(57)【要約】【課題】広帯域で長距離のデータ伝送ができる無線端末装置を提供すること。【解決手段】無線端末装置１００は、ミリ波帯の電波を送受信する第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２と、データを送受信するデータ送受信部１３と、マイクロ波帯の電波を送受信するマイクロ波送受信部１４と、位置情報を取得する位置情報取得手段１５と、データの送受信に係る制御を行う端末制御手段２０とを備え、第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２は、指向性アンテナ１１ａ及び１２ａをそれぞれ備え、端末制御手段２０は、位置情報に基づいて指向性アンテナ１１ａ及び１２ａの指向性を制御する指向性制御部２１と、通信状態を監視する通信状態監視部２２と、経路探索を行う経路探索部２３と、送信電力を調整する送信電力調整部２４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの送信元と送信先との間において前記データを伝送する経路が自律的に確立される無線ネットワークを構成する無線端末装置であって、
第１周波数の電波で前記データを送受信するデータ送受信手段と、前記第１周波数とは異なる第２周波数の電波で前記データの送受信に係る制御情報を送受信する制御情報送受信手段とを備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
前記制御情報送受信手段は、無指向性アンテナを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線端末装置。
【請求項３】
前記第１周波数の電波による通信可能距離と前記第２周波数の電波による通信可能距離とがほぼ等しくなるよう前記第１周波数の電波及び前記第２周波数の電波の送信電力を調整する送信電力調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線端末装置。
【請求項４】
前記データを伝送する経路を前記第２周波数の電波によって探索する経路探索手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項５】
前記経路探索手段は、前記データを伝送する複数の経路を設定する複数経路設定部を備え、
前記データ送受信手段は、前記複数の経路毎に同一のデータを送受信することを特徴とする請求項４に記載の無線端末装置。
【請求項６】
前記経路の通信状態を監視する通信状態監視手段を備え、
前記経路探索手段は、前記経路の通信状態が所定の状態であるときに前記データを伝送する経路を再探索することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の無線端末装置。
【請求項７】
前記データを送受信する相手先である相手先装置及び自装置の少なくとも一方の位置情報を取得する位置情報取得手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の無線端末装置。
【請求項８】
前記第１周波数の電波はミリ波帯の電波であり、前記第２周波数の電波はマイクロ波帯の電波であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線アドホックネットワークを用いてマルチホップ通信を行う無線端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アドホックネットワークは、複数の無線端末装置によって自律的に形成されるネットワークであり、無線端末装置の移動や新たな参加、離脱等の状況に応じて適応的に伝送路を変更することができる柔軟なネットワークである。従来の無線アドホックネットワークでは、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格であるＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づき、マイクロ波帯の電波が使用されている。近時、この無線アドホックネットワークを利用して、映像や音声等のデータストリームを伝送する技術が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
一方、マイクロ波帯の電波よりも広帯域性を有するミリ波帯の電波でデータ伝送を行うシステムが検討されている。例えば、非特許文献２に記載のミリ波アドホック無線アクセスシステムは、ミリ波帯の電波を用いることにより、オフィスにおける大容量プレゼンテーションファイルや展示会場での電子パンフレットのデータ等を、マイクロ波帯によるものよりも高速で伝送することができるようになっている。
