(57)【要約】【課題】消費電力量増加とスループット低下を抑制しながら、通信中継機能を実施する。【解決手段】端末１の通信回路２００は、フレームを受信したとき、コントロールＭＡＣ部２５７により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームをホストシステム１００に出力するが、当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、ＣＰＵ２５１は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定したとき、当該受信フレームをホストシステム１００に出力することなく他の端末１に送信する。【選択図】図２
2009130589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークを介して通信する情報通信端末であって、
他の前記情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、
前記通信部で受信される前記フレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備え、
前記通信部は、
前記無線通信ネットワークを介し前記フレームを送受信するフレーム送受信手段と、
受信した前記フレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、
前記フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを前記他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含み、
前記フレーム送受信手段により前記フレームを受信したとき、前記自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを前記情報処理部に出力し、且つ、
当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、前記転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを前記情報処理部に出力することなく前記フレーム送受信手段を介して前記他の情報通信端末に送信する、情報通信端末。
【請求項２】
前記所定データは、
前記無線通信ネットワークを識別するデータを含む、請求項１に記載の情報通信端末。
【請求項３】
前記フレームの中の前記所定データは、当該フレームが転送されるべき回数を制御するための回数制御データを含む、請求項１に記載の情報通信端末。
【請求項４】
前記回数制御データは、前記無線通信ネットワークにおいて前記フレームを転送するべき回数を指す回数データを有し、
前記転送判定手段は、
転送すると判定した前記フレームの前記回数データを更新する回数更新手段を有し、
受信した前記フレームの中の前記回数データが指す値と、所定値とを比較し、比較結果に基づき、当該フレームを前記他の情報通信端末に転送するか否かを判定する、請求項３に記載の情報通信端末。
【請求項５】
前記回数データは、前記無線通信ネットワークを構成する前記情報通信端末の数に従い決定される、請求項４に記載の情報通信端末。
【請求項６】
前記回数データは、前記フレーム送受信手段による単位時間当たりの前記フレーム受信量に従い決定される、請求項４に記載の情報通信端末。
【請求項７】
前記回数制御データは前記フレームを識別するフレーム識別子を有し、
前記転送判定手段は、
転送すると判定した前記フレームの前記フレーム識別子を格納する識別子格納部を有し、
受信した前記フレームの中の前記フレーム識別子と、前記識別子格納部の前記フレーム識別子のそれぞれとを比較し、比較結果に基づき、当該フレームを前記他の情報通信端末に転送するか否かを判定する、請求項３に記載の情報通信端末。
【請求項８】
前記所定データは、当該フレームは所定の前記情報通信端末間で通信されるべきフレームであることを指示するデータを含む、請求項１に記載の情報通信端末。
【請求項９】
前記無線通信ネットワークは、アドホック通信ネットワークである、請求項１から８のいずれか１項に記載の情報通信端末。
【請求項１０】
無線通信ネットワークを介して通信する情報通信端末に搭載される無線通信装置であって、
他の前記情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、
前記通信部で受信される前記フレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備え、
前記通信部は、
前記無線通信ネットワークを介し前記フレームを送受信するフレーム送受信手段と、
受信した前記フレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、
前記フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを前記他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含み、
前記フレーム送受信手段により前記フレームを受信したとき、前記自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを前記情報処理部に出力し、且つ、
当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、前記転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを前記情報処理部に出力することなく前記フレーム送受信手段を介して前記他の情報通信端末に送信する、無線通信装置。
【請求項１１】
第１の情報通信端末と、前記第１の情報通信端末と通信する第２の情報通信端末を含む他の情報通信端末とを備える無線通信ネットワークであって、
前記第１の情報通信端末は、
前記第２の情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、
前記通信部で受信される前記フレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備え、
前記通信部は、
前記無線通信ネットワークを介し前記フレームを送受信するフレーム送受信手段と、
受信した前記フレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、
