(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット信号を中継する機能を有する複数の無線局から構成された無線ネットワークであって、
送信要求信号は、送信要求信号ＩＤと、発信無線局ＩＤと、宛先無線局ＩＤと、無線局を中継する毎に追加して格納される中継無線局ＩＤ列とから構成され、無線局は、既に処理した送信要求信号ＩＤを格納する送信要求信号リストを有しており、
送信要求信号を受信した当該無線局は、送信要求信号リストに該送信要求信号の送信要求信号ＩＤが含まれていれば、該送信要求信号に対する処理を終了する第１の段階と、そうでなければ、送信要求信号リストに該送信要求信号ＩＤを追加する第２の段階と、当該無線局の無線局ＩＤと宛先無線局ＩＤとが一致すれば、返信処理をする第３の段階と、そうでなければ、送信要求信号に当該無線局ＩＤを中継無線局ＩＤとして追加する第４の段階と、当該無線局が直接通信可能な無線局へ送信要求信号を送信する第５の段階とを有する主通信経路を構築する無線パケットの中継経路構築方法において、
前記主通信経路を構築した後に、他の迂回通信経路を構築するために、
迂回送信要求信号は、重複フラグと、迂回送信要求信号ＩＤと、発信無線局ＩＤと、宛先無線局ＩＤと、既に構築された主通信経路の中継無線局ＩＤ列と、無線局を中継する毎に追加して格納される迂回中継無線局ＩＤ列とから構成され、無線局は、既に処理した迂回送信要求信号ＩＤを格納する迂回送信要求信号リストと、通信可能な無線局を格納した通信可能無線局リストとを有しており、
迂回送信要求信号を受信した当該無線局は、迂回送信要求信号リストに該迂回送信要求信号の迂回送信要求信号ＩＤが含まれていれば、該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第６の段階と、そうでなければ、主通信経路の中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在し、且つ重複フラグが立っていない場合に、該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第７の段階と、前記中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在しないか、又は、前記中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在し、且つ重複フラグが立っている場合に、迂回送信要求信号リストに該迂回送信要求信号ＩＤを追加する第８の段階と、当該無線局の無線局ＩＤと宛先無線局ＩＤとが一致すれば、返信処理をして当該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第９の段階と、そうでなければ、当該無線局の通信可能無線局リスト内に、迂回送信要求信号を送信した無線局、及び、前記主通信経路で使用されている無線局、以外に無線局が存在しない場合に、重複フラグが立てられ、そうでない場合に重複フラグが立てられない第１０の段階と、迂回送信要求信号に当該無線局ＩＤを迂回中継無線局ＩＤとして追加する第１１の段階と、当該無線局が直接通信可能な無線局へ迂回送信要求信号を送信する第１２の段階とを有することを特徴とする無線パケットの中継経路構築方法。
【請求項２】
前記通信可能無線局リストは、当該無線局が他の無線局が一定時間毎に間欠に送信する通信可能信号を受信し、該通信可能信号の通信可能無線局ＩＤとその受信時間とを記録したものであり、該通信可能無線局ＩＤに相当する通信可能信号が所定の監視周期時間の間に受信されなかった場合、当該通信可能無線局ＩＤを通信可能無線局リストから削除することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無線局は、当該無線局における受信トラヒック量、送信トラヒック量、受信トラヒック変動量及び／又は送信トラヒック変動量を観測し、その観測情報を、前記迂回送信要求信号内に、無線局を中継する毎に追加して格納することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第９の段階における返信処理は、前記迂回送信要求信号内の前記観測情報の列をそのまま返信し、発信無線局に該観測情報の列が通知されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線回線によって情報を伝達し、直接電波の届かない無線局間の信号送受を可能とするように無線局が中継機能を有する無線パケットネットワークに係わる。特に、直接電波の届かない無線局間の信号送受を行う際の経路選択方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１、図２及び図３は、無線回線によって情報を伝達し、直接電波の届かない無線局間の信号送受を可能とするように無線局が中継機能を有する無線パケットネットワークの従来の経路選択方法の例（「Ｔｈｅ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、Ｊｏｓｈ  Ｂｒｏｃｈ，  Ｄａｖｉｄ  Ｂ．  Ｊｏｈｎｓｏｎ，  ＆  Ｄａｖｉｄ  Ａ．  Ｍａｌｔｚ，  ＩＥＴＦ  ＭＡＮＥＴ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ  ＩＮＴＥＲＮＥＴ−ＤＲＡＦＴ，  ２２  Ｏｃｔ．  １９９９．）である。図２の参照符号は、図１の無線局の参照符号に相当し、無線局１０１から無線局１０７に対しパケットを送信するものとする。
