(57)【要約】【課題】  アドホックネットワークにおいて、処理の増加を抑えつつ、データの転送に適した無線装置を決定したい。【解決手段】  リンク品質測定部３２は、隣接した少なくともひとつの端末装置との間の通信品質をそれぞれ取得する。ルート品質調査部３６は、隣接した少なくともひとつの端末装置のそれぞれから、隣接した少なくともひとつの端末装置のそれぞれがパケット信号を転送する際の通信品質に関する情報を受けつける。また、取得した通信品質と受付部において受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの端末装置のそれぞれに対して、パケット信号を転送する際の通信品質を推定する。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、推定した通信品質をもとに、パケット信号を転送すべき端末装置を選択する。【選択図】  図４
2006279660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線装置によってデータを順次転送するアドホックネットワークにおいて、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をそれぞれ取得する取得部と、
隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報を受けつける受付部と、
前記取得部において取得した通信品質と前記受付部において受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定する推定部と、
前記推定部において推定した通信品質をもとに、データを転送すべき無線装置を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記受付部において受ける情報には、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれからデータの宛先の無線装置までの通信品質の影響が反映されていることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
データ転送の指示を検出する検出部をさらに備え、
前記取得部は、所定のタイミングにおいて、通信品質の取得を実行し、
前記受付部は、前記検出部が指示を検出したときに、情報の受けつけを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記推定部は、隣接したひとつの無線装置との間の通信品質と、当該無線装置がデータを転送する際の通信品質のうちの悪い方を選択することによって、当該無線装置に対してデータを転送する際の通信品質を推定し、さらに隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して推定を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線装置。
【請求項５】
アドホックネットワークに対するルーティングプロトコルを実行する実行部をさらに備え、
前記推定部は、隣接した少なくともひとつの無線装置として、前記実行部でのルーティングプロトコルの実行によって選択された無線装置に、所定のホップ数にてデータを転送できる無線装置を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線装置。
【請求項６】
他の無線装置から、前記推定部において推定した通信品質の送信の要求を入力する入力部と、
前記入力部が要求を入力すると、前記推定部において推定した通信品質であって、かつ前記選択部において選択した無線装置に対する通信品質を通知する通知部とをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の無線装置。
【請求項７】
アドホックネットワークにおいて、データを順次転送する複数の無線装置を備え、
隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから受けつけた情報であって、かつ隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報と、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定しつつ、データを転送すべき無線装置を選択する処理が、複数の無線装置のうちのデータの宛先の無線装置に近い無線装置から順次実行されることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
アドホックネットワークにおいて、データを順次転送する複数の無線装置での通信方法であって、
隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから受けつけた情報であって、かつ隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報と、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定しつつ、データを転送すべき無線装置を選択する処理が、複数の無線装置のうちのデータの宛先の無線装置に近い無線装置から順次実行されることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特にアドホックネットワークにおいてデータを転送する通信方法ならびにそれを利用した無線装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークとは、移動通信システムなどのような無線通信システムでの基地局装置や基幹網などの構成に依存せず、端末装置だけで構成されるネットワークである。アドホックネットワークにおいて、端末装置は互いに対等に通信を実行する。アドホックネットワークでの経路は、一般的にルーティングプロトコルによって決定される。例えば、オンデマンド型ルーティングプロトコルによって経路を検索する場合、端末装置は、ルートリクエストパケットを送信したときに品質を測定し、測定結果をメトリックとして使用しながら経路を決定する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３３５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アドホックネットワークでは、移動通信システムを構成している基地局装置や交換機を含まないので、通信すべき信号の経路の制御、すなわちルーティングの制御は端末装置によって実行される。