(57)【要約】【課題】鍵パケットを選択するための情報が付加することなく、ネットワーク符号化されたパケットを受信したノードにおいて、復号に使用する鍵パケットを正しく選択する。【解決手段】送受信局１０は送信パケットを送信済バッファに格納する。中継局２０は受信パケットを送信先及び送信元に対応した転送バッファに格納し、各転送バッファが受信順に出力したパケットにネットワークコーディングの符号化を行なってＮＣパケットを生成し、ＡＣＫ待機バッファに格納して送信する。ＮＣパケット生成に使用したパケットは転送バッファから削除する。送受信局１０は送信済バッファから送信順に出力されるパケットを用いてＮＣパケットを復号し、使用したパケットは送信済バッファから削除して削除待機バッファに格納する。中継局２０は両送受信局１０から応答を受信できない場合、ＮＣパケットを再送し、送受信局１０は削除待機バッファ内のパケットにより復号する。【選択図】図５
2011239209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムであって、
前記受信局装置は、
前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部と、
前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部と、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部と、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部とを備え、
前記中継局装置は、
前記受信局装置宛の前記パケットを受信する中継局受信部と、
送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部と、
前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部と、
前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部と、
前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部と、
前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部とを備える、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記受信局装置は、送信先の前記他の受信局装置のアドレス、または、送信元の自受信局装置のアドレスの少なくとも一方を付加したパケットを前記中継局装置に送信する受信局送信部をさらに備え、
前記送信済バッファ部は、前記受信局送信部により送信された前記パケットを格納する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記受信局装置は、
復号に使用した他の前記受信局装置宛のパケットを格納する削除待機バッファ部と、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、記憶している前記パケットを送信順に出力するよう前記送信済バッファ部に指示するとともに、出力された前記パケットを前記送信済バッファ部から削除して前記削除待機バッファに格納し、前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットである場合、記憶している前記パケットを出力するよう前記削除待機バッファ部に指示する受信局判定制御部とをさらに備え、
前記ネットワーク符号化復号部は、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケット、または、前記削除待機バッファ部から出力される前記パケットにより復号する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記受信局装置は、
前記受信局受信部により受信したパケットが再送パケットである場合、受信した該再送パケットを破棄する受信局判定制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記中継局判定制御部は、前記２つの転送バッファ部のいずれかのみにパケットが格納されている場合、パケットが格納されている前記転送バッファ部から受信順に出力された前記パケットを前記中継局送信部により送信するよう制御し、
前記再送制御部は、前記転送バッファ部から受信順に出力され、前記中継局送信部により送信された前記パケットに対する応答を、前記パケットの出力元の前記転送バッファ部に対応した送信先の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記パケットを再送するよう前記中継局送信部に指示し、
前記受信局判定制御部は、前記受信局受信部により受信したパケットが再送パケットではない場合、前記送信済バッファ部にパケットが格納されていないときには受信した前記パケットを出力し、受信した前記パケットが前記送信済バッファ部に格納されているときには、受信した前記パケットを前記送信済バッファ部から削除する、
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記受信局装置は、
前記受信局受信部により受信したパケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号を記憶する受信済バッファ部をさらに備え、
前記受信局判定制御部は、受信した前記パケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号と、前記受信済バッファ部に格納されている前記パケット、あるいは、前記シーケンス番号とを照合して再送であるか否かを判定するとともに、受信した前記パケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号を前記受信済バッファ部に格納する、
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記中継局送信部は、前記パケットに前記２台の受信局装置のアドレス、及び、自中継局装置のアドレスを付加して送信し、
前記受信局判定制御部は、前記受信局受信部により受信したパケットに自受信局装置のアドレス、他の受信局装置のアドレス、または、前記中継局装置のアドレスのうち１以上が設定されていない場合、他の通信システムから送信されたパケットの受信処理を行なうよう制御する、
ことを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置であって、
前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信部と、
送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部と、
前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部と、
前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部と、
前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部と、
前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部と、
を備えることを特徴とする中継局装置。
【請求項９】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置であって、
前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部と、
前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部と、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部と、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部と、
を備えることを特徴とする受信局装置。
【請求項１０】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムに用いられる通信方法であって、
受信局装置において、
送信済バッファ部が、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納する送信パケット格納過程と、
前記中継局装置において、
中継局受信部が、前記受信局装置宛の前記パケットを受信する中継局受信過程と、
中継局判定制御部が、前記中継局受信過程において受信した前記パケットを、送信先の前記受信局装置に対応して設けられた２つの転送バッファ部の中から該パケットに付加された送信先または送信元のアドレスに基づいて選択した前記転送バッファ部に格納する受信パケット格納過程とを有する一方、
前記中継局装置において、
前記２つの転送バッファ部それぞれが、格納している前記パケットのうち最初に受信したパケットを出力するパケット出力過程と、
ネットワーク符号化部が、前記パケット出力過程において前記２つの転送バッファ部それぞれから出力されたパケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化過程と、
中継局送信部が、前記ネットワーク符号化過程においてネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信過程と、
前記受信局装置において、
受信局受信部が、前記中継局装置から前記ネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信過程と、
前記送信済バッファ部が、格納している前記パケットのうち最初に送信された前記パケットを出力する鍵パケット出力過程と、
応答信号生成部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号返送過程と、
ネットワーク符号化復号部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを、前記鍵パケット出力過程において前記送信済バッファ部から出力された前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号過程と、
前記中継局装置において、
再送制御部が、前記中継局送信過程において送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記受信局装置に再送する再送制御過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置に用いられる通信方法であって、
中継局受信部が、前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信過程と、
中継局判定制御部が、前記中継局受信過程において受信した前記パケットを、送信先の前記受信局装置に対応して設けられた２つの転送バッファ部の中から該パケットに付加された送信先または送信元のアドレスに基づいて選択した前記転送バッファ部に格納する受信パケット格納過程とを有する一方、
前記２つの転送バッファ部それぞれが、格納している前記パケットのうち最初に受信したパケットを出力するパケット出力過程と、
ネットワーク符号化部が、前記パケット出力過程において前記２つの転送バッファ部それぞれから出力されたパケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化過程と、
中継局送信部が、前記ネットワーク符号化過程においてネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信過程と、
再送制御部が、前記中継局送信過程において送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記受信局装置に再送する再送制御過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置に用いられる通信方法であって、
送信済バッファ部が、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納する送信パケット格納過程を有する一方、
受信局受信部が、前記中継局装置から前記ネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信過程と、
前記送信済バッファ部が、格納している前記パケットのうち最初に送信された前記パケットを出力する鍵パケット出力過程と、
応答信号生成部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号返送過程と、
ネットワーク符号化復号部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から出力された前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号過程と、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置に用いられるコンピュータを、
前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信部、
送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部、
前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部、
前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部、
前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部、
前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置に用いられるコンピュータを、
前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部、
前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部、
前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部、
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、ネットワークコーディングを用いた通信システム、中継局装置、受信局装置、および、それらの通信方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マルチホップ通信のスループットの向上を目的とした、ネットワークコーディング（ＮＣ）技術が注目されている。ネットワークコーディング技術は、マルチホップ中継を行うネットワーク上の中継局において複数の情報系列を線形符号化することによって複数のマルチキャスト通信やユニキャスト通信を多重化した上で宛先ノードとなる複数の受信局に送信し、各受信局において復号操作を行う。これによって、ネットワークコーディングを用いない場合に比べてスループットの向上を図ることができる。
【０００３】
ネットワークコーディングを用いたマルチホップ無線ネットワークでは、無線通信の同報性とネットワークコーディングを活用することにより、スループットの向上を実現する。中継局の役割を果たすノードは、複数の送信局ノードから受信したパケットを線形符号によって符号化し、受信局に中継する。受信局は、他のノードから受信したパケットあるいは自身が保持しているパケットを用いて、符号化されたパケットを同様の線形符号によって復号し、元の情報を得ることができる。例えば、特許文献１には無線のネットワークコーディング技術が、非特許文献１には有線のネットワークコーディング技術が記載されている。
以下、あるパケットに対し、ネットワークコーディングの符号化を施すことをＮＣ符号化と記載し、ネットワークコーディングにより符号化されたパケットを復号することをＮＣ復号と記載する。
【０００４】
従来のネットワークコーディング技術を、最も簡単なマルチホップ通信のトポロジであるAlice & Bobトポロジを具体例として挙げて説明する。なお、ＮＣ符号化されたパケットをＮＣパケットと記載し、ＮＣ符号化されていないパケットをネイティブパケットと記載する。パケットとは、あるノードが持つビット情報のことである。また、ＮＣ符号化には、線形符号化の１例である排他的論理和（ＸＯＲ）を用いるものとする。
【０００５】
図２０は、ネットワークコーディングを用いたAlice & Bobトポロジにおける通信手順を示す図である。このトポロジでは両端の送受信局であるノードＮ１、Ｎ２が、互いに中継局であるノードＲを介して双方向の通信を行う。各ノードの送信タイミングはタイムスロットにより区切られており、互いに干渉することはない。