【０００３】
無線局１０１にて送信要求が発生したとき、データの送信要求が発生したことを示す送信要求信号を生成して、無線局１０１と直接通信することのできる無線局（１０２、１０４、１０８）に送信する。
【０００４】
図３は、送信要求信号のフレーム構成図である。送信要求信号は、送信要求信号であることを示す信号ヘッダ（３０１）と、送信要求信号の識別を行うための送信要求信号ＩＤ（３０２）と、無線局１０１の無線局ＩＤを示す発信無線局ＩＤ（３０３）と、無線局１０７の無線局ＩＤを示す宛先無線局ＩＤ（３０４）と、中継無線局として用いられる無線局を示す中継無線局ＩＤ（３０５）とで構成される。中継無線局ＩＤは、中継される無線局の数だけ、経路構築の際に中継無線局の処理の中で付加されていく。無線局１０１は、無線局１０１の保持する送信要求信号リストに、発生した送信要求のＩＤを示す送信要求信号ＩＤを付加する。
【０００５】
図４は、送信要求信号リストの説明図である。これは、各無線局が受信した送信要求信号が、その無線局ですでに処理したものか否かを判別するためのリストであり、各無線局が処理した送信要求信号の送信要求信号ＩＤ（４０１）が書き込まれる。
【０００６】
次に、送信要求信号を受信した無線局の処理について述べる。
【０００７】
図５は、送信要求信号を受信した無線局の処理のフローチャートである。無線局１０１と直接通信が可能である無線局１０２、１０４、１０８は、無線局１０１の送信した送信要求信号を受信する（５０１）。無線局１０１からの送信要求信号を受信した無線局１０２は、無線局１０２の保持する送信要求信号リストを参照し、送信要求信号リストに受信した無線局１０１からの送信要求信号がないことを確認する（５０２）。送信要求信号がないことの確認は、受信した無線局１０１からの送信要求信号の中に含まれる送信要求信号ＩＤが、無線局１０２の保持する送信要求信号リストに含まれないことを確認することによって行われる。無線局１０１からの送信要求信号が無線局１０２の送信要求信号リストに含まれるとき、無線局１０２は、無線局１０１からの送信要求信号を、すでに受信しているので、それ以降の他の無線局への該送信要求信号の送信を中止する（５０３）。無線局１０２が、無線局１０１からの送信要求信号を送信要求信号リストに含まないことを確認したとき、無線局１０１で行った処理と同様に、無線局１０２の保持する送信要求信号リストに送信要求信号ＩＤを付け加える（５０４）。次に、無線局１０２は、受信した送信要求信号中の宛先無線局ＩＤと無線局１０２の無線局ＩＤとを比較する（５０５）。宛先無線局ＩＤと無線局１０２の無線局ＩＤが一致するとき、無線局１０２が送信要求に対する宛先無線局であることがわかり、後に述べる送信要求信号に対する返信処理を行う（５０６）。一方、宛先無線局ＩＤと無線局１０２の無線局ＩＤが一致しないとき、中継無線局として無線局１０２を使用することを示すために、無線局１０１から受信した送信要求信号の末尾に無線局１０２の無線局ＩＤを中継無線局ＩＤとして付加し（５０７）、送信要求信号を送信する（５０８）。無線局１０１からの送信要求信号を受信した無線局１０４、１０８は、無線局１０２と同様の操作を行う。各無線局が送信要求信号リストを保持し、受信した送信要求信号が過去に受信したものと同じかどうかを確認することによって、一度送信要求信号を受信した無線局の重複した処理と、送信要求信号が無限に同じ無線局間でループして転送されることを防ぐ。
【０００８】
次に、送信要求信号に対する返信処理について述べる。図１において、送信要求信号を受信した無線局１０７が上記処理例の中で、自無線局の無線局ＩＤと送信要求信号に含まれる宛先無線局ＩＤが一致する、即ち無線局１０７が上記例の送信要求に対する宛先無線局であるとわかったとき、無線局１０７が受信した送信要求信号中の中継無線局ＩＤの列が、送信要求を発生した無線局１０１から宛先無線局である無線局１０７までの中継経路となる。同じ送信要求信号ＩＤを持つ送信要求信号のうち、最も早く宛先無線局に到着した送信要求信号中の中継無線局ＩＤの列を、宛先無線局までの最短経路として選択する。
【０００９】
ここでは、無線局１０１−無線局１０２−無線局１０３−無線局１０７の経路が選択されたとする。無線局１０７が行う送信要求信号に対する返信処理は、次の手順で行われる。まず、無線局１０７の保持する要求返信信号リストに、受信した送信要求信号ＩＤを書き加える。次に、要求返信信号を作成し、無線局１０７の直接通信できる無線局に送信する。
【００１０】
図６は、要求返信信号リストである。要求返信信号リストには、各無線局が受信した送信要求信号中の送信要求信号ＩＤ（６０１）が書き込まれる。
【００１１】
図７は、要求返信信号のフレーム構成図である。要求返信信号は、要求返信信号であることを示す信号ヘッダ（７０１）と、受信した送信要求信号の送信要求ＩＤ（７０２）と、受信した送信要求信号の発信無線局ＩＤ（７０３）と、受信した送信要求信号の宛先無線局ＩＤ（７０４）と、受信した送信要求信号中の中継無線局ＩＤの列（７０５）によって構成される。
【００１２】
次に、要求返信信号を受信した無線局の処理について述べる。
【００１３】
