(57)【要約】【課題】周辺端末の転送情報若しくはアドレスの変更、又は代替経路の情報を保持するなどの処理を行うことなく、転送経路又はネットワーク構成の変更を可能とする無線端末及び無線通信システムを得る。【解決手段】隣接端末情報を同報送信する送信制御手段と、自無線端末以外の無線端末から、当該無線端末の隣接端末情報を受信する受信制御手段とを備え、受信制御手段は、受信した隣接端末情報と自無線端末の隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、送信制御手段は、受信された隣接端末情報と自無線端末の隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレスのうち何れかを送信元とする通信情報を送信するものである。【選択図】図１
2008154016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信情報を送受信する機能を有する複数の無線端末により構成され、前記無線端末がネットワークに参加する際に転送処理用アドレスが割り当てられ、該転送処理用アドレスに基いて前記複数の無線端末間で通信情報を中継する無線通信システムに用いられる無線端末であって、
少なくとも自無線端末の転送処理用アドレスの情報及び自無線端末と通信可能な無線端末の転送処理用アドレスの情報を含む隣接端末情報を同報送信する送信制御手段と、
自無線端末以外の前記無線端末から、該無線端末の隣接端末情報を受信する受信制御手段と
を備え、
前記受信制御手段は、
受信した前記隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
受信された前記隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレスのうち何れかを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記受信制御手段は、
自無線端末以外の前記無線端末から隣接端末情報を受信したとき、受信した該隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、自無線端末は、受信した前記隣接端末情報を送信した無線端末（以下、代替対象端末と称する）の、前記通信情報を中継する動作を代替することが可能な無線端末（以下、代替可能端末と称する）であるか否か、及び前記代替対象端末は、自無線端末の代替可能端末であるか否かを判断し、所定の条件に応じて、自無線端末及び／又は代替対象端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
所定の条件に応じて、自無線端末及び／又は代替対象端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記送信制御手段は、
前記隣接端末情報に含む、自無線端末と通信可能な無線端末の転送処理用アドレスの情報を、前記通信情報の中継に用いる無線端末の転送処理用アドレス（以下、転送リンクと称する）の情報と前記通信情報の中継に用いる無線端末の転送処理用アドレス（以下、その他リンクと称する）の情報とに区分して前記隣接端末情報を送信し、
前記受信制御手段は、
前記代替対象端末から受信した前記隣接端末情報の転送リンクの情報が、自無線端末の前記隣接端末情報の転送リンク及びその他リンク並びに自無線端末の転送処理用アドレスの情報に含まれるとき、自無線端末は前記代替対象端末の代替可能端末であると判断し、
自無線端末の隣接端末情報の転送リンクの情報が、前記代替対象端末から受信した前記隣接端末情報の転送リンク及びその他リンク並びに前記代替対象端末の転送処理用アドレスの情報に含まれるとき、前記代替対象端末は自無線端末の代替可能端末であると判断することを特徴とする請求項２記載の無線端末。
【請求項４】
前記受信制御手段は、
自無線端末以外の複数の前記無線端末から隣接端末情報を受信し、受信した該隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、
自無線端末と通信可能な無線端末であり、且つ、自無線端末以外の前記複数の無線端末間の直接通信が不可能な無線端末の組み合わせを抽出し、
該無線端末の組み合わせのうち、一方が他方の代替可能端末であるか又は相互に代替可能端末であるか否かを判断し、
前記送信制御手段は、
前記無線端末の組み合わせのうち、代替可能端末であると判断された無線端末に対して、代替対象端末の前記隣接端末情報を含む代替可能通知を送信することを特徴とする請求項２又は３記載の無線端末。
【請求項５】
前記受信制御手段は、
代替可能通知を受信したとき、受信した該代替可能通知に基づき、所定の条件に応じて、自無線端末及び／又は代替対象端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
所定の条件に応じて、自無線端末及び／又は代替対象端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求１記載の無線端末。
【請求項６】
前記受信制御手段は、
前記代替可能端末から代替通知を受信し、
前記送信制御手段は、
前記代替通知が受信されたとき、
自無線端末が前記代替可能端末の代替動作が可能なとき、前記代替通知に対する返信通知を返信し、
自無線端末が前記代替可能端末の代替動作が不可能であり、且つ、前記代替可能端末に自無線端末の代替動作をさせることが可能なとき、前記代替通知に対する受け取り確認を送信することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の無線端末。
【請求項７】
前記送信制御手段は、
自無線端末が代替可能端末であると判断されたとき、前記代替対象端末に対して代替通知を送信し、
前記受信制御手段は、
前記代替通知に対する返信を受信したとき、当該返信を送信した前記無線端末を相互に代替動作が可能な端末（以下、双務代替端末と称する）であると判断し、
前記代替通知に対する受け取り確認を受信したとき、自無線端末は、当該受け取り確認を送信した前記無線端末の代替動作を行う端末（以下、片務代替端末と称する）であると判断することを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の無線端末。
【請求項８】
前記受信制御手段は、
前記双務代替端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
前記双務代替端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求項７記載の無線端末。
【請求項９】
前記受信制御手段は、
自無線端末及び前記片務代替端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
自無線端末又は前記片務代替端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求項７記載の無線端末。
