(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と複数の無線局により構成され、前記基地局と前記無線局の中の通信相手の無線局との間で、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットを前記基地局と全ての前記無線局の間で同期したタイムスロットに従って同一周波数によりマルチホップで再送中継する無線通信システムにおいて、
前記無線局は、
前記基地局の識別子を取得する基地局識別子取得手段と、
受信した前記無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、前記基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断手段と、
前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した前記無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断手段と、
前記識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが前記基地局の識別子と一致すると判断され、かつ前記再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した前記無線パケットをそのまま、またはヘッダ情報を前記基地局と全ての前記無線局の間で共通の所定のルールで変更して、当該無線パケットを受信したタイムスロットの次以降のそれぞれのタイムスロットで送信する無線パケット送信手段と、  前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子に一致すると判断された際に、到達通知信号を他局へ送信する到達通知信号送信手段と、
前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子と一致すると判断された際に、受信した前記無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端手段と  を備え、
前記再送中継実施判断手段は、前記到達通知信号を受信した場合に、前記再送中継の終了条件にかかわらず、前記無線パケットの再送中継を終了と判断する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記到達通知信号送信手段は、前記到達通知信号を送受信するためのタイムスロットを複数のサブスロットに分割して、それぞれのサブスロットで、前記到達通知信号を送信する構成であり、
前記無線局は、
前記サブスロットのいずれかで到達通知信号を受信した場合、次のサブスロット以降のそれぞれのサブスロットで、受信した到達通知信号を送信する到達通知信号再送信手段をさらに備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記再送中継実施判断手段は、前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を満たし、かつ所定時間内に他局から前記到達通知信号を受信しない場合に、前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を再設定し、再送中継を実施すべきと判断する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記再送中継実施判断手段は、前記再送中継の終了条件を満たす無線パケットを受信したときに、前記到達通知信号を受信するために所定期間待機する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
基地局と複数の無線局により構成され、前記基地局と前記無線局の中の通信相手の無線局との間で、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットを前記基地局と全ての前記無線局の間で同期したタイムスロットに従って同一周波数によりマルチホップで再送中継する無線通信方法において、
前記無線局は、
基地局識別子取得手段を用いて、前記基地局の識別子を取得するステップと、
識別子一致判断手段を用いて、受信した前記無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、前記基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断するステップと、
再送中継実施判断手段を用いて、前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した前記無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断するステップと、
無線パケット送信手段を用いて、前記識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが前記基地局の識別子と一致すると判断され、かつ前記再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した前記無線パケットをそのまま、またはヘッダ情報を前記基地局と全ての前記無線局の間で共通の所定のルールで変更して、当該無線パケットを受信したタイムスロットの次以降のそれぞれのタイムスロットで送信するステップと、
到達通知信号送信手段を用いて、前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子に一致すると判断された際に、到達通知信号を他局へ送信するステップと、
無線パケット終端手段を用いて、前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子と一致すると判断された際に、受信した前記無線パケットを終端してデータを抜き出すステップと
を実行し、
前記再送中継実施判断手段は、前記到達通知信号を受信した場合に、前記再送中継の終了条件にかかわらず、前記無線パケットの再送中継を終了と判断する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記到達通知信号送信手段は、前記到達通知信号を送受信するためのタイムスロットを複数のサブスロットに分割して、それぞれのサブスロットで、前記到達通知信号を送信し、
前記無線局は、
到達通知信号再送信手段を用いて、前記サブスロットのいずれかで到達通知信号を受信した場合、次のサブスロット以降のそれぞれのサブスロットで、受信した到達通知信号を送信するステップをさらに実行する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記再送中継実施判断手段は、前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を満たし、かつ所定時間内に他局から前記到達通知信号を受信しない場合に、前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を再設定し、再送中継を実施すべきと判断する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項５に記載の無線通信方法において、
前記再送中継実施判断手段は、前記再送中継の終了条件を満たす無線パケットを受信したときに、前記到達通知信号を受信するために所定期間待機する
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信元無線局が宛先無線局との間で無線パケットの送受信を行う無線通信システムにおいて、送信元無線局と宛先無線局の間の距離が離れている、ないしは見通し外などの理由で直接的な無線通信が困難な場合を含む環境でも安定した無線通信を行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【０００２】
特に、送信元無線局と宛先無線局の間の直接通信が困難となる場合に、送信元無線局および宛先無線局の周辺に位置する複数の無線局が無線パケットを正常に受信できた際に、これらの無線局が協調してマルチホップ中継を行うための中継伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、無線通信の普及が目覚しい。携帯電話等の移動通信から、準静止環境でのスポット的な無線ＬＡＮサービスの提供、光ファイバ等の有線回線の代替として無線回線を各家庭に提供するＦＷＡ（Fixed Wireless Access ）サービスの提供など、様々な形で無線通信の利点を利用したサービスが展開されている。この際、ビジネス的な見地からは、少ない基地局設備で広範囲のエリアをカバーし、より多くのユーザ端末を収容することが望ましい。しかし一般には、ひとつの基地局がカバーできるエリア面積は、そのシステム固有の条件（例えば周波数、送信出力、アンテナ利得、アンテナ設置場所、変調方式等）や伝搬環境により異なる。例えば、無線局の送信側の機能として、大出力の送信アンプを備えていた場合には、より広い領域をサービスエリアに設定することが可能である。また、一般には低い周波数ほど遠くまで伝達する。
【０００４】
しかし、線形性の高い高機能の大出力送信アンプを利用することは、装置の価格を押し上げることになり、さらには電波法等の規定による送信出力の上限もあり、あまり大出力の送信アンプを利用してサービスエリア拡大を図るのは好ましくない。一方で、周波数の低いマイクロ波帯などは使い勝手の良い周波数帯として多くのシステムで利用されているために、既に周波数資源は枯渇しつつある状況であり、新たなシステムへの免許の割り当ては期待できない。
【０００５】
この結果、比較的高い周波数帯を用いて広いサービスエリアに対してサービス提供を図る場合、回線設計から得られるサービスエリア面積はビジネス的な採算性の視点からは十分と言えないことが多い。この場合の対策としては、エリア内の多数の無線局を利用して、無線によるマルチホップネットワークを構築して中継伝送することが考えられる。この様なマルチホップネットワークの例としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｓと呼ばれる無線ＬＡＮ規格におけるメッシュワークなどが有名であり（非特許文献１参照）、ここでは送信元無線局から宛先無線局へデータを到達させるためのルーチングとしてＡＯＤＶ等の方式が提案されている。
【０００６】
図１６は、従来技術の無線マルチホップネットワークにおけるルーチングの概要を示す。
図１６において、１００はネットワーク、１０１〜１０４は無線局（詳細には、１０１は送信元無線局、１０２は宛先無線局、１０３〜１０４は中継ノード）を表し、各無線局間リンクの数値は無線メトリック値を表す。例えば、ネットワーク１００から無線局１０３にデータを転送する場合には、単純に無線局１０１と無線局１０３が直接的に無線回線を介して通信を行うことで対処可能である。一方、無線局１０１と直接的に通信を行うことができない無線局１０２に対してデータを転送する場合には、送信元無線局１０１→中継ノード１０３→宛先無線局１０２のルートと、送信元無線局１０１→中継ノード１０４→宛先無線局１０２のルートの様に、複数の選択肢が存在するルートの中から最適なルートを検索するルーチング処理が必要になる。
