(57)【要約】【課題】経路再探索処理および無線伝送方式の切替処理を連携させて、リンク品質に適応した無線伝送方式の切替えを行う。【解決手段】伝送状態判定部１４０は無線伝送部１１０による伝送状態を判定する。この伝送状態がリンク切断状態を連続して示している時間を、リンク切断タイマー１６０が計時する。リンク切断タイマー１６０が経路スレショルドを超えると、経路制御部１２０は経路の再探索を指示する。経路再探索によってもリンク切断状態が解消されずにリンク切断タイマー１６０が方式スレショルドを超えると、リンク制御部１５０は通信範囲を伸ばすために伝送レートを低下させるよう無線伝送方式を切り替える。【選択図】図２
2007173989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信装置において、
予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって前記通信を行う無線伝送手段と、
前記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、
前記伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が所定の閾値を経過するまでは前記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が前記所定の閾値を経過すると前記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信装置において、
予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって前記通信を行う無線伝送手段と、
前記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、
前記伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば前記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が前記第２の閾値以上になると前記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記中継局との間のリンクの品質が所定の基準よりも良好である旨を前記伝送状態が連続して示している時間を計時するリンク良好計時手段をさらに具備し、
前記リンク制御手段は、前記リンク良好計時手段により計時される時間が第３の閾値以上になると前記第１の閾値を越えない期間において前記無線伝送手段における無線伝送方式をより高い伝送レートの無線伝送方式に切り替える
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記リンク制御手段は、前記高い伝送レートの無線伝送方式に切り替えた際に前記中継局との間のリンクの品質が所定の基準よりも良好である旨を前記伝送状態が示さなくなった場合には元の無線伝送方式に復帰させる
ことを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記相手局に対応して前記中継局のアドレスを保持する経路保持手段をさらに具備し、
前記経路制御手段は、前記相手局に対する通信を行う際に対応する前記中継局のアドレスが前記経路保持手段に保持されていないことを契機として前記相手局との間の経路の探索を指示することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記経路制御手段は、前記経路として前記相手局との間の最短の経路の探索を指示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７】
各無線通信装置が無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信システムにおいて、
予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって前記通信を行う無線伝送手段と、
前記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、
前記伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば前記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、
前記リンク切断計時手段により計時される時間が前記第２の閾値以上になると前記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段と
を各無線通信装置が具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって通信を行う無線通信装置において、
前記通信における伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値以上になると前記相手局との間の他の経路の探索を指示する手順と、