【非特許文献１】Ｈ．Ｆｕｊｉｓａｗａ  ｅｔ  ａｌ．，"Ｒｏｕｔｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐａｃｋｅｔｓ  ｆｏｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ  ｏｎ  ＡｄＨｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ"，  ＩＥＥＥ  Ｒａｄｉｏ  ＆  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ２００６
【非特許文献２】浜口ほか著、"ミリ波アドホック無線アクセスシステムIII"、２００４電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−２８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献２に示されたものは、１０ｍ程度までの近距離通信を対象とした屋内ＬＡＮにおいて広帯域化を図ることはできるが、ミリ波帯の電波の伝搬損失はマイクロ波帯のそれよりも大きいので、屋外において比較的長距離の伝送を前提としたものには適用できないという課題があった。
【０００５】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができる無線端末装置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】
【０００６】
本発明の無線端末装置は、データの送信元と送信先との間において前記データを伝送する経路が自律的に確立される無線ネットワークを構成する無線端末装置であって、第１周波数の電波で前記データを送受信するデータ送受信手段と、前記第１周波数とは異なる第２周波数の電波で前記データの送受信に係る制御情報を送受信する制御情報送受信手段とを備えた構成を有している。
【０００７】
この構成により、本発明の無線端末装置は、データの送受信に適する広帯域の第１周波数の電波と、制御情報の送受信に適する第２周波数の電波とを組み合わせて用いることができるので、無線通信経路が自律的に確立される無線ネットワークにおいて、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができる。
【０００８】
また、本発明の無線端末装置は、前記制御情報送受信手段は、無指向性アンテナを含む構成を有している。
【０００９】
この構成により、本発明の無線端末装置は、アンテナの指向性を制御することなく容易に制御情報を送受信することができる。
【００１０】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記第１周波数の電波による通信可能距離と前記第２周波数の電波による通信可能距離とがほぼ等しくなるよう前記第１周波数の電波及び前記第２周波数の電波の送信電力を調整する送信電力調整手段を備えた構成を有している。
【００１１】
この構成により、本発明の無線端末装置は、第１周波数の電波と第２周波数の電波との伝送特性をほぼ一致させることができるので、第２周波数の電波による制御情報に基づいて第１周波数の電波によるデータ伝送を好適に実施することができる。
【００１２】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記データを伝送する経路を前記第２周波数の電波によって探索する経路探索手段を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の無線端末装置は、制御情報の送受信に適する第２周波数の電波を用いて容易に経路探索を実施することができる。
【００１４】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記経路探索手段は、前記データを伝送する複数の経路を設定する複数経路設定部を備え、前記データ送受信手段は、前記複数の経路毎に同一のデータを送受信する構成を有している。
【００１５】
この構成により、本発明の無線端末装置は、複数の経路を介して同一のデータを伝送することにより、ある経路で伝送中のデータが欠落しても他の経路で当該データを補完することができるので、送信先装置においてデータの欠落による映像や音声等の品質劣化を防止することができる。
【００１６】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記経路の通信状態を監視する通信状態監視手段を備え、前記経路探索手段は、前記経路の通信状態が所定の状態であるときに前記データを伝送する経路を再探索する構成を有している。
【００１７】
この構成により、本発明の無線端末装置は、データ伝送中の経路の通信状態が悪化したときに新たな経路を再探索するので、常に、通信状態が良好な経路でデータ伝送を実施することができる。
【００１８】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記データを送受信する相手先である相手先装置及び自装置の少なくとも一方の位置情報を取得する位置情報取得手段を備えた構成を有している。