【請求項１０】
前記送信制御手段は、
定期的に前記隣接端末情報を同報送信し、
前記受信制御手段は、
前記隣接端末情報を受信する度に、自無線端末は代替対象端末の代替可能端末であるか否か、及び代替対象端末は自無線端末の代替可能端末であるか否かを判断することを特徴とする請求項２〜９の何れかに記載の無線端末。
【請求項１１】
前記送信制御手段は、
所定の条件に応じて、前記双務代替端末又は前記片務代替端末に対して代替要求信号を送信し、
代替要求信号が前記受信制御手段により受信されたとき、
所定の条件に応じて、前記双務代替端末又は前記片務代替端末に対して代替受諾信号を送信することを特徴とする請求項６〜１０の何れかに記載の無線端末。
【請求項１２】
前記受信制御手段は、
前記双務代替端末から代替受諾信号を受信したとき、前記双務代替端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
前記双務代替端末から代替受諾信号が受信されたとき、前記双務代替端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求項１１記載の無線端末。
【請求項１３】
前記送信制御手段は、
前記双務代替端末からの前記代替要求信号が前記受信制御手段により受信されたとき、所定の条件に応じて、
前記代替受諾信号と前記代替要求信号とを合わせて前記双務代替端末に対して送信することを特徴とする請求項１１又は１２記載の無線端末。
【請求項１４】
前記受信制御手段は、
前記片務代替端末から代替受諾信号を受信したとき、自無線端末及び前記片務代替端末の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、
前記送信制御手段は、
前記片務代替端末から代替受諾信号が受信されたとき、自無線端末又は前記片務代替端末の転送処理用アドレスを送信元とする通信情報を送信することを特徴とする請求項１１記載の無線端末。
【請求項１５】
前記送信制御手段は、
定期的に隣接端末情報を送信し、
前記受信制御手段は、
一定期間、自無線端末以外の前記無線端末から前記隣接端末情報を受信しないとき、
前記双務代替端末又は／及び前記片務代替端末の代替動作を行うことを特徴とする請求項７〜１４の何れかに記載の無線端末。
【請求項１６】
前記受信制御手段は、
受信した隣接端末情報又は通信情報の受信電力値に基づき、前記代替動作を行う代替対象端末を選択することを特徴とする請求項２〜１５の何れかに記載の無線端末。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れかに記載の無線端末を複数備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
請求項１〜１６の何れかに記載の無線端末を複数備え、
各無線端末の転送処理用アドレスを定期的に変更することによって、各無線端末の消費電力を均等化を実現することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１９】
請求項１〜１６の何れかに記載の無線端末を複数備え、
前記無線端末の故障又は通信経路の切断に対して、当該無線端末の代替可能端末の転送処理用アドレスを変更することによって、転送経路の変更を実現することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２０】
請求項１〜１６の何れかに記載の無線端末を複数備え、
各無線端末のネットワーク上の位置から得られる転送処理の必要性の有無情報に基づき、転送処理の必要性のない無線端末の転送処理用アドレスを変更して転送経路を変更することによって、転送処理の均等化及び転送処理を行う無線端末数の削減を実現することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２１】
請求項１〜１５の何れかに記載の無線端末を複数備え、
木構造に基づいた転送処理用アドレスの割り当てが行われる無線通信システムにおいて、
転送処理用アドレスの情報を複数の無線端末間で受け渡して単一の無線端末が複数の転送処理用アドレス宛の通信情報を中継することによって、木構造の階層によって定まる無線端末の接続数以上の無線端末を接続したネットワーク構成を実現することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２２】
請求項１６記載の無線端末を複数備え、
前記無線端末間で送受信する隣接端末情報又は通信情報の受信電力値に基づき、代替動作を行う代替対象端末を選択することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末及び無線通信システムに関し、特に、転送経路の変更に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有線・無線を問わず、ネットワークシステムでは端末を物理的に特定するアドレス（以下、「物理アドレス」という）とは別に、主に転送のために状況に応じて変更可能なアドレスを用いる技術が多数存在している。これらのシステムでは端末がネットワークに加入する時点で何らかの手段（例えば、ＤＨＣＰ： Dynamic Host Configuration Protocol）によってアドレスが割り当てられ、基本的には当該端末がネットワークから離脱するまでは同一のアドレスを用いる。そして各端末は割り当てられたアドレスによって、通信可能な周辺の他の端末（以下、「周辺端末」ともいう）とパケットを転送するために必要な情報を交換し、割り当てられたアドレス（以下、単に「アドレス」という）を用いて実際の転送を行う。このように、物理アドレスとは無関係なアドレスを用いることで、ネットワークの構造に応じたアドレスの割り当てを行うことが可能となり、ルーティングテーブルなどパケット転送用の情報量を圧縮することができる。例えばインターネットでは、同一の端末を経由して外部に接続する複数の端末のアドレスの上位ビットを同一にすることで、複数の端末をあたかも１つであるかのように処理することが可能となっている。
【０００３】
また、ZigBee（Koninklijke Philips Electronics N.V.の登録商標である）においては、コーディネータを頂点とした木構造（以下、「ツリー」ともいう）を形成するが、この際に割り当てられるアドレスは木構造に基づいて計算された上で割り当てが行われる。この結果、自身のアドレスと各端末が共有している木全体の特性を示すパラメータを用いることで、周辺端末と情報を交換することなく、自身に接続している複数の端末の中から、データを転送する端末を選択することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、無線ネットワークにおいては、離れた２端末間の通信を、他の端末を中継することで実現するマルチホップネットワークが存在する。このような無線マルチホップネットワークにおいては、無線リンクの頻繁な切断に伴いネットワークの構成は頻繁に変化する。また、端末の密度が高い場合にはネットワークを構成する全ての端末が他のノード間の通信を中継する必要はない。従って、一部の端末が中継処理を行い、他の端末は自身に関係した通信以外は行わないようにネットワークを構成する手法がある。