そのため、プロアクティブ型プロトコル等が使用される。また、プロアクティブ型プロトコルは、ＤＳＤＶ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）等を含む。プロアクティブ型プロトコルにおいて、端末装置は互いに通信可能な端末装置に関する情報を交換し、その結果、宛先となる端末装置に信号を送信するために次に信号を送信すべき端末装置と、宛先となる端末装置に信号が到達（到達するまでに経由される端末装置の組合せを「経路」という）するまでに中継される端末装置の数（以下、「ホップ数」という）などの情報が、それぞれの端末装置で管理される。端末装置は、中継すべき信号を受信した場合、当該信号の宛先を確認し、信号の宛先までのホップ数が最小となる経路を選択する。その結果、端末装置は、選択した経路に含まれた端末装置であって、次に信号を送信すべき端末装置に信号を送信する。
【０００４】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。従来、アドホックネットワークにおける経路は、ホップ数が少なくなるように設定される。しかしながら、ホップ数が少なくなる経路であっても、無線伝送路の品質が悪かったり、トラヒックが多かったりすれば、当該経路は、データの伝送に適していない。また、経路を選択する際に、無線伝送路の品質やトラヒックを考慮する場合であっても、アドホックネットワークは、複数の無線区間によって構成されているので、複数の無線区間のそれぞれにおける無線伝送路の品質やトラヒックを考慮しなければならず、処理が複雑になってしまう。
【０００５】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的はアドホックネットワークにおいて、処理の増加を抑えつつ、データの転送に適した無線装置を決定する通信技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数の無線装置によってデータを順次転送するアドホックネットワークにおいて、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をそれぞれ取得する取得部と、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報を受けつける受付部と、取得部において取得した通信品質と受付部において受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定する推定部と、推定部において推定した通信品質をもとに、データを転送すべき無線装置を選択する選択部と、を備える。
【０００７】
「隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をそれぞれ取得する」とは、他の無線装置によって測定された通信品質を受けつけてもよいし、通信品質を自ら測定してもよい。最終的に、通信品質を把握できればよい。「隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質」とは、隣接した少なくともひとつの無線装置から先の通信品質として想定される値である。「隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質」とは、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれにデータを転送したときに想定される通信品質である。
【０００８】
この態様によると、隣接した無線装置がデータを転送する際の通信品質に関する情報を反映しながら、隣接した無線装置にデータを転送する際の通信品質を推定するので、隣接した無線装置から先の経路の影響を考慮でき、転送に適した無線装置を決定できる。
【０００９】
受付部において受ける情報には、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれからデータの宛先の無線装置までの通信品質の影響が反映されていてもよい。「通信品質の影響」とは、通信速度の低下を及ぼすような影響であり、通信品質の悪化の要因ともいえる。また、宛先の無線装置までのすべての無線区間の影響が、反映されている必要はなく、特に通信速度の低下を及ぼすような影響が考慮されていればよい。この場合、宛先の無線装置までの通信品質の影響が反映されるので、データを転送すべき無線装置の選択の精度を向上できる。
【００１０】
データ転送の指示を検出する検出部をさらに備えてもよい。取得部は、所定のタイミングにおいて、通信品質の取得を実行し、受付部は、検出部が指示を検出したときに、情報の受けつけを実行してもよい。この場合、所定のタイミングにおいて、通信品質の取得を実行するので、通信品質の変動に追従できる。
【００１１】
推定部は、隣接したひとつの無線装置との間の通信品質と、当該無線装置がデータを転送する際の通信品質のうちの悪い方を選択することによって、当該無線装置に対してデータを転送する際の通信品質を推定し、さらに隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して推定を実行してもよい。この場合、悪い方の通信品質を選択するので、転送によって確保できる帯域を把握できる。
【００１２】
アドホックネットワークに対するルーティングプロトコルを実行する実行部をさらに備えてもよい。推定部は、隣接した少なくともひとつの無線装置として、実行部でのルーティングプロトコルの実行によって選択された無線装置に、所定のホップ数にてデータを転送できる無線装置を選択してもよい。この場合、隣接した少なくともひとつの無線装置の候補を削減できるので、処理を簡易にできる。
【００１３】
他の無線装置から、推定部において推定した通信品質の送信の要求を入力する入力部と、入力部が要求を入力すると、推定部において推定した通信品質であって、かつ選択部において選択した無線装置に対する通信品質を通知する通知部とをさらに備えてもよい。この場合、推定した通信品質を通知するので、本無線装置から先の経路における通信品質が反映された値を通知できる。
【００１４】