【０００７】
このルーチング処理では、まず各無線局間で運用可能な伝送速度、トラフィック量、干渉量などの無線回線の状態を示す指標として定義された無線メトリックを利用する。説明を簡単にするため、ここでは無線メトリック値が少ない方が無線回線の状態が好ましいとする。例えば、図１６において、送信元無線局１０１と中継ノード１０３との間の無線メトリック値は「１２」、送信元無線局１０１と中継ノード１０４との間の無線メトリック値は「１０」、中継ノード１０３と宛先無線局１０２との間の無線メトリック値は「２０」、中継ノード１０４と宛先無線局１０２との間の無線メトリック値は「１２」となっている。この条件において、ルーチングを行うための処理を以下に示す。
【０００８】
（ステップ１）各無線局は、相互に近隣の無線局との間で無線メトリックを交換する。
（ステップ２）送信元無線局１０１は、リクエストパケットをマルチホップネットワーク内にブロードキャストする。具体的には、送信元無線局１０１からは近隣の中継ノード１０３〜１０４に対し、無線メトリック値を収容したリクエストパケットを送付する。
【０００９】
（ステップ３）各中継ノード１０３〜１０４は、受信したリクエストパケット内の無線メトリック値に、次の無線局との間の無線メトリック値を追加（積算または加算）したリクエストパケットを更に先の無線局に宛てて送信する。図１６においては、中継ノード１０３および中継ノード１０４共に中継先が宛先無線局１０２のみなので、この局宛にリクエストパケットを送信する。
【００１０】
（ステップ４）宛先無線局１０２では、受信したリクエストパケットに収容された無線メトリック値を参照し、経路全体で積算または加算された無線メトリック値が最小なものを選択する。図１６においては、経路として送信元無線局１０１→中継ノード１０３→宛先無線局１０２のルートは無線メトリック値「１２」と「２０」の積算（または加算）値、送信元無線局１０１→中継ノード１０４→宛先無線局１０２のルートは無線メトリック値「１０」と「１２」の積算（または加算）値となるので、経路としては送信元無線局１０１→中継ノード１０４→宛先無線局１０２のルートが好ましいと判断される。
【００１１】
（ステップ５）宛先無線局１０２は、レスポンスパケットを用いて選択されたルートを中継ノードに通知する。図１６においては、中継ノード１０４宛てにレスポンスパケットを送付する。
【００１２】
（ステップ６）レスポンスパケットを受け取った中継ノード１０４は、この経路上の先の無線局に対しレスポンスパケットを転送する。具体的には、送信元無線局１０１にレスポンスパケットを送信し、マルチホップネットワーク内では送信元無線局１０１、中継ノード１０４、宛先無線局１０２のルートを選択して通信を行うことを決定する。
【００１３】
以上がマルチホップネットワークにおけるルーチングの概要である。一般的に、多数の無線局が混在する場合には、論理的なルートの数は膨大となり、それらの中から最適なルートを選択するためには時間がかかる。したがって、この様なルーチング処理を適切に行うためには、ある程度の期間は当該マルチホップネットワークのトポロジーに変化がない、ないしは各ルートの個別のリンクの状態はある程度の期間は定常的で変化が小さいという前提が必要となる。
【００１４】
図１７は、従来技術における無線局装置の構成例を示す。
図１７において、１２１は無線局装置、１２２は無線部、１２３はベースバンド信号処理部、１２４は無線パケット終端手段、１２５はインタフェース部、１２６はアンテナ、１２７は通信制御部、１２８は識別子取得手段、１２９は識別子一致判断手段、１３０は無線メトリック管理手段、１３１は制御部全体を示す。ここでの無線局装置とは、基地局および端末局を含む一般的な無線局装置であり、基本的な動作は、以下に説明するとおりである。なお、基地局であれば配下の端末局を管理するための機能などが追加されることになるが、例えばこれらの機能は通信制御部１２７の機能の一部と見ることができる。
【００１５】
無線局装置１２１は、無線回線を介した信号をアンテナ１２６で受信し、無線部１２２で帯域外信号のフィルタリング、ローノイズアンプによる信号増幅、ＲＦ周波数からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号へのＡ／Ｄ変換等の処理を行う。デジタル化されたベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１２３に入力され、タイミング検出、物理レイヤに関するヘッダ情報の終端、復調処理、誤り訂正などの一連のベースバンド信号処理が施される。ここでの具体的な処理内容は、この無線局装置が備える無線方式に依存したものとなるが、以下で説明する基本動作はその無線方式には依存しない。
【００１６】
ベースバンド信号処理部１２３から出力される復調処理された信号は無線パケット終端手段１２４に入力され、ここで無線通信用のフォーマットからイーサネット（登録商標）等の有線ネットワーク上で通信されるパケットのフォーマットに変換される。この無線パケットには、いわゆるヘッダ領域等のオーバヘッドが含まれており、各種の制御情報や誤り検出用のビットの終端が行われる。例えば、誤り検出機能で誤りなしと判断された無線パケットは、ヘッダ情報から宛先や送信元等を示す識別子が取り出され、これを通信制御部１２７に転送する。通信制御部１２７ではこれらのヘッダ情報を管理するが、この中から識別子取得手段１２８が宛先の識別子を抜き出し、識別子一致判断手段１２９にて自局の識別子との一致／不一致判定を行う。この結果は通信制御部１２７にフィードバックされ、宛先が自局であると判断された場合には、通信制御部１２７は無線パケット終端手段１２４に対してデータの出力を指示し、フォーマット変換されたパケットをインタフェース部１２５にて電気的な条件等を調整して、外部に対して出力する。
【００１７】
逆に外部よりパケットが入力された際には、インタフェース部１２５を介して無線パケット終端手段１２４に入力され、ここで通信制御部１２４からの指示に従いヘッダ情報を付加し、更には誤り検出符号などを付加して無線パケットを生成する。ここでは宛先無線局の識別子に加え、送信元の識別子として自局の識別子が付与されている。この信号をベースバンド信号処理部１２３に入力し、ここで物理レイヤに関するヘッダ情報の付加や誤り訂正のための符号化に加え各種変調処理を施し、さらにプリアンブル信号の付加などを行い無線パケットのベースバンド信号を生成する。この信号は無線部１２２に入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換、周波数変換、帯域外信号のフィルタリング、信号増幅などを行い、アンテナ１２６より送信される。
【００１８】
なお、上述のルーチング処理を行う場合には、通信制御部１２７にてリクエストパケットやレスポンスパケットを生成、終端し、その際には周辺の無線局との間の通信状態である無線メトリック値を管理するための無線メトリック管理手段１３０を介して必要な情報をデータベース化して管理する。
【００１９】
以上の一連の信号処理は全体的な概要を説明したものであり、詳細には更に細かい処理が含まれるが、例えば無線部における送信と受信の切り替えに相当する時分割スイッチの管理などの各種タイミング管理から様々な制御情報の生成／終端など、通信制御部１２７が中心となって制御を行う。また、ここでは敢えて識別子取得手段１２８、識別子一致判断手段１２９、無線メトリック管理手段１３０を通信制御部１２７から切り離して説明を行ったが、これら全てをひとつの制御部全体１３１と捉えることも可能である。つまりハードウエア的に異なる別回路として構成をする必要はなく、ソフトウエア的な処理を行うひとつの回路として制御部全体１３１が存在し、その内部処理的に論理的な機能が分かれているとみなすことが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】青木秀憲他「IEEE802.11s 無線ＬＡＮメッシュネットワーク技術」NTT DoCoMoテクニカル・ジャーナルVol.14 No.2 pp.14-pp.22,  2006年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
以上のルーチングを伴うマルチホップ中継には以下の課題が存在する。
(1) 従来技術のルーチング処理は、開始から完了までの間に時間がかかるため、中継ノードとなりうる各無線局のトポロジーや各リンクの通信状態が急激に変動する場合、頻繁に再ルーチングが必要となる。この頻発する再ルーチングのオーバヘッドにより通信効率が低下する。
【００２２】
(2) ルーチングにより選択される通信は１対１通信を複数段組み合わせたものであるために、経路上の何処かに不安定なリングが存在する場合には、そのリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクがある。
【００２３】
上記の(1) の問題について、例えば高速移動する多数の車に搭載された無線局により構成されるマルチホップネットワークを考える。この場合、各車は高速で移動しており、特に互いに逆方向に向かう車が混在したネットワークでは、トポロジーは急激に変動することになる。多数の車が中継ノードになりうる場合、様々なルートに対して検索をかけると最適ルート検索には時間がかかる。例えば、ルーチングに１秒程度の時間を要すると仮定する。各車が時速60ｋｍで移動していれば、互いに逆方向に進む車同士の相対速度は時速 120ｋｍとなる。この速度で１秒間に移動する距離は約33ｍであるから、この距離の移動に伴ってトポロジーは大きく変化する。すなわち、ルーチング開始時の上記（ステップ１）で取得した無線メトリック値はルーチング完了時において全く別の値に変化しており、さらにその状態で１秒間通信を継続したとすると累積で車は約67ｍ移動したことになる。この間には、見通しが確保されていたはずのリンクの間に別の車が入り、見通しがさえぎられる状況にもなりうる。すなわち、通信状態が安定していると考えられる時間スケールに対して、ルーチングに要する時間は無視できるほど十分に小さな時間スケールになければならない。しかし、上記の自動車間の無線マルチホップネットワークではこの条件を満たすことはできない。
【００２４】
上記の(2) の問題について、例えばネットワークに接続された基地局が周辺の家庭に対してＦＷＡサービスを提供する場合を考える。この場合の基地局は比較的高所にアンテナを設置していて、各ユーザ宅とは見通しが取れる可能性が高い。しかし、距離に伴う伝搬減衰が避けられないため、距離が大きくなると受信レベルが低下し、この結果として直接通信をすることが可能なエリアは限定される。この様な状態でマルチホップネットワークをユーザ宅内に設定されたＦＷＡの端末局を中継ノードとして活用する場合を考える。
