(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの端末が隣接した他の１または複数の端末と通信路を個別に確立しこれらの通信路の集合によってネットワークが形成されているとき、自アドレスを記した端末探索要求を、このネットワークへの参加のために送出する端末探索要求手段と、
この端末探索要求を受信した端末としての相手先端末から接続確認応答として被接続端末の自アドレスが送られてきたとき、この相手先端末に対して通信路を確立するためのリンク接続要求を送出するリンク接続要求送出手段と、
このリンク接続要求を受信した前記相手先端末からリンク接続要求を確認する応答が送られてきたとき、この相手先端末との間の転送レートの最高速度をネゴシエーションするための転送レートの要求を送出する転送レート要求送出手段と、
この転送レートの要求を受信した前記相手先端末との前記ネゴシエーションによって前記相手先端末との間の転送レートの最高速度が決定したときこれを転送速度として設定する転送速度設定手段と、
前記相手先端末に対するビットエラーの検出を行うビットエラー検出手段と、
前記相手先端末との通信路が確立した後、所定の端末を通信の相手先とした通信のルートを設定するためのルート検索要求をこの相手先端末に送出するルート検索要求送出手段と、
他の端末から前記ルート検索要求が、それまで経由した通信路における前記転送速度およびビットエラーを基にして算出された重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、
自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の前記重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、
このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段
とを具備することを特徴とする無線端末。
【請求項２】
一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、
一端を隣接する他の端末に接続された前記各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段と、
これらビットエラーレート測定手段の測定したビットエラーレートをＢＥＲとし、ビットエラーレートの重み付け係数をＢＷＫとし、前記転送速度設定手段の設定したパケットの転送レートをＴｒＲａｔｅとし、転送レートの重み付け係数をＴＷＫとするとき、通信のルートを設定するための基準値としての重み付け値ＲｏｏｔＷを次式
ＲｏｏｔＷ＝ＢＥＲ＊ＢＷＫ＋１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ
によって算出する重み付け値算出手段と、
この重み付け値算出手段によって算出された重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、
所定の相手先との間での通信路の経由の仕方としてのルートを選択した後に通信を開始するとき自端末を起点としたこれに接続される各通信路に対してそれらの重み付け値を付加したルート検索要求を送出するルート検索要求送出手段と、
前記ルート検索要求が、それまで経由した通信路の前記重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、
自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の前記重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、
このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段と、
ルート検索要求の送出元に対してこのルート検索結果通知手段による通知が到来したとき、これに示されたルートに従って前記通信の相手先に対して通信を開始する通信開始手段
とを具備することを特徴とする無線端末。
【請求項３】
一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、
一端を隣接する他の端末に接続された前記各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段と、
これらビットエラーレート測定手段の測定したビットエラーレートをＢＥＲとし、ビットエラーレートの重み付け係数をＢＷＫとし、前記転送速度設定手段の設定したパケットの転送レートをＴｒＲａｔｅとし、転送レートの重み付け係数をＴＷＫとするとき、通信のルートを設定するための基準値としての重み付け値ＲｏｏｔＷを次式
ＲｏｏｔＷ＝ＢＥＲ＊ＢＷＫ＋１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ
によって算出する重み付け値算出手段と、
この重み付け値算出手段によって算出された重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、
所定の相手先との間での通信路の経由の仕方としてのルートを選択した後に通信を開始するとき自端末を起点としたこれに接続される各通信路に対してそれらの重み付け値を付加したルート検索要求を送出するルート検索要求送出手段と、
前記ルート検索要求が、それまで経由した通信路の前記重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、
自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の前記重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、
このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段と、
ルート検索要求の送出元に対してこのルート検索結果通知手段による通知が到来したとき、これに示されたルートに従って前記通信の相手先に対して通信を開始する通信開始手段と、
前記ルート検索要求の送出元がルート決定後に送出するデータをこのルートに従って次の通信路に送出するデータ中継手段と、
このデータ中継手段がデータを送出する通信路が使用できなくなったとき前記ルート決定手段の決定したルートの残りを使用して通信を開始した端末にこれを通知する通信不可時通知手段
とを具備することを特徴とする無線端末。
【請求項４】
ルート検索要求に付加される重み付け値は、ルート検索要求の送出元から経由した各通信路の重み付け値の加算値であり、前記ルート決定手段はこの加算値の大きさを基にして最適のルートを決定することを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末。
【請求項５】
前記ルート検索要求中継手段は、前記ルート検索要求と共に送られてきたルートを参照してすでに選択されている通信路を使用しない通信路を選択して中継を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末。
【請求項６】
前記ルート決定手段は、前記重み付け値と共に、前記ルート検索要求が各ルートを経て受信されるまでの所要時間を用いて最適のルートを決定することを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線端末に係わり、特にローカルネットワークで通信を行う相手先の端末との間でルートを設定することのできる無線端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末等の無線端末が広範囲に普及しており、これと共にこれらの無線端末同士のローカルな通信にも注目が集まっている。このようなローカルネットワークの代表的なものがアドホック（ad hoc）ネットワークである。アドホックネットワークとは必要に応じて一時的に作成されるローカルなネットワークであり、ネットワークを構成する無線端末は事前に互いの存在を知らない。また、これらのネットワークを集中的に管理するサーバが存在していない。各無線端末は通信のための特別の設定を必要とせず、自律的に周囲の無線端末を認識してネットワークを構築し、情報の交換や共有を行うことができる。このため、ネットワーク上に存在した無線端末が不意に退出するという可能性もあり、このような変化に対して適応できるような仕組みが求められている。
【０００３】
このようなローカルネットワークを形成する際には、ある無線端末から他の無線端末にどのような無線端末を経由してデータを転送するかが問題となる。一般にコンピュータ間でデータの送受信を行う場合には、ＯＳＩ（Open System Interconnection：開放型システム間相互接続）におけるネットワーク層で、任意のＩＰアドレスから宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレスまで、ＩＰデータをルーチングプロトコルを利用して転送するようになっている。この際に使用する経路選択のためのルーチングプロトコルとしては、距離を選択の条件とする距離ベクトルルーチングを採用する第１の手法と、リンク状態を選択の条件とするリンク状態ベクトルルーチングを採用する第２の手法が存在している。