本発明の別の態様は、通信システムである。この通信システムは、アドホックネットワークにおいて、データを順次転送する複数の無線装置を備える。隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから受けつけた情報であって、かつ隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報と、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定しつつ、データを転送すべき無線装置を選択する処理が、複数の無線装置のうちのデータの宛先の無線装置に近い無線装置から順次実行される。
【００１５】
この態様によると、隣接した無線装置がデータを転送する際の通信品質に関する情報を反映しながら、隣接した無線装置にデータを転送する際の通信品質を推定するので、隣接した無線装置から先の経路の影響を考慮でき、転送に適した無線装置を決定できる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、アドホックネットワークにおいて、データを順次転送する複数の無線装置での通信方法であって、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから受けつけた情報であって、かつ隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報と、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定しつつ、データを転送すべき無線装置を選択する処理が、複数の無線装置のうちのデータの宛先の無線装置に近い無線装置から順次実行される。
【００１７】
本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、複数の無線装置によってデータを順次転送するアドホックネットワークにおいて、隣接した少なくともひとつの無線装置との間の通信品質をそれぞれ取得するステップと、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれから、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報を受けつけるステップと、取得した通信品質と受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定するステップと、推定した通信品質をもとに、データを転送すべき無線装置を選択するステップと、を備える。
【００１８】
受けつけるステップにおいて受ける情報には、隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれからデータの宛先の無線装置までの通信品質の影響が反映されていてもよい。データ転送の指示を検出するステップをさらに備え、取得するステップは、所定のタイミングにおいて、通信品質の取得を実行し、受けつけるステップは、指示を検出したときに、情報の受けつけを実行してもよい。推定するステップは、隣接したひとつの無線装置との間の通信品質と、当該無線装置がデータを転送する際の通信品質のうちの悪い方を選択することによって、当該無線装置に対してデータを転送する際の通信品質を推定し、さらに隣接した少なくともひとつの無線装置のそれぞれに対して推定を実行してもよい。
【００１９】
アドホックネットワークに対するルーティングプロトコルを実行するステップをさらに備え、推定するステップは、隣接した少なくともひとつの無線装置として、ルーティングプロトコルの実行によって選択された無線装置に、所定のホップ数にてデータを転送できる無線装置を選択してもよい。他の無線装置から、推定した通信品質の送信の要求を入力するステップと、要求を入力すると、推定するステップにおいて推定した通信品質であって、かつ選択するステップにおいて選択した無線装置に対する通信品質を通知するステップとをさらに備えてもよい。
【００２０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アドホックネットワークにおいて、処理の増加を抑えつつ、データの転送に適した無線装置を決定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の端末装置によって構成された通信システムに関しており、さらに当該通信システムはアドホックネットワークを構成する。アドホックネットワークに含まれた複数の端末装置のうち、パケット信号を生成する端末装置（以下、「送信元用端末装置」という）から送信されたパケット信号は、複数の端末装置によって転送され（以下、転送する端末装置を「転送用端末装置」という）、パケット信号を再生する端末装置（以下、「宛先用端末装置」という）に受信される。さらに、複数の端末装置のそれぞれは、宛先の端末装置、信号を送信すべき端末装置、ホップ数等が含まれたルーティング情報を交換し、受けつけたルーティング情報にもとづいて自らのルーティング情報を更新する。このように更新されたルーティング情報には、無線伝送路の特性やトラヒック量（以下、これらを総称して「通信品質」という）等が反映されていない。本実施例に係る端末装置は、通信品質を考慮しながら、データの転送に適した端末装置を決定するために、以下のように動作する。
【００２３】
複数の端末装置は、所定のタイミングにて、隣接した端末装置との間の通信品質を測定し、その結果を隣接した端末装置に通知する。すなわち、複数の端末装置は、パケット信号の送信に関係なく、隣接した端末装置との間の通信品質の値を取得している。パケット信号を転送すべき際に、所定の端末装置は、隣接した端末装置から、隣接した端末装置がパケット信号を転送する際の通信品質を受けつける。その際、隣接した端末装置が、宛先用端末装置に隣接していなければ、隣接した端末装置は、同様の処理を実行する。すなわち、隣接した端末装置に通信品質の送信を要求する処理が、所定の端末装置を始点として、宛先用端末装置まで実行される。さらに、要求の処理と逆の方向に、すなわち宛先用端末装置に近い端末装置から順に、通信品質が通知される。その際、途中の端末装置が、複数の通信品質を受けつければ、途中の端末装置は、そのうちの最もよい通信品質を選択してから、通知を実行する。すなわち、宛先用端末装置までの経路において想定される通信品質が通知される。最終的に、所定の端末装置は、前述のごとく、隣接した端末装置がパケット信号を転送する際の通信品質を受けつける。所定の端末装置は、このような通信品質をもとに、パケット信号を転送すべき端末装置を決定する。