【００２５】
各中継ノードは基地局に対して低い所に設置されているため、中継ノード間は見通しが確保できる可能性は低い。さらに、局所的に中継ノードとなりうる無線局の密度が非常に低い領域がある場合には、中継ノードと中継ノードとの通信の品質が劣化することとなり、選択された経路の中の何れかのリンクが不安定であると全体としての通信品質も不安定になる。そもそもこの様な問題が発生する理由は、基地局と一般の端末局の装置上の条件や設置環境が非対称であり、基地局と各端末局との通信は比較的条件的に良好であることが期待される一方、端末局と端末局との間の通信では基地局との通信に比べて一般的に通信品質が劣るため、その非対称性を補う要素がなければマルチホップネットワークの中継の効率は低下する。
【００２６】
このように、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合や、マルチホップネットワーク内の基地局と端末局の間の非対象性が見られるような場合には、上記(1) ，(2) の問題を解決するための新たな技術が求められることになる。
【００２７】
本発明は、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合でも、そのトポロジーの変化の影響を抑えて安定した通信を可能とし、また経路上のどこかに不安定なリンクが存在する場合でも、その不安定なリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクを回避して安定した通信を可能とする無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
第１の発明は、基地局と複数の無線局により構成され、基地局と無線局の中の通信相手の無線局との間で、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットを基地局と全ての無線局の間で同期したタイムスロットに従って同一周波数によりマルチホップで再送中継する無線通信システムにおいて、無線局は、基地局の識別子を取得する基地局識別子取得手段と、受信した無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断手段と、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断手段と、識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが基地局の識別子と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した無線パケットをそのまま、またはヘッダ情報を基地局と全ての無線局の間で共通の所定のルールで変更して、当該無線パケットを受信したタイムスロットの次以降のそれぞれのタイムスロットで送信する無線パケット送信手段と、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子に一致すると判断された際に、到達通知信号を他局へ送信する到達通知信号送信手段と、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子と一致すると判断された際に、受信した無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端手段とを備え、再送中継実施判断手段は、到達通知信号を受信した場合に、再送中継の終了条件にかかわらず、無線パケットの再送中継を終了と判断する構成である。
【００２９】
第１の発明の無線通信システムにおいて、到達通知信号送信手段は、到達通知信号を送受信するためのタイムスロットを複数のサブスロットに分割して、それぞれのサブスロットで、到達通知信号を送信する構成であり、無線局は、サブスロットのいずれかで到達通知信号を受信した場合、次のサブスロット以降のそれぞれのサブスロットで、受信した到達通知信号を送信する到達通知信号再送信手段をさらに備える。
【００３０】
第１の発明の無線通信システムにおいて、再送中継実施判断手段は、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を満たし、かつ所定時間内に他局から到達通知信号を受信しない場合に、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を再設定し、再送中継を実施すべきと判断する構成である。
【００３１】
第１の発明の無線通信システムにおいて、再送中継実施判断手段は、再送中継の終了条件を満たす無線パケットを受信したときに、到達通知信号を受信するために所定期間待機する構成である。
【００３２】
第２の発明は、基地局と複数の無線局により構成され、基地局と無線局の中の通信相手の無線局との間で、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットを基地局と全ての無線局の間で同期したタイムスロットに従って同一周波数によりマルチホップで再送中継する無線通信方法において、無線局は、基地局識別子取得手段を用いて、基地局の識別子を取得するステップと、識別子一致判断手段を用いて、受信した無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断するステップと、再送中継実施判断手段を用いて、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断するステップと、無線パケット送信手段を用いて、識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが基地局の識別子と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した無線パケットをそのまま、またはヘッダ情報を基地局と全ての無線局の間で共通の所定のルールで変更して、当該無線パケットを受信したタイムスロットの次以降のそれぞれのタイムスロットで送信するステップと、到達通知信号送信手段を用いて、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子に一致すると判断された際に、到達通知信号を他局へ送信するステップと、無線パケット終端手段を用いて、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子が自局を示す識別子と一致すると判断された際に、受信した無線パケットを終端してデータを抜き出すステップとを実行し、再送中継実施判断手段は、到達通知信号を受信した場合に、再送中継の終了条件にかかわらず、無線パケットの再送中継を終了と判断する。
【００３３】
第２の発明の無線通信方法において、到達通知信号送信手段は、到達通知信号を送受信するためのタイムスロットを複数のサブスロットに分割して、それぞれのサブスロットで、到達通知信号を送信し、無線局は、到達通知信号再送信手段を用いて、サブスロットのいずれかで到達通知信号を受信した場合、次のサブスロット以降のそれぞれのサブスロットで、受信した到達通知信号を送信するステップをさらに実行する。
【００３４】
第２の発明の無線通信方法において、再送中継実施判断手段は、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を満たし、かつ所定時間内に他局から到達通知信号を受信しない場合に、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件を再設定し、再送中継を実施すべきと判断する。
【００３５】
第２の発明の無線通信方法において、再送中継実施判断手段は、再送中継の終了条件を満たす無線パケットを受信したときに、到達通知信号を受信するために所定期間待機する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の無線通信システムおよび無線通信方法は、送信元無線局と宛先無線局が直接的にデータ通信を行うことが困難な状況において、マルチホップで再送中継することで送信元無線局と宛先無線局の間の通信を実現する際に、１対１の通信を多段に組み合わせたルートの最適化を図るルーチング処理を必要とせずに実現することが可能となる。その結果、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合であっても、そのトポロジーの変化の影響を抑えて安定した通信を提供することが可能となる。
【００３７】
また、１対１の通信を多段に組み合わせる代わりに、複数の無線局が再送中継に関与することで、経路上の何処かに不安定なリングが存在する場合であっても、その他の多数の経路が同時並行的に運用されているために、不安定な局所的なリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクを回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明における再送中継が適用されるシステム構成例を示す図である。
【図２】本発明における再送中継の基本動作例を示す図である。
【図３】本発明における無線局装置の基本構成例を示す図である。
【図４】本発明における再送中継の基本処理フローを示す図である。
【図５】本発明の実施例１における再送中継の動作例を示す図である。
【図６】本発明の実施例１における無線局装置の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施例１における再送中継の処理フローを示す図である。
【図８】本発明の実施例２における再送中継の動作例を示す図である。
【図９】本発明の実施例２における再送中継の処理フローを示す図である。
【図１０】本発明の実施例３における再送中継の動作例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３における再送中継の他の動作例を示す図である。
【図１２】本発明の実施例３における無線局装置の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の実施例３における再送中継の処理フローを示す図である。
【図１４】本発明の実施例４における再送中継の動作例を示す図である。
【図１５】本発明の実施例４における再送中継の処理フローを示す図である。
【図１６】従来技術の無線マルチホップネットワークにおけるルーチングの概要を示す図である。
【図１７】従来技術における無線局装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の無線通信システムの実施例について説明する。まず個々の実施例の説明の前に、全体的な基本動作について説明する。なお、本明細書においては「再送中継」という用語を用いているが、これはマルチホップ中継を行う際の１対１の通信を多段に組み合わせた通信と異なり、ヘッダ領域に記載される送信元および宛先無線局の識別子を書き換えることなしに中継することを意識したものであり、いわゆる誤り訂正のための再送（ＡＲＱ：Automatic Repeat reQest ）を意味したものではない。