【００１９】
この構成により、本発明の無線端末装置は、相手先装置や自装置の位置情報を取得するので、第１周波数の電波を送受信するアンテナとして指向性アンテナを用いた場合、指向性アンテナの指向方向を容易に制御することができる。
【００２０】
さらに、本発明の無線端末装置は、前記第１周波数の電波はミリ波帯の電波であり、前記第２周波数の電波はマイクロ波帯の電波である構成を有している。
【００２１】
この構成により、本発明の無線端末装置は、広帯域性を有するミリ波帯の電波でデータを伝送し、マイクロ波帯の電波で制御情報を伝送することができるので、無線通信経路が自律的に確立される無線ネットワークにおいて、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができるという効果を有する無線端末装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の無線端末装置を、映像や音声等のデータストリーム（以下「映像等データ」という。）を伝送する無線アドホックネットワークに適用した例を挙げて説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
本実施形態における構成を説明するに当たり、本発明に係る無線端末装置が図１に示すような無線アドホックネットワークシステム３００を構成するものとする。すなわち、無線アドホックネットワークシステム３００は、映像等データの送信元である無線端末装置１１０と、映像等データの中継端末装置としての無線端末装置１００と、映像等データの送信先である無線端末装置１２０とで構成されている。無線端末装置１００、１１０及び１２０は、それぞれ、マイクロ波帯アンテナとミリ波帯アンテナとを備えている。また、図１において、破線で描かれた複数の円は、ミリ波帯の電波で通信可能な通信可能範囲をそれぞれ示しており、通信可能範囲１０１、１１１及び１２１は、それぞれ、無線端末装置１００、１１０及び１２０におけるミリ波帯の電波による通信可能範囲を示すものである。
【００２５】
次に、本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における構成について説明する。なお、図１に示された中継端末装置としての無線端末装置１００を例に挙げて以下構成を説明するが、無線端末装置１１０及び１２０も無線端末装置１００と同様の構成である。
【００２６】
図２に示すように、本実施の形態における無線端末装置１００は、映像等データを含むミリ波帯の電波を送受信する第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２と、映像等データを送受信するデータ送受信部１３と、マイクロ波帯の電波を送受信するマイクロ波送受信部１４と、自装置及び自装置と通信する相手先装置の位置情報を取得する位置情報取得手段１５と、映像等データの送受信に係る制御を行う端末制御手段２０とを備えている。
【００２７】
ここで、ミリ波帯の電波とは、周波数が３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの電波をいい、マイクロ波帯の電波とは、周波数が３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚの電波をいう。なお、特許請求の範囲に記載の第１周波数の電波はミリ波帯の電波に対応し、第２周波数の電波はマイクロ波帯の電波に対応するものである。また、以下の説明において、ミリ波帯の電波によって映像等データを送受信する回線を「本回線」といい、マイクロ波帯の電波によって制御情報を送受信する回線を「制御回線」という。また、図１において、太線の矢印は映像等データの流れを示し、その他の矢印は制御情報の流れを示している。
【００２８】
第１ミリ波送受信手段１１は、本実施形態において無線端末装置１１０から映像等データを含むミリ波帯の電波を受信する構成となっている（図１参照）。すなわち、第１ミリ波送受信手段１１は、無線端末装置１１０から送信されたミリ波帯の電波を捕捉する指向性アンテナ１１ａと、ミリ波帯の電波を受信するミリ波送受信部１１ｂと、指向性アンテナ１１ａの指向方向を設定するアンテナ駆動部１１ｃとを備えている。
【００２９】
指向性アンテナ１１ａは、例えばパラボラアンテナ、ホーン型アンテナ、フェーズドアレーアンテナ等のような指向性を有するアンテナで構成され、無線端末装置１１０から出力されるミリ波帯の電波を捕捉するようになっている。なお、以下の説明において、指向性アンテナ１１ａはパラボラアンテナで構成されているものとする。
【００３０】
ミリ波送受信部１１ｂは、ミリ波帯の変調回路及び復調回路、指向性アンテナ１１ａと変調回路及び復調回路との間の接続を切り替える送受信切替回路等を備えている。
【００３１】
