(57)【要約】【課題】全体としての通信効率を向上させることができる無線通信システム。【解決手段】複数の無線通信装置から構成された無線通信システムであって、複数の無線通信装置の各々は、送信待ち時間を測定する送信待ち時間測定部１１と、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間より小さい場合には、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間を、送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間で置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる送信待ち時間に応じた送信データ量になるように調整されたデータを送信する通信処理部３とを備える。【選択図】図１
2007288578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置から構成された無線通信システムであって、
前記複数の無線通信装置の各々は、
送信待ち時間を測定する送信待ち時間測定部と、
他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間より小さい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間を、前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間で置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる送信待ち時間に応じた送信データ量になるように調整されたデータを送信する通信処理部と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の無線通信装置から構成された無線通信システムであって、
前記複数の無線通信装置の各々は、
受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部と、
他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信する通信処理部と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記複数の無線通信装置の各々は、さらに、
受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部を備え、
前記通信処理部は、さらに、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数の無線通信装置は、無線アドホックネットワークで接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の無線通信システム。
【請求項５】
複数の無線通信装置から構成された無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
送信待ち時間を測定する送信待ち時間測定部と、
他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間より小さい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間を、前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間で置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる送信待ち時間に応じた送信データ量になるように調整されたデータを送信する通信処理部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
複数の無線通信装置から構成された無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部と、
他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信する通信処理部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
さらに、受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部を備え、
前記通信処理部は、さらに、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記他の無線通信装置と無線アドホックネットワークで接続されていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アドホックネットワークの構成要素である複数の無線通信装置が同時に任意の相手と無線通信を行う無線通信システムに関し、特に各無線通信装置の移動によりネットワークのトポロジが時間とともに変化する無線通信システム及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アドホックネットワークは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信手段とアドホックルーティングプロトコルを用いて実現されている。無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇの標準規格に従って実現されている。
【０００３】
