JP2006140943A - マルチポップ無線通信システム、マルチポップ無線通信方法および中継基地局ノード - Google Patents

Abstract

【課題】中継基地局ノードの処理負荷を減らし、中継遅延の発生を抑制することができるマルチポップ無線通信システムを得る。
【解決手段】第１ノードＳＴ１から第２ノードＳＴ２へ通信パケット３０を送信する際に、中継基地局ノードＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３が通信経路上の次のノードへ通信パケット３０を転送するマルチポップ無線通信システムにおいて、通信パケット３０は、第１ノードＳＴ１から中継基地局ノードＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３を経て第２ノードＳＴ２に至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールド３４を有し、通信パケット３０の送信に際して、第１ノードＳＴ１は、経路フィールド３４に通信経路上の全てのノードのアドレスをセットし、中継基地局ノードＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３は、経路フィールド３４を参照して中継動作を行うことを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複数の中継基地局ノードを経由して通信パケットを伝達するマルチポップ無線通信システム、マルチポップ無線通信方法および中継基地局ノードに関するものである。

複数の中継基地局ノードを経由して送信元端末と宛先端末との間で通信パケットを伝達する所謂マルチポップ通信がある。このマルチポップ通信の一形態として、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム（ISO/IEC 8802-11: 1999(E)ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 edition）の規格が知られている。

この無線ＬＡＮシステムにおいては、例えば、遠く離れた端末にデータなどの情報を送信する際に、近いノードを中継局として利用し、中継局を介して情報を伝達することで相手先端末にデータを送信することができる。

一般的に、ノードを中継局として機能させ、このノードを介してマルチホップ通信をＩＢＳＳ内で行う場合、４つのアドレスを用いる。すなわち、現データパケットの直接の送信先中継局のアドレス、現データパケットの直接の送信元中継局のアドレス、最終宛先である端末（ノード）のアドレス、情報を生成し発信した発信源端末（ノード）のアドレスを用いる（例えば、非特許文献１）。

IEEE Standards 802.11 Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications

上述４つのアドレスは、通信パケットのＭＡＣフレームのヘッダ部に格納される。そして、夫々の中継基地局ノードは、通信パケットを次の中継基地局ノードに転送する際、この４つのアドレスをセットし直す。つまり、アドレステーブル検索をして再度４つのアドレスを求め、これをＭＡＣフレームのヘッダ部にセットする。

しかしながら、このアドレステーブル検索においては、中継基地局ノードの処理負荷を増加させる。この処理負荷は、中継基地局ノードの数が増えるほど増加する。そして、この処理負荷があまりに大きくなると中継遅延が発生し上位プロトコルの処理の妨げになるので改善が求められている。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、中継基地局ノードの処理負荷を減らし、中継遅延の発生を抑制することができるマルチポップ無線通信システム、マルチポップ無線通信方法および中継基地局ノードを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のマルチポップ無線通信システムは、通信経路上の少なくとも１つの中継基地局ノードを経由しながら、第１ノードから第２ノードへ通信パケットを送信する際に、中継基地局ノードが通信経路上の次のノードへ通信パケットを転送するマルチポップ無線通信システムにおいて、通信パケットは、ヘッダ部に、転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、第１ノードのアドレスを表す第３フィールド、第２ノードのアドレスを表す第４フィールドおよび中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み第１ノードから中継基地局ノードを経て第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを有し、第１ノードは、通信パケットの送信に際して、経路フィールドに通信経路上の全てのノードのアドレスをセットし、中継基地局ノードは、経路フィールドを参照して中継動作を行うとともに、受信局に対応するアドレスが常に所定の位置になるように、中継基地局ノードは、中継動作を行う毎に経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトすることを特徴とする。

また、本発明のマルチポップ無線通信方法は、転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、第１ノードのアドレスを表す第３フィールドおよび第２ノードのアドレスを表す第４フィールドをヘッダ部に有する通信パケットを、通信経路上の中継基地局ノードを経由しながら、第１ノードから第２ノードへ送信する際に、中継基地局ノードが第１、第２フィールドを参照して中継動作を行うマルチポップ無線通信方法であって、第１フィールド、第２フィールド、第３フィールド、第４フィールドおよび中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み、第１ノードから中継基地局ノードを経て第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを、通信パケットのヘッダ部に形成する経路フィールド形成工程と、第１ノードが経路フィールドに通信経路上の全てのノードのアドレスをセットするアドレスセット工程と、中継基地局ノードが経路フィールドを参照して中継動作を行うとともに、経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトする。