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃ、第４端末装置１０ｄ、第５端末装置１０ｅ、第６端末装置１０ｆを含む。
【００２５】
端末装置１０は、データを送信し、中継し、あるいは受信する機能を有する。ここで端末装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮとし、そのため伝送レートは、１１Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、１Ｍｂｐｓのいずれかに選択される。なお、伝送レートは、端末装置１０によって自律的に設定される。また、図では端末装置１０のみを示しているが、端末装置１０にパーソナルコンピュータが接続されていてもよい。複数の端末装置１０は、アドホックネットワークを構成しており、第１端末装置１０ａが「送信元用端末装置」に相当し、第２端末装置１０ｂから第５端末装置１０ｅが「転送用端末装置」に相当し、第６端末装置１０ｆが「宛先用端末装置」に相当する。ここでは、第１端末装置１０ａから第６端末装置１０ｆに至る経路として第２端末装置１０ｂから第５端末装置１０ｅを図示したが、これ以外に別の端末装置１０が含まれてもよい。
【００２６】
送信元用端末装置は、アドホックネットワークに対して、パケット信号を送信する。転送用端末装置は、アドホックネットワークに含まれた複数の経路のうち、送信元用端末装置から宛先用端末装置への経路に沿って、送信元用端末装置から宛先用端末装置へパケット信号を順次転送する。ここで、第１端末装置１０ａから第６端末装置１０ｆまでの経路として、第２端末装置１０ｂと第３端末装置１０ｃを経由する経路（以下、「第１経路」という）と、第２端末装置１０ｂと第４端末装置１０ｄと第５端末装置１０ｅを経由する経路（以下、「第２経路」という）を示す。宛先用端末装置は、アドホックネットワークから、設定された複数の経路を介して、パケット信号を受信する。すなわち、第６端末装置１０ｆは、パケット信号に含まれた情報を再生する。
【００２７】
ここで、本実施例の前提として、通信システム１００は、プロアクティブ型プロトコルを実行しているものとする。すなわち、それぞれの端末装置１０は、他の端末装置１０との間で、「Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ（宛先）」、「ＮｅｘｔＨｏｐ（データを直接送信すべき端末装置）」、「Ｍｅｔｒｉｃ（ホップ数）」、「Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｎｕｍｂｅｒ」、「Ｉｎｓｔａｌｌ」、「Ｆｌａｇｓ」を含んだルーティング情報を交換する。端末装置１０は、交換したルーティング情報にもとづいて、最新のルーティング情報を更新する。
【００２８】
なお、詳細は後述するが、端末装置１０は、パケット信号を転送すべき端末装置１０を以下のように決定する。端末装置１０は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれから受けつけた情報であって、かつ隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に関する情報を受けつける。また、端末装置１０は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０との間の通信品質を予め取得する。さらに、端末装置１０は、取得した通信品質と受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定する。最終的に、端末装置１０は、推定した通信品質をもとに、データを転送すべき端末装置１０を選択する。
【００２９】
図２（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００の動作原理を示す。説明を簡易にするために、図２（ａ）−（ｄ）は、図１に示された端末装置１０のうち、第１端末装置１０ａから第４端末装置１０ｄを示す。ここで、宛先用端末装置が第４端末装置１０ｄであるとし、第２端末装置１０ｂでの処理を説明する。図２（ａ）は、初期の段階を示しており、第２端末装置１０ｂは、第４端末装置１０ｄへのパケット信号の発生を検出する。第２端末装置１０ｂに隣接した端末装置１０は、第１端末装置１０ａ、第３端末装置１０ｃ、第４端末装置１０ｄに相当する。第１端末装置１０ａは、宛先用端末装置への経路に属さないので、ＮｅｘｔＨｏｐの候補とならない。この検出方法は、後述する。そのため、第３端末装置１０ｃと第４端末装置１０ｄが、ＮｅｘｔＨｏｐの候補となる。
【００３０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に続く段階を示す。第２端末装置１０ｂは、前述のごとく、隣接した端末装置１０である第３端末装置１０ｃと第４端末装置１０ｄと間の無線品質を既に取得している。しかしながら、第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃを経由しながら第４端末装置１０ｄへ至る経路での無線品質を認識していない。図示のごとく、「第４端末装置」に対する品質「４０」を保持する。ここで、「品質」は、通信品質であり、前述のごとく、無線伝送路の特性等を総称したものである。そのため、品質は、所定の次元を有した値によって示されるべきであるが、ここでは、それを代表して無次元の値「４０」にて、品質を示すものとする。例えば、「１００」に近づくほど、品質がよくなるものとする。一方、第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃとの間の品質を有しているが、「第３端末装置」に対する「品質」を有してない。そのため、第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対して、通信品質に関する情報（以下、「情報」という）の送信を要求するパケット信号（以下、「品質要求パケット信号」という）を送信する。