【０００５】
また、通信が切断される事態に備えて、予め代替経路を発見しておいて、速やかな経路切替を実現する通信システムとして、例えば「データ通信要求１０の際に該当する経路が設定されていなければ、経路発見プロセス２０は経路を発見して設定する。リンク状態管理プロセス４０は、経路発見プロセス２０によって設定された経路上のリンク３０の状態を監視して、各無線端末の経路テーブルにおけるリンク状態を更新する。代替経路発見プロセス５０は、リンク品質が悪化した際に代替経路の候補を設定する。経路切替プロセス６０は、代替経路の候補を正規の経路として切り替える。」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８２２７０号公報（要約）
【非特許文献１】ZigBee Specification, ZigBee Alliance, 2005 (p222-225)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような、端末がネットワークに加入する時点で何らかの手段（例えば、ＤＨＣＰ）によってアドレスが割り当てられる従来の方式では、ネットワークの構成に変更が生じた場合には、周辺端末の転送情報を変更する必要が生じる。さらに、アドレスを集約していた場合には、これを解除し、個々の端末ごとに転送情報を管理するように変更する必要が生じる。また、ZigBeeのようにネットワーク構造とアドレスとが密接に関係し、周辺端末が転送情報を持たない場合には、アドレスそのものを変更する必要が生じる。
【０００８】
また、無線マルチホップネットワークにおいて、一部の端末が中継処理を行い、他の端末は自身に関係した通信以外は行わないようにネットワークを構成する場合、中継処理を行うためには受信機の電源を入れておく必要があるため、中継処理を行う端末の消費電力は中継処理を行わない端末と比較して大きくなる。このような場合、消費電力を均等化するためには、中継処理を行う端末と行わない端末とを随時切り替えることによって、双方の端末の消費電力を均等化することでき、これによりネットワーク全体の寿命を延ばすことが考えられるが、既存の方式では、中継処理を行う端末の変更は多くの周辺端末の転送情報を変更する必要が生じる。
【０００９】
このような、アドレスの変更処理は変更前後の端末が同一であることを確認する必要があるために、アドレス変更は当該端末にデータを送信する可能性のある全ての端末（多くの場合はネットワークに参加する全ての端末）に対して通知される必要がある。また、アドレスの再利用・旧アドレス宛の残存パケットの処理などの検討も必要となり、アドレス変更は計算資源、通信資源を大量に必要とする、という問題点があった。
【００１０】
アドレスの変更を伴わない解決策としては、例えば、特許文献１では、事前に設定した宛先と転送先の組み合わせだけでは安定した通信を確保できないために、通常の転送経路とは別の代替経路を事前に設定しておき、通常の経路が何らかの原因で使えない場合には代替経路を用いる方式が提案されている。しかし、このような方式は周辺の多くの端末に代替経路を記憶させる必要があるために、各端末が保持すべきデータ量が増大し、大規模なネットワークにおいては適応が困難である。
【００１１】
したがって、周辺端末の転送情報若しくはアドレスの変更、又は代替経路の情報を保持するなどの処理を行うことなく、転送経路又はネットワーク構成の変更を可能とする無線端末及び無線通信システムが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る無線端末は、通信情報を送受信する機能を有する複数の無線端末により構成され、前記無線端末がネットワークに参加する際に転送処理用アドレスが割り当てられ、該転送処理用アドレスに基いて前記複数の無線端末間で通信情報を中継する無線通信システムに用いられる無線端末であって、少なくとも自無線端末の転送処理用アドレスの情報及び自無線端末と通信可能な無線端末の転送処理用アドレスの情報を含む隣接端末情報を同報送信する送信制御手段と、自無線端末以外の前記無線端末から、該無線端末の隣接端末情報を受信する受信制御手段とを備え、前記受信制御手段は、受信した前記隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、前記送信制御手段は、受信された前記隣接端末情報と自無線端末の前記隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレスのうち何れかを送信元とする通信情報を送信するものである。
【００１３】
また、本発明に係る無線通信システムは、上記無線端末を複数備えたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、受信した隣接端末情報と自無線端末の隣接端末情報とに基づき、１又は複数の転送処理用アドレス宛の通信情報を受信し、１又は複数の転送処理用アドレスのうち何れかを送信元とする通信情報を送信することにより、周辺端末の転送情報若しくはアドレスの変更、又は代替経路の情報を保持するなどの処理を行うことなく、転送経路又はネットワーク構成を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。図に示すように、無線通信システムは、通信情報を送受信する機能を有する複数の無線端末１０１により構成され、無線端末１０１がネットワークに参加する際に転送処理用アドレスが割り当てられ、この転送処理用アドレスに基いて複数の無線端末１０１間で通信情報を中継するものである。図１において、無線端末１０１間を結ぶ実線及び点線は、この実線及び点線で結ばれた２つの無線端末１０１が互いに通信可能であることを示している。また、実線はパケットの転送に用いられている経路を示し、点線はパケットの転送に用いられていない経路を示している。さらに、無線端末１０１の中に示した数字は、パケットを転送するために割り当てられた転送処理用アドレス（以下、単に「アドレス」という）を示し、無線端末１０１の中に示したアルファベットは、各無線端末１０１を物理的に特定する不変のアドレス（以下、「物理アドレス」という）を示している（以下、無線通信システムの構成を示す図において同様である）。
尚、以下の説明において、複数の無線端末１０１のうち、アドレスを用いて無線端末１０１を識別するときは、端末（アドレス）で示す。例えば無線端末１０１のアドレスが１のとき、「端末１」という。また、複数の無線端末１０１のうち、物理アドレスを用いて無線端末１０１を識別するときは、端末（物理アドレス）で示す。例えば無線端末１０１の物理アドレスがＡのとき、「端末Ａ」という。また、特に識別しないときは、単に「端末」という。
