(57)【要約】 【課題】  自律的に端末間の通信網を構成するのに好適な無線通信システム等を提供する。【解決手段】  無線通信システムの複数の端末１０１のそれぞれにおいて、記憶部１０２は到達情報を記憶し、位置情報送信部１０３は、自身に割り当てられた時刻Ｐに位置情報信号を同報無線送信し、位置情報更新部１０４は、他の端末に割り当てられた時刻Ｐに当該他の端末から送信された位置情報信号を受信できるか否かを、到達情報に記憶して更新し、到達情報送信部１０５は、自身に割り当てられた時刻Ｑに到達情報を同報無線送信し、到達情報更新部１０６は、他の端末に割り当てられた時刻Ｑに当該他の端末から到達情報を受信できた場合、これによって自身の到達情報を更新し、記憶し、中継端末決定部１０７は、到達情報を参照して宛先端末までの経路を決定し、送信部１０８は、当該決定により当該宛先端末にデータ信号を送信する。【選択図】  図４
2005086298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末（以下、それぞれをc1，c2，…，cNとする。）が無線通信する無線通信システムであって、そのそれぞれには、時刻P1，P2，…，PNならびに時刻Q1，Q2，…，QN (P1 < P2 < … < PN < Q1 < Q2 < … < QN)が割り当てられ、
複数の端末のそれぞれについて、当該端末ci (i = 1，2，…，N)は、
（ａ）到達情報riを記憶し（以下、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する旨の情報が、到達情報riに記憶される場合、ri,m,n〜1と表記し、そうでない場合、ri,m,n〜0と表記する。）、
（ｂ）時刻Piに位置情報信号を同報無線送信し、
（ｃ）時刻Pj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された位置情報信号を受信できる場合、ri,j,i〜1とし、そうでない場合ri,j,i〜0として、到達情報riに記憶し、
（ｄ）時刻Qiに当該記憶された到達情報riを同報無線送信し、
（ｅ）時刻Qj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された到達情報rjを受信できた場合、rj,k,j〜1 (k = 1，2，…，N，ただし j≠k)であれば、ri,k,j〜1として到達情報riに記憶し、
複数の端末のうち端末cf (f = 1，2，…，N)が端末ct (t = 1，2，…，N，ただし f≠t)へデータ信号を送信する場合、
（ｐ）端末cfが記憶する到達情報rfにより、当該データ信号を他の端末に中継させるか否か、および、中継させる場合はどの端末によるか、を決定して、
（ｑ）当該決定により、当該データ信号を、端末ctへ送信する
ことを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムであって、
当該端末ciは、上記（ｄ）において、到達情報riのうち、ri,j,i (j = 1，2，…，N)にかかるものを選択して、同報無線送信する
ことを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線通信システムであって、
当該端末cfは、
（ｒ）rf,f,t〜1である場合、当該データ信号を、他の端末に中継させないことを決定し、
（ｓ）そうでない場合であって、rf,f,h〜1かつrf,h,t〜1を満たすh (h = 1，2，…，N，ただし f≠h，t≠h)があれば、これを１つ選択して、
当該データ信号を、端末chに中継させることを決定する
ことを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムであって、
当該端末ci (i = 1，2，…，N)は、時刻Pjに端末cjから送信された位置情報信号の受信強度を測定して、当該強度を到達情報riにさらに記憶し、
端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する際の受信強度が到達情報riに記憶される場合、当該受信強度をP(ri,m,n)と表記し、
当該端末cf (f = 1，2，…，N)は、上記（ｓ）の場合において、hが複数ある場合、P(rf,f,h)とP(rf,h,t)とに所定の演算を施した結果が最大となるhを選択する
ことを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、
当該所定の演算は、
P(rf,f,h)とP(rf,h,t)との線形和、もしくは、
P(rf,f,h)とP(rf,h,t)との積
である
ことを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信システムであって、
割当装置をさらに備え、
（イ）当該割当装置は、
当該複数の端末のそれぞれに番号1，2，…，Nを重複なく割り当て、
当該複数の端末のすべてに、同期時刻Tを記憶させ、
（ロ）当該複数の端末ci (i = 1，2，…，N)に番号iが割り当てられた場合、端末ciは、j = 1，2，…，Nについて、a，b，c，dを所定の正定数としたとき、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
により、各端末に割り当てられる時刻Pj，Qjを定める
ことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
当該複数の端末は、ＧＰＳ（Global Positioning System）により提供される時刻情報、もしくは、電波時計を同期させるために提供される時刻情報によって、内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定する
