(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023131668
(43)【公開日】2023-09-22
(54)【発明の名称】無線通信ルータ装置及び通信経路の切換方法
(51)【国際特許分類】
H04L 47/762 20220101AFI20230914BHJP
H04B 10/11 20130101ALI20230914BHJP
G02B 6/35 20060101ALI20230914BHJP
G02B 26/08 20060101ALI20230914BHJP
【ＦＩ】
H04L47/762
H04B10/11
G02B6/35
G02B26/08 E
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022036558
(22)【出願日】2022-03-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(72)【発明者】
【氏名】酒井 宏紀
【テーマコード（参考）】
2H141
5K030
5K102
【Ｆターム（参考）】
2H141MA12
2H141MA13
2H141MB23
2H141MB45
5K030GA12
5K030HA08
5K030JL03
5K030KX23
5K030LB06
5K030MB09
5K102AA27
5K102AA34
5K102AB09
5K102AL23
5K102AL25
5K102LA52
5K102MA01
5K102MA03
5K102MB20
5K102MC30
5K102PB01
5K102PH31
5K102RB02
(57)【要約】
【課題】本発明は、通信経路で発生する輻輳を自動的かつ効率的に回避することが可能な無線通信ルータ装置及び通信経路を提供する。
【解決手段】ルータ装置は、複数のレーザ光通信ルータ１を有しており、通信制御系Ｓとして、レーザ光通信ルータ１に鏡の反射角度が変更可能なように設けられた鏡調整機構２と、レーザ光通信ルータ１のインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段３と、データ監視手段３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構２に対して互いに通信可能なように鏡５の角度を変更させる鏡角度制御手段４とを具備する。
【選択図】図１
【解決手段】ルータ装置は、複数のレーザ光通信ルータ１を有しており、通信制御系Ｓとして、レーザ光通信ルータ１に鏡の反射角度が変更可能なように設けられた鏡調整機構２と、レーザ光通信ルータ１のインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段３と、データ監視手段３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構２に対して互いに通信可能なように鏡５の角度を変更させる鏡角度制御手段４とを具備する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のレーザ光通信ルータを有する無線通信ルータ装置であって、
前記レーザ光通信ルータに鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、
通信制御系として、前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、
前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備することを特徴とする無線通信ルータ装置。
前記レーザ光通信ルータに鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、
通信制御系として、前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、
前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備することを特徴とする無線通信ルータ装置。
【請求項2】
前記鏡角度制御手段は、前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合を下回った場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信不可となるように鏡の角度を変更することを特徴とする請求項１に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項3】
前記レーザ光通信ルータは、末端に位置する複数のエッジルータと、これらエッジルータを接続する中継ルータとからなることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項4】
前記鏡調整機構は中継ルータに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項5】
前記レーザ光通信ルータのインタフェースはレーザ光の送受信の向きが調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項6】