【０００４】
このうちの第１の手法としての距離ベクトルルーチングでは、ＩＰデータグラムの配送ルートを決定する要素として、ゲートウェイホップのカウント数としてのポップ数を使用し、距離ベクトルを算出することにしている。そして距離ベクトルが短い経路を選択することでルートを決定している。ここでポップ数は、あるＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に接続された始点から他のＬＡＮに接続された宛先端末までＩＰデータグラムが到達するまでに出会うゲートウェイの数を意味する。
【０００５】
第２の手法としてのリンク状態ベクトルを用いたルーチングでは、近接するゲートウェイ間でのリンクが使用可能であるかどうかを示す情報をマッピングし、ネットワーク最短経路探索のアルゴリズムとしてのＤｉｊｋｓｔｒａ（ダイクストラ）アルゴリズムを適用するようにしている。この場合には、１つの始点からすべての終了点に対する最短距離を計算するようにしている。
【０００６】
一方、ルーチングに関する技術あるいは手法はこれ以外にも各種提案されている。たとえば特開２０００−４９８５２号公報で提案された第３の手法では、第１の手法としての距離ベクトルルーチングを応用して、探索用のパケット信号の生存期間が終了したときに発生するエラーパケットを受信するたびにホップ数を増加させるようにしている。すなわち、この提案では距離ベクトルを増加させることで、選択する経路の優先順位を変化させている。
【０００７】
また、第４の手法として特開２０００−３４１１９９号公報で提案されたようなものも存在している。この第４の手法では、あらかじめ優先順位の付けられた複数の通信経路情報を用いて通信経路を選択し、ネットワークシステムを構築するようにしている。そして、いずれかの通信経路にエラーが発生した場合には、このエラー情報を付加したデータを送信元に戻すようにしている。送信元ではエラー情報を受け取ると、自分が有する経路情報のうちの次に優先順位の高い通信経路に切り替えることで、通信能率を低下させないようにしている。
【０００８】
更に、特開２０００−４４６９号公報で提案されたような第５の手法も存在する。この第５の手法は、センタ局と複数の中継ノードおよび複数の無線端末からなる無線通信システムに適用されるものである。この手法では、センタ局が調整要求信号を出力し、中継ノードを介して無線端末がこれを受信する。無線端末は受信電界強度とビットエラーレート等の品質情報を折り返し無線波で送信する。この無線端末の無線波を受信した前記した複数の中継ノードでは、無線波の受信品質情報をこれに追加してセンタ局に送信するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線を使用した通信路は、有線による通信路と比較するとネットワークの状況が変化しやすい。たとえば電界強度が時間と共に常に変化するだけでなく、フェージングといった現象も生じる。ここでフェージングとは、電波が建物や樹木等によって反射や回折、散乱を起こすことによって互いに干渉し、その強さが変化する搬送周波数の変動現象である。これらの状況変化を原因として、送信元から受信先に対してデータの送受信エラーが発生する場合がある。送受信エラーの程度はビットエラーレートとして現われる。ビットエラーレートがある程度以上高ければ、通信が不可能になり、通信リンクが切断されるという事故が発生する。このように無線通信における通信品質は、通信の転送レートも重要であるが、ビットエラーレートによる品質判定も重要になる。
【００１０】
このため、以上説明したような各種の提案は、アドホックネットワーク等のローカルネットワークにそのまま適用しようとしても、その適用が困難であった。これを次に説明する。
【００１１】
まず、第１の手法について見てみる。静的なネットワークに対してベクトル距離の算出を行う場合に限定すると、この手法は特に問題が生じない。全ての終端について経路テーブルを作成することが比較的簡単だからである。ところが既に説明したアドホックネットワークのようなローカルネットワークの場合には、第１の手法が適さない。ローカルネットワークでは、すでに説明したようにデータの中継を行っていた無線端末が入れ替わるたびに複数の経路検索をやり直す必要があり、しかも経路検索自体に時間を要してしまうために全ての終端について経路テーブルを作成することは現実的でないからである。
【００１２】
第２の手法としてのリンク状態ベクトルを用いたルーチングは、第１の手法における距離ベクトルによるルーチング処理の欠点をカバーしたものである。すなわち、リンク状態ベクトルによる経路検索は、隣接するゲートウェイと通信が可能であるかどうかを判定し、これによってルートマップを作成して、それぞれのルートに対して最短距離を計算する。しかしながらこの第２の手法を用いて、専用のゲートウェイを持たないアドホックネットワーク等の無線によるローカルネットワークを構成すると、最適な経路を検索することが困難となる。ネットワークの品質が比較的短い時間で変化する無線通信によるネットワークでは、リンク情報だけでは最適な経路を検索することができないからである。
【００１３】
一方、第３の手法では距離ベクトルの応用形としてエラーパケットを受信するたびにホップ数を増加させるようにしている。このようにホップ数を増加させることで選択される経路の優先順位を下げ、最適なルートを選択することは通常のネットワークでは有効である。しかしながら、たとえばモバイル環境下で比較的短い時間にネットワークの品質が変化していくような性格のローカルネットワークでは、時間の経過と共にホップ数を増加させ優先順位を下げるという手法だけでは最適な経路を選択することができない。
【００１４】
次に第４の手法について考察する。この第４の手法では、エラーが発生したときに次の優先順位の通信経路に切り替えることで通信状況に対応させている。しかしながら、次の優先順位として選択されるものは予め保存されている優先順位に関する情報である。したがって、前記したようにネットワークの品質が比較的短い時間で変化するような場合には、保存された情報を基にして次の順位であると判別されたものが必ずしもその時点における最適の経路を示すものとは限らない。
【００１５】
最後に第５の手法について考察する。第５の手法では、電界強度とビットエラーを用いてルーチングを行い、任意の端末に対して中継局との通信を行う際に通信品質のよい通信局を選択できるようにしている。しかしながら、アドホックネットワークのように無線端末が同時に中継局としての役割を果たすような場合にこの技術を適用しようとすると、中継局と無線端末の１対複数の通信形態とは異なり複数対複数の通信となる。したがって、この第５の手法を用いてルートの検索を行うことはできない。
【００１６】
そこで本発明の目的は、アドホックネットワーク等のようなローカルネットワークで、通信に必要な最適のルートを短時間に検索することのできる無線端末を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）それぞれの端末が隣接した他の１または複数の端末と通信路を個別に確立しこれらの通信路の集合によってネットワークが形成されているとき、自アドレスを記した端末探索要求を、このネットワークへの参加のために送出する端末探索要求手段と、（ロ）この端末探索要求を受信した端末としての相手先端末から接続確認応答として被接続端末の自アドレスが送られてきたとき、この相手先端末に対して通信路を確立するためのリンク接続要求を送出するリンク接続要求送出手段と、（ハ）このリンク接続要求を受信した相手先端末からリンク接続要求を確認する応答が送られてきたとき、この相手先端末との間の転送レートの最高速度をネゴシエーションするための転送レートの要求を送出する転送レート要求送出手段と、（ニ）この転送レートの要求を受信した相手先端末とのネゴシエーションによって相手先端末との間の転送レートの最高速度が決定したときこれを転送速度として設定する転送速度設定手段と、（ホ）相手先端末に対するビットエラーの検出を行うビットエラー検出手段と、（へ）相手先端末との通信路が確立した後、所定の端末を通信の相手先とした通信のルートを設定するためのルート検索要求をこの相手先端末に送出するルート検索要求送出手段と、（ト）他の端末からルート検索要求が、それまで経由した通信路における転送速度およびビットエラーを基にして算出された重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、（チ）自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、（リ）このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段とを無線端末に具備させる。
【００１８】
