(57)【要約】 【課題】  グループを自律的に形成する無線通信において、異なるグループに属する無線通信端末との通信を効率良く行う無線通信端末等を提供する。【解決手段】  端末のグループ２に属する端末Ｑ、Ｒ、Ｓは、他のグループ１に属する端末Ｐから送信されたパケットを受信した場合、その受信電力を、当該受信端末から端末Ｐへの送信パラメータとして採用し、端末のグループ２から端末Ｐへパケットを送信する場合には、グループ２に属する端末のうち、端末Ｐへの送信パラメータが最大となる端末からパケットを送信するように、グループ２内でのパケットのルーティングを行う。【選択図】  図６
2006319761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位局もしくは下位局となってグループを形成する無線通信端末であって、各グループには１つの上位局と０個以上の下位局とが属し、当該無線通信端末は、同じグループもしくは異なるグループに属する他の無線通信端末との間でパケットを通信し、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットの入力を受け付ける受付部、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末に送信するグループ内送信部、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末に送信するグループ外送信部、
前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ａ）当該無線通信端末が上位局であれば、前記グループ内送信部に当該他の無線通信端末へ当該パケットを送信させ、
（ｂ）当該無線通信端末が下位局であれば、前記グループ内送信部に当該グループの上位局へ当該パケットを送信させる
グループ内中継部、
対外中継端末と対外宛先端末との候補組に送信パラメータを対応付けて記憶する記憶部、
他の無線通信端末から送信されたパケットを受信する受信部、
前記受信されたパケットの発信元が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、当該無線通信端末を対外中継端末とし当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組に、当該パケットの受信電力を送信パラメータとして対応付けて前記記憶部に記憶させ、発信元として当該無線通信端末を、宛先として当該無線通信端末が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを前記受付部に入力として受け付けさせる
受信電力処理部、
前記受信されたパケット、もしくは、前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末である場合、
（ｃ）当該パケットに指定される伝送情報が他のパケットである場合、当該他のパケットを前記受付部に入力として受け付けさせ、
（ｄ）当該パケットに指定される伝送情報に、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとが指定される場合、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて前記記憶部に記憶させ、当該無線通信端末が上位局であれば、当該無線通信端末と同じグループに属する下位局のうち当該パケットの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、前記受付部に受け付けさせ、
（ｅ）上記（ｃ）（ｄ）以外の場合、当該伝送情報を出力する
パケット受入処理部、
前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ｆ）前記記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末が記憶されていれば、当該パケットを、前記グループ外送信部に当該他の無線通信端末へ送信させ、
（ｇ）前記記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末以外が記憶されていれば、当該送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットを伝送情報として指定する新たなパケットを、前記受付部に受け付けさせる
グループ外中継部
を備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれを、時間の経過とともに減衰させる減衰部
をさらに備えることを特徴とする無線通信端末。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信端末であって、
前記減衰部は、所定の単位時間が経過するごとに、前記記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれに、０より大きく１より小さい所定の定数を乗じて減衰させる
ことを特徴とする無線通信端末。
【請求項４】
上位局もしくは下位局となってグループを形成する無線通信装置にて実行される無線通信方法であって、各グループには１つの上位局と０個以上の下位局とが属し、当該無線通信端末は、同じグループもしくは異なるグループに属する他の無線通信端末との間でパケットを通信し、当該無線通信装置は、対外中継端末と対外宛先端末との候補組に送信パラメータを対応付けて記憶する記憶部を備え、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットの入力を受け付ける受付工程、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末に送信するグループ内送信工程、
宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末に送信するグループ外送信工程、
前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ａ）当該無線通信端末が上位局であれば、前記グループ内送信工程にて当該他の無線通信端末へ当該パケットを送信させ、
（ｂ）当該無線通信端末が下位局であれば、前記グループ内送信工程にて当該グループの上位局へ当該パケットを送信させる
グループ内中継工程、
他の無線通信端末から送信されたパケットを受信する受信工程、
前記受信されたパケットの発信元が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、当該無線通信端末を対外中継端末とし当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組に、当該パケットの受信電力を送信パラメータとして対応付けて前記記憶部に記憶させ、発信元として当該無線通信端末を、宛先として当該無線通信端末が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを前記受付工程に入力として受け付けさせる
受信電力処理工程、
前記受信されたパケット、もしくは、前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末である場合、
（ｃ）当該パケットに指定される伝送情報が他のパケットである場合、当該他のパケットを前記受付工程に入力として受け付けさせ、
（ｄ）当該パケットに指定される伝送情報に、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとが指定される場合、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて前記記憶部に記憶させ、当該無線通信端末が上位局であれば、当該無線通信端末と同じグループに属する下位局のうち当該パケットの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、前記受付工程に受け付けさせ、
（ｅ）上記（ｃ）（ｄ）以外の場合、当該伝送情報を出力する
パケット受入処理工程、
前記受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ｆ）前記記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末が記憶されていれば、当該パケットを、前記グループ外送信工程にて当該他の無線通信端末へ送信させ、