【００４０】
図１は、本発明における再送中継が適用されるシステム構成例を示す。
図１において、１−１〜１−２は基地局、２−１〜２−７および３−１〜３−７は無線局、４−１〜４−２は無線パケット、５−１〜５−２は各基地局のサービスエリア、１００はネットワークを表す。
【００４１】
ネットワーク１００に接続された基地局１−１，１−２は、それぞれがサービスエリア５−１，５−２を形成する。サービスエリア５−１は基地局１−１により管理されたエリアで、サービスエリア５−２は基地局１−２により管理されたエリアである。サービスエリア５−１内には無線局２−１〜２−７が存在し、サービスエリア５−２内には無線局３−１〜３−７が存在する。無線局２−１〜２−３は基地局１−１と通信できるが、その他の無線局２−４〜２−７は基地局１−１と直接通信を行うことはできない。なお、ここでのサービスエリアとは、たとえば、基地局１−１により管理される無線局によりマルチホップネットワークとして拡張される、無線局が基地局１−１と通信可能なエリアをいう。各基地局１−１〜１−２および各無線局２−１〜３−７にはそれぞれ識別子が付与されており、例えば基地局１−１には「Ａ」、基地局１−２には「Ｂ」、無線局２−１には「ａ」、無線局２−２には「ｂ」、…、無線局３−７には「ｎ」の識別子が付与されている。
【００４２】
各サービスエリア５−１〜５−２に所属する無線局２−１〜３−７は、そのサービスエリアを管理する基地局の識別子を把握しているものとする。この把握方法は如何なるものであっても良く、例えばＦＷＡサービスであればサービス契約時にサービスエリア毎の基地局情報を設定しても構わないし、無線局の位置が分かればネットワーク上ないしは無線局が備えるデータベースと位置情報を参照して基地局の識別子を把握しても良い。さらには、基地局がエリア内のユーザに対して通知しても構わない。この様にして、例えばサービスエリア５−１内の無線局２−１〜２−７は、自局を管理する基地局１−１の識別子が「Ａ」であることを事前に認識している。
【００４３】
次に、ネットワーク１００から無線局２−７に送信すべきデータが存在する場合を考える。このデータはネットワーク１００から基地局１−１に入力され、基地局１−１は、ヘッダ領域に送信元識別子「Ａ」と宛先識別子「ｇ」を含む無線パケット４−１を生成し、これを送信する。この無線パケット４−１は基地局１−１の近傍の無線局２−１〜２−３が受信する。例えば、無線局２−１は無線パケット４−１を受信すると、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「Ａ」と宛先識別子「ｇ」を認識する。ここで、自局を管理する基地局１−１の識別子が「Ａ」であることから、送信元が自局を管理する基地局１−１であると認識することができる。この様な条件の無線パケット４−１を受け取った無線局２−１〜２−３はその無線パケットを再送中継し、それを無線局２−４〜２−６が受信できたとする。これらの無線局２−４〜２−６も同様に、無線パケット４−１と同等の無線パケットを受信し、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「Ａ」と宛先識別子「ｇ」を認識する。
【００４４】
ここで、無線局２−４〜２−６も自局を管理する基地局１−１の識別子が「Ａ」であることから、送信元が自局を管理する基地局１−１であると認識することができる。そして同様にその無線パケットを再送中継し、それを無線局２−７が受信する。無線局２−７は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「Ａ」と宛先識別子「ｇ」を認識し、宛先識別子が自局の識別子と一致することを認識する。これにより、この無線パケットが自局宛であることを認識し、この無線パケットを終端し、中に収容されたデータを取り出すことができる。この様にして、基地局１−１から無線局２−７への通信を実現する。
【００４５】
次に、マルチホップネットワークの下流から上流方向へのアップリンクの通信に関して説明する。例えば、無線局３−７からネットワーク１００側に送信すべきデータが存在する場合を考える。無線局３−７は、ヘッダ領域に送信元識別子「ｎ」と宛先識別子「Ｂ」を含む無線パケット４−２を生成し、これを送信する。この無線パケットは無線局３−７の近傍の無線局３−４〜３−６が受信する。例えば、無線局３−４は無線パケット４−２を受信すると、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「ｎ」と宛先識別子「Ｂ」を認識する。ここで、自局を管理する基地局１−２の識別子が「Ｂ」であることから、宛先が自局を管理する基地局１−２であると認識することができる。この様な条件の無線パケット４−２を受け取った無線局３−４〜３−６は、その無線パケットを再送中継し、これを無線局３−１〜３−３が受信できたとする。これらの無線局３−１〜３−３も同様に、無線パケット４−２と同等の無線パケットを受信し、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「ｎ」と宛先識別子「Ｂ」を認識する。
【００４６】
ここで、無線局３−１〜３−３も自局を管理する基地局１−２の識別子が「Ｂ」であることから、宛先が自局を管理する基地局１−２であると認識することができる。そして同様に、その無線パケットを再送中継し、これを基地局１−２が受信する。基地局１−２は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「ｎ」と宛先識別子「Ｂ」を認識し、宛先識別子が自局の識別子と一致することを認識する。これにより、この無線パケットが自局宛であることを認識し、この無線パケットを終端し、中に収容されたデータを取り出しネットワーク１００に転送することができる。この様にして、無線局３−７から基地局１−２への通信を実現する。
【００４７】
ここで注意しておくこととして、例えば近接するサービスエリアからの電波の漏れ込み等により、無線局３−４が再送中継した無線パケット４−２と同等の信号を、基地局１−１の配下（基地局１−１のサービスエリア５−１内に存在することを意味する）の例えば無線局２−３や無線局２−６が受信できたとする。この際、無線局２−３または２−６は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「ｎ」と宛先識別子「Ｂ」を認識することができるが、そのいずれも自局を管理する基地局１−１の識別子「Ａ」と一致しないため、再送中継を行うことはない。
【００４８】
以上が基本的な動作である。その特徴は、再送中継を行う無線局は複数存在し、それらは全て同一の内容の信号を同一周波数でかつ同一タイミングで送信する点にある。それぞれの無線局の周波数誤差が無視できる場合には、若干のタイミング誤差があったとしても、それはあたかもマルチパスの信号と等価な信号とみなすことができる。しかも、図１では３つの無線局が同時に送信するため、総送信電力は３倍となり、かつ物理的に異なる場所からの信号であるためにダイバーシチ効果も得られる。受信側では複数の無線局からの信号が合成されて受信することになるため、無線局毎に特性のばらつきが出ることは予想されるが、平均受信電力について中継局の数だけ利得が向上するため、システム全体としての回線利得が大幅に改善することが期待される。特に、局所的に見通しが利かないリンクがあっても、複数の無線局から信号を受信可能で、かつ受信側も複数の候補が存在するために、ダイバーシチ効果は非常に大きい。さらに、１対１の通信を多段に構成する構成ではないため、最適なルートを選定するルーチング処理が不要であり、トポロジーの急激な変化にも柔軟に対応可能である。
【００４９】
図２は、本発明における再送中継の基本動作例を示す。
図２において、１１は基地局、１２−１〜１２−９は再送中継を行う無線局、１３は宛先の無線局を表す。図２(1) は基地局１１および無線局１２−１〜１２−９および宛先の無線局１３の位置関係を示し、図２(2) はタイムスロット＃１〜＃８における各無線局の送信または受信状態を示し、横軸は時間を示す。
【００５０】
タイムスロット＃１では、基地局１１が無線局１３宛てに無線パケットを送信すると、無線局１２−１〜１２−３がこの信号を受信する。次のタイムスロット＃２では、前のタイムスロット＃１で送信していた基地局１１と、受信していた無線局１２−１〜１２−３が再送中継を行い、無線局１２−４〜１２−６がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃３では、前のタイムスロット＃２で送信していた基地局１１および無線局１２−１〜１２−３と、受信していた無線局１２−４〜１２−６が再送中継を行い、無線局１２−７〜１２−９がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃４では、前のタイムスロット＃３で送信していた基地局１１および無線局１２−１〜１２−６と、受信していた無線局１２−７〜１２−９が送信動作を行い、この無線パケットを宛先の無線局１３が受信する。これにより、基地局１１が送信した無線パケットを宛先の無線局１３で受信することができる。
【００５１】
同様に、無線局１３が基地局１１宛てに無線パケットを送信する場合、タイムスロット＃５で無線局１３が無線パケットを送信すると、無線局１２−７〜１２−９がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃６では、前のタイムスロット＃５で送信していた無線局１３と、受信していた無線局１２−７〜１２−９が再送中継を行い、無線局１２−４〜１２−６がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃７では、前のタイムスロット＃６で送信していた無線局１３および無線局１２−７〜１２−９と、受信していた無線局１２−４〜１２−６が再送中継を行い、無線局１２−１〜１２−３がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃８では、前のタイムスロット＃７で送信していた無線局１３および無線局１２−４〜１２−９と、受信していた無線局１２−１〜１２−３が再送中継を行い、この無線パケットを宛先の基地局１１が受信する。これにより、無線局１３が送信した無線パケットを基地局１１で受信することができる。
【００５２】
ここでは、所定のタイムスロットまでの間は、各無線局は受信した無線パケットを何度も繰り返して送信し続ける。この様にして、トータルの送信電力を高めることで、最終的な無線パケットの送達を確実なものにすることができる。
【００５３】
図３は、本発明における無線局装置の基本構成例を示す。