前記通信における伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値よりも高い第２の閾値以上になると前記無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替える手順と
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって通信を行う無線通信装置において、
前記通信における伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値以上になると前記相手局との間の他の経路の探索を指示する手順と、
前記通信における伝送状態が前記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値よりも高い第２の閾値以上になると前記無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替える手順と
をコンピュータに実行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、無線通信システムに関し、特に無線通信装置間でフレームを中継する無線通信システム、当該システムにおける無線通信装置、および、これらにおける処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、高性能化が進み、簡単に持ち運び利用することが可能となったことから、必要になったその場で無線通信装置をネットワークに接続し、通信を可能とする環境が求められている。その一つとして、必要に応じて一時的に構築されるネットワーク、すなわち無線アドホックネットワーク技術の開発が進められている。この無線アドホックネットワークでは、特定のアクセスポイントを設けることなく、各無線通信装置（例えば、コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）、携帯電話等）が自律分散して相互に接続される。
【０００３】
無線アドホックネットワークに接続している無線通信装置間の通信においては、通信する無線通信装置同士が直接電波の届く範囲に存在する場合には直接通信を行う。もし、通信する無線通信装置同士が直接電波の届く範囲に存在しない場合は、それらの無線通信装置以外にその無線アドホックネットワークに接続している無線通信装置を経由して複数ホップによる通信を行うことになる。
【０００４】
このような無線通信装置間で通信を行うための経路制御に関して、これまで提案されている方式は大きく二つに分類することができる。その一つは通信を行う際に経路を設定する方式で、オンデマンド方式もしくはリアクティブ方式とよばれる。もう一つは無線通信装置間の通信の有無に関係なく定期的に経路制御情報を交換する方式で、テーブル駆動方式、常時把握方式もしくはプロアクティブ方式などとよばれる。また、これらを統合したハイブリッド方式も提案されている。これらは経路の作成の仕方に違いはあるものの、何れの方式も経路テーブル上では一つの宛先に対して一つの経路（すなわち、次ホップ）を有しているだけであり、リンクの障害発生時などに別の経路を使用したいという要求が生じた場合には、何らかの方法で新たに経路が作成されるのを待つ必要がある。
【０００５】
テーブル駆動方式では、ルーティングプロトコルにより常時経路情報を交換していることから、比較的障害に強いとされているが、常に情報を送受信することによるオーバーヘッドの大きさが問題となる。例えば、モバイル機器が無線アドホックネットワークで接続された環境を考えると、消費電力の面からも、常に経路情報を交換することは得策ではない。また、経路テーブルを更新する周期が長いと、突然の障害に対処できないという問題もある。
【０００６】
これに対し、オンデマンド方式では、障害が発生したことを検知してから新しい経路の作成に取り掛かるため、復旧するまでに要する通信のオーバーヘッドや時間のコストが高くなる。その一方で、オンデマンド方式では、実際に通信が開始する際に経路探索ルーチンが動作し、一度経路を確立すると現在確立されている経路が切断されるまで経路の再探索は行われない。したがって、オンデマンド方式における制御情報交換に要するオーバーヘッドはテーブル駆動方式よりも小さく、消費電力を低く抑えることができる。
【０００７】
このようなオンデマンド方式の代表的なルーティングプロトコルとして、例えば、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＭＡＮＥＴ  ＷＧ（Mobile Ad hoc NETwork Working Group）で提案されているＡＯＤＶ（Ad hoc On-demand Distance Vector）プロトコルがある。このＡＯＤＶプロトコルでは、ホップ数（経由する無線通信装置の数）を基準として最短の経路が選択される。
【０００８】