無線ＬＡＮにおいては、複数の無線通信装置が同時に送信を行う場合においても、データの衝突が極力発生しないようにするために、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式が採用されている。このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、データを送信したい無線通信装置は通信路の通信状況を監視し、通信路が空くと送信を開始する。このとき、もし複数の無線通信装置が同時に送信を開始すると通信路内でデータが衝突して壊れるので、ランダムな時間だけ待って再送する。
【０００４】
このようなＣＳＭＡ／ＣＡ方式の無線ＬＡＮを用いた無線アドホックネットワークであっても、送信元から送信先へ送信データが届かない場合がある。この原因として、いくつか挙げられるが、その１つは、無線ＬＡＮにおいて複数の無線通信装置が同時に送信を行うことによる衝突の発生を完全に回避できないことに起因する。この現象は、通信トラフィック量が多いほど発生しやすい。
【０００５】
他の原因は、回線品質の劣化に起因するものである。無線ＬＡＮでは、無線通信装置間の距離が大きかったり、マルチパス・干渉の影響が大きかったりすることにより、回線品質が劣化し、送信データが届かない場合が発生する。このように送信データが届かなかった場合は、無線ＬＡＮでは、データの再送が行われる。そして、再送しても届かない場合は、あらかじめ設定された回数だけ再送を繰返し、それでも届かない場合に、送信失敗として処理される。
【０００６】
このような送信元から送信先へ送信データが届かないという問題を解消する技術として、特許文献１は、リンク品質を考慮して最適な経路確立を可能にするマルチホップ無線通信システムを開示している。このマルチホップ無線通信システムにおいては、中継ノードはＲＲＥＱを受信して送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求め、これをＲＲＥＱに登録して転送する。
【０００７】
宛先ノードはＲＲＥＱを受信して送信元ノードから自ノードに至る経路のリンク品質メトリックを求め、これをＲＲＥＰに登録して返信する。同一のＲＲＥＱを別経路で受信した宛先ノードは、リンク品質メトリックの優れたＲＲＥＱに応答してＲＲＥＰを返信する。同一のＲＲＥＰを別経路で受信した発信元ノードは、リンク品質メトリックの優れたＲＲＥＰに基づいて経路情報を生成する。
【特許文献１】特開２００５−３３５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の無線通信システムが有する問題を解消するためには、通信トラフィックが高い場合は、能動的に送信データ量を抑えることが考えられる。また、回線品質が悪い場合は、能動的に送信データサイズを変化させることが考えられる。
【０００９】
ところで、無線アドホックネットワークで使用される無線ＬＡＮは、各無線通信装置がアクセスポイントを経由して通信を行う「インフラストラクチャモード」ではなく、無線通信装置同士が直接に通信を行う「アドホックモード」で動作する。
【００１０】
インフラストラクチャモードでは、無線通信装置間のデータ転送はすべてアクセスポイントを経由して行われるため、アクセスポイントにおいて、通信の優先度に応じて割り当てる帯域を変化させるなどといったＱｏＳ（Quality of Service）制御を行うことは比較的に容易であるが、アドホックモードでは、アクセスポイントは存在しないので、各無線通信装置が送信する送信データ量や送信データサイズを制御することは難しい。
【００１１】
なお、アドホックルーティングプロトコルについては、種々の方式が考案されており、リアクティブ型、プロアクティブ型、および、これらを組み合わせたハイブリッド型に分類することができる。これらの各型は、経路を決定する方法に違いがあるが、送信データ量や送信データサイズの制御とは無関係である。
【００１２】
以上のように、従来の無線アドホックネットワークでは、送信元から送信先に送信データが届かない場合に、その原因を考慮することはなく、単に再送を繰り返して回復を図ろうとしているので、通信効率が悪いという問題がある。
【００１３】
本発明の課題は、全体としての通信効率を向上させることができる無線通信システム及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の無線通信装置から構成された無線通信システムであって、複数の無線通信装置の各々は、送信待ち時間を測定する送信待ち時間測定部と、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間より小さい場合には、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間を、送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間で置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる送信待ち時間に応じた送信データ量になるように調整されたデータを送信する通信処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、複数の無線通信装置から構成された無線通信システムであって、複数の無線通信装置の各々は、受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部と、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信する通信処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の無線通信装置の各々は、さらに、受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部を備え、通信処理部は、さらに、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信することを特徴とする。
