(57)【要約】【課題】通信効率を向上可能な無線装置を提供する。【解決手段】送信グループに含まれる無線装置がＲＴＳパケットをマルチキャストし、無線装置６〜９は、ＲＴＳパケットを受信する。そして、無線装置６〜９のうち、無線装置３との間で最も良い通信品質を有する無線装置８がＣＴＳパケットをマルチキャストし、無線装置２〜５は、ＣＴＳパケットを受信する。その後、無線装置２〜５のうち、無線装置８との間で最も良い通信品質を有する無線装置４がデータパケットを無線装置８へ送信する。そして、無線装置８は、データパケットを受信し、ＡＣＫパケットをＲＴＳパケットの送信元である無線装置３へ送信する。それ以降、データパケットは、同じ方法によって、送信先である無線装置１１へ中継される。【選択図】図１
2010063068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットを送信または中継する無線装置であって、
当該無線装置と当該無線装置に隣接する隣接無線装置との間の通信所要時間を演算する演算手段と、
前記演算された通信所要時間が第１の通信所要時間であるときタイマーを第１のタイマーに設定し、前記演算された通信所要時間が前記第１の通信所要時間よりも長い第２の通信所要時間であるとき前記タイマーを前記第１のタイマーよりも長い第２のタイマーに設定するタイマー設定手段と、
当該無線装置と同じグループに属する他の無線装置との間で当該無線装置における前記タイマーが最も早く満了したとき、データパケットまたは通信要求を許可するための制御パケットを送信する送信手段とを備える無線装置。
【請求項２】
当該無線装置が前記パケットの送信先または前記送信先側の無線装置へ前記パケットを中継する無線装置からなるグループまたは前記パケットの送信元からなるグループに属する場合、当該無線装置の前記送信先側において当該無線装置に隣接する無線装置から前記制御パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段が前記制御パケットを受信したときの瞬時の信号対雑音比を検出する検出手段とを更に備え、
前記演算手段は、前記検出された瞬時の信号対雑音比が大きくなれば短くなり、前記検出された瞬時の信号対雑音比が小さくなれば長くなるように前記通信所要時間を演算し、
前記送信手段は、前記他の無線装置との間で当該無線装置における前記タイマーが最も早く満了したとき、前記瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートによって前記データパケットを送信する、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記送信手段は、当該無線装置における前記タイマーが満了する前に前記受信手段が前記他の無線装置から前記データパケットを受信したとき、前記データパケットの送信を停止する、請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートが前記制御パケットに含まれる通信レート以上であるとき、前記通信所要時間を演算する、請求項２または請求項３に記載の無線装置。
【請求項５】
当該無線装置が前記パケットの送信元と前記パケットの送信先との間で前記パケットを中継する無線装置からなるグループに属する場合、当該無線装置の前記送信元側において当該無線装置に隣接する無線装置から通信を要求するための他の制御パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段が前記他の制御パケットを受信したときの瞬時の信号対雑音比を検出する検出手段とを更に備え、
前記演算手段は、前記検出された瞬時の信号対雑音比が大きくなれば短くなり、前記検出された瞬時の信号対雑音比が小さくなれば長くなるように前記通信所要時間を演算し、
前記送信手段は、前記他の無線装置との間で当該無線装置における前記タイマーが最も早く満了したとき、前記瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートを含む前記制御パケットを送信する、請求項１に記載の無線装置。
【請求項６】
前記送信手段は、当該無線装置における前記タイマーが満了する前に前記受信手段が前記他の無線装置から前記制御パケットを受信したとき、前記制御パケットの送信を停止する、請求項５に記載の無線装置。
【請求項７】
パケットを送信または中継し、かつ、１つのグループを構成するｍ（ｍは正の整数）個の第１の無線装置と、
前記ｍ個の第１の無線装置に隣接し、かつ、前記ｍ個の第１の無線装置よりも前記パケットの送信先側に配置されたｎ（ｎは正の整数）個の第２の無線装置とを備え、
前記ｎ個の第２の無線装置の各々は、通信を要求するための第１の制御パケットを送信した第１の無線装置と自己との間の第１の通信所要時間が短いほど短くなり、前記第１の通信所要時間が長いほど長くなるように第１のタイマーを設定し、その設定した第１のタイマーが前記ｎ個の第２の無線装置において設定されたｎ個の第１のタイマーの中で最も早く満了したとき、通信要求を許可するための第２の制御パケットを送信し、
前記ｍ個の第１の無線装置の各々は、前記第２の制御パケットを送信した第２の無線装置と自己との間の第２の通信所要時間が短いほど短くなり、前記第２の通信所要時間が長いほど長くなるように第２のタイマーを設定し、その設定した第２のタイマーが前記ｍ個の第１の無線装置において設定されたｍ個の第２のタイマーの中で最も早く満了したとき、前記送信元または前記送信元側の無線装置から受信したデータパケットを前記第２の制御パケットを送信した第２の無線装置へ送信する、無線ネットワーク。
【請求項８】
前記ｎ個の第２の無線装置の各々は、前記第１の制御パケットを受信したときの瞬時の第１の信号対雑音比を検出し、その検出した第１の信号対雑音比が大きいほど短くなり、前記第１の信号対雑音比が小さいほど長くなるように前記第１の通信所要時間を演算し、その演算した第１の通信所要時間に基づいて前記第１のタイマーを設定し、
前記ｍ個の第１の無線装置の各々は、前記第２の制御パケットを受信したときの瞬時の第２の信号対雑音比を検出し、その検出した第２の信号対雑音比が大きいほど短くなり、前記第２の信号対雑音比が小さいほど長くなるように前記第２の通信所要時間を演算し、その演算した第２の通信所要時間に基づいて前記第２のタイマーを設定する、請求項７に記載の無線ネットワーク。
【請求項９】
前記前記ｍ個の第１の無線装置の各々は、前記第２の信号対雑音比に基づいて自己と前記第２の制御パケットを送信した第２の無線装置との間の通信レートを求め、その求めた通信レートが前記第２の制御パケットに含まれる通信レート以上であるとき、前記第２の信号対雑音比に基づいて前記第２の通信所要時間を演算する、請求項８に記載の無線ネットワーク。
【請求項１０】
前記ｍ個の第１の無線装置の各々は、移動端末からなる送信元であり、
前記ｎ個の第２の無線装置の各々は、前記ｍ個の第１の無線装置のいずれかとアクセスポイントとの間で前記パケットを中継する無線装置である、請求項７に記載の無線ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線装置およびそれを備えた無線ネットワークに関し、特に、移動端末間における無線通信または移動端末とアクセスポイントとの間の無線通信を行なう無線装置およびそれを備えた無線ネットワークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、学校およびイベント会場等のホットスポットで広く使用されている。しかし、移動端末の移動または電波伝搬状態の瞬時的な変動によって、移動端末−アクセスポイント間の直接リンクが切断されることもある。また、同様の理由によって、移動端末−アクセスポイント間の無線リンクの品質が劣化した場合、利用可能な通信レートが低下する。そのような通信レートの低下は、全ネットワークのスループットに深刻な悪影響を及ぼす。
【０００３】
そこで、近年、マルチホップ無線ネットワークが従来の有線・無線ネットワークのカバー領域を拡大する重要なアクセスネットワーク技術として注目されている。マルチホップ無線ネットワークにおいて、移動端末にルーティング機能を持たせることによって、移動端末間の通信が複数の無線リンクに跨って行なわれる。
【０００４】
しかし、無線ネットワークにおいては、有線ネットワークと違って、端末の移動または電波伝搬の変動によってリンク品質が変動する。このため、ルーティングプロトコルによる最適な経路選択が困難であり、無線ＬＡＮと同様にチャネル有効利用の劣化が大きな問題となる。
【０００５】
従来、移動端末とアクセスポイントとの間の無線通信において、中継端末を使用する場合の送信所要時間と中継端末を使用しない場合の送信所要時間とを比較し、事前に選択した中継端末を使用するか否かを決定する手法が提案されている（非特許文献１，２）。この手法は、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）・ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）によって移動端末およびアクセスポイント間のリンク品質を測定し、その測定したリンク品質に基づいて算出したリンクの送信レートを用いて中継端末を使用する場合の送信所要時間と中継端末を使用しない場合の送信所要時間とを比較し、事前に選択した中継端末を使用するか否かを決定する。
【０００６】
また、マルチキャストされるＲＴＳを用いてリンク品質に応じて複数の経路の間で動的に経路を選択する手法が提案されている（非特許文献３）。
【０００７】
上述したこれらの手法では、パケット送信において中継端末による転送を用いることによって、ネットワーク上でのチャネルの有効利用の向上が図られている。
【非特許文献１】Hao Zhu, Guohong Cao, rDCF: a relay-enabled medium access control protocol for wireless ad hoc networks, INFOCOM ’05, Vol. 1, pp12-22, 2005.
【非特許文献２】P. Liu, Z.-F. Tao, S. Panwar, A cooperative MAC protocol for wireless local area networks; ICC’05, Vol. 5, pp2962-2968, 2005.
