(57)【要約】【課題】既存の基本構成の変更なくＭＡＣ階層レベルでのマルチホップ通信を容易に実現する。【解決手段】無線通信パケットのヘッダ部は、最終宛先である第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、発信源である第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、直接的な送信先である第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、無線通信パケットを受け取った第３の無線通信端末が第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドと、を含む少なくとも４つのアドレスフィールドを有し、第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して第２の無線通信端末へ送信する場合には、第１の無線通信端末は、第３の無線通信端末のアドレスを第３のフィールドにセットしさらに、グループアドレスを送信先としている場合は第４のフィールドをセットする。【選択図】図５
2006067608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、
当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドと、
を含む少なくとも４つのアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から前記第２の無線通信端末へ直接送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３のフィールド及び前記第４のフィールドにアドレスをセットせず、前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットしさらに、第１の無線通信端末がマルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスを送信先としている場合は前記第４のフィールドをセットすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第３の無線通信端末は、第１の無線通信端末がマルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスを送信先としている場合は前記第３のフィールド及び前記第４のフィールドを参照して中継処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第３の無線通信端末は、前記第３のフィールドにセットされたアドレスが当該第３の無線通信端末のアドレスのみである場合は前記第３のフィールドを参照して中継処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第３の無線通信端末は、前記第３のフィールドを抽出し、当該第３のフィールドにもとづいて当該無線通信パケットの直接的な送信先が自端末であるか否かを判定し、自端末である場合は当該第３のフィールドを更新した後、当該無線通信パケットをさらに第３の無線通信端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１のフィールドが表すアドレスはグループアドレスを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第３のフィールが表すアドレスはグループアドレスを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記中継のための第３の無線通信端末をルーティングテーブルから選定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末間の信頼性を示す情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
無線通信端末間のパケット交換により前記ルーティングテーブルを更新することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
無線通信端末が受信する信号の受信レベルにもとづいて、前記ルーティングテーブルを更新することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末数を示す情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記ルーティングテーブルに含まれる前記中継に係る無線通信端末数の情報に応じて中継を中止することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ある無線通信端末と、これとは別の無線通信端末との間の通信において、さらに別の１台または複数台の無線通信端末が中継局として介在するような通信形態をマルチホップ通信という。この無線通信端末は、情報を作成しその情報を送信することができ、中継局としても機能しうる。
【０００３】
第１、第２の無線通信端末（以下、「端末」と略称する）間における通信を媒介するネットワークがアドホック・ネットワークである。第１の端末と中継端末との通信、中継端末間の通信、あるいは中継端末と第２の端末との通信もアドホック・ネットワークにおける通信の一部である。アドホック・ネットワークの一形態として、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム（ISO/IEC 8802-11: 1999(E)ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 edition）に規定のＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）が知られている。
【０００４】
端末間通信を行うＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムの構成を図１を参照して説明する。図１に示される無線ＬＡＮシステムの構成は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるＩＢＳＳである。このＩＢＳＳにおいて、少なくとも２つの端末（たとえば端末９０１と端末９０２）が通信を行う場合が最小のシステム構成である。
【０００５】
複数の端末がシステム内に存在して端末間通信を行うアドホック・ネットワークにおいては、遠く離れた端末にデータなどの情報を送信する際に、通信電力を上げることで相手先端末と直接的に通信する場合と、近い端末を中継局として利用し、中継局を介して情報を伝達することで相手先端末にデータを送信する場合がある。後者の通信形態がマルチホップ通信に相当する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
一般的に、端末を中継局として機能させ、この端末を介してマルチホップ通信をＩＢＳＳ内で行う場合、４つのアドレスが必要になる。すなわち、現データパケットの直接の送信先中継局のアドレス、現データパケットの直接の送信元中継局のアドレス、最終宛先である端末のアドレス、情報を生成し発信した発信源端末のアドレスが必要になる。
【特許文献１】米国特許第６，０４６，９７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１に示したような従来のＩＢＳＳでは３つのアドレスフィールドしか使用されておらず、上述した４つのアドレスを指定することは不可能である。
【０００８】
したがって、従来の無線端末装置においては、ＩＢＳＳでのマルチホップ通信に関するアドレス制御を媒体アクセス制御層（ＭＡＣ層：Media Access Control layer）レベルで対応し得ず、特別に上位レベルへ制御を委ねなければならないという問題点がある。
【０００９】
本発明は係る事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線通信データパケットの中継伝送のためのアドレス制御機能を追加的に付加し、既存の基本構成変更を伴うことなくＭＡＣ階層レベルでのマルチホップ通信を容易に実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決し目的を達成するために本発明は次のように構成されている。  
本発明の無線通信システムは、
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、
当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドと、