図３において、２１は無線局装置、２２は無線部、２３はベースバンド信号処理部、２４は無線パケット終端手段、２５はインタフェース部、２６はアンテナ、２７は通信制御部、２８は識別子取得手段、２９は識別子一致判断手段、３０は基地局識別子取得手段、３１は再送中継実施判断手段、３２は制御部全体を示す。従来技術の説明でも述べたとおり、ここでの無線局装置とは、基地局および端末局を含む一般的な無線局装置であり、基地局であれば配下の端末局を管理するための機能などが追加されることになるが、これらの機能は通信制御部２７の機能の一部と見ることができるため、基本的には以下の説明で基地局および端末局を含めた理解が可能である。
【００５４】
基本的な動作は従来技術の通りであるが、自局宛の無線パケット以外を再送中継する場合の動作が異なるので、その点に絞ってここでは説明を行う。無線回線を介した信号をアンテナ２６で受信し、無線部２２、ベースバンド信号処理部２３で処理された信号は無線パケット終端手段２４に入力され、ここで無線通信用のフォーマットからネットワーク上で一般的なパケットのフォーマットに変換される。ここでは、この無線パケットに付与されたヘッダ情報が取り出され、これを通信制御部２７に転送する。通信制御部２７ではこれらのヘッダ情報を管理するが、この中から識別子取得手段２８が送信元識別子および宛先識別子を抜き出し、識別子一致判断手段２９にて自局の識別子および自局が接続する基地局の識別子との一致／不一致判定を行う。この結果は通信制御部２７にフィードバックされ、宛先が自局であると判断された場合には、通信制御部２７は無線パケット終端手段２４に対してデータの出力を指示し、フォーマット変換されたパケットをインタフェース部２５にて電気的な条件等を調整して、外部に対して出力する。
【００５５】
一方、識別子一致判断手段２９にて、送信元識別子または宛先識別子が自局宛ではないが自局が接続する基地局の識別子と一致すると判断した際には、この結果を再送中継実施判断手段３１に通知し、再送中継実施判断手段３１では後述する様々な判断条件を加味して再送中継の実施の可否を判断し、その結果を通信制御部２７に通知する。通信制御部２７では再送中継の実施指示を受けた際には、無線パケット終端手段２４に対して受信した無線パケットをそのまま、ないしはヘッダ情報を所定のルールで変更し、誤り検出符号化などの処理を施し無線パケットを更新し、これをベースバンド信号処理部２３、無線部２２、アンテナ２６を介して無線回線に送信する。この様にして再送中継を実施する。
【００５６】
なお、無線パケットのヘッダ情報の変更ルールや、再送中継実施判断の判断条件等は以下の実施例の中で説明を行うが、これらの例に限定されない。また、基地局識別子取得手段３０は、基地局により報知された基地局識別子を通信制御部２７が取得することにより、または自ら備えている様々な情報の中から、自局が接続すべき基地局の識別子情報を取得する。すなわち、基地局の識別子は基地局から受信した無線パケットから取得したものでも構わないし、自局がもつデータベースなどから参照したものでも構わない。この場合、当該無線局がＧＰＳ等の自局の位置情報を取得できる場合には、当該位置情報とデータベース上の基地局の位置に基づいて、最も近い基地局に対応する識別子を取得するなど、別の情報をもとにして取得することも可能である。また、ＦＷＡサービスなどの場合であれば、契約時、機器設置時などに設定しても構わない。この様に、基地局識別子取得手段３０による「識別子の取得」の意図するところは、必ずしも能動的な取得である必要はなく、装置内の設定値の読み込みやデータベースからの検索という処理であっても良い。この様に様々な形で取得される識別子情報を基地局識別子取得手段３０が管理し、識別子一致判断手段２９の問合せに対して応答する。また、通信制御部２７、識別子取得手段２８、識別子一致判断手段２９、基地局識別子取得手段３０、再送中継実施判断手段３１は、通信制御部２７から切り離して説明を行ったが、これら全てをひとつの制御部全体３２と捉えることも可能である。すなわち、ハードウエア的に異なる別回路として構成する必要はなく、ソフトウエア的な処理を行うひとつの回路として制御部全体３２が存在し、その内部処理的に論理的な機能が分かれているとみなすことも可能である。
【００５７】
以上は無線回線で無線パケットを受信した場合の動作であるが、外部よりパケットが入力された際には、当然ながら識別子などの参照を省略して従来技術と同様の送信動作を行うことになる。ただし、従来技術ではルーチングのための動作が規定されていたが、ここではルーチングを行わずに無線パケットの転送を行うので、これらの機能は必要ない。
【００５８】
以上の一連の信号処理は全体的な概要を説明したものであり、詳細には更に細かい処理が含まれるが、例えば無線部における送信と受信の切り替えに相当する時分割スイッチの管理などの各種タイミング管理から様々な制御情報の生成／終端など、通信制御部２７が中心となって制御を行う。
【００５９】
図４は、本発明における再送中継の基本処理フローを示す。
図４において、各無線局は無線パケットを受信する（Ｓ1 ）と、受信した無線パケットの所定のフィールドから送信元識別子および宛先識別子を取得し（Ｓ2 ）、宛先識別子が自局の識別子に一致するか否かを判定する（Ｓ3 ）。一致した場合には、無線パケットを終端してデータの出力処理を実施し（Ｓ6 ）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ７）。
【００６０】
一方、処理Ｓ3 にて一致しなかった場合は、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子に一致するか否かを判断し（Ｓ4 ）、一致しない場合には「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ7 ）。一方、一致した場合には再送中継実施条件に合致するか否かの判断を行い（Ｓ5 ）、再送中継実施条件に合致する場合には再送中継を実施し（Ｓ9 ）、合致しない場合には再送中継を終了する（Ｓ8 ）。なお、処理Ｓ9 にて再送中継を実施した場合には、再送中継の実施後に再度処理Ｓ5 に戻り、引き続き再送中継の実施条件に合致するか否かの判断を行う。繰り返し再送中継実施条件に合致する場合には、複数回の再送中継を継続し、条件に合致しなくなった段階で再送中継を終了する。なお、ここでの再送中継実施条件とは、以下の実施例でも具体例を示すが、例えば再送中継をどのタイムスロットまで継続するかや、何回まで再送中継を行ったら再送中継を終了するかなどの条件を意味する。
【００６１】
以上の説明では、従来技術において説明したようなルーチング処理は一切伴わない。基地局または端末局が送信局となる場合には、必要に応じて無線パケットのヘッダ情報を適宜設定したり、フレーム条件や報知情報などを再送中継条件に適合させるなどの整合性を確保する必要がある。さらに、送信局は無線パケットの新規送信（Ｓ10）の後、無線パケットの受信時と同様に処理Ｓ5 に移行し、この後の処理は無線パケット受信時と同様であり、再送中継実施条件に合致するか否かの判断を行い、その判断結果により再送中継の終了（Ｓ8 ）または再送中継実施（Ｓ9 ）の処理を実施する。
【００６２】
ここで、無線局が再送中継を繰り返す再送中継実施条件について説明する。再送中継実施条件として各無線局における再送回数を規定する場合は次のようになる。例えば、再送中継の実施は無線パケットを受信した次のタイムスロットのみの１回と限定しても構わない。同様に、無線パケットを受信した次のタイムスロットと更にその次のタイムスロットのみという様に２回と限定しても構わない。いずれにしても、先々の無線局で再送中継が繰り返されるが、各無線局における再送回数は限定される。
【００６３】
また、再送中継実施条件として再送中継が継続するタイムスロット（ホップ数）を規定する場合は次のようになる。無線パケット内に残りの再送回数を把握可能な条件として、例えば再送カウンタを記録しておき、無線パケットを受信した際に再送カウンタ数に残りがある場合には、残りがある間だけ再送中継を実施する。仮に再送カウンタ（以下「ＲＣ」という）が残りの再送回数を示すのであれば、ＲＣ＝２と受信した場合には最初の再送中継時には、カウンタ値を１減算してＲＣ＝１、次の再送中継時にはＲＣ＝０として、このカウンタ値を更新して無線パケットに収容し、送信する。ＲＣ＝０の無線パケットを受信した無線局は、次の再送中継を行わない。すなわち、最初に無線パケットを送信した無線局が再送カウンタに設定するタイムスロット（ホップ数）までの再送中継に限定される。なお、この動作では、再送中継の都度、無線パケットの中身は変更されることになるが、全ての無線局が同一のルールで無線パケットの中身を更新するため、結果的に同一の無線パケットを送信することが可能である。
【００６４】
以上説明した再送中継の基本概念は、先願（特願２０１１−０８２０２２）に記載の発明の技術的特徴である。
【００６５】
ここでは、受信した無線パケットの宛先が自局であれば、その無線局は当該無線パケットの再送中継は必要ないことを判断できるが、他の無線局は当該無線パケットが宛先の無線局に到達したか否かを再送中継実施の条件として考慮していない。したがって、再送中継によって、宛先の無線局およびその周辺に位置する無線局が無線パケットを受信したとき、宛先の無線局自身はそれ以降の再送中継が不要であることを認識するが、その周辺に位置する無線局は再送中継の必要性がなくなったことを認識できないために、不必要に再送中継を継続してしまう。本発明では、再送中継に関与する無線局が宛先の無線局に無線パケットが到達したことを把握する手段を設け、宛先の無線局へ無線パケットが到達した時点で再送中継を停止することができるようにする。
【実施例１】
【００６６】
図５は、本発明の実施例１における再送中継の動作例を示す。
ここでは、タイムスロット毎の無線局の動作例を示す。タイムスロットを構成するためには、ＧＰＳ等の時刻同期手段を用いてシステム全体を同期させてもよい。また、ＧＰＳ等の時刻同期手段がなくても、各無線局が無線パケットを受信したら同一の所定期間後に送信を開始するように、同一の処理を実施することによって、タイムスロットを設けることと同様に送信タイミングを揃える方法でもよい。本発明は無線パケットを受信した無線局は、次のタイムスロットで、他の無線局から送信されるＡＣＫの有無を判定し、ＡＣＫを受信しない場合には再送中継を実施する。ＡＣＫを受信した場合には無線パケットが宛先の無線局に到達したものと認識し、再送中継を停止する。したがって、タイムスロットは、無線パケットを受信してから当該ＡＣＫの受信が可能な十分な長さに設定する。
【００６７】
図５において、基地局（Ａ）１１が無線局（Ｚ）１３を宛先とする無線パケットを送信する。当該無線パケットの送信元識別子は「Ａ」、宛先識別子は「Ｚ」である。タイムスロット＃１では、基地局１１が無線パケットを送信し、無線局１２−１〜１２−３がこの無線パケットを受信する。無線局１２−１〜１２−３は、受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致するか否かを判断し、不一致と判断する。続けて、宛先識別子または送信元識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するか否かを判断し、ここでは送信元識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するので、自局が再送中継を行うべきと認識する。次のタイムスロット＃２では、他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。ＡＣＫを受信しなかった無線局１２−１〜１２−３は、受信している無線パケットをタイムスロット＃３で再送中継を行い、無線局１２−４〜１２−６がこの無線パケットを受信する。