ネットワークコーディングを用いたAlice & Bobトポロジの通信手順は、以下のようになる。
【０００６】
（１）時刻Ｔ１において、ノードＮ１（node-N1）がネイティブパケットであるパケットＡをノードＲ（node-R）に送信する。ノードＲはパケットＡを受信する。
（２）時刻Ｔ２において、ノードＮ２（node-N2）がネイティブパケットであるパケットＢをノードＲに送信する。ノードＲはパケットＢを受信する。
【０００７】
（３）時刻Ｔ３において、ノードＲがパケットＡとパケットＢに対してＮＣ符号化を行い、ＮＣパケットＸを生成する。ノードＲは、ＮＣパケットＸをノードＮ１およびノードＮ２に対して同報送信する。ノードＮ１は、自身が時刻Ｔ１において送信したパケットＡと時刻Ｔ３において受信したＮＣパケットＸとを用いてＮＣ復号を行うことにより、パケットＢを取得する。同様に、ノードＮ２においても、自身が時刻Ｔ２において送信したパケットＢと時刻Ｔ３において受信したＮＣパケットＸとを用いてＮＣ復号を行うことにより、パケットＡを取得する。ＮＣ復号には、ＮＣ符号化同様、パケット同士の排他的論理和が用いられる。
【０００８】
上記の手順において必要となるタイムスロット数は３である。一方、ＮＣ符号化を用いない場合、ノードＲからノードＮ２へのパケットＡの送信と、ノードＲからノードＮ１へのパケットＢの送信を別のタイムスロットにおいて行なう必要があるため、必要となるタイムスロット数は４となる。従って、ＮＣ符号化を用いない場合と用いた場合とを比較すると、ＮＣ符号化を適用することにより、ノードＮ１とノードＮ２が情報のやり取りを行うために消費するタイムスロット数が３／４になる。
【０００９】
また、ＮＣパケットに対してＮＣ復号処理を行う際に用いるパケットを鍵パケットと呼ぶ。図２０に記載した手順の場合、ノードＮ１については、ＮＣパケットＸからパケットＢを取得するために用いるパケットＡが鍵パケットであり、ノードＮ２については、ＮＣパケットＸからパケットＡを取得するために用いるパケットＢが鍵パケットである。例えば、特許文献２では、中継局は、ＮＣパケットの再送要求の有無に関わらず、自局の転送バッファ内に存在するパケット中からＮＣパケットを生成するためのパケットのペアを選択しており、ＮＣパケットの生成に用いたパケットのＩＤをヘッダ情報としてペイロードに付加している。ＮＣパケットを受信したノードでは、このＩＤを参照することによって、ＮＣ復号処理を行なうときに用いる鍵パケットを特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２０６７７８号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】R.Ahlswede, S.Li, and R. Yeung, “Network information flow,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol.46, no.4, pp.1204-1216, Jul.2000
【非特許文献２】Sachin Katti, Hariharan Rahul, et al “XORs in The Air: Practical Wireless Network Coding,” Proc. ACM SIGCOMM 2006, Pisa, Italy, Sep.2006, pp.243-254
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ネットワークコーディング技術を用いた通信では、受信したＮＣパケットをＮＣ復号するための鍵パケットを正しく選択しないと、ネイティブパケットを正しく得ることができない。そこで、上述したように従来は、ＮＣ符号化に用いたネイティブパケットのＩＤをＮＣパケットに付加して送信することにより、ＮＣパケットを受信したノードにおいて鍵パケットを正しく選択できるようにしている。しかし、ＮＣパケットに鍵パケットを選択可能とするための情報を付加すると、オーバーヘッドが大きくなってしまうため、システムスループットが劣化するという問題がある。加えて、全体のパケットサイズが大きくなってしまうため、伝送遅延が長大するという問題もある。また、現在の通信の標準規格には、鍵パケットを選択可能とするための情報を付加するフィールドは規定されていない。そのため、鍵パケットを選択可能とするための情報を付加してパケットを送信した場合、標準規格に準拠した通信システムと共存できない可能性がある。
【００１３】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ＮＣパケットに鍵パケットを選択するための情報を付加することなく、ＮＣパケットを受信したノードにおいて正しく鍵パケットを選択し、ＮＣ復号を行うことができる通信システム、中継局装置、受信局装置、および、それらの通信方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するために、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムであって、前記受信局装置は、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部と、前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部と、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部と、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部とを備え、前記中継局装置は、前記受信局装置宛の前記パケットを受信する中継局受信部と、送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部と、前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部と、前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部と、前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部と、前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部とを備える、ことを特徴とする通信システムである。
【００１５】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記受信局装置は、送信先の前記他の受信局装置のアドレス、または、送信元の自受信局装置のアドレスの少なくとも一方を付加したパケットを前記中継局装置に送信する受信局送信部をさらに備え、前記送信済バッファ部は、前記受信局送信部により送信された前記パケットを格納する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記受信局装置は、復号に使用した他の前記受信局装置宛のパケットを格納する削除待機バッファ部と、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、記憶している前記パケットを送信順に出力するよう前記送信済バッファ部に指示するとともに、出力された前記パケットを前記送信済バッファ部から削除して前記削除待機バッファに格納し、前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットである場合、記憶している前記パケットを出力するよう前記削除待機バッファ部に指示する受信局判定制御部とをさらに備え、前記ネットワーク符号化復号部は、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケット、または、前記削除待機バッファ部から出力される前記パケットにより復号する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記受信局装置は、前記受信局受信部により受信したパケットが再送パケットである場合、受信した該再送パケットを破棄する受信局判定制御部をさらに備える、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記中継局判定制御部は、前記２つの転送バッファ部のいずれかのみにパケットが格納されている場合、パケットが格納されている前記転送バッファ部から受信順に出力された前記パケットを前記中継局送信部により送信するよう制御し、前記再送制御部は、前記転送バッファ部から受信順に出力され、前記中継局送信部により送信された前記パケットに対する応答を、前記パケットの出力元の前記転送バッファ部に対応した送信先の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記パケットを再送するよう前記中継局送信部に指示し、前記受信局判定制御部は、前記受信局受信部により受信したパケットが再送パケットではない場合、前記送信済バッファ部にパケットが格納されていないときには受信した前記パケットを出力し、受信した前記パケットが前記送信済バッファ部に格納されているときには、受信した前記パケットを前記送信済バッファ部から削除する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記受信局装置は、前記受信局受信部により受信したパケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号を記憶する受信済バッファ部をさらに備え、前記受信局判定制御部は、受信した前記パケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号と、前記受信済バッファ部に格納されている前記パケット、あるいは、前記シーケンス番号とを照合して再送であるか否かを判定するとともに、受信した前記パケット、あるいは、受信した前記パケットに付加されたシーケンス番号を前記受信済バッファ部に格納する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上述する通信システムであって、前記中継局送信部は、前記パケットに前記２台の受信局装置のアドレス、及び、自中継局装置のアドレスを付加して送信し、前記受信局判定制御部は、前記受信局受信部により受信したパケットに自受信局装置のアドレス、他の受信局装置のアドレス、または、前記中継局装置のアドレスのうち１以上が設定されていない場合、他の通信システムから送信されたパケットの受信処理を行なうよう制御する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置であって、前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信部と、送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部と、前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部と、前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部と、前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部と、前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部と、を備えることを特徴とする中継局装置である。
【００２２】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置であって、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部と、前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部と、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部と、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部と、を備えることを特徴とする受信局装置である。
【００２３】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムに用いられる通信方法であって、受信局装置において、送信済バッファ部が、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納する送信パケット格納過程と、前記中継局装置において、中継局受信部が、前記受信局装置宛の前記パケットを受信する中継局受信過程と、中継局判定制御部が、前記中継局受信過程において受信した前記パケットを、送信先の前記受信局装置に対応して設けられた２つの転送バッファ部の中から該パケットに付加された送信先または送信元のアドレスに基づいて選択した前記転送バッファ部に格納する受信パケット格納過程とを有する一方、前記中継局装置において、前記２つの転送バッファ部それぞれが、格納している前記パケットのうち最初に受信したパケットを出力するパケット出力過程と、ネットワーク符号化部が、前記パケット出力過程において前記２つの転送バッファ部それぞれから出力されたパケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化過程と、中継局送信部が、前記ネットワーク符号化過程においてネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信過程と、前記受信局装置において、受信局受信部が、前記中継局装置から前記ネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信過程と、前記送信済バッファ部が、格納している前記パケットのうち最初に送信された前記パケットを出力する鍵パケット出力過程と、応答信号生成部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号返送過程と、ネットワーク符号化復号部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを、前記鍵パケット出力過程において前記送信済バッファ部から出力された前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号過程と、前記中継局装置において、再送制御部が、前記中継局送信過程において送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記受信局装置に再送する再送制御過程と、を有することを特徴とする通信方法である。
【００２４】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置に用いられる通信方法であって、中継局受信部が、前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信過程と、中継局判定制御部が、前記中継局受信過程において受信した前記パケットを、送信先の前記受信局装置に対応して設けられた２つの転送バッファ部の中から該パケットに付加された送信先または送信元のアドレスに基づいて選択した前記転送バッファ部に格納する受信パケット格納過程とを有する一方、前記２つの転送バッファ部それぞれが、格納している前記パケットのうち最初に受信したパケットを出力するパケット出力過程と、ネットワーク符号化部が、前記パケット出力過程において前記２つの転送バッファ部それぞれから出力されたパケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化過程と、中継局送信部が、前記ネットワーク符号化過程においてネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信過程と、再送制御部が、前記中継局送信過程において送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記受信局装置に再送する再送制御過程と、を有することを特徴とする通信方法である。
【００２５】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置に用いられる通信方法であって、送信済バッファ部が、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納する送信パケット格納過程を有する一方、受信局受信部が、前記中継局装置から前記ネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信過程と、前記送信済バッファ部が、格納している前記パケットのうち最初に送信された前記パケットを出力する鍵パケット出力過程と、応答信号生成部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号返送過程と、ネットワーク符号化復号部が、前記受信局受信過程において受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から出力された前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号過程と、を有することを特徴とする通信方法である。