【００１６】
図２は実施の形態１に係る無線端末の構成を示す図である。図２に示すように、無線端末１０１は、アンテナ２０１と、受信回路２０２と、送信回路２０３と、受信データ処理部２０４と、送信データ生成部２０５と、隣接端末管理部２０６とにより構成されている。尚、受信回路２０２及び受信データ処理部２０４は、本発明の受信制御手段に相当し、送信回路２０３及び送信データ生成部２０５は、本発明の送信制御手段に相当する。また、隣接端末管理部２０６の動作（後述）を受信データ処理部２０４又は送信データ生成部２０５が行い、隣接端末管理部２０６を設けない構成としても良い。
【００１７】
アンテナ２０１は、無線信号を送受信するためのアンテナである。受信回路２０２は、アンテナ２０１から入力された無線信号を処理し、デジタル情報に変換し、受信データとして受信データ処理部２０４へ送る。受信データ処理部２０４は、受信回路２０２から受け取った受信データに必要な処理を行った後、隣接端末管理部２０６に必要なデータを送る。また、受信データが自端末宛のデータ通信信号（パケット）の場合には、受信処理を行う。また、受信データがその他の端末宛のデータ通信信号（パケット）の場合には、当該パケットの転送を行うため、隣接端末管理部２０６に転送先の問い合わせを行う。さらに、受信データが周辺端末から送信された全端末宛の信号の場合には、受信した当該信号の情報を隣接端末管理部２０６に伝える。このようにして得られた隣接端末管理部２０６からの情報を用いて転送先を決定し、転送データとして送信データ生成部２０５へ送る。尚、転送動作の詳細は後述する。
【００１８】
送信データ生成部２０５は、端末固有の符号及び隣接端末管理部２０６から得られる隣接端末の情報（後述）を含むハンドオーバ用信号を作成する。また、自端末で生成されたデータに必要な制御情報を加えて送信用信号を作成する。さらに、受信データ処理部２０４から受け取った転送データから送信用信号を作成する。送信回路２０３は、送信データ生成部２０５で生成された送信用信号を無線信号に変換しアンテナ２０１へ出力する。
【００１９】
隣接端末管理部２０６は、受信データ処理部２０４から受け取ったデータを用いて自端末と直接通信を行うことができる端末のリストを作成する。必要に応じてアドレスと物理アドレスの対応を管理する。また、受信したパケットの宛先が直接通信を行うことができない端末である場合には、直接通信可能な端末の中から転送先の端末を特定するために必要な情報を管理する。例えば、図１において、直接通信が不可能な端末Ａから端末Ｄへ送られたパケットを端末Ｃが受け取った場合において、当該パケットを自端末Ｃへ転送した端末、すなわち自端末Ｃと直接通信可能な端末Ｂのアドレスを得ることができる。つまり、転送経路は、端末Ａ→端末Ｂ→自端末Ｃ（→端末Ｄ）となっており、この際に「端末Ａにパケットを送るためには端末Ｂに転送する」という情報を得ることができる。さらに隣接端末管理部２０６は、周辺の全端末宛に送信され、転送経路を特定するためのルーティングパケットを用いて情報を交換する。
【００２０】
このような構成による本実施の形態における動作を以下に説明する。尚、以下、ZigBeeにおけるツリールーティングを用いて本実施の形態における動作を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、任意のアドレス割り当て方式で良い。本発明は、複数の端末からなり、個々の端末を識別する符号を用いて転送処理を行う無線ネットワークにおいて適応可能である。
【００２１】
ZigBeeにおけるツリールーティングが、通常のＩＰネットワークと大きく異なる点は、通常のネットワークはＯＳＩ参照モデルの３層、すなわちルーティングでは宛先の指定にＩＰアドレスという物理アドレスと異なるアドレスを用い、ＯＳＩ参照モデルの２層、すなわちデータリンク層では宛先にＭＡＣアドレスという物理デバイスに固有のアドレスを用いるのに対し、ZigBeeネットワークではネットワーク層の宛先に用いるアドレスをデータリンク層の宛先指定にも利用する点である。ZigBeeにおいてはネットワーク内に１台コーディネータと呼ばれる端末が存在し、この端末は自身でアドレスを生成しネットワークを作成する。他の端末は直接通信可能な他の端末と通信を行うことでネットワークに参加し、アドレスを取得する。この際、ネットワーク参加時に直接通信を行った端末を「親」、自端末を「子」とする親子関係が作成される。
【００２２】
本実施の形態における無線端末１０１の隣接端末管理部２０６には、上述した受信データ処理部２０４から受け取ったデータを用いて、自端末が通信可能な端末のアドレスが、親、子、その他（転送に用いない）に分類されて保存される。
以下、図１を用いて例を述べる。端末Ａは、コーディネータであるためにネットワークを開始した時点でアドレス「０」を自身で割り当てて使用する。次に、端末Ｂは、端末Ａに接続し、ネットワークに参加する。この際に端末Ａが端末Ｂにアドレス「１」を割り当てる。端末Ｃ〜端末Ｋも同様にしてネットワークに参加し、アドレスの割り当てを受ける。アドレスの割り当てを受けた後、周辺の端末から信号を受信すると隣接端末管理部２０６の情報を更新する。例えば端末Ｋでは、親が「１」、その他が「０，２，２２」となる。尚、図１では点線で示したパケットの転送に用いられない経路は端末Ｂ及び端末Ｋに関してのみ表示している。
【００２３】
ZigBeeでは、原則として親子関係を用いてパケットの転送を行うこととなっている。例えば端末Ｋと端末Ｇとは直接通信可能であるが、端末Ｂを中継する（以下、このようなパケットを中継する端末を「中継端末」という）。これはZigBeeでは、アドレス割り当て時にアドレスから端末の親子関係を計算できるようになっており、自身と宛先のアドレス以外の情報を用いることなく転送先アドレスを決定することが可能となっている。すなわち、端末Ｋから端末Ｇに対してパケットの転送を行う場合は、端末Ｋにおいては、宛先アドレスが「１２」であるという情報と自身のアドレスが「２２」であるという情報だけから転送先アドレスが「１」であることが計算できる。このような転送方式を用いるために、親子関係を形成していないリンク（図１の点線で示すリンク）は原則として用いられない。ここまではZigBeeの通常の動作である。
【００２４】
図３は実施の形態１に係る情報管理テーブルの構成とデータ例を示す図である。図３（ａ）のデータ例は、端末Ｂの隣接端末管理部２０６に収集された情報、図３（ｂ）のデータ例は、端末Ｋの隣接端末管理部２０６に収集された情報、図３（ｃ）のデータ例は、端末Ｃの隣接端末管理部２０６に収集された情報を示している。
図４は実施の形態１に係る代替動作におけるシーケンス図である。図４は図１において端末Ｂと端末Ｃとが双務代替関係（後述）を結び、アドレスを交換するシーケンスの例である。尚、図４に示す動作は端末Ｂ及び端末Ｃに限らず、他の端末間との関係においても同様である。