すなわち請求項１記載の発明では、無線端末が一端を隣接する他の端末に接続された各通信路ごとにこれらの通信路を使用して通信を行う際の選択の基準値としての重み付け値を、転送速度およびビットエラーを基にして算出するようにしている。この重み付け値は、たとえば新たにネットワークに参加する際に端末探索要求に応答した端末との間で設定しておく。そして、他の端末から所定の端末を通信の相手先とした通信のルートを設定するためのルート検索要求が到来したときには、重み付け値を参考にして自端末に接続する通信路のうちの幾つかを選択すると共に、ルート検索要求に付加されて送られてきた今までの通信路の重み付け値に今回の通信路の重み付け値を追加した形でこれら選択した通信路にルート検索要求を送出する。このようにしてルート検索要求が送られていくと、遂にはそのルート検索要求が通信の相手先に送られることになる。通信の相手先ではルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定するようにしている。そして、ルート検索結果通知手段でこのルートを通信を開始する側に知らせるようにしている。このように請求項１記載の発明では、ルート検索要求が通信の相手先に送られた時点でルートを決定することができるので、ルートの迅速な検索が可能になる。また、通信を開始する側ではルートの検索処理が簡単となる。
【００１９】
請求項２記載の発明では、（イ）一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、（ロ）一端を隣接する他の端末に接続された前記した各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段と、（ハ）これらビットエラーレート測定手段の測定したビットエラーレートをＢＥＲとし、ビットエラーレートの重み付け係数をＢＷＫとし、前記転送速度設定手段の設定したパケットの転送レートをＴｒＲａｔｅとし、転送レートの重み付け係数をＴＷＫとするとき、通信のルートを設定するための基準値としての重み付け値ＲｏｏｔＷを次式
ＲｏｏｔＷ＝ＢＥＲ＊ＢＷＫ＋１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ
によって算出する重み付け値算出手段と、（ニ）この重み付け値算出手段によって算出された重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、（ホ）所定の相手先との間での通信路の経由の仕方としてのルートを選択した後に通信を開始するとき自端末を起点としたこれに接続される各通信路に対してそれらの重み付け値を付加したルート検索要求を送出するルート検索要求送出手段と、（ヘ）ルート検索要求が、それまで経由した通信路の重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、（ト）自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、（チ）このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段と、（リ）ルート検索要求の送出元に対してこのルート検索結果通知手段による通知が到来したとき、これに示されたルートに従って通信の相手先に対して通信を開始する通信開始手段とを無線端末に具備させる。
【００２０】
すなわち請求項２記載の発明では、無線端末が一端を隣接する他の端末に接続された各通信路ごとにこれらの通信路を使用して通信を行う際の選択の基準値としての重み付け値を設定する。重み付け値の設定には、ビットエラーレート測定手段による自端末と一端を接続された各通信路のビットエラーレートの測定結果と、転送速度設定手段による自端末と一端を接続された各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度の設定結果が使用され、前記した式によって算出される。データの転送速度は通信路を介して対向する端末との間のネゴシエーションで決められてもよい。請求項２記載の発明では、ルート検索要求送出手段を備えている。ルート検索要求送出手段は、無線端末が所定の相手先との間での通信路の経由の仕方としてのルートを選択した後に通信を開始するときに自端末を起点としたこれに接続される各通信路に対してそれらの重み付け値を付加したルート検索要求を送出する手段である。ルート検索要求は通信路を経由して通信の相手先に送られるが、そのとき中継を行う端末は自端末を起点とした通信路の選択についてこれらの重み付け値を参考にすると共に、ルート検索要求を通信路に送り出すときにその通信路についての重み付け値を追加する。通信の相手先はルート検索要求が送られてきたときには今までの各通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定することになる。ルート検索結果通知手段は、このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知することになる。これを基に、通信開始手段はその通知されたルートに従って通信の相手先に対して通信を開始することになる。このように請求項２記載の発明では、ルート検索要求が通信の相手先に送られた時点でルートを決定することができるので、ルートの迅速な検索が可能になる。また、通信を開始する側ではルートの検索処理が簡単となる。更に、ビットエラーレートとデータの転送速度を用いて重み付け値を設定しているので、通信速度とデータの信頼性の双方から適正なルートを選択することができる。
【００２１】
請求項３記載の発明では、（イ）一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、（ロ）一端を隣接する他の端末に接続された各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段と、（ハ）これらビットエラーレート測定手段の測定したビットエラーレートをＢＥＲとし、ビットエラーレートの重み付け係数をＢＷＫとし、転送速度設定手段の設定したパケットの転送レートをＴｒＲａｔｅとし、転送レートの重み付け係数をＴＷＫとするとき、通信のルートを設定するための基準値としての重み付け値ＲｏｏｔＷを次式
ＲｏｏｔＷ＝ＢＥＲ＊ＢＷＫ＋１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ
によって算出する重み付け値算出手段と、（ニ）この重み付け値算出手段によって算出された重み付け値を設定する重み付け値設定手段と、（ホ）所定の相手先との間での通信路の経由の仕方としてのルートを選択した後に通信を開始するとき自端末を起点としたこれに接続される各通信路に対してそれらの重み付け値を付加したルート検索要求を送出するルート検索要求送出手段と、（ヘ）ルート検索要求が、それまで経由した通信路の重み付け値を付加した形で到来したとき、自端末を起点としたこれに接続される各通信路の重み付け値を参考にしてこれらの通信路のうちから選択した所定の通信路にその通信路の重み付け値を追加した形で送出するルート検索要求中継手段と、（ト）自端末を通信の相手先としたルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定するルート決定手段と、（チ）このルート決定手段によって決定されたルートをルート検索要求の送出元に通知するルート検索結果通知手段と、（リ）ルート検索要求の送出元に対してこのルート検索結果通知手段による通知が到来したとき、これに示されたルートに従って通信の相手先に対して通信を開始する通信開始手段と、（ヌ）ルート検索要求の送出元がルート決定後に送出するデータをこのルートに従って次の通信路に送出するデータ中継手段と、（ル）このデータ中継手段がデータを送出する通信路が使用できなくなったときルート決定手段の決定したルートの残りを使用して通信を開始した端末にこれを通知する通信不可時通知手段とを無線端末に具備させる。
【００２２】
すなわち請求項３記載の発明では、無線端末が一端を隣接する他の端末に接続された各通信路ごとにこれらの通信路を使用して通信を行う際の選択の基準値としての重み付け値を、前記した式によって算出し設定しておく。そして、他の端末から所定の端末を通信の相手先とした通信のルートを設定するためのルート検索要求が到来したときには、重み付け値を参考にして自端末に接続される通信路のうちの幾つかを選択すると共に、ルート検索要求に付加されて送られてきた今までの通信路の重み付け値に今回の通信路の重み付け値を追加した形でこれら選択した通信路にルート検索要求を送出する。このようにしてルート検索要求が送られていくと、遂にはそのルート検索要求が通信の相手先に送られることになる。通信の相手先ではルート検索要求が到来したときには、付加されたそれまで経由した通信路の重み付け値を基にして最適のルートを決定するようにしている。そして、ルート検索結果通知手段でこのルートを通信を開始する側に知らせ通信開始手段で通信の開始を可能にしている。ただし、通信が開始されてもルートの一部となっている端末が移動してしまって中継ができなくなる等の理由でデータ中継手段がデータを送出する通信路が使用できなくなる場合がある。このようなときには該当する端末の存在しない側のルートの部分を使用して、通信不可時通知手段が通信を開始した端末にこれを通知することで、必要に応じてルートの再設定が可能になる。この場合にも通信を再開する側の端末の負担が少なく、かつ迅速な対応が可能である。