【非特許文献３】Romit Roy Choudhury, Nitin H. Vaidya, Mac-layer any casting in ad hoc networks, ACM SIGCOMM Computer Communication Review, Vol. 34, No. 1, 2004.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、非特許文献１，２に記載された手法を用いて選択された中継端末は、最適な中継端末ではなく、通信効率を向上させることが困難であるという問題がある。
【０００９】
また、非特許文献３に記載された手法を用いた場合、変動し易いリンク品質に即して中継端末を決定するのが困難であり、リンク品質が頻繁に変動した場合に通信効率を向上させることが困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、か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、通信効率を向上可能な無線装置を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、リンク品質が変動しても通信効率を向上可能な無線装置を提供することである。
【００１２】
更に、この発明の別の目的は、通信効率を向上可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。
【００１３】
更に、この発明の別の目的は、リンク品質が変動しても通信効率を向上可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によれば、無線装置は、パケットを送信または中継する無線装置であって、演算手段と、タイマー設定手段と、送信手段とを備える。演算手段は、当該無線装置と当該無線装置に隣接する隣接無線装置との間の通信所要時間を演算する。タイマー設定手段は、演算手段によって演算された通信所要時間が第１の通信所要時間であるときタイマーを第１のタイマーに設定し、演算手段によって演算された通信所要時間が第１の通信所要時間よりも長い第２の通信所要時間であるときタイマーを第１のタイマーよりも長い第２のタイマーに設定する。送信手段は、当該無線装置と同じグループに属する他の無線装置との間で当該無線装置におけるタイマーが最も早く満了したとき、データパケットまたは通信要求を許可するための制御パケットを送信する。
【００１５】
好ましくは、無線装置は、受信手段と、検出手段とを更に備える。受信手段は、当該無線装置がパケットの送信先または送信先側の無線装置へパケットを中継する無線装置からなるグループまたはパケットの送信元からなるグループに属する場合、当該無線装置の送信先側において当該無線装置に隣接する無線装置から制御パケットを受信する。検出手段は、受信手段が制御パケットを受信したときの瞬時の信号対雑音比を検出する。そして、演算手段は、検出された瞬時の信号対雑音比が大きくなれば短くなり、検出された瞬時の信号対雑音比が小さくなれば長くなるように通信所要時間を演算する。送信手段は、他の無線装置との間で当該無線装置におけるタイマーが最も早く満了したとき、瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートによってデータパケットを送信する。
【００１６】
好ましくは、送信手段は、当該無線装置におけるタイマーが満了する前に受信手段が他の無線装置からデータパケットを受信したとき、データパケットの送信を停止する。
【００１７】
好ましくは、演算手段は、瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートが制御パケットに含まれる通信レート以上であるとき、通信所要時間を演算する。
【００１８】
好ましくは、無線装置は、受信手段と、検出手段とを更に備える。受信手段は、当該無線装置がパケットの送信元とパケットの送信先との間でパケットを中継する無線装置からなるグループに属する場合、当該無線装置の送信元側において当該無線装置に隣接する無線装置から通信を要求するための他の制御パケットを受信する。検出手段は、受信手段が他の制御パケットを受信したときの瞬時の信号対雑音比を検出する。そして、演算手段は、検出された瞬時の信号対雑音比が大きくなれば短くなり、検出された瞬時の信号対雑音比が小さくなれば長くなるように通信所要時間を演算する。送信手段は、他の無線装置との間で当該無線装置におけるタイマーが最も早く満了したとき、瞬時の信号対雑音比に基づいて決定された通信レートを含む制御パケットを送信する。
【００１９】
好ましくは、送信手段は、当該無線装置におけるタイマーが満了する前に受信手段が他の無線装置から制御パケットを受信したとき、制御パケットの送信を停止する。
【００２０】
また、この発明によれば、無線ネットワークは、ｍ（ｍは正の整数）個の第１の無線装置と、ｎ（ｎは正の整数）個の第２の無線装置とを備える。ｍ個の第１の無線装置は、パケットを送信または中継し、かつ、１つのグループを構成する。ｎ個の第２の無線装置は、ｍ個の第１の無線装置に隣接し、かつ、ｍ個の第１の無線装置よりもパケットの送信先側に配置される。そして、ｎ個の第２の無線装置の各々は、通信を要求するための第１の制御パケットを送信した第１の無線装置と自己との間の第１の通信所要時間が短いほど短くなり、第１の通信所要時間が長いほど長くなるように第１のタイマーを設定し、その設定した第１のタイマーがｎ個の第２の無線装置において設定されたｎ個の第１のタイマーの中で最も早く満了したとき、通信要求を許可するための第２の制御パケットを送信する。また、ｍ個の第１の無線装置の各々は、第２の制御パケットを送信した第２の無線装置と自己との間の第２の通信所要時間が短いほど短くなり、第２の通信所要時間が長いほど長くなるように第２のタイマーを設定し、その設定した第２のタイマーがｍ個の第１の無線装置において設定されたｍ個の第２のタイマーの中で最も早く満了したとき、送信元または送信元側の無線装置から受信したデータパケットを第２の制御パケットを送信した第２の無線装置へ送信する。
【００２１】
好ましくは、ｎ個の第２の無線装置の各々は、第１の制御パケットを受信したときの瞬時の第１の信号対雑音比を検出し、その検出した第１の信号対雑音比が大きいほど短くなり、第１の信号対雑音比が小さいほど長くなるように第１の通信所要時間を演算し、その演算した第１の通信所要時間に基づいて第１のタイマーを設定する。また、ｍ個の第１の無線装置の各々は、第２の制御パケットを受信したときの瞬時の第２の信号対雑音比を検出し、その検出した第２の信号対雑音比が大きいほど短くなり、第２の信号対雑音比が小さいほど長くなるように第２の通信所要時間を演算し、その演算した第２の通信所要時間に基づいて第２のタイマーを設定する。
【００２２】
好ましくは、ｍ個の第１の無線装置の各々は、第２の信号対雑音比に基づいて自己と第２の制御パケットを送信した第２の無線装置との間の通信レートを求め、その求めた通信レートが第２の制御パケットに含まれる通信レート以上であるとき、第２の信号対雑音比に基づいて第２の通信所要時間を演算する。
【００２３】
好ましくは、ｍ個の第１の無線装置の各々は、移動端末からなる送信元である。また、ｎ個の第２の無線装置の各々は、ｍ個の第１の無線装置のいずれかとアクセスポイントとの間でパケットを中継する無線装置である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明においては、パケットを中継する場合、最も良い通信品質を有する無線装置が協力的な無線通信を行なってパケットを送信先へ順次中継する。その結果、パケットが送信先まで最短時間で中継される。
【００２５】
従って、この発明によれば、通信効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は、この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。この発明の実施の形態による無線ネットワーク１００は、無線装置１〜１１を備える。
【００２８】
無線装置１〜１１は、無線通信空間に配置されている。そして、無線装置２〜５は、無線装置１の通信範囲に配置されており、無線装置６〜９は、無線装置２〜５の通信範囲に配置されており、無線装置１０は、無線装置６〜９の通信範囲に配置されており、無線装置１１は、無線装置６〜９，１０の通信範囲に配置されている。
【００２９】
このようなトポロジーにおいて、無線装置１は、マルチホップ無線通信によってパケットを無線装置１１へ送信する。この場合、無線装置２〜５のうちのいずれかが無線装置１からのパケットを無線装置６〜９のいずれかへ中継し、無線装置６〜９のいずれかが無線装置２〜５のうちのいずれかからのパケットを無線装置１０または無線装置１１へ中継する。
【００３０】
そして、送信元である無線装置１から送信先である無線装置１１までのパケットの総送信所要時間が最小になるようにパケットを無線装置１から無線装置１１へ送信する場合、無線装置２〜５のうちのいずれの無線装置が無線装置１からのパケットを中継すべきかは、無線装置１と無線装置２〜５の各々との間の無線リンクの通信品質によって決定され、無線装置６〜９のうちのいずれの無線装置が無線装置２〜５のいずれかからのパケットを中継すべきかは、無線装置２〜５の各々と無線装置６〜９の各々との間の無線リンクの通信品質によって決定される。
【００３１】
従って、無線装置２〜５は、無線装置１からのパケットを中継する中継無線装置の候補であり、無線装置６〜９は、無線装置２〜５のいずれかからのパケットを中継する中継無線装置の候補である。
【００３２】
そこで、この発明の実施の形態においては、無線装置２〜５を同じグループに属する無線装置とし、無線装置６〜９を同じグループに属する無線装置とする。
【００３３】
そして、以下においては、１ホップでパケットを送受信可能な無線通信区間において、パケットを送信する無線装置が属するグループを送信グループＴＡとし、送信グループに属する無線装置からのパケットを中継する無線装置が属するグループを転送グループＲＡとして、送信元である無線装置１から送信先である無線装置１１までのパケットの総送信所要時間が最小になるように、パケットを中継する中継無線装置を無線装置２〜５または無線装置６〜９から選択する方法について説明する。
【００３４】
図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置１は、無線インターフェース１２と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１３と、パケットキャッシュ１４と、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール１５と、ルーティングモジュール１６と、ルーティングテーブル１７と、ネイバーテーブル１８と、協力者テーブル１９と、グループテーブル２０とを含む。
【００３５】
無線インターフェース１２は、無線通信空間を介して他の無線装置からＲＴＳパケットまたはＣＴＳパケットを受信するとともに、そのＲＴＳパケットまたはＣＴＳパケットを受信したときの瞬時の信号対雑音比ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を検出する。そして、無線インターフェース１２は、ＲＴＳパケットまたはＣＴＳパケットと、瞬時の信号対雑音比ＳＮＲ（「瞬時の受信ＳＮＲ」と言う）とをＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【００３６】
また、無線インターフェース１２は、無線通信空間を介して他の無線装置からＨｅｌｌｏメッセージを受信するとともに、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信したときの瞬時の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏを検出する。そして、無線インターフェース１２は、Ｈｅｌｌｏメッセージおよび瞬時の受信ＳＮＲ＿ＨｅｌｌｏをＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【００３７】
更に、無線インターフェース１２は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータパケット、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）パケット、およびＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを受信し、その受信したデータパケット、ＡＣＫパケット、およびＴＣメッセージをＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【００３８】
更に、無線インターフェース１２は、パケット（ＲＴＳパケット、ＣＴＳパケット、データパケットおよびＡＣＫパケットのいずれか）、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージをＭＡＣモジュール１３から受け、その受けたパケット、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。
【００３９】
ＭＡＣモジュール１３は、Ｈｅｌｌｏメッセージおよび瞬時の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏを無線インターフェース１２から受けると、その受けたＨｅｌｌｏメッセージおよび瞬時の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏをルーティングモジュール１６へ出力する。
【００４０】
また、ＭＡＣモジュール１３は、ＴＣメッセージを無線インターフェース１２から受けると、その受けたＴＣメッセージをルーティングモジュール１６へ出力する。
【００４１】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が属しているグループへのデータパケットを無線インターフェース１２から受けると、その受けたデータパケットをパケットキャッシュ１４に保存する。
【００４２】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットと、ＲＴＳパケットを受信したときの瞬時の受信ＳＮＲ＿ＲＴＳとを無線インターフェース１２から受ける。そして、ＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットに基づいて、後述する方法によって、無線装置１が送信グループＴＡおよび転送グループＲＡのいずれのグループに属するかを判定する。
【００４３】
そして、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が送信グループＴＡに属すると判定した場合、パケットキャッシュ１４を参照して、ＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットの有無を更に判定する。
