(57)【要約】【課題】  自律的に確立される無線ネットワークシステムにおいて送信元から送信先までのスループットを向上可能な無線装置を提供する。【解決手段】  無線ネットワークシステム１００を構成する無線装置１〜１０の各々は、指向性のビームパターンを用いて、自己に隣接する無線装置を検知して隣接装置リストと、無線装置１〜１０の相互の接続関係を示すトポロジーテーブルとを作成する。そして、無線装置１〜１０の各々は、テーブル駆動型のプロトコルに従ってルーティングするとき、隣接装置リストとトポロジーテーブルとに基づいてルーティングテーブルを作成して無線通信を行なう。また、無線装置１〜１０の各々は、オンデマンド型のプロトコルに従ってルーティングするとき、隣接装置リストとトポロジーテーブルとに基づいて送信先との間で無線通信経路を確立して無線通信を行なう。【選択図】        図１
2006287477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、
指向性を有するビームパターンを用いて当該無線装置に隣接するｎ（ｎは正の整数）個の無線装置を検出する隣接装置検出手段と、
前記隣接装置検出手段によって検出されたｎ個の無線装置を含む隣接装置リストを保持するリスト保持手段と、
前記送信先までの経路が最短となる経路に存在する１個の無線装置を前記ｎ個の無線装置から選択し、その選択した無線装置を介してデータを前記送信先へ向けて送信する送信手段とを備える無線装置。
【請求項２】
前記隣接装置検出手段は、前記ｎ個の無線装置と、前記ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々が当該無線装置に対する前記ｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置の存在方向を示すｎ個の方向と、前記ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々が前記ｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置と当該無線装置との間の経路の安定度合を示すｎ個の経路指標とを検出し、
前記リスト保持手段は、前記ｎ個の無線装置と、前記ｎ個の方向と、前記ｎ個の経路指標とを相互に対応付けた前記隣接装置リストを保持する、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記隣接装置検出手段は、前記ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々が前記ｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置から送信された信号の当該無線装置における受信信号の強度を示すｎ個の受信信号強度を検出し、その検出したｎ個の受信信号強度を前記ｎ個の経路指標に変換することにより前記ｎ個の経路指標を検出する、請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記ビームパターンの指向性を複数の指向性に切換え可能なアンテナ装置をさらに備え、
前記隣接装置検出手段は、
指向性を複数の指向性に順次切換えられたｍ（ｍは２以上の整数）個のビームパターンによって前記ｎ個の無線装置の各々から送信されたｎ×ｍ個の信号を前記アンテナ装置のビームパターンの指向性を前記ｍ個の指向性に順次切換えながら受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された前記ｎ×ｍ個の信号の受信信号であるｎ×ｍ個の受信信号に基づいて、前記ｎ個の無線装置と、前記ｎ個の方向と、前記ｎ個の受信信号強度とを検出する検出手段とを含む、請求項３に記載の無線装置。
【請求項５】
前記送信手段は、
前記隣接装置リストを参照して、オンデマンド型のルーティングプロトコルに従って前記送信先までの経路を確立する経路確立手段と、
前記経路確立手段によって確立された経路に沿って前記データを前記送信先へ向けて送信するデータ送信手段とを含み、
前記経路確立手段は、前記送信先までの経路の確立を要求するルート要求パケットを全方位性のビームパターンによって中継するとともに、前記送信先までの経路の確立を承諾するルート返答パケットを前記指向性を有するビームパターンによって送信し、前記ルート返答パケットを前記指向性を有するビームパターンまたは前記全方位性のビームパターンによって受信する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項６】
前記ルート要求パケットは、送信元の無線装置と前記ルート要求パケットを当該無線装置まで中継した中継無線装置とを示す履歴情報を含み、
前記経路確立手段は、前記送信元の方向において当該無線装置に隣接する第１の無線装置から前記ルート要求パケットを前記全方位性のビームパターンによって受信すると、前記隣接装置リストを参照して前記送信元の方向において前記第１の無線装置と当該無線装置とに隣接する第２の無線装置が存在するか否かを検索し、前記第２の無線装置が存在すれば前記第１の無線装置を経由して前記第２の無線装置に向かう経路を示す第１の経路情報と、前記第２の無線装置へ直接向かう経路を示す第２の経路情報とからなる経路テーブルを作成するとともに、前記受信したルート要求パケットを前記全方位性のビームパターンによって送信し、さらに、前記履歴情報と前記隣接装置リストとに基づいて前記第２の無線装置を検出し、さらに、前記送信先の方向において当該無線装置に隣接する第３の無線装置から前記ルート返答パケットを受信すると、前記経路テーブルの前記第２の経路情報に従って前記ルート返答パケットを前記第２の無線装置へ送信する、請求項５に記載の無線装置。
【請求項７】
前記無線ネットワーク内に存在し、前記ｎ個の無線装置を含むｐ（ｐは、ｐ≧ｎを満たす整数）個の無線装置の相互の接続関係を示すトポロジーテーブルを保持するトポロジーテーブル保持手段と、
前記トポロジーテーブルと前記隣接装置リストとに基づいて前記送信先までの経路を示すルーティングテーブルを作成するテーブル作成手段とをさらに備え、
前記送信手段は、前記ルーティングテーブルを参照して前記送信先へ向けてデータを送信する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項８】
前記トポロジーテーブルは、
当該無線装置と、
当該無線装置に隣接するｉ（ｉは正の整数）個の第１の無線装置と、
当該無線装置と前記ｉ個の第１の無線装置との間の経路の安定度合を示すｉ個の第１の経路指標と、
前記ｉ個の第１の無線装置に含まれる少なくとも１個の第１の無線装置に隣接するｊ（ｊは正の整数）個の第２の無線装置と、
前記少なくとも１個の第１の無線装置と前記ｊ個の第２の無線装置との間の経路の安定度合を示すｊ個の第２の経路指標と、
前記ｊ個の第２の無線装置に含まれる少なくとも１個の第２の無線装置に隣接するｋ（ｋは正の整数）個の第３の無線装置と、
前記少なくとも１個の第２の無線装置と前記ｊ個の第３の無線装置との間の経路の安定度合を示すｋ個の第３の経路指標とを含み、
前記隣接装置リストは、
前記ｉ個の第１の無線装置と、
前記ｉ個の第１の経路指標とを含み、
前記ルーティングテーブルは、
ｒ（ｒは正の整数）個の送信先と、
前記ｒ個の送信先に対応し、各々が各送信先の方向において当該無線装置に隣接するｒ個の隣接無線装置と、
前記ｒ個の送信先に対応し、各々が各送信先までの前記経路指標の和からなるｒ個の総合経路指標とを含み、
前記テーブル作成手段は、前記ｉ個の第１の無線装置と、前記ｉ個の第１の経路指標と、前記ｊ個の第２の無線装置と、前記ｊ個の第２の経路指標と、前記ｋ個の第３の無線装置と、前記ｋ個の第３の経路指標とに基づいて、各送信先までの前記総合経路指標が最小になるように前記ルーティングテーブルを作成する、請求項７に記載の無線装置。
【請求項９】
前記隣接装置検出手段は、前記ｎ個の無線装置の各々から定期的に送信される信号を前記指向性を有するビームパターンによって受信して前記ｎ個の無線装置を検出する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、前記指向性を有するビームパターンによって前記データを送信する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線装置に関し、特に、複数の無線装置によって、自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークを構成する無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する２つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、２つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。
【０００３】
このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている（非特許文献１）。
【０００４】
マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、ＧＳＲ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＤＳＤＶ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ）等が知られている。
【０００５】
また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＡＯＤＶ（Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）等が知られている。
【０００６】
そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように通信経路が決定される（非特許文献２）。
【非特許文献１】渡辺正浩“無線アドホックネットワーク”，自動車技術会春季大会ヒューマトロニクスフォーラム，ｐｐ１８−２３，横浜，５月２００３年．
【非特許文献２】Guangyu Pei, at al, “Fisheye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks”, ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, L.A., June 2000.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のアドホックネットワークにおいては、各無線装置は、全方位性のビームパターンによって送信された経路情報を受信して隣接する無線装置を検知していたため、全方位性のビームの通信範囲外に存在する無線装置を隣接する無線装置として検出することができなかった。その結果、本来、指向性のビームパターンを用いれば、１ホップで通信可能な無線装置を隣接する無線装置として検知できず、送信元から送信先までのスループットが低下するという問題があった。
【０００８】
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、自律的に確立される無線ネットワークシステムにおいて送信元から送信先までのスループットを向上可能な無線装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、無線装置は、自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、隣接装置検出手段と、リスト保持手段と、送信手段とを備える。隣接装置検出手段は、指向性を有するビームパターンを用いて当該無線装置に隣接するｎ（ｎは正の整数）個の無線装置を検出する。リスト保持手段は、隣接装置検出手段によって検出されたｎ個の無線装置を含む隣接装置リストを保持する。送信手段は、送信先までの経路が最短となる経路に存在する１個の無線装置をｎ個の無線装置から選択し、その選択した無線装置を介してデータを送信先へ向けて送信する。
【００１０】
好ましくは、隣接装置検出手段は、ｎ個の無線装置と、ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々が当該無線装置に対するｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置の存在方向を示すｎ個の方向と、ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々がｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置と当該無線装置との間の経路の安定度合を示すｎ個の経路指標とを検出する。また、リスト保持手段は、ｎ個の無線装置と、ｎ個の方向と、ｎ個の経路指標とを相互に対応付けた隣接装置リストを保持する。
【００１１】
好ましくは、隣接装置検出手段は、ｎ個の無線装置に対応し、かつ、各々がｎ個の無線装置のうちの１個の無線装置から送信された信号の当該無線装置における受信信号の強度を示すｎ個の受信信号強度を検出し、その検出したｎ個の受信信号強度をｎ個の経路指標に変換することによりｎ個の経路指標を検出する。
【００１２】
好ましくは、無線装置は、アンテナ装置をさらに備える。アンテナ装置は、ビームパターンの指向性を複数の指向性に切換え可能なアンテナである。そして、隣接装置検出手段は、受信手段と、検出手段とを含む。受信手段は、指向性を複数の指向性に順次切換えられたｍ（ｍは２以上の整数）個のビームパターンによってｎ個の無線装置の各々から送信されたｎ×ｍ個の信号をアンテナ装置のビームパターンの指向性をｍ個の指向性に順次切換えながら受信する。検出手段は、受信手段によって受信されたｎ×ｍ個の信号の受信信号であるｎ×ｍ個の受信信号に基づいて、ｎ個の無線装置と、ｎ個の方向と、ｎ個の受信信号強度とを検出する。
【００１３】
好ましくは、送信手段は、経路確立手段と、データ送信手段とを含む。経路確立手段は、隣接装置リストを参照して、オンデマンド型のルーティングプロトコルに従って送信先までの経路を確立する。データ送信手段は、経路確立手段によって確立された経路に沿ってデータを送信先へ向けて送信する。そして、経路確立手段は、送信先までの経路の確立を要求するルート要求パケットを全方位性のビームパターンによって中継するとともに、送信先までの経路の確立を承諾するルート返答パケットを指向性を有するビームパターンによって送信し、ルート返答パケットを指向性を有するビームパターンまたは全方位性のビームパターンによって受信する。
【００１４】
好ましくは、ルート要求パケットは、送信元の無線装置とルート要求パケットを当該無線装置まで中継した中継無線装置とを示す履歴情報を含む。そして、経路確立手段は、送信元の方向において当該無線装置に隣接する第１の無線装置からルート要求パケットを全方位性のビームパターンによって受信すると、隣接装置リストを参照して送信元の方向において第１の無線装置と当該無線装置とに隣接する第２の無線装置が存在するか否かを検索し、第２の無線装置が存在すれば第１の無線装置を経由して第２の無線装置に向かう経路を示す第１の経路情報と、第２の無線装置へ直接向かう経路を示す第２の経路情報とからなる経路テーブルを作成するとともに、受信したルート要求パケットを全方位性のビームパターンによって送信し、さらに、履歴情報と隣接装置リストとに基づいて第２の無線装置を検出し、さらに、送信先の方向において当該無線装置に隣接する第３の無線装置からルート返答パケットを受信すると、経路テーブルの第２の経路情報に従ってルート返答パケットを第２の無線装置へ送信する。