前記フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを前記他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含み、
前記フレーム送受信手段により前記フレームを受信したとき、前記自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを前記情報処理部に出力し、且つ、
当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、前記転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを前記情報処理部に出力することなく前記フレーム送受信手段を介して前記他の情報通信端末に送信する、無線通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報通信端末、無線通信装置および無線通信ネットワークに関し、特に、フレームの中継機能を有する情報通信端末、無線通信装置および無線通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに離れた移動体端末同士の通信を、ルータにより中継しながら実質的に遠距離通信を可能とする技術が特許文献１に示される。特許文献１の方法では、中継ルータが最善の次ホップ（隣接ルータ）を決定することにより、動的な経路制御を可能としている。
【０００３】
一方で、近年は、特許文献１の中継ルータに相当の基地局（アクセス・ポイント）を使用しない移動体端末同士の無線通信が普及しつつある。なお、このような無線通信のできる端末のみで構成されるネットワークは、アドホック・ネットワーク（ad hoc network）と呼ばれる。アドホック・ネットワークでは、基地局を中継することができないために、端末間の通信は、直接的に電波が届く範囲のみに制限される。
【特許文献１】特表２００４−５１２７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、アドホック・ネットワークにおいて端末間の通信可能な範囲を拡張するために端末自身が中継局となり次位の端末にデータを転送する機能を備えることが検討される。しかしながら、アドホック・ネットワークにおいて、各端末は携帯型ゆえに消費電力の低減が要求されていたために、通常の通信機能に加えて自己の通信に寄与しないデータ中継機能も行なうと、過剰な電力消費を招くとの課題が残されていた。また、アドホック・ネットワークにおいて中継データにより無線チャンネルが混雑して、スループットが低下するとの課題が残されていた。
【０００５】
それゆえにこの発明の目的は、消費電力量の増加を抑制しながら、通信の中継機能を実施することが可能な情報通信端末、無線通信装置および無線通信ネットワークを提供することである。
【０００６】
この発明の他の目的は、スループットの低下を抑制しながら、通信の中継機能を実施することが可能な情報通信端末、無線通信装置および無線通信ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に従うと、無線通信ネットワークを介して通信する情報通信端末では、他の情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、通信部で受信されるフレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備える。
【０００８】
そして、通信部は、無線通信ネットワークを介しフレームを送受信するフレーム送受信手段と、受信したフレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含む。
【０００９】
そして、通信部は、フレーム送受信手段によりフレームを受信したとき、自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを情報処理部に出力し、且つ、当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを情報処理部に出力することなくフレーム送受信手段を介して他の情報通信端末に送信する。
【００１０】
好ましくは、所定データは、無線通信ネットワークを識別するデータを含む。
好ましくは、フレームの中の所定データは、当該フレームが転送されるべき回数を制御するための回数制御データを含む。
【００１１】
好ましくは、回数制御データは、無線通信ネットワークにおいてフレームを転送するべき回数を指す回数データを有し、転送判定手段は、転送すると判定したフレームの回数データを更新する回数更新手段を有し、受信したフレームの中の回数データが指す値と、所定値とを比較し、比較結果に基づき、当該フレームを他の情報通信端末に転送するか否かを判定する。
【００１２】
好ましくは、回数データは、無線通信ネットワークを構成する情報通信端末の数に従い決定される。
【００１３】
好ましくは、回数データは、フレーム送受信手段による単位時間当たりのフレーム受信量に従い決定される。
【００１４】
好ましくは、回数制御データはフレームを識別するフレーム識別子を有し、転送判定手段は、転送すると判定したフレームのフレーム識別子を格納する識別子格納部を有し、受信したフレームの中のフレーム識別子と、識別子格納部のフレーム識別子のそれぞれとを比較し、比較結果に基づき、当該フレームを他の情報通信端末に転送するか否かを判定する。
【００１５】
好ましくは、所定データは、当該フレームは所定の情報通信端末間で通信されるべきフレームであることを指示するデータを含む。
【００１６】
好ましくは、無線通信ネットワークは、アドホック通信ネットワークである。
この発明の他の局面に従うと、無線通信ネットワークを介して通信する情報通信端末に搭載される無線通信装置は、他の情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、通信部で受信されるフレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備る。
【００１７】
通信部は、無線通信ネットワークを介しフレームを送受信するフレーム送受信手段と、受信したフレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含み、フレーム送受信手段によりフレームを受信したとき、自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを情報処理部に出力し、且つ、当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを情報処理部に出力することなくフレーム送受信手段を介して他の情報通信端末に送信する。