図８は、要求返信信号を受信した無線局の処理のフローチャートである。図１によると、無線局１０７が送信した要求返信信号は、無線局１０７の直接通信できる無線局１０３、無線局１０６、無線局１０９によって受信される（８０１）。要求返信信号を受信した無線局１０３は、自無線局即ち無線局１０３の無線局ＩＤが、受信した要求返信信号中の中継無線局ＩＤの列に含まれるかどうか確認する（８０２）。自無線局の無線局ＩＤが、受信した要求返信信号中の中継無線局ＩＤの列に含まれないとき、自無線局は経路の中継無線局として使用されていないことを示しており、受信した要求返信信号に対する処理を中止する（８０３）。自無線局の無線局ＩＤが、受信した要求返信信号中の中継無線局ＩＤの列に含まれるとき、次の処理を行う。即ち、無線局１０３が保持する要求返信信号リストの中に受信した要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれるかどうかを確認する（８０４）。要求返信信号リストに要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれるとき、受信した要求返信信号は、すでに無線局１０３によって受信されているため、受信した要求返信信号に対する処理を中止する（８０５）。要求返信信号リストに要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれないとき、無線局１０３の保持する要求返信信号リストに、受信した要求返信信号の送信要求信号ＩＤを書き加える（８０６）。次に、受信した要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、無線局１０３の無線局ＩＤと一致するかどうかを確認する（８０７）。受信した要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、自無線局の無線局ＩＤと一致するとき、即ち送信要求を発した無線局に経路が構築された旨を伝える信号が到達したとき、構築した経路を用いたデータ送信の処理を行う（８０８）。受信した要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、自無線局の無線局ＩＤと一致しないとき、無線局１０３は、受信した要求返信信号をそのまま送信する（８０９）。即ち無線局１０７は到達した送信要求信号に含まれる経路情報の逆の経路を辿って無線局１０１まで要求返信信号を送信する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本来、無線回線は、そのときの状況によって回線の品質が変化する。そのため、通信のできていた通信経路でも、その後通信ができなくなることがある。従来の中継経路構築方法では、一度通信経路を選択すると、その経路の回線切断を検出するまでその経路を使用する。回線切断の検出は、切断された無線区間の送信側の無線局が一定時間以上受信側の無線局からの受信確認信号が返ってこないことを確認して、その無線局が無線局Ａに通知することで可能であるが、経路切断を検出する時間と経路を再構築するのに要する時間の分だけ無線局Ｂでの信号到着時刻に遅延ゆらぎが生じる欠点があった。この遅延揺らぎが大きいと、音声等のリアルタイム性が要求される信号の転送には、このような無線パケットネットワークを用いることができなかった。
【００１５】
また、回線の切断が検出されるまで同一の経路を利用し続けるため、トラヒックの変動等によって中継無線局等での転送遅延時間が変動することにより、選択した経路が最短経路でなくなり、結果としてネットワーク全体の効率が低下する問題があった。
【００１６】
従来の中継経路構築方法は、１つの最適な主経路を構築するための方法である。従って、同時に複数の迂回経路を構築しようとすれば各無線局で経路構築のための処理を繰り返し行うことになるため経路構築が収束しない問題がある。また、１本の主経路を構築した後に代替経路を構築しようとしても、既に構築された主経路と同じ経路を構築してしまうため、複数の中継経路を構築できなかった。更に、複数の経路を同時に構築し始める場合、主経路と迂回経路とで互いの経路の状態を考慮に入れた経路の構築が難しかった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の無線パケットの中継経路構築方法は、パケット信号を中継する機能を有する複数の無線局から構成された無線ネットワークであって、送信要求信号は、送信要求信号ＩＤと、発信無線局ＩＤと、宛先無線局ＩＤと、無線局を中継する毎に追加して格納される中継無線局ＩＤ列とから構成され、無線局は、既に処理した送信要求信号ＩＤを格納する送信要求信号リストを有しており、送信要求信号を受信した当該無線局は、送信要求信号リストに該送信要求信号の送信要求信号ＩＤが含まれていれば、該送信要求信号に対する処理を終了する第１の段階と、そうでなければ、送信要求信号リストに該送信要求信号ＩＤを追加する第２の段階と、当該無線局の無線局ＩＤと宛先無線局ＩＤとが一致すれば、返信処理をする第３の段階と、そうでなければ、送信要求信号に当該無線局ＩＤを中継無線局ＩＤとして追加する第４の段階と、当該無線局が直接通信可能な無線局へ送信要求信号を送信する第５の段階とを有する主通信経路を構築する中継経路構築方法において、前記主通信経路を構築した後に、他の迂回通信経路を構築するために、迂回送信要求信号は、重複フラグと、迂回送信要求信号ＩＤと、発信無線局ＩＤと、宛先無線局ＩＤと、既に構築された主通信経路の中継無線局ＩＤ列と、無線局を中継する毎に追加して格納される迂回中継無線局ＩＤ列とから構成され、無線局は、既に処理した迂回送信要求信号ＩＤを格納する迂回送信要求信号リストと、通信可能な無線局を格納した通信可能無線局リストとを有しており、迂回送信要求信号を受信した当該無線局は、迂回送信要求信号リストに該迂回送信要求信号の迂回送信要求信号ＩＤが含まれていれば、該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第６の段階と、そうでなければ、主通信経路の中