【００１５】
好ましくは、無線装置は、トポロジーテーブル保持手段と、テーブル作成手段とをさらに備える。トポロジーテーブル保持手段は、無線ネットワーク内に存在し、ｎ個の無線装置を含むｐ（ｐは、ｐ≧ｎを満たす整数）個の無線装置の相互の接続関係を示すトポロジーテーブルを保持する。テーブル作成手段は、トポロジーテーブルと隣接装置リストとに基づいて送信先までの経路を示すルーティングテーブルを作成する。そして、送信手段は、ルーティングテーブルを参照して送信先へ向けてデータを送信する。
【００１６】
好ましくは、トポロジーテーブルは、当該無線装置と、当該無線装置に隣接するｉ（ｉは正の整数）個の第１の無線装置と、当該無線装置とｉ個の第１の無線装置との間の経路の安定度合を示すｉ個の第１の経路指標と、ｉ個の第１の無線装置に含まれる少なくとも１個の第１の無線装置に隣接するｊ（ｊは正の整数）個の第２の無線装置と、少なくとも１個の第１の無線装置とｊ個の第２の無線装置との間の経路の安定度合を示すｊ個の第２の経路指標と、ｊ個の第２の無線装置に含まれる少なくとも１個の第２の無線装置に隣接するｋ（ｋは正の整数）個の第３の無線装置と、少なくとも１個の第２の無線装置とｊ個の第３の無線装置との間の経路の安定度合を示すｋ個の第３の経路指標とを含む。また、隣接装置リストは、ｉ個の第１の無線装置と、ｉ個の第１の経路指標とを含む。更に、ルーティングテーブルは、ｒ（ｒは正の整数）個の送信先と、ｒ個の送信先に対応し、各々が各送信先の方向において当該無線装置に隣接するｒ個の隣接無線装置と、ｒ個の送信先に対応し、各々が各送信先までの経路指標の和からなるｒ個の総合経路指標とを含む。そして、テーブル作成手段は、ｉ個の第１の無線装置と、ｉ個の第１の経路指標と、ｊ個の第２の無線装置と、ｊ個の第２の経路指標と、ｋ個の第３の無線装置と、ｋ個の第３の経路指標とに基づいて、各送信先までの総合経路指標が最小になるようにルーティングテーブルを作成する。
【００１７】
好ましくは、隣接装置検出手段は、ｎ個の無線装置の各々から定期的に送信される信号を指向性を有するビームパターンによって受信してｎ個の無線装置を検出する。
【００１８】
好ましくは、送信手段は、指向性を有するビームパターンによってデータを送信する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明による無線装置においては、指向性を有するビームパターンを用いて当該無線装置に隣接する無線装置が検出される。つまり、全方位性のビームパターンを用いる場合よりも多くの隣接無線装置が検出される。そして、その検出された隣接無線装置が隣接装置リストとして保持され、その保持された隣接装置リストに含まれるｎ個の無線装置のうち、送信先までの経路が最短な経路に存在する無線装置を介してデータが送信される。その結果、送信先までのホップ数がより少ない経路を選択して送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる。
【００２０】
従って、この発明によれば、送信元から送信先までのスループットを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステムの概略図である。無線ネットワークシステム１００は、無線装置１〜１０を備える。無線装置１〜１０は、例えば、碁盤の目状に無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。そして、無線装置１〜１０の各々は、例えば、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）である。
【００２３】
この場合、実線によって示された２つの無線装置間の無線通信は、全方位性のビームによって通信可能であり、破線によって示された２つの無線装置間の無線通信は、指向性のビームによって通信可能である。
【００２４】
なお、図１においては、この発明を容易に理解するために、無線装置１〜１０は、碁盤の目状に配置されているが、この発明においては、無線装置１〜１０は、碁盤の目状に配置されていなくてもよい。
【００２５】
無線ネットワークシステム１００において、例えば、無線装置１から無線装置９へデータを送信する場合、無線装置４，５，７，８は、無線装置１からのデータを中継して無線装置９へ届ける。
【００２６】
この場合、無線装置１は、各種の経路を介して無線装置９との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置１は、無線装置５を介して無線装置９との間で無線通信を行なうことができ、無線装置４，５を介して無線装置９との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置４，７，８を介して無線装置９との間で無線通信を行なうこともできる。
【００２７】
無線装置５を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”２”と最も少なく、無線装置４，５を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”であり、無線装置４，７，８を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”と最も多い。
【００２８】
従って、無線装置５を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が”２”と最も少なくなる。
【００２９】
しかし、無線装置１は、全方位性のビームによって自己に隣接する無線装置を検知したのでは、指向性のビームによって無線通信が可能な無線装置５を検知できず、無線装置５を介して無線装置９との間で無線通信を行なうことができない。
【００３０】
そこで、以下においては、無線ネットワークシステム１００において、送信元と送信先との間でスループットの向上が可能な無線通信を行なう方法について説明する。
【００３１】
［実施の形態１］
実施の形態１においては、テーブル駆動型のプロトコルに従って送信元と送信先との間でスループットの高い無線通信を行なう無線装置について説明する。
【００３２】
なお、送信元と送信先との間で通信経路を確立するテーブル駆動型のプロトコルとしてＯＬＳＲプロトコルを基本として用いる。このＯＬＳＲプロトコルは、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを用いて経路情報を交換し、ルーティングテーブルを作成するプロトコルである。
【００３３】
図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態１における概略ブロック図である。無線装置１は、アンテナ１１と、入力部１２と、出力部１３と、ユーザアプリケーション１４と、通信制御部１５とを含む。
【００３４】
アンテナ１１は、指向性のビームまたは全方位性のビームによって無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１５へ出力するとともに、通信制御部１５からのデータを指向性のビームまたは全方位性のビームによって無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。
【００３５】
入力部１２は、無線装置１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション１４へ出力する。出力部１３は、ユーザアプリケーション１４からの制御に従ってメッセージを表示する。
【００３６】
ユーザアプリケーション１４は、入力部１２からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部１５へ出力する。
【００３７】
通信制御部１５は、ＡＲＰＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｐｒｏｊｅｃｔｓ  Ａｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュールからなる。即ち、通信制御部１５は、無線インターフェースモジュール１６と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１７と、バッファ１８と、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１９と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２０と、ルーティングテーブル２１と、ＴＣＰモジュール２２と、ＵＤＰモジュール２３と、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｍａｉｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２４と、ルーティングデーモン２５とからなる。
【００３８】
無線インターフェースモジュール１６は、物理層に属し、アンテナ１１のビームパターンを全方位性のビームパターンまたは指向性のビームパターンに制御する。また、無線インターフェースモジュール１６は、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調を行なうとともに、全方位性のビームパターンまたは指向性のビームパターンを放射するアンテナ１１を介して信号を送受信する。
【００３９】
更に、無線インターフェースモジュール１６は、ＭＡＣモジュール１７から受けたビーコンフレームＢＣＦをアンテナ１１の指向性を複数の指向性に順次切換えながら送信する。
【００４０】
更に、無線インターフェースモジュール１６は、他の無線装置が送信したビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙをアンテナ１１を介して受信し、その受信した応答Ｒｅｐｌｙの受信信号強度ＲＳＳＩを検出するとともに、応答Ｒｅｐｌｙを送信した無線装置の方向ＤｏＡを後述する方法によって検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩおよび方向ＤｏＡと、応答ＲｅｐｌｙとをＭＡＣモジュール１７へ出力する。
【００４１】
更に、無線インターフェースモジュール１６は、他の無線装置からアンテナ１１を介して受信したＴＣメッセージをＩＰモジュール２０へ送信する。
【００４２】
ＭＡＣモジュール１７は、ＭＡＣ層に属し、ＭＡＣプロトコルを実行して、以下に述べる各種の機能を実行する。
【００４３】
即ち、ＭＡＣモジュール１７は、ビーコンフレームＢＣＦを定期的に作成し、その作成したビーコンフレームＢＣＦを無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【００４４】
また、ＭＡＣモジュール１７は、無線インターフェースモジュール１６からビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ、受信信号強度ＲＳＳＩおよび方向ＤｏＡを受ける。そして、ＭＡＣモジュール１７は、応答Ｒｅｐｌｙに含まれる応答Ｒｅｐｌｙの送信元のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣを検出し、その検出したＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓと、受信信号強度ＲＳＳＩと、方向ＤｏＡとを相互に対応付けた隣接装置リストＮＢＬＳＴを作成する。
【００４５】
更に、ＭＡＣモジュール１７は、作成した隣接装置リストＮＢＬＳＴのＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣをＲＡＲＰ（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従ってＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰに変換し、その変換したＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰを有する隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿ＰをＩＰモジュール２０へ送信する。
【００４６】
この場合、ＭＡＣモジュール１７は、隣接装置リストＮＢＬＳＴに含まれるＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣをネットワーク上にブロードキャストすると、ＲＡＲＰプロトコルによって、ブロードキャストされたＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣに対応するＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰを検出して送信し、ＭＡＣモジュール１７は、ＲＡＲＰプロトコルによってＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰを受信する。そして、ＭＡＣモジュール１７は、その受信したＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰによって隣接装置リストＮＢＬＳＴのＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣを書き換えて隣接装置リストＮＢＬＳＴを隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐに変換する。
【００４７】
更に、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送制御等を行なう。そして、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送回数が所定値を超えるとリンクが切断されたことを検知し、リンクが切断されたことをルーティングデーモン２５に通知する。
【００４８】
バッファ１８は、データリンク層に属し、パケットを一時的に格納する。
【００４９】
ＬＬＣモジュール１９は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行して隣接する無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。
【００５０】
ＩＰモジュール２０は、インターネット層に属し、無線インターフェースモジュール１６からＴＣメッセージを受信し、ＭＡＣモジュール１７から隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐを受信する。
【００５１】
そして、ＩＰモジュール２０は、ＴＣメッセージに基づいて、無線ネットワークシステム１００内の無線装置１〜１０の相互の接続関係を示すトポロジーテーブルＴＰＴＢＬを作成するとともに、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐに含まれる新しい経路をトポロジーテーブルＴＰＴＢＬに追加し、ルーティングテーブル２１を作成する。
【００５２】