【００２６】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記中継局装置に用いられるコンピュータを、前記受信局装置宛のパケットを受信する中継局受信部、送信先の前記受信局装置に対応して設けられ、前記中継局受信部により受信した前記パケットを格納し、格納している前記パケットを受信順に出力する２つの転送バッファ部、前記中継局受信部により受信した前記パケットを、該パケットに付加された送信先または送信元の前記受信局装置のアドレスに基づいて前記２つの転送バッファ部の中から選択した前記転送バッファ部に格納する中継局判定制御部、前記２つの転送バッファ部それぞれから受信順に出力された前記パケットをネットワーク符号化するネットワーク符号化部、前記ネットワーク符号化部によりネットワーク符号化された前記パケットを前記受信局装置に送信する中継局送信部、前記中継局送信部が送信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対する応答をいずれかまたは両方の前記受信局装置から受信しなかった場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを再送するよう前記中継局送信部に指示する再送制御部、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【００２７】
また、本発明は、中継局装置と２台の受信局装置とを有する通信システムにおける前記受信局装置に用いられるコンピュータを、前記中継局装置に送信された他の前記受信局装置宛のパケットを格納し、格納している前記パケットを前記中継局への送信順に出力する送信済バッファ部、前記中継局装置からネットワーク符号化されたパケットを受信する受信局受信部、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットに対応して前記中継局装置に応答を返送する応答信号生成部、前記受信局受信部により受信した前記ネットワーク符号化されたパケットが再送パケットではない場合、前記ネットワーク符号化されたパケットを前記送信済バッファ部から送信順に出力される前記パケットにより復号するネットワーク符号化復号部、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ネットワークコーディングを用いた通信システムにおいて、中継局装置は、ＮＣパケットに鍵パケットを選択するための情報を付加することなくＮＣパケットを送信し、パケットが再送された場合であっても、ＮＣパケットを受信した受信局装置において正しく鍵パケットを選択し、ＮＣ復号を行うことができる。従って、鍵パケットの選択に用いる追加情報をＮＣパケットに付加することによって発生するスループット劣化や、伝送遅延の長大を防ぐことができる。また、ＮＣパケットに追加情報を付加する必要がないため、既存の標準規格をそのまま適用することが可能である。よって、ＮＣ符号化されていないパケットの受信も可能であり、ネットワークコーディングを適用していない既存の通信システムと共存することができる。加えて、正常にＮＣ復号されなかったパケットが上位レイヤ等に出力されることがないため、通信システムの信頼性が向上する。
また、受信局装置は、受信したパケットまたはその受信したパケットのシーケンス番号を、以前に受信したパケットまたはそのパケットのシーケンス番号と照合することによって再送パケットであるか否かを判断し、さらには、パケットの通信において一般的に付加されるアドレス情報や、自局が備える送信済バッファ内のパケット蓄積状況によって、受信したパケットがＮＣパケットであるか、自装置宛のネイティブパケットであるか、自装置が送信したパケットであるか、他通信システムのノードから送信されたパケットであるかを簡易に判断し、適切な受信処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態による通信システムの全体構成図である。
【図２】同実施形態による通信システムに用いられる無線フレームを示す図である。
【図３】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図４】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図５】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図６】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図７】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図８】同実施形態による送受信局の構成例を示すブロック図である。
【図９】同実施形態による中継局の構成例を示すブロック図である。
【図１０】同実施形態による送受信局の送信処理フローを示す図である。
【図１１】同実施形態による中継局の受信処理フローを示す図である。
【図１２】同実施形態による中継局の送信処理フローを示す図である。
【図１３】同実施形態による送受信局の受信処理フローを示す図である。
【図１４】同実施形態による送受信局の判定処理フローを示す図である。
【図１５】第２の実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図１６】同実施形態による通信システムの動作概要を示す図である。
【図１７】同実施形態による送受信局の構成例を示すブロック図である。
【図１８】同実施形態による送受信局の受信処理フローを示す図である。
【図１９】同実施形態による送受信局の判定処理フローを示す図である。
【図２０】従来技術によるネットワークコーディングを用いた通信手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による通信システムの全体構成図である。同図に示すように、本実施形態の通信システムは、ネットワークコーディング（以下、「ＮＣ」とも記載）技術を用いた２ホップ無線中継システムであり、２台の送受信局１０と、中継局２０とからなる。以下、２台の送受信局１０をそれぞれ、送受信局１０ａ、１０ｂと記載する。同図に示す通信システムにおいて、受信局装置と送信局装置を兼ねた送受信局１０ａ、１０ｂは、中継局装置である中継局２０を介して双方向の通信を行う。送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier sense multiple access / collision avoidance）によって動作し、キャリアセンスは理想的に機能するものとする。そのため、送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０それぞれの送信タイミングはタイムスロットにより区切られ、互いに干渉することがないものとする。システム全体におけるｎ番目の送信タイミングを時刻Ｔｎと表す。また、送受信局１０ａ、１０ｂは、受信した無線信号を送信先等に関わらず必ず復調するプロミスキャスモードで動作する。送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０間において送受信されるパケットは、誤り検出符号化が施されており、受信局において、受信パケットの復調結果に対するビット誤りの検出が可能であるものとする。送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０がパケットを受信したと判断する基準は、復調されたそれぞれの受信パケットに対する誤り検出結果が「誤りなし」と判定された場合とする。
【００３２】
図２は、本実施形態による通信システムにおいてパケットの送受信に用いられる無線フレームを示す図である。本実施形態の通信システムでは、標準（ＩＥＥＥ８０２．１１）に準拠したＭＡＣ（Medium Access Control）フレームが用いられる。同図に示すように、ＭＡＣフレームは、送信先アドレス、送信元アドレス、中継アドレスが設定される３つの各アドレスフィールド（Address 1、Address 2、Address 3）や、シーケンス番号等が設定されるフィールドであるシーケンスコントロール（Sequence control）、パケットが設定されるフィールドであるペイロード（payload）を含む。再送によって同じパケットが複数回送信される場合、その同じパケットをペイロードに含む無線信号のシーケンスコントロールには同一のシーケンス番号が設定される。ペイロード（payload）には、ネットワークコーディングの符号化が施されたパケットであるＮＣパケットや、ネットワークコーディングの符号化が施されていないパケットであるネイティブパケットが設定される。以下、ネットワークコーディングの符号化を施すことを「ＮＣ符号化」と記載し、ネットワークコーディングにより符号化されたパケットを復号することを「ＮＣ復号」と記載する。また、ＮＣパケットをＮＣ復号するために必要となるパケットを「鍵パケット」と記載する。
【００３３】
送受信局１０から他の送受信局１０宛のパケットを中継局２０へ送信する場合、Address 1には中継局２０のアドレスが設定され、Address 2にはパケットの送信元である送受信局１０のアドレスが設定され、Address 3には最終的な宛先となる送受信局１０のアドレスが設定される。
中継局２０から送受信局１０へ中継パケットを送信する場合、ペイロードに設定される中継パケットがＮＣパケットか、ネイティブパケットかに関わらず、Address 2には中継局２０のアドレスが設定される。そして、中継パケットがＮＣパケットである場合、Address 1にはいずれかの送受信局１０のアドレスが設定され、Address 3には他方の送受信局１０のアドレスが設定される。中継パケットがネイティブパケットである場合、Address 1にはパケットの最終的な宛先となる送受信局１０のアドレスが、Address 3にはパケットの送信元である送受信局１０のアドレスが設定される。
【００３４】
図３〜図７は、本実施形態の通信システムの動作概要を示す図である。
送受信局１０は、送信済バッファ及び削除待機バッファを備えている。送信済バッファは、中継局２０に送信したパケットを送信順に格納する。削除待機バッファは、ＮＣパケットが再送される可能性がある間、送信済バッファからＮＣ復号の鍵パケットとして読み出されたパケットを格納する。また、中継局２０は、転送バッファ及びＡＣＫ待機バッファを備えている。転送バッファには、送受信局１０ａから送受信局１０ｂ宛のパケットを受信順に格納する第１転送バッファと、送受信局１０ｂから送受信局１０ａ宛のパケットを受信順に格納する第２転送バッファがある。ＡＣＫ待機バッファは、送信したＮＣパケットを、該ＮＣパケットが正常に受信されたことを通知する応答（ＡＣＫ）を両送受信局１０から受信するまで格納する。図３及び図４においては、削除待機バッファ及びＡＣＫ待機バッファは省略している。
【００３５】
図３及び図４は、送受信局１０ａ、１０ｂから中継局２０へのパケット送信の動作概要を示す図である。
図３において、時刻Ｔ１に、送受信局１０ａが送信機会を得ると、送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα１を中継局２０に送信するとともに、送信済バッファに格納する。中継局２０は、受信したパケットα１を第１転送バッファに格納すると、送受信局１０ａにパケットを正常に受信したことを通知する応答信号であるＡＣＫを返送する。送受信局１０は、送信パケットに対するＡＣＫを受信できなかった場合、ＡＣＫが返送されるまで中継局２０にパケットα１を再送する。
【００３６】
続いて、時刻Ｔ２に、送受信局１０ａが送信機会を得ると、送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα２を中継局２０に送信する。送受信局１０ａは、パケットα２がパケットα１の後の順序となるように送信済バッファに格納し、中継局２０は、受信したパケットα２がパケットα１の後の順序となるように第１転送バッファに格納する。中継局２０は、送受信局１０ａにＡＣＫを返送する。
【００３７】
図４において、時刻Ｔ３に、送受信局１０ｂが送信機会を得ると、送受信局１０ａ宛のネイティブパケットであるパケットβ１を中継局２０に送信するとともに、送信済バッファに格納する。中継局２０は、受信したパケットβ１を第２転送バッファに格納すると、送受信局１０ｂにＡＣＫを返送する。
【００３８】
さらに、時刻Ｔ４には、送受信局１０ａが送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα３を中継局２０に送信し、送受信局１０ａの送信済バッファ、及び、中継局２０の第１転送バッファには、パケットα３がパケットα２の後の順序となるように格納され、中継局２０からはＡＣＫが返送される。また、時刻Ｔ５には、送受信局１０ｂが送受信局１０ａ宛のネイティブパケットであるパケットβ２を中継局２０に送信し、送受信局１０ｂの送信済バッファ、及び、中継局２０の第２転送バッファには、パケットβ２がパケットβ１の後の順序となるように格納され、中継局２０からはＡＣＫが返送される。
【００３９】
図５及び図６は、中継局２０からのＮＣパケット送信の動作概要を示す図であり、送受信局１０から正常に応答を受信したときの動作を示す。
図５において、時刻Ｔ６に中継局２０が送信機会を得ると、第１転送バッファに格納されているパケットの中で最初に格納されたパケットα１と、第２転送バッファに格納されているパケットの中で最初に格納されたパケットβ１とを用いてＮＣ符号化を行い、ＮＣパケットχ１を生成する。例えば、ＮＣ符号化には、パケット同士のビット毎の排他的論理和を用いる。中継局２０は、ＮＣパケットχ１をＡＣＫ待機バッファに格納し、送受信局１０ａ及び１０ｂに同報送信する。中継局２０は、ＮＣ符号化に用いたパケットα１、パケットβ１をそれぞれ第１転送バッファ、第２転送バッファから削除する。
【００４０】
送受信局１０ａは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットα１を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットβ１を取得する。送受信局１０ａは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットα１を送信済バッファから削除し、削除待機バッファにパケットα１を格納すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
同様に、送受信局１０ｂは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットβ１を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットα１を取得する。送受信局１０ｂは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットβ１を送信済バッファから削除し、削除待機バッファにパケットβ１を格納すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
なお、ＮＣ復号には、ＮＣ符号化同様、パケット同士のビット毎の排他的論理和が用いられる。
中継局２０は、送受信局１０ａ及び１０ｂからＡＣＫを受信すると、ＡＣＫ待機バッファに格納しているＮＣパケットχ１を削除する。
【００４１】
図６において、時刻Ｔ７に中継局２０が送信機会を得ると、第１転送バッファに格納されているパケットの中で最初に格納されたパケットα２と、第２転送バッファに格納されているパケットの中で最初に格納されたパケットβ２とを用いてＮＣ符号化を行い、ＮＣパケットχ２を生成する。中継局２０は、ＮＣパケットχ２をＡＣＫ待機バッファに格納し、送受信局１０ａ及び１０ｂに同報送信する。中継局２０は、パケットα２、パケットβ２をそれぞれ第１転送バッファ、第２転送バッファから削除する。
【００４２】
送受信局１０ａは、中継局２０から受信したＮＣパケットχ２が再送パケットではないと判断し、削除待機バッファからパケットα１を削除する。送受信局１０ａは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットα２を鍵パケットとして用いてＮＣパケットχ２のＮＣ復号を行い、パケットβ２を取得する。送受信局１０ａは、パケットα２を送信済バッファから削除し、削除待機バッファに格納すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