ことを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項６に記載の無線通信システムであって、
当該複数の端末は、当該割当装置が提供する時刻情報により内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定する
ことを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項８に記載の無線通信システムであって、
当該複数の端末のそれぞれは、当該割当装置と一体に構成され、
当該割当装置を有効にするか否かを決定する決定入力を受け付け、
当該決定入力を受け付けた端末は、当該割当装置として機能する
ことを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の無線通信システムにおける端末。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項１０に記載の端末として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
複数の端末（以下、それぞれをc1，c2，…，cNとする。）が無線通信する無線通信システムにおいて、その端末のそれぞれには、時刻P1，P2，…，PNならびに時刻Q1，Q2，…，QN (P1 < P2 < … < PN < Q1 < Q2 < … < QN)が割り当てられ、当該端末ci (1≦i≦N)において使用される無線通信方法であって、
（ａ）到達情報riを記憶する記憶部を用い（以下、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する旨の情報が、到達情報riに記憶される場合、ri,m,n〜1と表記し、そうでない場合、ri,m,n〜0と表記する。）、
（ｂ）時刻Piに位置情報信号を同報無線送信し、
（ｃ）時刻Pj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された位置情報信号を受信できる場合、ri,j,i〜1とし、そうでない場合ri,j,i〜0として、当該記憶された到達情報riを更新し、
（ｄ）時刻Qiに当該記憶された到達情報riを同報無線送信し、
（ｅ）時刻Qj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された到達情報rjを受信できた場合、rj,k,j〜1 (k = 1，2，…，N，ただし j≠k)であれば、ri,k,j〜1として当該記憶された到達情報riを更新し、
（ｐ）端末ct (t = 1，2，…，N，ただし f≠t)へデータ信号を送信する場合、当該記憶された到達情報riにより、当該データ信号を他の端末に中継させるか否か、および、中継させる場合はどの端末によるか、を決定して、
（ｑ）当該決定により、当該データ信号を、端末ctへ送信する
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の無線通信方法であって、
上記（ｄ）において、到達情報riのうち、ri,j,i (j = 1，2，…，N)にかかるものを選択して、同報無線送信する
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の無線通信方法であって、
（ｒ）ri,i,t〜1である場合、当該データ信号を、他の端末に中継させないことを決定し、
（ｓ）そうでない場合であって、ri,i,h〜1かつri,h,t〜1を満たすh (h = 1，2，…，N，ただし i≠h，t≠h)があれば、これを１つ選択して、
当該データ信号を、端末chに中継させることを決定する
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線通信方法であって、
時刻Pjに端末cjから送信された位置情報信号の受信強度を測定して、当該強度を当該到達情報riにさらに記憶し、
端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する際の受信強度が到達情報riに記憶される場合、当該受信強度をP(ri,m,n)と表記し、
上記（ｓ）の場合において、hが複数ある場合、P(ri,i,h)とP(ri,h,t)とに所定の演算を施した結果が最大となるhを選択する
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無線通信方法であって、
当該所定の演算は、
P(ri,i,h)とP(ri,h,t)との線形和、もしくは、
P(ri,i,h)とP(ri,h,t)との積
である
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１２から１６のいずれか１項に記載の無線通信方法であって、
（イ）同期時刻Tを記憶し、
（ロ）j = 1，2，…，Nについて、a，b，c，dを所定の正定数としたとき、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
により、各端末に割り当てられる時刻Pj，Qjを定める
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の無線通信方法であって、
ＧＰＳ（Global Positioning System）により提供される時刻情報、もしくは、電波時計を同期させるために提供される時刻情報によって、内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定する
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の無線通信方法であって、
割当を有効にするか否かを決定する決定入力を受け付け、
当該決定入力を受け付けた場合、当該複数の端末のそれぞれに番号1，2，…，Nを重複なく割り当て、自身にはiを割り当てる