を含む少なくとも４つのアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から前記第２の無線通信端末へ直接送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３のフィールド及び前記第４のフィールドにアドレスをセットせず、前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットしさらに、第１の無線通信端末がマルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスを送信先としている場合は前記第４のフィールドをセットすることを特徴とする。
【００１１】
以上の構成によれば、無線通信パケットの中継伝達のためのアドレス制御機能を追加的に設け、既存の基本構成変更を伴うことなくＭＡＣ階層レベルでのマルチホップ通信を容易に実現できる。すなわち、マルチホップ通信に関するアドレス制御をＭＡＣ層レベルで対応することが可能になり、上位レベルへアドレス制御を委ねる必要がなくなる。
【００１２】
端末間通信において端末基地局が用いる中継機能を追加する形態を取ることによりマルチホップ通信を実現する。ＭＡＣ層での実装は容易であり、マルチホップ通信を端末に行わせるための速やかな対応に有効である。
【００１３】
このように端末間通信の基本機能に追加機能を加える形態とすることで、本発明に対応しない端末が混在するシステム内においても、これら端末間での通信が妨げられることがない。また、混在システム内において本発明に係る端末間でマルチホップ通信を行う際は、係るマルチホップ通信における送信出力を抑えることができ、システム全体での干渉の削減を図ることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記第３の無線通信端末は、前記第３のフィールドを抽出し、当該第３のフィールドにもとづいて当該無線通信パケットの直接的な送信先が自端末であるか否かを判定し、自端末である場合は当該第３のフィールドを更新した後、当該無線通信パケットをさらに第３の他の無線通信端末に送信する。
【００１５】
したがって、マルチホップ通信を行おうとする端末が送信したデータパケットを受信した端末は、ＭＡＣヘッダ部を参照して自身端末が最終宛先の端末であるか否かを判断することが可能になる。  
自身端末が最終宛先端末ではない場合、当該端末は受信データパケットを他の端末に転送することにより無線通信データパケットの中継伝送、すなわちマルチホップ通信を実現することが可能になる。
【００１６】
このように、マルチホップ通信の形態を用いて伝送するデータパケットのＭＡＣヘッダ部のアドレス３のアドレスフィールドにＴＡを記述することによって、中継局がルーティングの選択処理を実行した結果をデータパケットを受信した前端末にフィードバックすることができ、かつさらにその前の送信端末にもフィードバックすることができ、端末の移動や無線伝搬環境の変化に対応してルーティングテーブルを更新することができる。
【００１７】
またさらに、本発明は、第１のフィールドまたは第３のフィールドが表すアドレスはグループアドレスを含んでいる。したがって、マルチホップ通信を行う際にグループアドレスを指定可能な構成とすることにより、複数の中継端末を経て該パケットを最終宛先である端末まで送信することができる。また、最終宛先である端末が複数存在する場合にも該パケットを送信することができる。
【００１８】
中継のための他の無線通信端末をルーティングテーブルから選定する。ルーティングテーブルは、最終宛先である中継局のアドレス（ＤＡ）、そのＤＡに対応する現データパケットの直接の送信先中継局のアドレス（ＲＡ）、および通信可能局が書き込まれている。また、通信可能局とともに、その通信可能局からのビーコン信号の受信レベルもあわせて書き込まれている。ＩＢＳＳで各中継局が直接通信することができる相手先の中継局を記載したルーティングテーブルが構築されていく。
【００１９】
以上のように生成、更新されたルーティングテーブルを備えた各中継局は、マルチホップ通信に係るデータパケットを送信のために生成する際、あるいは当該データパケットを中継する際に、次に送信すべき中継局の選定を適切に行うことができる。
【００２０】
さらにまた、本発明は、ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末間の信頼性を示す情報を含む。このようなルーティングテーブルを利用することで、中継の際の通信ルートの信頼性を考慮したマルチホップ通信を実現することができる。
【００２１】
また、本発明は、無線通信端末間のパケット交換により前記ルーティングテーブルを更新する。このように各中継局が自身の保有するルーティングテーブルを他の直接通信が可能な中継局に通知することにより、各中継局は、相手中継局の情報を増やし、ルーティングテーブルを更新する。更新されたルーティングテーブルを備えた各中継局は、マルチホップ通信に係るデータパケットを送信のために生成する際、あるいは当該データパケットを中継する際に、次に送信すべき中継局の選定を適切に行うことができる。
【００２２】
さらに、本発明は、無線通信端末が受信する信号の受信レベルにもとづいて、前記ルーティングテーブルを更新する。これにより、マルチホップ通信に係るデータパケットを中継局が受信した際に、これらの中継局は、当該データパケットを次に送信すべき中継局の候補とすることができるようになる。
【００２３】
またさらに、本発明は、ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末数を示す情報を含む。中継局数のより少ない通信ルートを選定するために、次に送信する直接の相手端末を選択することができるようになる。
【００２４】
さらにまた、本発明は、ルーティングテーブルに含まれる前記中継に係る無線通信端末数の情報に応じて中継を中止する。システム全体として、発信源である端末から最終宛先である端末までのルーティングが確立していない場合などにおいて、送出されたデータパケットが複数の通信ルートを取り、中継が度重なることで該データパケットがシステム内で発散することを防止できるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の無線通信システムによれば、無線通信データパケットの中継伝送のためのアドレス制御機能を追加的に付加し、既存の基本構成変更を伴うことなくＭＡＣ階層レベルでのマルチホップ通信を容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る無線通信システムおよび無線通信端末を説明する。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。図２には、端末２０１から端末２０３へマルチホップ通信が実行される場合と、端末２０４から端末２０７へマルチホップ通信が実行される場合が示されている。
【００２８】
端末２０１から端末２０３へマルチホップ通信が実行される場合は、端末２０２が中継局となり、端末２０４から端末２０７へマルチホップ通信が実行される場合は、端末２０５および端末２０６が中継局となる。
【００２９】
図２に示されるように、マルチホップ通信では、発信源である端末から最終宛先である端末まで情報が伝達されるために、中継局として端末がその情報を中継する。
【００３０】
図３は本発明の実施形態に係る無線通信端末が内蔵している通信機能部を示す機能ブロック図である。  
図３に示されるように、無線通信端末が内蔵している通信機能部１０は、メモリ２、ベースバンド処理部１４、周波数変換回路８、および無線アンテナ１２を備えている。ベースバンド処理部１４は、ＭＡＣ（Media Access Control）部４およびモデム部６から構成されている。
【００３１】
メモリ２は、ＭＡＣ部４に接続されており、ＭＡＣ部４のための作業領域、フレームバッファ等を提供する。ＭＡＣ部４は、送信データに付けるＭＡＣヘッダの作成や、ＭＡＣフレームのアクセス制御等を実行する。ＭＡＣ部４に接続されたモデム部６は、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）ヘッダ処理、周波数拡散や位相変調処理、およびＡ／Ｄ変換処理等を実行する。そして、モデム部６に接続された周波数変換回路８は、内部的な信号処理および無線アンテナ１２から電波を放射する等のために、送信信号や受信信号の周波数を段階的に変換する回路である。この回路は、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムに準拠している。
【００３２】
（第１の実施形態）  
図４は、本発明の第１の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図である。図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムにおいて、端末同士がＩＢＳＳ通信形態を取る場合のデータパケットにおけるＭＡＣヘッダ部の構成例を示す。  
物理層および媒体アクセス制御層（ＭＡＣ層：Media Access Control Layer）を規定するＩＥＥＥ８０２．１１では、ＭＡＣヘッダ部に４つのアドレスフィールドが用意されている。