同様に、送受信局１０ｂは、中継局２０から受信したＮＣパケットχ２が再送パケットではないと判断し、削除待機バッファからパケットβ１を削除する。送受信局１０ｂは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットβ２を鍵パケットとして用いてＮＣパケットχ２のＮＣ復号を行い、パケットα２を取得する。送受信局１０ａは、パケットβ２を送信済バッファから削除し、削除待機バッファに格納すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
中継局２０は、送受信局１０ａ及び１０ｂからＡＣＫを受信すると、ＡＣＫ待機バッファに格納しているＮＣパケットχ２を削除する。
【００４３】
図７は、中継局２０からのＮＣパケット再送時の動作概要を示す図である。
同図においては、図５において送受信局１０ａ、１０ｂから送信されたいずれかのＡＣＫまたは両ＡＣＫを中継局２０が受信できなかった場合の動作概要を示している。中継局２０は、ＮＣパケットχ１を送信した後、所定時間内に送受信局１０ａ、１０ｂからのＡＣＫのうち少なくとも一方を受信できなかった場合、次の送信機会を得たときに、あるいは、時刻Ｔ７までの間に、ＡＣＫ待機バッファに格納されているＮＣパケットχ１を読み出して送受信局１０ａ及び１０ｂに同報送信する。
【００４４】
送受信局１０ａは、中継局２０から受信したＮＣパケットχ１が再送パケットであると判断し、削除待機バッファに格納されているパケットα１を鍵パケットとして用いて、再送されたＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットβ１を取得すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
同様に、送受信局１０ｂは、中継局２０から受信したＮＣパケットχ１が再送パケットであると判断し、削除待機バッファに格納されているパケットβ１を鍵パケットとして用いて、再送されたＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットα１を取得すると、中継局２０にＡＣＫを返送する。
【００４５】
中継局２０は、ＮＣパケットχ１を再送した後、所定時間内に送受信局１０ａ、１０ｂからのＡＣＫの少なくとも一方を受信できなかった場合、再び、ＡＣＫ待機バッファに格納されているＮＣパケットχ１を読み出して送受信局１０ａ及び１０ｂに同報送信する処理を繰り返す。中継局２０が、送受信局１０ａ及び１０ｂからＡＣＫを受信した場合、ＡＣＫ待機バッファに格納しているＮＣパケットχ１を削除し、図６の処理を行なう。
【００４６】
上記のように、中継局２０は、送受信局１０から受信したパケットを送信先及び送信元の組み合わせに対応した転送バッファに受信順に格納し、送信機会を得たときには、ぞれぞれの転送バッファから受信順にパケットを取得してＮＣ符号化を行ない、ＮＣパケットを生成する。中継局２０はＮＣ符号化に用いたパケットを転送バッファから削除し、送信したＮＣパケットをＡＣＫ待機バッファへ格納する。中継局２０は、両送受信局１０からＡＣＫを受信した場合、ＡＣＫ待機バッファからＮＣパケットを削除し、いずれかの送受信局１０からＡＣＫを受信しなかった場合には、ＡＣＫ待機バッファに格納されているＮＣパケットを再送する。
【００４７】
そして、送受信局１０は、送信したパケットを送信済バッファに送信順に格納し、中継局２０から再送ではないＮＣパケットを受信したときには、送信済バッファから送信順に出力されるパケットを鍵パケットとしてＮＣ復号を行ない、所望のパケットを取得する。送受信局１０は、ＮＣ復号に鍵パケットとして用いたパケットを削除し、削除待機バッファに格納すると、中継局２０に応答を返送する。送受信局１０が、再送のＮＣパケットを受信したときには、削除待機バッファに格納されているパケットを鍵パケットとしてＮＣ復号を行ない、所望のパケットを取得すると、中継局２０に応答を返送する。
【００４８】
なお、時刻Ｔ６において、中継局２０が送信したＮＣパケットχ１を送受信局１０ａでは受信できず、送受信局１０ｂでは受信できた場合、送受信局１０ｂのみが図５に示す処理を行なう。中継局２０は、送受信局１０ａからのＡＣＫを受信できないため、ＮＣパケットχ１を再送する。この場合、送受信局１０ａは、受信したＮＣパケットχ１は再送ではないとして図５に示す時刻Ｔ６の処理と同様の処理行い、送受信局１０ｂは、図７に示す再送時の処理を行なう。
【００４９】
上記処理により、中継局２０は、ＮＣパケットに鍵パケットを特定する情報を付加することなく送信し、また、再送が発生した場合でも、送受信局１０は、適切な鍵パケットを用いて受信したＮＣパケットを正常にＮＣ復号することができる。上記のように、送受信局１０ａ、１０ｂは中継局２０から受信したＮＣパケットχ１をそれぞれパケットα１、β１を用いて正常にＮＣ復号してＡＣＫを返送したが、一方のＡＣＫが中継局２０に送達しなかった場合、中継局２０はＮＣパケットχ１を再送する。仮に、送受信局１０ａ、１０ｂにおいて、ＡＣＫを返送したＮＣパケットが再送されることを想定していないと、すでに鍵パケットとして用いたパケットα１、β１を転送バッファから削除してしまっているため、次のパケットα２、β２を鍵パケットとして用い、再送されたＮＣパケットχ１をＮＣ復号してしまう。これによって、送受信局１０の送信済バッファの格納内容と、中継局２０の転送バッファの格納内容とに同期外れが発生し、送受信局１０は正常にＮＣパケットをＮＣ復号できなくなってしまう。本実施形態は、このような同期外れを防止し、再送が発生したときでも、正常に鍵パケットを選択可能とする。
【００５０】
なお、中継局２０は、送信機会を得たときに、第１転送バッファ、第２転送バッファのいずれかのみにパケットが格納されている場合、パケットが格納されている転送バッファから受信順にパケットを読み出し、ＮＣ符号化を行なわずに送信する。送信したパケットは、転送バッファから削除され、ＡＣＫ待機バッファに格納される。中継局２０は、送信したパケットの宛先となる送受信局１０から所定時間内にＡＣＫを受信しなかった場合、ＡＣＫ待機バッファに格納されているパケットを再送し、ＡＣＫを受信した場合、ＡＣＫ待機バッファに格納されているパケットを削除する。
【００５１】
送受信局１０は、中継局２０から自局宛のネイティブパケットを受信した場合、ＮＣ復号は行なわず、中継局２０にＡＣＫを返送する。
また、送受信局１０は、中継局２０から再送ではない自送信パケットを受信した場合、この自送信パケットが宛先の送受信局１０に送信されたものとして、この受信した自送信パケットを送信済バッファから削除する。また、送受信局１０は、中継局２０から再送の自送信パケットを受信した場合、すでに送信済バッファから自送信パケットを削除しているため、そのまま処理を終了する。
【００５２】
図８は、本実施形態による送受信局１０の構成を示すブロック図である。送受信局１０は、判定制御部１０１、再送待機バッファ回路１０２、第１入力切替回路１０３、無線送受信部１０４、送信済バッファ回路１０５、受信済バッファ回路１０６、出力切替回路１０７、第２入力切替回路１０８、削除待機バッファ回路１０９、ＮＣ復号回路１１０、第３入力切替回路１１１、及び、ＡＣＫ信号生成回路１１２を含んで構成される。
【００５３】
判定制御部１０１は、受信した無線信号に含まれる受信パケットが再送パケットであるか否か、また、受信パケットがＮＣパケットであるか、自局宛のネイティブパケットであるか、自局が送信したパケットであるか等のパケットの種類を判定し、これらの判定結果に基づいて、受信済バッファ回路１０６への受信パケットまたはシーケンス番号と、パケットの種類の格納指示、出力切替回路１０７、第２入力切替回路１０８、第３入力切替回路１１１の切替指示、送信済バッファ回路１０５、削除待機バッファ回路１０９に格納されているパケットの出力指示や削除指示を行なう。さらに、判定制御部１０１は、ＡＣＫ信号生成回路１１２へのＡＣＫの送信指示や、第１入力切替回路１０３への切替指示を行なう。
【００５４】
無線送受信部１０４は、無線信号の送受信を行なう。具体的には、送信対象のパケットを変調し、無線信号としてアンテナから送信したり、アンテナにより受信した無線信号を復調したりする。変調には、送信対象のパケットに対する誤り検出符号化処理が、復調には、受信したパケットに対する誤り検出処理が含まれる。無線送受信部１０４は、受信したパケットに対する誤り検出処理において「誤りなし」と判定した場合に、信号を受信したと判断する。再送待機バッファ回路１０２は、送信したパケットをＡＣＫが返送されるまで一時的に格納する。送信済バッファ回路１０５は、送信したパケットを送信順に格納し、判定制御部１０１からの指示により、格納しているパケットを送信順に出力したり、削除したりする。受信済バッファ回路１０６は、受信したパケット、または、受信したパケットに付加されているシーケンス番号と、受信したパケットの種類を格納する。ＮＣ復号回路１１０は、送信済バッファ回路１０５または削除待機バッファ回路１０９から出力されたパケットを鍵パケットとして、受信したＮＣパケットのＮＣ復号を行なう。削除待機バッファ回路１０９は、ＮＣ復号回路１１０によって鍵パケットとして使用されたパケットを、新たなＮＣパケットを受信するまで一時的に格納する。ＡＣＫ信号生成回路１１２は、受信パケットに対するＡＣＫを生成し、出力する。
【００５５】
第１入力切替回路１０３は、パケットの入力元を上位レイヤからの入力、再送待機バッファ回路１０２またはＡＣＫ信号生成回路１１２に切り替える。出力切替回路１０７は、無線送受信部１０４が無線信号から得たパケットの出力先を、ＮＣ復号回路１１０または第３入力切替回路１１１に切り替える。第２入力切替回路１０８は、ＮＣ復号回路１１０へのパケットの入力元を送信済バッファ回路１０５または削除待機バッファ回路１０９に切り替える。第３入力切替回路１１１は、パケットの入力元を出力切替回路１０７またはＮＣ復号回路１１０に切り替える。
【００５６】
図９は、本実施形態による中継局２０の構成を示すブロック図である。中継局２０は、無線送受信部２０１、判定制御部２０２、出力切替回路２０３、第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２、ＮＣ符号化回路２０５、ＡＣＫ信号生成回路２０６、第１入力切替回路２０７、待機バッファ回路２０８、第２入力切替回路２０９、及び、第３入力切替回路２１０を含んで構成される。第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２、ＮＣ符号化回路２０５、及び、第２入力切替回路２０９により、中継パケットの出力回路が構成される。
【００５７】
判定制御部２０２は、受信したパケットを第１転送バッファ回路２０４−１または第２転送バッファ回路２０４−２のいずれに格納すべきか判断し、出力切替回路２０３の切替指示を行なうともに、ＡＣＫ信号生成回路２０６に第１入力切替回路２０７の切替指示、ＡＣＫの送信指示を行なう。また、判定制御部２０２は、送信機会を得たときに第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２のパケット格納状態からＮＣパケットを送信するかネイティブパケットを送信するかを判断し、判断結果に従って、第２入力切替回路２０９の切替指示を行なうとともに、第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２のいずれかまたは両方に、格納されているパケットの出力指示を行なう。また、判定制御部２０２は、送信したパケットに対するＡＣＫの受信有無に従って、待機バッファ回路２０８へのパケットの削除指示や、待機バッファ回路２０８に格納されているパケットの再送指示を行なう。
【００５８】
無線送受信部２０１は、送受信局１０の無線送受信部１０４と同様の機能を有する。第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２はそれぞれ、送信先及び送信元の組み合わせに対応しており、自バッファ回路に対応する送信先及び送信元の組み合わせのパケットを受信順に格納し、判定制御部２０２からの指示により、格納しているパケットを受信順に出力したり、削除したりする。ＮＣ符号化回路２０５は、第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２それぞれから出力されたパケットを用いてＮＣ符号化を行い、ＮＣパケットを生成する。待機バッファ回路２０８は、送信パケットを格納する。ＡＣＫ信号生成回路２０６は、受信パケットに対するＡＣＫを生成し、出力する。
【００５９】
出力切替回路２０３は、無線送受信部２０１から入力されたパケットの出力先を、第１転送バッファ回路２０４−１または第２転送バッファ回路２０４−２に切り替える。第１入力切替回路２０７は、パケットの入力元をＡＣＫ信号生成回路２０６または第３入力切替回路２１０に切り替える。第２入力切替回路２０９は、パケットの入力元を第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２、または、ＮＣ符号化回路２０５に切り替える。第３入力切替回路２１０は、パケットの入力元を待機バッファ回路２０８または第２入力切替回路２０９に切り替える。
【００６０】
なお、送受信局１０の再送待機バッファ回路１０２、送信済バッファ回路１０５、受信済バッファ回路１０６、削除待機バッファ回路１０９からのパケットの削除、中継局２０の第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２、待機バッファ回路２０８からのパケットの削除は、メモリに記憶されているパケットの内容を消去する物理的な削除でもよく、格納されているパケットに削除を示す情報を付加する等の論理的な削除でもよい。
【００６１】
図１０は、送受信局１０における送信処理フローを示す図である。送受信局１０が送信機会を得たときに、上位レイヤ等から送信対象のパケットが入力されると（ステップＳ１０５）、判定制御部１０１は、第１入力切替回路１０３の入力元を上位レイヤからの入力に切り替える。上位レイヤから入力されたパケットは、再送待機バッファ回路１０２に格納されるとともに、第１入力切替回路１０３を介して無線送受信部１０４に出力される。無線送受信部１０４は、入力されたパケットを変調し、変調したパケットを図２に示す無線フレームを用いて無線信号により中継局２０に送信する（ステップＳ１１０）。
【００６２】
判定制御部１０１は、ステップＳ１１０において送信したパケットに対する応答（ＡＣＫ）を送信から所定時間内に受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ１１５：無）、第１入力切替回路１０３の入力元を再送待機バッファ回路１０２に切り替えるとともに、再送待機バッファ回路１０２にパケットの出力を指示する。再送待機バッファ回路１０２が格納していたパケットは第１入力切替回路１０３を介して無線送受信部１０４に出力され、無線送受信部１０４は、入力されたパケットを変調し、図２に示す無線フレームを用いて無線信号により中継局２０に送信する（ステップＳ１２０）。これにより、ステップＳ１１０において送信した信号が再送される。
判定制御部１０１は、ステップＳ１２０において送信した再送パケットに対する応答（ＡＣＫ）を送信から所定時間内に受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ１１５：無）、再び、ステップＳ１２０の処理を行なう。
【００６３】
ステップＳ１１５において、判定制御部１０１は、無線送受信部１０４がステップＳ１１０において送信したパケットに対する応答、あるいは、ステップＳ１２０において送信した再送パケットに対する応答を中継局２０から受信したことを検出した場合（ステップＳ１１５：有）、再送待機バッファ回路１０２に格納されている送信パケットを送信済バッファ回路１０５に格納し、再送待機バッファ回路１０２から格納していたパケットを削除する（ステップＳ１２５）。
【００６４】
図１１は、中継局２０における受信処理フローを示す図である。中継局２０の無線送受信部２０１は、送受信局１０から無線信号を受信すると、受信した無線信号を復調する（ステップＳ２０５）。判定制御部２０２は、復調した無線信号の無線フレームから送信先及び送信元の送受信局１０のアドレスをそれぞれAddress 3及びAddress 2から読み出し、格納先が第１転送バッファ回路２０４−１であるか、第２転送バッファ回路２０４−２であるかを判断する（ステップＳ２１０）。なお、送信元の送受信局１０のアドレスのみ、あるいは、送信先の送受信局１０のアドレスのみにより、格納先の転送バッファを決定してもよい。
【００６５】