（ｇ）前記記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末以外が記憶されていれば、当該送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットを伝送情報として指定する新たなパケットを、前記受付工程に受け付けさせる
グループ外中継工程
を備えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信方法であって、
前記記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれを、時間の経過とともに減衰させる減衰工程
をさらに備えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信方法であって、
前記減衰工程では、所定の単位時間が経過するごとに、前記記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれに、０より大きく１より小さい所定の定数を乗じて減衰させる
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
ソフトウェアラジオを、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信端末の各部として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信端末、無線通信方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ携帯電話やＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）など、マイクロ波周波数帯や準マイクロ波周波数帯を用いて屋外環境で移動体通信を行う移動無線通信システムが普及しつつある。ミリ波周波数帯を用いたコードレス電話などの無線通信システムも提案され、研究開発が進められている。
【０００３】
特にミリ波周波数帯、マイクロ波周波数帯、もしくは、準マイクロ波周波数帯、たとえば、２ＧＨｚ帯を用いた移動体間、静止体−移動体間の無線通信では、移動体の位置が動的に変動することにより、二者間の伝搬路の状況が大きく変化することが多い。
【０００４】
しかしながら、このような周波数帯における通信では、通信相手が遮蔽物に隠されると、遮蔽による減衰を受ける。また、二者間の距離が離れた場合にも、距離による減衰が生じやすい。このような減衰は、特に、見通し内（Line of Sight；ＬｏＳ）通信に向いた周波数帯の場合に顕著である。
【０００５】
したがって、このような減衰のために、伝送品質が劣化したり、通信自体が不可能になってしまうという問題が発生していた。
【０００６】
このような問題を解決するための技術として、適応的、自律的に無線通信端末にグループを形成させ、このグループを用いて通信を行う技術が提案されている。このような技術は、たとえば以下の文献に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３４０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、自律的に形成されるグループを用いて、異なるグループに属する無線通信端末同士が通信をする場合には、発信元の無線通信端末が属するグループのどの無線通信端末から宛先の無線通信端末が属するグループのどの無線通信端末へ、通信の中継をさせるか、を適切に決定して、効率良く通信を行いたい、との要望は大きい。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、グループを自律的に形成する無線通信において、異なるグループに属する無線通信端末との通信を効率良く行うのに好適な無線通信端末、無線通信方法、および、これらをソフトウェアラジオにおて実現するためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１０】
本発明の第１の観点に係る無線通信端末は、上位局もしくは下位局となってグループを形成する無線通信端末であって、各グループには１つの上位局と０個以上の下位局とが属し、当該無線通信端末は、同じグループもしくは異なるグループに属する他の無線通信端末との間でパケットを通信し、受付部、グループ内送信部、グループ外送信部、記憶部、受信部、受信電力処理部、パケット受入処理部、グループ外中継部を備え、以下のように構成する。
【００１１】
まず、受付部は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットの入力を受け付ける。
【００１２】
一方、グループ内送信部は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【００１３】
さらに、グループ外送信部は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【００１４】
そして、グループ内中継部は、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ａ）当該無線通信端末が上位局であれば、グループ内送信部に当該他の無線通信端末へ当該パケットを送信させ、
（ｂ）当該無線通信端末が下位局であれば、グループ内送信部に当該グループの上位局へ当該パケットを送信させる。
【００１５】
一方、記憶部は、対外中継端末と対外宛先端末との候補組に送信パラメータを対応付けて記憶する。
【００１６】
さらに、受信部は、他の無線通信端末から送信されたパケットを受信する。
【００１７】
そして、受信電力処理部は、受信されたパケットの発信元が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、当該無線通信端末を対外中継端末とし当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組に、当該パケットの受信電力を送信パラメータとして対応付けて記憶部に記憶させ、発信元として当該無線通信端末を、宛先として当該無線通信端末が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを受付部に入力として受け付けさせる。
【００１８】
一方、パケット受入処理部は、受信されたパケット、もしくは、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末である場合、
（ｃ）当該パケットに指定される伝送情報が他のパケットである場合、当該他のパケットを受付部に入力として受け付けさせ、
（ｄ）当該パケットに指定される伝送情報に、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとが指定される場合、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて記憶部に記憶させ、当該無線通信端末が上位局であれば、当該無線通信端末と同じグループに属する下位局のうち当該パケットの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、受付部に受け付けさせ、
（ｅ）上記（ｃ）（ｄ）以外の場合、当該伝送情報を出力する。
【００１９】
さらに、グループ外中継部は、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ｆ）記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末が記憶されていれば、当該パケットを、グループ外送信部に当該他の無線通信端末へ送信させ、
（ｇ）記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末以外が記憶されていれば、当該送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットを伝送情報として指定する新たなパケットを、受付部に受け付けさせる。
【００２０】
また、本発明の無線通信端末は、減衰部をさらに備え、減衰部は、記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれを、時間の経過とともに減衰させるように構成することができる。
【００２１】