【００２３】
請求項４記載の発明では、請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末で、ルート検索要求に付加される重み付け値は、ルート検索要求の送出元から経由した各通信路の重み付け値の加算値であり、ルート決定手段はこの加算値の大きさを基にして最適のルートを決定することを特徴としている。
【００２４】
すなわち請求項４記載の発明では、ルート検索要求に付加される重み付け値は、ルート検索要求の送出元から経由した各通信路の重み付け値の加算値であるので、それぞれの値を個別に付加して送出する場合よりも送出するパケット等のデータ長を短くすることができる。また、通信の相手先ではこの加算値の一番小さいものあるいは一番大きいものから最適なルートを簡単に判別することができる。なお、各通信路の重み付け値がそれぞれ１以上であれば、加算の代わりに積算を行うことも可能である。
【００２５】
請求項５記載の発明では、請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末で、ルート検索要求中継手段は、ルート検索要求と共に送られてきたルートを参照してすでに選択されている通信路以外の通信路を選択して中継を行うことを特徴としている。
【００２６】
すなわち請求項５記載の発明では、通信路を次々に選択してルートを設定していくときにすでに選択した通信路を再度選択しないようにすることで、通信の相手先に到達する手前で閉ループを形成するような経路の選択を防止している。
【００２７】
請求項６記載の発明では、請求項１〜請求項３いずれかに記載の無線端末で、ルート決定手段は、重み付け値と共に、ルート検索要求が各ルートを経て受信されるまでの所要時間を用いて最適のルートを決定することを特徴としている。
【００２８】
すなわち請求項６記載の発明では、実際にルート検索要求等の通信に掛かる時間を考慮することで、現実的なルート選択を可能にしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
【００３０】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３１】
図１は本発明の一実施例で適用されるローカルネットワークを示したものである。この図で示すように複数の無線端末１１1〜１１8が比較的狭い領域に存在しているものとする。それぞれの無線端末１１1〜１１8を示す円（○）内に記した“１”から“８”までの数字はこれらの端末固有の端末アドレスを示しているものとする。この図では、第５の無線端末１１5が他の場所から移動してきて、このローカルネットワークに参加した状態を示している。各無線端末１１1〜１１8を結ぶ直線は相互のリンク１２を表わしている。この例で第５の無線端末１１5がネットワークに参加すると、このネットワーク内の他の無線端末１１とデータの通信を行うためのリンク１２が張られることになる。反対に、たとえば第８の無線端末１１8がネットワークから離脱すると、この時点でそのリンク１２が解除される。したがって、解除されたリンク１２を利用して通信を行っていた無線端末１１は他のリンク１２を使用する必要が生じることになる。
【００３２】
図２は、このローカルネットワークに参加する無線端末の回路構成を機能的に表わしたものである。ここでは第５の無線端末１１5の回路構成を示したが、第１〜第４の無線端末１１1〜１１4および第６〜第８の無線端末１１6〜１１8の回路の機能的な構成も基本的にこれと同一である。
【００３３】
第５の無線端末１１5は、図１に示したような無線ローカルネットワークでデータ送信元の端末とデータ送信先の任意の端末間のルーチングを行う際の各種パラメータを検出するパラメータ検出部２１と、各種検出結果を保存するための検出結果保存部２２とを備えている。パラメータ検出部２１は、パケットの転送を行う端末との転送速度をネゴシエーションする転送速度ネゴシエーション部３１と、この端末との通信に際してのビットエラーレートを検出するビットエラーレート検出部３２と、隣接する各端末との間のリンク（接続）の有無を確認するためのリンク状態検出部３３と、検出されたビットレートと転送速度でルーチングを行うのに際しての重み付けを算出するルーチング重み付け算出部３４と、ルーチングを行う際に重み付けの結果を順次加算していくルート重み付け加算部３５と、通信を行う際にルート検索を行うためのルート検索コマンドを送出するルート検索コマンド送出部３６と、検索された最適ルートを選択する検索ルート選択部３７と、検索コマンドを発行した端末に対してこの最適ルートを戻すための返答を行う検索ルート返答部３８、および選択されたルートを通って、中間に位置する端末が送信元のデータを宛先端末に転送するためのルーチングデータを転送するルーチングデータ転送部３９を備えている。
【００３４】
一方、検出結果保存部２２は、パラメータ検出部２１における転送速度ネゴシエーション部３１でのネゴシエーションの結果としての転送速度を保存する転送速度保存部４１と、ビットエラーレート検出部３２の検出したビットエラーレートを保存するビットエラーレート保存部４２と、リンク状態検出部３３の検出した現在のリンク状態を保存するリンク状態保存部４３と、第１〜第４の無線端末１１1〜１１4および第６〜第８の無線端末１１6〜１１8と重ならない第５の無線端末１１5独自の端末アドレスを自己のアドレスとして保存する端末アドレス保存部４４と、検索の結果としての最適ルートを保存する検索ルート保存部４５とを備えている。
【００３５】
図３は、このような機能構成を備えた第５の無線端末の回路構成の概要を示したものである。また、図４および図５はこの第５の無線端末の回路の要部を更に具体的に表わしたものである。第１〜第４の無線端末１１1〜１１4および第６〜第８の無線端末１１6〜１１8の回路構成もこれらの図と基本的に同一であるので、これらについての説明は省略する。
【００３６】
図３に示す通り、第５の無線端末１１5は各種制御を行うための情報処理ＣＰＵ（中央処理装置）ユニット５１を備えている。情報処理ＣＰＵユニット５１は、図４に示すようにＣＰＵ（中央処理装置）５１Ａと、このＣＰＵ５１Ａに内部バス５１Ｂによって接続されたタイマ５１Ｃ、割込コントローラ５１Ｄおよびバスコントローラ５１Ｅによって構成されている。ここで、割込コントローラ５１Ｄは割込制御線５１Ｆを接続しており、ＣＰＵ５１Ａに対する割り込みを受け付けるようになっている。タイマ５１Ｃは計時用のハードウェアであるが、この代わりにクロックをカウントする制御プログラムを用いてソフトウェアで構成することもできる。バスコントローラ５１Ｅは図３に示した情報処理ＣＰＵユニット５１と他の回路装置を接続するためのメインバス５２を接続している。
【００３７】
図３に戻って説明を続ける。情報処理ＣＰＵユニット５１はクロック信号の供給を受ける第１の発振器５０を接続している。情報処理ＣＰＵユニット５１はメインバス５２を介して端末内の各部と接続されている。このうちメモリユニット５３は、図５に示すようにＲＯＭ５３ＡとＲＡＭ５３Ｂで構成されている。ＲＯＭ５３Ａは図４に示したＣＰＵ５１Ａが実行する制御プログラムを格納すると共に、その他に必要な固定的なデータを格納したリード・オンリ・メモリである。ＲＡＭ５３ＢはＣＰＵ５１Ａがこの制御プログラムに基づいて各種演算処理を行ったりルートの検索等の処理を行う上での演算の途中経過や処理結果等の一時的なデータを保存するためのもので、ランダム・アクセス・メモリによって構成されている。
【００３８】
図３におけるＩ／Ｏ（入出力）制御ユニット５４はキー入力部５５を接続しており、これとメインバスとのインタフェース変換を行うようになっている。キー入力部５５はユーザが端末の探索処理を起動するといったユーザインタフェースとなる部分である。
【００３９】
ディスプレイユニット５６は各種処理結果等の視覚的なデータを表示する装置である。通信制御ユニット５７は他の無線端末との通信の制御を行うもので、本実施例ではアンテナ５８を接続したＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）ユニット５９を接続している。ここでＲＦユニット５９は、アナログ無線信号の増幅および検波を行う回路であり、アンテナ５８はアナログ無線信号を送受信するようになっている。ＲＦユニット５９には第２の発振器６１が、また通信制御ユニット５７には第３の発振器６２がそれぞれ接続されており、所定の発信出力が供給されるようになっている。情報処理ＣＰＵユニット５１は図４で示した割込制御線５１Ｆと接続されており、必要な割込制御を受けるようになっている。
【００４０】
図２で示した転送速度保存部４１等の検出結果保存部２２内の各回路は、メモリユニット５３内のＲＡＭ５３Ｂの各領域を用いて構成されている。また、パラメータ検出部２１は情報処理ＣＰＵユニット５１やＲＦユニット５９等によって構成されている。