レーザ光通信ルータを複数有する無線通信ルータ装置において、
前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に、前記レーザ光通信ルータ上に設けた鏡の角度を調整することで、当該レーザ光通信ルータの間にて直接的な通信を行わせることを特徴とする通信経路の切換方法。
前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に、前記レーザ光通信ルータ上に設けた鏡の角度を調整することで、当該レーザ光通信ルータの間にて直接的な通信を行わせることを特徴とする通信経路の切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能な無線通信ルータ装置及び通信経路の切換方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信に関連する技術として特許文献１，２が開示されている。
特許文献１に示される光通信端末装置では、全二重通信が２つの異なる相補モードで動作する。
具体的には、この光通信端末装置では、一方のモードにおいて、共通自由空間光経路に沿って第１の波長を有する光を送出し、第２の波長を有する光を受光するとともに、もう一方のモードにおいて、第２の波長を有する光を送出し、第１の波長を有する光を受光する。具体的構成として、この光通信端末装置では、波長に応じて異なる光経路を作り出すダイクロイック要素との間で光を方向づけるステアリングミラーを含み、また２つの波長用の、空間的に分離された発光器および検出器を含む。第１の相補的発光器／検出器の対が一方のモードで使用され、第２の対がもう一方のモードで使用される。
特許文献１に示される光通信端末装置では、全二重通信が２つの異なる相補モードで動作する。
具体的には、この光通信端末装置では、一方のモードにおいて、共通自由空間光経路に沿って第１の波長を有する光を送出し、第２の波長を有する光を受光するとともに、もう一方のモードにおいて、第２の波長を有する光を送出し、第１の波長を有する光を受光する。具体的構成として、この光通信端末装置では、波長に応じて異なる光経路を作り出すダイクロイック要素との間で光を方向づけるステアリングミラーを含み、また２つの波長用の、空間的に分離された発光器および検出器を含む。第１の相補的発光器／検出器の対が一方のモードで使用され、第２の対がもう一方のモードで使用される。
【0003】
特許文献２に示される光無線伝送装置では、２つの組み合わせで屋内光無線伝送システムとして構成する例が示されている。
この光無線伝送装置では、受発光部から送信される送信光がある程度の指向性を有しており、該受発光部の近傍にデータ受信部を配置した場合は、光軸合わせを行うことにより、このデータ受信部においても、自装置の受発光部に向けて送信された相手装置からの送信光を受光することができる。
また、この光無線伝送装置では、自装置のデータ供給部からのデータ信号を、相手装置の受信信号処理部に双方向で伝送することが可能である。
この光無線伝送装置では、受発光部から送信される送信光がある程度の指向性を有しており、該受発光部の近傍にデータ受信部を配置した場合は、光軸合わせを行うことにより、このデータ受信部においても、自装置の受発光部に向けて送信された相手装置からの送信光を受光することができる。
また、この光無線伝送装置では、自装置のデータ供給部からのデータ信号を、相手装置の受信信号処理部に双方向で伝送することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０１７-５１２４１８号公報
【特許文献2】特開２００４-３１２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記特許文献には、２つの経路で光通信が可能な構成が示されているが、どのような条件でこれら経路の切換を行うのかが明確でなく、動的な輻輳への対応が十分にできないという問題があった。
【0006】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、通信経路で発生する輻輳を自動的かつ効率的に回避することが可能な無線通信ルータ装置及び通信経路の切換方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１態様は、複数のレーザ光通信ルータを有する無線通信ルータ装置であって、前記レーザ光通信ルータに鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、通信制御系として、前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備することを特徴とする。
本発明の第１態様は、複数のレーザ光通信ルータを有する無線通信ルータ装置であって、前記レーザ光通信ルータに鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、通信制御系として、前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備することを特徴とする。
【0008】