【００１７】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の発明において、複数の無線通信装置は、無線アドホックネットワークで接続されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、複数の無線通信装置から構成された無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、送信待ち時間を測定する送信待ち時間測定部と、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間より小さい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間を、前記送信待ち時間測定部で測定された送信待ち時間で置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる送信待ち時間に応じた送信データ量になるように調整されたデータを送信する通信処理部とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、複数の無線通信装置から構成された無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部と、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信する通信処理部とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、さらに、受信信号レベルを測定する受信信号レベル測定部を備え、前記通信処理部は、さらに、他の無線通信装置から受信した経路確立用の経路探索要求または経路探索応答が自己宛でない場合に、該経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルより大きい場合には、前記受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルを、前記受信信号レベル測定部で測定された受信信号レベルで置き換えて外部にブロードキャスト送信し、他の無線通信装置から受信した経路探索応答が自己宛である場合に、該経路探索応答に含まれる受信信号レベルに応じた送信データサイズになるように調整されたデータを送信することを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置において、前記他の無線通信装置と無線アドホックネットワークで接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、送信元から送信先までの経路上の通信トラフィック量を、該経路上に存在する無線通信装置の送信待ち時間のうちの最も大きい送信待ち時間により送信データ量を決定し、決定された送信データ量になるように調整されたデータを送信するので、送信データ量を抑えることにより経路上の１つの無線通信装置でデータが滞留するのを防止できる。その結果、無線通信システム全体としての通信効率を向上させることができる。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、送信元から送信先までの経路の回線品質を、該経路上に存在する無線通信装置の受信信号レベルにより送信データサイズを決定し、決定された送信データサイズになるように調整されたデータを送信するので、送信データサイズを短くすることにより送信データの送達率を向上させることができ、無線通信システム全体としての通信効率を向上させることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と請求項２記載の発明の各効果を併せ持った無線通信システムを提供できる。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、複数の無線通信装置を無線アドホックネットワークで接続するので、たとえば無線ＬＡＮを用いて、ネットワークのトポロジが時間とともに変化する無線通信システムを構築することができる。
【００２６】
請求項５乃至請求項８記載の発明は、請求項１乃至請求項４記載の効果と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２８】
本発明の実施例１に係る無線通信システムで使用される無線通信装置は、無線ＬＡＮ機能とアドホックルーティングプロトコルを実装している。なお、以下では、アドホックルーティングプロトコルとして、リアクティブ型のＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）ルーティングプロトコルが使用されるものとする。
【００２９】
ＡＯＤＶルーティングプロトコルを用いてデータの送信元から送信先までの経路を探索する際には、「経路探索要求」または「経路探索応答」を中継する無線通信装置は、通信トラフィック量を示す情報と回線品質を示す情報を、経路探索要求または経路探索応答のデータの中に挿入する。
【００３０】
通信トラフィック量を示す情報としては、無線ＬＡＮでデータを送信する際の送信待ち時間、たとえば、最近の１０秒間における送信待ち時間の平均が用いられる。なお、通信トラフィック量を示す情報として、たとえば、最近の１０秒間における送信待ち時間の総和を用いることもできる。また、送信待ち時間を計算する期間（時間）は、１０秒に限らず任意に定めることができる。さらに、通信トラフィック量を示す情報は、最近の数回の送信時における送信待ち時間を平均して算出するようにしても良い。