【００４１】
図６および図７は、以上説明したような構成の無線端末の１つがローカルネットワークに参加する場合の処理の最初の段階における流れを表わしたものである。一例として、第６の無線端末１１6が第１の無線端末１１1との間で通信を開始するためにローカルネットワークに参加する場合がある。たとえば第６の無線端末１１6が第１の無線端末１１1に対して自己の装置内に格納されているスケジュールに関するデータを送信するようなアプリケーションを起動させるような場合である。もちろん、図１に示したように第６の無線端末１１6が第５の無線端末１１5等から構成されるこのローカルネットワークに近づいて、何らかの理由でこれに参加する場合もある。
【００４２】
このような場合に第６の無線端末１１6はその周囲に位置し、かつ他の端末にパケットを中継することのできる端末に対して、端末探索要求を送出して接続を試みることになる。第６の無線端末１１6が第１の無線端末１１1との間で通信を試みる場合でも、その時点でどのようなルートを経て通信してよいかも分からない第１の無線端末１１1に対して通信を開始させるためには、まず自局に近い端末と接続し、第１の無線端末１１1と接続される要求をこれらの端末に送出し、これらの端末が第１の無線端末１１1でない場合には、同様の要求を次々と他の端末に伝播させながら、最終的に第１の無線端末１１1にその要求を伝達する必要があるからである。
【００４３】
第６の無線端末１１6はまずその周囲に手動または自動で端末探索要求を送出する（図６ステップＳ１０１）。端末探索要求には接続要求端末としての第６の無線端末１１6の自アドレスが含まれている。手動による探索は、第６の無線端末１１6の使用者がローカルネットワークを形成しているコミュニティを発見し、そのコミュニティに接続するために意図的に探索を実行する場合である。これに対して自動による探索は、図４に示したタイマ５１Ｃのセットによって第６の無線端末１１6に一定時間ごとに定期的に探索を行う場合である。
【００４４】
図８は、第６の無線端末がその周囲の無線端末と接続を試みる状態を表わしたものである。この例では第６の無線端末１１6の無線の届く範囲に第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8が存在している。したがって、この図８に示した例では、これらの端末から返答が来る可能性がある。説明を簡単にするために第５の無線端末１１5から返答がある場合を説明する。
【００４５】
第５の無線端末１１5は第６の無線端末１１6の端末探索要求を受信すると、接続要求端末としてのこの第６の無線端末１１6に対して接続確認応答として被接続端末の自アドレス、すなわち第５の無線端末１１5の自アドレスを送出する（ステップＳ１０２）。第６の無線端末１１6は第５の無線端末１１5の自アドレスを入手することで、接続したい無線端末が発見されたことになる。したがって、入手したこのアドレスに対して、通信リンクを確立するためのリンク接続要求を送出する（ステップＳ１０３）。被接続端末としての第５の無線端末１１5はこれに対して接続要求確認応答を第６の無線端末１１6に返送する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
これを基に、第６の無線端末１１6は次にこの第５の無線端末１１5との間で転送レートの最高速度をネゴシエーションするために転送レートの要求を送出する（ステップＳ１０５）。このとき、第５の無線端末１１5に対しては第６の無線端末１１6側で対応することのできる転送レートの最大値を通知する。これに対して第５の無線端末１１5はその通知した転送レートの最大値に対応できる旨の返答をする（ステップＳ１０６：Ｙ）。この速度に対応できないときには（Ｎ）第５の無線端末１１5側で対応できる最大転送速度を通知することになる（ステップＳ１０７）。
【００４７】
第５の無線端末１１5が第６の無線端末１１6の転送レートの最大値で転送が可能と応答してきた場合（ステップＳ１０６：Ｙ）、図２に示したパラメータ検出部２１内の転送速度ネゴシエーション部３１はこれを検出結果保存部２２内の転送速度保存部４１に保存する（ステップＳ１０８）。これに対して第５の無線端末１１5が第６の無線端末１１6の転送レートで転送することができないとした場合には、自己の対応できる転送速度が通知されてくる（ステップＳ１０７：Ｙ）。そこでこの場合、転送速度保存部４１はこの転送速度を同様に転送速度保存部４１に保存することになる（ステップＳ１０９）。
【００４８】
図９は、２つの端末間での転送レートの要求とこれに対応した応答を表わしたものである。第６の無線端末１１6が転送レートの要求を送出し（ステップＳ１０５）、第５の無線端末１１5がこれに対する返答を行っている（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。
【００４９】
このようにして第６の無線端末１１6が通信を開始するためのリンクのそれぞれとこれらの各リンクに対する最大転送速度が求められたら、情報処理ＣＰＵユニット５１（図３）内の前記したＣＰＵはリンクを張ることのできる端末（たとえば第５の無線端末１１5）に対するビットエラーの検出作業を行う。具体的にはビットエラー検出のコマンドおよび検出のためのチェック用データとしての所定のデータパケットを、リンク先の第５の無線端末１１5に送出することになる（図７ステップＳ１１０）。
【００５０】
ここで、チェック用データとしての所定のデータパケットについて説明補足する。このデータパケットはビットエラーレートを検出するためのビットエラーレート検出コマンドに付属して送出されるもので、予めローカルネットワーク間で定められた特定のビット配列（ビットパターン）となった特定の個数のパケットから構成されている。ローカルネットワークを構成する各無線端末１１はすべてこのデータパケットと同一のものあるいはこれを導出する基となるパターンや計算式を前記したＲＯＭ内に照合用パケットとして保持している。したがって、ビットエラーレート検出コマンドと共に送出されてきたデータパケットを受信してこれを照合用パケットと照合することで、第６の無線端末１１6から次の第５の無線端末１１5等の無線端末１１に向かうルートでのエラー発生率を検出することができる。
【００５１】
ところで、このようなビットエラーレートを算出するためのビットパターンは、たとえば第５の無線端末１１5における図２に示したビットエラーレート検出部３２で検出される。ビットエラーレート検出部３２は、前記した特定の個数のパケットの１つ１つのビットパターンを、照合用パケットのビットパターンと比較し、エラーを起こしたビットの個数をカウントする。そして求められたこのエラーの個数をデータパケットの総ビット数で割ることによってエラーの発生率を算出する。
【００５２】
ビットエラーの算出に使用されるデータパケットのビットパターンは、ビット列が検出に不適切な特定の並びにならないように工夫されている。このために、たとえばＭ系列データ生成器等のランダムビット列生成器が使用される。Ｍ系列データ生成器を使用すると、ビットパターンを生成する多項式と、その多項式で使用する種（あるいは元）となるビットパターンをそれぞれの無線端末１１が用意しておくことで、これらの間で共通なランダムのビットパターンを生成することができる。したがって、無線端末１１ごとにビットエラー算出用のビットパターンをすべて持っておく必要はない。
【００５３】
上に示した例で第５の無線端末１１5側がデータパケットについてビットエラーレートを算出したら、送出元の第６の無線端末１１6にこれを返送する。第６の無線端末１１6はこのビットエラーレートの受信を待機している（図７ステップＳ１１１）。そしてビットエラーレートが受信されたら（Ｙ）、これを送信先の端末（ここでは第５の無線端末１１5）と対応付けて、図２に示すビットエラーレート保存部４２にこれを保存する（ステップＳ１１２）。
【００５４】
図１０は、２つの端末間でのビットエラーレート検出コマンドの送出とこれに対する返答の様子を表わしたものである。第６の無線端末１１6がビットエラーレート検出コマンドを送出し（ステップＳ１１０）、第５の無線端末１１5がこれに対する返答を行っている（ステップＳ１１１）。
【００５５】
このようなビットエラーレートの検出の処理は、図８に示す第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8のそれぞれに対して、矢印２５１5、２５１3、２５１7、２５１8で示すように行われ、それぞれの結果がビットエラーレート保存部４２に保存される。また、リンク状態保存部４３はリンクが現時点で設定されたこれら第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8のリンク状態を保存する。
【００５６】