【００３３】
本実施形態では、ＭＡＣヘッダ部の後半にそれぞれ６オクテットのアドレスフィールドが設けられ、順に、アドレス１、アドレス２、アドレス３、そして、２オクテットのシーケンスコントロールフィールド、再び６オクテットのアドレスフィールドを使用する。
【００３４】
このようなデータパケット構成は、ＢＳＳ（Basic Service Set）において端末からデータパケットを受信した端末基地局が受信されたデータパケットを他の端末に転送するために中継局として他の端末基地局に送信する際のものと似通っているが、各アドレスフィールドに書き込まれるアドレス情報およびＢＳＳＩＤに関して本実施形態のものとは異なる。
【００３５】
すなわち、アドレス１、アドレス２、およびアドレス３の３つのアドレスフィールドには、それぞれ、最終宛先である端末のアドレス（Destination Address：ＤＡ）、情報を生成し発信した発信源端末のアドレス（Source Address：ＳＡ）、ＢＳＳの識別番号（identification number）であるＢＳＳＩＤが書き込まれ、アドレス４のアドレスフィールドには、現データパケットの直接の送信先中継局のアドレス（Receiver Address：ＲＡ）が書き込まれる。
【００３６】
これによって、ＩＢＳＳでのマルチホップ通信に関するアドレス制御をＭＡＣ層レベルで対応することが可能になり、上位レベルへアドレス制御を委ねる必要がなくなる。
【００３７】
図５は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際にデータパケットを生成し送信する端末側の通信機能部１０でのアドレス処理を示すフローチャートである。  
通信機能部１０は、送信データパケットを上位層からＭＡＣ層で受けると、その送信データパケットのフレームコントロールフィールドを参照して、通信形態がＩＢＳＳであるか否かを判定する（ステップＳ１）。送信データパケット送出時においては、送信データパケットの通信形態がＩＢＳＳであるか否かの判定をデータパケット毎ではなく、いくつかのデータパケットをまとめて行ってもよい。  
送信データパケットの通信形態がＩＢＳＳであると判定された場合はステップＳ２に進み、他方、送信データパケットの通信形態がＩＢＳＳでないと判定された場合はステップＳ４に進み当該データパケットを送信処理する（ステップＳ４）。
【００３８】
ステップＳ１でＩＢＳＳであると判定された場合、該データパケットをマルチホップ通信でＤＡの端末に伝達するか否かを判定する（ステップＳ２）。データパケットがマルチホップ通信でＤＡの端末に伝達すると判定された場合はステップＳ３に進み、他方、データパケットがマルチホップ通信でＤＡの端末に伝達しないと判定された場合はステップＳ４に進み当該データパケットを送信処理する（ステップＳ４）。  
ステップＳ２で該データパケットをマルチホップ通信でＤＡの端末に伝達すると判定された場合、まず何らかのルーティング選択処理によって、該データパケットを送信する次の端末を選定する（ステップＳ３）。次に、選定された端末のアドレスに対応するＭＡＣ  ＩＤをＲＡとし、該データパケットのＭＡＣヘッダ部におけるアドレス４として、６オクテットの領域を確保し、当該領域にＲＡの値を書き込む（ステップＳ３）。そして、当該データパケットを送信処理する（ステップＳ４）。
【００３９】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャートである。  
ある端末からデータパケットを受信すると、この受信されたデータパケットのフレームコントロールフィールドを参照して、通信形態がＩＢＳＳであるかの判定を行う（ステップＳ１１）。当該処理は、上述した送信時と同様に、データパケット毎ではなく、いくつかのデータパケットをまとめて行ってもよい。
【００４０】
受信されたデータパケットの通信形態がＩＢＳＳであると判定された場合は、データパケットに情報として含まれるＤＡが該中継局である端末のＭＡＣ  ＩＤと一致するか否かが判定される（ステップＳ１２）。ＤＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致する場合は、通常の受信処理に移行する（ステップＳ１３）。  
一方、ＤＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致しない場合は、通常はＮＡＶ（Network Allocation Vector）の設定が行われるのであるが、本実施形態では、受信データパケットにおいて、ＭＡＣヘッダ部のシーケンスコントロールに続く６オクテットをアドレス４のアドレスフィールドとして抽出しこれをＲＡとする（ステップＳ１４）。なお、１オクテットは連続した８個のビットからなる。
【００４１】
さらに、データパケットに情報として含まれるＲＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致するか否かが判定される（ステップＳ１５）。ここで、ＲＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致しない場合は、前ステップでＲＡとして抽出した６オクテットを受信データパケットのフレームボディと判断し、この６オクテットをフレームボディの先頭に戻し（ステップＳ１８）、通常のＮＡＶの設定処理に移行する（ステップＳ１９）。なお、本発明はこのステップＳ１９の処理としてＮＡＶ設定処理を行うものに限定されない。
【００４２】
一方、ステップＳ１５でＲＡとした６オクテット部分が該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致する場合は、何らかのルーティング制御を行うことにより、該データパケットを送信する次の端末を選定する（ステップＳ１６）。そして、選定した端末のＭＡＣ  ＩＤをＲＡとし、この新たなＲＡによって上述したアドレス４のアドレスフィールドの６オクテットを更新（ステップＳ１６）し、当該データパケットを送信処理する（ステップＳ１７）。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、ＩＢＳＳでのマルチホップ通信を行おうとする端末が送信したデータパケットを受信した端末は、ＭＡＣヘッダ部を参照して自身端末が最終宛先の端末であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。自身端末が最終宛先端末ではない場合、当該端末は受信データパケットを他の端末に転送する（ステップＳ１７）。これにより無線通信データパケットの中継伝送、すなわちマルチホップ通信が実現される。
【００４４】
データパケットを中継する端末での動作は、ＢＳＳにおける端末基地局が中継局として機能する場合と同様のＭＡＣ層レベルでの動作とすることができ、既存の端末基地局のＭＡＣ層でのアドレス制御機能の一部を端末に付加するだけで、容易にマルチホップ通信に対応可能な中継機端末を実現できる。
【００４５】
このように端末間通信の基本機能に追加機能を加える形態とすることで、本実施形態に対応しない追加機能を有しない端末と本実施形態に対応する端末とが混在するシステム内においても、これら端末間での通信が妨げられることがない。  
具体的には、マルチホップ通信に対応しない端末が本発明に係るマルチホップ通信が意図されたデータパケットを受信した場合、ＭＡＣ層レベルの受信処理において、最終宛先である端末のアドレス（ＤＡ）を自身端末のアドレスと比較する（ステップＳ１２）。ＤＡが自身端末のアドレスと一致するときは当該データパケットを受信処理する（ステップＳ１３）が、一致しないときはＮＡＶを設定する（ステップＳ１９）。
【００４６】
また、混在システム内において本発明に係る端末間でマルチホップ通信を行う際に、マルチホップ通信時の送信出力を抑えることができ、システム全体での干渉の削減を図ることもできる。
【００４７】
（第２の実施形態）  
図７は、本発明の第２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図である。  
第２の実施形態は、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図４に示された第１の実施形態のマルチホップ通信用のデータパケット構成において、アドレス３のフィールドにＢＳＳＩＤに代えて現データパケットの直接の送信元である送信端末のアドレス（Transmitter Address：ＴＡ）を書き込むことである。
【００４８】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際にデータパケットを生成し送信する端末側の送信部でのアドレス処理を示すフローチャートである。  
アドレスＴＡが書き込まれることに伴い、本実施形態では、図５に示された第１の実施形態での送信時の処理手順において、ＲＡに加えてＴＡを書き込むアドレス処理（ステップＳ２０）が追加される。
【００４９】