また、一般に、多くの無線通信システムでは、複数の無線伝送方式（例えば、変調方式、変調多値数、拡散率等）を用意しておいて、伝播路状況やパケットの送受信状況に応じて無線伝送方式を切り替えることが行われている。その際、無線伝送方式の変更に伴ってネットワークトポロジーが変化して、最短経路も変化する可能性がある。
【０００９】
一方、経路選択の基準として無線通信装置間のリンクの品質に着目した経路選択方法が提案されている。例えば、隣接する装置からパケットを受信した際にその伝送速度を測定し、その測定値の逆数をリンク品質として登録しておいて、このリンク品質を基準として経路選択を行う経路選択方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３３５５７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、リンク品質は刻々と変化するため、従来の経路選択方法においてリンク品質が変化するたびに経路の再探索を行うこととすると、経路探索のための制御パケットが必要以上に増加して本来のデータ通信の遅延時間が増大し、もしくは揺らぎを生じるおそれがある。その一方で、リンク品質の変化に合わせて無線伝送方式を変更するとネットワークトポロジーも変化するため、経路再探索処理に対して影響を生じるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、経路再探索処理および無線伝送方式の切替処理を連携させて、リンク品質に適応した無線伝送方式の切替えを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信装置において、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって上記通信を行う無線伝送手段と、上記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、上記伝送状態が上記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が所定の閾値を経過するまでは上記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が上記所定の閾値を経過すると上記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段とを具備することを特徴とする無線通信装置である。これにより、リンク切断時間が所定の閾値を経過するまでは経路の際探索を優先させ、所定の閾値を経過した後は無線伝送方式を切り替えて、リンク品質に適応させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、本発明の第２の側面は、無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信装置において、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって上記通信を行う無線伝送手段と、上記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、上記伝送状態が上記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば上記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が上記第２の閾値以上になると上記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段とを具備することを特徴とする無線通信装置である。これにより、リンク切断時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば経路の際探索を優先させ、第２の閾値以上になると無線伝送方式を切り替えて、リンク品質に適応させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第２の側面において、上記中継局との間のリンクの品質が所定の基準よりも良好である旨を上記伝送状態が連続して示している時間を計時するリンク良好計時手段をさらに具備し、上記リンク良好計時手段により計時される時間が第３の閾値以上になると上記第１の閾値を越えない期間において上記無線伝送手段における無線伝送方式をより高い伝送レートの無線伝送方式に上記リンク制御手段が切り替えるようにしてもよい。これにより、リンクの品質が良好状態にある時間が第３の閾値以上になると無線伝送方式を切り替えて、リンク品質に適応させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第２の側面において、上記高い伝送レートの無線伝送方式に切り替えた際に上記中継局との間のリンクの品質が所定の基準よりも良好である旨を上記伝送状態が示さなくなった場合には上記リンク制御手段が元の無線伝送方式に復帰させるようにしてもよい。これにより、リンク切断による経路再探索シーケンスの起動を抑止させるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第２の側面において、上記相手局に対応して上記中継局のアドレスを保持する経路保持手段をさらに具備し、上記相手局に対する通信を行う際に対応する上記中継局のアドレスが上記経路保持手段に保持されていないことを契機として上記相手局との間の経路の探索を上記経路制御手段が指示するようにしてもよい。これにより、特にオンデマンド方式による経路制御を採用する無線通信装置において経路の再構築を容易にさせるという作用をもたらす。このとき、上記経路制御手段は、上記経路として上記相手局との間の最短の経路の探索を指示するものを想定できる。これは、オンデマンド方式の代表例であるＡＯＤＶプロトコルにおいて採用される探索方法である