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律的に端末間の通信網を構成するのに好適な無線通信システム、端末、これをコンピュータにより実現するプログラム、ならびに、無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、ある端末から他の端末への通信を行いたい場合に、直接伝送が不可能な場合がある。たとえば、途中に障害物があったり、両端末の距離が離れている、などの場合である。従来から、このような場合に、端末同士の通信を他の端末に中継させる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１３５２６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３０２０４２号公報
【特許文献３】特開２００２−２８１５３８号公報
【特許文献４】特開２００２−２９８７６９号公報
【０００３】
ここで、[特許文献１]には、各端末が自動的に上位端末もしくは下位端末となって、１つの上位端末と０個以上の下位端末からなるグループを構成し、グループ内の下位端末同士の通信は、直接もしくは上位端末が中継し、あるグループ内の端末から他のグループ内の端末への通信は、当該上位端末が中継する無線通信システムが開示されている。
【０００４】
[特許文献２]には、無線通信端末が情報報知局との間で無線信号を送受信して通信する無線通信手段と、情報出力手段および経路情報を格納する情報格納手段と、受信した情報と経路情報とを照合し目的地への到達可否を判別し、情報出力手段により出力する処理実行手段とを備える無線通信システムが開示されている。
【０００５】
[特許文献３]には、複数の無線ゾーンを有する複数の通信網と、異なる無線ゾーンへ移動するごとに位置登録を行い、その位置登録した無線ゾーンの通信網を介して無線通信を行う複数の移動体端末と、通信網への移動体端末からの位置登録に応じて位置登録情報を記憶し管理する複数の位置情報記憶装置と、端末移動情報管理装置とを設け、各移動体端末の移動経路と移動体端末集合との組である端末移動情報を生成し管理する方式が開示されている。
【０００６】
[特許文献４]には、位置情報に関係した特定地域の情報を検索し、速やかに移動局端末に送信する移動体無線通信システムが開示されており、複数の基地局と接続されて各基地局から位置検出に必要なデータを受信する位置検出装置と、地域情報が蓄積され、移動局端末の位置情報に応じた地域情報を自動的に選択して移動局に伝送する方式が開示されている。
【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、上記のような従来技術のほかにも、各端末が通信可能か否かを自動的に判断して、どの端末に中継させるかを決定し、直接通信ができない場合であっても端末間の通信をできるだけ可能にする無線通信システムのさまざまな技術が求められている。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決するものであり、自律的に端末間の通信網を構成するのに好適な無線通信システム、端末、これをコンピュータにより実現するプログラム、ならびに、無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の問題を解決するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
【００１０】
本発明の第１の観点に係る無線通信システムは、複数の端末（以下、それぞれをc1，c2，…，cNとする。）が無線通信し、そのそれぞれには、時刻P1，P2，…，PNならびに時刻Q1，Q2，…，QN (P1 < P2 < … < PN < Q1 < Q2 < … < QN)が割り当てられ、以下のように構成する。
【００１１】
すなわち、複数の端末のそれぞれについて、当該端末ci (i = 1，2，…，N)は、
（ａ）到達情報riを記憶し（以下、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する旨の情報が、到達情報riに記憶される場合、ri,m,n〜1と表記し、そうでない場合、ri,m,n〜0と表記する。）、
（ｂ）時刻Piに位置情報信号を同報無線送信し、
（ｃ）時刻Pj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された位置情報信号を受信できる場合、ri,j,i〜1とし、そうでない場合ri,j,i〜0として、到達情報riに記憶する。
【００１２】
（ｄ）時刻Qiに当該記憶された到達情報riを同報無線送信し、
（ｅ）時刻Qj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された到達情報rjを受信できた場合、rj,k,j〜1 (k = 1，2，…，N，ただし j≠k)であれば、ri,k,j〜1として到達情報riに記憶する。
【００１３】
そして、複数の端末のうち端末cf (f = 1，2，…，N)が端末ct (t = 1，2，…，N，ただし f≠t)へデータ信号を送信する場合、
（ｐ）端末cfが記憶する到達情報rfにより、当該データ信号を他の端末に中継させるか否か、および、中継させる場合はどの端末によるか、を決定して、
（ｑ）当該決定により、当該データ信号を、端末ctへ送信する。
【００１４】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該端末ciは、上記（ｄ）において、到達情報riのうち、ri,j,i (j = 1，2，…，N)にかかるものを選択して、同報無線送信するように構成することができる。
【００１５】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該端末cfは、