【００６８】
無線局１２−４〜１２−６は、同様に受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と不一致であり、さらに送信元識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致することから、自局が再送中継を行うべきと認識し、次のタイムスロット＃４で他局が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。ＡＣＫを受信しなかった無線局１２−４〜１２−６は、受信している無線パケットをタイムスロット＃５で再送中継を行い、無線局１２−７，１２−８および無線局１３がこの無線パケットを受信する。
【００６９】
無線局１２−７，１２−８は、同様に受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と不一致であり、さらに送信元識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致することから、自局が再送中継を行うべきと認識し、次のタイムスロット＃６で他局が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。一方、無線局１３は、受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致することから、次のタイムスロット＃６でＡＣＫを送信し、無線局１２−７，１２−８がこのＡＣＫを受信する。無線局１２−７，１２−８はＡＣＫ受信により、宛先の無線局１３に無線パケットが受信されたことを確認し、それ以降の再送中継を停止する。また、宛先の無線局１３も当然に再送中継は行わない。
【００７０】
このように、無線局１２−７，１２−８の先に無線局１２−９〜１２−１１が存在する場合には、先願の構成では無線局１２−７，１２−８が再送中継を行う可能性があったが、本発明では無線局１２−７，１２−８においてそれ以降の再送中継を停止することができる。
【００７１】
また、図５では、各無線局が受信した無線パケットを１回のみ再送中継する場合を示しているが、２回以上Ｎ回再送中継を行う構成としてもよい。すなわち、図５に示す再送中継では、基地局１１および無線局１２−１〜１２−６はそれぞれ１回の再送中継で終了するが、無線局１２−７，１２−８はＡＣＫを受信することにより再送中継自体を行わない。いずれにしても、無線パケットが宛先の無線局１３に到達すると、当該宛先の無線局以降の無線局が再送中継すること（無線パケットが無限に中継されること）を回避することができる。なお、無線局がＡＣＫ受信以外で再送中継を停止する条件として、個々の無線局における再送回数ではなく、最初に無線パケットを送信した無線局が再送カウンタに設定するタイムスロット（ホップ数）を規定する場合については、実施例３以降で説明する。
【００７２】
図６は、本発明の実施例１における無線局装置の構成例を示す。
図６において、実施例１の無線局装置は、図３に示す無線局装置の基本構成例に対して、ＡＣＫ受信判断手段４０およびＡＣＫ送信判断手段４２を追加した構成である。通信制御部２７は、無線部２２等を介して他局が送信したＡＣＫを受信した場合は、その情報をＡＣＫ受信判断手段４０に転送し、ＡＣＫ受信判断手段４０は所定時間にＡＣＫの受信があったか否かについて判断し、その結果を再送中継実施判断手段３１およびＡＣＫ送信判断手段４２に出力する。再送中継実施判断手段３１およびＡＣＫ送信判断手段４２は、識別子一致判断手段２９から出力された一致情報に基づいて、再送中継の要否およびＡＣＫ送信の要否を判断する。なお、本構成例では再送中継実施判断手段３１およびＡＣＫ送信判断手段４２等を通信制御部２７から切り離した構成として示しているが、これらの機能は１つの制御部全体３２に統合されていてもよい。すなわち、ハードウエア的に異なる別回路として構成をする必要はなく、ソフトウエア的な処理を行う１つの回路として制御部全体３２が存在し、その内部処理的に論理的な機能が分かれているとみなすことが可能である。
【００７３】
図７は、本発明の実施例１における再送中継の処理フローを示す。
図７において、各無線局は無線パケットを受信する（Ｓ101 ）と、受信した無線パケットの所定のフィールドから送信元識別子と宛先識別子を取得し（Ｓ102 ）、宛先識別子が自局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ103 ）。一致する場合（Ｓ103 でYes ）は、ＡＣＫを送信し（Ｓ104 ）、無線パケットを終端してデータの出力処理を実施し（Ｓ105 ）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ106 ）。一方、自局の識別子が宛先識別子と一致しない場合（Ｓ103 でNo）は、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ107 ）。一致しない場合（Ｓ107 でNo）は「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ106 ）。一致する場合（Ｓ107 でYes ）は１タイムスロット待機し（Ｓ108 ）、その間にＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ109 ）。ＡＣＫを受信した場合（Ｓ109 でYes ）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ106 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ109 でNo）、再送中継実施条件に合致するか否かを判断し（Ｓ110 ）、合致する限り（Ｓ110 でYes ）、再送中継を実施し（Ｓ112 ）、Ｓ108 〜Ｓ110 の処理を繰り返す。再送中継実施条件は、図５に示すようにパケット受信後に１回のみ再送中継することを条件にしてもよいし、所定回数だけ再送中継することを再送中継実施条件に設定してもよい。
【００７４】
なお、上記のＡＣＫの送受信に関しては、広範囲に存在する無線局または基地局が正常に受信可能な条件で通信を行う必要がある。大容量のユーザデータ等の送信時（タイムスロット＃１、＃３、＃５等での通信に相当）に用いる伝送方式をそのままＡＣＫの送信に用いれば、回線設計的に利得不足が問題となることが想定されるが、あくまでも情報量の少ないＡＣＫ通知であるため、非常にロバストな変調方式を用いたとしても伝送効率の低下は限られている。例えば、既知のパターンのトレーニング信号を送信して、相関検出によりＡＣＫと認識することとしても構わない。すなわち、このＡＣＫの送信における伝送方式を含む諸条件は、大容量のユーザデータ等の送信時とは全く異なるものであっても構わない。あくまでも本発明が開示する技術は、背景技術において大容量のユーザデータ等の再送中継を行うタイムスロットとタイムスロットの間に、ＡＣＫを送信するためのタイムスロットを設定し、このＡＣＫ用のタイムスロットにてＡＣＫと認識される信号を検出した際に、再送中継を停止する信号処理および装置構成に関する技術である。
【実施例２】
【００７５】
実施例１では、宛先の無線局のみがＡＣＫを送信する動作例を示したが、実施例２では宛先の無線局だけでなくその周辺に位置する無線局が協調してＡＣＫを送信する例について説明する。すなわち、ＡＣＫに関しても複数の無線局が協調的に再送中継する方法を採用する。この場合、複数の無線局が多数同時にＡＣＫを再送中継することでＡＣＫを通知する必要のあるエリアでの回線利得の不足を補うことが可能になる。
【００７６】
まず、あるタイムスロットで宛先の無線局を含む複数の無線局が無線パケットを受信しながらも、その無線局と宛先の無線局との距離が離れている場合、すなわち宛先の無線局が送信するＡＣＫを他の無線局が受信できないという状況が考えられる。このとき、ＡＣＫを受信できなかった無線局は不必要な再送中継を実施してしまうことになる。これを防ぐため、本実施形態は、宛先の無線局だけでなく周辺に位置する無線局と協調してＡＣＫを送信することで、宛先の無線局から遠くの無線局にもＡＣＫを到達させることを可能とする。
【００７７】
図８は、本発明の実施例２における再送中継の動作例を示す。ここでは、各無線局が１回のみ再送中継する場合を示しているが、２回以上Ｎ回再送中継を行う場合でもよい。すなわち、ＡＣＫを受信しない場合でも当該指定された回数以上の再送中継はない。
【００７８】
図８において、タイムスロット＃５までの動作は図５に示す実施例１と同じである。すなわち、タイムスロット＃４でＡＣＫを受信しなかった無線局１２−４〜１２−６は、受信している無線パケットをタイムスロット＃５で再送中継を行い、無線局１２−７〜１２−９および宛先の無線局１３がこの無線パケットを受信する。宛先の無線局１３は、受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致することから、次のタイムスロット＃６でＡＣＫを送信し、無線局１２−８，１２−９はこのＡＣＫを受信できるものの、無線局１２−７はこのＡＣＫを直接受信できない位置にある。
【００７９】
そこで、実施例２では、各無線局はＡＣＫを送受信するタイムスロットをサブスロット化して認識する。図８では、タイムスロットを構成するサブスロット数を３としているが、この値に限定するものではなく、システム上の設定値等によって定まるものである。
【００８０】
無線パケットを受信した宛先の無線局１３は、最初のサブスロット＃１でＡＣＫを送信し（図中「Ａ」と表記する）、それ以降のサブスロット＃２，＃３でも続けてＡＣＫを送信する。ここで、サブスロット＃１で無線局１３が送信したＡＣＫを無線局１２−８，１２−９が受信すると（図中「受」と表記する）、無線局１２−８，１２−９は次のサブスロット＃２，＃３でＡＣＫを再送中継する。すると、サブスロット＃２，＃３で無線局１２−８が送信したＡＣＫを無線局１２−７が受信する。このようにして、タイムスロット＃５で無線パケットを受信した無線局１２−７〜１２−９は、宛先の無線局１３が送信するＡＣＫを受信でき、再送中継が不要であることを認識することができる。
【００８１】
実施例２における無線局装置の構成は、図６に示す実施例１における無線局装置の構成と同一である。
【００８２】
図９は、本発明の実施例２における再送中継の処理フローを示す。図７に示す実施例１とは、Ｓ104 がＳ114 に置き換わり、Ｓ108 〜Ｓ109 がＳ115 〜Ｓ119 に置き換わっている点が異なる。
【００８３】