判定制御部２０２は、出力切替回路２０３の出力先を、格納先と判断した第１転送バッファ回路２０４−１または第２転送バッファ回路２０４−２に切り替える。無線送受信部２０１は、復調した無線信号から抽出したパケットを出力切替回路２０３に出力し、出力切替回路２０３からパケットが入力された第１転送バッファ回路２０４−１または第２転送バッファ回路２０４−２は、自転送バッファ回路内においてこの入力されたパケットを受信順に格納する（ステップＳ２１５）。
【００６６】
判定制御部２０２は、ＡＣＫ信号生成回路２０６に、第１入力切替回路２０７の切替とＡＣＫの送信を指示する。ＡＣＫ信号生成回路２０６は、第１入力切替回路２０７の入力元をＡＣＫ信号生成回路２０６に切り替え、ＡＣＫ信号を生成して出力する。ＡＣＫ信号生成回路２０６から出力されたＡＣＫ信号は、第１入力切替回路２０７を介して無線送受信部２０１に入力され、無線送受信部２０１は入力されたＡＣＫ信号を変調し、無線信号によりパケット送信元の送受信局１０に送信する（ステップＳ２２０）。
【００６７】
図１２は、中継局２０における送信処理フローを示す図である。中継局２０が送信機会を得ると、判定制御部２０２は、第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２にパケットが格納されているかを判断する（ステップＳ３０５）。第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２の両方にパケットが格納されていると判断した場合（ステップＳ３０５：両転送バッファにあり）、判定制御部２０２は、ＮＣパケットの送信を行なうため、第２入力切替回路２０９の入力元をＮＣ符号化回路２０５に切り替え、第３入力切替回路２１０の入力元を第２入力切替回路２０９に切り替え、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替える。さらに、判定制御部２０２は、第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２に、パケットの出力と、出力後の該パケットの削除を指示する。第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２はそれぞれ、格納しているパケットの中で最初に格納したパケットを１つ出力すると（ステップＳ３１０）、この出力したパケットを削除する（ステップＳ３１５）。
【００６８】
ＮＣ符号化回路２０５は、第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２それぞれから入力されたパケット、つまり、送信先及び送信元の組が異なる２つのパケットを用いてＮＣ符号化を行い、生成されたＮＣパケットを出力する（ステップＳ３２０）。ＮＣ符号化回路２０５から出力されたＮＣパケットは、第２入力切替回路２０９を介して出力され、待機バッファ回路２０８に格納されるとともに（ステップＳ３２５）、第３入力切替回路２１０及び第１入力切替回路２０７を介して無線送受信部２０１へ入力される。無線送受信部２０１は、入力されたＮＣパケットを変調し、変調したＮＣパケットを図２に示す無線フレームを用いた無線信号により両送受信局１０に送信する（ステップＳ３３０）。無線フレームのAddress 1には一方の送受信局１０のアドレスが、Address 3には他方の送受信局１０のアドレスが、Address 2には中継局２０のアドレスが設定される。
【００６９】
判定制御部２０２は、ステップＳ３３０において送信したＮＣパケットに対する応答（ＡＣＫ）を、該ＮＣパケットの送信より所定時間内に一方または両方の送受信局１０から受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ３３５：無）、第３入力切替回路２１０の入力元を待機バッファ回路２０８に、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替えるとともに、待機バッファ回路２０８へパケットの出力を指示する。待機バッファ回路２０８に格納されているＮＣパケットは、第３入力切替回路２１０及び第１入力切替回路２０７を介して無線送受信部２０１に出力され、無線送受信部２０１は、入力されたＮＣパケットを変調し、無線フレームを用いて無線信号により両送受信局１０に送信する（ステップＳ３４０）。これにより、ステップＳ３３０において送信したＮＣパケットが再送される。判定制御部２０２は、ステップＳ３４０において再送したＮＣパケットに対する応答（ＡＣＫ）を、ＮＣパケットの再送より所定時間内に一方または両方の送受信局１０から受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ３４５：無）、再びステップＳ３４０からの処理を行なう。
【００７０】
判定制御部２０２は、ステップＳ３３０において送信したＮＣパケットに対する応答を両送受信局１０から受信したことを検出した場合（ステップＳ３３５：有）、あるいは、ステップＳ３４０において再送したＮＣパケットに対する応答を両送受信局１０から受信したことを検出した場合（ステップＳ３４５：有）、待機バッファ回路２０８からＮＣパケットを削除する（ステップＳ３５０）。
【００７１】
ステップＳ３０５において、第１転送バッファ回路２０４−１にパケットが格納さており、第２転送バッファ回路２０４−２にパケットが格納されていないと判断した場合（ステップＳ３０５：第１転送バッファのみにあり）、判定制御部２０２は、ユニキャストによるネイティブパケットの送信を行なうため、第２入力切替回路２０９の入力元を第１転送バッファ回路２０４−１に切り替え、第３入力切替回路２１０の入力元を第２入力切替回路２０９に切り替え、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替える。さらに、判定制御部２０２は、第１転送バッファ回路２０４−１に、パケットを出力し、出力後に該パケットを削除するよう指示する。
【００７２】
第１転送バッファ回路２０４−１は、格納しているパケットの中で最初に格納したパケットを１つ出力すると（ステップＳ３５５）、この出力したパケットを削除する（ステップＳ３６０）。第１転送バッファ回路２０４−１から出力されたパケットは、第２入力切替回路２０９を介して出力され、待機バッファ回路２０８に格納されるとともに（ステップＳ３６５）、第３入力切替回路２１０及び第１入力切替回路２０７を介して無線送受信部２０１へ入力される。無線送受信部２０１は、入力されたパケットを変調し、変調したパケットを図２に示す無線フレームを用いた無線信号により両送受信局１０に送信する（ステップＳ３７０）。無線フレームのAddress 1及びAddress 3には、第１転送バッファ回路２０４−１に対応した送信先及び送信元の送受信局１０のアドレスが設定され、Address 2には、中継局２０のアドレスが設定される。
【００７３】
判定制御部２０２は、ステップＳ３７０において送信したパケットに対する応答（ＡＣＫ）を該パケットの送信先の送受信局１０から所定時間内に受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ３７５：無）、第３入力切替回路２１０の入力元を待機バッファ回路２０８に、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替えるとともに、待機バッファ回路２０８へパケットの出力を指示する。待機バッファ回路２０８に格納されているパケットは無線送受信部２０１に出力され、無線送受信部２０１は、入力されたパケットを変調し、無線フレームを用いて無線信号により両送受信局１０に送信する（ステップＳ３８０）。これにより、ステップＳ３７０において送信したパケットが再送される。判定制御部２０２は、ステップＳ３８０において再送したパケットに対する応答（ＡＣＫ）を、パケットの再送より所定時間内に送信先の送受信局１０から受信しなかったことを検出した場合（ステップＳ３８５：無）、再びステップＳ３８０からの処理を行なう。
【００７４】
判定制御部２０２は、ステップＳ３７０において送信したパケットに対する応答を送信先の送受信局１０から受信したことを検出した場合（ステップＳ３７５：有）、あるいは、ステップＳ３８０において再送したパケットに対する応答を送信先の送受信局１０から受信したことを検出した場合（ステップＳ３８５：有）、待機バッファ回路２０８からパケットを削除する（ステップＳ３９０）。
【００７５】
ステップＳ３０５において、第１転送バッファ回路２０４−１にはパケットが格納されておらず、第２転送バッファ回路２０４−２にパケットが格納されていると判断した場合（ステップＳ３０５：第２転送バッファのみにあり）、第１転送バッファ回路２０４−１を第２転送バッファ回路２０４−２と読み替えて、ステップＳ３５５〜Ｓ３９０と同様の処理を行なう（ステップＳ３９５〜Ｓ４３０）。
【００７６】
図１３は、送受信局１０における受信処理フローを示す図である。ここでは、受信済バッファ回路１０６に、受信パケットを格納する場合について説明する。
送受信局１０の無線送受信部１０４は、無線信号を受信すると、受信した無線信号を復調する（ステップＳ５０５）。判定制御部１０１は、ステップＳ５０５において受信した無線信号に含まれるパケットが再送パケットであるか否かや、パケットの種類を判定する（ステップＳ５１０）。受信パケット判定の詳細な手順については、後述する図１４のフローで説明する。
【００７７】
受信パケットが再送ではないＮＣパケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：ＮＣパケット）、判定制御部１０１は、出力切替回路１０７の出力先をＮＣ復号回路１１０に切り替え、第２入力切替回路１０８の入力元を送信済バッファ回路１０５に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元をＮＣ復号回路１１０に切り替える。さらに、判定制御部１０１は、受信済バッファ回路１０６にパケットの種類「ＮＣパケット」を書き込むとともに、パケットの格納を指示する。無線送受信部１０４が、復調した無線信号から得られたＮＣパケットを出力すると、この出力されたＮＣパケットは、受信済バッファ回路１０６に格納されるとともに、出力切替回路１０７を介してＮＣ復号回路１１０に出力される（ステップＳ５１５）。
【００７８】
判定制御部１０１は、送信済バッファ回路１０５にパケットの出力を指示し、送信済バッファ回路１０５は、格納しているパケットのうち最初に格納したパケットを１つ出力する。送信済バッファ回路１０５から出力されたパケットは、第２入力切替回路１０８を介してＮＣ復号回路１１０に入力される。ＮＣ復号回路１１０は、送信済バッファ回路１０５から入力されたパケットを鍵パケットとして用いて、無線送受信部１０４から入力されたＮＣパケットをＮＣ復号する（ステップＳ５２０）。判定制御部１０１は、送信済バッファ回路１０５に、出力済みのパケットの削除を指示し、送信済バッファ回路１０５は、ステップＳ５２０において出力したパケットを削除待機バッファ回路１０９に出力した後削除し（ステップＳ５２５）、削除待機バッファ回路１０９は送信済バッファ回路１０５から入力されたパケットを格納する（ステップＳ５３０）。ＮＣ復号回路１１０は、ステップＳ５３０においてＮＣ復号したパケットを出力し、出力されたパケットは第３入力切替回路１１１を介して上位レイヤ等に出力される（ステップＳ５３５）。
【００７９】
判定制御部１０１は、第１入力切替回路１０３の入力元をＡＣＫ信号生成回路１１２に切り替え、ＡＣＫ信号生成回路１１２にＡＣＫの送信を指示する。ＡＣＫ信号生成回路１１２は、ＡＣＫ信号を生成して出力し、出力されたＡＣＫ信号は第１入力切替回路１０３を介して無線送受信部１０４に入力され、無線送受信部１０４は入力されたＡＣＫ信号を変調し、無線信号により中継局２０に送信する（ステップＳ５４０）。
【００８０】
ステップＳ５１０において、受信パケットが再送のＮＣパケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：再送ＮＣパケット）、判定制御部１０１は、出力切替回路１０７の出力先をＮＣ復号回路１１０に切り替え、第２入力切替回路１０８の入力元を削除待機バッファ回路１０９に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元をＮＣ復号回路１１０に切り替える。削除待機バッファ回路１０９は、判定制御部１０１からパケット出力指示を受け、格納しているパケットを出力する。この出力されたパケットは、第２入力切替回路１０８を介してＮＣ復号回路１１０に入力される。無線送受信部１０４は、復調した無線信号から得られたＮＣパケットを出力し、出力されたＮＣパケットは出力切替回路１０７を介してＮＣ復号回路１１０に出力される。ＮＣ復号回路１１０は、削除待機バッファ回路１０９から入力されたパケットを鍵パケットとして用いて、無線送受信部１０４から入力されたＮＣパケットをＮＣ復号する（ステップＳ５４５）。ＮＣ復号回路１１０は、ステップＳ５４５においてＮＣ復号したパケットを出力し、出力されたパケットは第３入力切替回路１１１を介して上位レイヤ等に出力される（ステップＳ５５０）。送受信局１０は、ステップＳ５４０と同様の処理を行い、ＡＣＫを中継局２０に送信する（ステップＳ５５５）。
【００８１】
ステップＳ５１０において、受信パケットが再送ではない自局宛のユニキャストパケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：ユニキャストパケット）、判定制御部１０１は、出力切替回路１０７の出力先を第３入力切替回路１１１に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元を出力切替回路１０７に切り替える。さらに、判定制御部１０１は、受信済バッファ回路１０６にパケットの種類「ユニキャストパケット」を書き込むとともに、パケットの格納を指示する。無線送受信部１０４が、復調した無線信号から得られたユニキャストパケットを出力すると、この出力されたユニキャストパケットは、受信済バッファ回路１０６に格納されるとともに（ステップＳ５６０）、出力切替回路１０７及び第３入力切替回路１１１を介して上位レイヤ等に出力される（ステップＳ５６５）。送受信局１０は、ステップＳ５４０と同様の処理を行い、ＡＣＫを中継局２０に送信する（ステップＳ５７０）。
【００８２】
ステップＳ５１０において、受信パケットが再送の自局宛のユニキャストパケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：再送ユニキャストパケット）、判定制御部１０１は、出力切替回路１０７の出力先を第３入力切替回路１１１に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元を出力切替回路１０７に切り替える。無線送受信部１０４が、復調した無線信号から得られた再送ユニキャストパケットを出力すると、この出力された再送ユニキャストパケットは、出力切替回路１０７及び第３入力切替回路１１１を介して上位レイヤ等に出力される（ステップＳ５７５）。送受信局１０は、ステップＳ５４０と同様の処理を行い、ＡＣＫを中継局２０に送信する（ステップＳ５８５）。
【００８３】
ステップＳ５１０において、受信パケットが再送ではない自送信パケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：自送信パケット）、判定制御部１０１は、受信済バッファ回路１０６にパケットの種類「自送信パケット」を書き込むとともに、パケットの格納を指示する。無線送受信部１０４が、復調した無線信号から得られた自送信パケットを出力すると、この出力された自送信パケットは受信済バッファ回路１０６に格納される（ステップＳ５８５）。送信済バッファ回路１０５は、判定制御部１０１からの指示を受け、格納しているパケットの中から受信した自送信パケットと同一のパケットを削除する（ステップＳ５９０）。なお、受信パケットと同一のパケットは、送信済バッファ回路１０５に格納されているパケットの中で、最初に格納されたパケットである。判定制御部１０１は、受信した自送信パケットを破棄する。
【００８４】
ステップＳ５１０において、受信パケットが再送の自送信パケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：再送自送信パケット）、判定制御部１０１は、受信した自送信パケットを破棄し、処理を終了する。
【００８５】
ステップＳ５１０において、受信パケットがシステム外パケットであると判断した場合（ステップＳ５１０：システム外パケット）、送受信局１０は、予め決められたシステム外パケット受信処理を行なう（ステップＳ５９５）。例えば、再送ユニキャストパケット受信時と同様の処理を行なって、受信パケットを上位レイヤに出力し、ＡＣＫを返送してもよく、受信パケットを破棄してもよい。
【００８６】
なお、上記においては、再送パケットではないときにのみ、受信済バッファ回路１０６に受信したパケットと該パケットの種類を格納しているが、再送か否かに関わらず、受信したパケットと該パケットの種類を受信済バッファ回路１０６に格納してもよい。また、受信済バッファ回路１０６は、パケットを上書により格納してもよく、受信したパケットを所定数格納してもよい。