本発明の第２態様に示す通信経路の切換方法では、レーザ光通信ルータを複数有する無線通信ルータ装置において、前記レーザ光通信ルータのインタフェース間の通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に、前記レーザ光通信ルータ上に設けた鏡の角度を調整することで、当該レーザ光通信ルータの間にて直接的な通信を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の無線通信ルータ装置では、通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能となり、効率の良いデータ送信ができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る無線通信ルータ装置の最小構成を示す概略構成図である。
【図2】実施形態に係る無線通信ルータ装置の概略構成図である。
【図3】エッジルータの構成図である。
【図4】レーザ光通信ルータ間の通信状況を示す図である。
【図5】ルータＲＴＲ１に設定されたルーティングテーブルの一例である。
【図6】（Ａ）ルータＲＴＲ１に設定されたルーティングテーブル、（Ｂ）ルータＲＴＲ５に設定されたルーティングテーブルの一例である。
【図7】（Ａ）ルータＲＴＲ３に設定されたルーティングテーブル、（Ｂ）ルータＲＴＲ４に設定されたルーティングテーブルの一例である。
【図8】レーザ光通信ルータ間の通信状況を示す図である。
【図9】輻輳が回避された後のルータＲＴＲ５のルーティングテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明に係る無線通信ルータ装置１００の最小構成について図１を参照して説明する。
この無線通信ルータ装置１００は、複数のレーザ光通信ルータ１（１Ａ，１Ｂ）を有しており、符号１Ａは中継ルータ、符号１Ｂはエッジルータを示している。
レーザ光通信ルータ１の中継ルータ１Ａには、反射角度が変更可能な鏡５を備えた鏡調整機構２が設けられている。
この無線通信ルータ装置１００は、複数のレーザ光通信ルータ１（１Ａ，１Ｂ）を有しており、符号１Ａは中継ルータ、符号１Ｂはエッジルータを示している。
レーザ光通信ルータ１の中継ルータ１Ａには、反射角度が変更可能な鏡５を備えた鏡調整機構２が設けられている。
【0012】
また、レーザ光通信ルータ１の通信制御系Ｓとしてデータ監視手段３及び鏡角度制御手段４を具備している。
データ監視手段３は、レーザ光通信ルータ１のインタフェース間の通信データ量を計測するためのデバイスである。
鏡角度制御手段４は、データ監視手段３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構２に対して互いに通信可能なように鏡５の角度を変更させるためのデバイスである。
データ監視手段３は、レーザ光通信ルータ１のインタフェース間の通信データ量を計測するためのデバイスである。
鏡角度制御手段４は、データ監視手段３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構２に対して互いに通信可能なように鏡５の角度を変更させるためのデバイスである。
【0013】
そして、以上のように構成された本発明の無線通信ルータ装置１００によれば、データ監視手段３にて、レーザ光通信ルータ１のインタフェース間の通信データ量を計測した後、鏡角度制御手段４において、データ監視手段３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構２に対して互いに通信可能なように鏡５の角度を変更させるようにした。
これにより本発明の無線通信ルータ装置１００では、鏡５の反射を利用したレーザ光通信ルータ１同士の直接的なデータ通信を行うことで、通常の通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能となり、効率の良いデータ送信ができる。
これにより本発明の無線通信ルータ装置１００では、鏡５の反射を利用したレーザ光通信ルータ１同士の直接的なデータ通信を行うことで、通常の通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能となり、効率の良いデータ送信ができる。
【0014】
（実施形態）
実施形態に係る無線通信ルータ装置１０１について図２～図９を参照して説明する。この無線通信ルータ装置１０１は、図２に示すように複数のレーザ光通信ルータ１１（ＲＴＲ１～ＲＴＲ６）を有している。
なお、レーザ光通信ルータ１１において、１台のルータのみと接続されるＲＴＲをエッジルータ、２台以上のルータと接続しているＲＴＲを中継ルータと呼ぶ。すなわち、本例のレーザ光通信ルータ１１において、ＲＴＲ３，ＲＴＲ４は中継ルータ、ＲＴＲ１，ＲＴＲ２，ＲＴＲ５及びＲＴＲ６はエッジルータを示している。
また、これらＲＴＲ１～ＲＴＲ６には、光送受信を行うポートとしてのインタフェース（１），（２）又は（１）～（３）がそれぞれ設けられている。
実施形態に係る無線通信ルータ装置１０１について図２～図９を参照して説明する。この無線通信ルータ装置１０１は、図２に示すように複数のレーザ光通信ルータ１１（ＲＴＲ１～ＲＴＲ６）を有している。