【００１７】
また、本発明の第３の側面は、各無線通信装置が無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により通信を行う無線通信システムにおいて、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって上記通信を行う無線伝送手段と、上記通信における伝送状態を判定する伝送状態判定手段と、上記伝送状態が上記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間を計時するリンク切断計時手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば上記相手局との間の他の経路の探索を指示する経路制御手段と、上記リンク切断計時手段により計時される時間が上記第２の閾値以上になると上記無線伝送手段における無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替えるリンク制御手段とを各無線通信装置が具備することを特徴とする無線通信システムである。これにより、リンク切断時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば経路の際探索を優先させ、第２の閾値以上になると無線伝送方式を切り替えて、リンク品質に適応させるという作用をもたらす。
【００１８】
また、本発明の第４の側面は、無線通信の範囲外に存在する相手局との間では近隣の中継局を介した経路により、予め定められた複数の無線伝送方式の１つによって通信を行う無線通信装置において、上記通信における伝送状態が上記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値以上になると上記相手局との間の他の経路の探索を指示する手順と、上記通信における伝送状態が上記中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値よりも高い第２の閾値以上になると上記無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替える手順とを具備することを特徴とする無線通信方法またはこれら手順をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。これにより、リンク切断時間が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であれば経路の際探索を優先させ、第２の閾値以上になると無線伝送方式を切り替えて、リンク品質に適応させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、経路再探索処理および無線伝送方式の切替処理を連携させて、リンク品質に適応した無線伝送方式の切替えを行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムの一例を示す図である。この無線通信システムでは、無線通信装置１００、２００および３００が無線通信により無線アドホックネットワークを構成している。ここでは、無線通信装置１００、２００および３００の各々が自律分散して動作しており、インフラストラクチャネットワークのような制御局は存在しない。
【００２２】
この例で無線通信装置１００から無線通信装置３００にパケットを送信する場合、両者が互いの通信範囲１０１および３０１に入っていないため、直接無線通信を行うことはできない。そこで、両者を通信範囲２０１に持つ無線通信装置２００が中継局として無線通信装置１００からのパケットを一旦受信し、そのパケットを相手局である無線通信装置３００に送信する。自律分散型の無線ネットワークでは、このように他の無線通信装置が中継局として機能することにより、通信範囲外の相手局との間で通信を行うことができる。
【００２３】
ここで、無線通信装置１００が直接に通信を行う中継局との間の１対１の接続をリンクという。また、無線通信装置１００が中継局を介して相手局に到達するまでの流れを経路という。一般に、中継局となる無線通信装置が複数存在する場合、相手局への経路も複数存在し得る。本発明の実施の形態では、経由する無線通信装置の数、すなわちホップ数が最短となる経路を最適経路として選択することを前提とする。
【００２４】