アンテナ駆動部１１ｃは、後述の指向性制御部２１から出力される信号に基づき、指向性アンテナ１１ａを機械的に回転駆動して無線端末装置１１０の方向に指向させる回転駆動部を備えている。
【００３２】
第２ミリ波送受信手段１２は、本実施形態において映像等データを含むミリ波帯の電波を無線端末装置１２０に送信する構成となっている（図１参照）。すなわち、第２ミリ波送受信手段１２は、ミリ波帯の電波を無線端末装置１２０に向けて放射する指向性アンテナ１２ａと、ミリ波帯の電波を送信するミリ波送受信部１２ｂと、指向性アンテナ１２ａの指向方向を設定するアンテナ駆動部１２ｃとを備えている。なお、第２ミリ波送受信手段１２の構成は、第１ミリ波送受信手段１１と同様なので詳細な説明を省略する。また、第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２は、本発明のデータ送受信手段を構成している。
【００３３】
データ送受信部１３は、本実施形態において第１ミリ波送受信手段１１が受信して復調した映像等データを受信し、第２ミリ波送受信手段１２に送信するようになっている。
【００３４】
マイクロ波送受信部１４は、無指向性アンテナ１４ａを備え、無線端末装置１１０及び１２０とマイクロ波帯の電波で映像等データの伝送に係る制御情報を送受信するようになっている。なお、マイクロ波送受信部１４は、本発明の制御情報送受信手段を構成している。
【００３５】
前述のように、本実施の形態においては、映像等データを送受信する電波の周波数を、制御情報を送受信する電波の周波数よりも高くしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば送信電力やアンテナ利得を考慮すれば、映像等データを送受信する電波の周波数が必ずしも高い方である必要はなく、制御情報を送受信する電波の周波数よりも低い周波数で映像等データを送受信する構成としてもよい。
【００３６】
位置情報取得手段１５は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）ユニットを備え、緯度及び経度情報を含む自装置の位置情報を取得するようになっている。また、位置情報取得手段１５は、マイクロ波送受信部１４を介し、取得した自装置の位置情報を通信の相手先である無線端末装置１１０及び１２０に送信するとともに、無線端末装置１１０及び１２０の位置情報を取得するようになっている。
【００３７】
端末制御手段２０は、位置情報に基づいて指向性アンテナ１１ａ及び１２ａの指向性を制御する指向性制御部２１と、ミリ波帯の電波による通信状態を監視する通信状態監視部２２と、経路探索を行う経路探索部２３と、ミリ波帯の電波及びマイクロ波帯の電波の送信電力を調整する送信電力調整部２４とを備えている。
【００３８】
指向性制御部２１は、無線端末装置１１０及び１２０の位置情報と自装置の位置情報とを位置情報取得手段１５から受信し、受信した位置情報に基づいて指向性アンテナ１１ａ及び１２ａの指向性を制御するための信号を生成して出力するようになっている。
【００３９】
通信状態監視部２２は、ミリ波送受信部１１ｂ及び１２ｂに接続され、例えばミリ波帯の電波の受信レベルを監視することによって本回線の通信状態を監視するようになっている。また、通信状態監視部２２は、本回線の受信レベルが閾値以下になったとき、すなわち本回線の通信状態が悪化した状態となったとき、その旨を示す信号（以下「通信状態悪化信号」という。）を経路探索部２３に出力するようになっている。なお、通信状態監視部２２は、本発明の通信状態監視手段を構成している。
【００４０】
前述のように、本実施の形態においては、本回線の通信状態の悪化を電波の受信レベルの低下で判断するものとするが、本発明はこれに限定されるものではない。本回線の通信状態の悪化は、電波の受信レベルの低下のみで示されるものではなく、受信レベルが高い状態でも反射波や妨害波等の影響で通信状態が悪化する場合があるので、例えばパケットロス率やビット誤り率等を監視することによって本回線の通信状態を監視するよう通信状態監視部２２を構成してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の通信状態が所定の状態とは、例えば本回線の受信レベル、パケットロス率、ビット誤り率等が閾値以下になった状態をいう。
【００４１】
経路探索部２３は、経路探索を行うための経路探索パケットを生成し、この経路探索パケットをマイクロ波帯の電波を用いて制御回線に送出することによって映像等データを伝送するための経路を探索し、経路を設定するようになっている。また、経路探索部２３は、通信状態監視部２２から通信状態悪化信号を受信したとき、使用中の本回線に代わる通信状態が良好な経路を新たに探索するようになっている。なお、経路探索部２３は、本発明の経路探索手段を構成している。
【００４２】