【００８７】
図１４は、送受信局１０の判定制御部１０１による判定処理フローを示す図であり、図１３に示す受信処理フローのステップＳ５１０における受信パケット判定処理の詳細な処理フローを示す。
まず、判定制御部１０１は、無線送受信部１０４により復調された無線フレームのアドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されているか否かを判断する（ステップＳ６０５）。アドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、あるいは、中継局２０のアドレスのうちいずれか１以上が設定されていないと判断した場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、判定制御部１０１は、受信したパケットは自局が属する通信システム以外のノードから送信されたシステム外パケットと判定し、図１１に示すステップＳ５９５の処理を行なう。
【００８８】
無線フレームのアドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されていると判断した場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、判定制御部１０１は、受信パケットは自局が属する通信システムにおけるパケットであり、ＮＣパケットの可能性があると判定し、続いて、受信パケットが再送パケットであるか否かを判断する（ステップＳ６１０）。これは、無線送受信部１０４により復調された無線信号に設定されている受信パケットと、受信済バッファ回路１０６に格納されているパケットが同一であるか否かによって判断することができる。
【００８９】
判定制御部１０１は、受信パケットと、受信済バッファ回路１０６に格納されているパケットが同一ではなく、再送パケットではないと判断した場合（ステップＳ６１０：ＮＯ）、続いて、送信済バッファ回路１０５にパケットが格納されているか否かを判断する（ステップＳ６１５）。送信済バッファ回路１０５にパケットが格納されていない場合（ステップＳ６１５：ＮＯ）、受信パケットはユニキャストパケット、つまり、自局宛のネイティブパケットであると判定し、図１３に示すステップＳ５６０以降の処理を行なう。
【００９０】
送信済バッファ回路１０５にパケットが格納されていると判断した場合（ステップＳ６１５：ＹＥＳ）、判定制御部１０１は、受信パケットが自送信パケットであるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。判定制御部１０１は、受信パケットのAddress 1に他の送受信局１０のアドレスが、Address 3に自局のアドレスが設定されており、かつ、受信パケットが送信済バッファ回路１０５に格納されている場合、受信パケットは自送信パケットであると判定する。受信パケットが自送信パケットであると判定した場合（ステップＳ６２０：ＹＥＳ）、図１３に示すステップＳ５８５以降の処理を行い、受信パケットが自送信パケットではないと判定した場合（ステップＳ６２０：ＮＯ）、判定制御部１０１は、受信パケットがＮＣパケットであると判定し、図１３に示すステップＳ５１５以降の処理を行なう。
【００９１】
一方、ステップＳ６１０において、判定制御部１０１は、受信パケットと、受信済バッファ回路１０６に格納されているパケットが同一であり、再送パケットであると判断した場合（ステップＳ６１０：ＮＯ）、受信済バッファ回路１０６に格納されているパケットの種類の情報により再送パケットの種類を判断する（ステップＳ６２５）。受信済バッファ回路１０６に格納されているパケットの種類が「ＮＣパケット」である場合（ステップＳ６２５：ＮＣパケット）、受信パケットは再送ＮＣパケットであると判断し、図１３に示すステップＳ５４５以降の処理を行なう。また、格納されているパケットの種類が「ユニキャストパケット」である場合（ステップＳ６２５：ユニキャストパケット）、受信パケットは再送ユニキャストパケットであると判断し、図１３に示すステップＳ５７５以降の処理を行なう。また、パケットの種類が「自送信パケット」である場合（ステップＳ６２５：自送信パケット）、受信パケットは再送自送信パケットであると判断し、処理を終了する。
【００９２】
なお、上述した実施形態では、図１３のステップＳ５１５、Ｓ５６０、Ｓ５８５においては、受信済バッファ回路１０６に、ステップＳ５０５において復調された無線信号から得られるパケットを格納しているが、パケットを格納する代わりに、ステップＳ５０５において復調された無線信号から得られるシーケンス番号を格納してもよい。この場合、図１４のステップＳ６１０においては、ステップＳ５０５において復調された無線信号から得られるシーケンス番号と、受信済バッファ回路１０６に格納されているシーケンス番号とが同一であれば、再送パケットと判断する。
【００９３】
続いて、図１０〜図１４の処理フローを用いて、図３〜７の処理を説明する。
なお、送受信局１０ａが備える送受信局１０の各部には符号に「ａ」を付加して記載し、送受信局１０ｂが備える送受信局１０の各部には符号に「ｂ」を付加して記載する。例えば、送受信局１０ａの備える判定制御部１０１は、「判定制御部１０１ａ」と記載し、送受信局１０ｂの備える判定制御部１０１は、「判定制御部１０１ｂ」と記載する。
【００９４】
図３の時刻Ｔ１において、送受信局１０ａに、上位レイヤから送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα１が入力されると（図１０、ステップＳ１０５）、パケットα１は再送待機バッファ回路１０２ａに格納されるとともに、無線送受信部１０４ａにより変調され、無線信号により中継局２０に送信される（図１０、ステップＳ１１０）。無線フレームのAddress 1には中継局２０のアドレスが設定され、Address 2には送信元アドレスとして送受信局１０ａのアドレスが設定され、Address 3には送信先アドレスとして送受信局１０ｂのアドレスが設定される。
【００９５】
中継局２０の無線送受信部２０１は、無線信号によりパケットα１を受信すると、受信した無線信号を復調する（図１１、ステップＳ２０５）。判定制御部２０２は、復調した無線信号の無線フレームに設定されている送信先及び送信元の送受信局１０のアドレスに基づき、送信先「送受信局１０ｂ」及び送信元「送受信局１０ａ」の組に対応した第１転送バッファ回路２０４−１を格納先と判断する（図１１、ステップＳ２１０）。判定制御部２０２は、出力切替回路２０３の出力先を第１転送バッファ回路２０４−１に切り替え、第１転送バッファ回路２０４−１は、パケットα１を格納する（図１１、ステップＳ２２０）。無線送受信部２０１は、ＡＣＫ信号生成回路２０６が生成したＡＣＫ信号を送受信局１０ａに返送する（図１１、ステップＳ２２０）。
【００９６】
送受信局１０ａが中継局２０からＡＣＫを受信すると（図１０、ステップＳ１１５：有）、送信済バッファ回路１０５ａはパケットα１を格納し、再送待機バッファ回路１０２ａは格納していたパケットα１を削除する（図１０、ステップＳ１２５）。
【００９７】
続いて、時刻Ｔ２において、送受信局１０ａに、送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα２が入力された場合、時刻Ｔ１における送受信局１０ａの処理と同様の処理を行なう。但し、送信済バッファ回路１０５ａは、パケットα２をパケットα１の後の順序となるように格納する。中継局２０は、送受信局１０ａから無線信号によりパケットα２を受信すると、時刻Ｔ１における中継局２０の処理と同様の処理を行なう。但し、第１転送バッファ回路２０４−１は、パケットα２をパケットα１の後の順序となるように格納する。
【００９８】
図４の時刻Ｔ３において、送受信局１０ｂに、上位レイヤ等から送受信局１０ａ宛のネイティブパケットであるパケットβ１が入力された場合、時刻Ｔ１における送受信局１０ａと同様の処理を行なう。これにより、パケットβ１は再送待機バッファ回路１０２ｂに格納されるとともに、無線送受信部１０４ｂは、変調したパケットβ１を無線信号により中継局２０に送信する。Address 1には中継局２０のアドレスが設定され、Address 2には送信元アドレスとして送受信局１０ｂのアドレスが設定され、Address 3には送信先アドレスとして送受信局１０ａのアドレスが設定される。
【００９９】
中継局２０の無線送受信部２０１は、無線信号によりパケットβ１を受信すると、受信した無線信号を復調する（図１１、ステップＳ２０５）。判定制御部２０２は、復調した無線信号の無線フレームに設定されている送信先及び送信元の送受信局１０のアドレスに基づき、送信先「送受信局１０ａ」及び送信元「送受信局１０ｂ」の組に対応した第２転送バッファ回路２０４−２を格納先と判断する（図１１、ステップＳ２１０）。第２転送バッファ回路２０４−２は、パケットβ１を格納し（図１１、ステップＳ２１５）、無線送受信部２０１は、ＡＣＫ信号生成回路２０６が生成したＡＣＫ信号を送受信局１０ｂに返送する（図１１、ステップＳ２２０）。送受信局１０ｂが中継局２０からＡＣＫを受信すると、送信済バッファ回路１０５ｂはパケットβ１を格納し、再送待機バッファ回路１０２ｂは格納していたパケットβ１を削除する。
【０１００】
時刻Ｔ４において、送受信局１０ａに、送受信局１０ｂ宛のネイティブパケットであるパケットα３が入力された場合、時刻Ｔ２における送受信局１０ａと同様の処理を行なう。但し、送信済バッファ回路１０５ａは、パケットα３をパケットα２の後の順序となるように格納する。中継局２０は、送受信局１０ａから無線信号によりパケットα３を受信すると、時刻Ｔ２における中継局２０の処理と同様の処理を行なう。但し、第１転送バッファ回路２０４−１は、パケットα３をパケットα２の後の順序となるように格納する。
【０１０１】
また、時刻Ｔ５において、送受信局１０ｂに、送受信局１０ａ宛のネイティブパケットであるパケットβ２が入力された場合、時刻Ｔ３における送受信局１０ｂと同様の処理を行なう。但し、送信済バッファ回路１０５ｂは、パケットβ２をパケットβ１の後の順序となるように格納する。中継局２０は、送受信局１０ｂから無線信号によりパケットβ２を受信すると、時刻Ｔ３における中継局２０の処理と同様の処理を行なう。但し、第２転送バッファ回路２０４−２は、パケットβ２がパケットβ１の後の順序となるように格納する。
【０１０２】
図６の時刻Ｔ６において、中継局２０の判定制御部２０２は、第１転送バッファ回路２０４−１及び第２転送バッファ回路２０４−２の両方にパケットが格納されているため、ＮＣパケットを送信すると判断し（図１２、ステップＳ３０５：両転送バッファにあり）、第２入力切替回路２０９の入力元をＮＣ符号化回路２０５に、第３入力切替回路２１０の入力元を第２入力切替回路２０９に、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替える。第１転送バッファ回路２０４−１は、現在格納されているパケットの中で最初に格納したパケットα１をＮＣ符号化回路２０５に出力した後削除し、第２転送バッファ回路２０４−２は、現在格納されているパケットのうち最初に格納したパケットβ１をＮＣ符号化回路２０５に出力した後削除する（図１２、ステップＳ３１０、Ｓ３１５）。
【０１０３】
ＮＣ符号化回路２０５は、パケットα１及びβ１を用いてＮＣ符号化を行い、ＮＣ符号化により生成されたＮＣパケットχ１を出力する（図１２、ステップＳ３２０）。待機バッファ回路２０８は、ＮＣパケットχを格納し（図１２、ステップＳ３２５）、無線送受信部２０１は、ＮＣパケットχ１を変調し、無線信号により送受信局１０ａ及び１０ｂに送信する（図１２、ステップＳ３３０）。Address 1には送受信局１０ａまたは送受信局１０ｂのアドレスを、Address 3には他方の送受信局１０のアドレスを、Address 2には中継局２０のアドレスを設定する。
【０１０４】
送受信局１０ａの無線送受信部１０４ａは、無線信号によりＮＣパケットχ１を受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ａは、アドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されているため自局が属する通信システムのパケットであると判断し（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、また、無線信号から得られた受信パケットであるＮＣパケットχ１と、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケットが同一ではないため、再送パケットではないと判断する（ステップＳ６１０：ＮＯ）。さらに、判定制御部１０１ａは、送信済バッファ回路１０５ａにパケットが格納されており（図１４、ステップＳ６１５：ＹＥＳ）、受信パケットが、送信済バッファ回路１０５ａ内に格納されているパケットと一致しないため、受信パケットはＮＣパケットであると判断する（図１４、ステップＳ６２０：ＮＯ）。
【０１０５】
判定制御部１０１ａは、出力切替回路１０７ａの出力先をＮＣ復号回路１１０ａに切り替え、第２入力切替回路１０８ａの入力元を送信済バッファ回路１０５ａに切り替え、第３入力切替回路１１１ａの入力元をＮＣ復号回路１１０ａに切り替える。判定制御部１０１ａの指示により、受信済バッファ回路１０６ａは、ＮＣパケットχ１とパケット種別「ＮＣパケット」を格納し、送信済バッファ回路１０５ａは、格納しているパケットのうち最初に格納したパケットであるパケットα１をＮＣ復号回路１１０ａに出力する。ＮＣ復号回路１１０ａは、ＮＣパケットχ１をパケットα１によりＮＣ復号する（図１３、ステップＳ５２０）。送信済バッファ回路１０５ａはパケットα１を出力した後に削除し（図１３、ステップＳ５３０）、削除待機バッファ回路１０９ａはパケットα１を格納する（図１３、ステップＳ５３０）。ＮＣ復号回路１１０ａがＮＣ復号により得たパケットβ１は、上位レイヤに出力される（図１３、ステップＳ５３５）。無線送受信部１０４ａは、ＡＣＫ信号生成回路１１２ａが生成したＡＣＫ信号を中継局２０に返送する（図１３、ステップＳ５４０）。
【０１０６】
送受信局１０ｂにおいても、送受信局１０ａと同様の処理を行なう。つまり、送受信局１０ｂはＮＣパケットχ１が再送ではないＮＣパケットであると判断する。受信済バッファ回路１０６ｂは、受信したＮＣパケットχ１とパケットの種類「ＮＣパケット」を格納し、ＮＣ復号回路１１０ｂは、受信したＮＣパケットχ１を、送信済バッファ回路１０５ｂが出力したパケットβ１によりＮＣ復号する。送信済バッファ回路１０５ｂはパケットβ１を削除し、削除待機バッファ回路１０９ｂはパケットβ１を格納する。ＮＣ復号により得られたパケットα１が上位レイヤに出力され、無線送受信部１０４ｂによりＡＣＫ信号が中継局２０に返送される。
【０１０７】
ここで、中継局２０は、送受信局１０ｂからＡＣＫを受信したが、何らかの原因によって送受信局１０ａからＡＣＫが受信できなかったとする。図７において、判定制御部２０２は、送受信局１０ａからのＡＣＫを受信できなかったことを検出した場合（図１２、ステップＳ３３５：無）、第３入力切替回路２１０の入力元を待機バッファ回路２０８に切り替え、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替える。無線送受信部２０１は、待機バッファ回路２０８に格納されていたＮＣパケットχ１を無線信号により送受信局１０ａ及び１０ｂに送信する（図１２、ステップＳ３４０）。無線信号のAddress 1、Address 2、Address 3、及び、シーケンス番号には、最初にＮＣパケットχ１を送信したときと同じ値が設定される。
【０１０８】
送受信局１０ａの無線送受信部１０４ａは、無線信号により再送されたＮＣパケットχ１を受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ａは、無線フレームのアドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されているため自局が属する通信システムのパケットであると判断し（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、また、無線信号から得られた受信パケットであるＮＣパケットχ１と、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケット（ＮＣパケットχ１）が同一であるため、再送パケットであると判断する（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）。判定制御部１０１ａは、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケットの種類が「ＮＣパケット」であるため、受信パケットは再送ＮＣパケットであると判断する（図１４、ステップＳ６２５：ＮＣパケット）。