なお、ここでは中継局として機能する無線通信装置が１台の例を挙げて説明したが、この中継局は２台以上であっても構わない。また、以下では無線通信装置１００を例に挙げてその構成を説明するが、他の無線通信装置２００および３００についても同様の構成を備えることはいうまでもない。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態における無線通信装置１００の機能構成の一例を示す図である。この無線通信装置１００は、無線伝送部１１０と、経路制御部１２０と、経路テーブル１３０と、伝送状態判定部１４０と、リンク制御部１５０と、リンク切断タイマー１６０と、リンク良好タイマー１７０と、観測タイマー１８０とを備えている。
【００２６】
無線伝送部１１０は、他の無線通信装置との間の無線通信を行うものである。この無線伝送部１１０は、予め定められた複数の無線伝送方式の中から１つの無線伝送方式を選択して無線通信を行う。なお、無線伝送部１１０にはアンテナ１０９が接続されており、このアンテナ１０９を通じて他の無線通信装置との間の無線通信が行われる。
【００２７】
経路制御部１２０は、相手局との間の通信を行う際に必要に応じて、経路の探索を無線伝送部１１０に指示するものである。経路テーブル１３０は、相手局に対応して通信すべき中継局のアドレスを保持するものである。経路制御部１２０は、相手局との間の通信を行う際に経路テーブル１３０を調べて、相手局に対応する中継局のアドレスが経路テーブル１３０に保持されていなければ経路の探索を無線伝送部１１０に指示する。例えば、ＡＯＤＶプロトコルでは、ＲＲＥＱと呼ばれるブロードキャストパケットを用いたルーティングプロトコルシーケンスが実行される。
【００２８】
伝送状態判定部１４０は、無線伝送部１１０における通信の伝送状態を判定するものである。この伝送状態は、信号ノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）、電波強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）、スループット（送信／受信パケット数）、送信／受信キュー混雑度、パケットエラーレート（ＰＥＲ）などによりリンクの品質を表すものである。伝送状態判定部１４０は、無線通信システム毎に定められる最低基準を満たさなくなった場合にはリンク切断状態にあると判断する。また、伝送状態判定部１４０は、無線通信システム毎に定められるリンク品質を満たす場合にはリンク品質が良好状態であると判断する。
【００２９】
リンク制御部１５０は、伝送状態判定部１４０によって判断された伝送状態に応じて、無線伝送部１１０における無線伝送方式の切替えを制御するものである。リンク切断タイマー１６０は、リンク切断状態が連続している時間を計時するものである。一方、リンク良好タイマー１７０は、リンク品質の良好状態が連続している時間を計時するものである。これらリンク切断状態および良好状態は、上述のように伝送状態判定部１４０によって判断される。観測タイマー１８０は、リンク制御部１５０における制御に用いられるものであり、無線伝送方式を暫定的に切り替える際の観測時間を計時するものである。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態のリンク制御部１５０における制御内容の一例を示す図である。このリンク制御部１５０は、リンク切断状態が一定期間連続するときにはまず経路の再探索を優先し、それによってもリンク切断状態が解消しないときには無線伝送方式を切り替えることによりネットワークトポロジーを変更してリンクの接続を試みる。このように、経路再探索処理および無線伝送方式の切替処理を連携させて、リンク品質に適応した無線伝送方式の切替えを行うことにより、例えば、経路探索のための制御パケットが必要以上に増加することを防止できると共に、無闇な無線伝送方式の変更により経路再探索処理に影響を生じることを防止することが可能となる。
【００３１】
かかる制御を実現するために、リンク制御部１５０は、リンク切断タイマー１６０の示す時間に対して経路スレショルドおよび方式スレショルドとよぶ２つの閾値を設けて、この２つの閾値を基準としてリンク切断状態が一定期間連続することを検知する。なお、方式スレショルドは経路スレショルドよりも大きい値を示す。
【００３２】
まず、リンク切断状態が連続した結果、リンク切断タイマー１６０の示す時間が経路スレショルド以上になったことを比較器１５１によって検知し、しかも方式スレショルド未満であることを比較器１５２によって検知すると、リンク制御部１５０は論理積ゲート１５３の結果により、経路の再探索を無線伝送部１１０に指示する。
【００３３】
そして、さらにリンク切断状態が連続した結果、リンク切断タイマー１６０の示す時間が方式スレショルド以上になったことを比較器１５２によって検知すると、リンク制御部１５０は無線伝送方式を切り替えるよう無線伝送部１１０に指示する。このときの無線伝送方式は、伝送レートを低下させるものである。すなわち、伝送レートを低下させることにより雑音や干渉に対する耐性を向上させて、通信の到達範囲を伸ばそうとするものである。
【００３４】