送信電力調整部２４は、第１ミリ波送受信手段１１、第２ミリ波送受信手段１２及びマイクロ波送受信部１４の送信電力を調整するようになっている。マイクロ波帯の電波を用いた制御回線と、ミリ波帯の電波を用いた本回線とは伝搬特性が異なり、マイクロ波帯の電波を用いて経路探索した結果がミリ波帯の電波による本回線の伝送において必ずしも最適な結果になるとは限らないので、送信電力調整部２４を備える構成としている。なお、送信電力調整部２４は、本発明の送信電力調整手段を構成している。
【００４３】
具体的には図３（ａ）に示すように、送信電力調整部２４は、制御回線の通信可能距離（破線）と本回線の通信可能距離（実線）とがほぼ等しくなるよう、本回線の送信電力と制御回線の送信電力とを調整するようになっている。このとき、制御回線を用いて探索した経路を使用して本回線の伝送を行った場合はエラーフリーとなる必要があるため、送信電力調整部２４は、図３（ｂ）に示すように、伝送距離対パケットロス率に着目したときに制御回線のパケットロス率が１００％でない範囲、すなわち制御回線での経路探索が成立する範囲では本回線での伝送がエラーフリーとなるよう調整するようになっている。
【００４４】
次に、本実施の形態における無線端末装置１００の動作について説明する。
【００４５】
図４に示すように、まず、送信電力調整部２４によって、本回線の送信電力と制御回線の送信電力とが調整される（ステップＳ１１）。その結果、ミリ波帯の電波で通信可能な範囲とマイクロ波帯の電波で通信可能な範囲とがほぼ一致することとなる。
【００４６】
次いで、経路探索部２３によって、経路探索が実行される（ステップＳ１２）。この経路探索について図５を用いて説明する。
【００４７】
経路探索を説明するに当たり、図５（ａ）に示すように、無線端末装置Ｓ、Ｄ、ａ〜ｃによって無線アドホックネットワークが構成されるものとする。ここで、無線端末装置Ｓは、図１における映像等データの送信元である無線端末装置１１０に該当するものである。また、無線端末装置Ｄは、図１における映像等データの送信先である無線端末装置１２０に該当するものである。また、無線端末装置ａ〜ｃは、無線端末装置ＳとＤとの間で映像等データを中継する中継端末装置を表しており、例えば無線端末装置ａは、図１における無線端末装置１００に該当するものである。なお、図５に示された経路探索の処理は、制御回線を用いて実行されるものである。
【００４８】
まず、送信元端末装置としての無線端末装置Ｓによって、経路を探索するための経路探索パケットが無線端末装置ａ及びｂに送信される（図５（ａ））。この経路探索パケットは、送信元端末装置が無線端末装置Ｓであることを示す送信元アドレス情報と、宛先端末装置が無線端末装置Ｄであることを示す宛先アドレス情報とを含んでいる。
【００４９】
次いで、無線端末装置ａ及びｂによって、受信した経路探索パケットの宛先アドレス情報がそれぞれ参照される。ここで、無線端末装置ａは、宛先アドレス情報が自装置のアドレス情報とは異なるので、中継端末装置として自装置のアドレス情報を経路探索パケットの所定領域に記載して次装置である無線端末装置Ｄに転送する。同様に、無線端末装置ｂも自装置のアドレス情報を経路探索パケットの所定領域に記載して次装置である無線端末装置ｃに転送する。さらに、無線端末装置ｃも自装置のアドレス情報を経路探索パケットの所定領域に記載して無線端末装置Ｄに転送する（図５（ｂ））。
【００５０】
その結果、宛先端末装置である無線端末装置Ｄによって、探索パケットが受信される。次いで、無線端末装置Ｄによって、経路探索パケットに記載されているアドレス情報に基づいた経路情報を含む経路リプライパケットが無線端末装置Ｓに向けて送信される（図５（ｃ））。
【００５１】
そして、送信元端末装置である無線端末装置Ｓによって、最初に受信した経路リプライパケットに記載されている経路情報に基づいて、例えば無線端末装置Ｓ→ａ→Ｄの経路が仮の本回線として設定される（図５（ｄ））。なお、制御回線を用いて各無線端末装置ａ〜ｃ及びＳに仮の本回線を示す情報が伝達される。
【００５２】
図４に戻り、無線端末装置１００の動作の説明を続ける。
【００５３】
前述のように本回線が設定された後、位置情報取得手段１５によって、無線端末装置１１０及び１２０の位置情報と自装置の位置情報とが取得され（ステップＳ１３）、取得された位置情報は、指向性制御部２１に出力される。
【００５４】
次いで、指向性制御部２１によって、位置情報取得手段１５が取得した位置情報に基づいて指向性アンテナ１１ａ及び１２ａの指向性を制御するための信号がアンテナ駆動部１１ｃ及び１２ｃに出力され、指向性制御が行われる（ステップＳ１４）。具体的には、アンテナ駆動部１１ｃは、指向性アンテナ１１ａの指向方向が無線端末装置１１０の方向に向くよう、具体的には無線端末装置１１０に対して最も利得が高くなるよう指向性アンテナ１１ａを回転駆動する。同様に、アンテナ駆動部１２ｃは、指向性アンテナ１２ａの指向方向が無線端末装置１２０の方向に向くよう指向性アンテナ１２ａを回転駆動する。
【００５５】