【００４４】
ＭＡＣモジュール１３は、パケットキャッシュ１４がＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットを持っていると判定した場合、ＣＴＳパケットの受信を待って、ＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットをパケットキャッシュ１４から取り出し、その取り出したデータパケットを無線インターフェース１２を介して送信する。
【００４５】
一方、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が転送グループＲＡに属すると判定した場合、瞬時の受信ＳＮＲ＿ＲＴＳに基づいて、後述する方法によって、送信グループＴＡに含まれるＲＴＳパケットの送信元と無線装置１との間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＲＡ−ＴＡを決定する。そして、ＭＡＣモジュール１３は、その決定した送信レートｒＲＡ−ＴＡに基づいて、後述する方法によって、送信グループＴＡに含まれるＲＴＳパケットの送信元と無線装置１との間の無線リンクにおける新しいメトリックを演算する。その後、ＭＡＣモジュール１３は、その演算した新しいメトリックに基づいて、同時送信タイマーを設定し、同時送信タイマーが満了すると、ＣＴＳパケットを生成し、その生成したＣＴＳパケットを無線インターフェース１２を介してマルチキャストする。なお、ＭＡＣモジュール１３は、転送グループＲＡに属する他の無線装置からＣＴＳパケットを受信した場合、自己が生成したＣＴＳパケットの送信を停止する。
【００４６】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が転送グループＲＡに属すると判定した場合、送信グループＴＡに含まれる無線装置からデータパケットを無線インターフェース１２から受けると、その受けたデータパケットをパケットキャッシュ１４に保存する。
【００４７】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、ＣＴＳパケットと、ＣＴＳパケットを受信したときの瞬時の受信ＳＮＲ＿ＣＴＳとを無線インターフェース１２から受ける。そして、ＭＡＣモジュール１３は、ＣＴＳパケットに基づいて、後述する方法によって、無線装置１が送信グループＴＡおよび転送グループＲＡのいずれのグループに属するかを判定する。
【００４８】
そして、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が送信グループＴＡに属すると判定した場合、パケットキャッシュ１４を参照して、ＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットの有無を更に判定する。
【００４９】
ＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットを持っていると判定した場合、瞬時の受信ＳＮＲ＿ＣＴＳに基づいて、後述する方法によって、無線装置１と、転送グループＲＡに含まれるＣＴＳパケットの送信元との間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＴＡ−ＲＡを決定する。そして、ＭＡＣモジュール１３は、その決定した送信レートｒＴＡ−ＲＡがＣＴＳパケットに含まれる送信レート以上である場合、後述する方法によって、無線装置１と、転送グループＲＡに含まれるＣＴＳパケットの送信元との間の無線リンクにおける新しいメトリックを演算する。その後、ＭＡＣモジュール１３は、その演算した新しいメトリックに基づいて、同時送信タイマーを設定し、同時送信タイマーが満了すると、ＲＴＳパケットに含まれるデータパケットの識別記号によって指定されたデータパケットをパケットキャッシュ１４から取り出し、その取り出したデータパケットを無線インターフェース１２を介して送信レートｒＴＡ−ＲＡでＣＴＳパケットの送信元へ送信する。なお、ＭＡＣモジュール１３は、送信グループＴＡに属する他の無線装置からデータパケットを受信した場合、パケットキャッシュ１４から取り出したデータパケットの送信を停止する。
【００５０】
一方、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１が転送グループＲＡに属すると判定した場合、転送グループＲＡに属する他の無線装置からＣＴＳパケットを無線インターフェース１２から受けると、自己が生成したＣＴＳパケットの送信を停止する。
【００５１】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、無線装置１宛てのデータパケットを無線インターフェース１２から受けると、その受けたデータパケットをアプリケーション（図示せず）へ出力する。
【００５２】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１５からデータパケットを受けると、ルーティングテーブル１７を参照して、データパケットを送信先へ送信するときの最適経路を選択する。そして、ＭＡＣモジュール１３は、ＭＡＣヘッダをデータパケットに付加し、そのＭＡＣヘッダを付加したデータパケットを最適経路に沿って送信する。
【００５３】
更に、ＭＡＣモジュール１３は、ＨｅｌｌｏメッセージまたはＴＣメッセージをルーティングモジュール１６から受けると、その受けたＨｅｌｌｏメッセージまたはＴＣメッセージを無線インターフェース１２を介して送信する。
【００５４】
パケットキャッシュ１４は、ＭＡＣモジュール１３から受けたデータパケットを保存する。
【００５５】
ＴＣＰ／ＩＰモジュール１５は、アプリケーション（図示せず）から受けたデータをデータ部に格納し、データを格納したデータ部にＴＣＰヘッダを付加し、ＴＣＰヘッダ／データ部（＝データ）をＩＰデータ部に格納し、そのＩＰデータ部にＩＰヘッダを付加してデータパケットを生成する。そして、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１５は、その生成したデータパケットをＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【００５６】
ルーティングモジュール１６は、リンクステートルーティングプロトコル（例えば、ＦＳＲ：Ｆｉｓｈ  ｅｙｅ  ｒｏｕｔｉｎｇ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を基に必要な機能を追加したルーティングプロトコルに従って動作する。そして、ルーティングモジュール１６は、ＨｅｌｌｏメッセージまたはＴＣメッセージを定期的に生成し、その生成したＨｅｌｌｏメッセージまたはＴＣメッセージをＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【００５７】
また、ルーティングモジュール１６は、Ｈｅｌｌｏメッセージおよび瞬時の受信ＳＮＲ＿ＨｅｌｌｏをＭＡＣモジュール１３から受けると、その受けたＨｅｌｌｏメッセージの送信元の識別記号（＝ＩＤ）と受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏとをネイバーテーブル１８に記録する。
【００５８】
そして、ルーティングモジュール１６は、ネイバーテーブル１８に記録された複数の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏの平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅを演算する。その後、ルーティングモジュール１６は、その演算した平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅ以上の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏを有するＮ−１（Ｎは２以上の整数）個の無線装置のＩＤをネイバーテーブル１８から取り出し、その取り出したＮ−１個の無線装置のＩＤと、無線装置１のＩＤとを協力者テーブル１９に記録する。
【００５９】
この協力者テーブル１９には、Ｎ個の無線装置のＩＤが記録され、Ｎ個の無線装置のＩＤは、１つのグループを構成する。そして、この１つのグループには、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置のＩＤがグループアドレスとして付与される。
【００６０】
なお、ルーティングモジュール１６は、協力者テーブル１９を作成した後にＨｅｌｌｏメッセージを送信する場合、協力者テーブル１９を参照して、協力者の有無を示す協力者フラグを含むＨｅｌｌｏメッセージを生成する。
【００６１】
更に、ルーティングモジュール１６は、ＭＡＣモジュール１３から受けたＨｅｌｌｏメッセージが無線装置１のＩＤと、無線装置１のＩＤに対応する協力者フラグとを含む場合、そのＨｅｌｌｏメッセージの送信元のＩＤをグループテーブル２０に記録する。
【００６２】
更に、ルーティングモジュール１６は、他の無線装置から受信したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに基づいて、ルーティングテーブル１７を作成する。
【００６３】
ルーティングテーブル１７は、各送信先への経路情報を格納する。ネイバーテーブル１８は、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元と、瞬時の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏとを対応付けて格納する。協力者テーブル１９は、平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅ以上の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏを有するＮ−１個の無線装置のＩＤと、無線装置１のＩＤとを格納する。グループテーブル２０は、無線装置１と同じグループに属する無線装置のＩＤを格納する。
【００６４】
なお、図１に示す無線装置２〜１１の各々も、図２に示す無線装置１の構成と同じ構成からなる。
【００６５】
図３は、Ｈｅｌｌｏメッセージの構成図である。ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯは、ＦＳＲと、Ｈｅｌｌｏと、送信元のＩＤと、個数と、周辺の無線装置のＩＤと、協力者フラグとを含む。
【００６６】
ＦＳＲは、無線ネットワーク１００において用いられているルーティングプロトコルを表す。Ｈｅｌｌｏは、Ｈｅｌｌｏメッセージであることを表す。送信元のＩＤは、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元である無線装置のＩＤからなる。個数は、送信元のＩＤに対応付けられ、周辺の無線装置の個数からなる。周辺の無線装置のＩＤは、送信元のＩＤによって表される無線装置の周辺の無線装置のＩＤからなる。協力者フラグは、周辺の無線装置のＩＤに対応付けられ、周辺の無線装置が送信元の無線装置の協力者であるか否かを表す。そして、協力者フラグは、周辺の無線装置が送信元の無線装置の協力者であるとき、“ＹＥＳ”からなり、周辺の無線装置が送信元の無線装置の協力者でないとき、“ＮＯ”からなる。
【００６７】
図４は、ＴＣメッセージの構成図である。ＴＣメッセージＴＣは、送信元のＩＤと、ＦＳＲと、ＴＯＰＯと、ＳＥＱと、基準となる無線装置のＩＤ１と、個数１と、基準となる他の無線装置のＩＤ２と、個数２と、ＩＤ１の周辺の無線装置のＩＤと、リンクコスト１と、ＩＤ２の周辺の無線装置のＩＤと、リンクコスト２とを含む。
【００６８】
送信元のＩＤは、ＴＣメッセージの送信元の無線装置のＩＤからなる。ＦＳＲは、無線ネットワーク１００において用いられているルーティングプロトコルを表す。ＴＯＰＯは、ＴＣメッセージがトポロジーを示すことを表す。ＳＥＱは、ＴＣメッセージのシーケンス番号からなる。
【００６９】
基準となる無線装置のＩＤ１は、ＴＣメッセージＴＣを作成した無線装置のＩＤからなる。個数１は、基準となる無線装置のＩＤ１に対応付けられ、ＩＤ１の周辺の無線装置の個数からなる。基準となる他の無線装置のＩＤ２は、送信元のＩＤによって表される無線装置に隣接する無線装置のＩＤからなる。個数２は、基準となる他の無線装置のＩＤ２に対応付けられ、ＩＤ２の周辺の無線装置の個数からなる。
【００７０】
ＩＤ１の周辺の無線装置のＩＤは、ＩＤ１によって表される無線装置の周辺の無線装置のＩＤからなる。リンクコスト１は、ＩＤ１の周辺の無線装置のＩＤに対応付けられ、基準となる無線装置のＩＤ１によって表される無線装置と、ＩＤ１の周辺の無線装置のＩＤによって表される無線装置との間の無線リンクのリンクコストからなる。
【００７１】
ＩＤ２の周辺の無線装置のＩＤは、ＩＤ２によって表される無線装置の周辺の無線装置のＩＤからなる。リンクコスト２は、ＩＤ２の周辺の無線装置のＩＤに対応付けられ、基準となる他の無線装置のＩＤ２によって表される無線装置と、ＩＤ２の周辺の無線装置のＩＤによって表される無線装置との間の無線リンクのリンクコストからなる。
【００７２】
図５は、図２に示すルーティングテーブル１７の構成図である。ルーティングテーブル１７は、送信先と、次の無線装置と、２ホップ目の無線装置と、メトリックとを含む。
【００７３】
送信先、次の無線装置、２ホップ目の無線装置、およびメトリックは、相互に対応付けられる。送信先は、パケットの最終的な宛先の無線装置のＩＤからなる。次の無線装置は、パケットを送信先へ送信するときの次に送信すべき無線装置のＩＤからなる。２ホップ目の無線装置は、パケットを送信先へ送信するときの経路上において、送信先側で“次の無線装置”に隣接する無線装置のＩＤからなる。メトリックは、パケットを送信または中継する無線装置から送信先までのリンクコストの総和からなる。
【００７４】
図６は、図２に示すネイバーテーブル１８の構成図である。ネイバーテーブル１８は、送信元と、受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏとを含む。送信元および受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏは、相互に対応付けられる。送信元は、Ｈｅｌｌｏメッセージの送信元のＩＤからなる。受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏは、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信したときの受信ＳＮＲからなる。
【００７５】
図７は、図２に示す協力者テーブル１９の構成図である。協力者テーブル１９は、協力者ＩＤと、タイムスタンプとを含む。協力者ＩＤおよびタイムスタンプは、相互に対応付けられる。協力者ＩＤは、ネイバーテーブル１８に記録された無線装置のうち、受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏが平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅ以上となるＨｅｌｌｏメッセージの送信元のＩＤからなる。タイムスタンプは、協力者ＩＤが協力者テーブル１９に記録された時刻からなり、年月日時分秒（ＹＹＹＹ／ＭＭＭＭ／ＤＤＤＤ／ＨＨＨＨ／ＭＭＭＭ／ＳＳＳＳ）によって表される。
