JP4156533B2

JP4156533B2 - 無線通信システム、無線通信端末および基地局

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Publication number: JP4156533B2
Application number: JP2004007299A
Authority: JP
Inventors: 忠行福原; 晴紀泉川; 敬三杉山
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: JP2005203991A

Description

本発明はマルチホップ無線ネットワークやアドホック無線ネットワーク等の無線通信システムに関し、当該無線通信システムにおいて用いられる無線通信端末ならびに基地局にも関する。

基地局が、自身の信号の直接届かない領域の通信端末と通信を行う場合に、基地局からの信号を他の通信端末が多段中継することにより、基地局が通信目的の通信端末と通信を行う無線通信システムはマルチホップ無線ネットワークと呼ばれる。また、基地局を介さずに、通信端末が、他の通信端末による中継を介して通信相手の通信端末と通信を行う無線通信システムはアドホック無線ネットワークと呼ばれる。

マルチホップ無線ネットワークおよびアドホック無線ネットワークにおける通信経路の制御手法として、テーブル駆動方式とオンデマンド方式とがある。テーブル駆動方式においては、通信端末は隣接する通信端末と経路テーブル内の情報を周期的に交換することにより経路テーブルを更新し、この経路テーブルに基づいて予め通信経路を探索しておく。

一方、オンデマンド方式においては、通信端末は通信要求の発生時に通信経路の探索を行う。このオンデマンド方式の一つとして、ＡＯＤＶ（ＡｄｈｏｃＯｎ−ＤｅｍａｎｄＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒＲｏｕｔｉｎｇ）がある。ＡＯＤＶにおいては、送信データが発生した時点で、送信元の通信端末（送信元端末）が宛先の通信端末（宛先端末）までの通信経路を探索する。

この場合、送信元端末は経路探索のためのパケットであるＲＲＥＱ（ＲｏｕｔｅＲＥＱｕｅｓｔ）を周囲の全ての端末へ向けて送信（ブロードキャスト）するが、このブロードキャスト手法として、通常、フラッディングと呼ばれる手法が用いられる。フラッディングとは、送信元端末がブロードキャストデータをブロードキャストし、それを受信した他の全ての端末がそのブロードキャストデータを転送（ブロードキャスト）することを繰り返すことにより、周辺の全端末にデータを配信するという手法である。

ＡＯＤＶにおいては、ＲＲＥＱを受信した端末は、ＲＲＥＱに含まれる送信端末（このＲＲＥＱを一つ前に中継した端末）の識別子をルーティングテーブルに記述する。この識別子が示す端末は送信元端末側の通信相手（次ホップ端末）であり、送信元端末方向への転送経路（リバースパス）がこれにより設定されたことになる。続いて、上記の処理を行った端末は、ＲＲＥＱ中の送信端末識別子を自身の識別子に書き換え、ＲＲＥＱを周囲の端末へ向けてブロードキャストする。なお、ＲＲＥＱにはホップ数（ＲＲＥＱを中継した端末の数）を示す情報が含まれており、ＲＲＥＱを中継した端末はＲＲＥＱ中のホップ数を１ずつ増加させる。

宛先端末がＲＲＥＱを受信した場合、宛先端末はＲＲＥＱに含まれる送信端末識別子をルーティングテーブルに記述する。ＲＲＥＱを複数受信した場合、宛先端末は最初に受信したＲＲＥＱのみについて処理を行うか、または、ＲＲＥＱに含まれるホップ数を参照し、ホップ数の最も少ないＲＲＥＱを選択して処理を行う。宛先端末は自身の識別子を送信端末識別子とするＲＲＥＰ（ＲｏｕｔｅＲＥＰｌｙ）パケットを作成し、ルーティングテーブルに記述した識別子が示す端末（中継端末）へＲＲＥＰをユニキャストする。

ＲＲＥＰを受信した中継端末は、ＲＲＥＰに含まれる送信端末（このＲＲＥＰを一つ前に中継した端末）の識別子をルーティングテーブルに記述する。この識別子が示す端末は宛先端末側の通信相手（次ホップ端末）であり、宛先端末方向への転送経路（フォワードパス）がこれにより設定されたことになる。また、ＲＲＥＰを受信した中継端末においては、ＲＲＥＱの受信の際にリバースパスが設定されているので、通信経路を示すフォワードパス・リバースパスが共に設定されたことになる。

上記の処理を行った中継端末は、ＲＲＥＰ中の送信端末識別子を自身の識別子に書き換え、リバースパスが示す次の中継端末へ向けてＲＲＥＰを転送する。送信元端末がＲＲＥＰを受信した場合、送信元端末も同様にフォワードパスを設定する。これにより、送信元端末から宛先端末までの通信経路が確定する。送信元端末はこれらのパスを用いて宛先端末と通信を開始する。以上のように、ＡＯＤＶではシングルパスを作成することができる。

なお、非特許文献１には、ＡＯＤＶを発展させた手法として、予備経路もしくは同時使用可能な複数経路を探索する手法が記載されている。この手法においては、ＲＥＲＱパケットの中に中継端末の情報が格納され、宛先端末は、受信した複数のＲＲＥＱ中の中継端末情報に基づいて、できるだけ同じ端末を中継端末としない複数の通信経路を探索する。この方式によれば、異なる端末を中継端末とする複数の通信経路を探索することができる。
長谷部顕司、他２名，「複数経路を用いた安定な通信のためのＡＯＤＶアドホックルーティングの拡張」，オーディオビジュアル複合情報処理研究会報告，社団法人情報処理学会，２００２，Ｎｏ．０３８−２２，ｐ．１１９−１２４

