID，在識別節(jié)點B的識別節(jié)點識別的節(jié)點ID中記錄了節(jié)點A、C以及E的節(jié)點ID。此外，在識別節(jié)點D的識別節(jié)點識別的節(jié)點ID中記錄了節(jié)點A、E以及H的節(jié)點ID。而且，在識別節(jié)點G的識別節(jié)點識別的節(jié)點ID中記錄了節(jié)點A以及H的節(jié)點ID。
當網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖24經(jīng)過圖26的狀態(tài)，向圖27的狀態(tài)遷移時，節(jié)點A識別與節(jié)點B的鏈接切斷。并且，鏈接切斷后的節(jié)點A的鏈接確立表為圖28所示，刪除節(jié)點B。在實施例4中，在識別出該鏈接切斷的時刻，路由選擇層確認發(fā)送隊列，將不需要發(fā)送的數(shù)據(jù)的傳輸目的地MAC地址置換為在已鏈接確立的節(jié)點中識別節(jié)點數(shù)量最多的節(jié)點的MAC地址。以下，從該鏈接切斷識別開始，對傳輸目的地MAC地址的置換動作進行說明。
在圖29中，首先進行隊列指針的初始化(S41)。然后，判定隊列指針是否沒有超過隊列長(S42)，如果為NO則結(jié)束。當在步驟42中為YES時，比較Qdata的傳輸目的地MAC地址、和通過參照ARP表可以確認的、已鏈接切斷的節(jié)點的MAC地址(S43)。在兩者不同的情況下(NO)，因為可以判斷Qdata為存在傳輸目的地節(jié)點的數(shù)據(jù)，所以分支到隊列指針的加一(S47)。當在步驟43中地址相同時，判定是否存在多個鏈接確立表內(nèi)的識別節(jié)點(44)，在僅存在1個時，通過參照ARP表提取存在于鏈接確立表中的節(jié)點的MAC地址，與Qdata的傳輸目的地MAC地址進行置換處理(S46)，并向步驟47遷移。
當在步驟44中判斷為存在多個識別節(jié)點時，將Qdata的傳輸目的地MAC地址、和在鏈接確立表中存儲的識別節(jié)點中識別節(jié)點數(shù)最多的節(jié)點的MAC地址進行置換(S45)，并向步驟47進行遷移。在步驟47中更新隊列指針，并向步驟42進行遷移。
此外，步驟44至步驟46歸納為一點是可以將Qdata的傳輸目的地MAC地址、與在鏈接確立表中存儲的識別節(jié)點中識別節(jié)點數(shù)最多的節(jié)點的MAC地址進行置換。此時，與實施例3中說明的圖23為基本相同的流程。
在結(jié)束了該再次路由選擇處理之后，發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)從圖12更新為圖22，無需廢棄序號從n到n+4的數(shù)據(jù)，可以通過新路由的節(jié)點A→節(jié)點D→節(jié)點E→節(jié)點F→節(jié)點C進行傳輸。另外，與其對于本來預(yù)定向節(jié)點D傳輸?shù)腝data，與執(zhí)行本處理前相比沒有延遲發(fā)送，倒不如通過減少發(fā)送給節(jié)點C的Qdata的重發(fā)，使到發(fā)送之前的時間提前。
根據(jù)本實施例，當在鏈接切斷時存在多個已鏈接確立的節(jié)點時，從已鏈接確立的節(jié)點中，選擇已鏈接確立的節(jié)點數(shù)量最多的節(jié)點來發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此，可以使數(shù)據(jù)包到達發(fā)送目的地節(jié)點的可能性進一步提高。其結(jié)果，可以減少數(shù)據(jù)包的重發(fā)次數(shù)，可以期待整個網(wǎng)絡(luò)吞吐量的提高。
參照圖30至圖34對實施例5進行說明。這里，圖30以及圖33說明重發(fā)次數(shù)表。圖31是對鏈接確立時的重發(fā)次數(shù)更新進行說明的流程圖。圖32是對鏈接切斷時的重發(fā)次數(shù)更新進行說明的流程圖。圖34是對數(shù)據(jù)包發(fā)送處理的動作進行說明的流程圖。
如圖30所示，重發(fā)次數(shù)的初期設(shè)定僅設(shè)定了默認的重發(fā)次數(shù)上限值。在圖30中，重發(fā)次數(shù)表25-1由MAC地址251-1和重發(fā)次數(shù)上限值252-1構(gòu)成，因為在MAC地址251-1中記載了[默認值]，所以表示無論是哪個MAC地址都被設(shè)定為作為重發(fā)次數(shù)上限值的默認值的3。以后將該重發(fā)次數(shù)上限值的默認值稱為重發(fā)次數(shù)上限值D。
然后，當對重發(fā)次數(shù)表的更新進行說明時，首先，更新定時為鏈接確立時和鏈接切斷時兩個定時。
首先，使用圖31對鏈接確立時的重發(fā)次數(shù)更新動作進行說明。首先，判定已鏈接確立的節(jié)點的MAC地址是否包含在重發(fā)次數(shù)表25中(S51)，在包含的情況下(YES)分支到步驟52。在沒有包含的情況下(NO)結(jié)束。在步驟52中，從重發(fā)次數(shù)表中刪除已鏈接確立的節(jié)點的MAC地址和與該地址對應(yīng)的重發(fā)次數(shù)上限值。此外，在上述的說明中，參照作為重發(fā)次數(shù)表25追加說明的圖33。