以下、本実施の形態における無線端末１０１の代替動作について図１のネットワーク構成を例に、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４のステップＳ４０１〜Ｓ４１２を参照しながら説明する。ここで、「代替動作」とは、転送のために用いるアドレスを、複数の端末間で交換又は単一の端末が複数のアドレスを所持することで、パケットを転送する動作を端末間で代替することをいう。
【００２５】
（１）代替可能端末の判断
まず、端末間で代替動作が可能な端末（以下、「代替可能端末」という）であるか否かを判断する動作について以下に説明する。
上述のように端末がネットワークに参加すると親端末からアドレスが割り当てられ（Ｓ４０１）、子端末に対してアドレス割り当てを行う（Ｓ４０２)。ネットワークが構成されると、図３に示すように、無線端末１０１の隣接端末管理部２０６には、端末のアドレス（図３の「アドレス」列）、並びに、当該端末との間のリンク（通信可能な端末）をその端末がパケットの転送に用いる端末（親子の関係にある端末）のアドレス（図３の「転送リンク」列）及びその他の転送に用いない端末のアドレス（図３の「その他リンク」列）の情報（以下、「隣接端末情報」という）が周辺端末から集められ情報管理テーブルとして保存される。
【００２６】
各端末はそれぞれ自端末の隣接端末管理部２０６に集められた隣接端末情報を、周辺の全端末宛に送信（同報送信）する（Ｓ４０３,Ｓ４０４）。この隣接端末情報を受信した端末は、受信した隣接端末情報と自端末の隣接端末情報とを比較し、以下の演算１及び演算２を行い、自端末は、隣接端末情報を送信した端末の代替可能端末となるか否か、及び隣接端末情報を送信した端末は、自端末の代替可能端末となるか否か判断する。
【００２７】
（演算１）受信した隣接端末情報のうち、転送に用いているデータリンク層の宛先端末のアドレス（転送リンク）の全てが、自端末の隣接端末情報（転送リンク及びその他リンク）に含まれているか否かを計算し、全て含まれている場合には、自端末は隣接端末情報を送信した端末の代替可能端末となる。図１における例を図３を用いて、以下の例１及び例２に示す。
（例１）端末１からの隣接端末情報（転送リンク：０，２，１２，２２、その他リンク：３，７，１１）を受信した端末２２は、端末１が転送に用いているデータリンク層の宛先端末（０，２，１２，２２）への経路の情報を持っているか否かを計算する。
この場合、端末２２の隣接端末情報は、転送リンク：１、その他リンク：０，２，１２であり、端末１が転送に用いている宛先端末への経路の情報を持っているので、端末２２は端末１の代替可能端末となる（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。
（例２）端末１からの隣接端末情報（転送リンク：０，２，１２，２２、転送リンク：３，７，１１）を受信した端末２は、端末１が転送に用いているデータリンク層の宛先端末（０，２，１２，２２）への経路を端末２が持っているか否かを計算する。
この場合、端末２の隣接端末情報は、転送リンク：１，３，７，１１、その他リンク：２２であり、端末１が転送に用いている宛先端末への経路の情報を持っていない（０，１２への経路がない）ので、端末２は端末１の代替可能端末とならない（図３（ａ）及び（ｃ）参照）。
【００２８】
（演算２）自端末の隣接端末情報のうち、転送に用いているデータリンク層の宛先端末のアドレス（転送リンク）の全てが、受信した隣接端末情報（転送リンク及びその他リンク）に含まれているか否かを計算し、全て含まれている場合には、隣接端末情報を送信した端末は自端末の代替可能端末となる。図１における例を図３を用いて、以下の例３及び例４に示す。
（例３）端末１からの隣接端末情報（転送リンク：０，２，１２，２２、その他リンク：３，７，１１）を受信した端末２２は、端末２２が転送に用いているデータリンク層の宛先端末１への経路を端末１が持っているか否かを計算する。
この場合は持っているので（隣接情報には含まれないが隣接端末情報を送信した端末そのものであるので持っていると判断する）、端末１は端末２２の代替可能端末となる（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。
（例４）端末１からの隣接端末情報（転送リンク：０，２，１２，２２、その他リンク：３，７，１１）を受信した端末２は、端末２が転送に用いているデータリンク層の宛先端末１，３，７，１１への経路を端末１が持っているか否かを計算する。
この場合、端末２の隣接端末情報は、転送リンク：１，３，７，１１、その他リンク：２２であり、端末２が転送に用いている宛先端末への経路の情報を端末１が持っているので、端末１は端末２の代替可能端末となる（図３（ａ）及び（ｃ）参照）。
【００２９】
（２）代替関係を結ぶ
次に、端末間の双方又は一方の端末が、代替動作を行うことが可能な関係（以下、「代替関係」という）にあるか否かを判断する動作（以下、「代替関係を結ぶ」という）について説明する。尚、端末間の双方が代替動作を行うことが可能な端末を「双務代替端末」といい、端末間の一方の端末が代替動作を行うことが可能な端末を「片務代替端末」という。
【００３０】
上述の演算１及び演算２の結果、代替可能端末となった端末は、自端末が既に他の端末と代替関係を結んでいない場合などの所定の条件に応じて、代替関係を結ぶと判断した場合は、代替対象となる端末（以下、「代替対象端末」という）に代替通知を行う（Ｓ４０５)。
代替通知を受信した代替対象端末は、自端末が代替通知を送信した端末の代替が可能である双務代替端末又は片務代替端末であるか否かを判定し、判定した結果と端末自身の状態（電池残量、通信負荷、既に他の端末と代替関係を結んでいるか否か等の所定の条件）に基づいて、以下の応答１〜応答３の何れかの応答を行う（Ｓ４０６)。
【００３１】
（応答１）相互に代替が可能であり、他の端末との代替関係に影響を及ぼさない場合には、代替通知を返送し、代替通知を送信した端末と代替通知を返信した端末とが相互に代替関係を結ぶ（以下、「双務代替関係」という）。
（応答２）自端末は代替通知を送信した端末の代替が不可能であるが、他の端末との代替関係に影響がなく、代替通知を送信した端末が自端末の代替だけを行う場合には、代替通知に対する受け取り確認通知のみを送信し、代替通知を送信した端末が当該代替通知の受け取り確認通知を送信した端末の代替動作を行う代替関係を結ぶ（以下、「片務代替関係」という）。
（応答３）他の端末との代替関係等によって、代替通知を送信した端末との代替関係を結ばない場合には、代替通知に対する拒否通知を送信する。
【００３２】
（３）代替を実行する
次に、双務代替関係又は片務代替関係を結んだ端末間で代替動作を行うため、端末のアドレス変更する動作（以下、「代替を実行」という）について説明する。
【００３３】
代替を実行する場合、端末に通信及び中継（転送）すべきデータ（パケット）が残存している状況において、端末のアドレスを変更すると問題が発生する可能性があるため、代替の実行は、代替関係を結んだ双方の端末の了解の下に行われる必要がある。このような双方の端末の了解の下に行われる代替を実行する手順を、以下の手順１〜手順３に示す。尚、以下の説明において、他の端末の動作を代替する端末を「代替端末」といい、他の端末に動作を代替される端末を「被代替端末」という。