【００３１】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）に続く段階を示す。品質要求パケット信号を受信した第３端末装置１０ｃは、第４端末装置１０ｄへの経路の通信品質を調査する。ここでは、ＮｅｘｔＨｏｐの候補は、第４端末装置１０ｄだけであり、かつ第３端末装置１０ｃは、第４端末装置１０ｄとの間の通信品質を既に取得しているので、これを使用する。なお、図示のごとく、第４端末装置１０ｄとの間の通信品質は、「６０」であるとする。
【００３２】
図２（ｄ）は、図２（ｃ）に続く段階を示す。第３端末装置１０ｃは、自身から第４端末装置１０ｄまでの通信品質「６０」を情報として、第２端末装置１０ｂに送信する。第２端末装置１０ｂは、受けつけた通信品質「６０」と、第３端末装置１０ｃとの間の通信品質「７０」とを比較して、悪い方の通信品質を選択する。さらに、第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対して、パケット信号を転送する際の通信品質として、選択した通信品質を代入する。その結果、第３端末装置１０ｃに対して、パケット信号を転送する際の通信品質は、「６０」となる。第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対する通信品質「６０」と、第４端末装置１０ｄに対する通信品質「４０」を比較し、通信品質がよい方の端末装置１０を選択する。ここでは、第４端末装置１０ｄが、ＮｅｘｔＨｏｐとして選択される。以上の手順より、第２端末装置１０ｂから第４端末装置１０ｄへパケット信号を転送する際、ＮｅｘｔＨｏｐを第３端末装置１０ｃにすると、通信品質は「６０」になり、ＮｅｘｔＨｏｐを第４端末装置１０ｄにすると、通信品質は「４０」になる。そのため、第３端末装置１０ｃが選択される。
【００３３】
図３は、第２端末装置１０ｂの構成を示す。第２端末装置１０ｂは、アンテナ１２、ＲＦ部１４、変復調部１６、処理部１８、ＩＦ部２０、制御部２２を含む。
【００３４】
アンテナ１２は、無線周波数の信号を送受信する。ここで、アンテナの数および指向性は任意のものとする。ＲＦ部１４は、アンテナ１２で送受信される無線周波数の信号と、後述の変復調部１６で処理されるベースバンドの信号との間で、周波数変換を実行する。また、増幅処理、アナログ−デジタル変換処理、デジタル−アナログ変換処理を実行する。
【００３５】
変復調部１６は、送信すべき信号に対して、変調処理および拡散処理を実行し、受信した信号に対して、逆拡散処理および復調処理を実行する。また、誤り訂正処理等も実行する。前述のごとく、端末装置１０は複数の伝送レートに対応しているので、変復調部１６は複数の変調方式に対応する。変復調部１６が変調処理の際に使用する変調方式は、処理部１８や制御部２２によって指定されるものとする。処理部１８は、アドホックネットワークに対応したルーティングの処理を実行する。詳細は後述する。ＩＦ部２０は、図示しないパーソナルコンピュータや有線のネットワークを接続する。制御部２２は、タイミング制御など端末装置１０の動作に必要な制御を実行する。なお、ここでは、複数の端末装置１０のうち、第２端末装置１０ｂを説明したが、それは後述の説明に対する便宜上のものであり、他の端末装置１０も同様の構成を有する。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能を有したプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
処理部１８は、端末装置１０が、送信元用端末装置、転送用端末装置、宛先用端末装置のいずれであるかによって、動作が異なる。ここでは、端末装置１０が、送信元用端末装置、転送用端末装置である順に、処理部１８の構成要素を説明する。なお、端末装置１０が宛先用端末装置である場合は、説明を省略する。まず、端末装置１０が送信元用端末装置である場合の処理部１８について説明する。これは、図１の第１端末装置１０ａである場合に相当する。
【００３８】
図４は、処理部１８の構成を示す。処理部１８は、インタフェース部３０、リンク品質測定部３２、リンク品質情報テーブル管理部３４、ルート品質調査部３６、送信検出部３８、ルーティングテーブル管理部４０、ルーティングプロトコル実行部４２、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４、ルート品質情報テーブル管理部４６を含む。
【００３９】
インタフェース部３０は、処理部１８と図示しない変復調部１６、ＩＦ部２０との間において、所定のデータを入出力する。インタフェース部３０は、データの内容に応じて、データの出力先を変更する。
【００４０】
リンク品質測定部３２は、隣接した端末装置１０との間の通信品質を測定する。また、隣接した端末装置１０に通信品質を測定させるために、リンク品質測定部３２は、信号（以下、「測定用信号」という）の送信を制御する。その際、リンク品質測定部３２は、隣接した端末装置１０から指示を受けてから、測定用信号を送信するように制御を行ってもよいし、あるいは所定の間隔において測定用信号を送信するように制御を行ってもよい。通信品質として、例えば、受信レベル、パケット到達率、負荷状況がある。受信レベルは、信号レベルと雑音レベルを別々に導出してもよい。信号レベルが高く、雑音レベルが低くなるほど、通信品質は向上する。
【００４１】
パケット到達率は、隣接した端末装置１０へパケット信号を送信して、正しく受信できた割合を示す。前述のごとく、無線ＬＡＮは、複数種類の伝送レートに対応しているので、リンク品質測定部３２は、複数種類の伝送レートに対応するようにパケット到達率を導出する。その際、測定用信号の伝送レートが切りかえられながら、測定用信号が送信されることによって、リンク品質測定部３２は、伝送レート毎のパケット到達率を導出する。負荷状況は、他の端末装置１０との通信による負荷の状況、すなわちトラヒック量に相当する。受信レベルが高くても、他の端末装置１０との通信によって帯域が占有されていれば、通信品質も悪化する。リンク品質測定部３２は、所定数の測定用信号を受信すると、受信レベルの平均値やパケット到達率を計算する。しかしながら、無線ＬＡＮにおいて、送信の状況と受信の状況は対称でないので、リンク品質測定部３２は、測定用信号の送信元の端末装置１０に、計算結果を送信する。一方、リンク品質測定部３２は、想定用信号を送信した端末装置１０から、計算結果を受けつける。
【００４２】