なお、レーザ光通信ルータ１１において、１台のルータのみと接続されるＲＴＲをエッジルータ、２台以上のルータと接続しているＲＴＲを中継ルータと呼ぶ。すなわち、本例のレーザ光通信ルータ１１において、ＲＴＲ３，ＲＴＲ４は中継ルータ、ＲＴＲ１，ＲＴＲ２，ＲＴＲ５及びＲＴＲ６はエッジルータを示している。
また、これらＲＴＲ１～ＲＴＲ６には、光送受信を行うポートとしてのインタフェース（１），（２）又は（１）～（３）がそれぞれ設けられている。
【0015】
また、レーザ光通信ルータ１１の中継ルータ（ＲＴＲ３及びＲＴＲ４）には、ステッピングモータ（図示略）の駆動により反射角度が変更可能な鏡１５を備えた鏡調整機構１２、及び光送受信を行うポートとしてのインタフェース（１）～（３）が設けられている。
なお、鏡調整機構１２で駆動される鏡１５は、中継ルータＲＴＲ３及びＲＴＲ４の筐体外部に設置されている。
なお、鏡調整機構１２で駆動される鏡１５は、中継ルータＲＴＲ３及びＲＴＲ４の筐体外部に設置されている。
【0016】
また、エッジルータ（ＲＴＲ１，ＲＴＲ２，ＲＴＲ５及びＲＴＲ６）には、図３に示すように、ルーティングテーブル（図５参照）が設定されたルーティングテーブル保持部２０、ルータの位置情報が記憶された外部ルータ位置情報保持部２１、及び光送受信を行うポートとしてのインタフェース（１），（２）・・が設けられている。
【0017】
本実施形態で用いるルーティングテーブルの構成例を図５に示す。
このルーティングテーブルはエッジルータＲＴＲ１に設定されたルーティングテーブルの一例である。
このルーティングテーブルはエッジルータＲＴＲ１に設定されたルーティングテーブルの一例である。
【0018】
なお、図５のルーティングテーブルに示される「dest」、「ＧＷ」、「ＩＦ」、「cost」は、通常のＩＰ（Internet Protocol）ネットワークで用いられている一般的なものである。
また、「dest」は宛先ルータ、「ＧＷ」はゲートウェイ（Next hopとも言われる）、「ＩＦ」はインタフェース、「cost」はコスト（メトリックとも言われる）を示している。「ＩＦ％」は本実施形態にて追加されたものであり、インタフェースの帯域の使用量を示している。
また、「dest」は宛先ルータ、「ＧＷ」はゲートウェイ（Next hopとも言われる）、「ＩＦ」はインタフェース、「cost」はコスト（メトリックとも言われる）を示している。「ＩＦ％」は本実施形態にて追加されたものであり、インタフェースの帯域の使用量を示している。
【0019】
そして、このような無線通信ルータ装置１０１では、例えばＲＴＲ１から見てＲＴＲ５へは、図５に示すルーティングテーブルを参照し、インタフェース１番（符号（１））を通してゲートウェイであるＲＴＲ３にパケットを送信すれば良く、ＲＴＲ５へはコストが「３」、つまりルータを３台経由する必要があることがわかる。
ここで、図５に示すルーティングテーブルにおいて、ＲＴＲ５宛てのＩＦ％が８０となっているのは、インタフェース１番の帯域がＲＴＲ５宛てのパケットで８０％使用されていることを示している（図４参照）。
ここで、図５に示すルーティングテーブルにおいて、ＲＴＲ５宛てのＩＦ％が８０となっているのは、インタフェース１番の帯域がＲＴＲ５宛てのパケットで８０％使用されていることを示している（図４参照）。
【0020】
ここで、各ルータを結ぶレーザ光のデータ転送速度は１Ｇｂ／ｓ（Gigabytes per second）と仮定する。
そして、図４に示す帯域の状況図では、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間の通信が、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域１Ｇｂ／ｓの８０％を使用しており、ＲＴＲ２とＲＴＲ６の間の通信がＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域の１５％を使用していることを示している。
そして、図４に示す帯域の状況図では、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間の通信が、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域１Ｇｂ／ｓの８０％を使用しており、ＲＴＲ２とＲＴＲ６の間の通信がＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域の１５％を使用していることを示している。
【0021】
また、通信制御系Ｓ１としては図２に示すようなデータ監視手段１３及び鏡角度制御手段１４を具備している。
データ監視手段１３は、レーザ光通信ルータ１１のインタフェース間の通信データ量を計測するためのデバイスである。
鏡角度制御手段１４は、データ監視手段１３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構１２に対して互いに通信可能なように鏡１５の角度を変更させるためのデバイスである。
また、この鏡角度制御手段１４では、鏡１５へレーザ光を照射させるためにインタフェース（１）～（３）の向きを変更する機能も有している。
データ監視手段１３は、レーザ光通信ルータ１１のインタフェース間の通信データ量を計測するためのデバイスである。