（ｒ）rf,f,t〜1である場合、当該データ信号を、他の端末に中継させないことを決定し、
（ｓ）そうでない場合であって、rf,f,h〜1かつrf,h,t〜1を満たすh (h = 1，2，…，N，ただし f≠h，t≠h)があれば、これを１つ選択して、
当該データ信号を、端末chに中継させることを決定するように構成することができる。
【００１６】
また、本発明の無線通信システムは、以下のように構成することができる。すなわち、当該端末ci (i = 1，2，…，N)は、時刻Pjに端末cjから送信された位置情報信号の受信強度を測定して、当該強度を到達情報riにさらに記憶する。
【００１７】
ここで、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する際の受信強度が到達情報riに記憶される場合、当該受信強度をP(ri,m,n)と表記するものとする。
【００１８】
一方、当該端末cf (f = 1，2，…，N)は、上記（ｓ）の場合において、hが複数ある場合、P(rf,f,h)とP(rf,h,t)とに所定の演算を施した結果が最大となるhを選択する。
【００１９】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該所定の演算は、P(rf,f,h)とP(rf,h,t)との線形和、もしくは、P(rf,f,h)とP(rf,h,t)との積であるように構成することができる。
【００２０】
また、本発明の無線通信システムは、割当装置をさらに備え、以下のように構成することができる。
【００２１】
すなわち、当該割当装置は、当該複数の端末のそれぞれに番号1，2，…，Nを重複なく割り当て、当該複数の端末のすべてに、同期時刻Tを記憶させる。
【００２２】
一方、当該複数の端末ci (i = 1，2，…，N)に番号iが割り当てられた場合、端末ciは、j = 1，2，…，Nについて、a，b，c，dを所定の正定数としたとき、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
により、各端末に割り当てられる時刻Pj，Qjを定めるように構成することができる。
【００２３】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該複数の端末は、ＧＰＳ（Global Positioning System）により提供される時刻情報、もしくは、電波時計を同期させるために提供される時刻情報によって、内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定するように構成することができる。
【００２４】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該複数の端末は、当該割当装置が提供する時刻情報により内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定するように構成することができる。
【００２５】
また、本発明の無線通信システムにおいて、当該複数の端末のそれぞれは、当該割当装置と一体に構成され、当該割当装置を有効にするか否かを決定する決定入力を受け付け、当該決定入力を受け付けた端末は、当該割当装置として機能するように構成することができる。
【００２６】
本発明の他の観点に係る発明は、上記の無線通信システムにおける端末である。
【００２７】
本発明の他の観点に係る発明は、無線通信可能なコンピュータ（ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ソフトウェアラジオを含む。）を、上記の端末として機能させるプログラムである。
【００２８】
これらのプログラムは、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどのコンピュータ読取可能な情報記録媒体に記録することができ、これら情報記録媒体をコンピュータとは独立に配布・販売できるほか、無線通信網を含むコンピュータ通信網を介して当該プログラムを伝送することにより、直接配布・販売することもできる。
【００２９】
本発明の他の観点に係る無線通信方法は、複数の端末（以下、それぞれをc1，c2，…，cNとする。）が無線通信する無線通信システムであって、そのそれぞれには、時刻P1，P2，…，PNならびに時刻Q1，Q2，…，QN (P1 < P2 < … < PN < Q1 < Q2 < … < QN)が割り当てられる無縁通信システムの端末ci (1≦i≦N)において使用され、以下のように構成する。
【００３０】
（ａ）到達情報riを記憶する記憶部を用い（以下、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する旨の情報が、到達情報riに記憶される場合、ri,m,n〜1と表記し、そうでない場合、ri,m,n〜0と表記する。）、
（ｂ）時刻Piに位置情報信号を同報無線送信し、
（ｃ）時刻Pj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された位置情報信号を受信できる場合、ri,j,i〜1とし、そうでない場合ri,j,i〜0として、当該記憶された到達情報riを更新する。
【００３１】
（ｄ）時刻Qiに当該記憶された到達情報riを同報無線送信し、
（ｅ）時刻Qj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された到達情報rjを受信できた場合、rj,k,j〜1 (k = 1，2，…，N，ただし j≠k)であれば、ri,k,j〜1として当該記憶された到達情報riを更新する。
【００３２】
（ｐ）端末ct (t = 1，2，…，N，ただし f≠t)へデータ信号を送信する場合、当該記憶された到達情報riにより、当該データ信号を他の端末に中継させるか否か、および、中継させる場合はどの端末によるか、を決定して、