また、ＩＰモジュール２０は、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール２０は、ＴＣＰモジュール２２からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成する。
【００５３】
そうすると、ＩＰモジュール２０は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＯＬＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２１を検索し、生成したＩＰパケットを送信するための経路を決定する。そして、ＩＰモジュール２０は、ＩＰパケットをＬＬＣモジュール１９へ送信し、決定した経路に沿ってＩＰパケットを送信先へ送信する。
【００５４】
ルーティングテーブル２１は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先に対応付けられた経路情報を格納する。
【００５５】
ＴＣＰモジュール２２は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２２は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール２０へ送信する。
【００５６】
ＵＤＰモジュール２３は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン２５によって作成されたトポロジーメッセージをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたトポロジーメッセージを受信してルーティングデーモン２５へ出力する。
【００５７】
ＳＭＴＰモジュール２４は、プロセス／アプリケーション層に属し、ユーザアプリケーション１４から受け取ったデータに基づいて、全二重通信チャネルの確保およびメッセージの交換等を行なう。
【００５８】
ルーティングデーモン２５は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。
【００５９】
なお、図１に示す無線装置２〜１０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。
【００６０】
図３は、図２に示すアンテナ１１の概略図である。アンテナ１１は、アンテナ素子Ａ１〜Ａ９と、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８とを含む。アンテナ素子Ａ１〜Ａ９は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸からなるｘｙｚ直交座標におけるｚ軸に沿ってｘ−ｙ平面（所定平面）に配置される。
【００６１】
図４は、図３に示すｘ−ｙ平面におけるアンテナ素子Ａ１〜Ａ９の平面配置図である。アンテナ素子Ａ１〜Ａ９は、アンテナ素子Ａ５を中心にして正方形に配置される。即ち、アンテナ素子Ａ１〜Ａ９は、アンテナ素子Ａ５を中心にして２次元矩形対称に配置される。
【００６２】
再び、図３を参照して、アンテナ素子Ａ５は、給電素子であり、アンテナ素子Ａ１〜Ａ４，Ａ６〜Ａ９は、無給電素子である。バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８は、それぞれ、アンテナ素子Ａ１〜Ａ４，Ａ６〜Ａ９と接地ノードとの間に接続される。これによって、無給電素子であるアンテナ素子Ａ１〜Ａ４，Ａ６〜Ａ９には、可変容量素子であるバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８がそれぞれ装荷される。
【００６３】
このように、アンテナ１１は、１本の給電素子（アンテナ素子Ａ５）と、８本の無給電素子（アンテナ素子Ａ１〜Ａ４，Ａ６〜Ａ９）とからなる９本のアンテナ素子が給電素子を中心にして２次元矩形対称に配置された構造からなる。
【００６４】
無線インターフェースモジュール１６は、指向性切換手段１６１と、受信手段１６２とを含む。指向性切換手段１６１は、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８を供給し、アンテナ１１のビームパターンを切換える。
【００６５】
制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８の各々は、８個のバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に対応して８個の電圧Ｖ１〜Ｖ８からなる。そして、８個の電圧Ｖ１〜Ｖ８の各々は、０Ｖまたは−２０Ｖの直流電圧からなる。
【００６６】
バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８は、制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８によって容量（リアクタンス値）が変化する。指向性切換手段１６１は、各バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８におけるリアクタンス値が“ｈｉ”（最大値）または“ｌｏ”（最小値）になるように各制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８を構成する８個の電圧Ｖ１〜Ｖ８の各々の電圧値を決定し、制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給する。
【００６７】
この場合、指向性切換手段１６１は、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８のリアクタンス値を“ｈｉ”に設定するとき、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に印加する電圧Ｖ１〜Ｖ８を−２０Ｖに設定し、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８のリアクタンス値を“ｌｏ”に設定するとき、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に印加する電圧Ｖ１〜Ｖ８を０Ｖに設定する。
【００６８】
そして、指向性切換手段１６１は、バラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８におけるリアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ８のリアクタンスセットｘｍが表１に示すように変化するように制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給する。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
リアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ８の全てが“ｈｉ”であるとき（ｍ＝０）、アンテナ１１は、全方位に感度があるオムニパターンに近いパターンからなるビームパターンＢＰＭ０を有する。また、リアクタンス値ｘｍ１が“ｌｏ”であり、リアクタンス値ｘｍ２〜ｘｍ８が“ｈｉ”であるとき（ｍ＝１）、アンテナ１１は、０度の方向に指向性があるビームパターンＢＰＭ１を有する。なお、ｘ軸の正の方向を０度の方向とする。
【００７１】
更に、リアクタンス値ｘｍ２が“ｌｏ”であり、リアクタンス値ｘｍ１，ｘｍ３〜ｘｍ８が“ｈｉ”であるとき（ｍ＝２）、アンテナ１１は、４５度の方向に指向性があるビームパターンＢＰＭ２を有する。
【００７２】
以下、同様にして、各リアクタンス値ｘｍ３〜ｘｍ８が“ｌｏ”であり、それ以外のリアクタンス値が“ｈｉ”であるとき（ｍ＝３〜８）、アンテナ１１は、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度および３１５度の方向にそれぞれ指向性があるビームパターンＢＰＭ３〜ＢＰＭ８を有する（図４参照）。
【００７３】
このように、指向性切換手段１６１は、無給電素子であるアンテナ素子Ａ１〜Ａ４，Ａ６〜Ａ９に装荷されたバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８のリアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ８を変えることによってアンテナ１１のビームパターンを全方位性のビームパターンＢＰＭ０または指向性のビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８に切換える。
【００７４】
なお、指向性切換手段１６１は、制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ８を受信手段１６２へも出力する。
【００７５】
受信手段１６２は、表１をマップとして保持する。そして、受信手段１６２は、アンテナ１１のビームパターンが指向性のビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８に順次切換えられたときに他の無線装置から送信されたビーコンフレームＢＣＦの応答Ｒｅｐｌｙを受信し、その受信した応答Ｒｅｐｌｙの受信信号強度ＲＳＳＩを検出するとともに、その応答Ｒｅｐｌｙを受信したときにバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に供給されている制御電圧セットＣＶＬ（ＣＶＬ１〜ＣＶＬ８のいずれか）に対応する方向を表１を参照して抽出し、その抽出した方向を応答Ｒｅｐｌｙを送信した無線装置が存在する方向ＤｏＡとして検出する。
【００７６】
例えば、制御電圧セットＣＶＬ２がバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給されているときに、アンテナ１１を介して応答Ｒｅｐｌｙを受信したならば、受信手段１６２は、その応答Ｒｅｐｌｙを送信した無線装置が当該無線装置に対して存在する方向を４５度の方向と検出する。その他の制御電圧セットＣＶＬ１，ＣＶＬ３〜ＣＶＬ８がバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給されているときも同様である。
【００７７】
そうすると、受信手段１６２は、応答Ｒｅｐｌｙ、受信信号強度ＲＳＳＩおよび方向ＤｏＡをＭＡＣモジュール１７へ送信する。
【００７８】
図５は、ＩＰヘッダの構成図である。ＩＰヘッダは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、およびオプションからなる。
【００７９】
図６は、ＴＣＰヘッダの構成図である。ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、シーケンス番号、確認応答（ＡＣＫ）番号、データオフセット、予約、フラグ、ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびアージェントポインタからなる。
【００８０】
送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。
【００８１】
ＴＣＰ通信は、エンド・ツー・エンドのコネクション型通信プロトコルである。ＴＣＰ通信のコネクション接続を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信接続要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの確立時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔにＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ  Ｆｌａｇ）を設定したコネクションの接続要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション接続を受理する端末（以下、「ＴＣＰ通信接続受理装置」という。）のＴＣＰモジュール２２へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔにＳＹＮおよびＡＣＫ（確認応答）を設定したコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第２パケットをＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔをＡＣＫ（確認応答）に設定したコネクションの接続完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。
【００８２】
コネクションの切断要求は、ＴＣＰ通信要求装置およびＴＣＰ通信受理装置のいずれの側からでも行なうことができる。ＴＣＰ通信のコネクション切断を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの切断時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔをＦＩＮ（Ｆｉｎｉｓｈ  Ｆｌａｇ）に設定したコネクションの切断要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション切断を受理する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断要求受理を示す第２パケットと、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔをＦＩＮに設定したコネクションの切断完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ  ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断完了を示す第４パケットをＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。
【００８３】
図７は、ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットＰＫＴの構成図である。パケットＰＫＴは、パケットヘッダＰＨＤと、メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・とからなる。なお、パケットＰＫＴは、ＵＤＰモジュール２３のポート番号６９８番を使用して送受信される。
【００８４】
パケットヘッダＰＨＤは、パケット長と、パケットシーケンス番号とからなる。パケット長は、１６ビットのデータからなり、パケットのバイト数を表す。また、パケットシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、どのパケットが新しいかを区別するために用いられる。そして、パケットシーケンス番号は、新しいパケットが生成される度に“１”づつ増加される。従って、パケットシーケンス番号が大きい程、そのパケットＰＫＴが新しいことを示す。
【００８５】
メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・の各々は、メッセージタイプと、有効時間と、メッセージサイズと、発信元アドレスと、ＴＴＬと、ホップ数と、メッセージシーケンス番号と、メッセージとからなる。