【００３４】
（手順１）代替動作を実行する必要が発生（後述）した端末（代替端末）は、代替関係を結んだ他方の端末（被代替端末）に代替要求信号を送信する（Ｓ４０７)。
（手順２）代替要求信号を受信した端末（被代替端末）は、自端末の状況、通信・転送すべき情報を踏まえて、代替要求を受け入れるか否かを決定し、要求を受け入れる場合は代替受諾信号を、要求を受け入れない場合は代替拒否信号を返信する（Ｓ４０８)。
（手順３）代替受諾信号を受信した端末（代替端末）は、自端末に加えて被代替端末のアドレス宛の信号（パケット）の受信、及び被代替端末のアドレスを送信者とする信号（パケット）の送信を実行（転送）する。
（手順４）双務代替関係を結んでいる２つの端末間では、上記手順１〜手順３を代替端末と被代替端末との動作を入れ替えて再度実行する。これにより、相互にアドレスを交換することができる（Ｓ４０９，Ｓ４１０）。
【００３５】
図５は実施の形態１に係る双務代替関係を説明する図、図６は実施の形態１に係る片務代替関係を説明する図である。図５に示すように、端末Ｂ及び端末Ｋは双務代替関係にあり、上記手順により代替を実行することにより、端末Ｂ及び端末Ｋ間でアドレス「１」とアドレス「２２」を相互にアドレスが交換される。また、図６に示すように、端末Ｂが端末Ｃと片務代替関係にあり、上記手順により代替を実行することにより、端末Ｂはアドレス「２」のパケットを送受信する。
【００３６】
上述した手順１において、代替動作を実行する必要が発生する要因としては、端末の電池残量、通信負荷、前回の代替動作からの経過時間などにより判断する。尚、代替要求は自端末の代替を他方に依頼する場合と、自端末が他方の端末の代替を実行することを要求する場合があるため、上記代替要求信号にはこれらを区別する符号を含める。
【００３７】
尚、端末の故障などの緊急時又は異常時に代替動作を行う場合には被代替端末の承諾を得ずに代替実施信号を送信して代替動作を実行する。
【００３８】
上述のような代替動作の実行に伴い、隣接端末管理部２０６の情報は、代替経路として、被代替端末のアドレスをその他リンクから転送リンクに変更する。
【００３９】
（４）受信処理
代替動作を実行した各端末は、受信する必要のあるパケットの受信処理を行う。ここで、受信する必要のあるパケットとは、データリンク層の宛先が、双務代替関係を結んだ場合には代替相手のアドレス、片務代替関係を結んだ場合には自端末のアドレス及び代替相手のアドレスを指す。このような受信処理の宛先に応じた動作を、以下の受信処理１〜受信処理３に示す。
【００４０】
（受信処理１）パケットのネットワーク層の宛先が自端末以外又は代替相手以外の場合。
代替を実行したデータリンク層のアドレスに基いて通常の転送処理を行う。片務代替関係を結んでいる場合には、転送時のデータリンク層の送信元は、受信時のデータリンク層の宛先と同じアドレスを用いる。また、転送先が自端末であり、代替を行っている場合には、実際に信号を送信することなく端末内部で受信処理を再び行う。
【００４１】
（受信処理２）パケットのネットワーク層の宛先が代替相手である場合。
代替相手端末が通信可能な状態であれば、相手端末の現在のアドレスに対して送信を行う。この際、代替関係を解決したことを示す符号を加える。一方、代替相手端末が通信不可能な状態であれば、自端末のバッファにデータを保持し、通信可能になった時点で転送を行う。
【００４２】
（受信処理３）パケットのネットワーク層の宛先が自端末である場合。
通常の受信処理を行う。
【００４３】
また、代替動作が他の端末によって行われている被代替端末は、当該端末アドレス宛のパケットは破棄し、代替動作前に保有していたアドレス宛の通信で、代替関係を解決したことを示す符号が付加されている場合には受信する。このような、代替端末及び被代替端末の動作の例を図６により説明する。
【００４４】
図６に示すように、端末Ｂが端末Ｃと片務代替関係を結んでいる場合、即ち、端末Ｂが端末Ｃの代替を行っている場合について説明する。
端末０から端末３への信号（パケット）が生成されると、まず、端末０から端末１への転送が行われ、端末Ｂが受信する。端末Ｂは端末３宛の転送先を計算すると端末２となる。端末２は端末Ｂが代替しているので再び端末２が受信したとみなして受信し、転送処理を行う。端末２が受信した後の転送先は端末３であるので、端末Ｂは端末３への転送を実行し、端末Ｄが受信する。この際、ネットワーク層の宛先が端末Ｃ宛すなわちアドレス「２」宛の通信は、一度端末Ｂが受信した後に、代替関係を解決したことを示す符号を付けて、データリンク層の宛先及びネットワーク層の宛先をアドレス「２」宛にして送信される。
【００４５】
上述した代替関係は、関係する通信リンクの切断、新規リンクの発見などによって変化するため、定期的に情報の交換を行う。また、代替関係を維持できなくなった場合には代替の実行を中止し、代替関係を解消する。このような代替関係の破棄は、関係を維持できなくなった場合以外に、端末の残余電力の低下や一定時間ごとに代替関係を作り直すことを前提としている場合などに行う。
【００４６】
（５）代替中止
代替中止の手順は、中止の必要性を認識した端末が、代替相手端末に対して代替終了要求信号を送信し（Ｓ４１１）、当該信号を受信した代替相手端末が代替終了受諾信号を送信することにより中止する（Ｓ４１２）。
【００４７】
このような代替関係の中止に伴い、隣接端末管理部２０６の情報は、代替経路として変更された、被代替端末のアドレスを、転送リンクからその他リンクに変更する。
【００４８】
以上のように確立した代替関係は、以下の（ａ）〜（ｄ）のような目的に用いることができる。それぞれ例を挙げてその効果について説明する。
【００４９】
（ａ）双務代替関係を用いて定期的にアドレス交換することで消費電力の均等化を実現する。
双務代替関係を結んだ２つの端末の通信量、及び転送量に偏りがある場合には負荷の高い端末の消費電力が多くなり、消費電力が不均等になる。そこで、代替関係を用いて役割を入れ替えることで、消費電力の均等化を実現する。
図１の例では、端末Ｂと端末Ｋは双務代替関係を結ぶことができる。端末Ｂは端末Ａと端末Ａ以外すべての端末との通信が経由するなど転送量が極めて大きいと考えられる。一方、端末Ｋは端末Ｋ自身が送受信する信号のみを扱うことになり中継処理を一切行わない。この例では端末Ｂと端末Ｋの消費電力には大きな差異が存在する。
そこで、図５に示すように、定期的にアドレス「１」とアドレス「２２」を、端末Ｂ及び端末Ｋ間で交換することによって、端末Ｂと端末Ｋの消費電力を均等化することが可能となる。さらに、アドレス交換を行わない場合と比較すると端末Ｂの寿命が延長されるので、ネットワーク全体のライフタイムも延長される。
【００５０】
（ｂ）何れかの代替関係を用いて故障した端末の役割を代替する。