すなわち、ステップＳ２で該データパケットをマルチホップ通信でＤＡの端末に伝達すると判定された場合、当該端末のアドレスをＴＡに書き込む（ステップＳ２０）。その後は、ステップＳ３に進む。その他のステップは、第１の実施形態でのアドレス処理と同様である。
【００５０】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャートである。  
アドレスＴＡがアドレスフィールドに書き込まれることに伴い、本実施形態では、図６に示された第１の実施形態における中継局での受信処理の際に、シーケンスコントロールのフィールドに続く６オクテットをＲＡであると判定した場合に、アドレス３のフィールドをＢＳＳＩＤではなくＴＡと判断する。
【００５１】
すなわち、ステップＳ１４で受信データパケットが含んでいるＭＡＣヘッダ部のシーケンスコントロールに続く６オクテットをアドレス４のアドレスフィールドとして抽出しこのアドレスフィールドをＲＡとした後に、アドレス３のフィールドをＴＡと判断する。その他のステップは、第１の実施形態でのアドレス制御と同様である。
【００５２】
中継局として機能する端末がＤＡに示された最終宛先である端末までの何らかのルーティングを選択する処理を行う。その結果、該中継局以外の別の中継局を用いる方が好ましいという判定結果が得られた場合、該受信データパケットを送信した、ＴＡをＭＡＣ  ＩＤとして有する前端末にその判定結果を通知する。係る前端末は、この判定通知を受信すると、これを自身端末内でのルーティング選択処理にフィードバックできる。
【００５３】
なお、該中継局にマルチホップ通信形態とするデータパケットを送信し、そのデータパケットのＭＡＣヘッダ部のアドレス３のフィールドにＴＡとして示された前端末は、該中継局から該中継局以外の中継局を用いた方が好ましいという判定を通知として受信し、ルーティング選択処理にフィードバックした結果、その前端末が該データパケットを受信した際にＭＡＣヘッダ部のアドレス３のアドレスフィールドにＴＡとして示された前端末に、該前端末がルーティング選択処理にフィードバックした旨の通知を送信してもよい。
【００５４】
以上のように、マルチホップ通信の形態を用いて伝送するデータパケットのＭＡＣヘッダ部のアドレス３のアドレスフィールドにＴＡを記述することによって、中継局がルーティングの選択処理を実行した結果をデータパケットを送信した前端末にフィードバックすることができ、かつさらにその前の送信端末にもフィードバックすることができ、端末の移動や無線伝搬環境の変化に対応してルーティングテーブルを更新することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）  
第３の実施形態は、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、最終宛先のアドレスを必ずユニキャスト・アドレスによって設定しなければならないとするマルチホップ通信の形態である。
【００５６】
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
ユニキャスト・アドレスによる通信の場合は、図１０に示されるように、データパケットの最終宛先である端末のアドレス（すなわち、ＤＡ）が１つに決まっている。図１０の場合では、中継局１０１から中継局１０３にデータパケットが送信され、中継局１０３からＤＡである中継局１０４にデータパケットが送信される。
【００５７】
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャートである。
【００５８】
本実施形態でも、図６に示された第１の実施形態における中継局として機能する中継局側の受信処理でのアドレス制御に係る処理と同様に、まずＩＢＳＳであるかの判定を行う（ステップＳ１１）。ＩＢＳＳである場合、ＤＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致するかの判定を行う（ステップＳ１２）。
【００５９】
ステップＳ１２でＤＡが該中継局のＭＡＣ  ＩＤと一致しない場合、本実施形態では、まずＭＡＣヘッダ部のアドレス１のアドレスフィールド（ＤＡ）がグループアドレスであるか否かが判定される（ステップＳ２２）。ここで、グループアドレスとは、複数のアドレスをまとめて示すアドレスである。ステップＳ２２でアドレス１のアドレスフィールド（ＤＡ）がグループアドレスである場合は、当該データパケットにおいてアドレス４のフィールドは存在しないものと判断してＮＡＶ設定処理に速やかに移行する（ステップＳ２３）。
【００６０】
一方、ステップＳ２２でアドレス１のアドレスフィールド（ＤＡ）がグループアドレスでない場合は、ステップＳ１４に進む。その他のステップは、図６に示された第１の実施形態でのアドレス制御と同様である。
【００６１】
このような第３の実施形態によれば、当該データパケットがマルチホップ通信に係るものであるかを簡単に判断でき、そうでない場合に通常の受信処理（ＮＡＶ設定処理等）に迅速に移行できる。
【００６２】
ここで、上述した第１乃至第３の実施形態に適用可能なルーティングテーブルの作成および更新を、第４乃至第９の実施形態を参照して説明する。
【００６３】
（第４の実施形態）  
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
ＩＢＳＳ内の中継局１０１がシステムが許容する送信電力の範囲内で一定の送信電力レベルのビーコン信号を送信すると、中継局１０２、１０３は中継局１０１から当該ビーコン信号を受信する。このビーコン信号を受信した各中継局は、自中継局が保有するルーティングテーブルに、中継局１０１とは直接通信が行えることを記録する。
【００６４】
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末が中継局として機能する場合に参照するそれぞれの中継局が有するルーティングテーブルを示す。  
ルーティングテーブルは、最終宛先である中継局のアドレス（ＤＡ）、そのＤＡに対応する現データパケットの直接の送信先中継局のアドレス（ＲＡ）、および通信可能局が書き込まれている。また、通信可能局とともに、その通信可能局からのビーコン信号の受信レベルも併せて書き込まれている。
【００６５】
図１２に示されている例では、中継局１０２および１０３は中継局１０１からビーコン信号を受信すると、中継局１０２および１０３のそれぞれのルーティングテーブルの通信可能局の欄に、１０１が書き込まれる。さらに、それぞれの中継局１０２および１０３がそのビーコン信号を受信した受信レベルが高いか否かもそれぞれのルーティングテーブルに書き込まれる。
【００６６】
これにより、マルチホップ通信に係るデータパケットを中継局１０２あるいは中継局１０３が受信した際に、これらの中継局は中継局１０１を、当該データパケットを次に送信すべき中継局の候補とすることができるようになる。
【００６７】
また、中継局１０２が中継局１０１と同様に、一定の送信電力レベルのビーコン信号を送信すると、この場合は中継局１０１および中継局１０４が中継局１０２からのビーコン信号を受信する。そして中継局１０１と中継局１０４は、図１３に示されるように、中継局１０２とは直接通信することができることを各々が保有するルーティングテーブルに記録する。
【００６８】
以上の手順を各中継局が踏むことにより、ＩＢＳＳで各中継局が直接通信することができる相手先の中継局を記載したルーティングテーブルが構築されていく。
【００６９】
さらに、中継局１０１が、自身が保有するルーティングテーブルを中継局１０２に通知すると、中継局１０２は中継局１０３とも通信できることがわかり、中継局１０２は、中継局１０３に情報を送信したいときには、図１３に示されるように、中継局１０１が中継局の候補となることを自身のルーティングテーブルに記録する。  
このように各中継局が自身の保有するルーティングテーブルを他の直接通信が可能な中継局に通知することにより、各中継局は、相手中継局の情報を増やし、ルーティングテーブルを更新することが可能になる。
【００７０】
以上のように生成、更新されたルーティングテーブルを備えた各中継局は、マルチホップ通信に係るデータパケットを送信のために生成する際、あるいは当該データパケットを中継する際に、次に送信すべき中継局の選定を適切に行うことができる。
【００７１】
（第５の実施形態）  
第５の実施形態では、上述したルーティングテーブルをオーセンティケーション（Authentication；認証）信号の処理にもとづいて更新する。
【００７２】
図１４は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。
【００７３】
図１４に示されるように、中継局１０１が中継局１０２に対してオーセンティケーションを与えることにより、これら中継局１０１と中継局１０２との間の通信ルートはより信頼性が高くなる。この通信ルートは、たとえば中継局１０１のルーティングテーブルにおいて、オーセンティケーションを与えていない中継局１０３との間の通信ルートよりも優先度を高くする。
【００７４】