図９において、受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致する場合（Ｓ103 でYes ）、その無線局はタイムスロットを構成する全てのサブスロットでＡＣＫを送信する（Ｓ114 ）。受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致せず（Ｓ103 でNo）、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致する場合（Ｓ104 でYes ）、１サブスロット待機し（Ｓ115 ）、ＡＣＫを受信したか否か判断する（Ｓ116 ）。ＡＣＫを受信していなければ、これをタイムスロットを構成する所定数のサブスロットだけ待機を繰り返し（Ｓ117 ）、その間にＡＣＫを受信していない場合（Ｓ117 でYes ）、再送中継実施条件に合致するか否かを判断し（Ｓ110 ）、合致する限り（Ｓ110 でYes ）、再送中継を実施し（Ｓ112 ）、Ｓ115 〜Ｓ110 の処理を繰り返す。
【００８４】
一方、所定数のサブスロットを待機する中でＡＣＫを受信した場合（Ｓ116 でYes ）、所定数のサブスロットを待機したか否か判断する（Ｓ118 ）。所定数のサブスロットを待機してない場合（Ｓ118 でNo）、残りのサブスロット全てでＡＣＫを送信し（Ｓ119 ）、データパケットの再送中継なしと判断する（Ｓ106 ）。所定数のサブスロット待機した場合（Ｓ118 でYes ）は、自らのＡＣＫを送信せずにデータパケットの再送中継なしと判断する（Ｓ105 ）。
【実施例３】
【００８５】
実施例１および実施例２では、ＡＣＫを受信した無線局はその時点で再送中継を停止するが、各無線局が再送中継する回数を制限しており（図５および図８では１回）、各無線局がＡＣＫを受信しない場合でも再送中継の回数が当該指定された回数に達した時点で再送中継を停止する。これにより、無線局がＡＣＫを受信できなくても、個々の無線局において無線パケットが無限に再送中継されることは回避できる。しかし、ＡＣＫを受信できない無線局から次の無線局へ再送中継自体は引き継がれるので、無線通信システム全体では再送中継が継続することになる。なお、実施例２は、ＡＣＫを直接受信できない無線局があっても、周辺の無線局が協調してＡＣＫを再送中継することによりＡＣＫを受信できる範囲を拡張する方法であったが、これでもサブスロット数とＡＣＫを送信する宛先の無線局からのホップ数との関係で限界がある。
【００８６】
実施例３では、これに対応するために、再送中継ごとにデクリメントする再送カウンタを利用し、無線通信システム全体における再送中継の実施回数の上限を設定する方法を用いる。この方法では、無線パケットを送信する無線局とその無線パケットを受信した無線局は、再送中継する毎に無線パケット内に保存された再送カウンタを１ずつ減算し、再送カウンタがゼロになるまで再送中継を繰り返す。一方、再送カウンタがゼロになって時点で再送中継を終了することにより、システム全体としてそれ以上の再送中継は行われない。しかし、この方法では、無線パケットが宛先の無線局まで到達したか否かを判断することができない。したがって、再送中継の回数に小さい上限値を設定してしまうと、再送カウンタがゼロの状態となりながらも、なお無線パケットが宛先の無線局に到達していない状況も発生しうる。
【００８７】
そこで、実施例３では、無線パケットが宛先の無線局に到達していない場合には、再送カウンタがゼロの無線パケットを受信した無線局のうち、無線パケットが宛先の無線局に到達していないことを把握した無線局が、再送カウンタを再設定した無線パケットを送信（再送中継を再開）することによって無線パケットを宛先の無線局へ到達させることを可能とする。また、実施例１および実施例２では、無線パケットを再送中継する毎にＡＣＫ送受信用のタイムスロットを割り当てていたが、実施例３では再送カウンタが０となるまではＡＣＫ送受信用のタイムスロットは割り当てず、再送カウンタが０の場合のみタイムスロットを割り当ててＡＣＫの送受信を行うようにする。
【００８８】
図１０は、本発明の実施例２における再送中継の動作例を示す。
図１０において、基地局（Ａ）１１が無線局（Ｚ）１３を宛先とする無線パケットを送信する。当該無線パケットの送信元識別子は「Ａ」、宛先識別子は「Ｚ」である。無線パケットの再送カウンタ（ＲＣ）は「２」が設定される。タイムスロット＃１では、基地局１１が無線パケットを送信し、無線局１２−１〜１２−３がこの無線パケットを受信する。無線局１２−１〜１２−３は、受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致せず、宛先識別子または送信元識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するので、自局が再送中継を行うべきと認識する。タイムスロット＃２では、基地局１１は送信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝１に設定して再構築した無線パケットを送信する。また、同タイムスロット＃２で無線局１２−１〜１２−３は受信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝１に設定して再構築した無線パケットを再送中継し、無線局１２−４〜１２−６がこの無線パケットを受信する。タイムスロット＃３では、基地局１１および無線局１２−１〜１２−３は送信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝０に設定して再構築した無線パケットを再送中継する。また、同タイムスロット＃３で無線局１２−４〜１２−６は受信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝０に設定して再構築した無線パケットを再送中継し、無線局１２−７〜１２−９がこの無線パケットを受信する。
【００８９】
基地局１１および無線局１２−１〜１２−６は送信した無線パケットがＲＣ＝０であることからこれ以上の再送中継を停止する。一方、ＲＣ＝０の無線パケットを受信した無線局１２−７〜１２−９は、タイムスロット＃４で他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。ここでは、まだ宛先の無線局１３が無線パケットを受信していないため、無線局１２−７〜１２−９はＡＣＫを受信せず、宛先の無線局に無線パケットが到達していないことを認識する。そのため、タイムスロット＃５では、無線局１２−７〜１２−９は新たにＲＣを設定した無線パケットの再送中継を再開する。ここではＲＣ＝０に設定し、再送中継が１回実施されるようにする。
【００９０】
なお、再送カウンタを再設定して再送中継を再開する場合、無線局が受信する無線パケットが再開された再送中継であることを認識できるように、無線パケットのヘッダ領域にリトライフラッグやリトライカウンタを設定してもよい。再送カウンタの再設定および再送中継の再開が無限に繰り返されないようにするためである。例えば、再送中継を再開する無線局はリトライフラッグを０から１に設定することで、その後の再送中継の再開を禁止することを他の無線局に把握させることが可能となる。また、再送の再開回数の上限値を規定するリトライカウンタにおいて、再送中継の再開の度にカウンタ値を加算または減算し、所定値となるまで再送の再開を許容させることも可能である。なお、ここでは無線局１２−７〜１２−９はＡＣＫを受信していないために再送中継を再開しているが、ＡＣＫを受信した場合には再送中継は再開されない。
【００９１】
タイムスロット＃５では、無線局１２−７〜１２−９がＲＣ＝０の無線パケットの再送中継を再開し、無線局１２−１０〜１２−１１および宛先の無線局１３がその無線パケットを受信する。タイムスロット＃６では、無線局１２−１０〜１２−１１が他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。
【００９２】
一方、無線局１３は、タイムスロット＃５で受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致することからＡＣＫを送信し、待機中の無線局１２−１０〜１２−１１がこのＡＣＫを受信する。無線局１２−１０〜１２−１１はＡＣＫ受信により、宛先の無線局１３に無線パケットが受信されたことを確認し、それ以降の再送中継を停止する。また、宛先の無線局１３も当然に再送中継は行わない。
【００９３】
なお、再送中継を再開する際にＲＣを１以上に設定してもよい。例えばＲＣ＝１に設定すると、無線局１２−７〜１２−９はタイムスロット＃５でＲＣ＝１、＃６でＲＣ＝０の無線パケットを連続送信し、無線局１２−１０，１２−１１はタイムスロット＃６でＲＣ＝０の無線パケットを１回送信して再送中継を終了する。ここで、宛先の無線局１３は、タイムスロット＃５で無線局１２−７〜１２−９が送信したＲＣ＝１の無線パケットを受信するが、ＲＣ＝０の無線パケットが受信されるまでの時間を待機し、タイムスロット＃７でＡＣＫを送信する。タイムスロット＃６で無線局１２−１０，１２−１１からＲＣ＝０の無線パケットを受信した無線局１２−１２，１２−１３は、タイムスロット＃７でＡＣＫを受信し、再送中継を終了する。この様子を図１１に示す。
【００９４】
図１２は、本発明の実施例３における無線局装置の構成例を示す。
図１２において、実施例３の無線局装置は、図６に示す実施例１の無線局装置の構成例に対して、再送カウンタ取得手段３３および再送カウンタ値一致判断手段３４を追加した構成である。その動作は、無線パケットが無線回線を介して受信された際に、無線パケットのヘッダ領域から再送カウンタの情報を通信制御部２７から再送カウンタ取得手段３３に転送する。再送カウンタ取得手段３３では、所定の値と再送カウンタの値が一致するか否かを確認する。その結果を再送中継実施判断手段３１に通知し、その指示を参照して再送中継を実施する。
【００９５】
図１３は、本発明の実施例３における再送中継の動作フローを示す。
図１３において、各無線局は無線パケットを受信する（Ｓ201 ）と、受信した無線パケットの所定のフィールドから送信元識別子、宛先識別子および再送カウンタＲＣを取得する（Ｓ202 ）。続いて、宛先識別子が自局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ203 ）。一致する場合（Ｓ203 でYes ）は、ＲＣ＝０の無線パケットの受信時間を計算して待機し（Ｓ204 ）、ＡＣＫを送信し（Ｓ205 ）、無線パケットを終端してデータの出力処理を実施し（Ｓ206 ）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ207 ）。なお、ＲＣ＝０の無線パケットを受信し、かつ、宛先識別子が自局の識別子と一致する場合には、待機することなくＡＣＫを送信する（Ｓ205 ) 。
【００９６】