端末に故障が発生すると、当該端末を経由する通信が不可能となるために転送経路が変更となる。通常のネットワークにおいては代替端末以外の周辺の端末はルーティングテーブルの変更、またはZigBeeのツリーネットワークにおいては端末のアドレスの変更が必要となる。
従って、代替関係にある端末は、被代替端末からの信号（パケット）を一定時間受信しなかった場合などの被代替端末の故障が疑われる場合には、代替要求信号を送信し、代替を実行する。これにより、代替動作によって代替端末以外は一切の情報を変更することなく、ネットワーク全体が動作することが可能となる。
図１の例では、端末Ｂが故障すると、端末Ａと端末Ｃ〜端末Ｋの通信全てが不可能となる。従来のZigBeeネットワークでは、一度端末Ｃ〜端末Ｋに割り当てたアドレスを破棄し、ネットワークを再構築するか、個々の端末と端末Ａとの間に独自に転送経路を設定する手法が存在するが、前者はアドレスの変更、後者は通信量の激増を招く。
本実施の形態１では、端末Ｋが端末Ｂの故障を検知すると、端末１宛の信号を受信して転送する処理を行う。従って端末Ｃ〜端末Ｋはアドレスを変更する必要もなく、独自の迂回経路を設定する必要もない。尚、この動作は端末の故障時だけではなく、転送に用いていたリンクが障害物などによって切断された場合にも同様の動作が行われ、ネットワーク全体に影響を及ぼすことなく通信経路を変更することが可能となる。
【００５１】
（ｃ）何れかの代替関係を用いて、一方の端末を役割を他方が代替する形でネットワークの構成を変化させ、転送処理を行う端末数を減らし、全体の消費電力を削減する。
非同期型通信システムにおいては、転送処理を行う端末は転送信号を受信するタイミングを事前に知ることができないので、受信機の電源を常時入れておき受信待機状態を保つ必要がある。一方で、転送処理を行わないネットワークの末端に位置する端末は、自端末のデータを送信する際及び受信すべきデータの有無を自端末が接続している端末に問い合わせる際にだけ受信機の電源を入れる必要がある。
従って、各端末のネットワーク上の位置から得られる転送処理の必要性の有無情報に基づき、転送処理の必要性のない端末のアドレスを変更して転送経路を変更し、転送処理の均等化及び転送処理を行う端末数の削減を実現することで、ネットワークの末端に存在する端末数を増やすことができ、ネットワーク全体の消費電力を大きく抑えることができる。
図１の例では、端末Ｂは端末Ｃの動作を代替することが可能である。そこで、図６に示すように、端末Ｂが端末Ｃの動作を代替することで、端末Ｃは端末Ｄ、端末Ｅ及び端末Ｆ宛のパケットを転送する必要がなくなり、ネットワークの末端に位置することになる。このために端末Ｃの消費電力は大きく削減される。
【００５２】
（ｄ）ツリー型アドレス割り当て方式における制限を緩和するために代替関係を利用する。
ZigBeeのツリールーティングで用いられているアドレス割り当て方式は、予めネットワークの最大サイズに制限を加えることによって、ネットワークに新たに参加した端末に対して、参加時に接続した端末が自律的にアドレスを割り当てることを可能にしている。具体的には、ネットワークに参加する全端末が、各端末に子として接続可能な中継端末数、及び末端端末数、コーディネータからの中継回数の最大値を共有している必要がある。すなわち、このようなネットワークにおいてはアドレス割り当ての都合上、中継端末を余分に設置ことが必要になる場合がある。
従って、アドレスの情報を複数の端末間で受け渡して単一の端末が複数のアドレス宛のパケットを中継することによって、ツリー型アドレス割り当て方式における制限よって定まる端末の接続数以上の端末を接続したネットワーク構成を実現する。
【００５３】
図１の例は、各端末に子として接続可能な中継端末数が２、接続可能な末端端末数が１、コーディネータからの最大中継回数が３とした場合の例である。尚、図１では説明に不要な端末の図示を省いている。実際には、端末３の子として端末４、端末５及び端末６が接続し得る。同様に、端末７の子として端末８、端末９及び端末１０が、端末１３の子として端末１４、端末１５及び端末１６が、端末１７の子として端末１８、端末１９及び端末２０が接続し得る。さらに、端末０の子として端末２３が中継端末として、端末４５が末端端末として接続し、端末２３には端末１の子と同様の木構造が接続し得る。尚、以下の説明では図１に図示した端末のみが接続しているとして説明する。
【００５４】
ここで、端末１、端末２及び端末１２は、既に最大接続数に達しているために、新たな端末がネットワークに参加する際の接続先とはなりえない。従って、ネットワークに参加する新しい端末は、端末３又は端末７などに接続することとなる。しかし、端末とコーディネータ間の通信が多いネットワークにおいては、コーディネータからの中継回数が多くなることは望ましくない。
そこで、代替関係を用いることで、よりコーディネータに近い端末が多くの端末を収容することが可能となる。
例えば、図６に示すように、端末Ｂが端末Ｃの代替を行うことで、端末Ｄ、端末Ｅ、端末Ｆと端末Ａとの通信における中継回数は１回減少する。また、端末Ｂは代替関係を用いることで、自端末に接続している子となる端末の数を３（２，１２，２２）から６（２，１２，２２，３，７，１１）に増やすことができる。
【００５５】
以上のように本実施の形態においては、各端末がそれぞれ当該隣接端末情報を同報送信して、受信した隣接端末情報に基づいて、代替可能端末の判断をし、代替可能端末と双務代替関係又は片務代替関係を結んで、代替を実行して、受信したパケットを受信処理することにより、ネットワークの構成を変更する際にアドレスの変更などに伴い発生していたオーバヘッドを発生させることなく、すなわち周辺の端末には転送情報若しくはアドレスの変更などの影響を及ぼさずに、又は代替経路の情報を保持するなどの処理を行うことなく、転送経路又はネットワーク構成の変更を可能とし、これにより端末間の消費電力の均等化、総消費電力の削減及び端末の故障による通信途絶の回避を実現することが可能となる。
【００５６】
尚、上記説明では、ルーティングにZigBeeのツリーネットワークを用いた場合の動作を説明したが、これに限らず、データリンク層のアドレスとネットワーク層のアドレスとが完全に異なるプロトコル（例えば、ＩＰネットワーク）を用いても良い。尚、この場合には、代替関係を結ぶ時点で両層のアドレス情報を授受する必要がある。そこで、このようなネットワークの場合には、上述した代替通知パケットに含める自端末のアドレスを複数持たせる構成とする。特にデータリンク層のアドレスに、物理アドレスを用いているネットワークの場合には、アドレスと物理アドレスの双方を代替通知パケットに含める構成をとる。
【００５７】
また、上記説明では、代替を実行する際、双務代替関係を結んでいる２つの端末間で代替端末と被代替端末との動作を入れ替えて、手順１〜手順３を再度実行して相互にアドレスを交換したが、このような代替要求及び受諾を２度ずつ実行せずに、代替受諾信号と代替要求信号とを合わせた信号を送信しても良い。