（ｑ）当該決定により、当該データ信号を、端末ctへ送信する。
【００３３】
また、本発明の無線通信方法は、上記（ｄ）において、到達情報riのうち、ri,j,i (j = 1，2，…，N)にかかるものを選択して、同報無線送信するように構成することができる。
【００３４】
また、本発明の無線通信方法において、
（ｒ）ri,i,t〜1である場合、当該データ信号を、他の端末に中継させないことを決定し、
（ｓ）そうでない場合であって、ri,i,h〜1かつri,h,t〜1を満たすh (h = 1，2，…，N，ただし i≠h，t≠h)があれば、これを１つ選択して、
当該データ信号を、端末chに中継させることを決定するように構成することができる。
【００３５】
また、本発明の無線通信方法は、以下のように構成することができる。すなわち、時刻Pjに端末cjから送信された位置情報信号の受信強度を測定して、当該強度を当該到達情報riにさらに記憶する。
【００３６】
ここで、端末cm (m = 1，2，…，N)から送信される信号が端末cn (n = 1，2，…，N，ただし n≠m)に到達する際の受信強度が到達情報riに記憶される場合、当該受信強度をP(ri,m,n)と表記することとする。
【００３７】
そして、上記（ｓ）の場合において、hが複数ある場合、P(ri,i,h)とP(ri,h,t)とに所定の演算を施した結果が最大となるhを選択する。
【００３８】
また、本発明の無線通信方法において、当該所定の演算は、P(ri,i,h)とP(ri,h,t)との線形和、もしくは、P(ri,i,h)とP(ri,h,t)との積であるように構成することができる。
【００３９】
また、本発明の無線通信方法は、同期時刻Tを記憶し、j = 1，2，…，Nについて、a，b，c，dを所定の正定数としたとき、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
により、各端末に割り当てられる時刻Pj，Qjを定めるように構成することができる。
【００４０】
また、本発明の無線通信方法において、ＧＰＳ（Global Positioning System）により提供される時刻情報、もしくは、電波時計を同期させるために提供される時刻情報によって、内蔵する時計の時刻合わせをして、現在時刻が時刻Pj，Qjであるか否かを当該内蔵する時計により判定するように構成することができる。
【００４１】
また、本発明の無線通信方法において、割当を有効にするか否かを決定する決定入力を受け付け、当該決定入力を受け付けた場合、当該複数の端末のそれぞれに番号1，2，…，Nを重複なく割り当て、自身にはiを割り当てるように構成することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明したように、本発明によれば、自律的に端末間の通信網を構成するのに好適な無線通信システム、端末、これをコンピュータにより実現するプログラム、ならびに、無線通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、理解を容易にするために、端末として携帯電話を例にあげて説明するが、これらは、本発明の範囲を制限するものではない。
【００４４】
したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【実施例１】
【００４５】
図１は、以下の実施形態で説明する端末がある状況下で配置された場合の通信可能範囲と相互通信可能な回線を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
【００４６】
本図に示す状況下では、５台の端末１、２、３、４、５が配置されている。そして、端末１、２、３は互いに近傍にあるため、３台で相互に通信が可能となっている。この他、端末３と端末４の間、ならびに、端末４と端末５の間が通信可能となっている。
【００４７】
各端末１、２、３、４、５には、時刻P1、P2、P3、P4、P5、ならびに、時刻Q1、Q2、Q3、Q4、Q5が割り当てられている。そして、これらの時刻は、この順に至るものとし、各端末１、２、３、４、５には、これらの時刻すべてがあらかじめ記憶されており、各端末１、２、３、４、５は、それぞれ正確な時刻が取得可能なように構成されている。
【００４８】
また、各端末１、２、３、４、５は、それぞれ、ＲＡＭ（Randome Access Memory）などの記憶領域に、到達情報r1、r2、r3、r4、r5を記憶する領域を有する。これは、５行５列の配列で、各要素には、通信可能か否か、もしくは、受信強度が記憶される。以下では、通信可能か否かをそれぞれ1、0という値で記憶するものとして、説明する。これらの到達情報r1、r2、r3、r4、r5は、時刻P1の前にゼロクリアされている。
【００４９】
たとえば、「到達情報r2において、１行２列の要素r2,1,2が１である」ことは、「端末１から端末２への通信が可能であることを端末２が知っている」ということを意味する。
【００５０】
一般に、「到達情報riにおいて、m行n列の要素ri,m,nが１である」ことは、「端末mから端末nへの通信が可能であることを端末iが知っている」ということを意味する。理解を容易にするため、これをri,m,n〜1と表記し、そうでない場合を、これをri,m,n〜0と表記することとする。
【００５１】
さて、端末１は、時刻P1に至ると、位置情報信号を発する。そして、それ以外の端末２、３、４、５は、端末１が発した信号を受信しようと試みる。そして、受信できた場合には、到達情報の対応する要素に１を記憶させて更新する。上記のように、端末１、２、３は相互に通信が可能であり、端末１と端末４は通信不可能、端末１と端末５は通信不可能であるから、r1、r2、r3、r4、r5は、それぞれ［数１］のように更新されることとなる。なお、対応する要素（１に更新されるか、０を維持するか、の対象となる要素。）を□で囲んで示す。