【００１８】
この発明のさらに他の局面に従うと、第１の情報通信端末と、第１の情報通信端末と通信する第２の情報通信端末を含む他の情報通信端末とを備える無線通信ネットワークにおいては、第１の情報通信端末は、第２の情報通信端末とフレームを用いて通信する通信部と、通信部で受信されるフレームを用いて情報処理する情報処理部と、を備える。
【００１９】
通信部は、無線通信ネットワークを介しフレームを送受信するフレーム送受信手段と、受信したフレームが自己宛であるか否かを判定する自己宛判定手段と、フレームの中の所定データに基づき、当該フレームを他の情報通信端末に転送するか否かを判定する転送判定手段とを含み、フレーム送受信手段によりフレームを受信したとき、自己宛判定手段により当該受信フレームが自己宛であると判定されたときは、当該受信フレームを情報処理部に出力し、且つ、当該受信フレームが自己宛ではないと判定されたときは、転送判定手段は当該受信フレームを転送するか否か判定し、転送すると判定されたとき、当該受信フレームを情報処理部に出力することなくフレーム送受信手段を介して他の情報通信端末に送信する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、情報処理端末はフレーム中の所定データに基づき、転送すべきと判定したフレームのみを他の情報処理端末に転送し、それ以外では転送を行なわないので、情報処理端末は転送機能を有するとしても、情報処理端末における電力消費量の増加を抑制することができる。
【００２１】
また、フレーム中の所定データに基づき、フレームを他の情報処理端末に転送するか否かを判定し、その判定結果に基づき選択的に転送させることにより、無線通信ネットワークのチャンネルの混雑を避けた状態で情報処理端末間の通信距離を実質的に拡大させることが可能となる。したがって、チャンネル空間に飛び交うフレーム数が多くなりスループットが低下するなどの副作用を回避しながら、間接的に情報処理端末間の通信距離を伸ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の無線通信ネットワークの実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の無線通信ネットワークにおいては無線ＬＡＮ（Local Area Network）の規格の一つである、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいて通信が行なわれる。その場合において、無線パケットに相当するフレームを無線局である端末間でやりとりをする。フレームのＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダに含まれるＢＳＳＩＤ（Basic Service Set IDentification）によって無線セルが定義され、当該無線セル上で、端末同士の通信が行なわれる。無線セルは、複数の端末を含んで構成される無線通信ネットワークである。
【００２３】
図１は、本発明の無線通信ネットワークの各実施の形態に係るアドホック・ネットワークの構成の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
まず、図１を参照して、ネットワーク１０には、本発明の情報通信端末の一実施の形態である端末１〜９が含まれる。ネットワーク１０は、複数の情報通信端末によって構成される、基地局を使用しない無線通信ネットワーク（アドホック・ネットワーク）である。
【００２５】
本実施の形態のネットワーク１０では、互いに異なるＢＳＳＩＤ（Basic Service Set IDentification）が利用された、それぞれ独立した複数の無線セルが形成される。具体的には、あるＢＳＳＩＤ（図１では一例として「ＢＳＳ♯１」と記述されるものが記載されている）を利用して端末１〜４の間で相互に通信が行なわれるのと同時に、他のＢＳＳＩＤを利用して、端末５〜９の間での相互の通信が可能となる。図１では、「あるＢＳＳＩＤ」が利用されることによって形成される無線セルが無線セル１１として示され、また、「他のＢＳＳＩＤ」（図１では一例として「ＢＳＳ♯２」と記述されるものが記載されている）によって形成される他の無線セルが無線セル１２として示されている。ＢＳＳＩＤは無線セルを一意に識別する識別子である。
【００２６】
ここでは、２つの無線セルを示したが無線セルの数はこれに限定されない。また、各無線セルに含まれる端末の個数は後述のホッピング機能を実現可能な数であればよく、好ましくは３個以上である。
【００２７】
図２には、各実施の形態に係る情報通信端末のハードウェア構成が模式的に示される。図２の情報通信端末として、図１に示した端末１を例示するが、ネットワーク１０に含まれる他の端末２〜９のそれぞれも端末１と同様な構成を有するので、それらについての説明は省略する。
【００２８】
図２を参照して、端末１は、主にホストシステム１００と通信回路２００から構成される。ホストシステム１００は、当該ホストシステム１００の動作を全体的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１を含む。また、ホストシステム１００では、種々のアプリケーションが実行される。各アプリケーションのプログラムは、ＨＤ（ハードディスク）１０２に格納されている。また、ホストシステム１００は、ＣＰＵ１０１のワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、情報を表示するディスプレイ１０４、音声を出力するスピーカ１０５、キーやボタンなどの外部からの情報の入力に用いられる入力部１０６、および、通信回路２００との間で情報のやり取りを行なうインターフェイス１０７を含む。端末１は携帯可能な移動体と想定する。
【００２９】
通信回路２００は、ベースバンド／ＭＡＣ（Media Access Control）回路２５０、ＲＦ（Radio Frequency）回路２０５、バラン２０４、アンテナ２０３、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）２０６，２０７、電源回路２０１、および、クロック回路２０２を含む。
【００３０】
クロック回路２０２は、ベースバンド／ＭＡＣ回路２５０とＲＦ回路２０５にクロック信号を供給する。電源回路２０１は、ベースバンド／ＭＡＣ回路２５０とＲＦ回路２０５に対する電力の供給を制御する。