また、本発明の無線通信端末において、減衰部は、所定の単位時間が経過するごとに、記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれに、０より大きく１より小さい所定の定数を乗じて減衰させるように構成することができる。
【００２２】
本発明のその他の観点に係る無線通信方法は、上位局もしくは下位局となってグループを形成する無線通信装置にて実行され、各グループには１つの上位局と０個以上の下位局とが属し、当該無線通信端末は、同じグループもしくは異なるグループに属する他の無線通信端末との間でパケットを通信し、当該無線通信装置は、対外中継端末と対外宛先端末との候補組に送信パラメータを対応付けて記憶する記憶部を備え、受付工程、グループ内送信工程、グループ外送信工程、受信工程、受信電力処理工程、パケット受入処理工程、グループ外中継工程を備え、以下のように構成する。
【００２３】
まず、受付工程では、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットの入力を受け付ける。
【００２４】
一方、グループ内送信工程では、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【００２５】
さらに、グループ外送信工程では、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【００２６】
そして、グループ内中継工程では、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と同じグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ａ）当該無線通信端末が上位局であれば、グループ内送信工程にて当該他の無線通信端末へ当該パケットを送信させ、
（ｂ）当該無線通信端末が下位局であれば、グループ内送信工程にて当該グループの上位局へ当該パケットを送信させる。
【００２７】
一方、受信工程では、他の無線通信端末から送信されたパケットを受信する。
【００２８】
さらに、受信電力処理工程では、受信されたパケットの発信元が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、当該無線通信端末を対外中継端末とし当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組に、当該パケットの受信電力を送信パラメータとして対応付けて記憶部に記憶させ、発信元として当該無線通信端末を、宛先として当該無線通信端末が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを受付工程に入力として受け付けさせる。
【００２９】
そして、パケット受入処理工程では、受信されたパケット、もしくは、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末である場合、
（ｃ）当該パケットに指定される伝送情報が他のパケットである場合、当該他のパケットを受付工程に入力として受け付けさせ、
（ｄ）当該パケットに指定される伝送情報に、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとが指定される場合、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて記憶部に記憶させ、当該無線通信端末が上位局であれば、当該無線通信端末と同じグループに属する下位局のうち当該パケットの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、受付工程に受け付けさせ、
（ｅ）上記（ｃ）（ｄ）以外の場合、当該伝送情報を出力する。
【００３０】
一方、グループ外中継工程では、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ｆ）記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末が記憶されていれば、当該パケットを、グループ外送信工程にて当該他の無線通信端末へ送信させ、
（ｇ）記憶部に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末以外が記憶されていれば、当該送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末を発信元とし、当該パケットを伝送情報として指定する新たなパケットを、受付工程に受け付けさせる。
【００３１】
また、本発明の無線通信方法は、減衰工程をさらに備え、減衰工程では、記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれを、時間の経過とともに減衰させるように構成することができる。
【００３２】
また、本発明の無線通信方法において、減衰工程では、所定の単位時間が経過するごとに、記憶部に記憶される送信パラメータのそれぞれに、０より大きく１より小さい所定の定数を乗じて減衰させるように構成することができる。
【００３３】
本発明の他の観点に係るプログラムは、ソフトウェアラジオ等のコンピュータを、上記の無線通信端末として機能させるように構成する。
【００３４】
本発明のプログラムを、他の無線通信端末と通信可能なソフトウェアラジオ等のコンピュータに実行させることにより、本発明の無線通信端末、および、無線通信方法を実現することができる。
【００３５】
また、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータとは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。また、本発明のプログラムを、インターネット等のコンピュータ通信網を介して伝送し、配布、販売することができる。
【００３６】
特に、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータがＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプログラム可能な電子回路を有する場合には、本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを無線にて当該コンピュータに伝送し、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータ内のＤＳＰやＦＰＧＡにこれを実行させて、本発明の無線通信端末とすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、グループを自律的に形成する無線通信において、異なるグループに属する無線通信端末との通信を効率良く行うのに好適な無線通信端末、無線通信方法、および、これらをソフトウェアラジオにおて実現するためのプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００３９】
本発明の無線通信端末の実施形態について、以下では、まず、グループを形成するまでの処理について説明し、ついで、基本的な通信の技術について述べ、最後に、本発明の特徴となる技術について説明する。なお、グループを形成する技術については、以下に述べる技術以外を採用することとしても良く、その場合であっても、本発明の範囲に含まれる。
【００４０】
（グループを形成する技術）
以下では、グループを形成するまでの技術について説明する。図１は、グループを形成するまでの技術に係る無線通信端末の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４１】
本実施形態の無線通信端末１０１は、未定モード、上位局モード、下位局モードのいずれかの動作モードで動作する。
【００４２】
無線通信端末１０１の初期検出部１０２は、無線通信端末１０１が未定モードで動作している場合、アンテナ１０３を介して、上位局モードで動作する他の無線通信端末との通信が可能であるか否かを検出する。
【００４３】
さらに、上位局として動作する通信可能な無線通信端末が複数ある場合には、初期検出部１０２は、もっとも伝搬路状況が良好な無線通信端末を上位局とする。
【００４４】
初期検出部１０２により、上位局モードで動作する他の無線通信端末との通信が可能である旨検出された場合、下位局モード設定部１０４は、動作モードを下位局モードに設定し、当該他の無線通信端末を上位端末として登録し、当該上位端末に自身が従属する旨の従属情報を送信する。