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在し、且つ重複フラグが立っていない場合に、該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第７の段階と、中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在しないか、又は、前記中継無線局ＩＤ列の中に、迂回中継無線局ＩＤ列の最後の迂回中継無線局ＩＤに続いて当該無線局の無線局ＩＤが存在し、且つ重複フラグが立っている場合に、迂回送信要求信号リストに該迂回送信要求信号ＩＤを追加する第８の段階と、当該無線局の無線局ＩＤと宛先無線局ＩＤとが一致すれば、返信処理をして当該迂回送信要求信号に対する処理を終了する第９の段階と、そうでなければ、当該無線局の通信可能無線局リスト内に、迂回送信要求信号を送信した無線局、及び、主通信経路で使用されている無線局、以外に無線局が存在しない場合に、重複フラグが立てられ、そうでない場合に重複フラグが立てられない第１０の段階と、迂回送信要求信号に当該無線局ＩＤを迂回中継無線局ＩＤとして追加する第１１の段階と、当該無線局が直接通信可能な無線局へ迂回送信要求信号を送信する第１２の段階とを有する方法である。
【００１８】
また、本発明の他の実施形態によれば、通信可能無線局リストは、当該無線局が他の無線局が一定時間毎に間欠に送信する通信可能信号を受信し、該通信可能信号の通信可能無線局ＩＤとその受信時間とを記録したものであり、該通信可能無線局ＩＤに相当する通信可能信号が所定の監視周期時間の間に受信されなかった場合、当該通信可能無線局ＩＤを通信可能無線局リストから削除することも好ましい。
【００１９】
また、本発明の他の実施形態によれば、無線局は、当該無線局における受信トラヒック量、送信トラヒック量、受信トラヒック変動量及び／又は送信トラヒック変動量を観測し、その観測情報を、迂回送信要求信号内に、無線局を中継する毎に追加して格納することも好ましい。
【００２０】
更に、本発明の他の実施形態によれば、第９の段階における返信処理は、迂回送信要求信号内の観測情報の列をそのまま返信し、発信無線局に該観測情報の列が通知されることも好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１を用いて本発明における経路構築の方法を説明する。無線局１０１が直接通信を行うことのできない無線局１０７へのデータ送信の要求が発生し、１回の送信要求に対して２本の経路を構築してデータの送信を行う例について述べる。なお、本実施例では、経路数が２本の場合を示すが、本発明において構築する経路の数は、複数であり２本とは限らない。
【００２２】
図９は、通信可能無線局信号のフレーム構成図である。本発明では、各無線局は直接通信できる無線局に自分の存在を認知させるために通信可能無線局信号を間欠的に送信する。通信可能無線局信号は、通信可能無線局信号を示す信号ヘッダ（９０１）と、通信可能無線局信号を発した無線局の無線局ＩＤを示す通信可能無線局ＩＤ（９０２）とで構成される。通信可能無線局信号を受信した無線局は、通信可能無線局信号中の通信可能無線局ＩＤから、通信可能無線局信号を受信した無線局の直接通信可能な範囲内に、通信可能無線局信号を発した無線局が存在することを認知し、通信可能無線局信号を受信した無線局の保持する通信可能無線局リストに受信した通信可能無線局信号に含まれる通信可能無線局ＩＤと、通信可能無選局信号を受信した時刻とを書き加える。
【００２３】
図１０は、通信可能無線局リストの説明図である。通信可能無線局リストは、通信可能無線局ＩＤと受信時刻（１００１）のフィールドで構成されるレコードの集合である。このように通信可能無線局リストは受信された無線局ＩＤを書き込むことで作成されるが、今まで受信できていた無線局がその移動により通信可能範囲外に遠ざかってしまった場合には、該当する無線局からの通信可能無線局信号が受信できなくなる。この場合には、通信可能無線局信号の間欠周期よりも長い無線局監視周期を設けて、現在時刻と通信可能無線局リストの受信時刻を比較し、無線局監視周期よりも時間が経過した無線局ＩＤを削除することで、無線局の移動に対してダイナミックな通信可能無線局リストの作成が可能となる。もちろんこの場合には、通信可能無線局信号を受信するたびにリストの受信時刻を更新していくこととなる。あるいは、通信無線局リストは、図１０に示された通信可能無線局ＩＤのみの集合とし、各無線局ＩＤ毎に無線局監視周期のタイマを設けて、通信可能無線局信号を受信すれば、タイマをリセットし、タイマがタイムアウトした場合に該当する無線局ＩＤを削除するようにしても良い。このように無線局の移動によるネットワーク構成の動的な変化に対して、各無線局が通信可能無選局信号の送受信を行い、自律的に通信可能エリア内に存在する無線局を確認することによって、全体としてアドホックネットワークが確立される。
【００２４】
最初に、無線局１０１から無線局１０７までの経路（経路Ｘ）を１本構築する。無線局１０１が経路Ｘが構築された旨を伝える要求返信信号を受信したとき、無線局１０１は、経路Ｘを用いて無線局１０７へデータの送信を開始し、同時に迂回経路構築を開始する。
【００２５】
図１１は、迂回経路構築を開始する処理のフローチャートである。図１において、経路Ｘの要求返信信号が無線局１０１によって受信される、即ち送信要求を発した無線局に到着したとき、無線局１０１の保持する迂回送信要求信号リストに、経路Ｘの要求返信信号中の送信要求信号ＩＤを加える（１１０１）。
【００２６】