リンク品質情報テーブル管理部３４は、リンク品質測定部３２によって受けつけられた計算結果を管理する。ここで、リンク品質情報テーブル管理部３４は、所定のタイミングにおいて、リンク品質測定部３２を介して、通信品質の取得を実行する。図５は、リンク品質情報テーブル管理部３４において管理されるリンク品質情報テーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、隣接端末装置ＩＰアドレス欄１１６、受信レベル欄１１８、パケット到達率欄１２０、負荷欄１２２が含まれる。隣接端末装置ＩＰアドレス欄１１６は、隣接した端末装置１０のＩＰアドレスを記録する。ここで、隣接した端末装置１０とは、例えば、図１の第３端末装置１０ｃ等に相当する。受信レベル欄１１８は、受信レベルを「Ｓｉｇｎａｌ」と「Ｎｏｉｓｅ」に分けて記録する。なお、受信レベルそのものであってもよい。パケット到達率欄１２０は、複数種類の伝送レートに対応したパケット到達率を記録する。負荷欄１２２は、負荷を記録する。
【００４３】
図４に戻る。ルーティングプロトコル実行部４２は、アドホックネットワークに対するルーティングプロトコルを実行する。前述のごとく、ルーティングプロトコルとして、プロアクティブ型プロトコルが使用される。プロアクティブ型プロトコルについては、公知の技術であるので、説明を省略する。ルーティングテーブル管理部４０は、ルーティングプロトコル実行部４２によって生成されたルーティングテーブルを管理する。図６は、ルーティングテーブル管理部４０において管理されるルーティングテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、宛先欄１１０、送信先欄１１２、ホップ数欄１１４が含まれる。宛先欄１１０は、パケット信号が最終的に送信されるべき端末装置１０を示す。ここでは、第６端末装置１０ｆを例示したが、これ以外の端末装置１０に関する情報も含まれているものとする。送信先欄１１２は、パケット信号を直接送信すべき端末装置１０を示す。送信先欄１１２は、図５の隣接端末装置ＩＰアドレス欄１１６に対応する。ホップ数欄１１４は、「宛先」に相当した端末装置１０までのホップ数を示す。
【００４４】
図４に戻る。送信検出部３８は、データ転送の指示を検出する。データ転送の指示は、図示しないＩＦ部２０、制御部２２等から入力されるものとする。ルート品質調査部３６は、送信検出部３８が指示を検出したときに、隣接した端末装置１０に対して、品質要求パケット信号を送信する。また、ルート品質調査部３６は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれから、情報を受けつける。前述のごとく、情報は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれがデータを転送する際の通信品質に相当する。また、情報には、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれからパケット信号の宛先の端末装置１０までの通信品質の影響が反映されている。なお、情報を受けるために、送信検出部３８は、品質要求パケット信号を出力する。以上の処理において、ルート品質調査部３６は、送信検出部３８が指示を検出したときに、情報の受けつけを実行するといえる。
【００４５】
さらに、ルート品質調査部３６は、リンク品質情報テーブル管理部３４において管理されている通信品質と、受けつけた情報をもとに、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれに対して、データを転送する際の通信品質を推定する。その際、ルート品質調査部３６は、隣接したひとつの端末装置１０との間の通信品質と、当該端末装置１０がパケット信号を転送する際の通信品質のうち、悪い方を選択することによって、当該端末装置１０に対してパケット信号を転送する際の通信品質を推定する。例えば、図１の第３端末装置１０ｃとの間の通信品質と、第３端末装置１０ｃがパケット信号を転送する際の通信品質のうち、悪い方を選択することによって、第３端末装置１０ｃに対してパケット信号を転送する際の通信品質を導出する。また、このような処理は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０のそれぞれに対して実行される。
【００４６】
なお、ルート品質調査部３６は、隣接したすべての端末装置１０を処理の対象としなくてもよい。すなわち、ルート品質調査部３６は、隣接した少なくともひとつの端末装置１０として、ルーティングプロトコル実行部４２でのルーティングプロトコルの実行によって選択された端末装置１０に、所定のホップ数にてパケット信号を転送できる端末装置１０を選択する。所定のホップ数は、例えば「２」に設定される。図１において、第２端末装置１０ｂから第６端末装置１０ｆにパケット信号を転送する際に、第３端末装置１０ｃが選択されていた場合、第１端末装置１０ａは、隣接した端末装置１０とされなくなる。すなわち、第２端末装置１０ｂが第１端末装置１０ａにパケット信号を転送する場合、第３端末装置１０ｃには３ホップを要することになるので、第１端末装置１０ａは、隣接した端末装置１０とされなくなる。これは、第２端末装置１０ｂ、第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃと経由する経路に相当する。
【００４７】
ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、ルート品質調査部３６において推定した通信品質をもとに、パケット信号を転送すべき端末装置１０を選択する。また、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、選択した端末装置１０に関する情報をルーティングプロトコル実行部４２に通知し、ルーティングに反映させる。ルート品質情報テーブル管理部４６は、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４によって選択された結果をもとに、ルート品質情報テーブルを生成し、管理する。図７は、ルート品質情報テーブル管理部４６において管理されるルート品質情報テーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、宛先ＩＰアドレス欄１２４、隣接端末装置ＩＰアドレス欄１２６、品質欄１２８、ホップ数欄１３０、更新時間欄１３２が含まれる。