【００４５】
動作モードの設定は、動作モード記憶部１０５に、上位端末の情報は、上位端末記憶部１０６に、それぞれ記憶される。
【００４６】
一方、初期検出部１０２により、上位局モードで動作する他の無線通信端末との通信が可能でない旨検出された場合、上位局モード設定部１０７は、動作モードを上位局モードに設定する。
【００４７】
そして、下位端末登録部１０８は、動作モードが上位局モードに設定され、下位局モードで動作する他の無線通信端末から当該他の無線通信端末が自身に従属する旨の従属情報をアンテナ１０３を介して受信した場合、当該他の無線通信端末を下位端末として登録する。
【００４８】
下位端末の情報は、下位端末記憶部１０９に記憶される。
【００４９】
一方、上位局維持検出部１１０は、動作モードが上位局モードに設定されている場合、下位端末記憶部１０９に記憶されている下位端末との通信が可能であるか否かを動作モードが上位局である間、所定の時間間隔で定期的に検出する。
【００５０】
さらに、下位局維持検出部１１１は、動作モードが下位局モードに設定されている場合、上位端末記憶部１０６に記憶されている上位端末との通信が可能であるか否かを動作モードが下位局である間、所定の時間間隔で定期的に検出する。
【００５１】
そして、未定モード設定部１１２は、以下のいずれかの場合に、動作モードを未定モードに設定する。
【００５２】
（ａ）上位局維持検出部１１０により下位端末との通信が可能でない旨検出された場合。
【００５３】
（ｂ）下位局維持検出部１１１により、上位端末との通信が可能でない旨検出された場合。
【００５４】
（ｃ）動作モードが上位局モードに設定され、下位端末としていずれの無線通信端末も登録されないまま所定の時間が経過した場合。
【００５５】
一方、送信部１１３は、他の無線通信端末にメッセージを送信する。
【００５６】
さらに、受信部１１４は、他の無線通信端末からメッセージを受信する。
【００５７】
なお、本図においては、通常の無線通信端末において用いられるバンドパスフィルタ、変復調器などの図示は省略しているが、通常の公知の技術を用いれば本無線通信端末１０１を実現することができる。
【００５８】
また、動作モード記憶部１０５、上位端末記憶部１０６、下位端末記憶部１０９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現することができる。
【００５９】
下位局モード設定部１０４、上位局モード設定部１０７、未定モード設定部１１２は、無線通信端末１０１を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit；中央処理ユニット）により実現することができる。
【００６０】
また、初期検出部１０２、下位端末登録部１０８、上位局維持検出部１１０、下位局維持検出部１１１、送信部１１３、受信部１１４は、上記ＣＰＵと、通常の移動体通信ユニットと、の共働により実現することができる。
【００６１】
本実施形態では、他の端末との「通信が可能」であるための条件として、単に通信が可能であるのみではなく、搬送波電力対雑音電力比（「ＣＮ比」とも呼ばれる。）や、当該他の端末から送信されるパケットの受信電力が所定の閾値を上回ることをを要件として採用しても良い。安定した通信ができるようにする。以下、これらの要件を採用した場合を、理解を容易にするため、単に「通信が可能」ということにする。
【００６２】
（動作モード遷移処理）
図２は、本実施形態において、無線通信端末１０１の動作モードを遷移させる動作モード遷移処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して説明する。
【００６３】
無線通信端末１０１は、電源を投入した直後は未定モードに設定されている。まず、上位局モードで動作する他の端末と通信が可能であるか否かを調べる（ステップＳ２０１）。
【００６４】
上位局モードで動作する他の端末と通信が可能である場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、動作モードを下位局モードに設定する（ステップＳ２０２）。この際に、上位端末を登録し上位端末に従属情報を送信する。そして、所定の時間待機した後（ステップＳ２０３）、上位端末との通信が可能であるか否かを調べ（ステップＳ２０４）、可能である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に戻る。可能でない場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、動作モードを未定モードに設定する（ステップＳ２０５）。これにより、処理はステップＳ２０１に戻ることになる。
【００６５】
一方、上位局モードで動作する他の端末と通信が可能でない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、動作モードを上位局モードに設定する（ステップＳ２０６）。動作モードが上位局モードである間は、他の端末から従属情報を受信するとその端末を下位端末として登録する。
【００６６】
そして、所定の時間待機した後（ステップＳ２０７）、下位端末として登録されているものがあるか否かを調べ（ステップＳ２０８）、なければ（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、動作モードを未定モードに設定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０１に戻る。
【００６７】
下位端末として登録されているものがあれば（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、それらと通信が可能であるか否かを調べ（ステップＳ２０９）、通信が可能であれば（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７に戻り、そうでなければ（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、動作モードを未定モードに設定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０１に戻る。
【００６８】
なお、ステップＳ２０３およびステップＳ２０７における待機時間は０であってもよい。また、通信可能／不可能の状態検出と状態遷移の契機を割り込みによって処理してもよい。
【００６９】
（動作モード決定の様子）
図３は、本実施形態の無線通信端末が車両に塔載されて相互に検出を行い、動作モードを決定する様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００７０】
図３（ａ）には、検出を行う順に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５台の無線通信端末が示されている。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのいずれも初期状態で、動作モードは設定されていない（あるいは、下位モードに設定されている）ものとする。ＡとＢは相互に通信可能であり、ＣとＤとＥは相互に通信可能である。
【００７１】
ここで、Ａが検出を行うと、Ｂと通信は可能であるが、Ｂは上位局ではないことがわかる。そこで、Ａの動作モードは上位局に設定される。図３（ｂ）には、その様子を示す。
【００７２】
次にＢが検出を行うと、上位局のＡと通信可能であることがわかる。そこで、Ｂの動作モードは下位局になり、ＢからＡに、その旨が通知される。ＡはＢを下位局として登録し、ＢはＡを上位局として登録する。図３（ｃ）には、その様子を示す。
【００７３】
さらにＣが検出を行うと、ＤとＥのいずれとも通信可能であるが、いずれも上位局ではないことがわかる。そこで、Ｃの動作モードは上位局に設定される。図３（ｄ）には、その様子を示す。
【００７４】
ついでＤが検出を行うと、上位局のＣと通信可能であることがわかる。そこで、Ｄの動作モードは下位局になり、ＤからＣに、その旨が通知される。ＣはＤを下位局として登録し、ＤはＣを上位局として登録する。なお、ＤはＥとも通信可能であるがＥは上位局ではないので、これを選択することはない。
【００７５】
さらに、Ｅが検出を行うと、上位局のＣと通信可能であることがわかる。そこで、Ｅの動作モードは下位局になり、ＥからＣに、その旨が通知される。ＣはＥを下位局として登録し、ＥはＣを上位局として登録する。なお、ＥはＤとも通信可能であるがＤは上位局ではないので、これを選択することはない。図３（ｅ）には、その様子を示す。