【００５２】
【数１】
2005086298.tif 000003
【００５３】
次に、時刻P2に至ると、端末２は、位置情報信号を発する。そして、それ以外の端末１、３、４、５は、端末２が発した信号を受信しようと試みる。そして、受信できた場合には、到達情報の対応する要素に１を記憶させて更新する。したがって、r1、r2、r3、r4、r5は、それぞれ［数２］のように更新されることとなる。
【００５４】
【数２】
2005086298.tif 000004
【００５５】
以下同様に繰り返す。時刻P3の後は、［数３］のようになる。
【００５６】
【数３】
2005086298.tif 000005
【００５７】
時刻P4の後は、［数４］のようになる。
【００５８】
【数４】
2005086298.tif 000006
【００５９】
時刻P5の後は、［数５］のようになる。
【００６０】
【数５】
2005086298.tif 000007
【００６１】
さて、時刻Q1に至ると、端末１は、到達情報r1のうち、１列目の情報r1,*,1を同報無線送信し、他の端末２、３、４、５は、これを受信しようと試みる。そして、端末１から送信された到達情報r1,*,1を受信できた場合、各要素が〜１である場合には、自身の対応する要素を〜１に更新する。これによって、r1、r2、r3、r4、r5は、それぞれ［数６］のように更新されることとなる。
【００６２】
【数６】
2005086298.tif 000008
【００６３】
ついで、時刻Q2に至ると、端末２は、到達情報r2のうち、２列目の情報r2,*,2を同報無線送信し、他の端末１、３、４、５は、これを受信しようと試みる。そして、端末２から送信された到達情報r2,*,2を受信できた場合、各要素が〜１である場合には、自身の対応する要素を〜１に更新する。これによって、r1、r2、r3、r4、r5は、それぞれ［数７］のように更新されることとなる。
【００６４】
【数７】
2005086298.tif 000009
【００６５】
ついで、時刻Q3に至ると、［数８］のようになる。
【００６６】
【数８】
2005086298.tif 000010
【００６７】
ついで、時刻Q9に至ると、［数９］のようになる。
【００６８】
【数９】
2005086298.tif 000011
【００６９】
最後に時刻Q10に至ると、［数１０］のようになる。
【００７０】
【数１０】
2005086298.tif 000012
【００７１】
これらの処理により、各端末は、以下のような通信可能性の知識を得たことによる。以下、端末nから端末mへの通信が可能であることを、n→mと表記することとする。
（１）端末１は、「１→２、１→３、２→１、２→３、３→１、３→２、４→３である」旨を知っている。
（２）端末２は、「１→２、１→３、２→１、２→３、３→１、３→２、４→３である」旨を知っている。
（３）端末３は、「１→２、１→３、２→１、２→３、３→１、３→２、３→４、４→３、５→４である」旨を
（４）端末４は、「１→３、２→３、３→４、４→３、４→５、５→４である」旨を知っている。
（５）端末５は、「３→４、４→５、５→４」である旨を知っている。
【００７２】
図２は、これらの各端末の知識を示す説明図である。端末１〜５の様子を、それぞれ図２（ａ）〜（ｅ）に示す。これらの処理は、一定の時間おきに実行するように、各端末を設定しておくことが望ましい。すなわち、所定の同期時刻Tを各端末に設定しておき、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
のように時刻Pj，Qjを定める。
【００７３】
そして、上記のような処理が終了したら、各端末は、同期時刻Tに所定の間隔時間Dを加算し、上記の処理を繰返すのである。
【００７４】
このように、本実施形態では、各端末が、端末同士の通信可能性の情報を自律的に取得する。したがって、ある端末が他の端末に対して通信を行いたい場合には、上記のようにして得られた通信可能性の情報を元に、直接伝送もしくは中継させる端末を選択しての中継伝送が可能となる。中継伝送する際に、経路が複数ある場合には、中継端末の数が最も少ない経路を選択することが望ましい。
【００７５】
また、上記の説明では、通信が可能であることを「１」、そうでないことを「０」として表現したが、これにかえて、ri,m,nの値として、電波の受信電力を採用することができる。すなわち、P(ri,m,n)を「到達情報riにおいて（端末iが知っている知識において）、端末mが位置情報信号を発した際の端末nの受信電力」としたときに、
P(ri,m,n)が所定の閾値より小さければri,m,n〜0；
P(ri,m,n)が所定の閾値以上であればri,m,n〜1
とするのである。そして、ri,m,nのかわりにP(ri,m,n)を伝播する。このようにした場合に上記［数１］等に示すものに対応する行列の各要素は、位置情報信号の受信電力となる。
【００７６】
そして、図２に表示されるような通信可能性の情報においては、それぞれの矢印に、受信電力の数値という属性が付加されることとなる。このように、受信電力を行列の要素として採用した場合には、中継経路を選択する場合に、以下のような種々の手法を採用することができる。
（１）「中継する経路中の矢印の受信電力の最低値」が最も大きい経路を選択する。
（２）「中継する経路中の矢印の受信電力の総和」が最も大きい経路を選択する。
（３）「中継する経路中の矢印の受信電力の総積」が最も大きい経路を選択する。
【００７７】
また、中継を１回に限るような小規模の通信ネットワークを考える場合に、端末fから端末tへ直接通信を行うか、中継通信を行うか、は、到達情報を参照して、以下のように定めることができる。
（ａ）rf,f,t〜1であれば、直接通信する。
（ｂ）そうでなければ、rf,f,h〜1かつrf,h,t〜1であるようなhを探す。