【００７６】
図８は、図２に示すグループテーブル２０の構成図である。グループテーブル２０は、同じグループに属する無線装置のＩＤと、タイムスタンプとを含む。同じグループに属する無線装置のＩＤ、およびタイムスタンプは、相互に対応付けられる。同じグループに属する無線装置のＩＤは、協力者テーブル１９に記録された無線装置のうち、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置を協力者とするＨｅｌｌｏメッセージの送信元のＩＤからなる。タイムスタンプは、同じグループに属する無線装置のＩＤをグループテーブル２０に記録した時刻からなり、年月日時分秒（ＹＹＹＹ／ＭＭＭＭ／ＤＤＤＤ／ＨＨＨＨ／ＭＭＭＭ／ＳＳＳＳ）によって表される。
【００７７】
図９は、ＲＴＳパケットの構成図である。ＲＴＳパケットＲＴＳは、ＦＣと、ＤＵＲと、ＲＡと、ＴＡと、ＡＩＤと、ＰＩＤと、Ｌと、ＦＣＳとを含む。
【００７８】
ＦＣは、パケットがＲＴＳパケットであることを表すとともに、ＲＴＳパケットのアクセスモードを表す。ＤＵＲは、ＲＴＳパケットの有効期間を表す。ＲＡは、転送グループに属する無線装置のＩＤからなる。ＴＡは、送信グループに属する無線装置のＩＤからなる。
【００７９】
ＡＩＤは、ＲＴＳパケットの送信元から２ホップ目の無線装置のＩＤからなる。ＰＩＤは、データパケットを指定する識別記号を表し、例えば、＜ＳＲＣ，ＤＳＴ，Ｓｅｑ＞からなる。ＳＲＣは、データパケットの送信元を表し、ＤＳＴは、データパケットの送信先を表し、Ｓｅｑは、データパケットのシーケンス番号を表す。従って、この発明においては、送信元、送信先およびシーケンス番号によってデータパケットを特定できるものとする。
【００８０】
Ｌは、ＲＴＳパケットのパケット長からなる。ＦＣＳは、ＲＴＳパケットを正しく受信できか否かを判定するための符号である。
【００８１】
図１０は、ＣＴＳパケットの構成図である。ＣＴＳパケットＣＴＳは、ＦＣと、ＤＵＲと、ＲＡと、ＴＡと、ＲＡＴＥと、ＦＣＳとを含む。ＦＣ、ＤＵＲおよびＦＣＳについては、上述したとおりである。
【００８２】
ＲＡは、送信グループに属する無線装置のＩＤからなる。ＴＡは、ＣＴＳパケットを生成する無線装置のＩＤからなる。ＲＡＴＥは、ＲＴＳパケットを受信したときの受信ＳＮＲ＿ＲＴＳに基づいて決定された送信レートからなる。
【００８３】
図１１は、データパケットの構成図である。データパケットＤＡＴＡは、ＦＣと、ＤＵＲと、ＲＡと、ＴＡと、＜ＳＲＣ，ＤＳＴ，Ｓｅｑ＞と、ＤＡＴＡと、ＦＣＳとを含む。ＦＣ、ＤＵＲおよびＦＣＳについては、上述したとおりである。
【００８４】
ＲＡは、ＣＴＳパケットＣＴＳのＴＡに格納された無線装置のＩＤからなる。ＴＡは、送信グループに属する無線装置のＩＤからなる。＜ＳＲＣ，ＤＳＴ，Ｓｅｑ＞は、上述したように、データパケットＤＡＴＡを指定する識別記号である。ＤＡＴＡは、データからなる。
【００８５】
図１２は、ＡＣＫパケットの構成図である。ＡＣＫパケットＡＣＫは、ＦＣと、ＤＵＲと、ＲＡと、ＦＣＳとを含む。ＦＣ、ＤＵＲおよびＦＣＳについては、上述したとおりである。ＲＡは、データパケットＤＡＴＡのＴＡに格納された無線装置のＩＤからなる。
【００８６】
図１３は、受信ＳＮＲと送信レートとの関係を示す図である。受信ＳＮＲ＝γが閾値γ０と閾値γ１との間に存在する場合、１Ｍｂｐｓの送信レートが割り当てられる。また、受信ＳＮＲ＝γが閾値γ１と閾値γ２との間に存在する場合、２Ｍｂｐｓの送信レートが割り当てられる。更に、受信ＳＮＲ＝γが閾値γ２と閾値γ３との間に存在する場合、５．５Ｍｂｐｓの送信レートが割り当てられる。更に、受信ＳＮＲ＝γが閾値γ３よりも大きい場合、１１Ｍｂｐｓの送信レートが割り当てられる。
【００８７】
従って、ＲＴＳパケットまたはＣＴＳパケットを受信したＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットを受信したときの受信ＳＮＲ＿ＲＴＳ（＝γ）またはＣＴＳパケットを受信したときの受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ（＝γ）に基づいて、図１３に示す関係を用いて送信レートｒＲＡ−ＴＡ，ｒＴＡ−ＲＡを決定する。
【００８８】
また、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信したルーティングモジュール１６も、Ｈｅｌｌｏパケットを受信したときの受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ（＝γ）に基づいて、図１３に示す関係を用いて送信レートを決定する。
【００８９】
ルーティングモジュール１６におけるリンクコストの求め方について説明する。ルーティングモジュール１６は、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信したときの受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ（＝γ）に基づいて、図１３に示す関係を用いて送信レートｒを求める。そして、ルーティングモジュール１６は、データパケットの長さＬをアプリケーション（図示せず）から受け、ＭＡＣ層のＲＴＳ／ＣＴＳ／ＡＣＫとデータＤＡＴＡのプリアンブルを考慮してオーバヘッドＴｏｖｅｒｈｅａｄを算出し、送信レートｒ、長さＬおよびオーバーヘッドＴｏｖｅｒｈｅａｄを次式に代入して転送所要コストｄ（ｒ）を演算する。
【００９０】
【数１】
2010063068.tif 000003
【００９１】
ここで、全ての無線リンクのチャネルゲインがレイリーフェージングモデルに従って変動すると仮定すると、ある無線リンクの受信ＳＮＲ（＝γ）の平均値（＝／γ）を用いて、各送信レートを使用して送信する確率πｋは、次式によって求めることができる。
【００９２】
【数２】
2010063068.tif 000004
【００９３】
なお、／γは、式（２）において、バー（−）が記されたγを表す。また、式（２）におけるｋは、図１３のＳＮＲの範囲に対応する。
【００９４】
従って、ルーティングモジュール１６は、複数の受信ＳＮＲ（＝γ）に基づいて、平均値（＝／γ）を演算し、その演算した平均値（＝／γ）を式（２）に代入して確率πｋを求める。
【００９５】
そうすると、ルーティングモジュール１６は、式（１）によって求めた転送所要コストｄ（ｒ）と、式（２）によって求めた確率πｋとを次式に代入してリンクコストｄを求める。
【００９６】
【数３】
2010063068.tif 000005
【００９７】
なお、式（３）におけるπ０は、受信ＳＮＲ（＝γ）が図１３に示す閾値γ０よりも小さいときに割り当てられるパケットの送信確率である。
【００９８】
図１４は、ネイバーテーブル１８の具体例を示す図である。図１５は、協力者テーブル１９の具体例を示す図である。図１６は、Ｈｅｌｌｏメッセージの第１の例を示す図である。図１７は、Ｈｅｌｌｏメッセージの第２の例を示す図である。図１８は、グループテーブル２０の第１の例を示す図である。図１９は、Ｈｅｌｌｏメッセージの第３の例を示す図である。図２０は、グループテーブル２０の第２の例を示す図である。図２１は、ＴＣメッセージの具体例を示す図である。
【００９９】
無線ネットワーク１００の初期においては、各無線装置１〜１１のルーティングモジュール１６は、各無線装置１〜１１の周辺に存在する無線装置を知らないため、各無線装置１〜１１のＩＤのみを含むＨｅｌｌｏメッセージを生成して送信する。
【０１００】
そうすると、例えば、無線装置３は、無線装置１，２，４〜９からＨｅｌｌｏメッセージを受信し、無線装置３の無線インターフェース１２は、無線装置１，２，４〜９からＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９を受信したときの受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９を検出し、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９および受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９をＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【０１０１】
そして、無線装置３のＭＡＣモジュール１３は、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９および受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９を無線インターフェース１２から受け、その受けたＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９および受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９をルーティングモジュール１６へ出力する。
【０１０２】
そうすると、無線装置３のルーティングモジュール１６は、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９および受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９をＭＡＣモジュール１３から受け、その受けたＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ＿１，ＨＥＬＬＯ２，ＨＥＬＬＯ＿４〜ＨＥＬＬＯ＿９から送信元のＩＤとしてＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ４〜ＩＤ９を検出する。
【０１０３】
そして、無線装置３のルーティングモジュール１６は、その検出したＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ４〜ＩＤ９と、受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９とをそれぞれ対応付けてネイバーテーブル１８に記録し、図１４に示すネイバーテーブル１８−１を作成する。
【０１０４】
その後、無線装置３のルーティングモジュール１６は、ネイバーテーブル１８−１に記録された８個の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿１，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４〜ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿９の平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅを演算し、その演算した平均値ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿Ａｖｅ以上の受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿５と、受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿５にそれぞれ対応付けられたＩＤ２，ＩＤ４，ＩＤ５とをネイバーテーブル１８−１から取り出し、その取り出した受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿２，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿４，ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏ＿５と、ＩＤ２，ＩＤ４，ＩＤ５とをそれぞれ対応付けて協力者テーブル１９に記録し、図１５に示す協力者テーブル１９−１を作成する。
【０１０５】
そうすると、無線装置３のルーティングモジュール１６は、ネイバーテーブル１８−１および協力者テーブル１９−１を参照して、図１６に示すＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ１を生成し、その生成したＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ１を送信する。この場合、無線装置３のルーティングモジュール１６は、協力者テーブル１９−１に無線装置２，４，５が記録されているので、ＩＤ２，ＩＤ４，ＩＤ５に対応する協力者フラグに“ＹＥＳ”を格納し、ＩＤ１，ＩＤ６〜ＩＤ９に対応する協力者フラグに“ＮＯ”を格納してＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ１を作成する。
【０１０６】
無線装置２のルーティングモジュール１６も、同様にして、図１７に示すＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ２を生成して送信する。
【０１０７】
そうすると、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置２からのＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ２を受信し、その受信したＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ２が無線装置３のＩＤ３を含み、ＩＤ３に対応する協力者フラグが“ＹＥＳ”からなることを検知する（図１７参照）。
【０１０８】
そして、無線装置３のルーティングモジュール１６は、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ２の送信元である無線装置２のＩＤ２と、タイムスタンプＴＳ＿ＩＤ２とをグループテーブル２０に記録する。また、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置４，５からＨｅｌｌｏメッセージを受信すると、同様にして、無線装置４，５のＩＤ４，ＩＤ５と、タイムスタンプＴＳ＿ＩＤ４，ＴＳ＿ＩＤ５とをそれぞれ対応付けてグループテーブル２０に記録する。その結果、図１８に示すグループテーブル２０−１が完成する。
【０１０９】
また、無線装置７のルーティングモジュール１６は、無線装置３と同様にして、図１９に示すＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ３を生成して送信するとともに、図２０に示すグループテーブル２０−２を作成する。
【０１１０】
そうすると、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置７からのＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ３を受信し、その受信したＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ３に基づいて、無線装置６，８，９が無線装置７の協力者であることを検知する。