鏡角度制御手段１４は、データ監視手段１３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構１２に対して互いに通信可能なように鏡１５の角度を変更させるためのデバイスである。
また、この鏡角度制御手段１４では、鏡１５へレーザ光を照射させるためにインタフェース（１）～（３）の向きを変更する機能も有している。
【0022】
鏡角度制御手段１４の具体的処理について説明する。
鏡角度制御手段１４は、図４に示すように、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間の通信量が非常に多く、かつ長時間継続しており、輻輳が発生しそうなことを検知した場合に、ＲＴＲ５に対して、ＲＴＲ４上にある鏡１５の方向に未使用のレーザ光送受信インタフェース（２）を向ける動作を行わせ、かつＲＴＲ１に対して、ＲＴＲ３にある鏡１５の方向に未使用のレーザ光送受信インタフェース（２）を向ける動作を行わせる。
鏡角度制御手段１４は、図４に示すように、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間の通信量が非常に多く、かつ長時間継続しており、輻輳が発生しそうなことを検知した場合に、ＲＴＲ５に対して、ＲＴＲ４上にある鏡１５の方向に未使用のレーザ光送受信インタフェース（２）を向ける動作を行わせ、かつＲＴＲ１に対して、ＲＴＲ３にある鏡１５の方向に未使用のレーザ光送受信インタフェース（２）を向ける動作を行わせる。
【0023】
これと同時に、鏡角度制御手段１４は、ＲＴＲ４上の鏡１５に対して、ＲＴＲ５のレーザ光送受信インタフェース（２）から照射されるレーザ光を、ＲＴＲ３上の鏡１５に反射させるようにその角度を自動調整する。
これと同時に、鏡角度制御手段１４は、ＲＴＲ３上の鏡１５に対して、ＲＴＲ１のレーザ光送受信インタフェース（２）から照射されるレーザ光をＲＴＲ４の鏡１５に反射させるようにその角度を自動調整する。
これと同時に、鏡角度制御手段１４は、ＲＴＲ３上の鏡１５に対して、ＲＴＲ１のレーザ光送受信インタフェース（２）から照射されるレーザ光をＲＴＲ４の鏡１５に反射させるようにその角度を自動調整する。
【0024】
これにより、無線通信ルータ装置１０１では、「ＲＴＲ５＜－＞ＲＴＲ４＜－＞ＲＴＲ３＜－＞ＲＴＲ１」のように経由していた通信を、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の各鏡１５を経由することで、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の内部バッファや、ＣＰＵを用いる必要がなくなり、ＲＴＲ５とＲＴＲ１とが直接接続された通信となる。
以上により上記無線通信ルータ装置１０１では、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間のパケットを、ＲＴＲ４, ＲＴＲ３が内部的に処理する必要がなくなり、ＲＴＲ３のレーザ光送受信インタフェース１とＲＴＲ４のレーザ光送受信インタフェース（１）の間の帯域を圧迫することがなくなり、輻輳の発生を回避することが可能となる。
以上により上記無線通信ルータ装置１０１では、ＲＴＲ１とＲＴＲ５の間のパケットを、ＲＴＲ４, ＲＴＲ３が内部的に処理する必要がなくなり、ＲＴＲ３のレーザ光送受信インタフェース１とＲＴＲ４のレーザ光送受信インタフェース（１）の間の帯域を圧迫することがなくなり、輻輳の発生を回避することが可能となる。
【0025】
次に、図６、図７及び図９に示すルーティングテーブル、図４及び図８に示すＲＴＲ１～ＲＴＲ６の通信状況図を参照して、輻輳を回避する動作について詳細に説明する。
なお、以下の処理は、データ監視手段１３及び鏡角度制御手段１４により鏡１５の角度調整、インタフェースの向き調整を含むＲＴＲ１～ＲＴＲ６の全体の通信が制御されることで実施される。
なお、以下の処理は、データ監視手段１３及び鏡角度制御手段１４により鏡１５の角度調整、インタフェースの向き調整を含むＲＴＲ１～ＲＴＲ６の全体の通信が制御されることで実施される。
【0026】
図４に示す通信状況において、ＲＴＲ１及びＲＴＲ５のルーティングテーブルを図６（Ａ）（Ｂ）に、ＲＴＲ３及びＲＴＲ４のルーティングテーブルを図７（Ａ）（Ｂ）にそれぞれ示す。
この図４に示す通信状況においては、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域は９５％に達しており、輻輳が起きる直前の状態となっており、以下の手順で輻輳を回避させる動作を説明する。
この図４に示す通信状況においては、ＲＴＲ３とＲＴＲ４の間の帯域は９５％に達しており、輻輳が起きる直前の状態となっており、以下の手順で輻輳を回避させる動作を説明する。
【0027】
〔１〕 ＲＴＲ４は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（１）の通信量がＲＴＲ１向けの通信で８０％、ＲＴＲ２向けの通信で１５％の帯域が使用されており、合計で９５％に達している。
これにより、データ監視手段１３及び鏡角度制御手段１４にて、輻輳検知の閾値９０％を一定時間超えていることを検知すると、次に通信量の多いインタフェースを探し、インタフェース（２）が帯域の８０％を使用していることを検知する。