然后，在圖32中表示鏈接切斷時的重發(fā)次數(shù)更新動作的流程。在步驟61中，在重發(fā)次數(shù)表中追加已鏈接切斷的節(jié)點的MAC地址和與該節(jié)點對應(yīng)的重發(fā)次數(shù)上限值。這里，追加的重發(fā)次數(shù)上限值設(shè)為小于重發(fā)次數(shù)上限值D的值，以后將該值稱為重發(fā)次數(shù)上限值S。
使用具體的例子對該上述處理進行說明。首先考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲從圖1遷移到圖3，又返回到圖1的情況。首先，圖1狀態(tài)下的重發(fā)次數(shù)表與初期設(shè)定相同為圖30。在從該圖1的狀態(tài)遷移到圖3時，重發(fā)次數(shù)表如圖33那樣變化。即，如在圖32中說明的那樣，在MAC地址251-1中追加已切斷鏈接的節(jié)點B的MAC地址，作為重發(fā)次數(shù)上限值S選擇[1]，并記載在重發(fā)次數(shù)上限值252-1中。而且，在返回到圖1狀態(tài)時，如在圖31中說明的那樣，重發(fā)次數(shù)表返回到圖30。
然后，使用圖34對實施例5的CSMA/CA方式的變更動作進行說明。在圖34中，首先檢查是否在發(fā)送隊列60中排隊了Qdata(S71)。在沒有排隊時(NO)，因為沒有發(fā)送數(shù)據(jù)所以反復進行步驟71。當在步驟71中進行了排隊時(YES)時，使重發(fā)次數(shù)計數(shù)器初始化為0(S72)。然后，從發(fā)送隊列60中提取Qdata(S73)。檢查在重發(fā)次數(shù)表25中是否存在提取出的Qdata的傳輸目的地MAC地址(S74)。在存在時(YES)，把與該MAC地址對應(yīng)的值設(shè)定為重發(fā)次數(shù)上限值(S75)。在步驟74中，在不存在時(NO)，將重發(fā)次數(shù)表內(nèi)的默認值設(shè)定為重發(fā)次數(shù)上限值(S76)。
然后，將Qdata轉(zhuǎn)交給物理層150(S77)。這樣，物理層150向相向節(jié)點無線發(fā)送Qdata，所以自身節(jié)點等待來自相向節(jié)點的ACK。然后，檢查是否成功接收了ACK(S78)，在成功的情況下(YES)，廢棄保存的Qdata(S81)，并返回到步驟71。
當在步驟78中失敗時(NO)，為了進行重發(fā)處理使重發(fā)次數(shù)計數(shù)器加一(S79)，并檢查重發(fā)次數(shù)計數(shù)器是否在重發(fā)次數(shù)上限值以上(S80)。當在步驟80中重發(fā)次數(shù)計數(shù)器小于重發(fā)次數(shù)上限值時(NO)，為了進行重發(fā)處理再次分支到步驟77。當在步驟80中重發(fā)次數(shù)計數(shù)器為重發(fā)次數(shù)上限值以上時(YES)，廢棄保存的Qdata(S81)，并返回到步驟71。
考慮在網(wǎng)絡(luò)拓撲為圖1的結(jié)構(gòu)，并且各節(jié)點進行了鏈接確立的狀態(tài)下，以相同的傳輸率在同一期間內(nèi)進行從節(jié)點A向節(jié)點C的數(shù)據(jù)傳輸、和從節(jié)點A向節(jié)點D的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。作為前提條件，各節(jié)點的發(fā)送隊列的長度是50，對數(shù)據(jù)傳輸期間的節(jié)點A的發(fā)送隊列平均排隊10個數(shù)據(jù)作為發(fā)送等待數(shù)據(jù)。另外，此時的節(jié)點A的鏈接確立表如圖17所示。
在網(wǎng)絡(luò)拓撲為圖1時，通過上述說明，重發(fā)次數(shù)表為圖30所示，當發(fā)送隊列為圖12時，發(fā)送隊列內(nèi)的全部Qdata的重發(fā)次數(shù)為默認的3次。然后，在從圖1遷移到圖3狀態(tài)時，因為重發(fā)次數(shù)表為圖33，所以當此時的發(fā)送隊列為圖12時，傳輸目的地MAC地址為
的Qdata的重發(fā)次數(shù)最大為1次，除此以外的傳輸目的地MAC地址(在圖12的情況下，為
)的Qdata的重發(fā)次數(shù)最大為3次。
通過該處理，可以只減少鏈接處于切斷的節(jié)點成為傳輸目的地的發(fā)送隊列內(nèi)的數(shù)據(jù)的重發(fā)次數(shù)。
根據(jù)本實施例，可以減少向沒有確立鏈接的節(jié)點的無效重發(fā)。結(jié)果，可以使整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提高。此外，因為抑制無效的無線發(fā)送，所以可以減輕節(jié)點的耗電。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供簡易并且使通信品質(zhì)得到提高的網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，其由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，其特征在于，具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，其在所述無線連接確立部判斷為無線連接的切斷時，檢索有無所述數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的所述無線連接切斷對象的隊列。