【００４８】
宛先ＩＰアドレス欄１２４には、宛先となる端末装置１０のＩＰアドレスが記入される。宛先ＩＰアドレス欄１２４は、図６の送信先欄１１２に対応する。隣接端末装置ＩＰアドレス欄１２６には、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４によって選択された端末装置１０のＩＰアドレスが記入される。品質欄１２８には、通信品質が記入されている。ここでは、通信品質の値として、図２（ａ）−（ｄ）のように、無次元の値が記入されている。なお、図５の受信レベル欄１１８、パケット到達率欄１２０、負荷欄１２２の値が記入されていてもよいものとする。ホップ数欄１３０には、ホップ数が記入され、更新時間欄１３２には、更新時間が記入されているものとする。
【００４９】
次に、端末装置１０が転送用端末装置である場合の処理部１８について説明する。これは、図１の第２端末装置１０ｂから第５端末装置１０ｅである場合に相当する。インタフェース部３０は、転送元になる端末装置１０からパケット信号を受信する。すなわち、第２端末装置１０ｂであれば、第１端末装置１０ａからパケット信号を受信する。
【００５０】
ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、他の端末装置１０から、品質要求パケット信号を入力する。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、品質要求パケット信号を入力すると、ルート品質情報テーブル管理部４６において管理している通信品質を通知する。それ以外の処理は、端末装置１０が送信元用端末装置である場合と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
以上のように示した通信システム１００の動作を説明する。図８は、通信システム１００でのデータの転送手順を示すシーケンス図である。第２端末装置１０ｂは、測定用信号を送信する（Ｓ１０）。第３端末装置１０ｃは、品質を測定する（Ｓ１２）。第３端末装置１０ｃは、測定用信号を送信する（Ｓ１４）。第４端末装置１０ｄは、品質を測定する（Ｓ１６）。第２端末装置１０ｂは、測定用信号を送信する（Ｓ１８）。第４端末装置１０ｄは、品質を測定する（Ｓ２０）。第３端末装置１０ｃは、測定した品質を通知する（Ｓ２２）。第２端末装置１０ｂは、品質を取得する（Ｓ２４）。第４端末装置１０ｄは、測定した品質を通知する（Ｓ２６）。
【００５２】
第３端末装置１０ｃは、品質を取得する（Ｓ２８）。第４端末装置１０ｄは、測定した品質を通知する（Ｓ３０）。第２端末装置１０ｂは、品質を取得する（Ｓ３２）。第２端末装置１０ｂが転送の指示を検出すると（Ｓ３４）、第２端末装置１０ｂは、品質要求パケット信号を送信する（Ｓ３６）。第３端末装置１０ｃは、情報を通知する（Ｓ３８）。第２端末装置１０ｂは、情報を受けつけると（Ｓ４０）、品質を推定する（Ｓ４２）。第２端末装置１０ｂは、転送先を決定し（Ｓ４４）、データを転送する（Ｓ４６）。
【００５３】
図９は、第１端末装置１０ａによるデータの転送手順を示すフローチャートである。すなわち、送信用端末装置でのデータの転送手順を示すフローチャートである。送信検出部３８は、送信の指示を検出する（Ｓ６０）。ルート品質調査部３６がＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４にＮｅｘｔＨｏｐの候補を問い合わせる（Ｓ６２）。ＮｅｘｔＨｏｐが宛先用端末装置であれば（Ｓ６４のＹ）、ルート品質調査部３６は、リンク品質情報テーブル管理部３４を参照して、品質を取得する（Ｓ６６）。一方、ＮｅｘｔＨｏｐが宛先用端末装置でなければ（Ｓ６４のＹ）、ルート品質調査部３６は、品質要求パケット信号を送信する（Ｓ６８）。
【００５４】
全ＮｅｘｔＨｏｐの候補に対して、以上の処理が終了していなければ（Ｓ７０のＮ）、ステップ６４に戻る。全ＮｅｘｔＨｏｐの候補に対して、以上の処理が終了していれば（Ｓ７０のＹ）、ルート品質調査部３６は、情報を受けつける（Ｓ７２）。全ての情報を受けつけていなければ（Ｓ７４のＮ）、ステップ７２に戻る。全ての情報を受けつけていれば（Ｓ７４のＹ）、ルート品質調査部３６は、品質を推定した後に、品質をＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４に出力する。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、品質をもとに、ＮｅｘｔＨｏｐを決定する（Ｓ７６）。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、選択したＮｅｘｔＨｏｐをルーティングプロトコル実行部４２に出力し、ルーティングテーブル管理部４０は、ルーティングテーブルを更新する（Ｓ７８）。
【００５５】
図１０は、第２端末装置１０ｂによるデータの転送手順を示すフローチャートである。すなわち、転送用端末装置でのデータの転送手順を示すフローチャートである。インタフェース部３０は、品質要求パケット信号を受けつける（Ｓ１００）。ルート品質調査部３６がＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４にＮｅｘｔＨｏｐの候補を問い合わせる（Ｓ１０２）。ＮｅｘｔＨｏｐが宛先用端末装置であれば（Ｓ１０４のＹ）、ルート品質調査部３６は、リンク品質情報テーブル管理部３４を参照して、品質を取得する（Ｓ１０６）。一方、ＮｅｘｔＨｏｐが宛先用端末装置でなければ（Ｓ１０４のＹ）、ルート品質調査部３６は、品質要求パケット信号を送信する（Ｓ１０８）。
【００５６】
全ＮｅｘｔＨｏｐの候補に対して、以上の処理が終了していなければ（Ｓ１１０のＮ）、ステップ１０４に戻る。全ＮｅｘｔＨｏｐの候補に対して、以上の処理が終了していれば（Ｓ１１０のＹ）、ルート品質調査部３６は、情報を受けつける（Ｓ１１２）。全ての情報を受けつけていなければ（Ｓ１１４のＮ）、ステップ１１２に戻る。全ての情報を受けつけていれば（Ｓ１１４のＹ）、ルート品質調査部３６は、品質を推定した後に、品質をＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４に出力する。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、品質をもとに、ＮｅｘｔＨｏｐを決定する（Ｓ１１６）。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、選択したＮｅｘｔＨｏｐをルーティングプロトコル実行部４２に出力し、ルーティングテーブル管理部４０は、ルーティングテーブルを更新する（Ｓ１１８）。ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、情報を送信する（Ｓ１２０）。