しかし、上述した従来の経路探索手法を用いた無線通信システムにおいては、複数の通信経路同士の間隔は考慮されていなかった。また、通信経路上の中継端末の電波が他の通信経路上の中継端末まで届く・届かないというようなことも考慮されていなかった。これにより、例えば、複数の通信経路を形成することができたとしても、一つの通信経路上の中継端末からの電波が他の通信経路上の中継端末に届いてしまうような通信経路が形成されやすい。すなわち、これらの複数の通信経路が同時に使用される場合には、干渉（電波干渉）により、スループットが低下する等の現象が生じてしまう。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、異なる通信経路上の中継端末間の通信範囲を考慮しながら、複数の通信経路および予備の中継端末を探索することができる無線通信システム、無線通信端末および基地局を提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信元装置は、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、前記中継端末は、前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、前記宛先装置は、前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末と前記通信経路上の前記中継端末とを含まない経路を予備経路として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

請求項２に記載の発明は、第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信元装置は、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、前記中継端末は、情報を受信する第１の受信手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第２の経路探索情報の処理の停止を指示するための指示情報をブロードキャストし、該指示情報が受信されていない場合に、受信された前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、前記指示情報が受信された場合に、前記第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、前記指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、前記経路探索情報に基づいた次ホップ端末を記憶する第1の記憶手段とを具備し、前記宛先装置は、前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

請求項３に記載の発明は、第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信元装置は、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、前記中継端末は、情報を受信する第１の受信手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理の停止を指示するための第１の指示情報をブロードキャストし、該第１の指示情報が受信された場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理を指示するための第２の指示情報をブロードキャストし、前記第２の指示情報が受信された場合であって、前記第１の指示情報が受信されていない場合には、前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、前記第１の指示情報が受信された場合または前記第２の指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、該第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、前記第２の指示情報が受信され、前記第１の指示情報が受信されていない場合に、前記第２の経路探索情報が示す端末を次ホップ端末として記憶する第１の記憶手段とを具備し、前記宛先装置は、前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

請求項４に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信元装置は、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、前記中継端末は、前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、前記宛先装置は、前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末から前記通信経路上の前記中継端末を除いた端末のみを含む経路を予備経路として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載の無線通信システムにおいて、前記宛先装置は、第２の応答情報を前記予備経路における前記次ホップ端末へ送信する第３の送信手段を具備し、前記送信元装置は、前記第２の応答情報を受信する第３の受信手段と、該第２の応答情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第３の記憶手段とを具備し、前記中継端末において、前記第１の記憶手段はさらに、前記第２の応答情報が示す端末を次ホップ端末として記憶し、前記第２の送信手段はさらに、前記第２の応答情報を前記次ホップ端末へ送信することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、前記送信元装置、前記中継端末、および前記宛先装置のうちのいずれかは、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記記憶手段によって記憶された端末を前記通信経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、前記通知情報を受信する受信手段と、前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システムにおいて、前記送信元装置、前記中継端末、および前記宛先装置は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システムにおいて、前記送信元装置は基地局であり、前記中継端末および前記宛先装置は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システムにおいて、前記宛先装置は基地局であり、前記送信元装置および前記中継端末は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、前記送信元装置として、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、前記中継端末として、前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、前記宛先装置として、前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末と前記通信経路上の前記中継端末とを含まない経路を予備経路として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信端末である。

請求項１１に記載の発明は、第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、前記送信元装置として、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、前記中継端末として、情報を受信する第１の受信手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第２の経路探索情報の処理の停止を指示するための指示情報をブロードキャストし、該指示情報が受信されていない場合に、受信された前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、前記指示情報が受信された場合に、前記第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、前記指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、前記経路探索情報に基づいた次ホップ端末を記憶する第1の記憶手段とを具備し、前記宛先装置として、前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備することを特徴とする無線通信端末である。

請求項１２に記載の発明は、第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、前記送信元装置として、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、前記中継端末として、情報を受信する第１の受信手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理の停止を指示するための第１の指示情報をブロードキャストし、該第１の指示情報が受信された場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理を指示するための第２の指示情報をブロードキャストし、前記第２の指示情報が受信された場合であって、前記第１の指示情報が受信されていない場合には、前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、前記第１の指示情報が受信された場合または前記第２の指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、該第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、前記第２の指示情報が受信され、前記第１の指示情報が受信されていない場合に、前記第２の経路探索情報が示す端末を次ホップ端末として記憶する第１の記憶手段とを具備し、前記宛先装置として、前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備することを特徴とする無線通信端末である。

請求項１３に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信システムで使用される無線通信端末において、前記送信元装置として、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、前記中継端末として、前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、前記宛先装置として、前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末から前記通信経路上の前記中継端末を除いた端末のみを含む経路を予備経路として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信端末である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜請求項１３のいずれかの項に記載の無線通信端末において、前記宛先装置としてさらに、第２の応答情報を前記予備経路における前記次ホップ端末へ送信する第３の送信手段を具備し、前記送信元装置としてさらに、前記第２の応答情報を受信する第３の受信手段と、該第２の応答情報が示す端末を予備経路における次ホップ端末として記憶する第３の記憶手段とを具備し、前記第１の記憶手段はさらに、前記第２の応答情報が示す端末を次ホップ端末として記憶し、前記第２の送信手段はさらに、前記第２の応答情報を、前記第２の経路探索情報が示す次ホップ端末へ送信することを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、自端末が前記通信経路上に位置する場合に、前記記憶手段によって記憶された端末を前記通信経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、前記通知情報を受信する受信手段と、前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段とを具備することを特徴とする無線通信端末である。

請求項１６に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする基地局と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記基地局と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される基地局において、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶された端末を前記通信経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、他の端末からの前記通知情報を受信する受信手段と、前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段とを具備することを特徴とする基地局である。

請求項１７に記載の発明は、経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含む通信経路により前記送信元装置と通信を行う基地局と、前記経路探索情報および前記基地局によって送信された応答情報に基づいて次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される基地局において、前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶された端末を前記通信経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、他の端末からの前記通知情報を受信する受信手段と、前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段と、を具備することを特徴とする基地局である。