【００８６】
メッセータイプは、８ビットのデータからなり、メッセージ本体に書かれたメッセージの種類を表し、０〜１２７は、予約済みである。有効時間は、８ビットのデータからなり、受信後に、このメッセージを管理しなければならない時間を表す。そして、有効時間は、仮数部と、指数部とからなる。
【００８７】
メッセージサイズは、１６ビットのデータからなり、メッセージの長さを表す。発信元アドレスは、３２ビットのデータからなり、メッセージを生成した無線装置のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣを表す。ＴＴＬは、８ビットのデータからなり、メッセージが転送される最大ホップ数を指定する。そして、ＴＴＬは、メッセージが転送される時に“１”づつ減少される。そして、ＴＴＬが“０”か“１”である場合、メッセージは、転送されない。ホップ数は、８ビットのデータからなり、メッセージの生成元からのホップ数を表す。そして、ホップ数は、最初、“０”に設定され、転送される毎に“１”づつ増加される。メッセージシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、各メッセージに割当てられる識別番号を表す。そして、メッセージシーケンス番号は、メッセージが作成される毎に、“１”づつ増加される。メッセージは、送信対象のメッセージである。
【００８８】
ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各種のメッセージが図７に示す構成のパケットＰＫＴを用いて送受信される。
【００８９】
図８は、図２に示すルーティングテーブル２１の構成図である。ルーティングテーブル２１は、送信先、次の無線装置および総合メトリックからなる。送信先、次の無線装置および総合メトリックは、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットＰＫＴを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスを表す。“総合メトリック”は、送信先までのメトリックの和を表す。“総合メトリック”の詳細については、後述する。
【００９０】
図９は、図２に示すＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストＮＢＬＳＴの構成図である。隣接装置リストＮＢＬＳＴは、隣接装置数と、ＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣと、受信信号強度ＲＳＳＩと、方向ＤｏＡとからなる。隣接装置数は、隣接装置リストＮＢＬＳＴを保持する無線装置に隣接する無線装置の数である。そして、ＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ、受信信号強度ＲＳＳＩ、および方向ＤｏＡは、相互に対応付けられている。
【００９１】
図１０は、図２に示すＭＡＣモジュール１７がＩＰモジュール２０へ送信する隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐの構成図である。隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐは、隣接装置数と、ＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰと、受信信号強度ＲＳＳＩと、方向ＤｏＡとからなる。そして、ＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰ、受信信号強度ＲＳＳＩ、および方向ＤｏＡは、相互に対応付けられている。従って、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐは、隣接装置リストＮＢＬＳＴのＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣをＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰに代えたものになっている。
【００９２】
図１１は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬの構成図である。トポロジーテーブルＴＰＴＢＬは、基準となる無線装置（無線装置１〜１０のいずれか）であるｏｒｉｇｉｎａｔｏｒと、ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒに隣接する無線装置Ｎ［ｎ１］（ｎ１＝０，１，・・）と、ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒと無線装置Ｎ［ｎ１］との間のメトリックＭ［ｎ１］とからなる。
【００９３】
図１２は、ビーコンフレームＢＣＦの概念図である。ビーコンフレームＢＣＦは、定期的に送信される。ビーコンフレームＢＣＦは、ヘッダＨＥＤと、複数の時間スロットＳＬ１〜ＳＬｋ（ｋは正の整数）とからなる。ヘッダＨＥＤは、各無線装置が使用する時間スロットＳＬｋを指定する指定情報と、ビーコンフレームＢＣＦを送信した無線装置のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣとを含む。
【００９４】
無線ネットワークシステム１００の場合、１０個の無線装置１〜１０が存在するので、ビーコンフレームＢＣＦは、１０個の時間スロットＳＬ１〜ＳＬ１０を含む。そして、指定情報は、時間スロットＳＬ１〜ＳＬ１０をそれぞれ無線装置１〜１０が使用する時間スロットとして指定する。
【００９５】
従って、無線装置１は、ビーコンフレームＢＣＦを定期的に送信するとともに、ビーコンフレームＢＣＦを送信した後、時間スロットＳＬ１に同期してデータを送信する。また、無線装置２は、ビーコンフレームＢＣＦを無線装置１から受信し、ビーコンフレームＢＣＦの受信後、時間スロットＳＬ２が開始されるタイミングまで待機し、時間スロットＳＬ２に同期してデータを送信する。更に、無線装置３〜１０は、ビーコンフレームＢＣＦを無線装置１から受信し、ビーコンフレームＢＣＦの受信後、それぞれ、時間スロットＳＬ３〜ＳＬ１０が開始されるタイミングまで待機し、それぞれ、時間スロットＳＬ３〜ＳＬ１０に同期してデータを送信する。
【００９６】
この発明においては、無線装置１からビーコンフレームＢＣＦを受信した無線装置２〜１０は、それぞれ、時間スロットＳＬ２〜ＳＬ１０まで待機し、時間スロットＳＬ２〜ＳＬ１０に同期してビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙを無線装置１へ送信する。この場合、無線装置２〜１０は、応答Ｒｅｐｌｙを図７に示すパケットＰＫＴによって送信する。
【００９７】
なお、時間スロットＳＬ１〜ＳＬｋの各々は、数十ｍｓｅｃの時間長を有する。また、上記においては、無線装置１がビーコンフレームＢＣＦを送信し、無線装置２〜１０からビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙを受信する場合について説明したが、無線装置２〜１０も定期的にビーコンフレームＢＣＦを送信し、他の無線装置からビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙを受信する。
【００９８】
図１３は、ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第１の具体例を示す図であり、図１４は、ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第２の具体例を示す図であり、図１５は、ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第３の具体例を示す図である。
【００９９】
無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、アンテナ１１のビームパターンをビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８へ順次切換えながら無線装置２，４，５からそれぞれビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ１〜Ｒｅｐｌｙ３を受信する。
【０１００】
そして、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、応答Ｒｅｐｌｙ１のメッセージヘッダＭＨＤ１から無線装置２のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ１（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［０］＝２（ＭＡＣ））を検出するとともに、応答Ｒｅｐｌｙ１を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６０ｄＢｍおよび方向ＤｏＡ＝９０度を検出する。
【０１０１】
また、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、応答Ｒｅｐｌｙ２のメッセージヘッダＭＨＤ１から無線装置４のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ２（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［１］＝４（ＭＡＣ））を検出するとともに、応答Ｒｅｐｌｙ２を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６０ｄＢｍおよび方向ＤｏＡ＝０度を検出する。
【０１０２】
更に、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、応答Ｒｅｐｌｙ３のメッセージヘッダＭＨＤ１から無線装置５のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ３（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［２］＝５（ＭＡＣ））を検出するとともに、応答Ｒｅｐｌｙ３を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６５ｄＢｍおよび方向ＤｏＡ＝４５度を検出する。
【０１０３】
更に、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、無線装置１に隣接する隣接装置数Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｎｕｍｂｅｒ＝“３”を検出する。
【０１０４】
そして、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６は、検出した隣接装置数Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｎｕｍｂｅｒ＝“３”、ＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ１〜Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ３、受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６０ｄＢｍ，−６０ｄＢｍ，−６５ｄＢｍ、および方向ＤｏＡ＝９０度，０度，４５度をＭＡＣモジュール１７へ送信する。そして、無線装置１のＭＡＣモジュール１７は、無線インターフェースモジュール１６から受信した隣接装置数Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｎｕｍｂｅｒ＝“３”、ＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ１〜Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ３、受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６０ｄＢｍ，−６０ｄＢｍ，−６５ｄＢｍ、および方向ＤｏＡ＝９０度，０度，４５度に基づいて、隣接装置リストＮＢＬＳＴ１を作成する（図１３参照）。
【０１０５】
無線装置４の無線インターフェースモジュール１６は、アンテナ１１のビームパターンをビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８へ順次切換えながら無線装置１，２，５，７，８からビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ４〜Ｒｅｐｌｙ８を受信する。
【０１０６】
また、無線装置５の無線インターフェースモジュール１６は、アンテナ１１のビームパターンをビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８へ順次切換えながら無線装置１〜４，６〜９からビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ９〜Ｒｅｐｌｙ１６を受信する。
【０１０７】
そして、無線装置４の無線インターフェースモジュール１６は、受信した応答Ｒｅｐｌｙ４〜Ｒｅｐｌｙ８に基づいて、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６と同じ方法によって、無線装置４に隣接する無線装置のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ等を検出してＭＡＣモジュール１７へ送信し、無線装置４のＭＡＣモジュール１７は、無線装置１のＭＡＣモジュール１７と同じ方法によって隣接装置リストＢＮＬＳＴ２を作成する（図１４参照）。
【０１０８】
また、無線装置５の無線インターフェースモジュール１６は、受信した応答Ｒｅｐｌｙ９〜Ｒｅｐｌｙ１６に基づいて、無線装置１の無線インターフェースモジュール１６と同じ方法によって、無線装置５に隣接する無線装置のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ等を検出してＭＡＣモジュール１７へ送信し、無線装置５のＭＡＣモジュール１７は、無線装置１のＭＡＣモジュール１７と同じ方法によって隣接装置リストＢＮＬＳＴ３を作成する（図１５参照）。
【０１０９】
図１６は、ＭＡＣモジュール１７がＩＰモジュール２０へ送信する隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐの第１の具体例を示す図であり、図１７は、ＭＡＣモジュール１７がＩＰモジュール２０へ送信する隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐの第２の具体例を示す図であり、図１８は、ＭＡＣモジュール１７がＩＰモジュール２０へ送信する隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐの第３の具体例を示す図である。
【０１１０】
隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１は、図１３に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ１のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ１（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［０］＝２（ＭＡＣ）），Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ２（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［１］＝４（ＭＡＣ）），Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ３（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［２］＝５（ＭＡＣ））をそれぞれＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰ１（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［０］＝２（ＩＰ）），Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰ２（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［１］＝４（ＩＰ）），Ａｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰ３（＝Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［２］＝５（ＩＰ））に代えたものである（図１６参照）。
【０１１１】
同様に、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ２は、図１４に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ２のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣをＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰに代えたものであり（図１７参照）、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ３は、図１５に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ３のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣをＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰに代えたものである（図１８参照）。
【０１１２】
図１９は、図１に示す無線装置１〜９の平面配置図である。ビームＢＭ１は、無線装置１から放射された全方位性のビームを表し、ビームＢＭ２は、無線装置１から放射された指向性のビームを表し、ビームＢＭ３は、無線装置５から放射された指向性のビームを表す。
【０１１３】
無線装置２，４は、無線装置１から放射された全方位性のビームＢＭ１の伝播範囲内に存在するが、無線装置５は、全方位性のビームＢＭ１の伝播範囲内に存在しない。従って、ビーコンフレームＢＣＦおよびビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙが全方位性のビームＢＭ１によって送受信された場合、無線装置１は、無線装置２，４のみを自己に隣接する無線装置として検出し、無線装置５を自己に隣接する無線装置として検出しない。
【０１１４】
しかし、上述したように、無線装置１，２，４，５は、指向性を有するビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８によってビーコンフレームＢＣＦおよび応答Ｒｅｐｌｙを送受信するので、ビームＢＭ２は、無線装置５まで伝播し、無線装置１は、無線装置２，４，５を自己に隣接する無線装置として検出する。
【０１１５】
従って、図１３に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ１および図１６に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１は、無線装置１に隣接する無線装置として３個の無線装置２，４，５を含む。そして、無線装置１と無線装置２，４との距離は、無線装置１と無線装置５との距離よりも短いので、無線装置２，４から送信された応答Ｒｅｐｌｙ１，Ｒｅｐｌｙ２の受信信号強度ＲＳＳＩは、−６０ｄＢｍであり、無線装置５から送信された応答Ｒｅｐｌｙ３の受信信号強度ＲＳＳＩは、−６５ｄＢｍである。
【０１１６】
同様にして、無線装置４は、指向性のビーム（図示せず）を用いて無線装置１，２，５，７，８を自己に隣接する無線装置として検出し、図１４に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ２および図１７に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ２を作成する。
【０１１７】
更に、無線装置５は、指向性のビームＢＭ３を用いて無線装置１〜４，６〜９を自己に隣接する無線装置として検出し、図１５に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ３および図１８に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ３を作成する。
【０１１８】
このように、無線装置１は、指向性のビームＢＭ２を用いてビーコンフレームＢＣＦおよび応答Ｒｅｐｌｙを送受信することによって、全方位性のビームＢＭ１では検出できなかった無線装置５を隣接無線装置として検出でき、無線装置５は、指向性のビームＢＭ３を用いてビーコンフレームＢＣＦおよび応答Ｒｅｐｌｙを送受信することによって、全方位性のビームＢＭ１では検出できなかった無線装置１，３，７，９を隣接無線装置として検出できる。
【０１１９】
図２０は、トポロジーテーブルの具体例を示す図である。なお、図２０は、図１に示す無線装置１が保持するトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１を示す。
【０１２０】
無線ネットワークシステム１００においては、無線装置１〜１０は、ＯＬＳＲプロトコルに従ってＨｅｌｌｏメッセージ（ビーコンフレームＢＣＦ、およびそれに対する応答Ｒｅｐｌｙを含む）およびＴＣメッセージを送受信する。
【０１２１】
Ｈｅｌｌｏメッセージは、各無線装置１〜１０が有する情報の配信を目的として、定期的に送信される。Ｈｅｌｌｏメッセージを送受信することによって、各無線装置１〜１０は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が存在するのかを認識する。
【０１２２】
ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各無線装置１〜１０は、ローカルリンク情報を管理する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうためのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「２ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｒｅｌａｙ）集合」、および「ＭＰＲセレクタ集合」を含む。
【０１２３】
リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのことであり、各リンクは２つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用される。
【０１２４】
隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信の積極度（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ）等によって構成される。２ホップ隣接無線装置集合は、隣接無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。
【０１２５】
ＭＰＲ集合は、ＭＰＲとして選択された無線装置の集合である。なお、ＭＰＲとは、各パケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００の全ての無線装置１〜１０へ送信する場合、各無線装置１〜１０が１つのパケットＰＫＴを１回だけ送受信することによってパケットＰＫＴを全ての無線装置１〜１０へ送信できるように中継無線装置を選択することである。
【０１２６】
ＭＰＲセレクタ集合は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合を表す。
【０１２７】
ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。Ｈｅｌｌｏメッセージは、初期の段階では、各無線装置１〜１０が自己の存在を知らせるために、自己のアドレスが入ったＨｅｌｌｏメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置１〜１０の全てが行ない、各無線装置１〜１０は、自己の周りにどのようなアドレスを持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接無線装置集合が構築される。
【０１２８】
そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるのか、隣接無線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各無線装置１〜１０は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。
【０１２９】
更に、ＭＰＲに関する情報も、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送信され、各無線装置１〜１０へ告知される。各無線装置１〜１０は、自己が送信するパケットＰＫＴの再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置をＭＰＲ集合として隣接無線装置の中から選択している。そして、このＭＰＲ集合に関する情報は、Ｈｅｌｌｏメッセージによって隣接する無線装置へ送信されるので、このＨｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置は、自己がＭＰＲとして選択してきた無線装置の集合を「ＭＰＲセレクタ集合」として管理する。このようにすることにより、各無線装置１〜１０は、どの無線装置から受信したパケットＰＫＴを再送信すればよいのかを即座に認識できる。
【０１３０】
Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信により各無線装置１〜１０において、ローカルリンク集合が構築されると、無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを知らせるためのＴＣメッセージが無線装置１〜１０へ送信される。このＴＣメッセージは、ＭＰＲとして選択されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、ＴＣメッセージは、各無線装置とＭＰＲセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線ネットワークシステム１００の全ての無線装置１〜１０は、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合を知ることができ、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合に基づいて、無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを知ることができる。
【０１３１】
従って、無線装置１のＩＰモジュール２０は、上述した方法によって取得した隣接無線装置および無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーに基づいて、図２０に示すトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１を作成する。
【０１３２】
トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１は、基準となる無線装置であるｏｒｉｇｉｎａｔｏｒとして無線装置１，２，４，５を含む。そして、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１は、無線装置１に関連する情報として、無線装置１に隣接する無線装置Ｎ［０］＝２，Ｎ［１］＝４，Ｎ［２］＝５と、無線装置１と無線装置２，４，５との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３とを含む。
【０１３３】
ここで、メトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）の求め方について説明する。図２１は、受信信号強度ＲＳＳＩをメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）に変換する変換テーブルを示す図である。受信信号強度ＲＳＳＩが−５５ｄＢｍ以上であるとき、メトリック＝１に変換され、受信信号強度ＲＳＳＩが−６０ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−５５ｄＢｍであるとき、メトリック＝２に変換され、受信信号強度ＲＳＳＩが−６５ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−６０ｄＢｍであるとき、メトリック＝３に変換され、受信信号強度ＲＳＳＩが−７０ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−６５ｄＢｍであるとき、メトリック＝４に変換され、受信信号強度ＲＳＳＩが−７５ｄＢｍ≦ＲＳＳＩ＜−７０ｄＢｍであるとき、メトリック＝５に変換され、受信信号強度ＲＳＳＩが−７５ｄＢｍよりも低いとき、メトリック＝６に変換される。
【０１３４】
このように、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に大きいとき、メトリックは、相対的に小さい値からなり、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に小さいとき、メトリックは、相対的に大きい値からなる。その結果、メトリックが小さい経路を選択することにより、受信信号強度ＲＳＳＩが大きい経路、即ち、より安定した経路を選択することができる。
【０１３５】
そうすると、無線装置１と無線装置２との間で送受信されるビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ１の受信信号強度ＲＳＳＩは、図１３および図１６に示すように、−６０ｄＢｍであるので、無線装置１，２間のメトリックＭ［０］は、図２０に示すようにＭ［０］＝“２”となる。