【００３１】
回線品質を示す情報としては、無線ＬＡＮでデータを受信する際の受信信号レベルが用いられる。具体的には、無線通信装置が経路探索要求または経路探索応答を受信した際の受信信号レベルが回線品質を示す情報として用いられる。
【００３２】
図１は、本発明の実施例１に係る無線通信システムで使用される無線通信装置の構成を示すブロック図である。この無線通信装置は、空中線１、無線送受信部２および通信処理部３を有して構成されている。
【００３３】
空中線１は、無線送受信部２から電気信号で送られてくる送信信号を電波に変換して空中に放出するとともに、空中から受信した電波を電気信号に変換し、受信信号として無線送受信部２に送る。
【００３４】
無線送受信部２は、たとえば無線ＬＡＮボードや無線ＬＡＮカードといった無線ＬＡＮモジュールから構成されており、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）階層モデルにおけるレイヤ１およびレイヤ２の機能を実現する。具体的には、無線送受信部２は、フレーミングやエラー制御といった通信管理を行いつつ、通信処理部３から送られてくる信号を変調して高周波信号に変換することにより送信信号を生成し、空中線１に送る。また、無線送受信部２は、空中線１から送られてくる受信信号を中間周波信号に変換して復調し、通信処理部３に送る。
【００３５】
この無線送受信部２は、送信待ち時間測定部１１および受信信号レベル測定部１２を備えている。無線送受信部２は、通信処理部３から送信要求が送られてくると、送信に先立って他の無線通信装置が送信していないかを調べるためにキャリアセンスを行い、このキャリアセンスにより他の無線通信装置が送信中であることを判断すると、ある時間だけ待った後、送信を実行する。したがって、通信トラフィック量が大きくなると、送信待ち時間が長くなることになる。
【００３６】
送信待ち時間測定部１１は、通信処理部３から送信要求が送られてきてから実際に送信が行われるまでの時間を測定し、最近の１０秒間における送信待ち時間の平均を算出する。この送信待ち時間測定部１１で算出された送信待ち時間は、通信トラフィック量を示す情報として、無線送受信部２の内部に設けられた図示しないメモリに記憶される。このメモリに記憶された送信待ち時間は、通信処理部３によって読み取られる。
【００３７】
受信信号レベル測定部１２は、空中線１から送られてくる受信信号のレベルを測定する。具体的には、受信信号レベル測定部１２は、経路探索要求または経路探索応答を受信した際の受信信号レベルを測定する。この受信信号レベル測定部１２で測定された受信信号レベルは、回線品質を示す情報として、無線送受信部２の内部に設けられた図示しないメモリに記憶される。このメモリに記憶された受信信号レベルは、通信処理部３によって読み取られる。
【００３８】
通信処理部３は、たとえばＣＰＵボードから構成されている。この通信処理部３は、機能的には、無線送受信部ドライバ２１、ＩＰ処理部２２、アドホックルーティング処理部２３および上位レイヤ処理部２４から構成されている。
【００３９】
無線送受信部ドライバ２１は、無線送受信部２を制御する。具体的には、無線送受信部ドライバ２１は、ＩＰ処理部２２またはアドホックルーティング処理部２３からの要求に応答して、無線送受信部２との間のデータの送受、無線送受信部２に対するパラメータの設定、無線送受信部２の状態の監視などを行う。
【００４０】
ＩＰ処理部２２は、ＯＳＩ階層モデルにおけるレイヤ３の処理のうちのＩＰ（Internet Protocol）の処理を実行する。すなわち、ＩＰ処理部２２は、アドホックルーティング処理部２３から送られてくるデータにＩＰヘッダ（図３参照）を付加して無線送受信部ドライバ２１に送り、送信を要求する。また、ＩＰ処理部２２は、無線送受信部ドライバ２１から受け取ったデータからＩＰヘッダを削除し、アドホックルーティング処理部２３に送る。
【００４１】
図３は、アドホックルーティングプロトコルで使用されるデータの送受信データフォーマットを示す図である。このデータは、レイヤ２ヘッダ、ＩＰヘッダ、アドホックルーティングのデータ（たとえば経路探索要求、経路探索応答など）、送信待ち時間、受信信号レベルおよびレイヤ２トレーラから構成されている。これらのうち、送信待ち時間および受信信号レベルは、本発明の実施例１に係る無線通信システムに特有のものである。
【００４２】
アドホックルーティング処理部２３は、ＯＳＩ階層モデルにおけるレイヤ３の処理のうちのルーティング（経路制御）の処理を実行する。具体的には、アドホックルーティング処理部２３は、ルーティングプロトコルの処理を行うとともに、経路を決定した後にＩＰ処理部２２との間でデータを送受する処理を実行する。このアドホックルーティング処理部２３の処理については、後に、さらに詳細に説明する。
【００４３】
上位レイヤ処理部２４は、ＯＳＩ階層モデルにおけるレイヤ４以上で規定されている処理を実行する。具体的には、上位レイヤ処理部２４は、アドホックルーティング処理部２３との間で、レイヤ４以上で規定されているデータの送受を実行する。たとえば、上位レイヤ処理部２４は、アドホックルーティング処理部２３から「トラフィックに対応した送信データ量の上限値」を受け取り、この上限値を超えないように、送信データ量を制限する処理を実行する。ここで、送信データ量とは、単位時間に送信しようとするデータの量をいう。
【００４４】