本発明によれば、異なる通信経路上の中継端末間の通信範囲を考慮しながら、複数の通信経路および予備の中継端末を探索することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略構成図である。図において、１は通信端末であり、この無線通信システムには、通信端末１Ｓ、１Ｄ、および１ａ〜１ｕがある。本実施形態における通信端末１は、携帯電話、ＰＨＳ（登録商標）、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などの無線通信機能を有する端末である。本実施形態においては、通信端末１Ｓが通信端末１Ｄと通信をする場合を想定している。なお、図１には、通信端末１Ｓ、１Ｄ、および１ａ〜１ｃの端末間通信可能範囲がそれぞれ示されている。

図２は、通信端末１の構成を示すブロック図である。図において、１０は情報の送受信用のアンテナである。１１は送受信部であり、制御部１２から出力された送信用の情報に変調処理を施してアンテナ１０へ出力すると共に、アンテナ１０から出力された受信情報に復調処理を施して制御部１２へ出力する。１３は記憶部であり、通信相手情報、周囲端末情報、および設定情報等を記憶する。通信相手情報は、フォワードパスおよびリバースパスにおける通信相手（次ホップ端末）の端末等の識別子を示す。周囲端末情報は周囲の端末の識別子を示す。設定情報は、フラッディングにおける制限ホップ数等を示す。なお、通信相手情報および周囲端末情報には複数の識別子が書き込めるようになっている。

次に、第１の実施形態による通信端末１の動作を説明する。まず、第１の動作例を説明する。通信端末１Ｓ（送信元装置）は、宛先端末となる通信端末１Ｄ（宛先装置）までの通信経路を探索するため、ＲＲＥＱパケット（経路探索情報）を作成し、周囲の端末に対してブロードキャストする。このＲＲＥＱには、情報識別子（ＲＲＥＱであることを示す）、送信元識別子（通信端末１Ｓの識別子）、送信端末識別子、宛先識別子（通信端末１Ｄの識別子）、経路情報（ＲＲＥＱを処理した端末の識別子列）、およびホップ数等の情報が含まれている。

この場合、通信端末１Ｓにおいて、制御部１２はＲＲＥＱパケットを作成し、送信元識別子および送信端末識別子として自端末の識別子を書き込むと共に、宛先識別子として通信端末１Ｄの識別子を書き込む。また、経路情報にも自端末の識別子を加え、ホップ数は０とする。制御部１２はこのＲＲＥＱを送受信部１１へ出力する。送受信部１１は変調処理を行った後、アンテナ１０を介してこのＲＲＥＱをブロードキャストする。

通信端末１Ｓによって送信されたＲＲＥＱは、周囲の通信端末１ａ、１ｄ、１ｅ、および１ｉによって受信される。これらの端末において、送受信部１１はアンテナ１０を介してＲＲＥＱを受信し、復調処理を行った後、ＲＲＥＱを制御部１２へ出力する。制御部１２はＲＲＥＱ中の宛先識別子を参照し、この識別子が自端末の識別子と同じかどうか判定する。この場合、宛先識別子は自端末の識別子と異なるので、制御部１２は以下の処理を行う。制御部１２は最初にＲＲＥＱを受信してから制限時間以内に他のＲＲＥＱを受信したかどうか判定する。他のＲＲＥＱがなかった場合、制御部１２は送信端末識別子を参照し、その識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。この識別子が示す端末は、リバースパスにおける通信相手となる。また、制御部１２はＲＲＥＱ中の送信元識別子および宛先識別子も通信相手情報に書き込む。

一方、複数のＲＲＥＱが存在した場合、制御部１２は各ＲＲＥＱ中のホップ数を参照し、ホップ数が最小であるＲＲＥＱ中の送信端末識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。これにより、同一の端末を中継端末とする経路の使用を避けることができる。また、制御部１２はＲＲＥＱ中の送信元識別子および宛先識別子を通信相手情報に書き込むと共に、受信した全てのＲＲＥＱの送信端末識別子を記憶部１３中の周囲端末情報に書き込む。なお、制御部１２は記憶部１３中の設定情報を参照し、ＲＲＥＱ中のホップ数が制限ホップ数を超えている場合には、そのＲＲＥＱに関しての処理は行わない。

続いて、制御部１２はＲＲＥＱ中の送信端末識別子を自端末の識別子に書き換え、経路情報に自端末の識別子を追加する。そして、制御部１２はＲＲＥＱのホップ数を１だけ増加させ、そのＲＲＥＱを送受信部１１へ出力する。このＲＲＥＱは送受信部１１によってブロードキャストされる。上述した処理を各端末が行うことにより、ＲＲＥＱは通信端末１Ｄへ向かって転送されていく。

通信端末１ＤがＲＲＥＱを受信した場合、制御部１２は最初にＲＲＥＱを受信してから制限時間以内に他のＲＲＥＱを受信したかどうか判定する。他のＲＲＥＱがなかった場合、制御部１２は送信端末識別子を参照し、その識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。この識別子が示す端末は、リバースパスにおける通信相手となる。一方、複数のＲＲＥＱが存在した場合、制御部１２は各ＲＲＥＱ中のホップ数を参照し、ホップ数が最小であるＲＲＥＱを選択し、そのＲＲＥＱ中の送信端末識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。本動作例においては、通信端末１Ｓ−１ａ−１ｂ−１ｃ−１Ｄの順に処理されたＲＲＥＱが選択されたとする。この場合、通信端末１ｃの識別子が通信相手情報に書き込まれる。また、制御部１２は、受信した全てのＲＲＥＱ中の経路情報を記憶部１３に格納する。