一方、リンク制御部１５０は、リンク良好状態が一定期間連続するときには、伝送レートの向上を試行する。但し、伝送レートを向上させるように無線伝送方式を切り替えた場合には、通信の到達範囲が短縮してリンク切断状態に陥る可能性がある。上述のように、リンク切断状態が経路スレショルド以上連続すると経路再探索シーケンスが起動してしまう。そこで、リンク制御部１５０は、経路スレショルドに相当する時間に限って伝送レートの向上を試行し、その間にリンク良好状態が解除されるに至ったときには伝送レートを元に戻すように制御する。
【００３５】
そのために、リンク制御部１５０は、リンク良好タイマー１７０の示す時間に対して良好スレショルドとよぶ閾値を設けて、この閾値を基準としてリンク良好状態が一定期間連続することを検知する。リンク良好状態が連続した結果、リンク良好タイマー１７０の示す時間が良好スレショルド以上になったことを比較器１５４によって検知すると、リンク制御部１５０は切替試行部１５６によって無線伝送方式を切り替えるよう無線伝送部１１０に指示する。このときの無線伝送方式は、伝送レートを向上させるものである。
【００３６】
この切替試行部１５６による無線伝送方式の切替えは暫定的なものであり、その期間は観測タイマー１８０によって計時される。すなわち、観測タイマー１８０の示す時間が経路スレショルドに相当する時間未満であることを比較器１５５が示している間、切替試行部１５６は無線伝送方式の切替えを試行する。そして、その間にリンク良好状態が解除されるに至ると、リンク良好タイマー１７０がリセットされて比較器１５４による検知が取り消されて、無線伝送方式は元の伝送レートに復帰する。逆に、リンク良好状態が解除されなければ伝送レートを向上させる無線伝送方式の切替えが確定する。
【００３７】
図４は、図３に示した本発明の実施の形態における無線伝送方式の切替えと伝送状態との関係をまとめた図である。リンク切断状態においては、図４（ａ）に示すように、リンク切断時間が経路スレショルド以上になると、経路の再探索が行われる。そして、リンク切断時間が継続して、方式スレショルド以上になると、伝送レートを低下させるよう無線伝送方式の切替えが行われる。
【００３８】
リンク切断状態が継続する場合、無線伝送方式の切替えの前に、経路再探索が２乃至３回程度行われることが望ましい。経路再探索に数百ミリ秒程度要するものとすれば、方式スレショルドは１秒程度に設定されることが好ましい。
【００３９】
リンク良好状態においては、図４（ｂ）に示すように、リンク良好時間が良好スレショルド以上になると、伝送レートを向上させるよう無線伝送方式の切替えが試行される。この試行によってリンク切断状態に陥った場合に経路再探索シーケンスを起動させないように、この試行期間は経路スレショルドに満たない期間に設定される。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態におけるリンク切断時の経路の変化の一例を示す図である。ここでは、初期状態として、図５（ａ）のように通信局＃Ｓと通信局＃Ｄとの間で通信が行われていることを想定する。すなわち、通信局＃Ｓから通信局＃Ａおよび＃Ｃを中継局として通信局＃Ｄに至る経路により、通信が行われているものとする。
【００４１】
このとき、図５（ｂ）のように、何らかの理由により通信局＃Ａと通信局＃Ｃとの間のリンクが切断状態に陥ったものと仮定する。これにより、通信局＃Ｓから通信局＃Ｄに至る元の経路は使用できなくなる。
【００４２】
この場合、通信局＃Ａは、通信局＃Ｃとの間のリンクが切断状態にあることを検知して、リンク切断時間が経路スレショルド以上になると経路再探索を行う。これにより、図５（ｃ）のように、通信局＃Ａが通信局＃Ｂを中継局とする通信局＃Ｄへの経路を生成して、結果的に通信局＃Ｓから通信局＃Ｄに至る新たな経路が生成されることになる。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態におけるリンク切断時の経路の変化の他の例を示す図である。ここでも図５（ａ）の場合と同様に、初期状態として図６（ａ）のように通信局＃Ｓと通信局＃Ｄとの間で通信が行われていることを想定する。
【００４４】
このとき、図６（ｂ）のように、何らかの理由により通信局＃Ａが消滅して、通信局＃Ｓと通信局＃Ａとの間のリンクおよび通信局＃Ａと通信局＃Ｃとの間のリンクが切断状態に陥ったものと仮定する。これにより、通信局＃Ｓから通信局＃Ｄに至る元の経路は使用できなくなる。
【００４５】
この場合、通信局＃Ｓは、通信局＃Ａとの間のリンクが切断状態にあることを検知して、リンク切断時間が経路スレショルド以上になると経路再探索を行う。しかし、この例では通信局＃Ａが消滅していることから、通信局＃Ｓから他の通信局に対するリンクが形成できず、経路再探索は成功しない。
【００４６】
そこで、リンク切断時間が方式スレショルド以上になると、通信局＃Ｓは伝送レートを低下させるよう無線伝送方式を切り替える。その結果、図６（ｃ）のように、通信局＃Ｓと通信局＃Ｃとの間のリンクが形成され、結果的に通信局＃Ｓから通信局＃Ｄに至る新たな経路が生成されることになる。
【００４７】