【０１１１】
また、無線装置３のルーティングモジュール１６は、各無線装置１，２，４〜９からＨｅｌｌｏメッセージを受信したときの受信ＳＮＲ＿Ｈｅｌｌｏに基づいて、上述した方法によって、各無線装置１，２，４〜９と無線装置３との間の無線リンクにおける送信レートを決定し、その決定した送信レートを用いて式（１）〜式（３）に基づいて、各無線装置１，２，４〜９と無線装置３との間の無線リンクにおけるリンクコストｄを求める。
【０１１２】
そして、無線装置７のルーティングモジュール１６は、無線装置７におけるネイバーテーブル１８、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯおよび各無線装置２〜５，６，８〜１０と無線装置７との間の無線リンクにおけるリンクコストｄに基づいて、図２１の右側の２列からなるＴＣメッセージを生成して送信する。
【０１１３】
その後、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置７からのＴＣメッセージを受信し、その受信したＴＣメッセージに基づいて、無線装置７周辺のトポロジーおよびリンクコストｄを検知する。
【０１１４】
そして、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置７周辺のトポロジーおよびリンクコストｄと、ネイバーテーブル１８−１（図１４参照）、ＨｅｌｌｏメッセージＨＥＬＬＯ３（図１９参照）および各無線装置１，２，４〜９と無線装置３との間の無線リンクにおけるリンクコストｄに基づいて、図２１に示すＴＣメッセージＴＣ１を生成し、その生成したＴＣメッセージＴＣ１を送信する。
【０１１５】
ＴＣメッセージＴＣ１の左側の２列には、無線装置３を基準とした周辺の無線装置と、無線装置３と周辺の無線装置との間の無線リンクにおけるリンクコストとが格納されている。具体的には、無線装置１，２，４〜９が無線装置３の周辺の無線装置であり、無線装置３と無線装置２，４，５との間の無線リンクにおけるリンクコストが“１”であり、無線装置３と無線装置１，６〜９との間の無線リンクにおけるリンクコストが“６”であることが格納されている。
【０１１６】
また、ＴＣメッセージＴＣ１の右側の２列には、無線装置７を基準とした周辺の無線装置と、無線装置７と周辺の無線装置との間の無線リンクにおけるリンクコストとが格納されている。具体的には、無線装置２〜６，８〜１０が無線装置７の周辺の無線装置であり、無線装置７と無線装置６，８，９との間の無線リンクにおけるリンクコストが“１”であり、無線装置７と無線装置２〜５，１０との間の無線リンクにおけるリンクコストが“６”であることが格納されている。
【０１１７】
そして、無線装置２のルーティングモジュール１６は、ＴＣメッセージＴＣ１を受信し、その受信したＴＣメッセージＴＣ１に基づいて、無線装置１，２，４〜９が無線装置３に隣接し、無線装置２〜６，８〜１０が無線装置７に隣接することを検知するとともに、無線装置２，４，５と無線装置３との間の無線リンクにおけるリンクコストおよび無線装置６，８，９と無線装置７との間の無線リンクにおけるリンクコストが“１”であり、無線装置１，６〜９と無線装置３との間の無線リンクにおけるリンクコストおよび無線装置２〜５，１０と無線装置７との間の無線リンクにおけるリンクコストが“６”であることを検知する。
【０１１８】
また、無線装置２のルーティングモジュール１６は、ＴＣメッセージＴＣ１に基づいて、無線装置１０が無線装置２〜５から２ホップ目の位置に配置されていることを検知するとともに、無線装置２〜５−無線装置７間の無線リンクにおけるリンクコストが“６”であり、無線装置７−無線装置１０間の無線リンクにおけるリンクコストが“６”であることを検知する。
【０１１９】
そして、無線装置２のルーティングモジュール１６は、ネイバーテーブル１８を参照すれば、無線装置６〜９が無線装置２に隣接することを検知できるとともに、ネイバーテーブル１８に記録された受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって無線装置２と無線装置６〜９の各々との間の無線リンクにおけるリンクコストを求めることができる。
【０１２０】
無線装置１〜１１の各々が上述したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信することによって、無線ネットワーク１００における無線装置１〜１１のトポロジーが次第に明らかになり、無線装置１〜１１の各々は、最終的に、図１に示すトポロジーを把握するとともに、その把握したトポロジーにおける各無線リンクのリンクコストを取得する。
【０１２１】
図２２は、ルーティングテーブル１７の具体例を示す図である。各無線装置１〜１１は、無線ネットワーク１００におけるトポロジーおよび各無線リンクのリンクコストを取得すると、自己および自己の周辺の無線装置におけるルーティングテーブル１７を作成する。
【０１２２】
例えば、無線装置３のルーティングモジュール１６は、無線装置３および無線装置３の周辺の無線装置１〜２，４〜９におけるルーティングテーブルを作成して保持する。図２２においては、無線装置３のルーティングモジュール１６が作成して保持するルーティングテーブルのうち、無線装置３，７，８におけるルーティングテーブルを示す。
【０１２３】
ルーティングテーブル１７−１は、無線装置３のルーティングテーブルであり（図２２の（ａ）参照）、ルーティングテーブル１７−２は、無線装置７のルーティングテーブルであり（図２２の（ｂ）参照）、ルーティングテーブル１７−３は、無線装置８のルーティングテーブルである（図２２の（ｃ）参照）。
【０１２４】
無線装置１，２，４〜１１のルーティングモジュール１６も、同様にして、無線装置１，２，４〜１１におけるルーティングテーブルと、無線装置１，２，４〜１１の周辺の無線装置におけるルーティングテーブルとを作成して保持する。
【０１２５】
次に、送信元である無線装置１から送信先である無線装置１１までデータパケットを送信するときの最適経路の選択方法について説明する。この場合、無線装置２〜５が送信グループＴＡに属し、無線装置６〜９が転送グループＲＡに属するものとする。また、図１に示すように、送信グループＴＡに属する無線装置３，４が送信元である無線装置１から送信先である無線装置１１へのデータパケットを受信しており、送信グループＴＡに属する無線装置２，５は、無線装置１から無線装置１１へのデータパケットを受信していないものとする。更に、無線装置３がキャリアセンスを行ない、ＲＴＳパケットをマルチキャストするものとする。
【０１２６】
図２３は、ＲＴＳパケットの具体例を示す図である。図２４は、ＣＴＳパケットの具体例を示す図である。図２５は、データパケットの具体例を示す図である。図２６は、ＡＣＫパケットの具体例を示す図である。図２７は、グループテーブル２０の第３の例を示す図である。図２８は、グループテーブル２０の第４の例を示す図である。
【０１２７】
無線装置３のＭＡＣモジュール１３は、無線装置１から無線装置１１宛てのデータパケットを受信し、その受信したデータパケットをパケットキャッシュ１４に保存する。そして、無線装置３のＭＡＣモジュール１３は、ルーティングテーブル１７−１（図２２の（ａ）参照）を参照して、データパケットを無線装置１１へ中継するための最適経路として無線装置７を“次の無線装置”とする経路を選択する。
【０１２８】
そうすると、無線装置３のＭＡＣモジュール１３は、無線装置７のＩＤ７を“ＲＡ”に格納し、無線装置３のＩＤ３を“ＴＡ”に格納し、無線装置１０のＩＤ１０を“ＡＩＤ”に格納し、＜ＩＤ１，ＩＤ１１，１＞を“ＰＩＤ”に格納し、５１２Ｂを“Ｌ”に格納して図２３に示すＲＴＳパケットＲＴＳ１を生成する。そして、無線装置３のＭＡＣモジュール１３は、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ１を無線インターフェース１２を介してマルチキャストする。
【０１２９】
無線装置２，４〜９は、無線装置３からのＲＴＳパケットＲＴＳ１を受信する。そして、無線装置２，４，５のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、グループテーブル２０−３，２０−４，２０−５（図２７の（ａ）〜（ｃ）参照）を参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の“ＴＡ”に格納されたＩＤ３がグループテーブル２０−３，２０−４，２０−５に記録されていることを検知し、無線装置２，４，５が無線装置３と同じ送信グループＴＡに属することを検知する。
【０１３０】
その後、無線装置２，４，５のＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の“ＰＩＤ”に格納された＜ＩＤ１，ＩＤ１１，１＞によって指定されたデータパケットがパケットキャッシュ１４に保存されているか否かを判定する。そして、無線装置２，５のＭＡＣモジュール１３は、＜ＩＤ１，ＩＤ１１，１＞によって指定されたデータパケットがパケットキャッシュ１４に保存されていないと判定し、無線装置４のＭＡＣモジュール１３は、＜ＩＤ１，ＩＤ１１，１＞によって指定されたデータパケットがパケットキャッシュ１４に保存されていると判定する。
【０１３１】
一方、無線装置６〜９の無線インターフェース１２は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１を無線装置３から受信するとともに、それぞれ、ＲＴＳパケットＲＴＳ１を受信したときの瞬時の受信ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿６〜ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿９を検出する。そして、無線装置６〜９の無線インターフェース１２は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１および受信ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿６〜ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿９をＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【０１３２】
そして、無線装置７のＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の“ＲＡ”に格納されたＩＤ７を検出し、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信先が無線装置７であることを検知する。また、無線装置６，８，９のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、グループテーブル２０−６，２０−７，２０−８（図２８の（ａ）〜（ｃ）参照）を参照して、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の“ＲＡ”に格納されたＩＤ７がグループテーブル２０−６，２０−７，２０−８に記録されていることを検知し、無線装置６，８，９が無線装置７と同じ転送グループＲＡに属することを検知する。
【０１３３】
また、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、受信ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿６〜ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿９に基づいて、上述した方法によって、無線装置３と無線装置６〜９との間の無線リンクにおける送信レートｒ３−６，ｒ３−７，ｒ３−８，ｒ３−９を決定する。そして、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、その決定した送信レートｒ３−６，ｒ３−７，ｒ３−８，ｒ３−９を式（１）のｒに代入し、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の５１２Ｂを式（１）のＬに代入して転送所要コストｄ６〜ｄ９を求める。この場合、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１のオーバーヘッドを知っているので、式（１）を用いて転送所要コストｄ６〜ｄ９を求めることができる。
【０１３４】
更に、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、無線装置６〜９および無線装置６〜９の周辺の無線装置におけるルーティングテーブル１７を保持しているので、ルーティングテーブル１７−１，１７−２（図２２の（ａ），（ｂ）参照）を参照して、無線装置３から無線装置１１までの経路におけるメトリックｄ３−１１と、無線装置７から無線装置１１までの経路におけるメトリックｄ７−１１とを検出する。
【０１３５】
そうすると、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、転送所要コストｄ６〜ｄ９、メトリックｄ３−１１、およびメトリックｄ７−１１を次式に代入して新しいメトリックｄｎｅｗ＿６〜ｄｎｅｗ＿９を求める。
【０１３６】
【数４】
2010063068.tif 000006
【０１３７】
この場合、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、転送所要コストｄ６〜ｄ９を式（４）のｄ（γＴＡ−ＲＡ）に代入し、メトリックｄ３−１１を式（４）のｄＴＡ−Ｄに代入し、メトリックｄ７−１１を式（４）のｄＲＡ−Ｄに代入する。
【０１３８】
その後、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、その求めた新しいメトリックｄｎｅｗ＿６〜ｄｎｅｗ＿９に基づいて、同時送信タイマーを設定する。この場合、無線装置６〜９のＭＡＣモジュール１３は、新しいメトリックｄｎｅｗ＿６〜ｄｎｅｗ＿９が小さいほど、短い時間を演算して短い同時送信タイマーを設定し、新しいメトリックｄｎｅｗ＿６〜ｄｎｅｗ＿９が大きいほど、長い時間を演算して長い同時送信タイマーを設定する。
【０１３９】
そして、無線装置６〜９のうち、同時送信タイマーが最も早く満了した無線装置のＭＡＣモジュール１３は、ＣＴＳパケットを生成してマルチキャストする。この場合、新しいメトリックｄｎｅｗ＿６〜ｄｎｅｗ＿９は、相互に異なるので、無線装置６〜９において設定された同時送信タイマーは、相互に異なり、無線装置６〜９のいずれかにおいて同時送信タイマーが最も早く満了する。従って、例えば、無線装置８における同時送信タイマーが最も早く満了するものとする。
【０１４０】