【００３１】
ＲＦ回路２０５は、アンテナ２０３を介してデータの送受信を行なう。アンテナ２０３とＲＦ回路２０５との間に、バラン２０４が設けられている。
【００３２】
ベースバンド／ＭＡＣ回路２５０は、ＣＰＵ２５１、インターフェイス２５２、外部バスコントローラ２５３、プログラムメモリ２５４、共有メモリ２５５、タイマ２５６、コントロールＭＡＣ部２５７、ＡＤＣ（analog-digital converter）２５８、および、ＤＡＣ（digital-analog converter）２５９を含む。
【００３３】
インターフェイス２５２は、ホストシステム１００に対するインターフェイスである。ＣＰＵ２５１は、ホストシステム１００から、データをネットワーク１０に対して送信する指示を受けると、インターフェイス２５２に、ホストシステム１００内のメモリ（たとえば、ＲＡＭ１０３）に格納された当該データを取出させる。なお、ホストシステム１００は、送信を指示するデータを生成し、当該データを上記メモリに格納した後、当該データの送信指示を通信回路２００へ送信する。また、インターフェイス２５２によって取出されたデータは、ネットワーク１０に対して送信するフレームの「ユーザ・データ・ボディ部」を構成するデータとして、プログラムメモリ２５４に一時的に格納される。
【００３４】
そして、ＣＰＵ２５１は、プログラムメモリ２５４に格納されたデータに対してＭＡＣヘッダとＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む種々のデータを付加することにより、ネットワーク１０に対して送信するフレームを生成し、生成したフレームをプログラムメモリ２５４に格納する。このとき、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５において当該フレームを生成した旨のフラグを立てる。コントロールＭＡＣ部２５７は共有メモリ２５５のフラグが‘フレームの生成’を指示していると検知すると、プログラムメモリ２５４からフレームデータを読出し、ＤＡＣ２５９、ＲＦ回路２０５、バラン２０４およびアンテナ２０３を介してネットワーク１０に送信する。
【００３５】
図３と図４には、第１の実施の形態に係るＥＥＰＲＯＭ２０６と共有メモリ２５５の記憶内容の一例が示される。図３を参照してＥＥＰＲＯＭ２０６には、本実施の形態においては、フレームの宛先（送信先）を指すアドレス２０６１、フレームの送信元を指す自局アドレス２０６２、およびＢＳＳＩＤを指すＢＳＳ識別子２０６３が予め格納される。図４を参照して共有メモリ２５５にはモードデータ２５５４が予め格納される。モードデータ２５５４は、端末１の動作モードを指示する。端末１の動作モードはホッピングモードを含む各種動作モードを含む。ここで、ホッピングモードとは、自局（端末１）宛以外のフレームを受信した場合には、当該受信フレームをホストシステム１００側で処理することなくネットワーク１０に送信することにより他の周辺の端末に転送する、いわゆるフレームを中継する動作モードを指す。
【００３６】
動作モードがホッピングモードを指示しないときには、端末１においては、フレームを受信するとコントロールＭＡＣ部２５７は、受信フレームは自局宛のものである否かを判定する自局宛判定処理を行なう。自局宛であると判定されると、当該受信フレームのデータはホストシステム１００に与えられて、ホストシステム１００において所定プログラムに従い処理される。一方、自局宛ではないと判定されると、当該受信フレームはなんら処理されずに破棄される。
【００３７】
モードデータ２５５４は、ホストシステム１００によって書き換えが可能である。すなわち、ＣＰＵ１０１はＨＤ１０２中の各種アプリケーションプログラムを実行し、その実行結果に基づき、ＣＰＵ２５１にモードデータ２５５４の書き換えを指示する。ＣＰＵ２５１は書き換えが指示されると、指示に基づき共有メモリ２５５のモードデータ２５５４を書き換える。モードデータ２５５４はアプリケーションプログラムの実行結果による書き換えの他に、入力部１０６からのユーザによる書き換え指示に応じても行なうことができる。
【００３８】
図５は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠するフレームの構成を示す図である。各実施の形態では図５に従うフレームを用いた通信が行われる。
【００３９】
図５をフレーム３００の構成は、データフレームとBeaconフレームに適用されて、両者の構成は基本的には、ＭＡＣヘッダ部３１０と、フレーム・ボディ部３２０と、ＦＣＳ部３３０とを含む。
【００４０】
ＭＡＣヘッダ部３１０は、データフレームとBeaconフレームに共通であり、ＤＡ（Destination Address）３１１、ＳＡ（Source Address）３１２およびＢＳＳＩＤ３１３を含む。ＤＡ３１１は、フレーム３００の宛先アドレスである。ＳＡ３１２は、フレーム３００の送信元アドレスである。ＤＡ３１１およびＳＡ３１２は、６バイトのＭＡＣアドレスである。これらのアドレスは、ＥＥＰＲＯＭ２０６に格納されている。また、ＢＳＳＩＤ３１３は、当該フレームが通信されるべき無線セル（アドホック・ネットワーク）を識別するためのネットワーク識別情報である。
【００４１】
フレーム・ボディ部３２０は、データフレームの場合には図５の（Ａ）に示すようにデータ・フレーム・ボディ部３２３を構成する。Beaconフレームの場合には図５の（Ｂ）に示すようにビーコン・フレーム・ボディ部３２１と、ユーザ・データ・ボディ部３２２とを含む。ビーコン・フレーム・ボディ部３２１は、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を含む。ＳＳＩＤ３２１１は、たとえば、ネットワークの名称を特定する情報とされ、３２バイト以内の文字列として設定される。データ・フレーム・ボディ部３２３およびユーザ・データ・ボディ部３２２は、通信される実際のデータ（ホストシステム１００で実行されるアプリケーションから送信を要求されたデータ）を含む。データ・フレーム・ボディ部３２３およびユーザ・データ・ボディ部３２２は、たとえば、１５００バイトのデータを含む。
【００４２】
ＦＣＳ部３３０は、フレームの誤り検出に使用される情報（ＦＣＳ）を含む。
図６には、本実施の形態に係るホッピングモード時の端末１における処理フローチャートが示される。他の端末２〜９のそれぞれにおいても同様の処理手順が実行される。
【００４３】