【００７６】
この結果、Ａは下位局としてＢを登録し、Ｃは下位局としてＤとＥを登録することになる。
【００７７】
このように、１つの上位局に１つ以上の下位局が従属することになる。したがって、上位局ごとにグループ分けがされることになる。
【００７８】
このように、自律的に上位局と下位局の関係が設定される。これらの更新は、各無線通信端末１０１がそれぞれ独立したタイミングで実行することができる。
【００７９】
なお、本実施形態による自律的なグループ分けでは、上位局とこれに従属する下位局との間の通信は良好であることが保証される。
【００８０】
同じグループ内の下位局同士の通信は、良好であることが多いと予想されるが、良好でない場合には、上位局を中継することによって必ず通信が可能となる。
【００８１】
また、上位局と他の上位局との間の通信はほとんどの場合は、良好ではない。良好であれば、一方が他方の下位局となるはずだからである。
【００８２】
また、異なるグループに属する下位局同士の通信は、良好である場合もあるし、不良である場合もある。これは状況によって異なる。
【００８３】
図４は、無線通信端末１０１が２０個ある場合の上位端末（Master Terminal）とこれに従属する下位端末（Slave Terminal）と、これらから構成される端末群（Terminal Group）との、関係がどのように変化するかを模擬実験した結果を示す説明図である。
【００８４】
図４には、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に時間が経過し、それにともなって無線通信端末１０１も移動していったときの様子を示している。本図により、端末群が自律的に構成され、しかも、その端末群がかなりの間維持されることがわかる。したがって、後述するようなメッセージ中継手法を採用することにより、効率的なメッセージの伝送が可能になる。
【００８５】
（スロットの構造）
本実施形態では、送信部１１３および受信部１１４にてやりとりされるメッセージは、時分割されてスロット単位で伝送される。図５は、本実施形態において採用されるスロットの構造を示す模式図である。
【００８６】
１つのスロット５０１は、制御信号ピリオド５０２とデータ転送ピリオド５０３の２つの時間に分割することができる。
【００８７】
制御信号ピリオド５０２では、以下のような制御信号が伝送される。
【００８８】
・宛先メッセージ（Call Notification）。指定される宛先の情報と、当該宛先にデータ情報を伝送したい旨を通知する。
【００８９】
・確認メッセージ（ACK）。指定された宛先もしくはそこへの中継先にデータ情報の伝送がされた旨を通知する。
【００９０】
・未確認メッセージ（NACK）。宛先メッセージは到着したが、データ情報の伝送がされなかった旨を通知する。
【００９１】
・中継申出メッセージ（Relay Offer）。宛先にデータ情報の伝送の中継をしてもよい旨を通知する。
【００９２】
・問合せメッセージ（Authentication Confirm）。下位局から、これが従属する上位局に宛先も従属しているかを聞く。
【００９３】
・中継了承メッセージ（Authentication Reply）。下位局へ、これが従属する上位局から宛先も従属している旨を通知する。
【００９４】
一方、データ転送ピリオド５０３では、データ情報信号が伝送される。データ情報信号により、伝送すべきデータ情報が伝送されるが、宛先情報や中継情報などの情報を付加して伝送してもよい。
【００９５】
制御信号ピリオド５０２で伝送される情報量は小さく、時間も短いため、制御信号ピリオド５０２での瞬間伝送電力は大きくしてもよい。これにより、Call Notificationなどの伝送距離を長くすることができる。
【００９６】
一方、データ転送ピリオド５０３では、比較的大きな情報量の伝送が行われるため、瞬間伝送電力の最大値にも限界があり、制御信号ピリオド５０２で伝送される信号よりも到達距離が短い。
【００９７】
以下では、端末群（Terminal Group）１内で他の無線通信端末に従属する無線通信端末Ｐ（発信元端末）から、端末群（Terminal Group）２内で無線通信端末Ｓとともに無線通信端末Ｒに従属する無線通信端末Ｑ（宛先端末）へデータ情報を伝送する状況を例にあげて説明する。なお、無線通信端末Ｐが上位端末である場合も以下の説明は同様に適用することができる。
【００９８】
（基本的な通信技術）
図６は、無線通信端末Ｐ（発信元端末）から無線通信端末Ｑ（宛先端末）へ直接データ伝送ができた場合のメッセージのやりとりを示す模式図である。
【００９９】
本図では、端末群２の中では、無線通信端末Ｒが上位局（master）、無線通信端末Ｓ、Ｑがその下位局（slave）となっている。
【０１００】
まず、無線通信端末Ｐは、Call Notificationを放送し、ついで、データ情報を直接伝送(Direct Transmission)する。
【０１０１】
この状況では、無線通信端末Ｑは、直接伝送されたデータ情報を受信することができたため、無線通信端末ＰへACKを返送する。
【０１０２】
これを受信することにより、無線通信端末Ｐにおける当該データ情報の送出が成功裏に完了する。
【０１０３】
図７は、無線通信端末Ｐ（発信元端末）から無線通信端末Ｑ（宛先端末）へ無線通信端末Ｒ（中継端末）を介してデータ伝送ができた場合のメッセージのやりとりを示す模式図である。
【０１０４】
まず、無線通信端末Ｐは、Call Notificationを放送し、ついで、データ情報を直接伝送(Direct Transmission)する。これは、図６に示す例と同様である。
【０１０５】
無線通信端末ＱがCall Notificationは受信できたがデータ情報の受信には失敗した場合、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＰへNACKが送信される。また、無線通信端末ＱがCall Notificationもデータ情報も受信できなかった場合、何も送信されない。
【０１０６】
このような場合、すなわち、無線通信端末Ｐが無線通信端末ＱからACKを受信できなかった場合、ほかの無線通信端末からのRelay Offerがないかを調べる。
【０１０７】
この例では、無線通信端末Ｒから、「無線通信端末Ｑへの伝送を中継してもよい」旨のRelay Offerが、無線通信端末Ｐへ伝送されている。
【０１０８】
無線通信端末Ｒは、放送によって送られたCall Notificationに含まれる宛先（無線通信端末Ｑ）の情報を見た結果、無線通信端末Ｑが自身の下位端末であるから、ここへの中継が可能であると判断して、Relay Offerを返したのである。
【０１０９】
そこで、無線通信端末Ｐは、無線通信端末Ｑ宛のデータ情報を無線通信端末Ｒに伝送する。本実施形態では、このデータ情報の伝送には、放送形式ではなく、直接伝送の形式を用いる。
【０１１０】
無線通信端末Ｒは、ACKを無線通信端末Ｐに返送して、このデータ情報を受信した旨を通知する。これにより、無線通信端末Ｐにおける送出は成功裏に完了する。
【０１１１】
さらに、無線通信端末Ｒは、無線通信端末Ｑに対してCall Notificationとデータ情報の直接伝送を行い、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＲへACKが返送されることをもって、中継が成功裏に完了する。
【０１１２】
同時に、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＰへACK(Finish)が返送されることをもって、伝送全体が成功裏に終わる。
【０１１３】
このように、無線通信端末Ｑから無線通信端末Ｐに対してもACKが返送される。上述の通り、制御信号ピリオド５０２で伝送される信号は到達距離が長いため、データ情報の伝送ができなくとも、ACKの返送はできるからである。このようにすれば、ＴＣＰ（Transfer Control Protocol）のように、宛先にデータ情報が伝送されたことを発信元が確認することができる。
【０１１４】
本図では、Relay Offerは無線通信端末Ｒからのみ返送されているが、無線通信端末Ｐが複数のRealy Offerを受け取ることもある。その中から最も伝送電力が大きいものを選択して、その相手に対してのみ、データ情報の直接伝送を行って、その相手に中継をさせる。
【０１１５】