【０１３６】
また、無線装置１と無線装置４との間で送受信されるビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ２の受信信号強度ＲＳＳＩは、図１３および図１６に示すように、−６０ｄＢｍであるので、無線装置１，４間のメトリックＭ［１］は、図２０に示すようにＭ［１］＝“２”となる。
【０１３７】
更に、無線装置１と無線装置５との間で送受信されるビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙ３の受信信号強度ＲＳＳＩは、図１３および図１６に示すように、−６５ｄＢｍであるので、無線装置１，５間のメトリックＭ［２］は、図２０に示すようにＭ［２］＝“３”となる。
【０１３８】
また、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１は、ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒである無線装置２に関連する情報として、無線装置２に隣接する無線装置Ｎ［０］＝１，Ｎ［１］＝３，Ｎ［２］＝５，Ｎ［３］＝４，Ｎ［４］＝６と、無線装置２と無線装置１，３，５，４，６との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝３，Ｍ［４］＝３とを含む。
【０１３９】
図２０に示すトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１における無線装置２と隣接無線装置１，３，５，４，６との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝３，Ｍ［４］＝３の各々は、無線装置１に関連するメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３と同様な方法により演算される。
【０１４０】
更に、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１は、ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒである無線装置４に関連する情報として、無線装置４に隣接する無線装置Ｎ［０］＝１，Ｎ［１］＝５，Ｎ［２］＝７，Ｎ［３］＝２，Ｎ［４］＝８と、無線装置４と各無線装置１，５，７，２，８との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝３，Ｍ［４］＝３とを含む。
【０１４１】
図２０に示すトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１における無線装置４と隣接無線装置１，５，７，２，８との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝３，Ｍ［４］＝３の各々は、無線装置１に関連するメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３と同様な方法により演算される。
【０１４２】
更に、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１は、ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒである無線装置５に関連する情報として、無線装置５に隣接する無線装置Ｎ［０］＝２，Ｎ［１］＝４，Ｎ［２］＝６，Ｎ［３］＝８，Ｎ［４］＝１，Ｎ［５］＝３，Ｎ［６］＝７，Ｎ［７］＝９と、無線装置５と各無線装置２，４，６，８，１，３，７，９との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝２，Ｍ［４］＝３，Ｍ［５］＝３，Ｍ［６］＝３，Ｍ［７］＝３とを含む。
【０１４３】
図２０に示すトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１における無線装置５と隣接無線装置２，４，６，８，１，３，７，９との間のメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝２，Ｍ［３］＝２，Ｍ［４］＝３，Ｍ［５］＝３，Ｍ［６］＝３，Ｍ［７］＝３の各々は、無線装置１に関連するメトリックＭ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３と同様な方法により演算される。
【０１４４】
そして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、図１３に示す隣接装置リストＮＢＬＳＴ１のＭＡＣアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＭＡＣ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［０］＝２（ＭＡＣ），Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［１］＝４（ＭＡＣ），Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［２］＝５（ＭＡＣ））をＩＰアドレスＡｄｄｒｅｓｓ＿ＩＰ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［０］＝２（ＩＰ），Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［１］＝４（ＩＰ），Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［２］＝５（ＩＰ））に変換した隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１（図１６参照）をＭＡＣモジュール１７から受信し、その受信した隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１と、作成したトポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１とに基づいて、ルーティングテーブル２１を作成する。
【０１４５】
図２２は、図１に示す無線装置１のＩＰモジュール２０が作成するルーティングテーブルを示す図である。無線装置１のＩＰモジュール２０は、隣接する無線装置２，４，５との間の新規な経路（＝１ホップの経路）が隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１に存在すれば、その経路を追加してルーティングテーブル２１を作成する。
【０１４６】
ルーティングテーブル２１を最初に作成する場合、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１に含まれる経路は、全て新しいので、無線装置１のＩＰモジュール２０は、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１に含まれる無線装置２，４，５をルーティングテーブル２１Ａの送信先（ｄｓｔ）に格納する。
【０１４７】
そして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置２，４，５が無線装置１に隣接する無線装置であるので、ルーティングテーブル２１Ａの次の無線装置（ｎｅｘｔ）に無線装置２，４，５を格納する。
【０１４８】
そうすると、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、無線装置１と、無線装置１に隣接する無線装置２，４，５との間のメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）Ｍ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３を検出し、その検出したメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）Ｍ［０］＝２，Ｍ［１］＝２，Ｍ［２］＝３をルーティングテーブル２１Ａのメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）に格納する。
【０１４９】
これによって、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置１から１ホップの位置に存在する無線装置２，４，５を送信先とする経路からなるルーティングテーブル２１Ａを作成する（図２２の（ａ）参照）。
【０１５０】
引き続いて、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置１から２ホップの位置に存在する無線装置を送信先とする経路からなるルーティングテーブル２１Ｂを作成する。
【０１５１】
即ち、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、無線装置１に隣接する無線装置２に、更に隣接する無線装置Ｎ［０］＝１，Ｎ［１］＝３，Ｎ［２］＝５，Ｎ［３］＝４，Ｎ［４］＝６を検出する。また、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、無線装置１に隣接する無線装置４に、更に隣接する無線装置Ｎ［０］＝１，Ｎ［１］＝５，Ｎ［２］＝７，Ｎ［３］＝２，Ｎ［４］＝８を検出する。更に、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、無線装置１に隣接する無線装置５に、更に隣接する無線装置Ｎ［０］＝２，Ｎ［１］＝４，Ｎ［２］＝６，Ｎ［３］＝８，Ｎ［４］＝１，Ｎ［５］＝３，Ｎ［６］＝７，Ｎ［７］＝９を検出する。
【０１５２】
そして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、その検出した無線装置Ｎ［０］＝１，Ｎ［１］＝３，Ｎ［２］＝５，Ｎ［３］＝４，Ｎ［４］＝６，Ｎ［２］＝７，Ｎ［３］＝２，Ｎ［４］＝８，Ｎ［７］＝９の中から無線装置１に隣接する無線装置２，４，５を削除し、その残りの無線装置である無線装置３，６，７，８，９をルーティングテーブル２１Ｂの送信先（ｄｓｔ）に格納する。
【０１５３】
その後、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、送信先（ｄｓｔ）である無線装置３が無線装置２，５に隣接することを検知する。無線装置２，５は、無線装置１に隣接するので、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置２を介した無線装置１から無線装置３までの総合メトリック＝２＋２＝４と、無線装置５を介した無線装置１から無線装置３までの総合メトリック＝３＋３＝６とを比較し、より総合メトリック＝４を選択する。
【０１５４】
そして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置１との間でメトリックＭ［１］＝２を有する無線装置２を送信先（ｄｓｔ）＝無線装置３に対する次の無線装置（ｎｅｘｔ）と決定し、ルーティングテーブル２１Ｂの次の無線装置（ｎｅｘｔ）に無線装置２を格納する。
【０１５５】
このように、無線装置１に隣接する無線装置２，５のうち、無線装置１との間のメトリックがより小さい無線装置２を次の無線装置（ｎｅｘｔ）として選択することによって、送信先（無線装置３）までの経路は、総合メトリックが最小になるように決定される。
【０１５６】
そうすると、無線装置１のＩＰモジュール２０は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ１（図２０参照）を参照して、無線装置２と無線装置３との間のメトリックＭ［１］＝２を検出し、無線装置１から無線装置３までの総合メトリックを２＋２＝４と演算し、その演算した総合メトリック＝４をルーティングテーブル２１Ｂのメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）に格納する。
【０１５７】
これにより、ルーティングテーブル２１Ｂの第１行目が完成する。
【０１５８】
同様にして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、ルーティングテーブル２１Ｂの第２行目〜第５行目を完成し、最終的にルーティングテーブル２１Ｂを完成する（図２２の（ｂ）参照）。
【０１５９】
その後、無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置１から３ホップの位置に存在する無線装置を送信先とする経路からなるルーティングテーブル２１Ｃを作成する（図２２の（ｃ）参照）。
【０１６０】
このように、無線装置１のＩＰモジュール２０は、メトリック（ｍｅｔｒｉｃ）が最小になるようにルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを作成する。
【０１６１】
なお、無線装置１のＩＰモジュール２０は、ルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを作成した後、ＭＡＣモジュール１７から新たな隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐを受信すると、その新たな隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐに格納された新しい経路を検出して、上述した方法によって新しいルーティングテーブル２１を作成し、既に作成したルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを更新する。
【０１６２】
また、無線装置２〜１０のＩＰモジュール２０も、無線装置１のＩＰモジュール２０と同じ方法によってルーティングテーブル２１を作成および更新する。
【０１６３】
無線装置１のＩＰモジュール２０は、ルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを作成すると、その作成したルーティングテーブル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに従って送信先までの経路を決定し、その決定した経路に沿ってデータを送信する。
【０１６４】
この場合、無線インターフェースモジュール１６は、ＩＰモジュール２０からＭＡＣモジュール１７を介して受信したパケットＰＫＴを指向性のビームによって送信する。ＭＡＣモジュール１７は、ＩＰモジュール２０からＩＰパケットを受信すると、その受信したＩＰパケットにＭＡＣアドレス等を付与してパケットＰＫＴを生成するとともに、その生成したパケットＰＫＴの送信先が存在する方向ＤｏＡを隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐから検出し、その検出した方向ＤｏＡと生成したパケットＰＫＴとを無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【０１６５】