ＣＰＵ２５１は共有メモリ２５５のモードデータ２５５４を読出し、モードデータ２５５４が‘ホッピングモード’を指示していると判定すると、通信回路２００では図６の所定手順が実行される。
【００４４】
まず、アンテナ２０３、バラン２０４およびＲＦ回路２０５を介してフレームが受信されると、受信されたフレームは、ＡＤＣ２５８、コントロールＭＡＣ部２５７および外部バスコントローラ２５３を介し、共有メモリ２５５の所定バッファに一旦格納される。このとき、コントロールＭＡＣ部２５７は外部バスコントローラ２５３を介し、ＣＰＵ２５１に対しフレームの受信を通知する。
【００４５】
ＣＰＵ２５１はフレーム受信の通知を受理すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、各部に対しフレームの受信に関する処理を行なうよう指示する（ステップＳ５）。
【００４６】
フレームの受信に関する処理において、コントロールＭＡＣ部２５７は、ＥＥＰＲＯＭ２０６に格納されたＢＳＳ識別子２０６３を読出し、そして共有メモリ２５５の所定バッファに一旦格納されたフレームのＢＳＳＩＤ３１３を読出し、読出した両者の値を比較し、比較結果に基づき両者が一致するか否かを判定する（ステップＳ７）。両者が一致しないと判定すると、コントロールＭＡＣ部２５７は、一致しないことをＣＰＵ２５１に通知するので、ＣＰＵ２５１は当該通知に応じて受信フレームを破棄する（ステップＳ９）。つまり、外部バスコントローラ２５３を介して共有メモリ２５５の所定バッファに格納されていた受信フレームのデータをなんら処理せずに消去する。
【００４７】
一方、比較結果に基づきＢＳＳＩＤ３１３とＢＳＳ識別子２０６３とが一致すると判定すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、コントロールＭＡＣ部２５７はステップＳ１１において自局宛判定処理を行なう。自局宛判定処理では、コントロールＭＡＣ部２５７は共有メモリ２５５の所定バッファに一時格納された受信フレームから読出したＤＡ３１１と、ＥＥＰＲＯＭ２０６から読出した自局アドレス２０６２とを比較し、比較結果に基づき当該受信フレームが自局宛のものであるか否かを判定する。
【００４８】
比較結果に基づき、ＤＡ３１１と自局アドレス２０６２とが一致しないと判定すると、すなわち受信フレームは自局宛ではないと検知すると（ステップＳ１１でＮＯ）、コントロールＭＡＣ部２５７は、共有メモリ２５５の所定バッファに一旦格納されていた受信フレームのデータを読出す。読出された受信フレームのデータは、ＤＡＣ２５９、ＲＦ回路２０５、バラン２０４およびアンテナ２０３を介してネットワーク１０に送信される（ステップＳ２７）。
【００４９】
一方、コントロールＭＡＣ部２５７がＤＡ３１１と自局アドレス２０６２とが一致していることを判定すると、すなわち受信フレームは自局宛のものであると検知すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、その旨をＣＰＵ２５１に通知する。ＣＰＵ２５１は通知を受理すると、共有メモリ２５５の所定バッファに一旦格納されていた受信フレームのデータを、外部バスコントローラ２５３を介して読出し、読出したデータを、インターフェイス２５２を介しホストシステム１００へ送信する（ステップＳ１３）。
【００５０】
ホストシステム１００のＣＰＵ１０１は通信回路２００から受信フレームのデータを受信すると、受信データを所定のプログラムに従い処理する。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、ステップＳ７においてＢＳＳＩＤが不一致の場合には、すなわち受信フレームは同一無線セル内の端末１から送信されたものではない検知されたときには、当該受信フレームを破棄する（中継しない）ので、無線セルにおいて中継フレームが送受信されるとしてもトラフィックの増加を抑制することができる。
【００５２】
また、ステップＳ１１において受信フレームのうち自局宛以外のフレームと判定されると、当該受信フレームは、そのままネットワーク１０に送信（転送）される。このようにすることで、当該端末１は他の端末宛のフレームを中継する機能を果たす。その結果、従来のアドホック・ネットワークにおいては、通信をするべき２つの端末間では物理的に電波が届く範囲でしか通信が成立しないけれども、本実施の形態によれば、これら端末とは異なる第３の端末が中継局として機能することで、間接的に通信可能な範囲を拡大させることが可能となる。
【００５３】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、同一無線セル内のフレームであれば一律にホッピングが行われるようにしたが、本実施の形態では同一無線セル内のフレームであってもトラフィックが必要以上に増加しないようにするための構成を示す。つまり、端末１は、フレームのＤＡ３１１が指す宛先の端末が当該無線セル内に存在しない場合（たとえば、宛先の端末が途中で通信を中止して当該無線セルから離脱した場合など）には、当該端末宛のフレームは宛先端末が存在しないのにホッピングされ続けるので、トラフィックが必要以上に増加し、他のモードの通信に影響を与えることになる。そこで、本実施の形態では、このようなトラフィックの増加を解消するように以下のように構成される。
【００５４】
図７には、本実施の形態に係る共有メモリ２５５の記憶内容の一例が示される。共有メモリ２５５には、カウンタデータ２５５０とモードデータ２５５４とが予め格納されている。カウンタデータ２５５０は、同一無線セル内において当該フレームが転送されるべき回数を指示する値であり、ホストシステム１００のＣＰＵ１０１によって予め決定されて共有メモリ２５５に格納される。
【００５５】
カウンタデータ２５５０の値は、たとえば当該無線セルを構成する端末１の台数に従い決定される。または、単位時間当たりに、通信回路２００が受信するフレームの数に応じて決定される。
【００５６】
図８には、本実施の形態に係るフレーム３００の構成の一例が示される。図５に示すフレーム３００の構成と比較し異なる点は、データ・ボディ部３２０に、図５に示したデータに追加して転送カウンタデータＴＣＮＴを格納している点にある。転送カウンタデータＴＣＮＴは当該フレームが中継（ホッピング）されるべき回数を指す。その他のフレーム３００の構成は、図５に示したものと同様なので説明は略す。
【００５７】