続いて、通信端末１Ｄは、ＲＲＥＰパケット（応答情報）を作成し、通信端末１ｃにユニキャストする。このＲＲＥＰには、情報識別子（ＲＲＥＰであることを示す）、送信元識別子（通信端末１Ｄの識別子）、送信端末識別子、および宛先識別子（通信端末１Ｓの識別子）等の情報が含まれている。ＲＲＥＰを作成する場合の制御部１２の動作は、ＲＲＥＱを作成する場合の動作とほぼ同様である。

このＲＲＥＰを受信した通信端末１ｃにおいて、制御部１２はＲＲＥＰ中の送信端末識別子を参照し、その識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。この識別子が示す端末は、フォーワードパスにおける通信相手となる。通信相手情報にフォワードパスおよびリバースパスにおける通信相手の識別子を書き込んだことにより、制御部１２は自端末が通信経路（メイン経路と定義する）上の中継端末であることを認識する。

続いて、制御部１２はＲＲＥＰ中の送信端末識別子を自端末の識別子に書き換えて、このＲＲＥＰをリバースパスにおける通信相手（通信端末１ｂ）へ送信するため、送受信部１１へ出力する。送受信部１１はアンテナ１０を介してこのＲＲＥＰを通信端末１ｂへ送信する。上述した処理をメイン経路上の各中継端末が行うことにより、ＲＲＥＰは通信端末１Ｓへ転送される。

通信端末１ＳはこのＲＲＥＰを受信する。このとき、制御部１２はＲＲＥＰ中の送信端末識別子を、フォーワードパスにおける通信相手として記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。以上の動作により、メイン経路（通信端末１Ｓ−１ａ−１ｂ−１ｃ−１Ｄ）が確立される。メイン経路上の各中継端末（通信端末１ａ〜１ｃ）はＲＲＥＰの送信後、所定時間が経過したら、記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子を通信端末１Ｄに通知する。例えば、通信端末１ａは周囲端末情報中の識別子（通信端末１Ｓ、１ｂ、１ｅ、１ｊの識別子）が含まれた通知情報を作成し、フォワードパスの通信相手である通信端末１ｂへ送信する。

この通知情報を受信した通信端末１ｂは、記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子を通知情報に追加し、通信端末１ｃへ送信する。以上のように、各中継端末の周囲端末情報に記録されている識別子が追加されながら、通知情報が通信端末１Ｄへ転送される。なお、通信端末１ＳがＲＲＥＰを処理した際に、メイン経路の確立を各中継端末へ報知し、それに基づいて各中継端末が通知情報を通信端末１Ｄへ向けて送信するようにしてもよい。

通信端末１Ｄは上記の通知情報を受信し、以下の処理を行う。制御部１２はＲＲＥＱの受信時に格納した経路情報を記憶部１３から読み出し、その経路情報に含まれる識別子列と、通知情報に含まれる識別子とを比較する。記憶部１３に複数の経路情報が格納されている場合は、制御部１２はそれぞれの経路情報について上記の比較を行う。比較の結果、中継端末の識別子として通知情報に含まれる識別子を一つも含んでいない経路情報があった場合、制御部１２は、その経路情報が示す経路を予備経路として記憶部１３に登録する。

例えば、図１においては、中継端末として通信端末１ａ〜１ｃ、１ｅ〜１ｇ、および１ｊ〜１ｌのいずれをも含まない経路が予備経路となる。すなわち、メイン経路上の中継端末１ａ〜１ｃから電波の届かない端末のみを中継端末として含む経路が予備経路となる。したがって、通信端末１Ｓ−１ｄ−１ｎ−１ｏ−１ｐ−１ｑ−１ｈ−１Ｄ、および通信端末１Ｓ−１ｉ−１ｒ−１ｓ−１ｔ−１ｕ−１ｍ−１Ｄの経路が予備経路として通信端末１Ｄの記憶部１３に登録される。

続いて、通信端末１Ｄは、予備経路上の通信相手となる端末に対して、予備経路の経路情報を含んだＲＲＥＰを送信する。予備経路上の中継端末には、ＲＲＥＱの転送によってリバースパスの通信相手は設定されているが、フォワードパスの通信相手は設定されていない。したがって、予備経路上の中継端末に対するＲＲＥＰの送信が必要となる。これを受信した予備経路上の各中継端末は、ＲＲＥＰ中の経路情報に基づいてフォワードパスの通信相手を記憶し、ＲＲＥＰをリバースパスにおける通信相手へ送信する。通信端末１Ｓは、予備経路上の中継端末によって転送されたＲＲＥＰを受信し、ＲＲＥＰ中の送信端末識別子を、予備経路における通信相手として記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。これにより、予備経路が確立される。通信端末１Ｓは通信端末１Ｄとメイン経路により通信を行うが、障害によってメイン経路の通信が切断された場合、通信端末１Ｓは経路を予備経路に切り替えて通信を行う。

図３は、第１の動作例に基づいて確立されたメイン経路および予備経路を示している。なお、通信端末１Ｄはメイン経路および予備経路を同時に使用して通信を行ってもよい。その場合、メイン経路上の中継端末からの電波は予備経路上の中継端末には届かず、逆に、予備経路上の中継端末からの電波もメイン経路上の中継端末には届かないので、メイン経路と予備経路との間の干渉を防ぐことができる。

次に、本実施形態における第２の動作例を説明する。まず、第１の動作例と同様に、各端末によるＲＲＥＱおよびＲＲＥＰの処理によって、メイン経路が確立される。ただし、第２の動作例においては、ＲＲＥＱに経路情報は含まれていない。

メイン経路上の各中継端末（通信端末１ａ〜１ｃ）は、ＲＲＥＰの送信後、所定時間が経過したら、周囲の端末に指示を与えるための指示情報を含むパケットをブロードキャストする（１ホップブロードキャスト）。この指示情報とは、通信端末１Ｓを発信元とする２回目のＲＲＥＱを受信した場合に、そのＲＲＥＱを無視する（２回目のＲＲＥＱの送信処理を停止する）ように指示するための情報である。メイン経路上の中継端末から１ホップの距離にある端末（通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌ）はこの指示情報を含むパケットを受信する。