そうすると、無線装置８のＭＡＣモジュール１３は、“ＲＡ”に無線装置３のＩＤ３を格納し、“ＴＡ”に無線装置８のＩＤ８を格納し、受信ＳＮＲ＿ＲＴＳ＿８に基づいて求めた１１Ｍｂｐｓの送信レートを“ＲＡＴＥ”に格納して図２４に示すＣＴＳパケットＣＴＳ１を生成する。そして、無線装置８のＭＡＣモジュール１３は、その生成したＣＴＳパケットＣＴＳ１をマルチキャストする。
【０１４１】
無線装置６，７，９のＭＡＣモジュール１３は、ＣＴＳパケットＣＴＳ１を無線装置８から受信して無線装置８がＣＴＳパケットを送信したことを検知し、ＣＴＳパケットの送信を停止する。
【０１４２】
このように、この発明においては、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信先である無線装置７ではなく、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信元である無線装置３と転送グループＲＡに属する無線装置６〜９との間の無線リンクにおけるリンクコストに応じて決定された同時送信タイマーが最も早く満了した無線装置８（＝無線装置７と同じ転送グループＲＡに属する無線装置）がＣＴＳパケットをマルチキャストする。これによって、データパケットを中継する経路として通信品質の良い経路を選択できる。
【０１４３】
また、ＣＴＳパケットをマルチキャストした無線装置８以外の無線装置６，７，９は、ＣＴＳパケットを送信しないので、ＣＴＳパケットの衝突を回避できる。
【０１４４】
送信グループＴＡに属する無線装置２〜５の無線インターフェース１２は、ＣＴＳパケットＣＴＳ１を無線装置８から受信するとともに、ＣＴＳパケットＣＴＳ１を受信したときの瞬時の受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿２〜ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿５を検出する。そして、無線装置２〜５の無線インターフェース１２は、ＣＴＳパケットＣＴＳ１および受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿２〜ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿５をＭＡＣモジュール１３へ出力する。
【０１４５】
上述したように、無線装置２，５は、無線装置１から送信されたデータパケットを保持していないので、ＣＴＳパケットＣＴＳ１を受信してもデータパケットを送信することはない。
【０１４６】
一方、無線装置１から送信されたデータパケットを保持している無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿３，ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿４に基づいて、上述した方法によって無線装置３，４と無線装置８との間の無線リンクにおける送信レートｒ３−８，ｒ４−８を決定する。
【０１４７】
そして、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、送信レートｒ３−８，ｒ４−８がＣＴＳパケットＣＴＳ１の“ＲＡＴＥ”に格納された１１Ｍｂｐｓ以上であるか否かを判定する。この場合、送信レートｒ３−８，ｒ４−８が１１Ｍｂｐｓ以上であるものとする。
【０１４８】
そうすると、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、送信レートｒ３−８，ｒ４−８を式（１）のｒに代入し、５１２Ｂを式（１）のＬに代入し、オーバーヘッドを式（１）のｔｏｖｅｒｈｅａｄに代入して転送所要コストｄ３，ｄ４を求める。
【０１４９】
また、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿３，ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿４、送信レートｒ３−８，ｒ４−８、およびパケット長Ｌに基づいて、次式によりパケットの送信成功率Ｐ３，Ｐ６を求める。
【０１５０】
【数５】
2010063068.tif 000007
【０１５１】
なお、式（５）の右辺の括弧内の第２項は、送信レートｒおよび受信ＳＮＲ（＝γ）によって決定されるビットごとの誤り率である。この場合、受信ＳＮＲ（＝γ）が大きい程、送信成功率Ｐ３，Ｐ６は、高くなり、受信ＳＮＲ（＝γ）が小さい程、送信成功率Ｐ３，Ｐ６は、低くなる。
【０１５２】
無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、送信レートｒ３−８，ｒ４−８、および受信ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿３，ＳＮＲ＿ＣＴＳ＿４を式（５）の右辺の括弧内の第２項に代入し、５１２Ｂを式（５）のＬに代入して送信成功率Ｐ３，Ｐ６を求める。
【０１５３】
そうすると、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、転送所要コストｄ３，ｄ４および送信成功率Ｐ３，Ｐ６に基づいて、次式によって無線装置３，４と無線装置８との間の無線リンクにおける新しいメトリックｄｎｅｗ＿３，ｄｎｅｗ＿４を求める。
【０１５４】
【数６】
2010063068.tif 000008
【０１５５】
この場合、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、それぞれ、転送所要コストｄ３，ｄ４を式（６）のｄ（γＴＡ−ＲＡ）に代入し、それぞれ、送信成功率Ｐ３，Ｐ６を式（６）のＰ（ｒＴＡ−ＲＡ，γＴＡ−ＲＡ，Ｌ）に代入する。
【０１５６】
そして、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、その求めた新しいメトリックｄｎｅｗ＿３，ｄｎｅｗ＿４に基づいて、同時送信タイマーを設定する。この場合、無線装置３，４のＭＡＣモジュール１３は、新しいメトリックｄｎｅｗ＿３，ｄｎｅｗ＿４が小さいほど、短い時間を演算して短い同時送信タイマーを設定し、新しいメトリックｄｎｅｗ＿３，ｄｎｅｗ＿４が大きいほど、長い時間を演算して長い同時送信タイマーを設定する。
【０１５７】
そして、無線装置３，４のうち、同時送信タイマーが最も早く満了した無線装置のＭＡＣモジュール１３は、データパケットをパケットキャッシュ１４から取り出して送信する。この場合、新しいメトリックｄｎｅｗ＿３，ｄｎｅｗ＿４は、相互に異なるので、無線装置３，４において設定された同時送信タイマーは、相互に異なり、無線装置３，４のいずれかにおいて同時送信タイマーが最も早く満了する。従って、例えば、無線装置４における同時送信タイマーが最も早く満了するものとする。
【０１５８】
そうすると、無線装置４のＭＡＣモジュール１３は、パケットキャッシュ１４からデータパケットを取り出し、その取り出したデータパケットの“ＲＡ”に無線装置８のＩＤ８を格納し、“ＴＡ”に無線装置３のＩＤ３を格納して図２５に示すデータパケットＤＡＴＡ１を生成する。そして、無線装置４のＭＡＣモジュール１３は、その生成したデータパケットＤＡＴＡ１を送信する。
【０１５９】
この場合、無線装置３は、無線装置４から送信されたデータパケットＤＡＴＡ１を受信するので、自己が保持するデータパケットを送信することはない。
【０１６０】
このように、この発明においては、ＲＴＳパケットＲＴＳ１を送信した無線装置３ではなく、ＣＴＳパケットＲＴＳ１の送信元である無線装置８と、送信グループＴＡに属し、かつ、データパケットを保持する無線装置３，４との間の無線リンクにおけるリンクコストに応じて決定された同時送信タイマーが最も早く満了した無線装置４（＝無線装置３と同じ送信グループＴＡに属する無線装置）がデータパケットを送信する。そして、データパケットＤＡＴＡ１の送信先は、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信先である無線装置７ではなく、無線装置７に協力してＣＴＳパケットＣＴＳ１を送信した無線装置８である。従って、通信品質の良い経路を選択してデータパケットを中継できる。
【０１６１】
また、データパケットを送信した無線装置４以外の無線装置３は、データパケットを送信しないので、データパケットの衝突を回避できる。
【０１６２】
転送グループＲＡに属する無線装置８のＭＡＣモジュール１３は、無線装置４から送信されたデータパケットＤＡＴＡ１を正しく受信する。そして、無線装置８のＭＡＣモジュール１３は、“ＲＡ”に無線装置３のＩＤ３を格納して図２６に示すＡＣＫパケットＡＣＫ１を生成し、その生成したＡＣＫパケットＡＣＫ１を無線装置３へ送信する。
【０１６３】
また、無線装置８以外の無線装置６，７，９のＭＡＣモジュール１３も、データパケットＤＡＴＡ１を正しく受信したのであれば、その受信したデータパケットＤＡＴＡ１をパケットキャッシュ１４に保存する。
【０１６４】
このように、この発明においては、ＡＣＫパケットの送信先は、データパケットを実際に送信した無線装置４ではなく、ＲＴＳパケットＲＴＳ１の送信元である無線装置３である。無線装置４は、同じ送信グループＴＡに属する無線装置３に協力してデータパケットを送信した無線装置であり、ＡＣＫパケットは、本来、ＲＴＳパケットの送信元へ返信すべきであるからである。
【０１６５】
そして、データパケットＤＡＴＡ１を受信した無線装置８がデータパケットを無線装置１１へ向けて中継する場合、無線装置６〜９が送信グループＴＡを構成し、無線装置１０が転送グループＲＡを構成して、上述した方法によってデータパケットを最終的な送信先である無線装置１１へ向けて順次中継する。
【０１６６】
その結果、各無線通信区間において送信所要時間が最小となる無線リンクを順次選択しながらデータパケットが送信先まで中継される。そして、送信元から送信先までの総送信所要時間が最も短くなる。
【０１６７】
従って、この発明によれば、通信効率を向上できる。
【０１６８】
図２９は、この発明の実施の形態によるデータパケットの中継方法を説明するためのフローチャートである。
【０１６９】
一連の動作が開始されると、送信グループＴＡに属するいずれかの無線装置がＲＴＳパケットを生成してマルチキャストする（ステップＳ１）。そして、ＲＴＳパケットをマルチキャストした無線装置以外の無線装置は、ＲＴＳパケットを受信し、自己が送信グループＴＡに属することを検知する（ステップＳ２）。
【０１７０】
その後、転送グループＲＡに属する無線装置は、ＲＴＳパケットを受信し（ステップＳ３）、上述した方法によって、ＲＴＳパケットの送信元との間の無線リンクの品質に基づいて、無線リンクの品質が良いほど、短くなるように同時送信タイマーを設定する（ステップＳ４）。
【０１７１】
そして、同時送信タイマーが最も早く満了した無線装置がＣＴＳパケットを生成してマルチキャストする（ステップＳ５）。その後、ＣＴＳパケットをマルチキャストした無線装置以外の無線装置は、ＣＴＳパケットの送信を停止する（ステップＳ６）。
【０１７２】
一方、送信グループＴＡに属する無線装置は、ＣＴＳパケットを受信する（ステップＳ７）。そして、ＣＴＳパケットを受信し、かつ、送信元からのデータパケットを保持している無線装置は、ＣＴＳパケットの送信元との間の無線リンクの品質に基づいて、無線リンクの品質が良いほど、短くなるように同時送信タイマーを設定する（ステップＳ８）。
【０１７３】
その後、同時送信タイマーが最も早く満了し、かつ、送信元からのデータパケットを保持している無線装置がデータパケットを送信する（ステップＳ９）。
【０１７４】
そして、データパケットを送信した無線装置以外の無線装置は、データパケットの送信を停止する（ステップＳ１０）。
【０１７５】
一方、転送グループＲＡに属し、ＣＴＳパケットを送信した無線装置は、データパケットを受信し（ステップＳ１１）、ＡＣＫパケットをＲＴＳパケットの送信元へ送信する（ステップＳ１２）。
【０１７６】
そして、ＲＴＳパケットの送信元は、ＡＣＫパケットを受信する（ステップＳ１３）。これによって、一連の動作が終了する。
【０１７７】
このように、同じグループに属し、最も良い通信品質でパケットを送信可能な無線装置が、本来、ＣＴＳパケットまたはデータパケットを送信すべき無線装置に協力してＣＴＳパケットまたはデータパケットを送信する。
【０１７８】
その結果、データパケットは、最短時間で次々と中継され、送信元から送信先までの総送信所要時間が最小になる。
【０１７９】
従って、この発明によれば、通信効率を向上できる。
【０１８０】
［無線ＬＡＮへの応用］
図３０は、無線ＬＡＮの概略図である。無線ＬＡＮ２００は、アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２と、移動端末Ｍ１〜Ｍ１７とを備える。
【０１８１】
アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２は、無線通信空間に配置され、それぞれ、通信領域ＲＥＧ１，ＲＥＧ２を有する。移動端末Ｍ１〜Ｍ９は、アクセスポイントＡＰ１の通信領域ＲＥＧ１内に配置され、移動端末Ｍ１０〜Ｍ１７は、アクセスポイントＡＰ２の通信領域ＲＥＧ２内に配置される。その結果、移動端末Ｍ３，Ｍ１１〜Ｍ１３は、アクセスポイントＡＰ１の通信領域ＲＥＧ１とアクセスポイントＡＰ２の通信領域ＲＥＧ２との重複部分に配置される。
【０１８２】
アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２は、ビーコンフレームを周期的にブロードキャストし、無線ＬＡＮの存在を移動端末Ｍ１〜Ｍ９および移動端末Ｍ１０〜Ｍ１７へ通知する。
【０１８３】
移動端末Ｍ１〜Ｍ９および移動端末Ｍ１０〜Ｍ１７は、ビーコンフレームの受信によってそれぞれアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２との通信パラメータを取得する。そして、移動端末Ｍ１〜Ｍ９および移動端末Ｍ１０〜Ｍ１７は、それぞれ、アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２との間で認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）および経路確立（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が終了してから、アクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２との間で直接通信を行なうことができる。
【０１８４】
多数のアクセスポイントが同じホットスポットに配置されている場合、アクセスポイントの通信範囲は、大きく重なることが想定される。しかし、同時に利用可能なチャネル数は、限られているため、チャネル数よりも多くのアクセスポイントが同じ場所で同時に動作する場合には、アクセスポイント間の相互干渉が問題になる。
【０１８５】
この相互干渉を減少させるには、アクセスポイントは、ビーコンフレームのような制御フレームの送信電力をそのままにし、データフレームの送信電力を減少させることが想定される。その結果、図３０に示すように、アクセスポイントＡＰ１からのデータフレームの通信領域ＲＥＧＤ１は、アクセスポイントＡＰ１の本来の通信領域ＲＥＧ１よりも縮小され、アクセスポイントＡＰ２からのデータフレームの通信領域ＲＥＧＤ２は、アクセスポイントＡＰ２の本来の通信領域ＲＥＧ２よりも縮小される。