フレームを送信する場合において、ＣＰＵ２５１は、ホストシステム１００から、データをネットワーク１０に対して送信する指示を受けると、インターフェイス２５２に、ホストシステム１００内のメモリ（たとえば、ＲＡＭ１０３）に格納された当該データを取出させる。なお、ホストシステム１００は、送信を指示するデータを生成し、当該データを上記メモリに格納した後、当該データの送信指示を通信回路２００へ送信する。また、インターフェイス２５２によって取出されたデータは、ネットワーク１０に対して送信するフレームの「ユーザ・データ・ボディ部」を構成するデータとして、プログラムメモリ２５４に一時的に格納される。
【００５８】
そして、ＣＰＵ２５１は、プログラムメモリ２５４に格納されたデータに対してＭＡＣヘッダと転送カウンタデータＴＣＮＴとＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む種々のデータを付加する。付加されるべきＭＡＣヘッダ部３１０のデータはＥＥＰＲＯＭ２０６から読出されたデータを指し、転送カウンタデータＴＣＮＴは共有メモリ２５５から読出したカンタデータ２５５０を指す。種々のデータが付加されることにより、ネットワーク１０に対して送信するフレームが生成されて、生成されたフレームはプログラムメモリ２５４に格納される。このとき、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５において当該フレームを生成した旨のフラグを立てる。
【００５９】
図９には、本実施の形態に係るホッピングモード時の端末１における処理フローチャートが示される。他の端末２〜９のそれぞれにおいても同様の処理手順が実行される。
【００６０】
ＣＰＵ２５１は共有メモリ２５５のモードデータ２５５４を読出し、モードデータ２５５４が‘ホッピングモード’を指示していると判定すると、通信回路２００では図９の所定手順が実行される。
【００６１】
図９の処理手順と図６に示した処理手順とを比較し異なる点は、ステップＳ１１とステップＳ２７との処理の間に、新たにステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を設けた点にあり、他の処理は図６に示したものと同じである。したがって、ここでは、図６の処理フローチャートと異なる処理のみを説明し、他の処理は説明を略す。
【００６２】
図６で説明したようにして、ステップＳ３〜Ｓ７の処理が行われる。続いて、受信フレームが自局宛のものであるか否かを判定する。自局宛のものであると判定すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理が図６と同様に行われる。
【００６３】
自局宛のフレームではないと判定した場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５の所定バッファに格納された受信フレーム３００の、転送カウンタデータＴＣＮＴの値を読出し、値が０を指示するか否かを判定する（ステップＳ１５）。０を指示すると判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、当該受信フレームを前述と同様に破棄する（ステップＳ９）。
【００６４】
一方、転送カウンタデータＴＣＮＴの値は０を指示しないと判定すると（ステップＳ１５でＮＯ）、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５の所定バッファ内の受信フレームの転送カウンタデータＴＣＮＴの値を１減らす（ステップＳ１７）。その後、所定バッファから受信フレームが読出されて、ネットワーク１０に転送される（ステップＳ２７）。
【００６５】
ここでは、転送カウンタデータＴＣＮＴの値を転送がされる毎に１ずつ減らすようにしたが、逆に０から転送毎にカウントアップして、転送カウンタデータＴＣＮＴの値が所定値になったときに転送が停止して当該フレームは破棄されるようにしてもよい。
【００６６】
このように本実施の形態では、ホッピングされるフレームについて中継される回数を当該フレーム内の転送カウンタデータＴＣＮＴの値によって決定し、ホッピングされる毎に値を１ずつ減じ、結果、転送カウンタデータＴＣＮＴの値が０を指すと、当該フレームを破棄しホッピングを中止することで、フレームの宛先端末が当該無線セル内に存在しないのにホッピングされ続けることによる、無用なトラフィックの増加を回避することができる。
【００６７】
また、転送カウンタデータＴＣＮＴの値は、無線セルを構成する端末１の台数、単位時間当たりに受信するフレームなどに従い決定されるので、言い換えると無線セルを構成する端末１の台数または単位時間当たりに受信するフレームに基づき推定されうる当該無線セルのトラフィックに従い決定することができるので、過度にホッピング回数が制限されてしまい通信可能な範囲を間接的に拡大させるとの効果が減じられるのを防止することができる。
【００６８】
また、ある端末１が複数の他の端末１宛にフレーム３００を送信する方式では、チャンネル空間に飛び交うフレーム数が多くなりスループット（データ転送効率であり、単位時間あたりのデータの転送量を指す）が低下するなどの副作用が生じるが、本実施の形態のホッピング方法によれば、各フレーム３００のホッピング回数を制限することで、スループット低下の副作用を低減することができる。
【００６９】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、端末１は受信フレームの上述の各実施の形態とは異なる種類の属性に基づきホッピングすべきか否かを決定することで、ホッピングに起因して不必要にトラフィックが増加するのを回避する。
【００７０】
図１０には本実施の形態に係る共有メモリ２５５の記憶内容の一例が示される。共有メモリ２５５には、論理宛先アドレス２５５１、論理自局アドレス２５５２、モードデータ２５５４および期待アドレス２５５５を予め格納するとともに、フレーム識別子ＦＩＤを格納するための領域Ｅ１を含む。論理宛先アドレス２５５１および論理自局アドレス２５５２は、ＤＡ３１１、ＳＡ３１２、宛先アドレス２０６１および自局アドレス２０６２などのようなＬＡＮカード等の端末１のハードウェアに予め割り当てられた物理的なアドレスとは異なり論理的な（仮想的な）アドレスを指す。
【００７１】
期待アドレス２５５５は、後述のＬＤＡ３１４とＬＳＡ３１５の所定の組を指す。ホストシステム１００のＣＰＵ１０１はＨＤ１０２のアプリケーションプログラムの実行結果、または入力部１０６から入力する情報に基づき、期待アドレス２５５５を決定する。ＣＰＵ１０１は決定した期待アドレス２５５５を通信回路２００に出力するので、ＣＰＵ２５１は期待アドレス２５５５を入力して、入力した期待アドレス２５５５を共有メモリ２５５に格納する。