通信端末１Ｓは指示情報を含むパケットをメイン経路上の中継端末から受信した時点以後において、２回目のＲＲＥＱを作成し、ブロードキャストする。通信端末１ｄおよび１ｉはこのＲＲＥＱを受信し、ＲＲＥＱに関する処理を行うが、上記の指示情報を含むパケットを受信した通信端末１ｅおよびメイン経路上の通信端末１ａは２回目のＲＲＥＱを無視する（２回目のＲＲＥＱの送信処理を停止する）。指示情報を受信せず、２回目のＲＲＥＱを受信した通信端末１ｄおよび１ｉのみがＲＲＥＱに関する処理を行い、再びＲＲＥＱをブロードキャストする。

指示情報を含むパケットを受信した端末およびメイン経路上の中継端末は２回目のＲＲＥＱを無視するため、ＲＲＥＱは、通信端末１Ｓ−１ｄ−１ｎ−１ｏ−１ｐ−１ｑ−１ｈ−１Ｄ、および通信端末１Ｓ−１ｉ−１ｒ−１ｓ−１ｔ−１ｕ−１ｍ−１Ｄの経路で通信端末１Ｄに転送される。２回目のＲＲＥＱを受信した、この経路上の中継端末および通信端末１Ｄにおいて、制御部１２はＲＲＥＱ中の送信端末識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。この識別子が示す端末は、予備経路上のリバースパスにおける通信相手の端末となる。

続いて、通信端末１Ｄは２回目のＲＲＥＰを作成し、予備経路上の通信相手端末（通信端末１ｈおよび１ｍ）へ向けてユニキャストする。予備経路上の各中継端末は、フォワードパスにおける通信端末の識別子を記憶しながら、このＲＲＥＰを通信端末１Ｓへ転送する。２回目のＲＲＥＰを受信した通信端末１Ｓにおいて、制御部１２はＲＲＥＰ中の送信端末識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。以上の動作によってメイン経路および予備経路が確立される。

第２の動作例に基づいて確立されたメイン経路および予備経路は、第１の動作例と同様に、図３のようになる。予備経路上の中継端末は、メイン経路上の中継端末から電波の届かない位置にいるので、メイン経路と予備経路とを両方使用した通信が行われる場合には、両経路間の干渉を防ぐことができる。第２の動作例においては、２回目のＲＲＥＱがメイン経路を中心として、外側へ向かって制限ホップ数以内で発散していく性質がある。

なお、メイン経路上の各中継端末が指示情報を含むパケットをブロードキャストするのに代えて、メイン経路上の中継端末が中継する１回目のＲＲＥＰの電波を、通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌが検出し、これに基づいて、通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌが２回目のＲＲＥＱを無視するような形態であってもよい。ただし、通信端末１Ｄからの１回目のＲＲＥＰを検出したが、通信端末１ａ〜１ｃからの１回目のＲＲＥＰは検出しなかった端末は、これらのＲＲＥＰを全く検出しなかった端末と同様に動作するものとする。

次に、本実施形態における第３の動作例を説明する。まず、第１の動作例と同様に、各端末によるＲＲＥＱおよびＲＲＥＰの処理によって、メイン経路が確立される。ただし、第２の動作例と同様、ＲＲＥＱに経路情報は含まれていない。また、後述する第２の指示情報を受信した端末以外は、２回目のＲＲＥＱに関する処理を行わないこととする。また、メイン経路上の中継端末は、２回目のＲＲＥＱに関する処理を行わないこととする。

メイン経路上の各中継端末（通信端末１ａ〜１ｃ）は、ＲＲＥＰの送信後、所定時間が経過したら、周囲の端末に指示を与えるための第１の指示情報を含むパケットをブロードキャストする（１ホップブロードキャスト）。第１の指示情報とは、通信端末１Ｓを発信元とする２回目のＲＲＥＱを受信した場合に、そのＲＲＥＱを無視する（２回目のＲＲＥＱの送信処理を停止する）ように指示するための情報である。メイン経路上の中継端末から１ホップの距離にある端末（通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌ）は第１の指示情報を含むパケットを受信する。

第１の指示情報を含むパケットを受信した端末は、以下に述べる第２の指示情報を含むパケットを作成し、ブロードキャストする。第２の指示情報とは、通信端末１Ｓを発信元とする２回目のＲＲＥＱを受信した場合に、そのＲＲＥＱに関する処理を行うように指示するための情報である。メイン経路上の中継端末から１ホップの距離にある端末（通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌ）は第２の指示情報を含むパケットを受信する。なお、第１の指示情報を受信した端末は、第２の指示情報を受信しても、２回目のＲＲＥＱに関する処理は行わない。また、第１の指示情報を受信していないが、第２の指示情報も受信していない端末も２回目のＲＲＥＱに関する処理は行わない（２回目のＲＲＥＱの送信処理を停止する）。第１の指示情報を受信せず、第２の指示情報を受信した端末が２回目のＲＥＲＱの送信処理を行う。

通信端末１Ｓは指示情報を含むパケットを受信した時点以後において、２回目のＲＲＥＱを作成し、ブロードキャストする。２回目のＲＲＥＱを受信した端末のうち、第２の指示情報を含むパケットを受信した通信端末１ｄおよび１ｉは、このＲＲＥＱに関する処理を行うが、第２の指示情報を含むパケットを受信していない通信端末１ｅおよびメイン経路上の通信端末１ｅは２回目のＲＲＥＱを無視する。したがって、通信端末１ｄおよび１ｉのみがＲＲＥＱに関する処理を行い、再びＲＲＥＱをブロードキャストする。