図１２は、迂回送信要求信号リストの説明図である。迂回送信要求信号リストは、経路Ｘの要求返信信号中の送信要求信号ＩＤ（１２０１）のフィールドで構成されるレコードの集合である。次に、無線局１０１の保持する通信可能無線局リストに含まれる無線局の数を確認する（１１０２）。無線局１０１の保持する通信可能無線局リストに含まれる無線局の数が１のとき、即ち無線局１０１の直接通信できる無線局が１つだけのとき、無線局１０１の送信する迂回送信要求信号に含まれる重複フラグを立てる（１１０３）。無線局１０１の保持する通信可能無線局リストに含まれる無線局の数が１より大きいとき、即ち無線局１０１の直接通信できる無線局が複数存在するとき、無線局１０１の送信する迂回送信要求信号に含まれる重複フラグを立てない（１１０４）。重複フラグは、迂回経路構築の際に、経路Ｘに含まれる無線局間の無線リンクと、迂回経路に含まれる無線局間の無線リンクとが重複する無線局間の無線リンクを使用することを許容するか否かを決定するためのものである。許容の判断は迂回送信要求信号を受信した無線局側で行われる。無線局１０１の保持する通信可能無線局リストに含まれる無線局の数が１である、即ち無線局１０１の直接通信できる無線局が１つだけのとき、無線局１０１と、無線局１０１の直接通信できる範囲内に存在する唯一の無線局との間の無線リンクは、経路Ｘの中で使用されているが、無線局１０１と無線局１０１の直接通信できる範囲内に存在する他の無線局との間の無線リンクは存在しないために、迂回経路でも、経路Ｘと重複する無線局１０１と、無線局１０１の直接通信できる範囲内に存在する唯一の無線局との間の無線リンクを使用する。
【００２７】
図１３は、経路Ｘと迂回経路とで重複する無線リンクを使用する必要のあるネットワーク構成図である。図１３において、無線局１３０１で無線局１３１０に対する送信要求が発生するとき、無線局１３０１と無線局１３０２との間の無線リンクと、無線局１３０５と無線局１３０６との間の無線リンクと、無線局１３０９と無線局１３１０との間の無線リンクとは、経路Ｘと迂回経路とで重複して使用する無線リンクである。
【００２８】
図１４は、迂回送信要求信号のフレーム構成図である。迂回送信要求信号は、送信される信号が迂回送信要求信号であることを示す信号ヘッダ（１４０１）と、経路Ｘの無線局間の無線リンクと迂回経路の無線局間の無線リンクとの重複を許容するか否かを判断するために用いる重複フラグ（１４０２）と、受信した要求返信信号に含まれる送信要求信号ＩＤ（１４０３）と、無線局１０１の無線局ＩＤを示す発信無線局ＩＤ（１４０４）と、宛先無線局である無線局１０７の無線局ＩＤを示す宛先無線局ＩＤ（１４０５）と、経路Ｘの要求返信信号中の中継無線局ＩＤの列（１４０６）と、迂回経路で用いられる無線局を示す迂回中継無線局ＩＤ（１４０７）とで構成される。生成した迂回送信要求信号を、無線局１０１が送信する（１１０５）。
【００２９】
図１４には記載されていないが、各中継無線局で測定されたトラヒック等の観測情報を、迂回送信要求信号内に、無線局を中継する毎に追加して格納することもできる。この観測情報としては、当該無線局における受信トラヒック量、送信トラヒック量、受信トラヒック変動量及び／又は送信トラヒック変動量がある。また、これらの観測情報は、宛先無線局における返信処理によって、迂回送信要求信号内の観測情報の列がそのまま返信され、発信無線局に該観測情報の列が通知されることもできる。これにより、トラヒックの変化に応じて経路を選択することができる。特に、ネットワーク全体のトラヒック変動量が大きいシステムにおいて有効である。
【００３０】
次に、迂回送信要求信号を受信した無線局の処理について述べる。
【００３１】
図１５は、迂回送信要求信号を受信した無線局の処理のフローチャートである。図１によると、無線局１０１が送信した迂回送信要求信号は、無線局１０１の直接通信できる範囲内に存在する無線局１０２、無線局１０４、無線局１０８によって受信される（１５０１）。迂回送信要求信号を受信した無線局１０８は、無線局１０８の保持する迂回送信要求信号リストに、受信した迂回送信要求信号中の送信要求信号ＩＤが含まれるか確認する（１５０２）。無線局１０８の保持する迂回送信要求信号リストに、受信した迂回送信要求信号中の送信要求信号ＩＤが含まれるとき、無線局１０８は受信した迂回送信要求信号と同じ送信要求信号ＩＤを持つ迂回送信要求信号に対する処理を行っていることを示しているため、受信した迂回送信要求信号に対する処理を中止する（１５０３）。無線局１０８の保持する迂回送信要求信号リストに、受信した迂回送信要求信号中の送信要求信号ＩＤが含まれないとき、受信した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの末尾の無線局ＩＤと、無線局１０８の無線局ＩＤとの無線リンクが、受信した迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局ＩＤの列の中のいずれかの無線リンクと、重複するか否かを確認する（１５０４）。受信した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの末尾の無線局ＩＤと、自無線局の無線局ＩＤとの無線リンクが、受信した迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局ＩＤの列の中のいずれかの無線リンクと重複するとき、経路Ｘで使用された無線リンクと、無線局１０８に迂回送信要求信号を送信した無線局と無線局１０８との間の無線リンクとは、重複していることを示しており、受信した迂回送信要求信号中の重複フラグが立っているか確認する（１５０５）。