【００７２】
図１１は、本実施の形態に係るフレーム３００の構成の一例が示される。図１１のフレーム３００構成と図５の構成とを比較して異なる点は、図１１ではヘッダ部３１０に前述したＤＡ３１１、ＳＡ３１２およびＢＳＳＩＤ３１３に追加して、当該フレーム３００の宛先端末１を指示する論理宛先アドレスを示すＬＤＡ３１４および当該フレーム３００の発信元端末１を指示する論理発信元アドレスを示すＬＳＡ３１５を含む。さらに、ヘッダ部３１０には、当該フレーム３００を一意に識別するためのデータであるＦＲＩＤ３１６が格納される。フレーム・ボディ部３２０およびＦＣＳ部３３０は、図５に示したものと同様である。
【００７３】
フレーム３００を送信する場合において、端末１のＣＰＵ２５１は、ホストシステム１００から、データをネットワーク１０に対して送信する指示を受けると、インターフェイス２５２に、ホストシステム１００内のメモリ（たとえば、ＲＡＭ１０３）に格納された当該データを取出させる。なお、ホストシステム１００は、送信を指示するデータと当該データを識別する識別データを生成し、当該データと識別データとを上記メモリに格納した後、当該データの送信指示を通信回路２００へ送信する。また、インターフェイス２５２によって取出された送信すべきデータと識別データとは、ネットワーク１０に対して送信するフレーム３００の「ユーザ・データ・ボディ部」を構成するデータとして、プログラムメモリ２５４に一時的に格納される。
【００７４】
そして、ＣＰＵ２５１は、プログラムメモリ２５４に格納された送信すべきデータに対してＭＡＣヘッダ部３１０のデータとＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む種々のデータを付加する。
【００７５】
ここで、ＭＡＣヘッダ３１０のＤＡ３１１とＳＡ３１２とＢＳＳＩＤ３１３としては、ＥＥＰＲＯＭ２０６から読出された宛先アドレス２０６１と自局アドレス２０６２とＢＳＳ識別子２０６３が付加されて、ＬＤＡ３１４とＬＳＡ３１５としては、共有メモリ２５５から読出された論理宛先アドレス２５５１および論理自局アドレス２５５２が付加される。さらに、ＦＲＩＤ３１６としては、プログラムメモリ２５４から読出された識別データが付加される。
【００７６】
ＬＤＡ３１４とＬＳＡ３１５は、ＬＤＡ３１４とＬＳＡ３１５の論理アドレスで指示される所定の端末１間で通信する場合において、他の第３の端末１に対して、当該フレーム３００は所定の端末１間の通信用フレームであり転送すべきことを指示する情報である。
【００７７】
このように、種々のデータが付加されることにより、ネットワーク１０に対して送信するフレーム３００が生成されて、生成されたフレーム３００はプログラムメモリ２５４に格納される。このとき、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５において当該フレームを生成した旨のフラグを立てる。
【００７８】
図１２には、本実施の形態に係るホッピングモード時の端末１における処理フローチャートが示される。他の端末２〜９のそれぞれにおいても同様の処理手順が実行される。
【００７９】
ＣＰＵ２５１は共有メモリ２５５のモードデータ２５５４を読出し、モードデータ２５５４が‘ホッピングモード’を指示していると判定すると、通信回路２００では図１２の所定手順が実行される。
【００８０】
図１２の処理手順と図６に示した処理手順とを比較し異なる点は、ステップＳ１１とステップＳ２７との処理の間に、新たにステップＳ１９〜Ｓ２５の処理を設けた点にあり、他の処理は図６に示したものと同じである。したがって、ここでは、図６の処理フローチャートと異なる処理のみを説明し、他の処理は説明を略す。
【００８１】
図６で説明したようにして、ステップＳ３〜Ｓ７の処理が行われる。続いて、受信フレームが自局宛のものであるか否かを判定する。自局宛のものであると判定すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理が図６と同様に行われる。
【００８２】
自局宛のフレームではないと判定した場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、ＣＰＵ２５１は、共有メモリ２５５の所定バッファに格納された受信フレーム３００のＭＡＣヘッダ部３１０のデータが共有メモリ２５５の期待アドレス２５５を指示するか否かを判定する（ステップＳ１９）。
【００８３】
具体的には、ＭＡＣヘッダ部３１０のＬＤＡ３１４とＬＳＡ３１５はフレーム３００の所定のビット位置に予め格納されているので、ＣＰＵ２５１は所定ビット位置から読出した値と、共有メモリ２５５から読出した期待アドレス２５５５の値とを比較し、比較結果、一致しないことを検知すると（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ９において前述と同様に受信フレーム３００の廃棄の処理を行なう。一方、比較結果、一致していると検知すると次のステップＳ２１の処理に移行する。
【００８４】
ステップＳ２１では、ＣＰＵ２５１は所定バッファに格納された受信フレーム３００のフォーマットが所定形式に該当するか否かを判定する。所定形式を指示するデータは予め共有メモリ２５５に格納されており、ＣＰＵ２５１は所定バッファの受信フレーム３００のフォーマットと、共有メモリ２５５から読出した所定形式指示データとを比較し、比較結果に基づき、受信フレーム３００のフォーマットが所定形式に該当するか否かを検知する。たとえば、ホッピングするべきフレーム３００は所定ビット位置にＦＲＩＤ３１６を格納しているので、この所定ビット位置の値がＦＲＩＤ３１６を指示するか否かに基づき検知する。たとえば、所定形式指示データは、所定ビット位置の値がオール０ならば無効データでありＦＲＩＤ３１６を格納しないフレーム３００であることを指示する。
【００８５】
所定形式指示データに基づき、受信フレーム３００はホッピングするべきフォーマットを有していないと検知すると（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ９の廃棄処理に移行する。一方、受信フレーム３００はホッピングするべきフォーマットを有していると検知すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、次のステップＳ２３の処理に移行する。
【００８６】