図１１は、図６に示した処理以降の処理としてローカルネットワークに参加した端末とその周囲の端末との間で行われるリンクの重み付けの処理の流れを表わしたものである。たとえば図８に示した第６の無線端末１１6は、リンクを張った周辺の第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8の各端末について、通信あるいは中継の際のルートの設定に必要なデータとしてリンクごとの重み付けを設定する。この設定にはこれら第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8との間のリンクにおけるビットパターンレートが使用される（ステップＳ１２１）。
【００５７】
これら第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8の方も、新たに参加した端末としての第６の無線端末１１6についてそれとのリンクを設定すると共にルーチングを行う際のルートの重み付けを行う必要がある。後者の場合には、第５、第３、第７および第８の無線端末１１5、１１3、１１7、１１8は自己が算出した第６の無線端末１１6との間のビットエラーレートを直接用いて重み付けを行うことができる。
【００５８】
算出が要求の度に個別に行われるものであれば、算出したルート重み付け値は後に説明するようにルートの設定のために使用される。したがって、そのルート重み付け値が保存される必要はない。無線通信システムによってはルート重み付け値の算出をリンクごとに定期的に行ってこれらの算出結果をリンク状態保存部４３に格納する（ステップＳ１２２）。
【００５９】
ルート重み付け値をＲｏｏｔＷとすると、これは次の（１）式で算出することができる。
ＲｏｏｔＷ＝ＢＥＲ＊ＢＷＫ＋１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ……（１）
【００６０】
ここで、ＢＥＲはビットエラーレートであり、ＢＷＫはビットエラーレートの重み付け係数である。またＴｒＲａｔｅはパケットの転送レートであり、ＴＷＫは転送レートの重み付け係数である。また、符号＊は、積算を意味する。この（１）式で重み付け係数ＢＷＫ、ＴＷＫは、無線端末１１の所持する演算回路によって変わってくるが、桁落ちが生じない程度の演算精度がとれる値とすることが有効である。
【００６１】
また、これらの重み付け係数ＢＷＫ、ＴＷＫを設定する際には、ローカルネットワークをどのような目的で使用するかによってこれらの値を決めることも有効である。たとえばビットエラーレートによる通信品質への影響を重視するようなローカルネットワークでは、（１）式中の「ＢＥＲ＊ＢＷＫ」の項が「１／ＴｒＲａｔｅ＊ＴＷＫ」の項よりも大きな値になるように重み付け係数ＢＷＫ、ＴＷＫを設定することになる。
【００６２】
これらの重み付け係数ＢＷＫ、ＴＷＫは、図２に示した検出結果保存部２２内の所定の箇所に保存しておいて利用することもできるし、次に説明するルート検索の際に適宜設定して（１）式に示す演算を行うようにしてもよい。
【００６３】
図１２は、ローカルネットワークのある時点の状態をルート重み付け値と共に表わしたものである。ここでは、図８に示した第６の無線端末１１6がローカルネットワークに参加した後の状態を表わしている。図１と同様に円（○）内に記した“１”から“８”までの数字は端末固有の端末アドレスを示しており、無線端末１１間のリンク１２にそれぞれ示した“１”から“５”までの数値はルート重み付け値を表わしている。
【００６４】
図１３は、通信を開始する端末がルートを決定するために行う処理の流れを表わしたものである。図１２における第１の無線端末１１1が第８の無線端末１１8に対して無線通信を開始するものとして説明を行う。たとえば第１の無線端末１１1が先に説明したようにスケジュールに関するデータを第８の無線端末１１8に送信するような場合である。第１の無線端末１１1がデータ通信を開始する側なので、通信開始の要求があると（ステップＳ１３１：Ｙ）、この第１の無線端末１１1がルート検出コマンドを送出することになる。すでに説明したように、第１の無線端末１１1はこのルート検出コマンドを発行する前に、隣接する第２、第３および第４の無線端末１１2、１１3、１１4のそれぞれについての転送速度のネゴシエーションおよびビットエラー検出を行っており、それぞれの最大転送速度およびビットエラーレートを転送速度保存部４１およびビットエラーレート保存部４２に保存し、これらを最新値に更新している。
【００６５】
第１の無線端末１１1は、これら転送レートとビットエラーレートを用いて第２、第３および第４の無線端末１１2、１１3、１１4のそれぞれについてルート重み付け値を算出する（ステップＳ１３２）。ここで、ルート重み付け値は小さいものほど良好なルートを検索できるものとする。第１の無線端末１１1内の情報処理ＣＰＵユニット５１（図３）の前記したＣＰＵが常に定期的にルート重み付け値を算出し、検出結果保存部２２内の所定の箇所に保存しているのであれば、この内容を単に読み出すものであってもよい。
【００６６】
第１の無線端末１１1は、ルート重み付け値を算出したらこれを基にして隣接する第２、第３および第４の無線端末１１2、１１3、１１4の中からルート検索コマンドを発行する端末を選択する（ステップＳ１３３）。本実施例ではこの無線端末１１の数を２つに絞り込むことにしている。したがって、ルート重み付け値が最も小さな端末と次に小さい端末が選択されることになる。
【００６７】
このような条件に合致した２つの端末がルート検索コマンド発行端末として選択されたら（ステップＳ１３３）、仲介端末としてのこれらの無線端末１１にルート検索コマンドが発行される（ステップＳ１３４）。そしてこのコマンドを発行した第１の無線端末１１1は、仲介端末としての無線端末１１が同様にしてルート検索コマンドを次の無線端末１１に送出するという手順が繰り返された結果としての第８の無線端末１１8に至るルートが決定された後に、この第８の無線端末１１8から順に返答される結果としての隣接する無線端末１１から送られてくる検索ルート返答を待機することになる（ステップＳ１３５）。この後、この例では第１の無線端末１１1と第８の無線端末１１8の間でデータ通信が実行される。
【００６８】
以上の説明で、ルート検索コマンドを発行する端末の選択は図１に示す検索ルート選択部３７が行うことになる。図１２に示した例でこれを説明する。第１の無線端末１１1から見て隣接する第２、第３および第４の無線端末１１2、１１3、１１4のうちルート重み付け値が最も小さいのは、この値が“１”である第３の無線端末１１3であり、次に小さいのは値が“２”である第４の無線端末１１4である。そこで第１の無線端末１１1からこれら２つの無線端末１１3、１１4に対してルート検索コマンドが発行される。
【００６９】
第３の無線端末１１3について見てみると、同様にしてルート重み付け値が小さい方から第１の無線端末１１1と第２の無線端末１１2に対してルート検索コマンドを発行しようとする。しかしながら、第１の無線端末１１1は既にルートの選択された端末である。したがって、第１の無線端末１１1は候補から除外される。この結果、第３の無線端末１１3は第２の無線端末１１2と第７の無線端末１１7に対してルート検索コマンドを発行することになる。第４の無線端末１１4は同様にしてルート重み付け値が小さい方から第１の無線端末１１1と第７の無線端末１１7に対してルート検索コマンドを発行しようとする。しかしながら、同様に第１の無線端末１１1は既にルートの選択された端末である。したがって、第１の無線端末１１1は候補から除外される。この結果、第４の無線端末１１4は第７の無線端末１１7と第３の無線端末１１3に対してルート検索コマンドを発行することになる。以下同様にしてルート検索コマンドを発行する端末が順次選択されていくことになる。
【００７０】
図１４は、通信を要求した端末と相手先の端末の間でルートが設定される様子を一般化して表わしたものである。ここでは通信を行おうとしている端末（以上説明している例では第１の無線端末１１1）を発端末Ａとし、その回路装置等を表わす符号に添え字Ａを使用することにする。また、この発端末Ａがルート検索コマンドを送出する隣接した端末（以上説明している例では第２、第３および第４の無線端末１１2、１１3、１１4のいずれか）を隣接端末Ｂとし、その回路装置等を表わす符号に添え字Ｂを使用する。更に、通信の相手先の端末（以上説明している例では第８の無線端末１１8）を着端末Ｃとし、その回路装置等を表わす符号に添え字Ｃを使用する。また、隣接端末Ｂと着端末Ｃの間に存在する端末を一括して中間端末Ｄとして表わすことにする。
【００７１】
発端末Ａのルート検索コマンド送出部３６Aは、ルート検索コマンド２６２Aを隣接端末Ｂに送出する。隣接端末Ｂではその検索ルート選択部３７Bが自端末を起点とした隣接する無線端末１１について同様にしてルート検索コマンド発行端末を２つ選択する。このとき、先に説明したように既に選択された端末ではないことが条件となる。隣接端末Ｂのルート検索コマンド送出部３６Bは、これを基にしてルート検索コマンド２６２Bを作成して中間端末Ｄに送出する。以下同様にして最後の中間端末Ｄから着端末Ｃの検索ルート選択部３７Cにルート検索コマンド２６２Dが送られる。
【００７２】