図７は、本発明の実施の形態におけるリンク良好時の経路の変化の一例を示す図である。ここでは、初期状態として、図７（ａ）のように通信局＃Ｓと通信局＃Ｄとの間で通信が行われていることを想定する。すなわち、通信局＃Ｓから通信局＃Ｂおよび＃Ｅを中継局として通信局＃Ｄに至る経路により、通信が行われているものとする。
【００４８】
このとき、通信局＃Ｓがリンクの品質が良好であることを検知したものとする。すなわち、リンク良好時間が良好スレショルド以上になることにより、伝送レートを向上させるよう無線伝送方式の切替えを試行したものとする。
【００４９】
その結果、図７（ｂ）のように、通信局＃Ｓの無線通信の到達距離が短くなり、通信局＃Ｓと通信局＃Ｂとの間のリンクが切断状態に陥ったものと仮定する。このリンク切断状態が経路スレショルド以上になると経路再探索シーケンスが起動してしまうため、通信局＃Ｓは元の無線伝送方式に復帰させる。これにより、通信局＃Ｓと通信局＃Ｂとの間のリンクが接続され、図７（ａ）のように通信局＃Ｓから通信局＃Ｄに至る元の経路が再び使用されるようになる。
【００５０】
一方、伝送レートを向上させる無線伝送方式の切替えによっても通信局＃Ｓと通信局＃Ｂとの間のリンク品質が良好状態に維持されるようであれば、無線伝送方式の切替えは確定し、伝送レートが向上した状態で元の経路が継続して使用される。
【００５１】
次に本発明の実施の形態における無線通信装置の動作について図面を参照して説明する。
【００５２】
図８は、本発明の実施の形態におけるリンク切断時の処理手順の一例を示す流れ図である。伝送状態判定部１４０によってリンク切断状態が検出されると、リンク制御部１５０はリンク切断状態が解消されるまでループＬ９０１を繰り返す。
【００５３】
このループＬ９０１において、まず、リンク切断タイマー１６０の示す時間が経路スレショルド未満であれば（ステップＳ９１１）、方式スレショルド未満でもあるため（ステップＳ９１２）、リンク制御部１５０は何も処理をせずに、リンク切断タイマー１６０を更新（カウントアップ）する（ステップＳ９１５）。
【００５４】
リンク切断タイマー１６０の示す時間が経路スレショルド以上になると（ステップＳ９１１）、最初は経路再探索シーケンスが動作していないため（ステップＳ９１２）、リンク制御部１５０は経路制御部１２０を介して経路再探索シーケンスを起動させて（ステップＳ９１３）、リンク切断タイマー１６０を更新する（ステップＳ９１５）。
【００５５】
経路再探索シーケンスが動作するようになると（ステップＳ９１２）、リンク切断タイマー１６０の示す時間が方式スレショルド未満のうちは（ステップＳ９１１）、リンク制御部１５０は何も処理をせずに、リンク切断タイマー１６０を更新する（ステップＳ９１５）。
【００５６】
その後、リンク切断タイマー１６０の示す時間が方式スレショルド以上になると（ステップＳ９１４）、リンク制御部１５０は伝送レートを低下させるように無線伝送方式を切り替える（ステップＳ９１６）とともに、リンク切断タイマー１６０をゼロにリセットする（ステップＳ９１７）。これにより、リンク切断タイマー１６０の値が当初の状態に戻されて、リンク切断状態が解消されるまで、上述の処理が繰り返される。
【００５７】
図９は、本発明の実施の形態におけるリンク品質良好時の処理手順の一例を示す流れ図である。伝送状態判定部１４０によってリンク品質の良好状態が検出されると、リンク制御部１５０はその良好状態が満たされなくなるまでループＬ９０２を繰り返す。この間、リンク制御部１５０は、リンク良好タイマー１７０を更新（カウントアップ）する（ステップＳ９２３）。
【００５８】
リンク良好タイマー１７０が良好スレショルド以上になると（ステップＳ９２２）、リンク制御部１５０は伝送レートを向上させるように無線伝送方式の切替えを試行する（ステップＳ９２４）。但し、観測タイマー１８０によって経路スレショルドに相当する時間は伝送状態の観測が繰り返され（ループＬ９０３）、この間に伝送状態判定部１４０がリンク品質の良好状態の解除を検出した場合には（ステップＳ９２５）、リンク制御部１５０は元の無線伝送方式に復帰させる（ステップＳ９２６）。これとは逆に、経路スレショルドに相当する間、伝送状態判定部１４０がリンク品質の良好状態の解除を検出しない場合には、ステップＳ９２４で伝送レートを向上させるように切り替えられた無線伝送方式が確定する。
【００５９】
このように、本発明の実施の形態によれば、リンク切断タイマー１６０の示す時間が方式スレショルドを超えるまでは経路再探索を優先させる一方、方式スレショルドを超えた後は伝送レートを低下させるように無線伝送方式を切り替えることにより、リンク切断状態を的確に解消することができる。
【００６０】
また、リンク良好タイマー１７０の示す時間が良好スレショルドを超えた後は伝送レートを向上させるように無線伝送方式を暫定的に切り替えることにより、リンク品質の良好状態が維持できる限り伝送レートを向上させることができる。なお、その際、リンク切断時に経路再探索シーケンスが起動されるまでの時間（経路スレショルド）を考慮して、その間にリンク品質の良好状態が解除されるときには元の無線伝送方式に戻すよう制御される。