【０１０９】
判定制御部１０１ａは、出力切替回路１０７ａの出力先をＮＣ復号回路１１０ａに切り替え、第２入力切替回路１０８ａの入力元を削除待機バッファ回路１０９ａに切り替え、第３入力切替回路１１１ａの入力元をＮＣ復号回路１１０ａに切り替える。ＮＣ復号回路１１０ａは、再送されたＮＣパケットχ１を、削除待機バッファ回路１０９ａが出力したパケットα１によりＮＣ復号する（図１３、ステップＳ５４５）。ＮＣ復号回路１１０ａがＮＣ復号により得たパケットβ１は上位レイヤに出力され（図１３、ステップＳ５５０）、無線送受信部１０４ａは、ＡＣＫ信号生成回路１１２ａが生成したＡＣＫ信号を中継局２０に返送する（図１３、ステップＳ５５５）。
【０１１０】
送受信局１０ｂにおいても、送受信局１０ａと同様の処理を行なう。つまり、送受信局１０ｂは受信パケットが再送されたＮＣパケットであると判断する。ＮＣ復号回路１１０ｂは、再送されたＮＣパケットχ１を、削除待機バッファ回路１０９ｂから出力されたパケットβ１によりＮＣ復号する。ＮＣ復号により得られたパケットα１は上位レイヤに出力され、無線送受信部１０４ｂによりＡＣＫ信号が中継局２０に返送される。
【０１１１】
中継局２０の判定制御部２０２は、送受信局１０ａ及び１０ｂからＡＣＫを受信すると（ステップＳ３４５：有）、待機バッファ回路２０８に格納していたＮＣパケットχ１を削除する。
【０１１２】
また、例えば、時刻Ｔｘにおいて、中継局２０が送信機会を得たときに、送受信局１０ａの送信済バッファ回路１０５ａ及び中継局２０の第１転送バッファ回路２０４−１にパケットαｙ、パケットα（ｙ＋１）の順にパケットが格納されており、送受信局１０ｂの送信済バッファ回路１０５ｂ及び中継局２０の第２転送バッファ回路２０４−２にはパケットが格納されていないとする。
中継局２０の判定制御部２０２は、第１転送バッファ回路２０４−１のみにパケットが格納されているため（図１２、ステップＳ３０５：第１転送バッファのみにあり）、第２入力切替回路２０９の入力元を第１転送バッファ回路２０４−１に切り替える。判定制御部２０２の指示により、第１転送バッファ回路２０４−１は現在格納されているパケットの中で最初に格納したパケットαｙを出力した後削除する（図１２、ステップＳ３５５、Ｓ３６０）。待機バッファ回路２０８は、パケットαｙを格納し（図１２、ステップＳ３６５）、無線送受信部２０１は、パケットαｙを変調し、無線信号により送受信局１０ａ及び１０ｂに送信する（図１２、ステップＳ３７０）。Address 1には送受信局１０ｂのアドレスを、Address 3には送受信局１０ａのアドレスを、Address 2には中継局２０のアドレスを設定する。
【０１１３】
送受信局１０ａの無線送受信部１０４ａは、無線信号によりパケットαｙを受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ａは、アドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されているため自局が属する通信システムのパケットであると判断し（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、また、無線信号から得られた受信パケットであるパケットαｙと、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケットが同一ではないため、再送パケットではないと判断する（図１４、ステップＳ６１０：ＮＯ）。判定制御部１０１ａは、送信済バッファ回路１０５ａにパケットが格納されていると判断し（図１４、ステップＳ６１５：ＹＥＳ）、さらに、Address 1に送受信局１０ｂのアドレスが、Address 3に送受信局１０ａのアドレスが設定されており、受信パケットが送信済バッファ回路１０５ａに格納されているパケットαｙと一致するため、受信パケットは自送信パケットであると判断する（図１４、ステップＳ６２０：ＹＥＳ）。判定制御部１０１ａの指示により、受信済バッファ回路１０６ａは、パケットαｙとパケット種別「自送信パケット」を格納し、送信済バッファ回路１０５ａは格納していたパケットαｙを削除する（図１３、ステップＳ５９０）。受信したパケットαｙは破棄される。
【０１１４】
一方、送受信局１０ｂの無線送受信部１０４ｂは、無線信号によりパケットαｙを受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ｂは、送受信局１０ａと同様に、受信パケットは、自局が属する通信システムのパケットであり（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、また、再送パケットではないと判断する（ステップＳ６１０：ＮＯ）。判定制御部１０１ｂは、送信済バッファ回路１０５ｂにパケットが格納されていないため（図１４、ステップＳ６１５：ＮＯ）、受信パケットはユニキャストパケット、つまり、自局宛てネイティブパケットであると判断する。判定制御部１０１ｂは、出力切替回路１０７ｂの出力先を第３入力切替回路１１１ｂに切り替え、第３入力切替回路１１１ｂの入力元を出力切替回路１０７ｂに切り替える。受信済バッファ回路１０６ｂにパケットαｙとパケット種別「ユニキャストパケット」が格納されるとともに（図１３、ステップＳ５６０）、パケットαｙが上位レイヤに出力され（図１３、ステップＳ５６５）、無線送受信部１０４ｂによりＡＣＫ信号が中継局２０に返送される（図１３、ステップＳ５７０）。
【０１１５】
ここで、中継局２０は、何らかの原因によって送受信局１０ｂからＡＣＫが受信できなかったとする。判定制御部２０２は、送受信局１０ｂからのＡＣＫを受信できなかったことを検出した場合（図１２、ステップＳ３７５：無）、第３入力切替回路２１０の入力元を待機バッファ回路２０８に切り替え、第１入力切替回路２０７の入力元を第３入力切替回路２１０に切り替える。無線送受信部２０１は、待機バッファ回路２０８に格納されていたパケットαｙを無線信号により送受信局１０ａ及び１０ｂに送信する（図１２、ステップＳ３８０）。無線信号のAddress 1、Address 2、Address 3、及び、シーケンス番号には、最初にパケットαｙを送信したときと同じ値が設定される。
【０１１６】
送受信局１０ａの無線送受信部１０４ａは、無線信号により再送されたパケットαｙを受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ａは、アドレスフィールドに送受信局１０ａ、１０ｂ、及び、中継局２０のアドレス全てが設定されているため中継局２０により中継された信号であると判断し（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、復調により得られた受信パケットであるパケットαｙと、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケット（パケットαｙ）が同一であるため、再送パケットであると判断する（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）。判定制御部１０１ａは、受信済バッファ回路１０６ａに格納されているパケットの種類が「自送信パケット」であるため、受信パケットは再送自送信パケットであると判断する（図１４、ステップＳ６２５：自送信パケット）。受信したパケットαｙは破棄される。
【０１１７】
送受信局１０ｂの無線送受信部１０４ｂにおいても、無線信号により再送されたパケットαｙを受信すると、受信した無線信号を復調する（図１３、ステップＳ５０５）。判定制御部１０１ｂは、送受信局１０ａと同様に、受信パケットが中継局２０により中継された信号であり（図１４、ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、再送パケットであると判断する（図１４、ステップＳ６１０：ＹＥＳ）。判定制御部１０１ｂは、受信済バッファ回路１０６ｂに格納されているパケットの種類が「ユニキャストパケット」であるため、受信パケットは再送ユニキャストパケットであると判断する（図１４、ステップＳ６２５：ユニキャストパケット）。判定制御部１０１ｂは、出力切替回路１０７ｂの出力先を第３入力切替回路１１１ｂに切り替え、第３入力切替回路１１１ｂの入力元を出力切替回路１０７ｂに切り替える。パケットαｙは、上位レイヤに出力され（図１３、ステップＳ５７５）、無線送受信部１０４ｂによりＡＣＫ信号が中継局２０に返送される（図１３、ステップＳ５８０）。
【０１１８】
中継局２０の判定制御部２０２は、送受信局１０ｂからＡＣＫを受信すると（ステップＳ３８５：有）、待機バッファ回路２０８に格納していたパケットαｙを削除する。
【０１１９】
なお、上記実施形態においては、送受信局１０の送信済バッファ回路１０５は送信順にパケットを格納し、鍵パケットとして使用したパケットや、判定制御部１０１から指示されたパケットを削除しているが、パケットが格納されたアドレスを特定するポインタを、該ポインタにより特定されるパケットが送信された順番に記憶していき、使用するポインタを順にすすめていくようにしてもよい。例えば、パケットα１、α２、α３、…の順にパケットを送信した場合、送信済バッファ回路１０５は、パケットα１、α２、α３、…を格納し（送信順でなくともよい）、さらに、パケットα１のポインタｐ１、パケットα２のポインタｐ２、パケットα３のポインタｐ３、…の順にポインタを格納する。判定制御部１０１は、パケットα１をＮＣ復号の鍵パケットとして使用した場合、読み出すポインタを、ポインタｐ１の次のポインタｐ２に進める。これにより、次の鍵パケットをポインタｐ２により特定されるパケットα２とすることができる。このように、送信済バッファ回路１０５に記憶しているパケットを削除する代わりに、パケットに対応したポインタをすすめていく。
【０１２０】
また、中継局２０の第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２は受信順にパケットを格納しているが、上記と同様に、パケットを格納するとともに、パケットが格納されたアドレスを特定するポインタを、該ポインタにより特定されるパケットを受信した順に記憶していき、パケットを削除する代わりに、パケットに対応したポインタをすすめていくようにしてもよい。
【０１２１】
なお、上記実施形態においては、パケットを送受信する送受信局１０のペアを１組のみ有しているが、パケットを送受信する送受信局１０のペアを２以上有することでもよい。例えば、通信システムが４台の送受信局１０として送受信局１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有し、送受信局１０ａ及び１０ｂが送受信のペアであり、送受信局１０ａが送受信局１０ｂ宛のパケットを、送受信局１０ｂが送受信局１０ａ宛のパケットを送信し、送受信局１０ｃ及び送受信局１０ｄがもう１組の送受信のペアであり、送受信局１０ｃが送受信局１０ｄ宛のパケットを、送受信局１０ｄが送受信局１０ｃ宛のパケットを送信する。中継局２０は、送受信局１０ａから送受信局１０ｂ宛のパケット、送受信局１０ｂから送受信局１０ａ宛のパケット、送受信局１０ｃから送受信局１０ｄ宛のパケット、送受信局１０ｄから送受信局１０ｃ宛のパケットをそれぞれ受信順に格納する第１〜第４転送バッファ回路を備える。中継局２０の無線送受信部２０１は、ＮＣ符号化回路２０５が第１転送バッファ回路及び第２転送バッファ回路から受信順に出力されるパケットを用いて生成したＮＣパケット、ならびに、第３転送バッファ回路及び第４転送バッファ回路から受信順に出力されるパケットを用いて生成したＮＣパケットを送信する。送受信局１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの判定制御部１０１は、受信したパケットの送信先アドレスまたは送信元アドレスに自送受信ペアのアドレスが設定されている場合に、上記実施形態と同様の受信処理を行なう。また、送受信ペアによって無線信号の周波数を変えてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態においては、通信システムをAlice & Bobトポロジを例として説明したが、Ｘトポロジなどの他のトポロジにも適用可能である。具体的には、通信システムが複数の送受信局１０、例えば、受信局装置としての送受信局１０ａ、１０ｂと、送信局装置としての送受信局１０ｃ、１０ｄからなり、送受信局１０ｃから送受信局１０ｂ宛のパケットが、送受信局１０ｄから送受信局１０ａ宛のパケットが送信される場合、送受信局１０ａは送受信局１０ｃから中継局２０に送信された送受信局１０ｂ宛のパケットを受信して受信順（送受信局１０ｃからの送信順）に送信済バッファ回路１０５ａに記憶し、同様に送受信局１０ｂは、送受信局１０ｃから中継局２０に送信された送受信局１０ａ宛のパケットを受信して受信順（送受信局１０ｄからの送信順）に送信済バッファ回路１０５ｂに記憶する。中継局２０は、送受信局１０ｃから送受信局１０ｂ宛のパケットを受信順に第１転送バッファ回路２０４−１に、送受信局１０ｄから送受信局１０ａ宛のパケットを受信順に第２転送バッファ回路２０４−２に格納する。中継局２０におけるＮＣパケットの送信処理及び送受信局１０ａ，１０ｂにおけるＮＣパケットのＮＣ復号処理は、上述した実施形態と同様である。
【０１２３】
［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、送受信局１１は、再送されたパケットについても上位レイヤ等に出力しているが、第２の実施形態においては、再送されたパケットについては出力せずに破棄する。以下、第１の実施形態との差分を中心に説明する。
【０１２４】
図１５及び図１６は、本実施形態の通信システムの動作概要を示す図である。
本実施形態の通信システムは、図１に示す通信システムの送受信局１０を送受信局１１に置き換えた構成であり、中継局２０は、第１の実施形態と同じである。受信局装置と送信局装置を兼ねた２台の送受信局１１である送受信局１１ａ、１１ｂは、中継局装置である中継局２０を介して双方向の通信を行う。送受信局１１ａ、１１ｂ、及び、中継局２０は、ＣＳＭＡ／ＣＡによって動作し、キャリアセンスは理想的に機能するものとする。そのため、送受信局１１ａ、１１ｂ、及び、中継局２０それぞれの送信タイミングはタイムスロットにより区切られ、互いに干渉することがない。また、送受信局１１ａ、１１ｂは、受信した無線信号を送信先等に関わらず必ず復調するプロミスキャスモードで動作する。送受信局１１は、第１の実施形態の送受信局１０と同様、中継局２０に送信したパケットを送信順に格納する送信済バッファを備えているが、第１の実施形態の送受信局１０が備える削除待機バッファについては備えていない。
【０１２５】
時刻Ｔ１〜時刻Ｔ５において、本実施形態の送受信局１１及び中継局２０は、図３及び図４に示す第１の実施形態の送受信局１０及び中継局２０と同様の処理を行なう。
【０１２６】
図１５において、時刻Ｔ６に中継局２０が送信機会を得ると、図５に示す第１の実施形態と同様の処理を行い、ＮＣパケットχ１を送受信局１１ａ及び１１ｂに同報送信する。送受信局１１ａは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットα１を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットβ１を取得する。送受信局１１ａは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットα１を送信済バッファから削除し、中継局２０にＡＣＫを返送する。
同様に、送受信局１１ｂは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットβ１を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ１のＮＣ復号を行い、パケットα１を取得する。送受信局１１ｂは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットβ１を送信済バッファから削除し、中継局２０にＡＣＫを返送する。
中継局２０は、送受信局１１ａ及び１１ｂからＡＣＫを受信すると、ＡＣＫ待機バッファに格納しているＮＣパケットχ１を削除し、送受信局１１ａ、１１ｂから送信されたいずれかのＡＣＫまたは両ＡＣＫが受信できなかった場合、図１６に示す動作を行なう。
【０１２７】
図１６において、中継局２０は、図７に示す第１の実施形態と同様の処理を行ない、ＡＣＫ待機バッファに格納されているＮＣパケットχ１を読み出して送受信局１１ａ及び１１ｂに同報送信する。送受信局１１ａ及び１１ｂは、中継局２０から受信したＮＣパケットχ１が再送パケットであると判断すると、再送されたＮＣパケットχ１を破棄し、中継局２０にＡＣＫを返送する。中継局２０は、ＮＣパケットχ１を再送した後、送受信局１１ａ、１１ｂからのＡＣＫの少なくとも一方を受信できなかった場合、再び、ＡＣＫ待機バッファに格納されているＮＣパケットχ１を読み出して送受信局１１ａ及び１１ｂに同報送信する処理を繰り返す。一方、中継局２０が、送受信局１１ａ及び１１ｂからＡＣＫを受信した場合、ＡＣＫ待機バッファに格納しているＮＣパケットχ１を削除する。