たとえば、中継局１０１から中継局１０５に対してマルチホップ通信に係るデータパケットを送信する際には、中継局１０２と中継局１０３のどちらかの中継局を中継する２つのルートが存在する。この場合、中継データパケットを次に送信すべき中継局として、オーセンティケーションが与えられている中継局１０２が中継局として選択されることになる。
【００７５】
図１５は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信端末が中継局として機能する場合に参照するルーティングテーブルである。このルーティングテーブルは、中継局１０２が有するものである。  
中継局１０１と中継局１０２との間の通信ルートの優先度を高くしたルーティングテーブルを中継局１０２が保有する場合または上述したように中継局１０１が中継局１０２に対してオーセンティケーションを与えた場合に、中継局１０２は、中継局１０４から中継局１０３に向けたマルチホップ通信に係るデータパケットを受信した際には、係るルーティングテーブルを参照して中継局１０５よりも中継局１０１を選択する。
【００７６】
以上説明した第５の実施形態によれば、ルーティングテーブルを利用することで、中継の際の通信ルートの信頼性を考慮したマルチホップ通信を実現することができる。
【００７７】
（第６の実施形態）  
第６の実施形態では、ＲＴＳ（Request to Send）信号、およびＣＴＳ（Clear to Send）信号のデータパケット交換を行い、その処理結果にもとづいて各中継局でのルーティングテーブルを更新する。
【００７８】
図１６は、本発明の第６の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
たとえば図１６に示されるように、中継局１０１が中継局１０３にＲＴＳ信号を送信し、中継局１０３がこれを受信した場合、中継局１０３は対応するＣＴＳ信号を中継局１０１に送信する。これを前提とする際に、中継局同士あるいはいずれか一方の中継局が移動し、もしくは外的な要因により、中継局１０１と中継局１０３との間の無線伝搬環境が変化して中継局１０３が中継局１０１からのＲＴＳ信号を受信し得ない場合、中継局１０１は中継局１０３からのＣＴＳ信号をある一定期間だけ待った後に、ＣＴＳ信号は送信されなかったものと判断する。さらに、中継局１０１は、自身が保有するルーティングテーブルについて、中継局１０３を直接通信が可能な端末の候補から外すか、もしくは中継局１０３との通信ルートの優先度を下げるといった更新処理をする。中継局１０３が中継局１０１に送信したＣＴＳ信号が中継局１０１で受信できなかった場合も同様である。逆に、ＲＴＳ信号とＣＴＳ信号の交換が成功した場合は、その間のチャネルは優先度が高くなる。
【００７９】
このようにして更新された中継局１０１のルーティングテーブルは、中継局１０１から中継局１０２に通知し、中継局１０２におけるルーティングテーブルの更新にも用いることができる。以上説明した第６の実施形態は上述した第５実施形態と同等の効果を奏する。
【００８０】
（第７の実施形態）  
図１７は、本発明の第７の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
中継局１０１でブロードキャストアドレスがＲＡとして書き込まれると、中継局１０１が発した電波は、その電波が到達するすべての中継局が受信して中継することが可能になる。
【００８１】
ただルーティングテーブルを生成したのみでどの端末に関する情報も得られておらず、最終宛先である端末にマルチホップ通信に係るデータパケットを送信あるいは中継するための情報がルーティングテーブルに存在しない場合、本実施形態に係る端末は、図１８に示されるように次に送信すべき端末のアドレスを書き込むアドレス４のアドレスフィールドに、ブロードキャストアドレスを書き込むようにする。たとえば、ブロードキャストアドレスとして、アドレス４のアドレスフィールドの全ビットに１を書き込む。  
ここで、図１８は、本発明の第７の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図である。
【００８２】
これにより、無線通信システム内の全ての端末が完全な閉じたルーティングテーブルを保有していなくても、生成されたマルチホップ通信に係るデータパケットが最終宛先である端末に到達する可能性を意図的に付与することができる。
【００８３】
なお、上述した第４乃至第６の実施形態に従い作成または更新されたルーティングテーブルが存在する場合でも、第７の実施形態に係る処理を行ってもよいことは言うまでもない。
【００８４】
（第８の実施形態）  
図１９は、本発明の第８の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。
【００８５】
上述した第４乃至第６の実施形態において、マルチホップ通信に係るデータパケットを生成あるいは中継する中継局が、最終宛先である中継局への送信のために次に送信すべき中継局の選定をルーティングテーブルにもとづいて行う際に、選定条件が等しい、あるいは近いなどの理由により１つの候補を選定できない場合、つまり、複数の中継局候補が存在する場合である。
【００８６】
図１９は、中継局１０１から中継局１０５にデータパケットを送信する場合に、中継局１０２および１０３を中継してデータパケットが送信される場合である。
【００８７】
この場合には、図２０に示されるように、次に送信すべき中継局のアドレスＲＡを書き込むアドレス４のアドレスフィールドに、当該複数の中継局候補のアドレスをマルチキャストアドレスとして書き込むようにする。
【００８８】
ここで、図２０は、本発明の第８の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す。
【００８９】
これにより、複数のルートを経由してマルチホップ通信に係るデータパケットを送信することができ、より確実に最終宛先の中継局に該データパケットを到達させることができるようになる。
【００９０】
（第９の実施形態）  
上述した第７の実施形態において、ブロードキャストによって送信あるいは中継されたマルチホップ通信に係るデータパケットが最終宛先の端末である中継局まで到達したとき、最終宛先の端末である中継局から、逆に発信源の中継局宛てに、新たなマルチホップ通信に係るデータパケットを生成して送信する。このデータパケットは、逆のルーティングにより相手先の中継局に到達する。
【００９１】
図２１は、本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
図２１に示される例では、発信源の中継局１０１から発信されたデータパッケトが中継局１０２を経由して最終宛先である中継局１０５に到達する。逆のルーティングの例としては、中継局１０５から送信されたデータパケットが中継局１０３を経由して中継局１０１に到達する経路がある。
【００９２】
これにより、当初、マルチホップ通信に係るデータパケットを生成もしくは中継した中継局が、同じ最終宛先である中継局に向けた次回の送信を行う際に、逆のルーティングによって到達したデータパケット交換の情報にもとづいて、次に送信すべき中継局の候補を複数あるいは１つに特定し、自中継局が保有するルーティングテーブルを更新することができるようになる。
【００９３】
図２２は、ブロードキャストによるマルチホップ通信の場合に、本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末が有しているルーティングテーブルが更新される様子を示す。  
図２１に示されるルートにしたがって、中継局１０１に到達したデータパケットは、中継局１０２および１０３の中継局１０１に対するデータパケットの受信情報（たとえば、受信レベル情報）もデータとして含む。この受信情報にもとづいて、中継局１０１が備えているルーティングテーブルは、図２２に示されるルーティングテーブルのように更新される。このルーティングテーブルによれば、最終宛先が中継局１０５である場合は、中継局として、中継局１０２よりも中継局１０３を選択する方が安定したデータ通信が可能になることがわかる。  
このような第９の実施形態によれば、マルチホップ通信に係る通信ルートの網羅性を高めることができる。
【００９４】
上述した第８の実施形態において、マルチキャストアドレスを指定して送信あるいは中継したマルチホップ通信に係るデータパケットが、最終宛先の中継局に到達したときについても、上述したブロードキャストアドレスを指定した場合と同様に、最終宛先である端末から、逆に送信元の端末宛てに、新たなマルチホップ通信に係るデータパケットを生成して送信してもよい。このデータパケットは、逆のルーティングにより相手先の端末に到達する。
【００９５】
これにより、当初、マルチホップ通信に係るデータパケットを生成もしくは中継した端末が、同じ最終宛先である端末に向けた次回の送信を行う際に、逆のルーティングによって到達したデータパケット交換の情報にもとづいて、次に送信すべき端末の候補を複数あるいは１つに特定し、自端末が保有するルーティングテーブルを更新することができるようになる。