引き続き、第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２によって、本回線の経路が正常に通信可能か否かが確認される（ステップＳ１５）。具体的には、例えば第１ミリ波送受信手段１１は、経路確認パケットを本回線に送出し、無線端末装置１１０に経路確認パケットが届いたことを制御回線を介して通知を受けることにより、無線端末装置１００と無線端末装置１１０との間の本回線において正常に通信可能であることを把握することができる。
【００５６】
ステップＳ１５において、本回線の経路が正常に通信可能と判断されなかった場合、例えば無線端末装置１００と無線端末装置１１０との間に障害物が存在している場合は、ステップＳ１２に戻り経路が再探索される。
【００５７】
一方、ステップＳ１５において、本回線の経路が正常に通信可能と判断された場合は、データ送受信部１３によって、映像等データが本回線を介して伝送される（ステップＳ１６）。
【００５８】
次いで、通信状態監視部２２によって、本回線の通信状態が悪化したか否かが判断される（ステップＳ１７）。ここで、本回線の通信状態が悪化したと判断された場合は、ステップＳ１２に戻り経路が再探索され、本回線の通信状態が悪化したと判断されなかった場合は、データ送受信部１３によって、データ伝送が終了したか否かが判断される（ステップＳ１８）。
【００５９】
そして、ステップＳ１８において、データ伝送が終了したと判断された場合は、データ伝送の処理を終了し、データ伝送が終了したと判断されなかった場合は、ステップＳ１６に戻る。
【００６０】
以上のように、本実施の形態における無線端末装置１００によれば、第１ミリ波送受信手段１１及び第２ミリ波送受信手段１２は、指向性アンテナ１１ａ及び１２ａをそれぞれ用いて広帯域のミリ波帯の電波で映像等データを送受信し、マイクロ波送受信部１４は、無指向性アンテナ１４ａを用いて制御情報を送受信する構成としたので、無線通信経路が自律的に確立される無線ネットワークにおいて、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができる。
【００６１】
なお、前述の実施の形態において、指向性アンテナ１１ａがパラボラアンテナで構成されているとし、アンテナ駆動部１１ｃが指向性アンテナ１１ａを機械的に回転駆動させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば指向性アンテナ１１ａがフェーズドアレーアンテナで構成されている場合、アンテナ駆動部１１ｃは、フェーズドアレーアンテナの指向方向を電気的に制御して無線端末装置１１０の方向に指向させる指向制御部を備える構成とすることができる。この場合、機械的に回転駆動させるものよりも高速に指向性を制御することができる。指向性アンテナ１２ａについても同様である。
【００６２】
また、前述の実施の形態において、本回線にミリ波帯の電波を用い、制御回線にマイクロ波帯の電波を用いる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本回線にマイクロ波帯の周波数が高い側の電波を用い、制御回線にマイクロ波帯の周波数が低い側の電波を用いる構成としても同様の効果が得られる。
【００６３】
また、前述の実施の形態において、制御回線にマイクロ波帯の電波を用いる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）、ＶＨＦ帯（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）、ＨＦ帯（３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）の電波を用いる構成としても同様の効果が得られる。
【００６４】
また、前述の実施の形態において、無線端末装置１００、１１０及び１２０がそれぞれミリ波帯の電波を送受信する送受信兼用の指向性アンテナを備えた構成を例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ミリ波帯の電波を送信又は受信するアンテナの一方が指向性アンテナで他方が無指向性アンテナであってもよい。
【００６５】
また、前述の実施の形態において、位置情報取得手段１５がＧＰＳユニットを備える構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態における位置情報取得手段１５に代えて図６に示すような位置情報取得手段４０を用いることもできる。図６において、位置情報取得手段４０は、自装置の位置を示すＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ランプ４０ａと、ＬＥＤの駆動を制御するＬＥＤ制御部４０ｂと、映像等データを送受信する相手先装置（図６において無線端末装置１１０）を撮影する全方位カメラ４０ｃと、全方位カメラ４０ｃが撮影した画像を画像処理して無線端末装置１１０の位置を認識する画像認識処理部４０ｄと、無線端末装置１１０の位置情報を取得する位置情報取得部４０ｅとを備えている。