（ｃ）hが一つだけ見つかった場合は、端末hを中継端末として、端末fから端末tへ通信を行う。
（ｄ）hが複数見つかった場合は、それぞれのhについて、P(rf,f,h)ならびにP(rf,h,t)について所定の演算（典型的には線形和もしくは積）を行って、その値が最大となるようなhを選択し、端末hを中継端末として、端末fから端末tへ通信を行う。
【００７８】
複数回の中継を行うような実施形態についても、同様の処理を行うことによって、望ましい通信経路を選択することができる。
【００７９】
また、受信電力のほかに、行列の要素としてS/N比やC/N比、位相ずれ値などを採用しても良い。位置情報信号は既知信号であるから、当該既知信号と、実際に受信した信号とを比較すれば、上記のような通信経路のパラメータが得られる。これらのパラメータについても、上記受信電力を採用した場合と類似する手法によって、最適な経路を選択することができる。
【００８０】
これらの手法を採用することにより、自律的に各端末間の通信可能性の情報が伝播されるとともに、端末間の通信の際には、中継の際にノイズや干渉の影響を受けにくい経路を選択することができる。
【実施例２】
【００８１】
上記実施形態では、各端末が、到達情報を列単位で送信していたが、本実施形態では、各端末が、それまでに入手した到達情報全体を送信する。以下、詳細に説明する。
【００８２】
Q1で、端末１は、r1全体を送信する。そして、r1においてある要素が〜１である場合には、対応する要素を〜１に更新する。すると、［数１１］のようになる。
【００８３】
【数１１】
2005086298.tif 000013
【００８４】
ついで、時刻Q2に至ると、［数１２］のように更新されることとなる。
【００８５】
【数１２】
2005086298.tif 000014
【００８６】
ついで、時刻Q3に至ると、［数１３］のようになる。
【００８７】
【数１３】
2005086298.tif 000015
【００８８】
ついで、時刻Q4に至ると、［数１４］のようになる。
【００８９】
【数１４】
2005086298.tif 000016
【００９０】
最後に時刻Q5に至ると、［数１５］のようになる。
【００９１】
【数１５】
2005086298.tif 000017
【００９２】
この場合の、各端末の知識は、図３の通りとなる。本実施形態は、上記実施形態に比べて、到達情報全体が伝送されるので、情報の伝播には時間がかかる。一方で、図２と比較すれば明らかなように、各端末間の通信可能性の情報は、各端末で、より詳しい知識が得られることがわかる。
【００９３】
したがって、上記実施形態を採用するか、本実施形態を採用するか、は、適用される通信システムの分野によって、適宜選択することが望ましい。
【実施例３】
【００９４】
以下では、上記の通信システムにおいて使用される端末の実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係る端末の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
【００９５】
以下では、端末1，2，…Nをそれぞれc1，c2，…，cNと表記することとする。
【００９６】
図４に示す端末１０１は、ci (1≦i≦N)に係るものである。端末c1，c2，…，cNのそれぞれには、時刻P1，P2，…，PNならびに時刻Q1，Q2，…，QN (P1 < P2 < … < PN < Q1 < Q2 < … < QN)が割り当てられており、端末ci  １０１は、各時刻を知っている。
【００９７】
端末ci  １０１は、記憶部１０２と、位置情報送信部１０３と、位置情報更新部１０４と、到達情報送信部１０５と、到達情報更新部１０６と、中継端末決定部１０７と、送信部１０８と、内蔵時計１０９と、受信部１１０と、アンテナ１１１と、を備える。なお、後述するように、割当部１１２は必ずしも備えなくとも良い。
【００９８】
記憶部１０２は、上述したように、到達情報riを記憶するための領域であり、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）などに用意される。
【００９９】
まず、通信の際には、ＧＰＳにより提供される時刻情報や電波時計を同期させるために提供される時刻情報で、端末ciの内蔵時計１０９の時刻合わせをする。
【０１００】
そして、位置情報送信部１０３は、内蔵時計１０９を参照して、時刻Piに位置情報信号を、アンテナ１１１を介して同報無線送信する。
【０１０１】
一方、位置情報更新部１０４は、内蔵時計１０９を参照して、時刻Pj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された位置情報信号をアンテナ１１１を介して受信できる場合、ri,j,i〜1とし、そうでない場合ri,j,i〜0として、当該記憶された到達情報riを更新する。
【０１０２】
さらに、到達情報送信部１０５は、内蔵時計１０９を参照して、時刻Qiに当該記憶された到達情報riを、アンテナ１１１を介して同報無線送信する。
【０１０３】
そして、到達情報更新部は、内蔵時計１０９を参照して、時刻Qj (j = 1，2，…，N，ただし j≠i)に端末cjから送信された到達情報rjをアンテナ１１１を介して受信できた場合、rj,k,j〜1 (k = 1，2，…，N，ただし j≠k)であれば、ri,k,j〜1として当該記憶された到達情報riを更新する。
【０１０４】
一方、中継端末決定部１０７は、端末ct (t = 1，2，…，N，ただし f≠t)へデータ信号を送信する場合、当該記憶された到達情報riにより、当該データ信号を他の端末に中継させるか否か、および、中継させる場合はどの端末によるか、を決定する。
【０１０５】
さらに、送信部１０８は、当該決定により、当該データ信号を、端末ctへアンテナ１１１を介して送信する。