【００９６】
図２３は、マルチキャストによるマルチホップ通信の場合に、本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末が有しているルーティングテーブルが更新される様子を示す。  
上記のブロードキャストによるマルチホップ通信の場合でのように、中継局１０１に到達したデータパケットは、中継局１０２および１０３の中継局１０１に対するデータパケットの受信情報もデータとして含む。この受信情報にもとづいて、中継局１０１が備えているルーティングテーブルは、図２３に示されるルーティングテーブルのように更新される。更新される前のルーティングテーブルによれば、中継局１０１にとって、中継局１０２および１０３ともに受信レベルが低かった。しかし、更新されたルーティングテーブルによれば、最終宛先が中継局１０５である場合は、中継局として、中継局１０２よりも中継局１０３を選択する方が安定したデータ通信が可能になることがわかる。電波の通信環境は刻々と変化しているので、更新することによって、以前のルーティングテーブルよりもその時の状況に最も適したルーティングテーブルを得ることが可能になる。  
このような第９の実施形態によれば、さらにマルチホップ通信に係る通信ルートの網羅性を高めることができる。
【００９７】
（第１０の実施形態）  
第１０の実施形態は、上述した第４乃至第６の実施形態において、データパケット内に中継局数を記載するフィールドを設ける構成とするものである。
【００９８】
図２４は、本発明の第１０の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
図２４において、中継局１０１が中継局１０４を最終宛先の端末としてデータパケットを送信する際に、仮に中継局１０２を中継局とした場合、この中継局１０２が中継局１０４に向けてデータパケットを送信し、中継局１０４がそのデータパケットの受信に成功したとすると、中継局１０４側では、所要の中継局（局）数が１（中継局１０２）であったことがわかる。これは、中継を行った中継局が、中継局数を記載するフィールドの値をそれぞれ１づつ加算することによる。
【００９９】
これに対し、中継局１０１が中継局としてまず中継局１０３を選択した場合、中継局１０３から中継局１０４には直接データパケットを送信できず、もう１つの中継局、たとえば中継局１０５を中継局として使用しなくてはならない。
【０１００】
この場合、中継局１０４側では、中継局１０１から発信されたデータパケットを中継局１０５から受信したとき、所要の中継局数は２であったことが分かる。
【０１０１】
したがって、逆に中継局１０４が中継局１０１を最終宛先の端末としてマルチホップ通信に係るデータパケットを送出する場合には、中継局数のより少ない通信ルートを選定するために、次に送信する直接の相手端末として中継局１０２を選択することができるようになる。
【０１０２】
図２５は、本発明の第１０の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す。  
中継局数を書き込む中継局フィールドは、図２５に示されるように中継局フィールドに数字が書き込まれる。この数字は、それまで中継した中継局数である総和中継数を示す。たとえば、図２４で中継局１０１から中継局１０２を経由して中継局１０４に到達したデータパケットでは、総和中継数は、中継局１０２の１つに対応して１である。また、図２４で中継局１０１から中継局１０３および１０５を経由して中継局１０４に到達したデータパケットでは、総和中継局数は、中継局１０３および１０５の２つに対応して２である。
【０１０３】
たとえば、中継局１０１が中継局１０４を最終宛先である端末としてデータパケットを送出する際に、直接の通信が可能である旨ルーティングテーブルに記載の２つの端末、すなわち中継局１０２と中継局１０３のどちらを中継局として選択すればよいか判定し得ない場合に、中継局１０２と中継局１０３のアドレスをマルチキャストアドレスとしてアドレス４に記載して、該データパケットを送信する。
【０１０４】
上述したように中継局１０４は中継局１０２から中継局数１として、また中継局１０５から中継局数２として該データパケットを受信した場合、この中継局１０４が中継局１０２を中継局に指定して中継局１０１に向けて応答フレームを送出する。すると、中継局１０１が該応答フレームを受信した際に、次回からは、中継局１０４を最終宛先である端末としてデータパケットを送出する際には中継局１０２を使用すればよいという情報を中継局１０１のルーティングテーブルに情報として記載することができる。
【０１０５】
また、中継局１０４がさらに中継局となって発信源端末である中継局１０１からのデータパケットを送信する際に、中継局１０２および中継局１０５から、中継局数を記載するフィールド以外が同一情報であるデータパケットを重複して受信した場合に、これら２つのデータパケットの当該フィールドを比較することにより、中継局数が多い方のデータパケットの中継を止めるようにすれば、通信ルートが異なるだけの同一情報のデータパケット通信が増加することを防止することができる。
【０１０６】
（第１１の実施形態）  
本実施形態の無線通信端末は、発信源の中継局から発信されるデータパケットが中継されることが可能な中継局数の上限を設定する場合である。
【０１０７】
図２６は、本発明の第１１の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図である。  
図２６において中継局１０１が、中継局１０４を最終宛先の端末としてマルチホップ通信に係るデータパケットを送出する際に、どの端末を中継局として使用すれば良いか判断し得ない場合に、マルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスをアドレス４に記載してデータパケットを送出する上述の実施形態において、許容する最大中継局数を２としたとする。
【０１０８】
中継局１０１から該データパケットを受信した中継局１０３が自らのルーティングテーブル内に中継局１０４についての情報が存在しない場合、どの端末を次の中継局として使用するか判定できず、マルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスをアドレス４に記載し、かつ、許容する中継局数として自らの中継分を差し引いた値「１」により中継局数を記載するフィールドを書き換え、データパケットを送出する。
【０１０９】
中継局１０３からデータパケットを受信した中継局１０６が自らのルーティングテーブルに中継局１０４の情報を持たない場合も同様に、グループアドレスをアドレス４に記載するとともに許容する中継局数として自らの中継分を差し引いた値「０」により中継局数を記載するフィールドを書き換え、データパケットを送出する。該データパケットを受信した端末が中継局１０４ではない場合、これ以上の中継は行い得ないので、中継を中止する。
【０１１０】
図２７は、本発明の第１１の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す。  
図２７に示された中継局フィールドに書き込まれた数字は、発信源の中継局から発信されるデータパケットが中継されることが可能な中継局数の上限（可能中継数）が２である場合の例である。
【０１１１】
発信源の中継局を発信したデータパケットが、中継局を通過するごとに、中継局フィールドに書き込まれている数字から、１を引いてゆく。たとえば、発信源の中継局１０１から送信されたデータパケットは、可能中継数の初期値である２が中継局フィールドに書き込まれている。その後、中継局１０３を経由したデータパケットの中継局フィールドは、中継局１０３で１が引かれるので、１が書き込まれている。次ぎに、中継局１０６に受信されたデータパケットは、中継局１０６が最終宛先でないことを中継局１０６のＭＡＣ  ＩＤで確認すると、それ以上の中継動作は中止する。
【０１１２】
このような第１１の実施形態によれば、システム全体として、発信源である端末から最終宛先である端末までのルーティングが確立していない場合などにおいて、送出されたデータパケットが複数の通信ルートを取り、中継が度重なることで該データパケットがシステム内で発散することを防止できるようになる。
【０１１３】
（第１２の実施形態）  
第１２の実施形態は、上述した第１０の実施形態と第１１の実施形態との組み合わせに係り、中継局数の把握処理および最大中継局数による中止処理を行うものである。第１０の実施形態において、データパケットの情報の発信源である端末でデータパケットを送出する際に許容する最大中継局数を規定し、上述した中継局フィールドに記載する。
【０１１４】
中継局数を記載するフィールドの基準値を設け、中継局数を把握することを意図した場合の中継の際の操作と、許容可能な最大中継局数が規定されている場合の中継の際の操作を統一化する。
【０１１５】