【００６６】
例えば、ＬＥＤ制御部４０ｂは、無線端末装置毎に予め定められたＬＥＤランプの点滅パターンに基づいてＬＥＤランプを駆動するようになっており、画像認識処理部４０ｄは、全方位カメラ４０ｃが撮影した画像から無線端末装置１１０が備えるＬＥＤランプの光を抽出し、その光が発せられている方向を無線端末装置１１０の方向として認識するようになっている。ここで、無線端末装置１１０の方向は、例えば所定方位に対する角度で示される。位置情報取得部４０ｅは、ＬＥＤ制御部４０ｂを動作させる信号を生成すると共に、画像認識処理部４０ｄが取得した無線端末装置１１０の方向を示す信号を端末制御手段２０の指向性制御部２１に出力するようになっている。この構成により、無線端末装置１１０の方向を認識することが可能となる。なお、図示を省略したが、位置情報取得部４０ｅは、無線端末装置１１０の方向の認識と同様に、無線端末装置１２０の方向を認識することもできる。
【００６７】
また、図７に示すように、指向性アンテナをスキャニングして無線端末装置１１０の方向を把握することもできる。図７においては、無線端末装置１１０が無指向性アンテナを備えた場合を例示しており、無線端末装置１００は、指向性アンテナ１１ａを回転駆動し、無線端末装置１１０からの電波の受信電力が最大となる方向を無線端末装置１１０の方向と認識することができる。なお、無線端末装置１１０が指向性アンテナを備えている場合でも、無線端末装置１００及び１１０は、相手先からの電波の受信電力が最大となるよう、それぞれの指向性アンテナをスキャニングすることによって相手先の方向を認識することができる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
まず、本発明に係る無線端末装置の第２の実施の形態における構成について説明する。
【００６９】
図８に示すように、本実施の形態における無線端末装置２００は、第１の実施の形態における無線端末装置１００（図２参照）の端末制御手段２０に代わる端末制御手段３０を備えている。なお、端末制御手段３０以外の構成は、第１の実施の形態における無線端末装置１００と同様であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７０】
端末制御手段３０は、位置情報に基づいて指向性アンテナ１１ａ及び１２ａの指向性を制御する指向性制御部３１と、ミリ波帯の電波による通信状態を監視する通信状態監視部３２と、経路探索を行う経路探索手段３３と、ミリ波帯の電波及びマイクロ波帯の電波の送信電力を調整する送信電力調整部３４とを備えている。なお、指向性制御部３１、通信状態監視部３２及び送信電力調整部３４は、第１の実施形態における指向性制御部２１、通信状態監視部２２及び送信電力調整部２４にそれぞれ対応するものなので、詳細な説明を省略する。
【００７１】
経路探索手段３３は、経路を探索する経路探索部３３ａと、複数の経路を設定する複数経路設定部３３ｂとを備えている。ここで、経路探索部３３ａは、第１の実施の形態における経路探索部２３と対応するものなので、詳細な説明を省略する。
【００７２】
複数経路設定部３３ｂは、経路探索部３３ａが探索した経路の内、例えば２つの経路を本経路として設定するようになっている。例えば、経路探索部３３ａが図９（ａ）に示すように制御回線を用いて経路探索を行った結果を参照し、複数経路設定部３３ｂは、経路リプライパケットが早く帰ってきた順に、例えば図９（ｂ）に示すように本回線として、無線端末装置Ｓ→ａ→ｄ→Ｄの第１本回線と、無線端末装置Ｓ→ｂ→ｆ→Ｄの第２本回線とを決定するようになっている。
【００７３】
次に、本実施の形態における無線端末装置２００の動作を説明する。なお、経路探索手段３３に係る動作について説明し、その他の動作については説明を省略する。
【００７４】
まず、経路探索部３３ａによって最初の経路探索が実行され、経路リプライパケットが早く帰ってきた順に、複数経路設定部３３ｂによって２つの本回線が設定される（ステップＳ２１）。
【００７５】
次いで、データ送受信部１３によって、設定された２つの本回線を介して、同一の映像等データがそれぞれ伝送される（ステップＳ２２）。
【００７６】
さらに、通信状態監視部３２によって、２つの本回線の受信レベルが監視され、２つの本回線の通信状態が悪化したか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００７７】
ステップＳ２３において、２つの本回線の通信状態がいずれも悪化していないと判断された場合は、ステップＳ２２に戻る。
【００７８】
また、ステップＳ２３において、２つの本回線の通信状態の一方が悪化したと判断された場合は、経路探索部３３ａによって経路再探索が実行され（ステップＳ２４）、通信状態が悪化した経路が新たな経路に変更され（ステップＳ２５）、ステップＳ２２に戻る。