【００５７】
本発明の実施例によれば、隣接した端末装置がパケット信号を転送する際の通信品質に関する情報を反映しながら、隣接した端末装置にパケット信号を転送する際の通信品質を推定するので、隣接した端末装置から先の経路の影響を考慮できる。また、隣接した端末装置から先の経路の影響が考慮されるので、転送に適した端末装置を決定できる。ひとつの端末装置は、隣接した端末装置がパケット信号を転送する際の通信品質に関する情報を受けつけ、隣接した端末装置から先における複数の無線区間のそれぞれの通信品質を受けつけないので、処理を簡易にしつつ、隣接した端末装置から先の経路の影響を考慮できる。また、宛先の端末装置までの通信品質の影響が反映されるので、パケット信号を転送すべき端末装置の選択の精度を向上できる。
【００５８】
また、所定のタイミングにおいて、通信品質の取得を実行するので、通信品質の変動に追従できる。また、転送先を決定するための処理時間を短縮できる。また、転送を実行するまで、情報を受けつけないので、処理量を削減できる。また、悪い方の通信品質を選択するので、転送によって確保できる帯域を把握できる。また、隣接した少なくともひとつの端末装置の候補を削減するので、処理を簡易にできる。また、推定した通信品質を通知するので、本端末装置から先の経路における通信品質が反映された値を通知できる。
【００５９】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６０】
本発明の実施例において、リンク品質測定部３２は、品質を測定するために、測定用信号をしている。しかしながらこれに限らず例えば、リンク品質測定部３２は、ルーティングプロトコルが定常的に送信しているパケット信号を使用してもよい。定常的に送信しているパケット信号の一例は、「Ｈｅｌｌｏメッセージ」である。また、リンク品質測定部３２は、端末装置１０間においてデータが伝送されている場合に、データを使用してもよい。本変形例によれば、品質を測定するためのサンプル数を増加でき、品質の精度を向上できる。つまり、隣接した端末装置１０との間の通信品質が測定できる信号であればよい。
【００６１】
本発明の実施例において、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、通信品質をもとに端末装置１０を選択している。しかしながらこれに限らず例えば、品質の差が小さければ、ホップ数が少なくなる端末装置１０を選択してもよい。本変形例によれば、ホップ数が増加することによる帯域の減少を考慮しながら、端末装置１０を選択できる。つまり、実質的な帯域が大きくなるような端末装置１０が選択されればよい。
【００６２】
本発明の実施例において、ルート品質調査部３６は、パケット信号の転送を開始する際に、通信品質を推定している。しかしながらこれに限らず例えば、ルート品質調査部３６は、パケット信号を転送している間も通信品質を推定し、ＮｅｘｔＨｏｐ処理部４４は、推定された通信品質をもとに、端末装置１０の選択を切りかえてもよい。本変形例によれば、無線伝送路の変動に追従しながら、データの転送に適した経路を選択できる。つまり、実質的な帯域が大きくなるような端末装置１０が選択されればよい。
【００６３】
本発明の実施例において、通信システム１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した無線ＬＡＮであるとして説明した。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム１００は、それ以外の無線通信システムであってもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮである。本変形例によれば、本発明を様々な無線通信システムに適用可能である。つまり、アドホックネットワークに対応した無線通信システムであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムの動作原理を示す図である。
【図３】図１の第２端末装置の構成を示す図である。
【図４】図３の処理部の構成を示す図である。
【図５】図４のリンク品質情報テーブル管理部において管理されるリンク品質情報テーブルのデータ構造を示す図である。
【図６】図４のルーティングテーブル管理部において管理されるルーティングテーブルのデータ構造を示す図である。
【図７】図４のルート品質情報テーブル管理部において管理されるルート品質情報テーブルのデータ構造を示す図である。
【図８】図１の通信システムでのデータの転送手順を示すシーケンス図である。
【図９】図１の第１端末装置によるデータの転送手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の第２端末装置によるデータの転送手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  端末装置、  １２  アンテナ、  １４  ＲＦ部、  １６  変復調部、  １８  処理部、  ２０  ＩＦ部、  ２２  制御部、  ３０  インタフェース部、  ３２  リンク品質測定部、  ３４  リンク品質情報テーブル管理部、  ３６  ルート品質調査部、  ３８  送信検出部、  ４０  ルーティングテーブル管理部、  ４２  ルーティングプロトコル実行部、  ４４  ＮｅｘｔＨｏｐ処理部、  ４６  ルート品質情報テーブル管理部、  １００  通信システム。
【図１】
2006279660.tif 000003
【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】
2006279660.tif 000009
【図８】
2006279660.tif 000010
【図９】
2006279660.tif 000011
【図１０】
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