例えば、図４において、端末Ｂが代替要求信号を送信し（Ｓ４０７）、当該信号を受信した端末Ｃが代替受諾信号と代替要求信号とをあわせた代替受諾要求信号を送信し（Ｓ４０８及びＳ４０９）、端末Ｂが受信した代替受諾信号への対応と受信した代替要求信号に対する代替受諾信号の送信（Ｓ４１０）を行う。このような動作を行うことにより、端末間でやり取りされる信号量を削減することができる。
【００５８】
また、上記説明では、代替を実行する際、双務代替関係を結んでいる２つの端末間で代替端末と被代替端末との動作を入れ替えて、手順１〜手順３を再度実行して相互にアドレスを交換したが、このような代替要求及び受諾を２度ずつ実行せずに、同期信号等を用いて２つの端末間でのタイミング同期をとり、タイマーによってアドレスを入れ替える構成を取ることも可能である。
【００５９】
また、上記説明では、２つの端末間で代替関係を結ぶ場合を説明したが、２つの端末間での代替関係を複数組み合わせて、３以上の端末からなる代替関係を用いて前述した消費電力の均等化、端末の故障への対応などを実現する構成を取ることも可能である。例えば、図７に示すように、端末２、端末７及び端末１１は、いずれも相互に代替可能である。この例では端末１１だけが転送処理を行う必要がなく、他の端末と比較して消費電力が小さくなる。従って端末２、端末７及び端末１１で順次アドレスを入れ替えることで３端末の消費電力を均等化することが可能となる。
【００６０】
さらに、上記動作に加え、代替関係を結ぶ際に、アドレス割り当て又は隣接端末情報に関する信号の受信時の受信電力値などから各端末間の通信品質を推定し、代替関係を結ぶ端末を選択する際に用いる構成をとることもできる。具体的には、利用する通信経路の通信品質が高い代替関係を優先的に構築する方法などが考えられる。この場合、隣接端末管理部２０６において、通信可能な端末のアドレスに加えて通信品質を保持する。
【００６１】
実施の形態２．
上記実施の形態１の動作に加え、本実施の形態２では、実施の形態１で示した代替関係を、直接通信のできない２端末間で実行する。尚、無線端末１０１の構成は実施の形態１と同様である。
【００６２】
図８及び図９は実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示す図である。図８において、端末Ｂと端末Ｌは双務代替関係にある。図９において、端末Ｂは端末Ｄの代替が可能である。しかし、図８又は図９のような例では、代替関係にある２端末は直接通信できない。このような状況においても代替関係を確立し、代替動作を実行することができる本実施の形態における手順について以下に述べる。
【００６３】
各端末はネットワークが構成されたあと、隣接端末管理部２０６に保持された情報を用いて、上述した実施の形態１と同様に演算１及び演算２を行い、これに加えて、以下の演算３を行う。
【００６４】
（演算３）自端末と通信可能な２つの異なる端末（ここでは、端末Ｘ及び端末Ｙという）であり、かつ２端末間の直接通信（端末Ｘと端末Ｙとの通信）が不可能な組み合わせすべてについて、一方の隣接端末Ｘが転送に用いているデータリンク層の宛先端末全てへの経路を、他方の隣接端末Ｙの隣接端末情報が含んでいるか否かを計算する。含んでいる場合には、端末Ｙは端末Ｘを代替可能である。ここで、「自端末と通信可能な２つの異なる端末であり、かつ２端末間の直接通信が不可能な組み合わせ」は、隣接端末管理部２０６に集められた任意の２つの隣接端末Ｘ，Ｙを選び出し、端末Ｘの隣接端末情報に端末Ｙが含まれていない組み合わせのみを抽出することで得られる。
【００６５】
上記演算により、代替可能な隣接端末の組み合わせを発見した端末（以下、「代替中継端末」という）は、所定の条件により、自身が代替中継端末となることに問題がなければ、双方の端末（端末Ｘ及び端末Ｙ）に代替可能通知を行う。代替可能通知を受信した端末は、代替可能端末となり、自端末が既に他の端末と実施している代替関係を考慮し、所定の条件により、代替関係を結んでも問題ないと判断した場合は、代替対象端末に代替通知を行う。以下の手順は代替関係にある端末間の通信に代替中継端末を介することを除いて、上述した実施の形態１と同様である。
代替中継端末は、２端末の代替関係が確立し、破棄されるまで、２つの端末間の通信を維持する必要がある。従って、代替中継端末になるか否かは、他の端末との代替関係を考慮した上で決定する必要がある。
【００６６】
図８に示す無線通信システムの構成における動作を例に挙げて述べると、ネットワークが構成された時点で、端末Ａは、端末Ｂと端末Ｌからの隣接端末情報を受信している。端末Ａの隣接端末管理部２０６には、端末１からの隣接端末情報（転送リンク：０，２）と、端末２３からの隣接端末情報（転送リンク：０、その他リンク：２）とが保持される。
【００６７】
ここで、端末０は、上述した演算３により、端末１及び端末２３が自端末０と通信可能な２つの異なる端末であり、かつ端末１及び端末２３が直接通信が不可能な組み合わせであるので、一方の隣接端末が転送に用いているデータリンク層の宛先端末全てへの経路を、他方の隣接端末の隣接端末情報が含んでいるか否かを計算する。
この場合、端末１の転送リンクは「０，２」であり、端末２３の隣接端末情報に全て含まれる。また、端末２３の転送リンクは「０」であり、端末１の隣接端末情報に全て含まれるので、端末１及び端末２３が相互に代替可能であることを判断し、端末１及び端末２３に代替可能通知を行う。その後、上述した実施の形態１と同様に、端末１と端末２３との間に代替関係が形成され、必要に応じて代替が実行される。
【００６８】
以上のように本実施の形態２においては、上記実施の形態１の効果に加え、代替関係にある端末間で直接通信ができない場合であっても、代替関係を結ぶことができ、代替関係を実行できる端末の組み合わせを増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る無線端末の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る情報管理テーブルの構成とデータ例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る代替動作におけるシーケンス図である。
【図５】実施の形態１に係る双務代替関係を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る片務代替関係を説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る複数の代替関係を説明する図である。
【図８】実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０１  無線端末、２０１  アンテナ、２０２  受信回路、２０３  送信回路、２０４  受信データ処理部、２０５  送信データ生成部、２０６  隣接端末管理部。
【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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