ＲＲＥＱは、第２の動作例と同様に、通信端末１Ｓ−１ｄ−１ｎ−１ｏ−１ｐ−１ｑ−１ｈ−１Ｄ、および通信端末１Ｓ−１ｉ−１ｒ−１ｓ−１ｔ−１ｕ−１ｍ−１Ｄの経路で通信端末１Ｄに転送される。２回目のＲＲＥＱを受信した、この経路上の中継端末および通信端末１Ｄにおいて、制御部１２はＲＲＥＱ中の送信端末識別子を記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。この識別子が示す端末は、予備経路上のリバースパスにおける通信相手の端末となる。

第３の動作例においては、メイン経路の中継端末から１ホップの距離に位置する端末の周囲に位置し、メイン経路の中継端末からの電波は届かない端末のみが２回目のＲＲＥＱを中継する。したがって、２回目のＲＲＥＱが、メイン経路を中心として外側へ向かって発散しない点が第２の動作例と異なる。これにより、第２の動作例と比較して、２回目のＲＲＥＱのフラッディングの規模をより抑えることができる。

なお、メイン経路上の各中継端末が第１の指示情報を含むパケットをブロードキャストするのに代えて、メイン経路上の中継端末が中継する１回目のＲＲＥＰの電波を、通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌが検出し、これに基づいて、通信端末１ｅ〜１ｇおよび１ｊ〜１ｌが第２の指示情報を含むパケットをブロードキャストするような形態であってもよい。ただし、通信端末１Ｄからの１回目のＲＲＥＰを検出したが、通信端末１ａ〜１ｃからの１回目のＲＲＥＰは検出しなかった端末は、これらのＲＲＥＰを全く検出しなかった端末と同様に動作するものとする。

次に、本実施形態における第４の動作例を説明する。第４の動作例においては、第１の動作例と同様にＲＲＥＱに経路情報が含まれている。まず、第１の動作例と同様に、各端末によるＲＲＥＱおよびＲＲＥＰの処理によって、メイン経路が確立される。

メイン経路上の各中継端末（通信端末１ａ〜１ｃ）はＲＲＥＰの送信後、所定時間が経過したら、記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子を通信端末１Ｄに通知する。例えば、通信端末１ａは周囲端末情報中の識別子（通信端末１Ｓ、１ｂ、１ｅ、１ｊの識別子）が含まれた通知情報を作成し、フォワードパスの通信相手である通信端末１ｂへ送信する。

この通知情報を受信した通信端末１ｂは、周囲端末情報に記録されている識別子を通知情報に追加し、通信端末１ｃへ送信する。以上のように、各中継端末の周囲端末情報に記録されている識別子が追加されながら、通知情報が通信端末１Ｄへ転送される。なお、通信端末１ＳがＲＲＥＰを処理した際に、メイン経路の確立を各中継端末へ報知し、それに基づいて各中継端末が通知情報を通信端末１Ｄへ向けて送信するようにしてもよい。以上の動作は第１の動作例と同様である。

通信端末１Ｄは上記の通知情報を受信し、以下の処理を行う。制御部１２はＲＲＥＱの受信時に格納した経路情報を記憶部１３から読み出し、その経路情報に含まれる識別子列と、通知情報に含まれる識別子とを比較する。記憶部１３に複数の経路情報が格納されている場合は、制御部１２はそれぞれの経路情報について上記の比較を行う。比較の結果、中継端末の識別子として通知情報に含まれる識別子のみで構成される経路情報があった場合、制御部１２は、その経路情報が示す経路を予備経路として記憶部１３に登録する。ただし、制御部１２は、記憶部１３に格納したメイン経路の経路情報を参照し、メイン経路上の中継端末の識別子が１つでも含まれている経路は予備経路から除く。

続いて、通信端末１Ｄは、予備経路上の通信相手となる端末に対して、予備経路の経路情報を含んだＲＲＥＰを送信する。これを受信した予備経路の各中継端末は、ＲＲＥＰ中の経路情報に基づいてフォワードパスの通信相手を記憶し、ＲＲＥＰをリバースパスにおける通信相手へ送信する。通信端末１Ｓは、予備経路上の中継端末によって転送されたＲＲＥＰを受信し、ＲＲＥＰ中の送信端末識別子を、予備経路における通信相手として記憶部１３中の通信相手情報に書き込む。これにより、予備経路が確立される。通信端末１Ｓは通信端末１Ｄとメイン経路により通信を行うが、障害によってメイン経路の通信が切断された場合、通信端末１Ｓは経路を予備経路に切り替えて通信を行う。

例えば、図１においては、中継端末として通信端末１ｅ〜１ｇを含む経路が予備経路となる。すなわち、メイン経路上の中継端末１ａ〜１ｃのいずれかの通信範囲内に位置する端末のみを中継端末として含む経路が予備経路となる。この予備経路はメイン経路と干渉するため、通信時に同時使用はできない。しかし、メイン経路が切断された場合でも、最適なメイン経路に近い予備経路に切り替えることにより、通信端末１Ｓおよび１Ｄは通信を継続することができる。

なお、第１の動作例と第４の動作例とを組み合わせてもよい。これにより、メイン経路と干渉を生じない予備経路および最適に近い予備経路を同時に探索することができる。

次に、本実施形態における第５の動作例を説明する。第５の動作例においては、予備の中継端末を探索する手法を示す。まず、第１の動作例と同様に、各端末によるＲＲＥＱおよびＲＲＥＰの処理によって、メイン経路が確立される。ただし、第２の動作例と同様、ＲＲＥＱに経路情報は含まれていない。

メイン経路上の各中継端末（通信端末１ａ〜１ｃ）はＲＲＥＰの送信後、所定時間が経過したら、記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子をメイン経路上の全端末に通知する。この場合、通知は以下のように行われる。例えば、通信端末１ａにおいて、制御部１２は記憶部１３中の通信相手情報を参照し、通信端末１Ｓおよび１ｂに対して情報を送信すべきであることを認識する。また、制御部１２は記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子を通知情報に格納し、送受信部１１およびアンテナ１０を介して通信端末１Ｓおよび１ｂへ通知情報を送信する。