【０１８６】
そうすると、データフレームの送信電力の減少によって、例えば、移動端末Ｍ９，Ｍ１６が送信したデータフレームがそれぞれアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２へ届かない可能性がある。
【０１８７】
このような場合、移動端末Ｍ９，Ｍ１６が他の移動端末を経由してアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２と通信する方法が想定される。
【０１８８】
一方、移動端末Ｍ９，Ｍ１６がそれぞれアクセスポイントＡＰ１，ＡＰ２と直接通信を行なうことができても、送信レートが低いので、データフレームの送受信に必要な時間が長くなる。これによって、無線ＬＡＮ２００全体の通信効率が低下する可能性がある。
【０１８９】
そこで、以下においては、移動端末がアクセスポイントとの間で無線通信を行なう場合に、上述した通信方法の無線ＬＡＮ２００への適用について説明する。
【０１９０】
図３１は、移動端末およびアクセスポイントのトポロジーを示す図である。図３２は、通知の構成図である。図３３は、中継テーブルの構成図である。
【０１９１】
移動端末Ｍ、アクセスポイントＡＰおよび中継端末Ｒは、無指向性のアンテナを用いて無線通信を行なう。そして、中継端末Ｒは、移動端末ＭとアクセスポイントＡＰとの間に配置されている（図３１参照）。
【０１９２】
図３１に示すように、移動端末Ｍは、最初、データフレームをアクセスポイントＡＰへ直接送信し、アクセスポイントＡＰは、データフレームを受信し、ＡＣＫフレームを移動端末Ｍへ返信する。移動端末Ｍ、中継端末ＲおよびアクセスポイントＡＰは、無指向性のアンテナを用いているので、移動端末ＭとアクセスポイントＡＰとの間に配置された中継端末Ｒは、移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへのデータフレームと、アクセスポイントＡＰから移動端末ＭへのＡＣＫフレームとの両方を受信できる。
【０１９３】
そこで、中継端末Ｒは、自己が移動端末ＭとアクセスポイントＡＰとの間で無線通信を中継した場合、チャネルの利用効率を向上できるか否かを以下の方法によって推測する。
【０１９４】
まず、中継端末Ｒは、移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへ送信されたデータフレームを受信し、その受信したデータフレームのプリアンブルから移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＭ−ＡＰとデータフレームの長さＬとを検出する。
【０１９５】
また、中継端末Ｒは、データフレームを受信したときの受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＭ−Ｒを求める。
【０１９６】
更に、中継端末Ｒは、アクセスポイントＡＰから移動端末Ｍへ送信されたＡＣＫフレームを受信し、ＡＣＫフレームを受信したときの受信ＳＮＲを検出する。そして、中継端末Ｒは、その検出した受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって、アクセスポイントＡＰ−中継端末Ｒ間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＲ−ＡＰを求める。
【０１９７】
そうすると、中継端末Ｒは、送信レートｒＭ−ＡＰおよび長さＬを式（１）に代入して移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信所要コストｄＭ−ＡＰを求める。
【０１９８】
また、中継端末Ｒは、送信レートｒＭ−Ｒおよび長さＬを式（１）に代入して移動端末Ｍ−中継端末Ｒ間の送信所要コストｄＭ−Ｒを求め、送信レートｒＲ−ＡＰおよび長さＬを式（１）に代入して中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰ間の送信所要コストｄＲ−ＡＰを求める。そして、中継端末Ｒは、送信所要コストｄＭ−Ｒと送信所要コストｄＲ−ＡＰとを加算して、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰからなる経路の送信所要コストｄＭ−Ｒ−ＡＰ＝ｄＭ−Ｒ＋ｄＲ−ＡＰを求める。
【０１９９】
その後、中継端末Ｒは、送信所要コストｄＭ−Ｒ−ＡＰが送信所要コストｄＭ−ＡＰよりも小さいか否かを判定する。そして、送信所要コストｄＭ−Ｒ−ＡＰが送信所要コストｄＭ−ＡＰよりも小さいとき、中継端末Ｒは、送信レートｒＭ−Ｒおよび送信レートｒＲ−ＡＰを含む通知ＮＴＦ１（図３２参照）を生成し、その生成した通知ＮＴＦ１を移動端末ＭおよびアクセスポイントＡＰへ送信する。この場合、通知ＮＴＦ１のＦＣは、通知であることを示すＮＯＴＩＦＹを含む。ＦＦは、ブロードキャストアドレスを表す。Ｒは、中継端末Ｒの識別記号である。Ｍは、移動端末Ｍの識別記号である。ｒＭ−Ｒは、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ間の送信レートである。ＡＰは、アクセスポイントＡＰの識別記号である。ｒＲ−ＡＰは、中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートである。ＤＵＲについては、上述したとおりである。
【０２００】
移動端末Ｍは、通知ＮＴＦ１を受信し、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ間の送信レートｒＭ−Ｒおよび中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＲ−ＡＰを検出する。また、移動端末Ｍは、アクセスポイントＡＰからＡＣＫフレームを受信し、ＡＣＫフレームを受信したときの受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＭ−ＡＰを決定する。
【０２０１】
そうすると、移動端末Ｍは、送信レートｒＭ−Ｒ、送信レートｒＲ−ＡＰおよび送信レートｒＭ−ＡＰに基づいて、図３３に示す中継テーブルＲＬＴ１を作成する。図３３において、１Ｍｂｐｓは、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＭ−ＡＰであり、５．５Ｍｂｐｓは、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ間の送信レートｒＭ−Ｒであり、１１Ｍｂｐｓは、中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＲ−ＡＰである。ＡＰに対応するＲ−ＡＰの欄に送信レートが格納されていないのは、移動端末ＭがアクセスポイントＡＰと直接無線通信を行なう場合には、中継端末が存在しないからである。ｄＭ−ＡＰは、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間のメトリックであり、ｄＭ−Ｒ−ＡＰは、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ−アクセスポイントＡＰからなる経路のメトリックである。タイムスタンプｔｓＡＰは、送信レートｒＭ−ＡＰ（＝１Ｍｂｐｓ）を中継テーブルＲＬＴ１に記録した時刻であり、タイムスタンプｔｓＲは、送信レートｒＭ−Ｒ（＝５．５Ｍｂｐｓ）および送信レートｒＲ−ＡＰ（＝１１Ｍｂｐｓ）を中継テーブルＲＬＴ１に記録した時刻である。
【０２０２】
図３４は、移動端末およびアクセスポイントの他のトポロジーを示す図である。図３５は、他の通知の構成図である。図３６は、他の中継テーブルの構成図である。
【０２０３】
図３４に示すトポロジーにおいては、２台の中継端末Ｒ１，Ｒ２が移動端末ＭとアクセスポイントＡＰとの間に存在する。
【０２０４】
そして、移動端末Ｍは、中継端末Ｒ１を経由してアクセスポイントＡＰと無線通信を行なっているものとする。
【０２０５】
この場合、移動端末Ｍは、データフレームを中継端末Ｒ１へ送信し、中継端末Ｒ１は、移動端末Ｍからのデータフレームの受信に応じてＡＣＫフレームを移動端末Ｍへ返信する。
【０２０６】
中継端末Ｒ２も、移動端末Ｍから送信されたデータフレームを受信し、その受信したデータフレームのプリアンブルから移動端末Ｍ−中継端末Ｒ１間の送信レートｒＭ−Ｒ１とデータフレームの長さＬとを検出する。また、中継端末Ｒ２は、移動端末Ｍからデータフレームを受信したときの受信ＳＮＲを検出し、その検出した受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ２間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＭ−Ｒ２を求める。
【０２０７】
その後、中継端末Ｒ１は、データフレームをアクセスポイントＡＰへ転送し、アクセスポイントＡＰは、中継端末Ｒ１からのデータフレームの受信に応じてＡＣＫフレームを中継端末Ｒ１へ返信する。
【０２０８】
そうすると、中継端末Ｒ２は、中継端末Ｒ１からアクセスポイントＡＰへ転送されたデータフレームを受信し、その受信したデータフレームのプリアンブルから中継端末Ｒ１−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＲ１−ＡＰを検出する。
【０２０９】
また、中継端末Ｒ２は、アクセスポイントＡＰから中継端末Ｒ１へ返信されるＡＣＫフレームを受信し、ＡＣＫフレームを受信したときの受信ＳＮＲを検出する。そして、中継端末Ｒ２は、その検出した受信ＳＮＲに基づいて、上述した方法によって、中継端末Ｒ２−アクセスポイントＡＰ間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＲ２−ＡＰを求める。
【０２１０】
そして、中継端末Ｒ２は、送信レートｒＭ−Ｒ１とデータフレームの長さＬとを式（１）に代入して移動端末Ｍ−中継端末Ｒ１間の送信所要コストｄＭ−Ｒ１を求める。また、中継端末Ｒ２は、送信レートｒＭ−Ｒ２と長さＬとを式（１）に代入して移動端末Ｍ−中継端末Ｒ２間の送信所要コストｄＭ−Ｒ２を求める。更に、中継端末Ｒ２は、送信レートｒＲ１−ＡＰと長さＬとを式（１）に代入して中継端末Ｒ１−アクセスポイントＡＰ間の送信所要コストｄＲ１−ＡＰを求める。更に、中継端末Ｒ２は、送信レートｒＲ２−ＡＰと長さＬとを式（１）に代入して中継端末Ｒ２−アクセスポイントＡＰ間の送信所要コストｄＲ２−ＡＰを求める。
【０２１１】
そうすると、中継端末Ｒ２は、送信所要コストｄＭ−Ｒ１と送信所要コストｄＲ１−ＡＰとを加算して移動端末Ｍ−中継端末Ｒ１−アクセスポイントＡＰからなる経路における送信所要コストｄＭ−Ｒ１−ＡＰ＝ｄＭ−Ｒ１＋ｄＲ１−ＡＰを求める。また、中継端末Ｒ２は、送信所要コストｄＭ−Ｒ２と送信所要コストｄＲ２−ＡＰとを加算して移動端末Ｍ−中継端末Ｒ２−アクセスポイントＡＰからなる経路における送信所要コストｄＭ−Ｒ２−ＡＰ＝ｄＭ−Ｒ２＋ｄＲ２−ＡＰを求める。
【０２１２】
その後、中継端末Ｒ２は、送信所要コストｄＭ−Ｒ２−ＡＰが送信所要コストｄＭ−Ｒ１−ＡＰよりも小さいか否かを判定する。そして、送信所要コストｄＭ−Ｒ２−ＡＰが送信所要コストｄＭ−Ｒ１−ＡＰよりも小さいとき、中継端末Ｒ２は、送信レートｒＭ−Ｒ２および送信レートｒＲ２−ＡＰを含む通知ＮＴＦ２（図３５参照）を生成し、その生成した通知ＮＴＦ２を移動端末ＭおよびアクセスポイントＡＰへ送信する。この場合、通知ＮＴＦ２の各構成要素は、上述した通知ＮＴＦ１（図３２参照）と同じである。
【０２１３】
移動端末Ｍは、通知ＮＴＦ２を受信し、移動端末Ｍ−中継端末Ｒ２間の送信レートｒＭ−Ｒ２および中継端末Ｒ２−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＲ２−ＡＰを検出する。
【０２１４】
そして、移動端末Ｍは、送信レートｒＭ−Ｒ２および送信レートｒＲ２−ＡＰを追加して図３６に示す中継テーブルＲＬＴ２を作成する。中継テーブルＲＬＴ２の各構成要素は、上述した中継テーブルＲＬＴ１の各構成要素と同じである。
【０２１５】
図３１に示すトポロジーにおいては、移動端末Ｍは、データフレームをアクセスポイントＡＰへ直接送信するか、中継端末Ｒを経由してデータフレームをアクセスポイントＡＰへ送信する。即ち、移動端末Ｍは、データフレームをアクセスポイントＡＰおよび中継端末Ｒのいずれかへ送信すればよい。
【０２１６】
また、図３４に示すトポロジーにおいては、移動端末Ｍは、データフレームをアクセスポイントＡＰへ直接送信するか、中継端末Ｒ１を経由してデータフレームをアクセスポイントＡＰへ送信するか、中継端末Ｒ２を経由してデータフレームをアクセスポイントＡＰへ送信する。即ち、移動端末Ｍは、データフレームをアクセスポイントＡＰおよび中継端末Ｒ１，Ｒ２のいずれかへ送信すればよい。
【０２１７】
そこで、中継端末Ｒ，Ｒ１，Ｒ２を中継端末Ｒｉと表記し、中継端末ＲｉおよびアクセスポイントＡＰが上述した転送グループＲＡを構成するものとする。そうすると、移動端末Ｍは、ＲＴＳパケットをマルチキャストし、中継端末ＲｉおよびアクセスポイントＡＰのうち、最も早くＣＴＳパケットを送信した端末へデータフレームを送信すればよい。
【０２１８】
図３７は、ＲＴＳパケットの他の具体例を示す図である。図３８は、ＣＴＳパケットの他の具体例を示す図である。
【０２１９】
移動端末Ｍは、図３７に示すＲＴＳパケットＲＴＳ２を生成し、その生成したＲＴＳパケットＲＴＳ２をマルチキャストする。なお、ＲＴＳパケットＲＴＳ２においては、アクセスポイントＡＰの識別記号ＡＰが“ＡＩＤ”に格納される。
【０２２０】
中継端末ＲｉおよびアクセスポイントＡＰは、ＲＴＳパケットＲＴＳ２を受信する。そして、中継端末Ｒｉは、ＲＴＳパケットＲＴＳ２を受信したときの瞬時の受信ＳＮＲＭ−Ｒｉを測定し、その測定した瞬時の受信ＳＮＲＭ−Ｒｉに基づいて、上述した方法によって、移動端末Ｍ−中継端末Ｒｉ間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＭ−Ｒｉを求める。
【０２２１】
その後、中継端末Ｒｉは、送信レートｒＭ−Ｒｉと、ＲＴＳパケットＲＴＳ２に含まれる長さＬ（＝５１２Ｂ）とを式（１）に代入して移動端末Ｍ−中継端末Ｒｉ間の瞬時の送信所要コストｄＭ−Ｒｉを求める。
【０２２２】
更に、中継端末Ｒｉは、送信レートｒＭ−Ｒｉ、瞬時の受信ＳＮＲＭ−Ｒｉ、および長さＬ（＝５１２Ｂ）を式（５）に代入して送信成功率ＰＭ−Ｒｉを求める。
【０２２３】
更に、中継端末Ｒｉは、アクセスポイントＡＰへの無線リンクにおける平均ＳＮＲＲｉ−ＡＰを用いて、式（２），（３）によって平均リンクコストｄＲｉ−ＡＰを求める。
【０２２４】
一方、アクセスポイントＡＰは、ＲＴＳパケットＲＴＳ２を受信したときの瞬時の受信ＳＮＲＭ−ＡＰを測定し、その測定した瞬時の受信ＳＮＲＭ−ＡＰに基づいて、上述した方法によって、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の無線リンクにおける利用可能な送信レートｒＭ−ＡＰを求める。