一方、宛先識別子が自局の識別子と一致しない場合（Ｓ203 でNo）、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ208 ）。一致しない場合（Ｓ208 でNo）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ207 ）。一致する場合（Ｓ208 でYes ）、受信した無線パケットがＲＣ＝０であるか否かを判断する（Ｓ209 ）。ＲＣ＝０でない場合（Ｓ209 でNo）、ＲＣから１を減算し（Ｓ213 ）、無線パケットを再構築し（Ｓ214 ）、その無線パケットによって再送中継を実施する（Ｓ215 ）。これをＲＣ＝０になるまで（Ｓ216 でNoになるまで）繰り返し、再送中継を終了する（Ｓ217 ）。一方、ＲＣ＝０である場合（Ｓ209 でYes ）、１タイムスロット待機し（Ｓ210 ）、ＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ211 ）。ＡＣＫを受信した場合（Ｓ211 でYes ）、無線パケットが宛先の無線局に到達したと把握し、再送中継は不要であると認識する（Ｓ207 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ211 でNo）、ＲＣを再設定し（Ｓ212 ）、無線パケットを再構築する（Ｓ214 ）。再構築した無線パケットを再送中継し（Ｓ215 ）、ＲＣ＝０になるまで（Ｓ216 でYes ）、Ｓ213 からＳ215 を繰り返し、再送中継を終了する（Ｓ217 ）。
【００９７】
なお、実施例３では、宛先の無線局１３のみがＡＣＫを送信する動作について説明したが、実施例２のように周辺の無線局と協調してＡＣＫを送信する処理に拡張してもよい。
【実施例４】
【００９８】
実施例３は、ＲＣ＝０の無線パケットを受信した後に設けたタイムスロット（図１０のタイムスロット＃ 4）でＡＣＫを受信しない場合に、無線局は無線パケットが宛先の無線局に到達していないことを把握し、ＲＣを再設定した無線パケットを送信（再送中継を再開）することによって無線パケットを宛先の無線局へ到達させることを可能にしている。ただし、ＲＣ＝０の無線パケットを受信するまではＡＣＫ送受信用のタイムスロットを割り当てず、ＲＣ＝０の無線パケットを受信した場合のみ当該タイムスロットを割り当ててＡＣＫの送受信を行うようにしている。そのため、無線パケットのＲＣが０になる前に宛先の無線局に到達してもＡＣＫを送信できず、図１１や図１３のＳ204 に示すように、ＲＣ＝０の無線パケットの受信時間を計算して待機することになる。
【００９９】
実施例４は、ＲＣ≠０の状態でも、その無線パケットを宛先の無線局が受信した時、それ以降の再送中継を停止することを可能にする。すなわち、無線パケットを再送中継する毎にＡＣＫ送受信用のタイムスロットを割り当てることにする。
【０１００】
図１４は、本発明の実施例４における再送中継の動作例を示す。ここでは、各無線局は再送中継におけるＲＣの更新の際に（無線パケットの受信からその無線パケットの再送中継まで、または無線パケットの送信から次の再送中継まで）に１タイムスロットの待機時間を設け、他局がＡＣＫを送信しているか否かを把握する。
【０１０１】
図１４において、基地局（Ａ）１１が無線局（Ｚ）１３を宛先とする無線パケットを送信する。当該無線パケットの送信元識別子は「Ａ」、宛先識別子は「Ｚ」である。無線パケットの再送カウンタ（ＲＣ）は「２」が設定される。タイムスロット＃１では、基地局１１が無線パケットを送信し、無線局１２−１〜１２−３がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃２では、他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。タイムスロット＃３では、基地局１１は送信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝１に設定して再構築した無線パケットを送信する。また、同タイムスロット＃３で無線局１２−１〜１２−３は受信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝１に設定して再構築した無線パケットを再送中継し、無線局１２−４〜１２−６がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃４では、無線局１２−１〜１２−６が他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。
【０１０２】
タイムスロット＃５では、基地局１１および無線局１２−１〜１２−３は送信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝０に設定して再構築した無線パケットを再送中継する。また、同タイムスロット＃５で無線局１２−４〜１２−６は受信した無線パケットのＲＣから１を減算し、ＲＣ＝０に設定して再構築した無線パケットを再送中継し、無線局１２−７〜１２−９がこの無線パケットを受信する。
【０１０３】
無線局１２−１〜１２−６は送信した無線パケットがＲＣ＝０であることからこれ以上の再送中継を停止する。一方、ＲＣ＝０の無線パケットを受信した無線局１２−７〜１２−９は、タイムスロット＃６で他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。ここでは、まだ宛先の無線局１３が無線パケットを受信していないため、無線局１２−７〜１２−９はＡＣＫを受信せず、宛先の無線局に無線パケットが到達していないことを認識する。そのため、タイムスロット＃７では、無線局１２−７〜１２−９は新たにＲＣを設定した無線パケットを再送中継する。ここではＲＣ＝２として３回の再送中継を実施することを設定している。
【０１０４】
なお、再送カウンタを再設定して再送中継を再開する場合、無線局が受信する無線パケットが再開された再送中継であることを認識できるように、実施例３で説明したように、無線パケットのヘッダ領域にリトライフラッグやリトライカウンタを設定してもよい。
【０１０５】
タイムスロット＃７では、無線局１２−１０〜１２−１１および宛先の無線局１３が再開された再送中継による無線パケットを受信する。次のタイムスロット＃８では、無線局１２−７〜１２−１１が他局（宛先の無線局）が送信するＡＣＫの受信有無を確認するために待機する。無線局１３は、タイムスロット＃７で受信した無線パケットの宛先識別子が自局の識別子と一致することから、タイムスロット＃８でＡＣＫを送信し、無線局１２−７〜１２−１１がこのＡＣＫを受信する。無線局１２−７〜１２−１１はＡＣＫ受信により、宛先の無線局１３に無線パケットが受信されたことを確認し、ＲＣが０でなくてもそれ以降の再送中継を停止する。また、宛先の無線局１３も当然に再送中継は行わない。
【０１０６】
図１５は、本発明の実施例４における再送中継の動作フローを示す。
図１５において、各無線局は無線パケットを受信する（Ｓ301 ）と、受信した無線パケットの所定のフィールドから送信元識別子、宛先識別子および再送カウンタＲＣを取得する（Ｓ302 ）。続いて、宛先識別子が自局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ303 ）。一致する場合（Ｓ303 でYes ）は、ＡＣＫを送信し（Ｓ304 ）、無線パケットを終端してデータの出力処理を実施し（Ｓ305 ）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ306 ）。一方、宛先識別子が自局の識別子と一致しない場合（Ｓ303 でNo）、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子と一致するか否かを判断する（Ｓ307 ）。一致しない場合（Ｓ308 でNo）、「再送中継なし」として処理を終了する（Ｓ307 ）。一致する場合（Ｓ307 でYes ）、受信した無線パケットがＲＣ＝０であるか否かを判断する（Ｓ308 ）。
【０１０７】
受信した無線パケットがＲＣ＝０でない場合（Ｓ308 でNo）、１タイムスロット待機し（Ｓ315 ）、ＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ316 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ316 でNo）、ＲＣから１を減算し（Ｓ312 ）、無線パケットを再構築し（Ｓ313 ）、その無線パケットの再送中継を実施する（Ｓ314 ）。再び１タイムスロット待機し（Ｓ315 ）、ＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ317 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ317 でNo）、ＲＣ＝０になるまでＳ312 〜Ｓ317 を繰り返す。ＡＣＫを受信している場合（Ｓ316 でYes ）は再送中継を終了する（Ｓ318 ）。
【０１０８】
一方、受信した無線パケットがＲＣ＝０である場合（Ｓ308 でYes ）、１タイムスロット待機し（Ｓ309 ）、ＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ310 ）。ＡＣＫを受信した場合（Ｓ310 でYes ）、再送中継が不要であることを認識する（Ｓ306 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ310 でNo）、ＲＣを再設定し（Ｓ311 ）、無線パケットを再構築し（Ｓ313 ）、これを再送中継する（Ｓ314 ）。再び１タイムスロット待機し（Ｓ315 ）、ＡＣＫを受信したか否かを判断する（Ｓ316 ）。ＡＣＫを受信していない場合（Ｓ316 でNo）、ＲＣ＝０になるまでＳ313 〜Ｓ317 を繰り返す。ＡＣＫを受信している場合（Ｓ316 でYes ）は再送中継を終了する（Ｓ318 ）。
【０１０９】
なお、実施例４は、宛先の無線局のみがＡＣＫを送信する動作例について説明したが、実施例２のように周辺の無線局と協調してＡＣＫを送信する処理に拡張してもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１−１〜１−２  基地局
２−１〜２−７、３−１〜３−７  無線局
４−１〜４−２  無線パケット
５−１〜５−２  各基地局のサービスエリア
１００  ネットワーク
１１  基地局
１２−１〜１２−１１  再送中継を行う無線局
１３  宛先の無線局
２１  無線局装置
２２  無線部
２３  ベースバンド信号処理部
２４  無線パケット終端手段
２５  インタフェース部
２６  アンテナ
２７  通信制御部
２８  識別子取得手段
２９  識別子一致判断手段
３０  基地局識別子取得手段
３１  再送中継実施判断手段
３２  制御部全体
３３  再送カウンタ取得手段
３４  再送カウンタ一致判断手段
４０  ＡＣＫ受信判断手段
４２  ＡＣＫ送信判断手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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