【０１０６】
そして、受信部１１０は、自身宛のデータ信号を受信した場合には、これを出力し、自身を中継端末として指定するデータ信号を受信した場合には、これを送信部１０８に送信させる。これによって、中継を行うことができるようになる。
【０１０７】
このように、上述した通信システムの手法に則って、各端末c1,c2，…，cNが動作する。
【０１０８】
このほか、図４に示すように、端末ci  １０１は、割当部１１２をさらに備えるように構成しても良い。割当部１１２は、複数の端末１０１に番号を割り当てて端末c1,c2，…，cNとして取り扱えるようにするとともに、これらの内蔵時計の時刻合わせをまとめて行うためのものである。
【０１０９】
まず、割当部１１２を用いて処理を行う場合は、以下のようにする。すなわち、まず、ユーザは、端末c1,c2，…，cNを持ち寄って、これらを近くに置く。そして、いずれか１つの端末１０１を選択し、この割当部１１２に対して、「当該端末１０１を割当装置として決定した（割当を有効にした）」旨の決定入力を与える。
【０１１０】
すると、割当装置として決定された割当部１１２は、各端末１０１に、割当開始信号をアンテナ１１１を介して同報無線送信する。
【０１１１】
各端末１０１の割当部１１２は、割当開始信号をアンテナ１１１を介して受信すると、当該端末１０１の識別符号（製造番号等）の情報をアンテナ１１１を介して同報無線送信する。
【０１１２】
割当装置として決定された割当部１１２は、各端末１０１から送信される識別符号の情報を受信して、これと自身の識別符号の情報とを蓄積し、近傍に存在する各端末１０１の識別符号とその総数がいくつあるかを調べる。
【０１１３】
端末の総数を調べる手法としては、公知の種々の技術を適用することができる。たとえば、pure alohaのような手法で、割当開始信号を同報無線送信してからあらかじめ定めた一定時間の間にレスポンスがあった端末の数を調べ、レスポンスがあった端末の数をNとする手法である。
【０１１４】
これらが判明したら、その総数をNとしたときに、割当装置として決定された割当部１１２は、各識別符号に対して、番号1，2，…，Nを重複なく割り当て、
・端末１０１の総数N
・各端末１０１の識別符号とこれに割り当てられた番号
・所定の定数a，b，c，d，D
の情報をアンテナ１１１を介して同報無線送信する。
【０１１５】
各端末１０１の割当部１１２は、上記の情報から、自身に割り当てられた番号を取得することができる。また、当該情報を受信した時刻をTとしたときに、
時刻Pj = T + a + bj；
時刻Qj = T + c + dj
のように時刻Pj，Qjを定めることができる。すなわち、a，b，c，dは、これらを定めるための定数である。
【０１１６】
そして、自律的な通信ネットワークの構築は、上記のように所定の時間間隔Dごとに行われる。すなわち、Dは、自律的な通信ネットワークの再構築を再度行う時刻を指定するものであり、各端末１０１は、一旦上記のように通信ネットワークの構築フェーズを行うごとに、それぞれが記憶する定数Tの値をDだけ増やす。そして、新たな時刻Pj，Qjを用いて、またネットワークを構築し直す。このように、構築の処理は繰返し行われるのである。
【０１１７】
これらの定数は、通信環境、用途や目的、機器の性能などに応じて、適宜変更が可能である。
【０１１８】
このようにすれば、ＧＰＳや電波時計などのハードウェアを用意しなくとも、各端末１０１が備える通信機能を利用することで、時刻合わせや端末の番号付けを行うことができる。
【０１１９】
なお、上記の通信過程は、位置情報信号を同報無線送信する場合よりも、小さな送信電力で行うことが望ましい。また、各端末１０１は、自身に設定された番号と、端末の総数とをこれが有する画面（図示せず。）に表示することとして、通信ネットワークに参加する端末１０１を確認できるようにすると良い。
【０１２０】
また、上記実施形態では、各端末１０１の割当部１１２のいずれもが、決定入力を与えられたときに番号の割当および時刻合わせの処理を行うように構成しているが、これらの処理を行う専用の機器（親機）を用意するような実施形態も採用できる。各端末１０１（子機）を親機の近傍に寄せて、上記の処理を行う実施形態を採用することもできる。
【０１２１】
また、上記のような情報の設定を、ユーザが端末の入力装置を利用して、適宜入力するような形態を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上説明したように、本発明によれば、自律的に端末間の通信網を構成するのに好適な無線通信システム、端末、これをコンピュータにより実現するプログラム、ならびに、無線通信方法を提供することができ、各種の通信ネットワーク、特に、小規模な通信ネットワークを構築する際に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】端末がある状況下で配置された場合の通信可能範囲と相互通信可能な回線を示す説明図である。
【図２】各端末が持つこととなる到達可能性の知識を示す説明図である。
【図３】各端末が持つこととなる到達可能性の知識を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る端末の概要構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０１  端末
１０２  記憶部
１０３  位置情報送信部
１０４  位置情報更新部
１０５  到達情報送信部
１０６  到達情報更新部
１０７  中継端末決定部
１０８  送信部
１０９  内蔵時計
１１０  受信部
１１１  アンテナ
１１２  割当部
【図１】
2005086298.tif 000018
【図２】
2005086298.tif 000019
【図３】
2005086298.tif 000020
【図４】
2005086298.tif 000021