無線インターフェースモジュール１６は、ＭＡＣモジュール１７からパケットＰＫＴおよび方向ＤｏＡを受信し、その受信したパケットＰＫＴを方向ＤｏＡへ送信するための制御電圧セットＣＶＬ（ＣＶＬ１〜ＣＶＬ８のいずれか）を表１を参照して抽出し、その抽出した制御電圧セットＣＶＬをバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給し、パケットＰＫＴを送信する。
【０１６６】
これによって、パケットＰＫＴは、最短経路に沿って送信先まで送信される。
【０１６７】
なお、上述したメトリックは、隣接する２つの無線装置間で送受信される信号（応答Ｒｅｐｌｙ）の受信信号強度ＲＳＳＩに応じて決定され、受信信号強度が大きい程、隣接する２つの無線装置間の経路は安定であるので、メトリックは、隣接する２つの無線装置間の経路の安定度合を示す経路指標である。
【０１６８】
そして、総合メトリックは、送信元から送信先までの間に存在する２つの隣接無線装置間のメトリックの総和であるので、経路の安定度合と送信元から送信先までのスループットとを示す経路指標である。
【０１６９】
上述したように、実施の形態１によれば、無線ネットワークシステム１００を構成する無線装置１〜１０の各々は、テーブル駆動型のプロトコルに従ってルーティングし、指向性のビームを用いて自己に隣接する無線装置を検知して送信先までの経路を示すルーティングテーブル２１を作成する。
【０１７０】
従って、全方位性のビームを用いて隣接無線装置を検知して送信先までの経路を示すルーティングテーブルを作成する場合よりも、多くの無線装置を隣接する無線装置として検知でき、最短経路に沿ってパケットを送信先まで送信できる。その結果、スループットを向上して送信先までパケットを送信できる。
【０１７１】
［実施の形態２］
図２３は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態２における概略ブロック図である。図１に示す無線装置１〜１０の各々は、実施の形態２においては、図２３に示す無線装置１Ａからなる。
【０１７２】
無線装置１Ａは、図２に示す無線装置１の通信制御部１５を通信制御部１５Ａに代えたものであり、その他は、図２に示す無線装置１と同じである。通信制御部１５Ａは、図２に示す通信制御部１５のルーティングテーブル２１を削除し、ＭＡＣモジュール１７およびＩＰモジュール２０をそれぞれＭＡＣモジュール１７ＡおよびＩＰモジュール２０Ａに代えたものであり、その他は、図２に示す通信制御部１５と同じである。
【０１７３】
ＭＡＣモジュール１７Ａは、上述したＭＡＣモジュール１７の機能のうち、隣接装置リストＮＢＬＳＴを隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐに変換してＩＰモジュール２０へ送信する機能を削除した機能を有する。従って、ＭＡＣモジュール１７Ａは、作成した隣接装置リストＮＢＬＳＴを保持している。
【０１７４】
ＩＰモジュール２０Ａは、ＩＰパケットを生成すると、その生成したＩＰパケットを送信先まで送信する経路の確立を要求するためのルート要求パケットＲＲＥＱをオンデマンド型のルーティングプロトコルに従って送信するとともに、送信先までの経路の確立を承諾するルート返答パケットＲＲＥＰを送信先から受信すると、生成したＩＰパケットを確立された経路に沿って送信する。
【０１７５】
オンデマンド型のルーティングプロトコルに従って送信元から送信先までの経路を確立する動作について説明する。なお、以下の説明においては、無線装置１を送信元とし、無線装置９を送信先として説明する。また、無線装置１，４，５，９のＩＰモジュール２０は、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ１〜ＮＢＬＳＴ＿Ｐ３（図１６〜図１８参照）を保持しているものとする。
【０１７６】
図２４から図２６は、それぞれ、送信元から送信先までの経路を確立する動作を説明するための第１から第３の図である。
【０１７７】
送信元である無線装置１が送信先である無線装置９までの経路を確立するとき、無線装置１，４，５は、タイミングｔ０において、それぞれ、空のルートテーブルＲＴＢＬ１〜ＲＴＢＬ３を保持している。ルートテーブルＲＴＢＬは、送信先Ｄｓｔ、次の無線装置Ｎｅｘｔ、ホップ数Ｈｏｐｓ、メトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）およびシーケンス番号Ｓｅｑからなる。
【０１７８】
そして、無線装置１は、タイミングｔ１でルート要求パケットＲＲＥＱ１を生成し、その生成したルート要求パケットＲＲＥＱ１を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送信する。
【０１７９】
ルート要求パケットＲＲＥＱ１は、送信先Ｄｓｔ＝９と、送信先シーケンス番号ＤｓｔＳｅｑ＝４と、送信元Ｓｒｃ＝１と、送信元シーケンス番号ＳｒｃＳｅｑ＝２と、メトリックＭｅｔｒｉｃ＝０と、ホップ数ｈｏｐｓ＝０と、装置数Ｎｏｄｅｎｕｍ＝１と、履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１とを含む。
【０１８０】
送信先シーケンス番号ＤｓｔＳｅｑは、送信元が送信先までの経路を確立するときに送信先毎に決定されるシーケンス番号を表し、整数からなる。送信元シーケンス番号ＳｒｃＳｅｑは、送信元が送信先までの経路を確立するときに送信元毎に決定されるシーケンス番号を表し、整数からなる。メトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）は、実施の形態１において説明した方法によって決定される。ホップ数ｈｏｐｓは、ルート要求パケットＲＲＥＱの中継回数を表し、整数からなる。装置数Ｎｏｄｅｎｕｍは、ルート要求パケットＲＲＥＱの送信（中継を含む）に関与した無線装置の数を表し、正の整数からなる。履歴無線装置Ｎｏｄｅ［ｎ１］は、ルート要求パケットＲＲＥＱの送信（中継を含む）に関与した無線装置のＩＰアドレスを表す。
【０１８１】
無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線装置９を送信先Ｄｓｔとして決定し、送信先シーケンス番号ＤｓｔＳｅｑ＝４を生成する。そして、無線装置１のＩＰモジュール２０は、送信先Ｄｓｔに無線装置９を設定し、送信先シーケンス番号ＤｓｔＳｅｑに“４”を設定し、メトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）に“０”を設定し、ホップ数ｈｏｐｓに“０”を設定し、装置数Ｎｏｄｅｎｕｍに“１”を設定し、履歴無線装置ＮｏｄｅにＮｏｄｅ［０］＝１を設定してルート要求パケットＲＲＥＱ１を生成する。
【０１８２】
そうすると、無線装置１のＩＰモジュール２０は、ルート要求パケットＲＲＥＱ１をＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信し、無線インターフェースモジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱ１を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送信する。
【０１８３】
より具体的には、無線インターフェースモジュール１６は、制御電圧セットＣＶＬ０をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給し、ルート要求パケットＲＲＥＱ１をアンテナ１１を介して送信する。
【０１８４】
そして、無線装置４は、タイミングｔ１において、無線装置１からのルート要求パケットＲＲＥＱ１を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって受信する。
【０１８５】
この段階で、無線装置１のＩＰモジュール２０は、ルートテーブルＲＴＢＬ４を作成し、無線装置４のＩＰモジュール２０は、ルートテーブルＲＴＢＬ５を作成し、無線装置５のＩＰモジュール２０は、ルートテーブルＲＴＢＬ３を保持する。無線装置５のＩＰモジュール２０がルートテーブルＲＴＢＬ３を保持するのは、ルート要求パケットＲＲＥＱ１は、全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送信されたので、無線装置５へ到達しないからである。
【０１８６】
無線装置１は、送信先を無線装置９とするルート要求パケットＲＲＥＱ１を送信したので、無線装置１のＩＰモジュール２０は、送信先Ｄｓｔに無線装置９を設定し、他の項目が空であるルートテーブルＲＴＢＬ４を作成する。次の無線装置（Ｎｅｘｔ）が空であるのは、ルート要求パケットＲＲＥＱ１を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送信したので、ルート要求パケットＲＲＥＱ１を最初に中継する無線装置が解らないからである。
【０１８７】
また、無線装置４の無線インターフェースモジュール１６は、無線装置１からのルート要求パケットＲＲＥＱ１を受信し、その受信したルート要求パケットＲＲＥＱ１の受信信号強度ＲＳＳＩ１＝−６０ｄＢｍを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１＝−６０ｄＢｍと、受信したルート要求パケットＲＲＥＱ１とをＩＰモジュール２０へ送信する。
【０１８８】
そして、無線装置４のＩＰモジュール２０は、無線インターフェースモジュール１６から受信信号強度ＲＳＳＩ１＝−６０ｄＢｍとルート要求パケットＲＲＥＱ１とを受信し、ルート要求パケットＲＲＥＱ１から送信元Ｓｒｃ＝１、ホップ数ｈｏｐｓ＝０および送信元シーケンス番号ＳｒｃＳｅｑ＝２を検出する。
【０１８９】
そうすると、無線装置４のＩＰモジュール２０は、送信元Ｓｒｃ＝１およびホップ数ｈｏｐｓ＝０を検出したことに応じて、ルート要求パケットＲＲＥＱ１を送信元である無線装置１から受信したことを検知し、無線装置１を送信先Ｄｓｔに設定し、次の無線装置（Ｎｅｘｔ）に無線装置１を設定し、ホップ数Ｈｏｐｓに“１”を設定する。また、無線装置４のＩＰモジュール２０は、受信信号強度ＲＳＳＩ１＝−６０ｄＢｍを変換テーブル（図２１参照）を参照してメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝“２”に変換し、その変換したメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝“２”と、送信元シーケンス番号ＳｒｃＳｅｑ＝２とをそれぞれメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）およびシーケンス番号Ｓｅｑに格納する。
【０１９０】
これにより、無線装置４のＩＰモジュール２０は、ルートテーブルＲＴＢＬ５を作成する。
【０１９１】
このように、無線装置４のＩＰモジュール２０は、無線装置１からルート要求パケットＲＲＥＱ１を受信すると、無線装置１を送信先とする逆の経路からなるルートテーブルＲＴＢＬ５を作成する。
【０１９２】
そして、無線装置４のＩＰモジュール２０は、タイミングｔ２において、ルート要求パケットＲＲＥＱ１のメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝０、ホップ数ｈｏｐｓ＝０、装置数Ｎｏｄｅｎｕｍ＝１および履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１をそれぞれメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝２、ホップ数ｈｏｐｓ＝１、装置数Ｎｏｄｅｎｕｍ＝２および履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１，Ｎｏｄｅ［１］＝４に代えたルート要求パケットＲＲＥＱ２を作成し、その作成したルート要求パケットＲＲＥＱ２をＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【０１９３】
そうすると、無線装置４の無線インターフェースモジュール１６は、タイミングｔ２において、制御電圧セットＣＶＬ０をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８に供給し、全方位性のビームパターンＢＰＭ０によってルート要求パケットＲＲＥＱ２を送信する。
【０１９４】
そして、無線装置５の無線インターフェースモジュール１６は、タイミングｔ２において、無線装置４からのルート要求パケットＲＲＥＱ２を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって受信し、その受信したルート要求パケットＲＲＥＱ２の受信信号強度ＲＳＳＩ２＝−６０ｄＢｍを検出するとともに、受信信号強度ＲＳＳＩ２＝−６０ｄＢｍおよびルート要求パケットＲＲＥＱ２をＩＰモジュール２０へ送信する。
【０１９５】
この段階で、無線装置１，４は、それぞれ、ルートテーブルＲＴＢＬ４，５を保持し、無線装置５は、次の方法によってルートテーブルＲＴＢＬ６を作成する。
【０１９６】
無線装置５のＩＰモジュール２０は、送信元Ｓｒｃ＝１、送信元シーケンス番号ＳｒｃＳｅｑ＝２、履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１，Ｎｏｄｅ［１］＝４、メトリックＭｅｔｒｉｃ＝２、およびホップ数ｈｏｐｓ＝１をルート要求パケットＲＲＥＱ２から検出し、履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１，Ｎｏｄｅ［１］＝４を検出したことに基づいてルート要求パケットＲＲＥＱが無線装置１を送信元として無線装置１→無線装置４→無線装置５の経路で無線装置５まで到達したことを検知する。
【０１９７】
そして、無線装置５のＩＰモジュール２０は、送信先を無線装置１とし、次の無線装置Ｎｅｘｔを無線装置４とし、ホップ数Ｈｏｐｓを“２”とし、メトリックＭｅｔｒｉｃを“４”とし、シーケンス番号Ｓｅｑを“２”とした経路をルートテーブルＲＴＢＬ６に作成する。
【０１９８】
この場合、メトリックＭｅｔｒｉｃ＝“４”は、ルート要求パケットＲＲＥＱ２に含まれるメトリックＭｅｔｒｉｃ＝“２”と、ルート要求パケットＲＲＥＱ２の受信信号強度ＲＳＳＩ２＝−６０ｄＢｍに対応するメトリックＭｅｔｒｉｃ＝“２”との和として演算される。
【０１９９】
また、無線装置５のＩＰモジュール２０は、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ３（図１８参照）を参照して、送信元である無線装置１が無線装置５に隣接することを検知し（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［４］＝１（ＩＰ）を検知）、無線装置１と無線装置５との間のメトリックＭｅｔｒｉｃ＝３を検出する。この場合、無線装置５のＩＰモジュール２０は、Ｎｅｉｇｈｂｏｒ［４］＝１（ＩＰ）に対応する受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６５ｄＢｍを隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐ３から検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＝−６５ｄＢｍをメトリックＭｅｔｒｉｃ＝３に変換し（図２１参照）、メトリックＭｅｔｒｉｃ＝３を検出する。
【０２００】
そして、無線装置５のＩＰモジュール２０は、送信先を無線装置１とし、次の無線装置Ｎｅｘｔを無線装置１とし、ホップ数Ｈｏｐｓを“１”とし、メトリックＭｅｔｒｉｃを“３”とし、シーケンス番号Ｓｅｑを“２”とした経路をルートテーブルＲＴＢＬ６に作成する。