図８は、無線通信端末Ｐ（発信元端末）から無線通信端末Ｑ（宛先端末）へ無線通信端末Ｓ（副中継端末）と無線通信端末Ｒ（中継端末）を介してデータ伝送ができた場合のメッセージのやりとりを示す模式図である。
【０１１６】
まず、無線通信端末Ｐは、Call Notificationを放送し、ついで、データ情報を直接伝送(Direct Transmission)する。これは、図６、図７に示す例と同様である。
【０１１７】
無線通信端末ＱがCall Notificationは受信できたがデータ情報の受信には失敗した場合、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＰへNACKが送信される。また、無線通信端末ＱがCall Notificationもデータ情報も受信できなかった場合、何も送信されない。
【０１１８】
このような場合、すなわち、無線通信端末Ｐが無線通信端末ＱからACKを受信できなかった場合、ほかの無線通信端末からのRelay Offerを待つ。
【０１１９】
一方、Call Notificationを受信した無線通信端末Ｓは、その上位端末である無線通信端末Ｒへ、「無線通信端末Ｑは無線通信端末Ｒの下位端末か」を問い合わせる（Authentication Confirm）。
【０１２０】
これに対して、無線通信端末Ｒは、無線通信端末Ｓへ、「無線通信端末Ｑは無線通信端末Ｒの下位端末なので、無線通信端末Ｑへの伝送を中継してもよい」（Authentication Reply）を返送する。
【０１２１】
そこで、無線通信端末Ｓは、無線通信端末Ｐへ「無線通信端末Ｑへの伝送を中継してもよい」旨のRelay Offerを伝送する。
【０１２２】
すると、無線通信端末Ｐは、無線通信端末Ｑ宛のデータ情報を無線通信端末Ｓに伝送する。
【０１２３】
無線通信端末Ｓは、ACKを無線通信端末Ｐに返送して、このデータ情報を受信した旨を通知する。これにより、無線通信端末Ｐにおける送出は成功裏に完了する。
【０１２４】
さらに、無線通信端末Ｓは、無線通信端末Ｒに対してデータ情報の直接伝送を行い、無線通信端末Ｒから無線通信端末ＳへACKが返送されることをもって、この間の中継が成功裏に完了する。
【０１２５】
さらに、無線通信端末Ｒは、無線通信端末Ｑに対してデータ情報の直接伝送を行い、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＲへACKが返送されることをもって、中継が成功裏に完了する。
【０１２６】
同時に、無線通信端末Ｑから無線通信端末ＰへACK(Finish)が返送されることをもって、伝送全体が成功裏に終わる。
【０１２７】
同じ端末群内での通信も上記の伝送方式を同様に適用することにより、実現が可能である。
【０１２８】
なお、中継が行われた場合に、発信元が中継された先に存在する宛先からもACKの返送を待たないような実施形態を採用することもできる。たとえば、図７、図８に示した態様では、最後に無線通信端末ＰがACK(Finish)を受信したことをもって無線通信端末Ｑに対するデータ伝送が成功裏に完了したこととするが、そうではなく、無線通信端末Ｐからデータ伝送をいずれかの無線通信端末に行い、その無線通信端末からのACKを受信した段階でデータ伝送が成功裏に完了したこととする実施形態である。
【０１２９】
このようなデータ伝送は、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）同様、パケットが相手に確実に届く保証はないものの、高速な伝送が可能であるという特徴がある。
【０１３０】
なお、本実施形態においては、データ情報メッセージとそれ以外のメッセージとを時分割して伝送したが、周波数分割や符号分割などにおいても、同様に上記手法を適用することができ、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【０１３１】
図９、図１０は、それぞれ、上記の基本技術に係る実施形態の手法を用いた場合（Proposed）と、従来の手法を用いた場合（Conventional）との入力トラヒック（Input Traffic）と、通信スループット（Normalized Throughput）、通信遅延（Normalized Delay）の関係を実験により得た結果を示すグラフである。これらの図に示される当該基本技術の特性であるが、従来に比して、通信スループットが向上し、通信遅延が短縮されている。
【０１３２】
（本発明の特徴となる技術）
さて、本実施形態は、これまでに説明した基本技術において、スロット５０１内のデータ転送用のデータ転送ピリオド５０３で伝送されるデータ情報信号に指定されるパケットの構造を適宜構成するとともに、他のグループからの受信電力を考慮して、パケットの送受のルーティングを行うものである。
【０１３３】
なお、本実施形態における通信技術は、通信モデルにおいては、上記基本技術の層よりも上の層に構成されるものとしても良い。すなわち、あるパケットは、１スロット内に必ずしも納まる必要はなく、複数のスロットに分割され、追番を振って伝送することとしても良い。
【０１３４】
パケットには、パケットの発信元となった無線通信端末の識別情報と、パケットの宛先となっている無線通信端末の識別情報と、バイト列等のデータからなる伝送情報と、が指定される。以下では、これを（発信元／宛先／伝送情報）のように表記することとする。
【０１３５】
パケットは、単なるデータと考えることもできるから、入れ子にすることもできる。たとえば、（Ａ／Ｂ／（Ａ／Ｃ／Ｘ））は、ＡからＣへの伝送情報Ｘを、ひとまずＡからＢへ伝送することを意味するパケットである。
【０１３６】
さて、上記のように、図６に示す状況では、異なるグループに属する無線通信端末Ｐから無線通信端末Ｑへの直接伝送が行われている。このような直接伝送の最新の受信時刻をF、無線通信端末Ｑでの受信電力をLとする。
【０１３７】
図７に示す状況では、異なるグループに属する無線通信端末Ｐから無線通信端末Ｒへの直接伝送が行われている。このような直接伝送の最新の受信時刻をG、無線通信端末Ｑでの受信電力をMとする。
【０１３８】
図８に示す状況では、異なるグループに属する無線通信端末Ｐから無線通信端末Ｓへの直接伝送が行われている。このような直接伝送の最新の受信時刻をH、無線通信端末Ｑでの受信電力をNとする。
【０１３９】
本実施形態では、グループ外からの直接伝送によるパケットを受信した場合に、無線通信端末Ｑ、Ｒ、Ｓがその受信電力情報を送信パラメータとして用いる。すなわち、
ＱからＰへの送信パラメータは、L；
ＲからＰへの送信パラメータは、M；
ＳからＰへの送信パラメータは、N
とする。あるいは、現在の時刻をtとし、所定の正の時定数Kを用いて、
ＱからＰへの送信パラメータは、L exp(-K(t-F))；
ＲからＰへの送信パラメータは、M exp(-K(t-G))；
ＳからＰへの送信パラメータは、N exp(-K(t-H))
とするのである。
【０１４０】
そして、当該グループ内でこの情報を共有し、グループ外の無線通信端末Pへパケットを送信する際には、この送信パラメータが最大となる無線通信端末を利用するのである。
【０１４１】
なお、直接伝送の際の受信時刻および受信電力ではなく、Call Notificationの際の受信時刻および受信電力を利用することとしても良い。
【０１４２】
以下、無線通信端末のうち、本技術に係る部分について、詳細に説明する。図１１は、本技術に係る無線通信端末の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【０１４３】
無線通信端末１０１は、受付部１１０１、グループ内送信部１１０２、グループ外送信部１１０３、記憶部１１０４、受信部１１０５、受信電力処理部１１０６、パケット受入処理部１１０７、グループ外中継部１１０８、グループ内中継部１１１０、減衰部１１０９を備える。
【０１４４】
まず、受付部１１０１は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットの入力を受け付ける。
【０１４５】
一方、グループ内送信部１１０２は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末１０１と同じグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【０１４６】
さらに、グループ外送信部１１０３は、宛先、発信元、伝送情報が指定されたパケットを、当該無線通信端末１０１と異なるグループに属する他の無線通信端末に送信する。