【００７９】
さらに、ステップＳ２３において、２つの本回線の通信状態が両方悪化したと判断された場合は、経路探索部３３ａによって経路再探索が実行されて２つの本回線が設定され（ステップＳ２６）、通信状態が悪化した両経路が新たな経路に変更され（ステップＳ２７）、ステップＳ２２に戻る。
【００８０】
なお、前述のように２つの経路で伝送を行うと宛先端末装置で経路が合流することとなる。この場合は、同内容のパケットが２つ入力されることとなるので、同内容のパケットが届いた場合には、先に届いたパケットに対してのみ所定の処理を行い、後に届いたパケットは全て破棄するのが好ましい。パケットが同内容か否かの識別は、例えばＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）伝送の場合は、パケットヘッダの識別子を参照することで可能となる。ＩＰ以外の伝送方式でも同様の識別子を用いるか、又はヘッダ部に新たにパケットを識別できる識別子を追加することで可能となる。なお、中継端末装置においても経路が合流する場合も生じるが、合流後の経路が同一であれば前述と同様に同一パケットを破棄するのが好ましい。
【００８１】
以上のように、本実施の形態における無線端末装置２００によれば、経路探索手段３３は、経路を探索する経路探索部３３ａと、複数の経路を設定する複数経路設定部３３ｂとを備え、複数経路設定部３３ｂは、経路探索部３３ａが探索した経路の内、例えば２つの経路を本経路として設定する構成としたので、データ伝送中の経路の通信状態が悪化したときに新たな経路を再探索することができ、常に、通信状態が良好な経路でデータ伝送を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明に係る無線端末装置は、従来のものよりも広帯域で長距離のデータ伝送ができるという効果を有し、データを伝送する経路が自律的に確立される無線ネットワークを構成する無線端末装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における無線アドホックネットワークシステムの構成を示す図
【図２】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における構成を示すブロック図
【図３】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における通信可能距離の調整例を示す図  （ａ）通信可能距離の調整説明図  （ｂ）伝送距離とパケットロス率との関係の一例を示す図
【図４】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における動作を示すフローチャート
【図５】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態における経路の設定ステップを示す説明図
【図６】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態において、位置情報取得手段の他の構成例を示すブロック図
【図７】本発明に係る無線端末装置の第１の実施の形態において、指向性アンテナのスキャニングによる相手装置の探索動作例を示す模式図
【図８】本発明に係る無線端末装置の第２の実施の形態における構成を示すブロック図
【図９】本発明に係る無線端末装置の第２の実施の形態における経路の設定ステップを示す説明図
【図１０】本発明に係る無線端末装置の第２の実施の形態において、経路探索に係る動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００８４】
１１  第１ミリ波送受信手段（データ送受信手段）
１１ａ、１２ａ  指向性アンテナ
１１ｂ、１２ｂ  ミリ波送受信部
１１ｃ、１２ｃ  アンテナ駆動部
１２  第２ミリ波送受信手段（データ送受信手段）
１３  データ送受信部
１４  マイクロ波送受信部（制御情報送受信手段）
１４ａ  無指向性アンテナ
１５  位置情報取得手段
２０、３０  端末制御手段
２１、３１  指向性制御部
２２、３２  通信状態監視部（通信状態監視手段）
２３、３３ａ  経路探索部（経路探索手段）
２４、３４  送信電力調整部（送信電力調整手段）
３３  経路探索手段
３３ｂ  複数経路設定部
４０  位置情報取得手段
４０ａ  ＬＥＤランプ
４０ｂ  ＬＥＤ制御部
４０ｃ  全方位カメラ
４０ｄ  画像認識処理部
４０ｅ  位置情報取得部
１００、１１０、１２０、２００  無線端末装置
１０１、１０２、１０３  通信可能範囲
３００  無線アドホックネットワークシステム
【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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