受信した迂回送信要求信号中の重複フラグが立っていないとき、無線局１０８に迂回送信要求信号を送信した無線局は、無線局１０８以外の無線局との間に無線リンクを構築することができることを示しているため、無線局１０８は受信した迂回送信要求信号に対して処理を中止する（１５０６）。受信した迂回送信要求信号中の重複フラグが立っているとき、無線局１０８に迂回送信要求信号を送信した無線局は、無線局１０８以外の無線局との間に無線リンクを構築することができないことを示しているため、経路Ｘと重複する無線リンクを迂回経路で使用することを許容するために、無線局１０８は受信した迂回送信要求信号に対して処理を継続する。また、受信した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの末尾の無線局ＩＤと、自無線局の無線局ＩＤとの無線リンクが、受信した迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局ＩＤの列の中のいずれかの無線リンクと重複しないときも、無線局１０８は受信した迂回送信要求信号に対して処理を継続する。処理を継続する場合、無線局１０８の保持する迂回送信要求信号リストに、受信した迂回送信要求信号中の送信要求信号ＩＤを書き加える（１５０７）。次に、受信した迂回送信要求信号中の宛先無線局ＩＤが、無線局１０８の無線局ＩＤと一致するか否か確認する（１５０８）。受信した迂回送信要求信号中の宛先無線局ＩＤが自無線局の無線局ＩＤと一致する場合、自無線局が宛先無線局であり、後に述べる迂回経路構築に対する返信処理を行う（１５０９）。受信した迂回送信要求信号中の宛先無線局ＩＤが、自無線局の無線局ＩＤと一致しないとき、即ち自無線局が送信要求に対する宛先でないとき、無線局１０８が保持する通信可能無線局リストを参照し、無線局１０８の直接通信できる範囲内に存在する無線局の数を調べる（１５１０）。無線局１０８が迂回送信要求信号を送信するとき、その信号を受信することのできる無線局が、無線局１０８に迂回送信要求信号を送信した無線局、または第１経路で使用する無線リンクを構築する無線局しか存在しないとき、無線局１０８が送信する迂回送信要求信号は、重複フラグを立てる（１５１１）。そのとき、無線局１０８は受信した迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局ＩＤの列を参照して、重複フラグを立てる判断を行う。無線局１０８が保持する通信可能無線局リスト中の無線局ＩＤが、無線局１０８に迂回送信要求信号を送信した無線局の無線局ＩＤと、迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局の中に無線局１０８を含んでさらに無線局１０８の前後２機の無線局の無線局ＩＤ以外に存在するとき、即ち無線局１０８が、迂回送信要求信号を経路Ｘで使用する無線リンク以外の無線リンクを用いて送信することができるとき、無線局１０８の送信する迂回送信要求信号の重複フラグを立てない（１５１２）。次に、無線局１０８は迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤに、自無線局即ち無線局１０８の無線局ＩＤを付加し（１５１３）、迂回送信要求信号を送信する（１５１４）。経路Ｘの経路構築時と同様に、無線局１０１からの迂回送信要求信号を受信した無線局１０２、１０４は、無線局１０８と同様の操作を行う。各無線局が迂回送信要求信号リストを保持し、受信した迂回送信要求信号が過去に受信したものと同じかどうかを確認することによって、一度迂回送信要求信号を受信した無線局の重複した処理の防止と、迂回送信要求信号が無限に同じ無線局間でループして転送されることを防ぎ、ネットワークのトラヒックを軽減する。
【００３２】
次に、迂回送信要求信号に対する返信処理について述べる。図１において、経路Ｘ構築時と同様に、迂回送信要求信号を受信した無線局１０７が上記例の迂回経路構築の処理の中で自無線局の無線局ＩＤと迂回送信要求信号に含まれる宛先無線局ＩＤが一致する、即ち無線局１０７が上記例の送信要求に対する宛先無線局であるとわかったとき、無線局１０７が受信した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの列が、送信要求を発生した無線局１０１から宛先無線局である無線局１０７までの迂回経路となる。同じ送信要求信号ＩＤを持つ迂回送信要求信号のうち、最も早く宛先無線局に到着した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの列が、宛先無線局までの最短経路の迂回経路として選択される。ここでは、無線局１０１−無線局１０８−無線局１０９−無線局１０７の経路が迂回経路として選択されたとする。無線局１０７が行う迂回送信要求信号に対する返信処理は、次の手順で行われる。まず、無線局１０７の保持する迂回要求返信信号リストに、受信した迂回送信要求信号ＩＤを書き加える。
【００３３】
図１６は、迂回要求返信信号リストの説明図である。迂回要求返信信号リストは、受信した迂回要求返信信号中の送信要求信号ＩＤ（１６０１）をフィールドに持つレコードの集合である。
【００３４】
次に、迂回要求返信信号を作成する。
【００３５】
図１７は、迂回要求返信信号のフレーム構成図である。迂回要求返信信号は、迂回要求返信信号であることを示す信号ヘッダ（１７０１）と、受信した迂回送信要求信号中の送信要求信号ＩＤ（１７０２）と、受信した迂回送信要求信号中の発信無線局ＩＤ（１７０３）と、受信した迂回送信要求信号中の宛先無線局ＩＤ（１７０４）と、受信した迂回送信要求信号中の経路Ｘの中継無線局ＩＤの列（１７０５）と、受信した迂回送信要求信号中の迂回中継無線局ＩＤの列（１７０６）によって構成され、無線局１０７は、作成した迂回要求返信信号を送信する。