【０１４７】
そして、グループ内中継部１１１０は、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末１０１と同じグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ａ）当該無線通信端末１０１が上位局であれば、グループ内送信部１１０２に当該他の無線通信端末へ当該パケットを送信させ、
（ｂ）当該無線通信端末１０１が下位局であれば、グループ内送信部１１０２に当該グループの上位局へ当該パケットを送信させる。
【０１４８】
一方、記憶部１１０４は、対外中継端末と対外宛先端末との候補組に送信パラメータを対応付けて記憶する。
【０１４９】
さらに、受信部１１０５は、他の無線通信端末から送信されたパケットを受信する。
【０１５０】
そして、受信電力処理部１１０６は、受信されたパケットの発信元が、当該無線通信端末１０１と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、当該無線通信端末１０１を対外中継端末とし当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組に、当該パケットの受信電力を送信パラメータとして対応付けて記憶部１１０４に記憶させ、発信元として当該無線通信端末１０１を、宛先として当該無線通信端末１０１が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末１０１を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを受付部１１０１に入力として受け付けさせる。
【０１５１】
一方、パケット受入処理部１１０７は、受信されたパケット、もしくは、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末１０１である場合、
（ｃ）当該パケットに指定される伝送情報が他のパケットである場合、当該他のパケットを受付部１１０１に入力として受け付けさせ、
（ｄ）当該パケットに指定される伝送情報に、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとが指定される場合、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて記憶部１１０４に記憶させ、当該無線通信端末１０１が上位局であれば、当該無線通信端末１０１と同じグループに属する下位局のうち当該パケットの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末１０１を発信元とし、当該パケットの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、受付部１１０１に受け付けさせ、
（ｅ）上記（ｃ）（ｄ）以外の場合、当該伝送情報を出力する。
【０１５２】
さらに、グループ外中継部１１０８は、受け付けられたパケットの宛先が、当該無線通信端末１０１と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合、
（ｆ）記憶部１１０４に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末１０１が記憶されていれば、当該パケットを、グループ外送信部１１０３に当該他の無線通信端末へ送信させ、
（ｇ）記憶部１１０４に、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として当該無線通信端末１０１以外が記憶されていれば、当該送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末１０１を発信元とし、当該パケットを伝送情報として指定する新たなパケットを、受付部１１０１に受け付けさせる。
【０１５３】
一方、減衰部１１０９は、記憶部１１０４に記憶される送信パラメータのそれぞれを、時間の経過とともに減衰させる。典型的には、所定の単位時間が経過するごとに、記憶部１１０４に記憶される送信パラメータのそれぞれに、０より大きく１より小さい所定の定数を乗じて減衰させる。このような処理により、上述のexp(-K(t-F))等をL等に乗じる計算を簡易に実現することができる。
【０１５４】
なお、これら各部は、無線通信端末１０１が備えるＣＰＵやＲＡＭが、通常の移動体通信ユニットと共働することによって実現される。
【０１５５】
図１２は、本実施形態に係る無線通信端末にて実行される通信処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下本図を参照して説明する。
【０１５６】
なお、本フローチャートでは、当該無線通信端末１０１が自発的にパケットを送信しようとして受付部１１０１にパケットを登録する処理や、当該無線通信端末１０１の受信部１１０５が他の無線通信端末からパケットを受信する処理については、図示を省略している。
【０１５７】
前者の場合は、パケットは受付キューに登録され、後者の場合は、パケットは受信キューに登録されて、必要に応じてＦＩＦＯ（First In First Out）形式で処理されることとなる。このキューは、ＲＡＭなどにより構成されることとなる。
【０１５８】
なお、受信キューにパケットを登録する際には、当該パケットの受信電力情報も一緒に登録する。
【０１５９】
また、減衰部１１０９による処理は、以下で説明する処理とは並行して行われるため、これも図示を省略している。
【０１６０】
さて、本通信処理が開始されると、受付キューが空であるか否かを調べる（ステップＳ１２０１）。空でない場合（ステップＳ１２０１；Ｎｏ）、当該受付キューからパケットを１つ取得し（ステップＳ１２０２）、当該パケットＺの宛先が何であるかをを判定する（ステップＳ１２０３）。
【０１６１】
当該パケットＺの宛先が、当該無線通信端末１０１と同じグループに属する他の無線通信端末である場合（ステップＳ１２０３；同グループ内他端末）、当該無線通信端末１０１が上位局であるか否かを判定する（ステップＳ１２０４）。
【０１６２】
上位局であれば（ステップＳ１２０４；Ｙｅｓ）グループ内送信部１１０２に当該他の無線通信端末、すなわち、下位局へ当該パケットＺを送信させて（ステップＳ１２０５）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１６３】
一方、上位局でなければ（ステップＳ１２０４；Ｎｏ）、当該無線通信端末１０１は下位局ということになるから、グループ内送信部１１０２に当該グループの上位局へ当該パケットＺを送信させて（ステップＳ１２０６）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１６４】
なお、ステップＳ１２０６の際に、当該パケットＺ＝（当該無線通信端末１０１／同じグループ内の下位局／Ｘ）を上位局に送信する際には、上位局に送信されるパケットとして（当該無線通信端末１０１／上位局／Ｚ）を構成し、これを受付キューに登録して受付部１１０１に入力として受け付けさせれば、上位局への送信が実現される。
【０１６５】
一方、当該パケットＺの宛先が、当該無線通信端末１０１である場合（ステップＳ１２０３；自分自身）、当該パケットＺに指定される伝送情報の種類を調べる（ステップＳ１２０７）。
【０１６６】
当該伝送情報が、他のパケットである場合（ステップＳ１２０７；他のパケット）、すなわち、Ｚ＝（Ｖ／当該無線通信端末１０１／（Ｗ／Ｘ／Ｙ））のようにパケットが入れ子になっている場合は、当該伝送情報に指定される他のパケット（Ｗ／Ｘ／Ｙ）を受付キューに登録して（ステップＳ１２０８）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１６７】
一方、当該伝送情報が、対外中継端末と対外宛先端末と送信パラメータとを指定するものである場合（ステップＳ１２０７；送信パラメータ等）、当該指定される対外中継端末と当該指定される対外宛先端末との候補組に、送信パラメータを対応付けて記憶部１１０４に記憶させる（ステップＳ１２０９）。
【０１６８】
すでに同じ候補組についての送信パラメータが記憶部１１０４に記憶されている場合には、その値を上書きして、まだその候補組についての送信パラメータが記憶部１１０４に記憶されていない場合には、追加して、記憶部１１０４を更新するのである。
【０１６９】