図２は、アドホックルーティング処理部２３の詳細な構成を示す機能ブロック図である。このアドホックルーティング処理部２３は、アドホックルーティングプロトコル処理部３１、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２、送信待ち時間処理部３３、受信信号レベル処理部３４、ネットワークトラフィック判定部３５およびネットワーク回線品質判定部３６から構成されている。
【００４５】
アドホックルーティングプロトコル処理部３１は、詳細な説明は省略するが、上位レイヤ処理部２４または経路探索要求・経路探索応答送受信部３２からの要求に応答して、アドホックルーティングのプロトコルにしたがった処理を実行する。
【００４６】
経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、アドホックルーティングプロトコル処理部３１からの要求に応答して、経路探索要求または経路探索応答を作成してＩＰ処理部２２に送り、送信を要求する。また、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、ＩＰ処理部２２から送られてくる経路探索要求または経路探索応答をアドホックルーティングプロトコル処理部３１に送る。
【００４７】
この経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、経路探索要求または経路探索応答を作成する際に、送信待ち時間処理部３３から送信待ち時間を取得するとともに、受信信号レベル処理部３４から受信信号レベルを取得する。また、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、自無線通信装置がデータの送信元として機能する場合は、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間および受信信号レベルを、ネットワークトラフィック判定部３５およびネットワーク回線品質判定部３６にそれぞれ送る。
【００４８】
送信待ち時間処理部３３は、無線送受信部２の送信待ち時間測定部１１から、無線送受信部ドライバ２１を介して、送信待ち時間を受け取り、内部に保持する。また、送信待ち時間処理部３３は、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２からの要求に応答して、保持している送信待ち時間を、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２に送る。
【００４９】
受信信号レベル処理部３４は、無線送受信部２の受信信号レベル測定部１２から、無線送受信部ドライバ２１を介して、受信信号レベルを表すデータを受け取り、内部に保持する。また、受信信号レベル処理部３４は、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２からの要求に応答して、保持している受信信号レベルを、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２に送る。
【００５０】
ネットワークトラフィック判定部３５は、自無線通信装置がデータの送信元として機能する場合、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２から受け取った送信待ち時間に応じた単位時間あたりの送信データ量の上限を、内部に保持している対応表３５ａにしたがって決定し、上位レイヤ処理部２４に送る。
【００５１】
ネットワーク回線品質判定部３６は、自無線通信装置がデータの送信元として機能する場合、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２から受け取った受信信号レベルに応じた送信データサイズを、内部に保持している対応表３６ａにしたがって決定し、無線送受信部ドライバ２１を介して無線送受信部２に送り、パラメータとして設定する。ここで、送信データサイズとは、１パケットに含まれるデータの量、換言すれば、パケット長である。なお、無線ＬＡＮで言えば、送信データサイズはフレーム長と考えることができる。
【００５２】
次に、上記のように構成される本発明の実施例１に係る無線通信システムの動作を、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２で実行される処理を中心に、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５３】
経路探索要求または経路探索応答を中継する各無線通信装置においては、まず、経路探索要求または経路応答要求が受信される（ステップＳ１）。次いで、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる通信トラフィック量を表す「送信待ち時間」が、自無線通信装置に保持している「送信待ち時間」より小さいかどうかが調べられる（ステップＳ２）。すなわち、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、ＩＰ処理部２２から受け取った経路応答要求または経路探索応答に含まれる送信待ち時間が、送信待ち時間処理部３３から受け取った送信待ち時間より小さいかどうかを調べる。
【００５４】
ステップＳ２において、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる「送信待ち時間」が、自無線通信装置に保持している「送信待ち時間」より小さいことが判断されると、自無線通信装置に保持している「送信待ち時間」が経路探索要求または経路探索応答に設定される（ステップＳ３）。
【００５５】