【００３６】
次に、迂回要求返信信号を受信した無線局の処理について述べる。
【００３７】
図１８は、迂回要求返信信号を受信した無線局の処理のフローチャートである。図１によると、無線局１０７が送信した迂回要求返信信号は、無線局１０７の直接通信できる範囲内に存在する無線局１０３、無線局１０６、無線局１０９によって受信される（１８０１）。迂回要求返信信号を受信した無線局１０９は、自無線局即ち無線局１０９の無線局ＩＤが、受信した迂回要求返信信号中の迂回中継無線局ＩＤに含まれるかどうか確認する（１８０２）。自無線局の無線局ＩＤが、受信した迂回要求返信信号中の迂回中継無線局ＩＤに含まれないとき、自無線局は迂回経路の中継無線局として使用されていないことを示しており、受信した迂回要求返信信号に対する処理を中止する（１８０３）。自無線局の無線局ＩＤが、受信した迂回要求返信信号中の迂回中継無線局ＩＤに含まれるとき、次の処理を行う。即ち、無線局１０９が保持する迂回要求返信信号リストの中に受信した迂回要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれるかどうかを確認する（１８０４）。迂回要求返信信号リストに迂回要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれるとき、受信した迂回要求返信信号は、すでに無線局１０９によって受信されているため、受信した迂回要求返信信号に対する処理を中止する（１８０５）。迂回要求返信信号リストに迂回要求返信信号の送信要求信号ＩＤが含まれないとき、無線局１０９の保持する迂回要求返信信号リストに、受信した迂回要求返信信号の送信要求信号ＩＤを書き加える（１８０６）。次に、受信した迂回要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、自無線局即ち無線局１０９の無線局ＩＤと一致するかどうかを確認する（１８０７）。受信した迂回要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、自無線局の無線局ＩＤと一致するとき、即ち迂回経路が構築された旨を伝える信号が、送信要求を発した無線局に到達したとき、迂回経路を用いたデータの送信を開始する（１８０８）。受信した迂回要求返信信号中の発信無線局ＩＤが、自無線局の無線局ＩＤと一致しないとき、無線局１０９は、受信した迂回要求返信信号をそのまま送信する（１８０９）。さらに次の迂回経路の構築も同様の処理を繰り返すことによって行われる。上記により複数の経路を送信局は知ることができる。これにより送信局は、情報パケットを複数の経路に対し送信する。
【００３８】
データ送信時に、宛先無線局が複数の経路から同一のデータ信号を複数受信するが、データ信号の到着時刻によって２つ目以降の信号を破棄する処理等を行うことによって、１つのデータのみを選択する。
【００３９】
また、本発明では、迂回経路構築のための探索を行うとき、１本目の経路で中継する無線局の数を参考にして、一定の数以上の無線局を中継する経路を探索しないようにすることにより、経路探索の効率化を図ることもできる。
【００４０】
無線回線によって情報を伝達し、直接電波の届かない無線局間の信号送受を可能とするように無線局が中継機能を有する無線パケットネットワークでは、データ送信時に経路の中継無線局として使用する無線局が、移動や電源の切断によって、経路の途中で切断されるときがある。経路切断時の再構築の手法は、使用する経路が切断されたことを、経路として使用することのできなくなった無線局の直前の無線局が認識して、経路切断の情報を発信無線局まで知らせて経路を再構築する方法や、直前の無線局が宛先無線局まで別の経路を構築して、構築した経路を発信無線局に知らせて、データの送信を開始する方法等があるが、本発明では、従来技術のいずれかの手法を用いて切断した経路の再構築を行い、経路を再構築している間、切断していない経路はその間もデータの送信を続けることができる。
【００４１】
また、各無線局は中継無線局として使用されるときに、自局で受信されるトラヒック量およびトラヒックの変動量、また送信されるトラヒック量及びトラヒックの変動量を観測して、パケット伝送する際に観測したトラヒック情報を中継するパケットに追加するなどして、無線局Ｃで観測されたトラヒック情報がネットワークで規定した一定量を超えている場合、受信局である無線局Ｂは、無線局Ｃでトラヒックの混雑が起こっていることや、トラヒックの混雑が予想されることを認識し、無線局Ａに対して返信を行う際に別の経路を構築する要求を示す識別子を付加する等をすることで、無線局Ａは経路が切断されたときと同様に経路の再構築を行うこともできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の無線パケットの中継経路構築方法によれば、複数の経路が構築されることにより、一方の経路が切断された場合も他の経路でデータを送信することが可能なので、到着時間のゆらぎを抑えるという効果を有する。本発明は、音声、動画等のストリームデータのようなリアルタイム性を要求するアプリケーションを用いる場合、宛先無線局にできるだけ等しい間隔でデータを到着させることができる。
【００４３】