着端末Ｃはルート検索コマンド２６２Dを各所から受信する。そして、後に説明する手法で最適なルートを選択し、そのルートを表わした検索ルート返答２６３Cを選択されたルートを戻る形で中間端末Ｄに送出する。中間端末Ｄはこれを隣接端末Ｂに送出する。隣接端末Ｂは検索ルート返答２６３Dを受信すると、これを検索ルート返答２６３Bとして発端末Ａのルート検索コマンド送出部３６Aに送ることになる。このようにして発端末Ａは着端末Ｃとの間の最も適切なルートを知ることができ、この決定されたルートに沿って着端末Ｃとの間の通信を開始することになる。なお、ルート検索コマンド送出部３６は、それぞれ送信機能だけでなく、受信機能も備えているものとする。
【００７３】
このように本実施例による無線端末を使用した無線通信システムでは、着端末Ｃとしての第８の無線端末１１8側がルートを最終的に選択してこれを発端末Ａとしての第１の無線端末１１1側に返答している。これを可能とするために図２に示したルート重み付け加算部３５が用いられている。
【００７４】
図１４に戻って説明を行う。着端末Ｃの検索ルート選択部３７Cに送られてくるルート検索コマンド２６２Dには、データ通信を行う着端末Ｃのアドレスだけでなく、データパケットの送信元の発端末Ａのアドレス、ルート検索のために通ってきた隣接端末Ｂや中間端末Ｄのアドレスならびに通ってきたルートの重み付け情報の加算値が含まれている。これらルート検索コマンド２６２Dに含まれるアドレスデータは、最初に送信元のアドレスが配置され、次に隣接端末Ｂから中間端末Ｄのアドレスが通ってきた順番に配置され、最後に送信先の着端末Ｃのアドレスが配置されるという構成となっている。したがって、これら一連のアドレスを読み出すことでルート検索コマンド２６２Dが送られてきた配信ルートを簡単に判別することができる。
【００７５】
図１５は、各端末がこれらに送られてきたルート検索コマンドを処理する手順を表わしたものである。各無線端末１１はルート検索コマンドの受信を待機している（ステップＳ１４１）。ルート検索コマンドを受信すると（Ｙ）、データ通信を行う端末（着端末）のアドレスをこれから抽出する（ステップＳ１４２）。そして、これが自端末を表わすものであれば（ステップＳ１４３：Ｙ）、その無線端末１１がこの例では着端末としての第８の無線端末１１8となるので、後で説明する検索ルート返答処理を行うことになる（ステップＳ１４４）。
【００７６】
一方、この例の場合、着端末としての第８の無線端末１１8でもない場合には（ステップＳ１４３：Ｎ）、このルート検索コマンドを中継するために隣接する複数（本実施例では２つ）の無線端末１１を選択する（ステップＳ１４５）。これら選択される端末はルート重み付け値が小さなものである。選択された無線端末１１のルート重み付け値には、送られてきたルート重み付け値が加算される。以上のようにして次の経路の無線端末１１を選択したら、それが同一のルートを検索していくときに既にルートの選択された無線端末１１であるかどうかのチェックが行われる（ステップＳ１４６）。これは、中継する無線端末１１が更に次の無線端末１１を選択する過程で形成されるルートが閉ループを形成しないようにする配慮である。既にルート検索コマンドを発行した端末が含まれていた場合には、それを除外して次にルート重み付け値が小さな無線端末１１が追加されることになる。
【００７７】
以上のようにして、ルート検索コマンドを受信した無線端末１１はステップＳ１４５で選択した端末に対してルート検索コマンドを発行することになる（ステップＳ１４７）。ルート検索コマンドの発行される無線端末１１は、図１５の処理を行う無線端末１１ごとに複数となるので、中継経路が多いほどルート検索コマンドが発行される端末の数も原則として増加する。
【００７８】
図１６はステップＳ１４４で示した着端末による検索ルート返答処理の流れを表わしたものである。本実施例では第８の無線端末１１8が着端末であるが、ローカルネットワークを構成する各無線端末１１が等しくこれに該当する可能性があることはもちろんである。無線端末１１は同一送信元同士のルート検索コマンドを集める（ステップＳ１５１）。そして、送信元がルート検索コマンドを最初に発行してからローカルネットワークを伝搬してくる時間を考慮して所定の時間ｔが経過するまでこの同一送信元同士のルート検索コマンドの収集を継続する（ステップＳ１５２）。ただし、時間ｔは最悪（最長）なルートを経たルート検索コマンドの到着までを考慮する必要はない。本来良好なルートを選択する主旨だからである。したがって、時間ｔで集計を打ち切る場合以外に、同一送信元からのルート検索コマンドが予め定めた個数に到達した時点で集計を打ち切ってもよい。
【００７９】
このように何らかの手法で集計を終了させたら、ルート重み付け値の総和が最も小さいルートを選択する（ステップＳ１５３）。そして、送信元にこのルートを示す検索ルート返答を行う（ステップＳ１５４）。図１３のステップＳ１３５で示したように、通信を開始する無線端末１１はこの検索ルート返答を受信して、決定されたルートで通信を開始することになる。先の例ではこれにより第１の無線端末１１1と第８の無線端末１１8の通信が可能になる。
【００８０】
なお、図１５のステップＳ１４７では中継する端末が次の宛先にルート検索コマンドを発行するが、この時点でその端末がローカルネットワークから脱退している場合が可能性としてあり得る。このような場合の処理は特に問題とならない。なぜなら、通信を開始する無線端末１１からせっかく順次辿ってきたルートがこの時点で切れることになるものの、このような切断されたルートは元々通信に使えないものなので、それらの処理を継続する意味合いがないからである。
【００８１】
最後に、通信が開始された後にそのルート上に存在する無線端末１１がローカルネットワークを脱退する場合について説明する。通信を開始する前のルートを設定する段階で無線端末１１の一部がローカルネットワークから脱退する場合には、そのような無線端末１１を経由しないルートを選択すればよい。しかしながら通信が行われている最中にそのルート上の無線端末１１が脱退した場合には、ルートを再構成する必要があるからである。
【００８２】
図１７は、通信の行われているルートの途中の端末がローカルネットワークから脱退する一例を示したものである。この図に示した例でも第１の無線端末１１1と第８の無線端末１１8との間で通信のためのルートが設定されている。その経路を順に辿ると、第１の無線端末１１1、第２の無線端末１１2、第５の無線端末１１5、第６の無線端末１１6、第８の無線端末１１8である。ここで第５の無線端末１１5が電波の届かない位置に移動したり、その電源が何らかの理由で切断されると、リンクが消失する。これにより、当初通信していたルートでは第１の無線端末１１1と第８の無線端末１１8が通信できなくなる。
【００８３】
このような状況になると、第５の無線端末１１5と隣接している第２の無線端末１１2および第６の無線端末１１6は、これらと第５の無線端末１１5の間のリンクの重み付け値を図示のように“∞”（無限大）に設定する。そして、第２の無線端末１１2は第１の無線端末１１1から送られてきたデータパケットを他に転送する代わりに、選択されていたルートが使用されなくなったことを示すデータパケットを第１の無線端末１１1に送出する。第１の無線端末１１1はこれを基にして、先に説明したと同様の手順で新たに第８の無線端末１１8に至るルートを検索することになる。
【００８４】
図１８は、通信開始後の中継側の各端末の処理の流れを表わしたものである。無線端末１１は隣接端末へデータパケットを送信すると（ステップＳ１６１）、隣接端末からデータパケットに対する受信応答があるかどうかを判別する（ステップＳ１６２）。受信応答があれば（Ｙ）、その無線端末１１にデータパケットを送出する（ステップＳ１６３）。
【００８５】
一方、次の端末から受信応答がなくこれに対するデータパケットの送出が不可能であることが分かった場合には（ステップＳ１６２：Ｎ）、その無線端末１１との間のリンクの重み付け値を“∞”に変更する（ステップＳ１６４）。そして、通信を開始させた側（この例では第１の無線端末１１1）方向へのリンクの重み付け値が“∞”であるかどうかを判別する（ステップＳ１６５）。“∞”であれば（Ｙ）、何も行わずに処理を終了する（エンド）。これはこの例で第６の無線端末１１6側が第８の無線端末１１8から送られてきたデータパケットに対しては選択されていたルートが使用されなくなったことを示すデータパケットを着端末としての第８の無線端末１１8に送出させないようにするためである。このようなデータパケットを送出させると、結果的に第１の無線端末１１1と第８の無線端末１１8の双方がルートを探索することになるからである。
【００８６】
ステップＳ１６５で処理中の無線端末１１から見て通信を開始させた側の次の無線端末１１とのリンクの重み付け値が“∞”でなければ（Ｎ）、通信を開始させた無線端末１１を宛先とするデータパケットを送出することになる（ステップＳ１６６）。なおこの例ではこのデータパケットは第１の無線端末１１1に直接送られることになるが、途中に無線端末１１が幾つか介在する場合にもこれらの無線端末１１は図１８に示した処理を行ってそのパケットをローカルネットワーク中で次々と伝播させていくことになる。
【００８７】
発明の変形例