【０２０１】
これにより、ルートテーブルＲＴＢＬ６が完成する。
【０２０２】
このように、無線装置５のＩＰモジュール２０は、ルート要求パケットＲＲＥＱ２を受信すると、送信元である無線装置１を送信先とする経路からなるルートテーブルＲＴＢＬ６を作成する。
【０２０３】
この段階で、無線装置１が生成したルート要求パケットＲＲＥＱ１は、図２６の（ａ）に示すように、経路ＲＴ１によって無線装置１から無線装置４へ送信され、経路ＲＴ２によって無線装置４から無線装置５へ送信される。そして、無線装置４は、無線装置１を送信先とする経路ＲＴ３からなるルートテーブルＲＴＢＬ５を保持し、無線装置５は、無線装置１を送信先とする経路ＲＴ４，ＲＴ３と、無線装置１を送信先とする経路ＲＴ５とからなるルートテーブルＲＴＢＬ６を保持する。
【０２０４】
そして、無線装置５のＩＰモジュール２０は、タイミングｔ３において、ルート要求パケットＲＲＥＱ２のメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝２および履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１，Ｎｏｄｅ［１］＝４をそれぞれメトリック（Ｍｅｔｒｉｃ）＝３および履歴無線装置Ｎｏｄｅ［０］＝１，Ｎｏｄｅ［１］＝５に代えたルート要求パケットＲＲＥＱ３を作成し、その作成したルート要求パケットＲＲＥＱ３をＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【０２０５】
つまり、無線装置５のＩＰモジュール２０は、メトリックＭｅｔｒｉｃが“４”である経路（無線装置１→無線装置４→無線装置５）よりも少ないメトリック（＝“３”）を有する経路（無線装置１→無線装置５）を選択してルート要求パケットＲＲＥＱ３を作成して送信する。
【０２０６】
そして、無線装置５の無線インターフェースモジュール１６は、制御電圧セットＣＶＬ０をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給し、全方位性のビームパターンＢＰＭ０によってルート要求パケットＲＲＥＱ３を送信する。
【０２０７】
その後、無線装置８は、無線装置５からのルート要求パケットＲＲＥＱ３を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって受信し、無線装置４と同じ動作によってルート要求パケットＲＲＥＱ３を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送信先である無線装置９へ中継する。そして、無線装置９は、タイミングｔ４でルート要求パケットＲＲＥＱ３を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって受信する。
【０２０８】
この段階で、無線装置１，４，５は、それぞれ、ルートテーブルＲＴＢＬ４〜ＲＴＢＬ６を保持している。
【０２０９】
そして、送信先である無線装置９は、無線装置８からのルート要求パケットを受信し、自己へ無線通信する経路の確立が送信元である無線装置１から要求されていることを検知する。
【０２１０】
この場合、ルート要求パケットＲＲＥＱ３は、経路ＲＴ６によって無線装置５から無線装置８へ送信され、経路ＲＴ７によって無線装置８から無線装置９へ送信される（図２６の（ａ）参照）。
【０２１１】
そして、無線装置８は、経路ＲＴ８，ＲＴ５からなる経路（＝無線装置８→無線装置５→無線装置１）を含むルートテーブルＲＴＢＬ（図示せず）を作成し、無線装置９は、経路ＲＴ９，ＲＴ８，ＲＴ５からなる経路（＝無線装置９→無線装置８→無線装置５→無線装置１）と、経路ＲＴ１０，ＲＴ５からなる経路（＝無線装置９→無線装置５→無線装置１）とを含むルートテーブル（図示せず）を作成する。
【０２１２】
その後、無線装置９のＩＰモジュール２０は、ルート要求パケットＲＲＥＱに応じて、送信元から送信先までの経路の確立を承諾するためのルート返答パケットＲＲＥＰを作成し、その作成したルート返答パケットＲＲＥＰを送信元である無線装置１へ送信する。
【０２１３】
即ち、無線装置９のＩＰモジュール２０は、タイミングｔ５において、ルート返答パケットＲＲＥＰ１を生成し、その生成したルート返答パケットＲＲＥＰ１をＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【０２１４】
ルート返答パケットＲＲＥＰ１は、送信先Ｄｓｔ＝９、送信先シーケンス番号ＤｓｔＳｅｑ＝６、メトリックＭｅｔｒｉｃ＝０およびホップ数ｈｏｐｓ＝０からなる。
【０２１５】
無線装置９の無線インターフェースモジュール１６は、制御電圧セットＣＶＬ８をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給し、ビームパターンＢＰＭ８によってルート返答パケットＲＲＥＰ１を無線装置５へ送信する。
【０２１６】
そして、無線装置５は、タイミングｔ５において、無線装置９からのルート返答パケットＲＲＥＰ１を全方位性のビームパターンＢＰＭ０または指向性のビームパターンＢＰＭ４によって受信する。この段階で、無線装置１，４は、それぞれ、ルートテーブルＲＴＢＬ４，５を保持し、無線装置５は、ルートテーブルＲＴＢＬ７を作成する。
【０２１７】
この場合、無線装置５のＩＰモジュール２０は、無線インターフェースモジュール１６が検出したルート返答パケットＲＲＥＰ１の受信信号強度ＲＳＳＩ３＝−６５ｄＢｍに対応するメトリックＭｅｔｒｉｃ＝“３”を検出し、メトリックＭｅｔｒｉｃを“３”とし、送信先Ｄｓｔを無線装置９とし、次の無線装置Ｎｅｘｔを無線装置９とし、シーケンス番号Ｓｅｑを“６”とする経路を追加してルートテーブルＲＴＢＬ７を作成する。
【０２１８】
そして、無線装置５のＩＰモジュール２０は、タイミングｔ６において、ルート返答パケットＲＲＥＰ１のメトリックＭｅｔｒｉｃ＝０およびホップ数ｈｏｐｓ＝０をそれぞれメトリックＭｅｔｒｉｃ＝３およびホップ数ｈｏｐｓ＝１に代えたルート返答パケットＲＲＥＰ２を作成し、その作成したルート返答パケットＲＲＥＰ２をＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信する。
【０２１９】
無線装置５の無線インターフェースモジュール１６は、制御電圧セットＣＶＬ８をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給し、ビームパターンＢＰＭ８によってルート返答パケットＲＲＥＰ２を無線装置１へ送信する。
【０２２０】
そして、無線装置１は、タイミングｔ６において、ルート返答パケットＲＲＥＰ２を全方位性のビームパターンＢＰＭ０または指向性のビームパターンＢＰＭ４によって受信する。即ち、ルート返答パケットＲＲＥＰ（ＲＲＥＰ１，ＲＲＥＰ２）は、経路ＲＴ１０を介して無線装置９から無線装置５へ送信され、経路ＲＴ５を介して無線装置５から無線装置１へ送信される（図２６の（ｂ）参照）。
【０２２１】
この場合、無線装置４，５は、それぞれ、ルートテーブルＲＴＢＬ５，ＲＴＢＬ７を保持し、無線装置１は、ルートテーブルＲＴＢＬ８を作成する。
【０２２２】
無線装置１のＩＰモジュール２０は、無線インターフェースモジュール１６が検出したルート返答パケットＲＲＥＰ２の受信信号強度ＲＳＳＩ４＝−６５ｄＢｍに対応するメトリックＭｅｔｒｉｃ＝“３”を検出し、メトリックＭｅｔｒｉｃを“６”とし、送信先Ｄｓｔを無線装置９とし、次の無線装置Ｎｅｘｔを無線装置５とし、ホップ数Ｈｏｐｓを“２”とし、シーケンス番号Ｓｅｑを“６”とする経路を含むルートテーブルＲＴＢＬ８を作成する。
【０２２３】
これにより、無線装置１−無線装置５−無線装置９からなる最短な経路が送信元と送信先との間で確立される。
【０２２４】
そうすると、無線装置１のＩＰモジュール２０は、ＩＰパケットを作成し、その作成したＩＰパケットをＭＡＣモジュール１７を介して無線インターフェースモジュール１６へ送信し、無線インターフェースモジュール１６は、制御電圧セットＣＶＬ４をバラクタダイオードＢＤ１１〜ＢＤ１８へ供給してビームパターンＢＰＭ４によってパケットＰＫＴを確立した経路に沿って無線装置５へ送信し、無線装置５は、ビームパターンＢＰＭ４によってパケットＰＫＴを確立した経路に沿って無線装置９へ中継する。
【０２２５】
これによって、送信元である無線装置１と送信先である無線装置９との間で無線通信が行なわれる。このように、データの送受信は、指向性のビームパターンによって行なわれる。
【０２２６】
上述したように、送信元である無線装置１と送信先である無線装置９との間で無線通信のための経路を確立するとき、無線装置１，４，５は、ルート要求パケットＲＲＥＱ（ＲＲＥＱ１〜ＲＲＥＱ３）を全方位性のビームパターンＢＰＭ０によって送受信（中継）し、無線装置９，５は、ルート返答パケットＲＲＥＰ（ＲＲＥＰ１，ＲＲＥＰ２）を指向性のビームパターンＢＰＭ８で送信し、無線装置５，１は、ルート返答パケットＲＲＥＰ（ＲＲＥＰ１，ＲＲＥＰ２）を全方位性のビームパターンＢＰＭ０または指向性のビームパターンＢＰＭ４によって受信する。
【０２２７】
その他は、実施の形態１と同じである。
【０２２８】
上述したように、実施の形態２によれば、無線ネットワークシステム１００を構成する無線装置１〜１０の各々は、オンデマンド型のルーティングプロトコルに従ってルーティングし、指向性のビームを用いて自己に隣接する無線装置を検知して自己に隣接する無線装置を示す隣接装置リストＮＢＬＳＴを作成する。そして、無線装置１〜１０の各々は、隣接装置リストＮＢＬＳＴを参照して、送信元と送信先との間の経路を確立し、その確立した経路を介して送信先との間で無線通信を行なう。
【０２２９】
従って、全方位性のビームを用いて隣接無線装置を検知して隣接装置リストを作成する場合よりも、より多くの経路を検知でき、最短経路に沿ってパケットを送信先まで送信できる。その結果、スループットを向上して送信先までパケットを送信できる。
【０２３０】
上記においては、アンテナ１１は、８個のビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ８を放射すると説明したが、この発明においては、アンテナ１１は、指向性を有する２個以上のビームパターンを放射すればよい。指向性を少なくとも２個に切換えれば、各無線装置は、隣接する無線装置が存在する方向を検出できるからである。
【０２３１】
なお、アンテナ１１のビームパターンを複数の指向性のビームパターンに順次切換えて隣接する無線装置からのビーコンフレームＢＣＦに対する応答Ｒｅｐｌｙを受信して隣接装置リストＮＢＬＳＴ，ＮＢＬＳＴ＿Ｐを作成する無線インターフェースモジュール１６およびＭＡＣモジュール１７，１７Ａは、「隣接装置検出手段」を構成する。
【０２３２】
また、隣接装置リストＮＢＬＳＴ＿Ｐを保持するＩＰモジュール２０，２０Ａは、「リスト保持手段」を構成する。
【０２３３】
更に、無線インターフェースモジュール１６およびＩＰモジュール２０，２０Ａは、「送信手段」を構成する。
【０２３４】
更に、無線インターフェースモジュール１６は、「受信手段」および「検出手段」を構成する。
【０２３５】
更に、ＩＰモジュール２０Ａは、「経路確立手段」を構成する。
【０２３６】
更に、ＩＰモジュール２０は、「トポロジーテーブル保持手段」を構成する。
【０２３７】
更に、ルーティングテーブル２１を作成するＩＰモジュール２０は、「テーブル作成手段」を構成する。
【０２３８】
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】
【０２３９】
この発明は、自律的に確立される無線ネットワークシステムにおいて送信元から送信先までのスループットを向上可能な無線装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２４０】
【図１】この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステムの概略図である。
【図２】図１に示す無線装置の構成を示す実施の形態１における概略ブロック図である。
【図３】図２に示すアンテナの概略図である。
【図４】図３に示すｘ−ｙ平面におけるアンテナ素子の平面配置図である。
【図５】ＩＰヘッダの構成図である。
【図６】ＴＣＰヘッダの構成図である。
【図７】ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットＰＫＴの構成図である。
【図８】図２に示すルーティングテーブルの構成図である。
【図９】図２に示すＭＡＣモジュールが作成する隣接装置リストの構成図である。
【図１０】図２に示すＭＡＣモジュールがＩＰモジュールへ送信する隣接装置リストの構成図である。
【図１１】トポロジーテーブルの構成図である。
【図１２】ビーコンフレームの概念図である。
【図１３】ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第１の具体例を示す図である。
【図１４】ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第２の具体例を示す図である。
【図１５】ＭＡＣモジュール１７が作成する隣接装置リストの第３の具体例を示す図である。
【図１６】ＭＡＣモジュールがＩＰモジュールへ送信する隣接装置リストの第１の具体例を示す図である。
【図１７】ＭＡＣモジュールがＩＰモジュールへ送信する隣接装置リストの第２の具体例を示す図である。
【図１８】ＭＡＣモジュールがＩＰモジュールへ送信する隣接装置リストの第３の具体例を示す図である。
【図１９】図１に示す無線装置の平面配置図である。
【図２０】トポロジーテーブルの具体例を示す図である。
【図２１】受信信号強度をメトリックに変換する変換テーブルを示す図である。
【図２２】図１に示す無線装置のＩＰモジュールが作成するルーティングテーブルを示す図である。
【図２３】図１に示す無線装置の構成を示す実施の形態２における概略ブロック図である。
【図２４】送信元から送信先までの経路を確立する動作を説明するための第１の図である。
【図２５】送信元から送信先までの経路を確立する動作を説明するための第２の図である。
【図２６】送信元から送信先までの経路を確立する動作を説明するための第３の図である。
【符号の説明】
【０２４１】
１〜１０，１Ａ  無線装置、１１  アンテナ、１２  入力部、１３  出力部、１４  ユーザアプリケーション、１５，１５Ａ  通信制御部、１６  無線インターフェースモジュール、１７，１７Ａ  ＭＡＣモジュール、１８  バッファ、１９  ＬＬＣモジュール、２０，２０Ａ  ＩＰモジュール、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  ルーティングテーブル、２２  ＴＣＰモジュール、２３  ＵＤＰモジュール、２４  ＳＭＴＰモジュール、２５  ルーティングデーモン、１００  無線ネットワークシステム、１６１  指向性切換手段、１６２  受信手段、Ａ１〜Ａ９  アンテナ素子、ＢＤ１１〜ＢＤ１８  バラクタダイオード、ＲＴ１〜ＲＴ１０  経路。
【図１】
2006287477.tif 000004
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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