これにより、データ監視手段１３及び鏡角度制御手段１４にて、輻輳検知の閾値９０％を一定時間超えていることを検知すると、次に通信量の多いインタフェースを探し、インタフェース（２）が帯域の８０％を使用していることを検知する。
【0028】
〔２〕 ＲＴＲ４は、自身の鏡１５が未使用状態であることを確認し、インタフェース（１）とインタフェース（２）につながるＲＴＲ３及びＲＴＲ５にインタフェース／鏡位置座標要求を行う。このとき、ＲＴＲ４は、同時に自身の鏡１５の位置座標を送信する。
【0029】
〔３〕 ＲＴＲ３は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（１）の通信量がＲＴＲ５向けの通信で８０％、ＲＴＲ６向けの通信で１５％の帯域が使用されており、合計で９５％に達しており、輻輳検知の閾値９０％を一定時間超えていることを検知すると、次に通信量の多いインタフェースを探し、インタフェース（２）が帯域の８０％を使用していることを検知する。
【0030】
〔４〕 ＲＴＲ３は、自身の鏡１５が未使用状態であることを確認し、インタフェース（２）につながるＲＴＲ１にインタフェース／鏡位置座標要求を行うと、同時に自身の鏡１５の位置座標を送信する。このとき、ＲＴＲ３は、インタフェース（１）につながるＲＴＲ４からインタフェース／鏡位置座標要求が既に来ているので、これに応答する形で自身の鏡１５の位置座標を送信する。
【0031】
〔５〕 ＲＴＲ５は、自身のインタフェース（２）が未使用であることを確認すると、ＲＴＲ４からの位置座標要求に応じて自身のインタフェース（２）の位置座標を返す。
【0032】
〔６〕 ＲＴＲ１は、自身のインタフェース（２）が未使用であることを確認すると、ＲＴＲ３からの位置座標要求に応じて自身のインタフェース（２）の位置座標を返す。
以上により、ＲＴＲ５はＲＴＲ４の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ４はＲＴＲ５のインタフェース（２）及びＲＴＲ３の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ３はＲＴＲ１のインタフェース（２）及びＲＴＲ４の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ１はＲＴＲ３の鏡１５の位置座標をそれぞれ知ることができる。
以上により、ＲＴＲ５はＲＴＲ４の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ４はＲＴＲ５のインタフェース（２）及びＲＴＲ３の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ３はＲＴＲ１のインタフェース（２）及びＲＴＲ４の鏡１５の位置座標を、ＲＴＲ１はＲＴＲ３の鏡１５の位置座標をそれぞれ知ることができる。
【0033】
〔７〕 これによりＲＴＲ５は、各ルータで得られた相手の鏡１５又はインタフェースの位置座標を基にして、インタフェース（２）をＲＴＲ４の鏡１５に向けてレーザ光を送受信できるようにして当該インタフェース（２）を使用状態とすることができる。
同時に、ＲＴＲ１はインタフェース（２）をＲＴＲ３の鏡１５に向けてレーザ光を送受信できるようにしてインタフェース（２）を使用状態とし、ＲＴＲ４はＲＴＲ５のインタフェース（２）からのレーザ光をＲＴＲ３の鏡１５に反射するように角度を調整して鏡１５を使用状態とすることができる。
同時に、ＲＴＲ１はインタフェース（２）をＲＴＲ３の鏡１５に向けてレーザ光を送受信できるようにしてインタフェース（２）を使用状態とし、ＲＴＲ４はＲＴＲ５のインタフェース（２）からのレーザ光をＲＴＲ３の鏡１５に反射するように角度を調整して鏡１５を使用状態とすることができる。
【0034】
また、ＲＴＲ３では、ＲＴＲ１のインタフェース（２）からのレーザ光をＲＴＲ４の鏡１５に反射するように角度を調整して、該鏡１５を使用状態とすることができる。これにより、ＲＴＲ５及びＲＴＲ１の間のレーザ光はＲＴＲ４及びＲＴＲ３の鏡１５を順次経由して通信することが可能となる。
その結果、図４の通信状況は図８の状態に変化する、すなわちＲＴＲ３及びＲＴＲ４の間のレーザ光通信の帯域は１５％の使用量まで低下し、輻輳が回避されたことが分かる。
その結果、図４の通信状況は図８の状態に変化する、すなわちＲＴＲ３及びＲＴＲ４の間のレーザ光通信の帯域は１５％の使用量まで低下し、輻輳が回避されたことが分かる。
【0035】
このときのＲＴＲ５のルーティングテーブルを図９示す。
ＲＴＲ１への経路は、既存のＲＴＲ４を経由するコスト「３」の経路に加え、直接ＲＴＲ１につながるインタフェース（２）経由のコスト「１」の経路が追加されている。複数経路がある場合はコストの低い方が使われるので、ＲＴＲ５からＲＴＲ１への通信はＲＴＲ１へ直接送信される。ＲＴＲ５からＲＴＲ２、ＲＴＲ３、ＲＴＲ４、ＲＴＲ６宛てに送信されるパケットはこれまで通りＲＴＲ４経路が使用される。