一方、ステップＳ２において、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる「送信待ち時間」が、自無線通信装置に保持している「送信待ち時間」より小さくないことが判断されると、ステップＳ３の処理はスキップされる。
【００５６】
次いで、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる回線品質を表す「受信信号レベル」が、自無線通信装置に保持している「受信信号レベル」より大きいかどうかが調べられる（ステップＳ４）。すなわち、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、ＩＰ処理部２２から受け取った経路探索要求または経路応答要求に含まれる受信信号レベルが、受信信号レベル処理部３４から受け取った受信信号レベルより大きいかどうかを調べる。
【００５７】
ステップＳ４において、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる「受信信号レベル」が、自無線通信装置に保持している「受信信号レベル」より大きいことが判断されると、自無線通信装置に保持している「受信信号レベル」が経路探索要求または経路探索応答に設定される（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４において、受信した経路探索要求または経路探索応答に含まれる受信信号レベルが、自無線通信装置に保持している「受信信号レベル」より大きくないことが判断されると、ステップＳ５の処理はスキップされる。
【００５８】
次いで、経路探索要求または経路探索応答が送信される（ステップＳ６）。すなわち、経路探索要求・経路探索応答送受信部３２は、送信待ち時間または受信信号レベルが更新された経路探索要求または経路探索応答をＩＰ処理部２２に送られ、送信される。
【００５９】
データの送信先の無線通信装置では、経路探索要求に対する応答として、経路探索応答を送信するが、その中の通信トラフィック量（送信待ち時間）および回線品質（受信信号レベル）も上述した方法で設定される。
【００６０】
次に、上記のように構成される無線通信装置によって構築された無線通信システムの動作を、図５および図６を参照しながら説明する。この無線通信システムは、データの送信元となる無線通信装置Ａ、中継点となる無線通信装置Ｂおよび無線通信装置Ｃ、ならびに、データの送信先となる無線通信装置Ｄから構成されているものとする。
【００６１】
最初に、アドホックルーティングにおける経路探索要求の送信を、図５を参照しながら説明する。まず、無線通信装置Ａにおいて送信すべきデータが発生すると、無線通信装置Ａはデータの送信元となり、経路探索要求をブロードキャスト送信する。この場合、無線通信装置Ａが保持している送信待ち時間は「１０μｓ」、受信信号レベルは「未定（−）」とする。この無線通信装置Ａからのブロードキャスト送信は、電波が届く範囲にいる無線通信装置Ｂおよび無線通信装置Ｃが受信する。
【００６２】
無線通信装置Ａからブロードキャスト送信された経路探索要求を受信した無線通信装置Ｂは、経路探索要求が自己宛でないことを判断すると、自己が保持している送信待ち時間「８μｓ」および受信信号レベル「−７２ｄＢｍ」と、受信した経路探索要求に含まれる送信待ち時間「１０μｓ」および受信信号レベル「未定（−）」とをそれぞれ比較し、悪い方の送信待ち時間「１０μｓ」と受信信号レベル「−７２ｄＢｍ」とを含む経路探索要求を生成してブロードキャスト送信する。
【００６３】
この無線通信装置Ｂからのブロードキャスト送信は、電波が届く範囲にいる無線通信装置Ａ、無線通信装置Ｃおよび無線通信装置Ｄが受信する。この場合、無線通信装置Ａは、自己がブロードキャスト送信した経路探索要求であるので、無線通信装置Ｂからブロードキャスト送信された経路探索要求を無視する。無線通信装置Ｃは、無線通信装置Ｂからブロードキャスト送信された経路探索要求を、無線通信装置Ａからブロードキャスト送信された経路探索要求と同じであることを認識し、無線通信装置Ｂからブロードキャスト送信された経路探索要求を無視する。
【００６４】
一方、無線通信装置Ａからブロードキャスト送信された経路探索要求を受信した無線通信装置Ｃは、自己が保持している送信待ち時間「１２μｓ」および受信信号レベル「−６８ｄＢｍ」と、受信した経路探索要求に含まれる送信待ち時間「１０μｓ」および受信信号レベル「未定（−）」とを比較し、送信待ち時間「１２μｓ」と受信信号レベル「−６８ｄＢｍ」とを含む経路探索要求を生成してブロードキャスト送信する。
【００６５】
この無線通信装置Ｃからのブロードキャスト送信は、電波が届く範囲にいる無線通信装置Ａ、無線通信装置Ｂおよび無線通信装置Ｄが受信する。この場合、無線通信装置Ａは、自己がブロードキャスト送信した経路探索要求であるので、無線通信装置Ｃからブロードキャスト送信された経路探索要求を無視する。無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ｃからブロードキャスト送信された経路探索要求は、無線通信装置Ａからブロードキャスト送信された経路探索要求と同じであることを認識し、無線通信装置Ｃからブロードキャスト送信された経路探索要求を無視する。
【００６６】
無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｂからブロードキャスト送信された経路探索要求と、無線通信装置Ｃからブロードキャスト送信された経路探索要求とのうち、先に受け取った経路探索要求を処理する。いま、無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｃからブロードキャスト送信された経路探索要求を先に受信したとすると、送信待ち時間「１２μｓ」と受信信号レベル「−６８ｄＢｍ」とを含む経路探索要求を受信する。