2.一種無線通信裝置，其由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，其特征在于，具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在所述無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，所述路徑信息生成部更新所述傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部刪除所述數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的所述無線連接切斷對象的隊列。
3.一種無線通信裝置，其由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，其特征在于，具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在所述無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，所述路徑信息生成部更新所述傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部根據(jù)更新后的傳輸路徑信息，對所述數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的所述無線連接的切斷對象隊列的傳輸目的地MAC地址進行更新。
4.一種無線通信裝置，其由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，其特征在于，具有隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部，在所述無線連接確立部判定為無線連接的切斷時，所述路徑信息生成部更新所述傳輸路徑信息，所述隊列內(nèi)數(shù)據(jù)包控制部將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的所述無線連接切斷對象隊列的傳輸目的地MAC地址更新為確立了無線連接的MAC地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線通信裝置，其特征在于，在存在多個確立了所述無線連接的MAC地址時，更新為具有確立了所述無線連接的MAC地址的無線裝置識別的無線裝置的數(shù)量最多的無線裝置的MAC地址。
6.一種無線通信裝置，其由以下各部組成無線部，其收發(fā)含有數(shù)據(jù)包的無線信號；無線連接確立部，其判定確立和切斷與在無線信號的到達范圍內(nèi)配置的其它無線通信裝置的無線連接；路徑信息生成部，生成數(shù)據(jù)包的傳輸路徑信息；和數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列，其保存含有傳輸目的地MAC地址的隊列，其特征在于，在所述無線連接確立部判斷為無線連接的切斷時，將所述數(shù)據(jù)包發(fā)送隊列保存的被切斷的無線終端成為發(fā)送目的地的數(shù)據(jù)包的重發(fā)次數(shù)上限值減小。
7.一種無線通信裝置，由以下組成通過總線連接的中央處理裝置；寫入了多個程序的控制存儲器；網(wǎng)絡(luò)控制器；保存含有傳輸MAC地址和發(fā)送目的地IP地址的發(fā)送隊列的FIFO存儲器；以及與所述網(wǎng)絡(luò)控制器連接的無線LAN部，其特征在于，在檢測到與其它無線通信裝置的鏈接切斷時，以所述其它無線通信裝置的IP地址作為關(guān)鍵字來檢索所述FIFO存儲器，并廢棄或者更新面向所述其它無線通信裝置的隊列。
8.一種無線通信裝置，由以下組成通過總線連接的中央處理裝置；存儲器；網(wǎng)絡(luò)控制器；以及與所述網(wǎng)絡(luò)控制器連接的無線LAN部，其特征在于，所述存儲器具有寫入了多個程序的控制區(qū)域、和保存含有傳輸MAC地址和發(fā)送目的地IP地址的發(fā)送隊列的FIFO區(qū)域，在檢測到與其它無線通信裝置的鏈接切斷時，以所述其它無線通信裝置的IP地址作為關(guān)鍵字來檢索所述FIFO區(qū)域，廢棄或者更新面向所述其它無線通信裝置的隊列。
全文摘要
本發(fā)明針對無法通信的無線終端，減少無效的無線數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)。所述無線終端始終監(jiān)視無線終端彼此之間的通信狀況，在通信狀況出現(xiàn)變化時，對于等待無線發(fā)送的1個或者多個數(shù)據(jù)，確認是否為針對可以通信的無線終端的數(shù)據(jù)，在判斷為無法無線通信的情況下廢棄該數(shù)據(jù)。由此可以減少無效的無線數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)。
文檔編號H04L1/00GK101047643SQ200610146900
公開日2007年10月3日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者高谷幸宏, 石崎雅之 申請人:株式會社日立國際電氣