そしてここでは、たとえば中継局フィールドの基準値を０とし、中継をする上で中継局フィールドに書き込まれた値を１ずつ増加させてゆく。この場合、データパケットを受信した端末は該データパケット内の中継局フィールドが０よりも値が大きい、つまり値が正である場合には、当該通信が中継局数を把握するためのものであると判断して中継を続け、他方、０より値が小さい、つまり値が負である場合には、許容できる最大中継局数が規定されて送出されたデータパケットであると判断し、０になれば中継を止める。また、端末が受信したデータパケットの中継局フィールドの値が０である場合は、後述する。
【０１１６】
図２８は、中継局数を把握する場合での本発明の第１２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す。  
図２８に示されている中継局フィールドに数字が書き込まれている。このフィールドに書き込まれる数字は、上述したように既に中継した中継局数、またはこれから中継することが可能な中継局数を示す。図２８には、基準値である数字０が書き込まれている場合を示している。この値が、０以上の数値を持つ場合には、中継した中継局数に対応する。
【０１１７】
中継局数を把握する目的で、発信源の端末がデータパケットを送出する際には、中継局フィールドの初期値を０として送信する。中継局は、中継を行う際に中継局フィールドの値を１ずつ増やして行くことで、各中継局および最終宛先である端末において、発信源である端末からの中継局数を把握することができる。
【０１１８】
図２９は、許容できる最大中継局数を規定する場合での本発明の第１２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す。  
許容できる最大中継局数を規定して発信源である端末がデータパケットを送出する際には、正の最大中継局数を負の符号を付けて該フィールドに記載し、送信する。該データパケットを受信した中継局は負である値に１を加算し、送信する。中継する際に、最終宛先である端末のアドレスが自らのルーティングテーブルに存在しない場合には、中継を止めてよい。
【０１１９】
このようにして中継を止める場合には、許容できる最大中継局数を規定する際に、最適な中継局数からこれを求める場合には絶対値を多めに（１つ多くするなど）取っておくことが好ましい。これは、ルーティングテーブルに記載されていなくても、グループアドレスで中継した次の受信端末の中に最終宛先である端末が含まれている場合がある為である。
【０１２０】
該データパケットを受信した中継局は、中継局フィールドの値が０の場合、該データパケットが中継局数を把握する目的で送出されたものと判断する。該データパケットを受信した中継局は、中継局フィールドの値が−１の場合、該データパケットが許容できる最大中継局数を規定して送出されたものと判断する。
【０１２１】
もしも前の中継局が中継を止めずに送信して、中継局フィールドが０のものを受信してしまった場合でも、第２の実施形態にもとづく場合、つまりアドレス３にＴＡが記載されている場合はこれを用いることができる。すなわち、アドレス３のＴＡをアドレス２のＳＡと比較し、異なる場合は中継されて中継局フィールドが１加算された上で０となったものと判断する。換言すれば、アドレス３のＴＡとアドレス２のＳＡとが異なる場合は、許容できる最大中継局数を規定して送出されたデータパケットであると判断する。
【０１２２】
以上説明した第１２の実施形態によれば、各端末までの最適な中継局数を把握できるとともに、それを参照して別の端末を最終宛先である端末としてデータパケットを生成する場合の最大中継局数を設定することもできる。
【０１２３】
以上説明した第１乃至第１２の実施形態により得られる作用効果をまとめて、以下に述べる。
【０１２４】
ＩＢＳＳにおける端末間通信においてＢＳＳにおける端末基地局が用いる中継機能を追加する形態を取ることによりマルチホップ通信を実現する。ＭＡＣ層での実装は容易であり、マルチホップ通信を端末に行わせるための速やかな対応に有効である。このように端末間通信の基本機能に追加機能を加える形態とすることで、本発明に対応しない端末が混在するシステム内においても、これら端末間での通信が妨げられることがない。また、混在システム内において本発明に係る端末間でマルチホップ通信を行う際は、係るマルチホップ通信における送信出力を抑えることができ、システム全体での干渉の削減を図ることができる。
【０１２５】
また、マルチホップ通信形態で伝送するデータパケットにＴＡを記述することによって、中継局がルーティングの選択処理を実行した結果を、データパケットを送信した前端末にフィードバックすることができ、かつ、これをさらにその前の送信端末にもフィードバックすることができる。したがって、端末の移動や無線伝搬環境の変化に対応してルーティングテーブルを更新できる。
【０１２６】
また、最終宛先であるである端末のアドレスを必ず単一のユニキャスト・アドレスで設定するマルチホップ通信の形態を取る場合に、中継局として機能する端末での受信処理でのアドレスの判定に伴う処理においては、ＩＢＳＳであり、ＤＡが該中継局のアドレスと一致せず、かつグループアドレスである場合に、該受信データパケットはマルチホップデータパケットではないと判定してＮＡＶの設定処理に移行する。これにより、データパケットを受信した端末での処理を簡素化できる。
【０１２７】
また、各端末においてルーティングテーブルを生成し更新する構成により、マルチホップデータパケットを生成する際、あるいはそれを中継する際に、各端末は次に送信すべき端末をルーティングテーブルにもとづいて選定できる。
【０１２８】
各端末においてルーティングテーブルを保持する場合には、オーセンティケーションに関するデータパケット交換により、信頼性の高いルーティングテーブルを保有することができる。複数ルートが存在する場合において、より信頼性の高いルートを選択することができるようになり、確実なマルチホップ通信を実現できる。
【０１２９】
また、ＲＴＳ／ＣＴＳ信号のデータパケットを交換してもよく、同様に信頼性の高いルーティングテーブルを保有して確実なマルチホップ通信を実現することができる。
【０１３０】
また、アドレス４にブロードキャストアドレスを書き込む構成とすることにより、無線通信システム内の全ての端末が完全な閉じたルーティングテーブルを保有していなくても、生成されたマルチホップデータパケットが最終宛先である端末に到達する可能性を与えることができる。
【０１３１】
また、ルーティングテーブルにおいて次に送信すべき端末として複数の候補がある場合に、アドレス４にマルチキャストアドレスを書き込むことで複数のルートを経由させてマルチホップデータパケットを送信し、より確実に最終宛先である端末に該データパケットを到達させることができる。
【０１３２】
また、前マルチホップデータパケットを生成もしくは中継した端末は、前最終宛先である端末に向けて送信する際に、逆のルーティングによって到達したデータパケット交換の情報にもとづいて次に送信すべき端末の候補数を削減あるいは１つに特定し、保有するルーティングテーブルを更新することができる。
【０１３３】
マルチホップデータパケット内に中継局数を記載するフィールドを設け、各端末が保有するルーティングテーブルに中継局数に係る情報を反映させることにより、係る情報にもとづいて、より中継局数の少ないルートを選択することができるようになる。
【０１３４】
また、最大中継局数を規定してマルチホップデータパケットを生成・送出することにより、発信源である端末から最終宛先である端末までのルーティングがシステム全体として確立していない場合などにおいて、送出されたデータパケットが、複数のルートを経由して中継が重なりシステム内で発散することを防止できる。
【０１３５】
また、各端末での最適な中継局数を把握できるとともに、それを参照して別の端末を最終宛先である端末としてデータパケットを生成する場合の最大中継局数を設定することができる。
【０１３６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】従来の無線通信端末間通信を行うＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムのＩＢＳＳ構成を示す典型図。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信端末が内蔵している通信機能部を示す機能ブロック図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際にデータパケットを生成し送信する端末側の送信部でのアドレス処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際にデータパケットを生成し送信する端末側の送信部でのアドレス処理を示すフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る無線通信端末がマルチホップ通信を実現する際に中継局として機能する端末側の受信処理におけるアドレス制御を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る無線通信端末が中継局として機能する場合に参照するルーティングテーブル。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る無線通信端末が中継局として機能する場合に参照するルーティングテーブル。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図１７】本発明の第７の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図１９】本発明の第８の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図２０】本発明の第８の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図２１】本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図２２】ブロードキャストによるマルチホップ通信の場合に、本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末が有しているルーティングテーブルが更新される様子を示す図。