通信端末１Ｓは通知情報を受信し、その情報に含まれる識別子を記憶部１３に記録する。一方、中継端末１ｂは、受信した通知情報に含まれる情報を記憶部１３に記録すると共に、その通知情報を通信端末１ｃへ中継する。各中継端末が通知情報に含まれる識別子を記憶部１３に記録しながら通知情報を中継することにより、通知情報は通信端末１Ｄへ転送される。他の端末（通信端末１Ｓ、１ｂ、１ｃ、１Ｄ）も同様に通知情報を送信する。以上の動作により、メイン経路上の各端末が他の端末の周囲端末情報を共有する。

続いて、各端末において制御部１２は、受信した全通知情報中の識別子と、記憶部１３中の周囲端末情報に記録されている識別子とを比較し、両者に共通する識別子の端末を予備中継端末として記憶部１３中の通信相手情報に記録する。これにより、メイン経路上の複数の端末の通信範囲内に位置する端末が予備中継端末となる。例えば、図３において、通信端末１ｅ、１ｇ、１ｊ、および１ｌが予備中継端末となる。

以上により、通信端末１Ｓと１Ｄとの通信において中継経路の一部が切断された場合でも、予備中継端末を中継端末として通信を継続することができる。なお、この場合、予備中継端末には少なくともフォワードパスが設定されていないので、予備中継端末を含む経路に中継経路が切り替えられるときに、予備中継端末を通信相手とする中継端末が予備中継端末に対して、通信相手に関する情報を送信するようにしてもよい。

なお、以上の第１〜第５の動作例を組み合わせ、同時通信可能な複数の経路、メイン経路に近い位置の予備経路、予備中継端末をそれぞれ得るようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は第２の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略構成図である。図において、２は基地局である。基地局２は図示せぬコアネットワークに接続されており、コアネットワークを介して、他基地局と通信を行う。第２の実施形態においては、コアネットワークを介して基地局２に接続された他基地局に接続している無線通信端末が通信端末１Ｄと通信を行う。基地局２の主構成は、図２における通信端末の構成と同様である。

他基地局に接続している無線通信端末は、通信端末１Ｄに対する発信を他基地局へ要求する。この要求を受けた他基地局は、基地局２に対して通信端末１Ｄへの発信要求を送信する。基地局２はこの発信要求に基づいて、通信端末１Ｄまでの通信経路の構築を行う。この場合、基地局２は第１の実施形態における通信端末１Ｓと同様の動作を行い、通信端末１Ｄまでのメイン経路、予備経路、および予備中継端末の探索を行う。基地局の通信可能範囲は無線通信端末の通信可能範囲よりもずっと広いため、図４で示されるように、基地局２からの予備経路を示す矢印は図３と比較して大きな迂回とはならない。すなわち、メイン経路の長さと予備経路の長さとが比較的近いものとすることができる。

なお、第２の実施形態においては、基地局２が第１の実施形態における通信端末１Ｓと同様の動作を行う場合を例として示したが、基地局２が第１の実施形態における通信端末１Ｄと同様の動作を行う形態であってもよい。すなわち、ある通信端末が基地局２と直接接続して通信を行うことができず、他の通信端末を介して基地局２へ接続する場合にも、予備経路や予備中継端末の探索が同様に行われる。

以上説明したように、第１の実施形態における第１〜第３の動作例によれば、メイン経路上の中継端末から電波が届かない端末のみを中継端末として含む経路が予備経路となるので、メイン経路と予備経路とは干渉し合わない。したがって、互いに干渉し合わない複数の経路を探索することができると共に、その複数経路を同時に使用することによるスループットの向上および通信可能範囲の拡大を同時に実現することができる。

第１の実施形態における第４の動作例によれば、メイン経路に最も近い予備経路を得ることができる。また、第５の動作例によれば、予備中継端末を得ることができ、メイン経路の一部が切断された場合であっても、予備中継端末を中継端末に加えることにより、通信を継続することができる。

また、第２の実施形態によれば、基地局が経路探索を行う場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略構成図である。同実施形態による通信端末の構成を示すブロック図である。同実施形態におけるメイン経路および予備経路を示す概略図である。本発明の第２の実施形態による無線通信システムの構成を示す概略構成図である。