また、本発明によれば、トラヒック情報を用いれば、トラヒックの集中を回避する経路構築も可能になり、無線回線の回線使用効率が向上する効果が生まれる。また、無線通信の一つの無線局に対するアクセス制御は、混んでいる状態の場合に、リンクが確立するまで一定時間以上に待たされることによって経路の切断と判断することになり、データを送信する時の遅延につながることから、トラヒックの分散を行い混雑を軽減することは、遅延の低減にも効果がある。
【００４４】
また、本発明によれば、主経路を構築後、主経路を考慮に入れた迂回経路の構築を行うために、主経路とできるだけ相関のない経路を構築できる。しかも、迂回経路の構築中は、主経路でデータの送信を開始しているためにデータ送信開始までの時間も１本の経路を構築する場合と同じである。
【００４５】
更に、本発明によれば、発信無線局は、迂回経路のトラヒック量等の観測情報を得ることができるので、主経路から迂回経路への経路切替の時期を判断することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク構成図である。
【図２】従来技術による信号Ｃの信号伝達経路の説明図である。
【図３】従来技術による送信要求信号のフレーム構成図である。
【図４】従来技術による送信要求信号リストの説明図である。
【図５】従来技術による送信要求信号受信時の無線局の処理のフローチャートである。
【図６】従来技術による要求返信信号リストの説明図である。
【図７】従来技術による要求返信信号のフレーム構成図である。
【図８】従来技術による要求返信信号受信時の無線局の処理のフローチャートである。
【図９】本発明による通信可能無線局信号のフレーム構成図である。
【図１０】本発明による通信可能無線局リストの説明図である。
【図１１】本発明による迂回経路構築開始の処理のフローチャートである。
【図１２】本発明による迂回送信要求信号リストの説明図である。
【図１３】本発明による重複する無線リンクの存在するネットワーク構成図である。
【図１４】本発明による迂回送信要求信号のフレーム構成図である。
【図１５】本発明による迂回送信要求信号を受信した無線局の処理のフローチャートである。
【図１６】本発明による迂回要求返信信号リストの説明図である。
【図１７】本発明による迂回要求返信信号のフレーム構成図である。
【図１８】本発明による迂回要求返信信号受信時の無線局の処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０１〜１０９、１３０１〜１３１０  無線局
３０１  信号ヘッダ（送信要求）
３０２、７０２、１４０３、１７０２  送信要求信号ＩＤ
３０３、７０３、１４０４、１７０３  発信無線局ＩＤ
３０４、７０４、１４０５、１７０４  宛先無線局ＩＤ
３０５、７０５、１４０６、１７０５  中継無線局ＩＤ
４０１、６０１、１２０１、１６０１  送信要求信号ＩＤフィールド
５０１  送信要求信号受信部
５０２  送信要求信号受信状況判断部
５０３  送信要求信号送信中止部
５０４  送信要求信号リスト訂正部
５０５、１５０８  宛先無線局判断部
５０６  送信要求信号返信処理部
５０７  送信要求信号訂正部
５０８  送信要求信号送信部
７０１  信号ヘッダ（要求返信）
８０１  要求返信信号受信部
８０２  中継無線局使用判断部
８０３、８０５  要求返信信号送信中止部
８０４  要求返信信号受信状況判断部
８０６  要求返信信号リスト訂正部
８０７、１８０７  発信無線局判断部
８０８  経路データ送信部及び迂回経路構築処理部
８０９  要求返信信号送信部
９０１  信号ヘッダ（通信可能無線局）
９０２  通信可能無線局ＩＤ
１００１  通信可能無線局ＩＤフィールド
１１０１、１５０７  迂回送信要求信号リスト訂正部
１１０２、１５１０  通信可能無線局リスト参照判断部
１１０３、１１０４、１５１１、１５１２、１５１３  迂回送信要求信号生成部
１１０５、１５１４  迂回送信要求信号送信部
１４０１  信号ヘッダ（迂回送信要求）
１４０２  重複フラグ
１４０７、１７０６  迂回中継無線局ＩＤ
１５０１  迂回送信要求信号受信部
１５０２  第２送信要求信号受信状況判断部
１５０３、１５０６  迂回送信要求信号送信中止部
１５０４  リンク重複判断部
１５０５  重複フラグ参照部
１５０９  迂回送信要求信号返信処理部
１７０１  信号ヘッダ（迂回要求返信）
１８０１  迂回要求返信信号受信部
１８０２  迂回中継無線局使用判断部
１８０３、１８０５  迂回要求返信信号送信中止部
１８０４  迂回要求返信信号受信状況判断部
１８０６  迂回要求返信信号リスト訂正部
１８０８  迂回経路データ送信部
１８０９  迂回要求返信信号送信部
【図１】
0003562421.tif 000002
【図２】
0003562421.tif 000003
【図３】
0003562421.tif 000004
【図４】
0003562421.tif 000005
【図５】
0003562421.tif 000006
【図６】
0003562421.tif 000007
【図７】
0003562421.tif 000008
【図８】
0003562421.tif 000009
【図９】
0003562421.tif 000010
【図１０】
0003562421.tif 000011
【図１１】
0003562421.tif 000012
【図１２】
0003562421.tif 000013
【図１３】
0003562421.tif 000014
【図１４】
0003562421.tif 000015
【図１５】
0003562421.tif 000016
【図１６】
0003562421.tif 000017
【図１７】
0003562421.tif 000018
【図１８】
0003562421.tif 000019