【００６７】
次に、アドホックルーティングにおける経路探索応答の送信を、図６を参照しながら説明する。無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｂからブロードキャスト送信された、送信待ち時間「１２μｓ」と受信信号レベル「−６８ｄＢｍ」とを含む経路探索要求を受信すると、この経路探索要求に対して、自己が保持している送信待ち時間「１４μｓ」および受信信号レベル「−７４ｄＢｍ」と、受信した経路探索要求に含まれる送信待ち時間「１０μｓ」および受信信号レベル「−７２ｄＢｍ」とをそれぞれ比較し、悪い方の送信待ち時間「１４μｓ」と悪い方の受信信号レベル「−７４ｄＢｍ」とを含む経路探索応答を生成し、経路探索要求をブロードキャスト送信した無線通信装置Ｂに送信する。
【００６８】
無線通信装置Ｄからの経路探索応答を受信した無線通信装置Ｂは、自己が保持している送信待ち時間「８μｓ」および受信信号レベル「−７６ｄＢｍ」と、受信した経路探索要求に含まれる送信待ち時間「１４μｓ」および受信信号レベル「−７４ｄＢｍ」とをそれぞれ比較し、悪い方の送信待ち時間「１４μｓ」と悪い方の受信信号レベル「−７６ｄＢｍ」とを含む経路探索応答を生成し、先に経路探索要求をブロードキャスト送信した無線通信装置Ａに送信する。
【００６９】
無線通信装置Ｂからの経路探索応答を受信した無線通信装置Ａのアドホックルーティング処理部２３は、送信待ち時間１４μｓに対応した送信データ量をネットワークトラフィック判定部３５内の対応表３５ａから取得して上位レイヤ処理部２４に送る。また、無線通信装置Ａのアドホックルーティング処理部２３は、受信信号レベル−７６ｄＢｍに対応した送信データサイズをネットワーク回線品質判定部３６内の対応表３６ａから取得し、無線送受信部ドライバ２１を介して無線送受信部２に設定する。
【００７０】
以後、上記のようにして決められた送信データ量および送信データサイズにしたがって、無線通信装置Ａから無線通信装置Ｄへのデータ送信が行われる。すなわち、最大の通信トラフィック量（送信待ち時間）および最悪の回線品質（受信信号レベル）が決定されると、データの送信元である無線通信装置Ａは、最大の通信トラフィック量（送信待ち時間）を参照して単位時間当たりの送信データ量の上限を決定し、この決定した送信データ量にしたがってデータを送信する。
【００７１】
また、無線通信装置Ａは、受信した最悪の回線品質（受信信号レベル）を参照して送信データサイズの上限を決定し、この決定した送信データサイズの上限を超えるデータについては、無線送受信部２で分割（フラグメント）して送信する。
【００７２】
以上説明したように、本発明の実施例１に係る無線通信システムによれば、最大の通信トラフィック量（送信待ち時間）に応じて、単位時間当たりの送信データ量の上限を設定することにより、無線通信システムにおける通信負荷を抑えることができる。通信負荷が過大となると、無線ＬＡＮにおける衝突や送信失敗（リトライアウト）が多発し、無線通信システム全体としての通信効率が低下するが、送信データ量の上限を設定することにより、無線通信システム全体として通信効率を向上させることができる。
【００７３】
また、最悪の回線品質（受信信号レベル）に応じて、送信データサイズの上限を設定することにより、通信効率の低下を軽減することができる。回線品質が低い場合、送信データサイズを小さくした方が、全体としての通信効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、ネットワークのトポロジが時間とともに変化する、無線ＬＡＮを用いた無線アドホックネットワークシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施例１に係る無線通信システムで使用される無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した無線通信装置のアドホックルーティング処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係る無線通信システムで使用される無線通信装置で送受信されるデータの送受信データフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る無線通信システムで使用される無線通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係る無線通信システムにおける経路探索要求の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１に係る無線通信システムにおける経路探索応答の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  空中線
２  無線送受信部
３  通信処理部
１１  送信待ち時間測定部
１２  受信信号レベル測定部
２１  無線送受信部ドライバ
２２  ＩＰ処理部
２３  アドホックルーティング処理部
２４  上位レイヤ処理部
３１  アドホックルーティングプロトコル処理部
３２  経路探索要求・経路探索応答送受信部
３３  送信待ち時間処理部
３４  受信信号レベル処理部
３５  ネットワークトラフィック判定部
３５ａ  対応表
３６  ネットワーク回線品質判定部
３６ａ  対応表
【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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