【００６１】
すなわち、本発明の実施の形態によれば、経路再探索処理および無線伝送方式の切替処理の連携により、リンク品質に適応した無線伝送方式の切替えを行うことができる。
【００６２】
なお、本発明の実施の形態では、無線伝送方式の切替基準として伝送レートの高低に着目したが、これは雑音耐性の高低として捉えることができる。ここで、雑音耐性は変調方式や符号化率に依存するものであり、例えば、変調方式６４ＱＡＭで符号化率３／４による変調モード、変調方式６４ＱＡＭで符号化率２／３による変調モード、変調方式１６ＱＡＭで符号化率３／４による変調モード、変調方式１６ＱＡＭで符号化率１／２による変調モード、変調方式ＱＰＳＫで符号化率３／４による変調モード、変調方式ＱＰＳＫで符号化率１／２による変調モード、変調方式ＢＰＳＫで符号化率３／４による変調モード、変調方式ＢＰＳＫで符号化率１／２による変調モードの順に、後者になるほど雑音耐性が高くなる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【００６４】
すなわち、請求項１において、無線伝送手段は例えば無線伝送部１１０に対応する。また、伝送状態判定手段は例えば伝送状態判定部１４０に対応する。また、リンク切断計時手段は例えばリンク切断タイマー１６０に対応する。また、経路制御手段は例えば経路制御部１２０に対応する。また、所定の閾値は例えば方式スレショルドに対応する。また、リンク制御手段は例えばリンク制御部１５０に対応する。
【００６５】
また、請求項２または請求項７において、無線伝送手段は例えば無線伝送部１１０に対応する。また、伝送状態判定手段は例えば伝送状態判定部１４０に対応する。また、リンク切断計時手段は例えばリンク切断タイマー１６０に対応する。また、経路制御手段は例えば経路制御部１２０に対応する。また、第１の閾値は例えば経路スレショルドに対応する。また、第２の閾値は例えば方式スレショルドに対応する。また、リンク制御手段は例えばリンク制御部１５０に対応する。
【００６６】
また、請求項３において、リンク良好計時手段は例えばリンク良好タイマー１７０に対応する。また、第３の閾値は例えば良好スレショルドに対応する。
【００６７】
また、請求項５において、経路保持手段は例えば経路テーブル１３０に対応する。
【００６８】
また、請求項８または請求項９において、通信における伝送状態が中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値以上になると相手局との間の他の経路の探索を指示する手順は例えばステップＳ９１１乃至Ｓ９１３に対応する。また、通信における伝送状態が中継局との間のリンクの切断を連続して示している時間が第１の閾値よりも高い第２の閾値以上になると無線伝送方式をより低い伝送レートの無線伝送方式に切り替える手順は例えばステップＳ９１４およびＳ９１６に対応する。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態の無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における無線通信装置１００の機能構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のリンク制御部１５０における制御内容の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における無線伝送方式の切替えと伝送状態との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるリンク切断時の経路の変化の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるリンク切断時の経路の変化の他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるリンク良好時の経路の変化の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるリンク切断時の処理手順の一例を示す流れ図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるリンク品質良好時の処理手順の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００、２００、３００  無線通信装置
１０１、２０１、３０１  通信範囲
１０９  アンテナ
１１０  無線伝送部
１２０  経路制御部
１３０  経路テーブル
１４０  伝送状態判定部
１５０  リンク制御部
１５１、１５２、１５４、１５５  比較器
１５３  論理積ゲート
１５６  切替試行部
１６０  リンク切断タイマー
１７０  リンク良好タイマー
１８０  観測タイマー
【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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