ステップＳ２３では、ＣＰＵ２５１は共有メモリ２５５の所定バッファ２５５の受信フレーム３００は初めて受信するフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２３）。具体的には、受信フレーム３００から読出したＦＲＩＤ３１６と、共有メモリ２５５の領域Ｅ１から読出したフレーム識別子ＦＩＤのそれぞれとを比較し、比較結果に基づき、ＦＲＩＤ３１６に一致するフレーム識別子ＦＩＤが領域Ｅ１に格納されていると判定すると、今回受信したフレーム３００は、既に過去に受信したフレームと同じであると検知し（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ９において受信フレーム３００を破棄する。
【００８７】
このように、端末１では、当該フレームが転送されるべき回数を制御するためにＦＲＩＤ３１６を用いることにより、同一フレーム３００をホッピングする動作は１回となり、同一フレームを繰返しホッピングする動作は回避される。その結果、トラフィックの増加を抑制することが可能となる。
【００８８】
一方、比較結果に基づき、ＦＲＩＤ３１６に一致するフレーム識別子ＦＩＤが領域Ｅ１に格納されていないと判定すると、今回受信したフフレーム３００は、初めて受信するフレームであると検知し（ステップＳ２３でＹＥＳ）、次のステップＳ２５に移行する。
【００８９】
ステップＳ２５では、共有メモリ２５５の所定バッファに格納されている受信フレーム３００のＦＲＩＤ３１６を読出し、読出したＦＲＩＤ３１６を共有メモリ２５５の領域Ｅ１にフレーム識別子ＦＩＤとして格納する。
【００９０】
その後、ステップＳ２７において前述と同様に、共有メモリ２５５の所定バッファから読出した受信フレーム３００を、ネットワーク１０に送信する。これによって、当該フレーム３００はホッピングされる。
【００９１】
このように本実施の形態では、受信したフレーム３００のＭＡＣヘッダ３１０の論理アドレスを指すＬＤＡ３１４およびＬＳＡ３１５、当該フレーム３００が有するフォーマット、および初めて受信するフレームであるか否かなどの、複数種類の条件の判断結果に基づき、この受信フレーム３００をホッピングするか否かを制御する。これにより、各端末１における受信フレーム３００のホッピングの許可／禁止の判断の条件が複数種類設定されることになるので、フレーム３００がホッピングされ続けることによる、無用なトラフィック増加の回避と、ホッピングするべきフレームのみを選択的に中継する処理とが可能となる。
【００９２】
［発明の実施の形態の効果］
本実施例によれば、フレーム中の所定のデータに基づき、フレームをホッピングするか否かを判定し、その判定結果に基づき選択的にホッピングさせることにより、チャンネルの混雑を避けた状態で端末１間の通信距離を実質的に向上させることが可能となる。したがって、チャンネル空間に飛び交うフレーム数が多くなりスループットが低下するなどの副作用を回避しながら、間接的に端末１間の通信距離を伸ばすことができて、幅広いアプリケーションへの無線ＬＡＮの適用が可能となる。
【００９３】
また、端末１はフレーム中の特定のデータに基づき、ホッピングすべきと判断したフレームのみをホッピングし、それ以外ではホッピング動作を行なわないので、端末１はホッピングモードを有するとしても、端末１における電力の消費量の増加を抑制することができる。
【００９４】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態に開示された技術は、可能な限り組み合わされて実現されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の無線通信ネットワークの各実施の形態に係るアドホック・ネットワークの構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】各実施の形態に係る情報通信端末のハードウェア構成を模式的に示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るＥＥＰＲＯＭの記憶内容の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る共有メモリの記憶内容の一例を示す図である。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠するフレームの構成を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係るホッピングモード時の端末における処理フローチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係る共有メモリの記憶内容の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係るフレームの構成の一例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係るホッピングモード時の端末における処理フローチャートである。
【図１０】第３の実施の形態に係る共有メモリの記憶内容の一例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係るフレームの構成の一例を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態に係るホッピングモード時の端末における処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００９６】
１  端末、１０  ネットワーク、１１，１２  無線セル、１００  ホストシステム、２００  通信回路、３００  フレーム、３１３  ＢＳＳＩＤ、２５５０  カウンタデータ、２５５１  論理宛先アドレス、２５５２  論理自局アドレス、２５５５  期待アドレス、ＦＩＤ  フレーム識別子、２６０２  自局アドレス、２６０３  ＢＳＳ識別子。
【図１】
2009130589.tif 000003
【図２】
2009130589.tif 000004
【図３】
2009130589.tif 000005
【図４】
2009130589.tif 000006
【図５】
2009130589.tif 000007
【図６】
2009130589.tif 000008
【図７】
2009130589.tif 000009
【図８】
2009130589.tif 000010
【図９】
2009130589.tif 000011
【図１０】
2009130589.tif 000012
【図１１】
2009130589.tif 000013
【図１２】
2009130589.tif 000014