【０１２８】
次に中継局２０が送信機会を得た場合、図６に示す第１の実施形態と同様の処理を行い、ＮＣパケットχ２を送受信局１１ａ及び１１ｂに同報送信する。送受信局１１ａは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットα２を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ２のＮＣ復号を行い、パケットβ２を取得する。送受信局１１ａは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットα２を送信済バッファから削除し、中継局２０にＡＣＫを返送する。同様に、送受信局１１ｂは、送信済バッファに格納されている中で最初に格納されたパケットβ２を鍵パケットとして用いて中継局２０から受信したＮＣパケットχ２のＮＣ復号を行い、パケットα２を取得する。送受信局１１ｂは、ＮＣ復号に用いた鍵パケットであるパケットβ２を送信済バッファから削除し、中継局２０にＡＣＫを返送する。
【０１２９】
上記処理により、中継局２０は、ＮＣパケットに鍵パケットを特定する情報を付加することなく送信し、送受信局１１は、適切な鍵パケットを用いて受信したＮＣパケットを正常にＮＣ復号することができる。送受信局１１ａ、１１ｂからのＡＣＫの一方または両方が中継局２０に送達しなかった場合、中継局２０はＮＣパケットを再送するが、送受信局１１ａ、１１ｂは、再送パケットを受信した場合、そのパケットを破棄し、中継局２０に応答を返送する。これによって、中継局２０がＡＣＫを受信できなかったことに起因する、送受信局１１の送信済バッファ回路の格納内容と、中継局２０の第１バッファ回路の格納内容との同期外れを防止し、再送が発生したときでも、送受信局１１において、正常に鍵パケットを選択可能とする。
【０１３０】
なお、中継局２０は、送信機会を得たときに、第１転送バッファ、第２転送バッファのいずれかのみにパケットが格納されている場合、第１の実施形態と同様の処理を行ない、ネイティブパケットを送受信局１１ａ、１１ｂに送信し、宛先の送受信局１１からＡＣＫをできなかったときには再送を行なう。送受信局１１ａ、１１ｂは、再送パケットを受信した場合、再送のＮＣパケットを受信したときと同様に、受信したパケットを破棄し、中継局２０に応答を返送する。
【０１３１】
図１７は、本実施形態による送受信局１１の構成を示すブロック図である。この図において、図８に示す第１の実施形態による送受信局１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す送受信局１１が第１の実施形態の送受信局１０と異なる点は、判定制御部１０１に代えて判定制御部１２１が設けられている点、第２入力切替回路１０８及び削除待機バッファ回路１０９が設けられていない点である。
【０１３２】
判定制御部１２１は、復調された無線信号に含まれる受信パケットが再送パケットであるか否か、また、受信パケットがＮＣパケットであるか、自局宛のネイティブパケットであるか、自局が送信したパケットであるか等のパケットの種類を判定し、これらの判定結果に基づいて、受信済バッファ回路１０６への受信パケットまたはシーケンス番号の格納指示、出力切替回路１０７、第３入力切替回路１１１の切替指示、送信済バッファ回路１０５に格納されているパケットの出力指示や削除指示を行なう。さらに、判定制御部１２１は、ＡＣＫ信号生成回路１１２へのＡＣＫの送信指示や、第１入力切替回路１０３への切替指示を行なう。
【０１３３】
次に、処理フローについて説明する。送受信局１１における送信処理フローは、図１０に示す第１の実施形態と同様である。また、中継局２０における受信処理フロー、送信処理フローは、図１１、図１２に示す第１の実施形態と同様である。
【０１３４】
図１８は、送受信局１１における受信処理フローを示す図である。ここでは、受信済バッファ回路１０６に、受信パケットを格納する場合について説明する。
送受信局１１の無線送受信部１０４は、無線信号を受信すると、受信した無線信号を復調する（ステップＳ７０５）。判定制御部１２１は、ステップＳ７０５において受信した無線信号に含まれるパケットが再送パケットであるか否かや、パケットの種類を判定する（ステップＳ７１０）。受信パケット判定の詳細な手順については、後述する図１９のフローで説明する。
【０１３５】
受信パケットが再送ではないＮＣパケットであると判断した場合（ステップＳ７１０：ＮＣパケット）、判定制御部１２１は、出力切替回路１０７の出力先をＮＣ復号回路１１０に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元をＮＣ復号回路１１０に切り替える。さらに、判定制御部１２１は、受信済バッファ回路１０６にパケットの格納を指示する。無線送受信部１０４が、復調した無線信号から得たＮＣパケットを出力すると、この出力されたＮＣパケットは受信済バッファ回路１０６に格納されるとともに、出力切替回路１０７を介してＮＣ復号回路１１０に出力される（ステップＳ７１５）。
【０１３６】
判定制御部１２１は、送信済バッファ回路１０５にパケットの出力を指示し、送信済バッファ回路１０５は、格納しているパケットのうち最初に格納したパケットを１つ出力する。ＮＣ復号回路１１０は、送信済バッファ回路１０５から入力されたパケットを鍵パケットとして用いて、無線送受信部１０４から入力されたＮＣパケットをＮＣ復号する（ステップＳ７２０）。判定制御部１２１は、送信済バッファ回路１０５に、出力済みのパケットの削除を指示し、送信済バッファ回路１０５は、ステップＳ７２０において出力したパケットを削除する（ステップＳ７２５）。ＮＣ復号回路１１０は、ステップＳ７２０においてＮＣ復号したパケットを出力し、出力されたパケットは第３入力切替回路１１１を介して上位レイヤ等に出力される（ステップＳ７３０）。
送受信局１１は、図１３に示す第１の実施形態のステップＳ５４０と同様の処理により、ＡＣＫ信号を中継局２０に送信する（ステップＳ７３５）。
【０１３７】
ステップＳ７１０において、受信パケットが再送ではない自局宛のユニキャストパケットであると判断した場合（ステップＳ７１０：ユニキャストパケット）、送受信局１１は、図１３に示す第１の実施形態のステップＳ５６０〜Ｓ５７０と同様の処理を行なう（ステップＳ７４０〜Ｓ７５０）。すなわち、判定制御部１２１は、出力切替回路１０７の出力先を第３入力切替回路１１１に切り替え、第３入力切替回路１１１の入力元を出力切替回路１０７に切り替える。無線送受信部１０４が無線信号を復調して得たユニキャストパケットは受信済バッファ回路１０６に格納されるとともに、上位レイヤ等に出力され、ＡＣＫが中継局２０に送信される。ただし、受信済バッファ回路１０６にパケットの種類は書き込まれない。
【０１３８】
ステップＳ７１０において、受信パケットが再送ではない自送信パケットであると判断した場合（ステップＳ７１０：自送信パケット）、図１３に示す第１の実施形態のステップＳ５８５〜Ｓ５９０と同様の処理を行なう（ステップＳ７５５〜Ｓ７６０）。すなわち、判定制御部１２１の指示により、無線送受信部１０４が無線信号を復調して得た自送信パケットが受信済バッファ回路１０６に格納され、受信した自送信パケットと同一のパケットが送信済バッファ回路１０５から削除される。受信した自送信パケットは破棄される。ただし、受信済バッファ回路１０６にパケットの種類は書き込まれない。
【０１３９】
ステップＳ７１０において、受信パケットが再送パケットであると判断した場合（ステップＳ７１０：ＡＣＫあり再送パケット）、判定制御部１２１は、受信パケットを破棄した後（ステップＳ７６５）、図１３に示す第１の実施形態のステップＳ５４０と同様の処理により、ＡＣＫ信号を中継局２０に送信する（ステップＳ７７０）。
【０１４０】
ステップＳ７１０において、受信パケットがシステム外パケットであると判断した場合（ステップＳ７１０：システム外パケット）、送受信局１１は、予め決められたシステム外パケット受信処理を行なう（ステップＳ７８０）。
【０１４１】
図１９は、送受信局１１の判定制御部１２１による判定処理フローを示す図であり、図１８に示す受信処理フローのステップＳ７１０における受信パケット判定処理の詳細な処理フローを示す。
判定制御部１２１は、ステップＳ８０５〜Ｓ８２０において、図１３に示す第１の実施形態のステップＳ６０５〜６２０と同様の処理を行なう。
判定制御部１２１は、Ｓ８０５において、受信したパケットが自局の属する通信システム以外のノードから送信されたシステム外パケットと判定した場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、図１８に示すステップＳ７７５の処理を行ない、ステップＳ８１５において、送信済バッファ回路１０５にパケットが格納されていないと判断した場合（ステップＳ８１５：ＮＯ）、受信パケットがユニキャストパケットであると判定し、図１８に示すステップＳ７４０以降の処理を行ない、ステップＳ８２０において、受信パケットが自送信パケットであると判定した場合（ステップＳ８２０：ＹＥＳ）、図１８に示すステップＳ７５５以降の処理を行い、受信パケットがＮＣパケットであると判定した場合（ステップＳ８２０：ＮＯ）、図１８に示すステップＳ７１５以降の処理を行なう。
そして、ステップＳ８１０において、受信パケットが再送パケットであると判断した場合には（ステップＳ８１０：ＹＥＳ）、図１８に示すステップＳ７６５の処理を行なう。
【０１４２】
続いて、図１８の処理フローを用いて、図１５〜図１６の処理を説明する。
なお、送受信局１１ａが備える送受信局１１の各部には符号に「ａ」を付加して記載し、送受信局１１ｂが備える送受信局１１の各部には符号に「ｂ」を付加して記載する。
【０１４３】
時刻Ｔ１〜Ｔ５において、送受信局１１及び中継局２０は、第１の実施形態と同様の処理を行なう。図１５に示す時刻Ｔ６において、中継局２０は、図５に示す第１の実施形態と同様の処理によりパケットα１及びパケットβ１をＮＣ符号化して生成したＮＣパケットχ１を無線信号により送受信局１１ａ及び１１ｂに送信する。
【０１４４】
送受信局１１ａの無線送受信部１０４ａは、第１の実施形態と同様の処理により、受信したパケットが、再送ではないＮＣパケットであると判断する（図１８、ステップＳ７０５、Ｓ７１０：ＮＣパケット）。判定制御部１２１ａは、出力切替回路１０７ａの出力先をＮＣ復号回路１１０ａに切り替え、第３入力切替回路１１１ａの入力元をＮＣ復号回路１１０ａに切り替える。判定制御部１２１ａの指示により、受信済バッファ回路１０６ａは、受信パケットであるＮＣパケットχ１を格納し、送信済バッファ回路１０５ａは、格納しているパケットのうち最初に格納したパケットであるパケットα１をＮＣ復号回路１１０ａに出力する。ＮＣ復号回路１１０ａは、ＮＣパケットχ１をパケットα１によりＮＣ復号する（図１８、ステップＳ７２０）。送信済バッファ回路１０５ａはパケットα１を削除し（図１８、ステップＳ７２５）、ＮＣ復号回路１１０ａがＮＣ復号により得たパケットβ１は上位レイヤに出力される（図１８、ステップＳ７３０）。無線送受信部１０４ａは、ＡＣＫ信号生成回路１１２ａが生成したＡＣＫ信号を中継局２０に返送する（図１８、ステップＳ７３５）。
【０１４５】
送受信局１１ｂにおいても、送受信局１１ａと同様の処理を行なう。つまり、送受信局１１ｂはＮＣパケットχ１が再送ではないＮＣパケットであると判断する。受信済バッファ回路１０６ｂは、受信したＮＣパケットχ１を格納し、ＮＣ復号回路１１０ｂは、受信したＮＣパケットχ１を、送信済バッファ回路１０５ｂが出力したパケットβ１によりＮＣ復号する。送信済バッファ回路１０５ｂはパケットβ１を削除する。ＮＣ復号により得られたパケットα１が上位レイヤに出力され、無線送受信部１０４ｂによりＡＣＫ信号が中継局２０に返送される。
【０１４６】
ここで、中継局２０は、送受信局１１ｂからＡＣＫを受信したが、何らかの原因によって送受信局１１ａからＡＣＫが受信できなかったとする。図１６において、中継局２０の判定制御部２０２が、送受信局１１ａからのＡＣＫを受信できなかったことを検出した場合、図７に示す第１の実施形態と同様に中継局２０からＮＣパケットχ１が再送される。
【０１４７】
送受信局１１ａの無線送受信部１０４ａは、第１の実施形態と同様の処理により、受信したパケットが、再送のＮＣパケットであると判断する（図１８、ステップＳ７０５、Ｓ７１０：再送パケット）。判定制御部１２１ａは、受信した再送のＮＣパケットχ１を破棄し（ステップＳ７６５）、ＡＣＫ信号を中継局２０に返送する（図１８、ステップＳ７７０）。
送受信局１１ｂにおいても、送受信局１１ａと同様の処理を行ない、再送されたＮＣパケットχ１を破棄し、ＡＣＫ信号を中継局２０に返送する。
中継局２０の判定制御部２０２は、送受信局１１ａ及び１１ｂからＡＣＫを受信すると、待機バッファ回路２０８に格納していたＮＣパケットχ１を削除する。
【０１４８】
以上説明した本発明の実施形態の通信システムによれば、中継局は、ＮＣパケットに鍵パケットを選択するための情報を付加することなくＮＣパケットを送信し、ＮＣパケットを受信した送受信局において正しく鍵パケットを選択し、ＮＣ復号を行うことができる。従って、鍵パケットの選択に用いる追加情報をＮＣパケットに付加によって発生するスループット劣化や、伝送遅延の長大を防ぐことができる。また、ＮＣパケットに追加情報を付加する必要がないため、既存の標準規格をそのまま適用することが可能である。
また、中継局からパケットの再送があった場合でも、送受信局の送信済バッファ回路の格納内容と、中継局の第１バッファ回路の格納内容とに同期外れが発生せず、正常に鍵パケットが選択可能である。従って、正常にＮＣ復号されなかったパケットが上位レイヤに出力されることがなく、通信システムの信頼性が向上する。また、再送パケットか否かについては、受信パケット自体や、標準規格の通信フレームに設定されるシーケンス番号等により判断することができる。
加えて、送受信局は、ＮＣパケットの送信に用いる標準規格の通信フレーム内のアドレス情報や、送信済バッファ内のパケット蓄積状況によって、受信したパケットがＮＣパケットであるか、自局宛のネイティブパケットであるか、自局が送信したパケットであるか、他通信システムのノードから送信されたパケットであるかを簡易に判断し、適切な受信処理を行なうことができる。従って、ＮＣ符号化されていないパケットの受信も可能であり、ネットワークコーディングを適用していない既存の通信システムとの共存も可能である。
【０１４９】
なお、上述の送受信局１０、送受信局１１、及び、中継局２０は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、判定制御部１０１、１２１、再送待機バッファ回路１０２、第１入力切替回路１０３、無線送受信部１０４、送信済バッファ回路１０５、受信済バッファ回路１０６、出力切替回路１０７、第２入力切替回路１０８、削除待機バッファ回路１０９、ＮＣ復号回路１１０、第３入力切替回路１１１、及び、ＡＣＫ信号生成回路１１２、ならびに、無線送受信部２０１、判定制御部２０２、出力切替回路２０３、第１転送バッファ回路２０４−１、第２転送バッファ回路２０４−２、ＮＣ符号化回路２０５、ＡＣＫ信号生成回路２０６、第１入力切替回路２０７、待機バッファ回路２０８、第２入力切替回路２０９、及び、第３入力切替回路２１０の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【０１５０】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【０１５１】
１０、１０ａ、１０ｂ、１１、１１ａ、１１ｂ…送受信局（受信局装置）
１０１、１２１…判定制御部（受信局判定制御部）
１０２…再送待機バッファ回路
１０３…第１入力切替回路
１０４…無線送受信部（受信局受信部、受信局送信部）
１０５…送信済バッファ回路（送信済バッファ部）
１０６…受信済バッファ回路（受信済バッファ部）
１０７…出力切替回路
１０８…第２入力切替回路
１０９…削除待機バッファ回路
１１０…ＮＣ復号回路（ネットワーク符号化復号部）
１１１…第３入力切替回路
１１２…ＡＣＫ信号生成回路
２０…中継局（中継局装置）
２０１…無線送受信部（中継局受信部、中継局送信部）
２０２…判定制御部（中継局判定制御部、再送制御部）
２０３…出力切替回路
２０４−１…第１転送バッファ回路（転送バッファ部）
２０４−２…第２転送バッファ回路（転送バッファ部）
２０５…ＮＣ符号化回路（ネットワーク符号化部）
２０６…ＡＣＫ信号生成回路（応答信号生成部）
２０７…第１入力切替回路
２０８…待機バッファ回路
２０９…第２入力切替回路
２１０…第３入力切替回路
【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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