さらに、当該無線通信端末１０１が上位局であるか否かを調べ（ステップＳ１２１０）、上位局でなければ（ステップＳ１２１０；Ｎｏ）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１７０】
一方、上位局であれば（ステップＳ１２１０；Ｙｅｓ）、当該無線通信端末１０１と同じグループに属する下位局のうち当該パケットＺの発信元でないもののそれぞれを宛先とし、当該無線通信端末１０１を発信元とし、当該パケットＺの伝送情報を伝送情報として指定する新たなパケットを、受付部１１０１に受け付けさせて（ステップＳ１２１１）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１７１】
これにより、送信パラメータ等に関する情報が同じグループ内のそれぞれの下位局に伝送され、同じグループ内で、送信パラメータ等に関する情報が共有されることとなる。
【０１７２】
一方、当該伝送情報がそれ以外のものである場合（ステップＳ１２０７；その他）、当該伝送情報を出力して（ステップＳ１２１２）、他の処理に委ね、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１７３】
さて、当該パケットＺの宛先が、当該無線通信端末１０１と異なるグループに属する他の無線通信端末である場合（ステップＳ１２０３；異グループ内他端末）、記憶部１１０４から、当該他の無線通信端末を対外宛先端末とする候補組のうち送信パラメータが最大となる候補組の対外中継端末として記憶されているものを検索する（ステップＳ１２１３）。
【０１７４】
そして、当該検索によって候補組の対外中継端末が見つかったか否かを判定し（ステップＳ１２１４）、見つからなかった場合（ステップＳ１２１４；Ｎｏ）、当該パケットＺを、グループ外送信部１１０３に当該他の無線通信端末へ送信させて（ステップＳ１２１５）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１７５】
一方、見つかった場合（ステップＳ１２１４；Ｙｅｓ）、当該検索結果の候補組の対外中継端末が当該無線通信端末１０１であるか否かを判定する（ステップＳ１２１６）。そうである場合（ステップＳ１２１６；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２１５に進む。
【０１７６】
そうでない場合（ステップＳ１２１６；Ｎｏ）、当該検索結果の候補組の対外中継端末を宛先とし、当該無線通信端末１０１を発信元とし、当該パケットＺを伝送情報として指定する新たなパケット（当該無線通信端末１０１／当該検索結果の候補組の対外中継端末／Ｚ）を、受付キューに追加して（ステップＳ１２１７）、ステップＳ１２０１に戻る。
【０１７７】
一方、受付キューが空の場合（ステップＳ１２０１；Ｙｅｓ）、受信キューが空であるか否かを調べ（ステップＳ１２１８）、空でない場合（ステップＳ１２１８；Ｎｏ）、受信キューから、パケットと当該パケットを受信した際の受信電力とを取得する（ステップＳ１２１９）。
【０１７８】
そして、当該取得されたパケットＺの発信元が、当該無線通信端末１０１と異なるグループに属する他の無線通信端末であるか否かを判定する（ステップＳ１２２０）。そうでない場合（ステップＳ１２２０；Ｎｏ）、ステップＳ１２０７に進む。
【０１７９】
そうである場合（ステップＳ１２２０；Ｙｅｓ）、発信元として当該無線通信端末１０１を、宛先として当該無線通信端末１０１が属するグループの上位局を、それぞれ指定し、当該無線通信端末１０１を対外中継端末として、当該他の無線通信端末を対外宛先端末として、当該パケットＺの受信電力を送信パラメータとしてそれぞれ指定する伝送情報を指定する新たなパケットを受付キューに登録して（ステップＳ１２２１）、ステップＳ１２０７に進む。
【０１８０】
このような新たなパケットを受付キューに登録すれば、当該無線通信端末１０１が上位局であるか下位局であるかにかかわらず、ステップＳ１２０９において送信パラメータの登録がなされ、当該無線通信端末１０１が上位局である場合には、各下位局に送信パラメータが伝送され、当該無線通信端末１０１が下位局である場合には、その上位局に送信パラメータが伝送されることとなる。
【０１８１】
一方、受信キューが空である場合（ステップＳ１２１８；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０１に戻る。この際に、適宜待機したり、他の並行処理を実行してから戻ることとしても良い。
【０１８２】
このような制御を行うことにより、グループ間の通信は、最も伝送効率が良いと想定される経路によって行われることが期待されるのである。
【０１８３】
なお、ＤＳＰやＦＰＧＡなどのプログラム可能な電子回路や、ＣＰＵ等を有するソフトウェアラジオに所定のプログラムをロードすることによって、ＤＳＰやＦＰＧＡに電子回路を構成させたり、ＣＰＵ等にプログラムを実行させたりすることによって、上記の無線通信端末として機能させることとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
以上説明したように、本発明によれば、グループを自律的に形成する無線通信において、異なるグループに属する無線通信端末との通信を効率良く行うのに好適な無線通信端末、無線通信方法、および、これらをソフトウェアラジオにおて実現するためのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信端末のグループ形成に係る要素の概要構成を示す模式図である。
【図２】無線通信端末の動作モードを遷移させる動作モード遷移処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】無線通信端末が車両に塔載されて相互に検出を行い、動作モードを決定する様子を示す説明図である。
【図４】端末群が構成される様子の模擬実験の結果を示す説明図である。
【図５】データ情報の伝送に用いるスロットの構造を示す模式図である。
【図６】発信元端末から、これとは異なる端末群に属する宛先端末への伝送が行われる様子を示す説明図である。
【図７】発信元端末から、これとは異なる端末群に属する宛先端末の上位端末である中継端末を介して、宛先端末への伝送が行われる様子を示す説明図である。
【図８】発信元端末から、これとは異なる端末群に属する宛先端末の上位端末である中継端末と、この中継端末の下位端末である副中継局と、を介して、宛先端末への伝送が行われる様子を示す説明図である。
【図９】本実施形態の基本技術の入力トラヒックと通信スループットの関係の実験結果を示すグラフである。
【図１０】本実施形態の基本技術の入力トラヒックと通信遅延の関係の実験結果を示すグラフである。
【図１１】本実施形態に係る無線通信端末の通信に係る要素の概要構成を示す模式図である。
【図１２】本実施形態に係る無線通信端末にて実行される通信処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８６】
１０１    無線通信端末
１０２    初期検出部
１０３    アンテナ
１０４    下位局モード設定部
１０５    動作モード記憶部
１０６    上位端末記憶部
１０７    上位局モード設定部
１０８    下位端末登録部
１０９    下位端末記憶部
１１０    上位局維持検出部
１１１    下位局維持検出部
１１２    未定モード設定部
１１３    送信部
１１４    受信部
５０１    スロット
５０２    制御信号ピリオド
５０３    データ転送ピリオド
１１０１  受付部
１１０２  グループ内送信部
１１０３  グループ外送信部
１１０４  記憶部
１１０５  受信部
１１０６  受信電力処理部
１１０７  パケット受入処理部
１１０８  グループ外中継部
１１０９  減衰部
【図１】
2006319761.tif 000003
【図２】
2006319761.tif 000004
【図３】
2006319761.tif 000005
【図４】
2006319761.tif 000006
【図５】
2006319761.tif 000007
【図６】
2006319761.tif 000008
【図７】
2006319761.tif 000009
【図８】
2006319761.tif 000010
【図９】
2006319761.tif 000011
【図１０】
2006319761.tif 000012
【図１１】
2006319761.tif 000013
【図１２】
2006319761.tif 000014