ＲＴＲ１への経路は、既存のＲＴＲ４を経由するコスト「３」の経路に加え、直接ＲＴＲ１につながるインタフェース（２）経由のコスト「１」の経路が追加されている。複数経路がある場合はコストの低い方が使われるので、ＲＴＲ５からＲＴＲ１への通信はＲＴＲ１へ直接送信される。ＲＴＲ５からＲＴＲ２、ＲＴＲ３、ＲＴＲ４、ＲＴＲ６宛てに送信されるパケットはこれまで通りＲＴＲ４経路が使用される。
【0036】
その後、ＲＴＲ５及びＲＴＲ１の間の通信負荷が下がった場合には、鏡１５を経由した特別経路の使用を終了する。終了に際しての手順は以下の通りである。
（ａ） ＲＴＲ５は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（２）の通信量が輻輳解除の閾値３０％が一定時間超えていることを検知すると、ＲＴＲ４に対して特別経路使用終了通知を行い、自身のインタフェース（２）を未使用状態とする。
（ｂ） ＲＴＲ１は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（２）の通信量が輻輳解除の閾値３０％が一定時間超えていることを検知すると、ＲＴＲ３に対して特別経路使用終了通知を行い、自身のインタフェース（２）を未使用状態とする。
（ａ） ＲＴＲ５は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（２）の通信量が輻輳解除の閾値３０％が一定時間超えていることを検知すると、ＲＴＲ４に対して特別経路使用終了通知を行い、自身のインタフェース（２）を未使用状態とする。
（ｂ） ＲＴＲ１は自身のルーティングテーブルにおいて、インタフェース（２）の通信量が輻輳解除の閾値３０％が一定時間超えていることを検知すると、ＲＴＲ３に対して特別経路使用終了通知を行い、自身のインタフェース（２）を未使用状態とする。
【0037】
（ｃ） ＲＴＲ４はＲＴＲ５から特別経路使用終了通知を受けると、ＲＴＲ３へ特別経路使用終了通知を転送し、自身の鏡１５を未使用状態とする。
（ｄ） ＲＴＲ３はＲＴＲ１及びＲＴＲ４から特別経路使用終了通知を受けると、自身の鏡１５を未使用状態とする。
以上により上記無線通信ルータ装置１０１では、例えばＲＴＲ５のルーティングテーブルからはＲＴＲ１への直接経路の情報が消え、再び、ＲＴＲ４経由の通信が再開される。
（ｄ） ＲＴＲ３はＲＴＲ１及びＲＴＲ４から特別経路使用終了通知を受けると、自身の鏡１５を未使用状態とする。
以上により上記無線通信ルータ装置１０１では、例えばＲＴＲ５のルーティングテーブルからはＲＴＲ１への直接経路の情報が消え、再び、ＲＴＲ４経由の通信が再開される。
【0038】
そして、以上のように構成された本実施形態の無線通信ルータ装置１０１によれば、データ監視手段１３にて、レーザ光通信ルータ１１（ＲＴＲ１～ＲＴＲ６）のインタフェース間の通信データ量を計測した後、鏡角度制御手段１４において、データ監視手段１３で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に鏡調整機構１２に対して互いに通信可能なように鏡１５の角度を変更させるようにした。
これにより本実施形態の無線通信ルータ装置１０１では、鏡１５の反射を利用したデータ通信を行うことで、通常の通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能となり、効率の良いデータ送信ができる。
これにより本実施形態の無線通信ルータ装置１０１では、鏡１５の反射を利用したデータ通信を行うことで、通常の通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能となり、効率の良いデータ送信ができる。
【0039】
すなわち、本実施形態の無線通信ルータ装置１０１では、輻輳が発生しそうな通信量になったことを検知し、輻輳を自動で回避することができる。通信量が減少した場合は自動で回避処理を解除して定常状態に戻ることで、別の箇所での輻輳発生に備えることができる。
その結果、本実施形態の無線通信ルータ装置１０１では、輻輳を回避するために１Ｇｂ／sのインタフェースを１０Ｇｂ／ｓのインタフェースに増強したり、負荷の高いルータ間のネットワークケーブルを増やすことで対応する現状のネットワークにおいて、設計の見直しを行うことなく、動的な輻輳への対応が可能となる。
その結果、本実施形態の無線通信ルータ装置１０１では、輻輳を回避するために１Ｇｂ／sのインタフェースを１０Ｇｂ／ｓのインタフェースに増強したり、負荷の高いルータ間のネットワークケーブルを増やすことで対応する現状のネットワークにおいて、設計の見直しを行うことなく、動的な輻輳への対応が可能となる。
【0040】
なお、本実施形態に示す図２のネットワークにおいて、ＲＴＲ３及びＲＴＲ４の鏡１５を介さずに、ＲＴＲ１及びＲＴＲ５のレーザ光送受信インタフェースの間を、ビルや壁といった遮蔽物を避けて直接レーザ光で通信することも考えられる。
本実施形態では中継ルータ（ＲＴＲ３及びＲＴＲ４）に鏡１５を一つしか設置していないが、複数置くこともできる。
本実施形態では中継ルータ（ＲＴＲ３及びＲＴＲ４）に鏡１５を一つしか設置していないが、複数置くこともできる。
【0041】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、通信経路で発生する輻輳を自動的に回避することが可能な無線通信ルータ装置及び通信経路の切換方法に関する。