符号の説明

１・・・通信端末、２・・・基地局、１０・・・アンテナ、１１・・・送受信部、１２・・・制御部、１３・・・記憶部。

Claims

経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、
前記送信元装置は、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、
前記中継端末は、
前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、
受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、
前記宛先装置は、
前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、
前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末と前記メイン経路上の前記中継端末とを含まない経路を予備経路として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信システム。
第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、
前記送信元装置は、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、
前記中継端末は、
情報を受信する第１の受信手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第２の経路探索情報の処理の停止を指示するための指示情報をブロードキャストし、該指示情報が受信されていない場合に、受信された前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、
前記指示情報が受信された場合に、前記第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、
前記指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、前記経路探索情報に基づいた予備経路上の次ホップ端末を記憶する第1の記憶手段とを具備し、
前記宛先装置は、
前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の経路探索情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信システム。
第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、
前記送信元装置は、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、
前記中継端末は、
情報を受信する第１の受信手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理の停止を指示するための第１の指示情報をブロードキャストし、該第１の指示情報が受信された場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理を指示するための第２の指示情報をブロードキャストし、前記第２の指示情報が受信された場合であって、前記第１の指示情報が受信されていない場合には、前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、
前記第１の指示情報が受信された場合または前記第２の指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、該第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、
前記第２の指示情報が受信され、前記第１の指示情報が受信されていない場合に、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路上の次ホップ端末として記憶する第１の記憶手段とを具備し、
前記宛先装置は、
前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の経路探索情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信システム。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、
前記送信元装置は、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、
前記中継端末は、
前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、
受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、
前記宛先装置は、
前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、
前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末から前記メイン経路上の前記中継端末を除いた端末のみを含む経路を予備経路として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信システム。
前記宛先装置は、第２の応答情報を前記予備経路における前記次ホップ端末へ送信する第３の送信手段を具備し、
前記送信元装置は、
前記第２の応答情報を受信する第３の受信手段と、
該第２の応答情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第３の記憶手段とを具備し、
前記中継端末において、前記第１の記憶手段はさらに、前記第２の応答情報が示す端末を前記予備経路上の次ホップ端末として記憶し、
前記第２の送信手段はさらに、前記第２の応答情報を前記予備経路上の次ホップ端末へ送信する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載の無線通信システム。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムにおいて、
前記送信元装置、前記中継端末、および前記宛先装置のうちのいずれかは、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記記憶手段によって記憶された端末を前記メイン経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、
前記通知情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信システム。
前記送信元装置、前記中継端末、および前記宛先装置は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システム。
前記送信元装置は基地局であり、前記中継端末および前記宛先装置は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システム。
前記宛先装置は基地局であり、前記送信元装置および前記中継端末は、無線通信機能を備えた無線通信端末であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システム。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、
前記送信元装置として、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、
前記中継端末として、
前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、
受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、
前記宛先装置として、
前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、
前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末と前記メイン経路上の前記中継端末とを含まない経路を予備経路として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信端末。
第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、
前記送信元装置として、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、
前記中継端末として、
情報を受信する第１の受信手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第２の経路探索情報の処理の停止を指示するための指示情報をブロードキャストし、該指示情報が受信されていない場合に、受信された前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、
前記指示情報が受信された場合に、前記第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、
前記指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、前記経路探索情報に基づいた予備経路上の次ホップ端末を記憶する第1の記憶手段とを具備し、
前記宛先装置として、
前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の経路探索情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信端末。
第1の経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記第1の経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第1の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記第1の経路探索情報および前記第1の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、
前記送信元装置として、第２の経路探索情報をブロードキャストする第１の送信手段を具備し、
前記中継端末として、
情報を受信する第１の受信手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理の停止を指示するための第１の指示情報をブロードキャストし、該第１の指示情報が受信された場合には、前記第２の経路探索情報の送信処理を指示するための第２の指示情報をブロードキャストし、前記第２の指示情報が受信された場合であって、前記第１の指示情報が受信されていない場合には、前記第２の経路探索情報をブロードキャストする第２の送信手段と、
前記第１の指示情報が受信された場合または前記第２の指示情報が受信されず、前記第２の経路探索情報が受信された場合に、該第２の経路探索情報の送信処理を停止する停止手段と、
前記第２の指示情報が受信され、前記第１の指示情報が受信されていない場合に、前記第２の経路探索情報が示す端末を予備経路上の次ホップ端末として記憶する第１の記憶手段とを具備し、
前記宛先装置として、
前記第２の経路探索情報を受信する第２の受信手段と、
前記第２の経路探索情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第２の記憶手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信端末。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された第１の応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記第１の応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信システムで使用される無線通信端末において、
前記送信元装置として、経路情報を含む前記経路探索情報を送信する第１の送信手段を具備し、
前記中継端末として、
前記経路探索情報を受信する第１の受信手段と、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する第１の記憶手段と、
受信された前記経路探索情報中の前記経路情報に自端末の情報を書き込む書込手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記第１の記憶手段によって記憶された端末を前記宛先装置へ通知するための通知情報を送信する第２の送信手段とを具備し、
前記宛先装置として、
前記経路探索情報および前記通知情報を受信する第２の受信手段と、
前記経路探索情報が複数受信された場合に、前記経路情報が示す経路のうち、前記通知情報が示す端末から前記メイン経路上の前記中継端末を除いた端末のみを含む経路を予備経路として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信端末。
前記宛先装置としてさらに、第２の応答情報を前記予備経路における前記次ホップ端末へ送信する第３の送信手段を具備し、
前記送信元装置としてさらに、
前記第２の応答情報を受信する第３の受信手段と、
該第２の応答情報が示す端末を前記予備経路における次ホップ端末として記憶する第３の記憶手段とを具備し、
前記第１の記憶手段はさらに、前記第２の応答情報が示す端末を前記予備経路上の次ホップ端末として記憶し、
前記第２の送信手段はさらに、前記第２の応答情報を前記予備経路上の次ホップ端末へ送信する
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれかの項に記載の無線通信端末。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される無線通信端末において、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、
前記メイン経路の確立後に自端末が前記メイン経路上に位置する場合に、前記記憶手段によって記憶された端末を前記メイン経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、
前記通知情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段とを具備する
ことを特徴とする無線通信端末。
経路探索情報をブロードキャストする基地局と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記基地局と通信を行う宛先装置と、前記経路探索情報および前記宛先装置によって送信された応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される基地局において、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶された端末を前記メイン経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、
他の端末からの前記通知情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする基地局。
経路探索情報をブロードキャストする送信元装置と、１以上の中継端末を含むメイン経路により前記送信元装置と通信を行う基地局と、前記経路探索情報および前記基地局によって送信された応答情報に基づいて前記メイン経路上の次ホップ端末を決定すると共に、前記経路探索情報および前記応答情報を中継する前記中継端末とを具備する無線通信システムで使用される基地局において、
前記経路探索情報を送信した端末を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶された端末を前記メイン経路上の端末へ通知するための通知情報を送信する送信手段と、
他の端末からの前記通知情報を受信する受信手段と、
前記記憶手段によって記憶されてる前記端末と、前記通知情報が示す端末とが同一の場合に、該端末を予備の中継端末として選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする基地局。