【０２２５】
その後、アクセスポイントＡＰは、送信レートｒＭ−ＡＰと、ＲＴＳパケットＲＴＳ２に含まれる長さＬ（＝５１２Ｂ）とを式（１）に代入して移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の瞬時の送信所要コストｄＭ−ＡＰを求める。
【０２２６】
更に、アクセスポイントＡＰは、送信レートｒＭ−ＡＰと、瞬時の受信ＳＮＲＭ−ＡＰ、および長さＬ（＝５１２Ｂ）を式（５）に代入して送信成功率ＰＭ−ＡＰを求める。
【０２２７】
そうすると、アクセスポイントＡＰは、送信所要コストｄＭ−ＡＰと、送信成功率ＰＭ−ＡＰとを次式に代入して新しいメトリックｄｎｅｗ＿ＡＰを求める。
【０２２８】
【数７】
2010063068.tif 000009
【０２２９】
この場合、アクセスポイントＡＰは、送信所要コストｄＭ−ＡＰを式（７）のｄ（ｒＭ−ＡＰ）に代入し、送信成功率ＰＭ−ＡＰを式（７）のＰ（ｒＭ−ＡＰ，Ｌ，γＭ−ＡＰ）に代入する。
【０２３０】
また、中継端末Ｒｉは、送信所要コストｄＭ−Ｒｉと、送信成功率ＰＭ−Ｒｉと、平均リンクコストｄＲｉ−ＡＰとを次式に代入して新しいメトリックｄｎｅｗ＿Ｒｉを求める。
【０２３１】
【数８】
2010063068.tif 000010
【０２３２】
この場合、中継端末Ｒｉは、送信所要コストｄＭ−Ｒｉを式（８）のｄ（ｒＭ−Ｒｉ）に代入し、送信成功率ＰＭ−Ｒｉを式（８）のＰ（ｒＭ−Ｒｉ，Ｌ，γＭ−Ｒｉ）に代入する。
【０２３３】
そうすると、アクセスポイントＡＰは、新しいメトリックｄｎｅｗ＿ＡＰに基づいて、同時送信タイマーを設定し、中継端末Ｒｉは、新しいメトリックｄｎｅｗ＿Ｒｉに基づいて、同時送信タイマーを設定する。
【０２３４】
そして、アクセスポイントＡＰおよび中継端末Ｒｉのうち、同時送信タイマーが最も早く満了した端末（アクセスポイントＡＰまたは中継端末Ｒｉ）は、ＣＴＳパケットを生成して移動端末Ｍへ送信する。
【０２３５】
この場合、アクセスポイントＡＰの同時送信タイマーが中継端末Ｒｉの同時送信タイマーよりも早く満了すると、アクセスポイントＡＰは、図３８の（ａ）に示すＣＴＳパケット２を生成して移動端末Ｍへ送信する。なお、ＣＴＳパケット２は、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＭ−ＡＰを含む。
【０２３６】
一方、中継端末Ｒｉの同時送信タイマーがアクセスポイントＡＰの同時送信タイマーよりも早く満了すると、中継端末Ｒｉは、図３８の（ｂ）に示すＣＴＳパケット３を生成して移動端末Ｍへ送信する。なお、ＣＴＳパケット３は、移動端末Ｍ−中継端末Ｒｉ間の送信レートｒＭ−Ｒｉを含む。
【０２３７】
移動端末Ｍは、アクセスポイントＡＰからＣＴＳパケットＣＴＳ２を受信すると、その受信したＣＴＳパケットＣＴＳ２に含まれる送信レートｒＭ−ＡＰでデータフレームをアクセスポイントＡＰ（＝ＣＴＳパケットＣＴＳ２の送信元）へ送信する。
【０２３８】
一方、移動端末Ｍは、中継端末ＲｉからＣＴＳパケットＣＴＳ３を受信すると、その受信したＣＴＳパケットＣＴＳ３に含まれる送信レートｒＭ−Ｒｉでデータフレームを中継端末Ｒｉ（＝ＣＴＳパケットＣＴＳ３の送信元）へ送信する。そして、中継端末Ｒｉは、データフレームをアクセスポイントＡＰへ直接送信する。
【０２３９】
この場合、送信端末は、移動端末Ｍのみであるので、データフレームの送信における競争は、発生しない。
【０２４０】
これによって、アクセスポイントＡＰがデータフレームの送信電力を減少させる場合も、移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへの送信所要時間を最小にできる。従って、チャネル利用効率（＝通信効率）を向上できる。
【０２４１】
なお、上記においては、ＲＴＳパケットおよびＣＴＳパケットを用いてデータフレームを移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへ送信する場合について説明したが、この発明においては、これに限らず、ＲＴＳパケットおよびＣＴＳパケットを用いずにデータフレームを移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへ送信してもよい。
【０２４２】
この場合、移動端末Ｍは、上述した中継テーブルＲＬＴ１（図３３参照）または中継テーブルＲＬＴ２（図３６参照）を参照して、中継端末Ｒｉを経由する場合のアクセスポイントＡＰまでの送信所要コストｄＭ−Ｒｉ−ＡＰと、中継端末Ｒｉを経由しない場合のアクセスポイントＡＰまでの送信所要コストｄＭ−ＡＰとを検出する。
【０２４３】
そして、移動端末Ｍは、その検出した送信所要コストｄＭ−Ｒｉ−ＡＰと送信所要コストｄＭ−ＡＰとを比較し、小さい方の送信所要コストを有する端末（アクセスポイントＡＰまたは中継端末Ｒｉ）を選択し、その選択した端末（アクセスポイントＡＰまたは中継端末Ｒｉ）へデータフレームを送信する。
【０２４４】
より具体的には、移動端末Ｍは、中継端末Ｒｉを選択した場合、中継テーブルＲＬＴ１（図３３参照）または中継テーブルＲＬＴ２（図３６参照）を参照して、移動端末Ｍ−中継端末Ｒｉ間の送信レートｒＭ−Ｒｉを検出し、その検出した送信レートｒＭ−Ｒｉでデータフレームを中継端末Ｒｉへ送信する。
【０２４５】
中継端末Ｒｉは、データフレームを移動端末Ｍから受信すると、ＡＣＫフレームを移動端末Ｍへ返信し、自己が持っている中継端末Ｒｉ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＲｉ−ＡＰでデータフレームをアクセスポイントＡＰへ送信する。そして、アクセスポイントＡＰは、中継端末Ｒｉからデータフレームを受信すると、ＡＣＫフレームを中継端末Ｒｉへ返信する。
【０２４６】
一方、移動端末Ｍは、アクセスポイントＡＰを選択した場合、中継テーブルＲＬＴ１（図３３参照）または中継テーブルＲＬＴ２（図３６参照）を参照して、移動端末Ｍ−アクセスポイントＡＰ間の送信レートｒＭ−ＡＰを検出し、その検出した送信レートｒＭ−ＡＰでデータフレームをアクセスポイントＡＰへ送信する。そして、アクセスポイントＡＰは、移動端末Ｍからデータフレームを受信すると、ＡＣＫフレームを移動端末Ｍへ返信する。
【０２４７】
なお、複数の最適経路が存在する場合、経路ごとにカウンタを付加し、移動端末Ｍは、データフレームを送信する前に、これらの複数の最適経路からカウンタ値が最も小さい経路を選択し、その選択した経路を介してデータフレームを送信する。そして、移動端末Ｍは、使用した経路のカウンタを“１”だけ増やす。
【０２４８】
このように、複数の最適経路が存在する場合、移動端末Ｍは、ラウンドロビン方式によって全てのデータフレームを複数の最適経路に分配して送信する。
【０２４９】
なお、上記においては、移動端末ＭからアクセスポイントＡＰへデータフレームを送信する場合について説明したが、アクセスポイントＡＰから移動端末Ｍへデータフレームを送信する場合も、上述した方法によって、アクセスポイントＡＰから移動端末Ｍへの送信所要時間が最小になる経路を選択してデータフレームの送信が行なわれる。
【０２５０】
なお、この発明においては、送信グループＴＡに属する無線装置２〜５において式（６）を用いて新しいリンクメトリックｄｎｅｗを演算し、その演算した新しいリンクメトリックｄｎｅｗに基づいて同時送信タイマーに設定する時間を演算するＭＡＣモジュール１３、または転送グループＲＡに属する無線装置６〜９において式（４）を用いて新しいリンクメトリックｄｎｅｗを演算し、その演算した新しいリンクメトリックｄｎｅｗに基づいて同時送信タイマーに設定する時間を演算するＭＡＣモジュール１３は、「演算手段」を構成する。
【０２５１】
また、この発明においては、送信グループＴＡに属する無線装置２〜５において同時送信タイマーに設定するＭＡＣモジュール１３、または転送グループＲＡに属する無線装置６〜９において同時送信タイマーに設定するＭＡＣモジュール１３は、「タイマー設定手段」を構成する。
【０２５２】
更に、この発明においては、ＣＴＳパケットを送信する無線装置８のＭＡＣモジュール１３、またはデータパケットを送信する無線装置４のＭＡＣモジュール１３は、「送信手段」を構成する。
【０２５３】
更に、この発明においては、ＣＴＳパケットを無線装置６〜９のいずれかから受信する無線装置２〜５のいずれかのＭＡＣモジュール１３は、「受信手段」を構成する。
【０２５４】
更に、この発明においては、ＣＴＳパケットを受信したときの瞬時の受信ＳＮＲを検出する無線インターフェース１２は、「検出手段」を構成する。
【０２５５】
更に、この発明においては、ＲＴＳパケットを無線装置２〜５のいずれかから受信する無線装置６〜９のいずれかのＭＡＣモジュール１３は、「受信手段」を構成する。
【０２５６】
更に、この発明においては、ＲＴＳパケットを受信したときの瞬時の受信ＳＮＲを検出する無線インターフェース１２は、「検出手段」を構成する。
【０２５７】
更に、この発明においては、無線装置２〜５は、「ｍ（ｍは正の整数）個の第１の無線装置」を構成し、無線装置６〜９は、「ｎ（ｎは正の整数）個の第２の無線装置」を構成する。
【０２５８】
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べ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】
【０２５９】
この発明は、通信効率を向上可能な無線装置に適用される。また、この発明は、リンク品質が変動しても通信効率を向上可能な無線装置に適用される。更に、この発明は、通信効率を向上可能な無線装置を備えた無線ネットワークに適用される。更に、この発明は、リンク品質が変動しても通信効率を向上可能な無線装置を備えた無線ネットワークに適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２６０】
【図１】この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。
【図２】図１に示す無線装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】Ｈｅｌｌｏメッセージの構成図である。
【図４】ＴＣメッセージの構成図である。
【図５】図２に示すルーティングテーブルの構成図である。
【図６】図２に示すネイバーテーブルの構成図である。
【図７】図２に示す協力者テーブルの構成図である。
【図８】図２に示すグループテーブルの構成図である。
【図９】ＲＴＳパケットの構成図である。
【図１０】ＣＴＳパケットの構成図である。
【図１１】データパケットの構成図である。
【図１２】ＡＣＫパケットの構成図である。
【図１３】受信ＳＮＲと送信レートとの関係を示す図である。
【図１４】ネイバーテーブルの具体例を示す図である。
【図１５】協力者テーブルの具体例を示す図である。
【図１６】Ｈｅｌｌｏメッセージの第１の例を示す図である。
【図１７】Ｈｅｌｌｏメッセージの第２の例を示す図である。
【図１８】グループテーブルの第１の例を示す図である。
【図１９】Ｈｅｌｌｏメッセージの第３の例を示す図である。
【図２０】グループテーブルの第２の例を示す図である。
【図２１】ＴＣメッセージの具体例を示す図である。
【図２２】ルーティングテーブルの具体例を示す図である。
【図２３】ＲＴＳパケットの具体例を示す図である。
【図２４】ＣＴＳパケットの具体例を示す図である。
【図２５】データパケットの具体例を示す図である。
【図２６】ＡＣＫパケットの具体例を示す図である。
【図２７】グループテーブルの第３の例を示す図である。
【図２８】グループテーブルの第４の例を示す図である。
【図２９】この発明の実施の形態によるデータパケットの中継方法を説明するためのフローチャートである。
【図３０】無線ＬＡＮの概略図である。
【図３１】移動端末およびアクセスポイントのトポロジーを示す図である。
【図３２】通知の構成図である。
【図３３】中継テーブルの構成図である。
【図３４】移動端末およびアクセスポイントの他のトポロジーを示す図である。
【図３５】他の通知の構成図である。
【図３６】他の中継テーブルの構成図である。
【図３７】ＲＴＳパケットの他の具体例を示す図である。
【図３８】ＣＴＳパケットの他の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【０２６１】
１〜１１  無線装置、１００  無線ネットワーク、１２  無線インターフェース、１３  ＭＡＣモジュール、１４  パケットキャッシュ、１５  ＴＣＰ／ＩＰモジュール、１６  ルーティングモジュール、１７  ルーティングテーブル、１８  ネイバーテーブル、１９  協力者テーブル、２０  グループテーブル、２００  無線ＬＡＮ、Ｍ，Ｍ１〜Ｍ１７  移動端末、ＡＰ，ＡＰ１，ＡＰ２  アクセスポイント、Ｒ，Ｒ１，Ｒ２  中継端末。
【図１】
2010063068.tif 000011
【図２】
2010063068.tif 000012
【図３】
2010063068.tif 000013
【図４】
2010063068.tif 000014
【図５】
2010063068.tif 000015
【図６】
2010063068.tif 000016
【図７】
2010063068.tif 000017
【図８】
2010063068.tif 000018
【図９】
2010063068.tif 000019
【図１０】
2010063068.tif 000020
【図１１】
2010063068.tif 000021
【図１２】
2010063068.tif 000022
【図１３】
2010063068.tif 000023
【図１４】
2010063068.tif 000024
【図１５】
2010063068.tif 000025
【図１６】
2010063068.tif 000026
【図１７】
2010063068.tif 000027
【図１８】
2010063068.tif 000028
【図１９】
2010063068.tif 000029
【図２０】
2010063068.tif 000030
【図２１】
2010063068.tif 000031
【図２２】
2010063068.tif 000032
【図２３】
2010063068.tif 000033
【図２４】
2010063068.tif 000034
【図２５】
2010063068.tif 000035
【図２６】
2010063068.tif 000036
【図２７】
2010063068.tif 000037
【図２８】
2010063068.tif 000038
【図２９】
2010063068.tif 000039
【図３０】
2010063068.tif 000040
【図３１】
2010063068.tif 000041
【図３２】
2010063068.tif 000042
【図３３】
2010063068.tif 000043
【図３４】
2010063068.tif 000044
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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