【００８８】
図１９は、本発明の変形例における無線端末の構成を表わしたものである。先の実施例の図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形例の無線端末７１は、先の実施例の各無線端末１１1〜１１8に対応するものである。無線端末７１は、図１に示したような無線ローカルネットワークでデータ送信元の端末とデータ送信先の任意の端末間のルーチングを行う際の各種パラメータを検出するパラメータ検出部７２と、各種検出結果を保存するための検出結果保存部７３とを備えている。パラメータ検出部７２は、図２に示したパラメータ検出部２１の内部の各回路装置に遅延量検出部７４を加えた構成となっている。また、検出結果保存部７３は図２に示した検出結果保存部２２の内部の各回路装置に遅延量保存部７５を加えた構成となっている。
【００８９】
ここで、遅延量検出部７４は、データパケットの送信元と相手先の無線端末との間の各中継地点に存在する無線端末が、ルート検索コマンドの中継を行う際に各無線端末の処理遅延量を検出するためのユニットである。この遅延量検出部７４の検出した遅延量は、検出結果保存部７３内の遅延量保存部７５に保存される。
【００９０】
図２０は、一例として３つの無線端末間でルートが形成される簡易な構成の場合を示したものである。ここでは、通信を行おうとしている端末を発端末７１Ａとし、通信の相手先の端末を着端末７１Ｃとする。また、発端末７１Ａに隣接している端末を隣接端末（あるいは中継端末）７１Ｂとする。発端末７１Ａの発したデータパケットが隣接端末７１Ｂを通して着端末７１Ｃに送信されるものとする。
【００９１】
隣接端末７１Ｂが発端末７１Ａからのデータ送出命令を受け取ってから着端末７１Ｃに対してデータ送出命令を同様に送信するまでにｎ秒の遅延時間が生じるとする。このような場合、転送速度ネゴシエーション部３１（図１９）によって決定された予定転送レートＴｒＲａｔｅ（ビット／秒）に対する実際の転送レートＲＴｒＲａｔｅ（ビット／秒）は、次の（２）式で表わすことができる。
【００９２】
ＲＴｒＲａｔｅ＝ＴｒＲａｔｅ／（１＋ｎ）（ビット／秒）……（２）
【００９３】
今、遅延量を考慮した場合のルート重み付け値をＲｏｏｔＷＤとし、予定転送レートをＴｒＲａｔｅＤとする。また、隣接端末（あるいは中継端末）７１Ｂの遅延量をＴｒＤとし、ビットエラーレートをＢＥＲとし、転送レートの重み付け係数をＴＷＫ、ビットエラーレートの重み付け係数をＢＷＫとする。この場合のルートの重み付け値は、次の（３）式により求められる。
【００９４】
ＲｏｏｔＷＤ＝ＢＥＲ＊ＢＷ／（ＴｒＲａｔｅＤ／（１＋ＴｒＤ））＊ＴＷＫ……（３）
【００９５】
したがって、遅延量を考慮してルート重み付け値を設定することで、隣接端末（あるいは中継端末）７１Ｂのデータ転送遅延を配慮した最適ルートの検索が可能になる。
【００９６】
なお、以上説明した実施例および変形例はアドホックに限るものではなく、各無線端末を中継端末としても使用する他の無線通信システムに同様に適用することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項６記載の発明によれば、ルート検索要求を次々伝達する端末が次に送出する通信路の重み付け値を付加して送信することにしているので、通信の相手先はルート検索要求を受信した段階でこれまでの重み付け値を基にしてどのルートが最適かを簡単に判別することができる。したがって、ルートの迅速な検索が可能になるだけでなく、通信を開始する側ではルートの検索処理が簡単となる。しかも、重み付け値を、転送速度およびビットエラーを基にして算出するので、通信に最適なルートを選択することができる。また、請求項１記載の発明では、端末がネットワークに参加する際にリンク先の端末と転送速度を設定しビットエラーの検出を行うようにしたので、これらの値を用いて重み付け値を算出することができる。
【００９８】
また請求項２記載の発明によれば、一端を隣接する他の端末に接続された各通信路のビットエラーレートを測定するビットエラーレート測定手段と、一端を隣接する他の端末に接続された各通信路ごとにそれらの通信路を使用したデータの転送速度を設定する転送速度設定手段を設け、ビットエラーレートとデータの転送速度を用いて重み付け値を算出することにしたので、通信速度とデータの信頼性の双方から適正なルートを選択することができる。
【００９９】
更に請求項３記載の発明によれば、データ中継手段がデータを送出する通信路が使用できなくなったときルート決定手段の決定したルートの残りを使用して通信を開始した端末にこれを通知する通信不可時通知手段とを無線端末に具備させたので、通信ができなくなったときに通信を開始した端末にこれを通知することができ、必要に応じてルートの再設定が可能になる。この場合にも通信を再開する側の端末の負担が少なく、かつ迅速な対応が可能である。また、ビットエラーレートとデータの転送速度を用いて重み付け値を算出することにしたので、通信速度とデータの信頼性の双方から適正なルートを選択することができる。
【０１００】
また請求項４記載の発明によれば、ルート検索要求に付加される重み付け値は、ルート検索要求の送信元から経由した各通信路の重み付け値の加算値なので、ルート決定手段はこの加算値の大きさを単純に比較することで決定することができる。
【０１０１】
更に請求項５記載の発明によれば、通信路を次々に選択してルートを設定していくときにすでに選択した通信路を再度選択しないようにしたので、通信の相手先に到達する手前で閉ループを形成するような経路の選択を防止するだけでなく、トラフィックの減少にも効果がある。
【０１０２】
また請求項６記載の発明によれば、ルート決定手段は、重み付け値と共に、ルート検索要求が各ルートを経て受信されるまでの所要時間を用いて最適のルートを決定するので、実際の通信速度を基にした実用的なルート選択が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で適用されるローカルネットワークのある状態を示した説明図である。
【図２】本実施例でローカルネットワークに参加する無線端末の回路構成の要部を表わしたブロック図である。
【図３】第５の無線端末の回路構成を示したブロック図である。
【図４】図３に示した情報処理ＣＰＵユニットの回路構成を示したブロック図である。
【図５】図３に示したメモリユニットの回路構成を示したブロック図である。
【図６】本実施例で無線端末の１つがローカルネットワークに参加する場合の処理の最初の段階における前半部分の流れを表わした流れ図である。
【図７】本実施例で無線端末の１つがローカルネットワークに参加する場合の処理の最初の段階における後半部分の流れを表わした流れ図である。
【図８】本実施例で第６の無線端末がその周囲の無線端末と接続を試みる状態を表わした説明図である。
【図９】本実施例で２つの端末間での転送レートの要求とこれに対応した応答を表わした説明図である。
【図１０】本実施例で２つの端末間でのビットエラーレート検出コマンドの送出とこれに対する返答の様子を表わした説明図である。
【図１１】図６に示した処理以降の処理としてローカルネットワークに参加した端末とその周囲の端末との間で行われるリンクの重み付けの処理の流れを表わした流れ図である。
【図１２】本実施例でローカルネットワークのある時点の状態をルート重み付け値と共に表わした説明図である。
【図１３】本実施例で通信を開始する端末がルートを決定するために行う処理の流れを表わした流れ図である。
【図１４】本実施例で通信を要求した端末と相手先の端末の間でルートが設定される様子を一般化して表わした説明図である。
【図１５】本実施例で各端末がこれらに送られてきたルート検索コマンドを処理する手順を表わした流れ図である。
【図１６】ステップＳ１４４で示した着端末による検索ルート返答処理の流れを表わした流れ図である。
【図１７】通信の行われているルートの途中の端末がローカルネットワークから脱退する一例を示した説明図である。
【図１８】本実施例で通信開始後の中継側の各端末の処理の流れを表わした流れ図である。
【図１９】本発明の変形例における無線端末の構成を表わしたブロック図である。
【図２０】この変形例で３つの無線端末間でルートが形成される簡易な構成の場合を示した説明図である。
【符号の説明】
１１、７１  無線端末
３１  転送速度ネゴシエーション部
３２  ビットエラーレート検出部
３３  リンク状態検出部
３４  ルーチング重み付け算出部
３５  ルート重み付け加算部
３６  ルート検索コマンド送出部
３７  検索ルート選択部
３８  検索ルート返答部
３９  ルーチングデータ転送部
５１  情報処理ＣＰＵユニット
５３  メモリユニット
５７  通信制御ユニット
７４  遅延量検出部
７５  遅延量保存部
Ａ、７１Ａ  発端末
Ｂ、７１Ｂ  隣接端末
Ｃ、７１Ｃ  着端末
Ｄ  中間端末
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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