【符号の説明】
【0043】
１ レーザ光通信ルータ
１Ａ 中継ルータ
１Ｂ エッジルータ
２ 鏡調整機構
３ データ監視手段
４ 鏡角度制御手段
５ 鏡
１１ レーザ光通信ルータ
１２ 鏡調整機構
１３ データ監視手段
１４ 鏡角度制御手段
１５ 鏡
２０ ルーティングテーブル保持部
２１ 外部ルータ位置情報保持部
１００ 無線通信ルータ装置
１０１ 無線通信ルータ装置
ＲＴＲ ルータ
Ｓ 通信制御系
Ｓ１ 通信制御系
１Ａ 中継ルータ
１Ｂ エッジルータ
２ 鏡調整機構
３ データ監視手段
４ 鏡角度制御手段
５ 鏡
１１ レーザ光通信ルータ
１２ 鏡調整機構
１３ データ監視手段
１４ 鏡角度制御手段
１５ 鏡
２０ ルーティングテーブル保持部
２１ 外部ルータ位置情報保持部
１００ 無線通信ルータ装置
１０１ 無線通信ルータ装置
ＲＴＲ ルータ
Ｓ 通信制御系
Ｓ１ 通信制御系
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-01-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
末端に位置する複数のエッジルータと、これらエッジルータを接続する中継ルータとを各々備える複数のレーザ光通信ルータを有し、複数の前記中継ルータ間で光送受信のインタフェース用のポートを介して通信する無線通信ルータ装置であって、
複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータに、前記ポートに加えて、鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、
通信制御系として、複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータ間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、
前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して複数の前記中継ルータのいずれかと他とが互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備し、
複数の前記中継ルータがその筐体の外部に前記鏡を有する、
ことを特徴とする無線通信ルータ装置。
複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータに、前記ポートに加えて、鏡の反射角度が変更可能な鏡調整機構を有しており、
通信制御系として、複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータ間の通信データ量を計測するデータ監視手段と、
前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に前記鏡調整機構に対して複数の前記中継ルータのいずれかと他とが互いに通信可能なように鏡の角度を変更させる鏡角度制御手段と、を具備し、
複数の前記中継ルータがその筐体の外部に前記鏡を有する、
ことを特徴とする無線通信ルータ装置。
【請求項2】
前記鏡角度制御手段は、前記データ監視手段で計測した通信データ量が、予め設定した許容割合を下回った場合に前記鏡調整機構に対して互いに通信不可となるように鏡の角度を変更することを特徴とする請求項１に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項3】
前記鏡調整機構は中継ルータに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項4】
前記レーザ光通信ルータのインタフェースはレーザ光の送受信の向きが調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の無線通信ルータ装置。
【請求項5】
末端に位置する複数のエッジルータと、これらエッジルータを接続する中継ルータとを各々備える複数のレーザ光通信ルータを有し、複数の前記中継ルータ間で光送受信のインタフェース用のポートを介して通信するレーザ光通信ルータを複数有する無線通信ルータ装置において、
複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータ間の通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に、複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータに設けた鏡の角度を調整することで、当該中継ルータの間にて鏡と鏡とで直接的な通信を行わせ、
複数の前記中継ルータがその筐体の外部に前記鏡を有する、
ことを特徴とする通信経路の切換方法。
複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータ間の通信データ量が、予め設定した許容割合に達した場合に、複数の前記レーザ光通信ルータの中継ルータに設けた鏡の角度を調整することで、当該中継ルータの間にて鏡と鏡とで直接的な通信を行わせ、
複数の前記中継ルータがその筐体の外部に前記鏡を有する、
ことを特徴とする通信経路の切換方法。