【図２３】マルチキャストによるマルチホップ通信の場合に、本発明の第９の実施形態に係る無線通信端末が有しているルーティングテーブルが更新される様子を示す図。
【図２４】本発明の第１０の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図２５】本発明の第１０の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図２６】本発明の第１１の実施形態に係る無線通信端末間においてマルチホップ通信を実行する場合の典型図。
【図２７】本発明の第１１の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図２８】中継局数を把握する場合での本発明の第１２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【図２９】許容できる最大中継局数を規定する場合での本発明の第１２の実施形態に係るデータパケットのＭＡＣヘッダ部を含む構成を示す図。
【符号の説明】
【０１３８】
２…メモリ、４…ＭＡＣ部、６…モデム部、８…周波数変換回路、１０…通信機能部、１２…無線アンテナ、１４…ベースバンド処理部、１０１〜１０６、２０１〜２０７…中継局。
【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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【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月19日(2005.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、  当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドと、
を含むアドレスフィールドのうち、少なくとも前記第１、第２および第４のアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットし、前記無線通信パケットのヘッダ部に含めることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第３の無線通信端末は、第１の無線通信端末がマルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスであるグループアドレスを送信先としている場合は前記第３のフィールド及び前記第４のフィールドを参照して中継処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第３の無線通信端末は、前記第３のフィールドにセットされたアドレスが当該第３の無線通信端末のアドレスのみである場合は前記第３のフィールドを参照して中継処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第３の無線通信端末は、前記第３のフィールドを抽出し、当該第３のフィールドにもとづいて当該無線通信パケットの直接的な送信先が自端末であるか否かを判定し、自端末である場合は当該第３のフィールドを更新した後、当該無線通信パケットをさらに第３の無線通信端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１のフィールドが表すアドレスはグループアドレスを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第３のフィールドが表すアドレスはグループアドレスを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記中継のための第３の無線通信端末をルーティングテーブルから選定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末間の信頼性を示す情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
無線通信端末間のパケット交換により前記ルーティングテーブルを更新することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
無線通信端末が受信する信号の受信レベルにもとづいて、前記ルーティングテーブルを更新することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記ルーティングテーブルは前記中継に係る無線通信端末数を示す情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記ルーティングテーブルに含まれる前記中継に係る無線通信端末数の情報に応じて中継を中止することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、
当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドとを含むアドレスフィールドのうち、少なくとも前記第１、第２および第４のアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から前記第２の無線通信端末へ直接送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３のフィールドを前記無線通信パケットのヘッダ部に含めず、前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットし、前記無線通信パケットのヘッダ部に含めることを特徴とする無線通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記の課題を解決し目的を達成するために本発明は次のように構成されている。  
本発明の無線通信システムは、
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、
当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドと、
を含むアドレスフィールドのうち、少なくとも前記第１、第２および第４のアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットし、前記無線通信パケットのヘッダ部に含めることを特徴とする。
また、本発明の無線通信システムは、
第１の無線通信端末から第２の無線通信端末へ無線通信パケットを送信する際に、該無線通信パケットの伝達を第３の無線通信端末が中継可能な無線通信システムにおいて、
前記無線通信パケットのヘッダ部は、
最終宛先である前記第２の無線通信端末のアドレスを表す第１のフィールドと、
当該無線通信パケットの発信源である前記第１の無線通信端末のアドレスを表す第２のフィールドと、
当該無線通信パケットの直接的な送信先である前記第３の無線通信端末のアドレスを表す第３のフィールドと、
当該無線通信パケットを受け取った前記第３の無線通信端末が前記第１の無線通信端末と通信可能であるかどうかを識別する際に使用する識別番号を表す第４のフィールドとを含むアドレスフィールドのうち、少なくとも前記第１、第２および第４のアドレスフィールドを有し、
前記第１の無線通信端末から前記第２の無線通信端末へ直接送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３のフィールドを前記無線通信パケットのヘッダ部に含めず、前記第１の無線通信端末から第３の無線通信端末を経由して前記第２の無線通信端末へ送信する場合には、前記第１の無線通信端末は、前記第３の無線通信端末のアドレスを前記第３のフィールドにセットし、前記無線通信パケットのヘッダ部に含めることを特徴とする無線通信システム。