さらに、本発明の中継基地局ノードは、転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、第１ノードのアドレスを表す第３フィールドおよび第２ノードのアドレスを表す第４フィールドをヘッダ部に有する通信パケットを、第１ノードから第２ノードへ送信する際に、通信経路上の次のノードへ転送するマルチポップ無線通信システムの中継基地局ノードであって、通信パケットは、ヘッダ部に、第１フィールド、第２フィールド、第３フィールド、第４フィールドおよび中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み、第１ノードから中継基地局ノードを経て第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを有し、第１ノードが経路フィールドにセットした通信経路上の全てのノードのアドレスを参照して中継動作を行うとともに、受信局に対応するアドレスが常に所定の位置になるように、中継動作を行う毎に経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトする。

ここで、「転送」とは所定のノードが受信したデータをそのノードがさらに他のノードに送信する動作のことをいう。また「送信局」とはデータの転送が行われる際の送信側のノードを指し、一方、「受信局」とはデータの転送が行われる際の受信側のノードを指す。

この発明によれば、通信パケットは、第１ノードから中継基地局ノードを経て第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを有している。そして、通信パケットの送信に際して、第１ノードが、経路フィールドに通信経路上の全てのノードのアドレスをセットする。このため、中継基地局ノードは、通信パケットにセットされたデータのみから受信局を確認し、そしてその受信局に中継動作をすることができ、アドレステーブルを検索する必要がないので、中継基地局ノードの処理負荷が減り、中継遅延の発生が抑制される。これにより、中継基地局ノードの中継動作が上位プロトコルの処理の妨げになることもなくなる。

以下に、本発明にかかるマルチポップ無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明のマルチポップ無線通信システムの概略と特徴を実施の形態１として説明し、実施の形態２以降にマルチポップ無線通信システム、マルチポップ無線通信方法および中継基地局ノードに関する実施例を詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は本発明のマルチポップ無線通信システムの実施の形態１のノード系統図である。図１において、マルチポップ無線通信システム８０は、ノードＮ１、ノードＮ２、ノードＮ３、ノードＮ４およびノードＮ５の５つのノードを有している。このマルチポップ無線通信システム８０において、第１ノードであるノードＮ１から第２ノードであるノードＮ５へ通信パケットが無線通信にて伝送される。つまり、ノードＮ１→ノードＮ２→ノードＮ３→ノードＮ４→ノードＮ５の順で、通信パケットが無線通信にて伝送される。このとき、ノードＮ１が送信元ノードであり、ノードＮ５が宛先ノードであり、ノードＮ２、ノードＮ３およびノードＮ４はが中継基地局ノードである。

図２は本実施の形態の通信パケットのフレーム構成図である。図２において、通信パケット３０は、ヘッダ部３１とフレーム本体部３２とを有している。ヘッダ部３１には、ノードＮ１から中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４を経てノードＮ５に至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表すことのできる経路フィールド３４が設けられている。この経路フィールド３４は、ノードＮ１が通信パケット３０を送出する際に、ノードＮ１によって設定され、通信経路上の中継基地局ノードの数によって大きさが変わる。

中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４は、それぞれ通信パケット３０を受信すると、例えば自装置のアドレスと比較することにより通信パケット３０の伝送が通信経路上のどのあたりまで進んでいるかを確認することができる。さらには、経路フィールド３４から次に転送するノード（受信局）を確認することができる。そしてこの受信局として確認されたノードに通信パケット３０を転送する。このように、中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４は、通信パケット３０にセットされたデータのみで、通信パケット３０の中継動作をすることができる。そのため、各中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４の処理負荷が減り、中継遅延の発生が抑制される。

なお、この転送処理を実行するに際して、各中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４は、次に転送するノード（受信局）のアドレスが常に経路フィールド３４上の所定の位置となるように、中継動作を行う毎に、各中継基地局ノードの経路フィールド３４上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトする（繰り上げる）ようにしてもよい。すなわち、中継基地局ノードＮ２が格納されていたアドレスフィールドに、中継基地局ノードＮ３のアドレスを格納し、中継基地局ノードＮ２が格納されていたアドレスフィールドに、中継基地局ノードＮ３のアドレスを格納し、中継基地局ノードＮ３が格納されていたアドレスフィールドに、中継基地局ノードＮ４のアドレスを格納するようにシフトする（繰り上げる）ようにしてもよい。この動作を行うことにより、各中継基地局ノードＮ２，Ｎ３，Ｎ４は、常に経路フィールド３４の所定の位置を見て次に転送するノード（受信局）を確認することができ、処理負荷がさらに削減される。

実施の形態２．
図３は本発明のマルチポップ無線通信システムの実施の形態２のノード系統図である。図３において、マルチポップ無線通信システム８１は、送信元ノードＳＴ１、中継基地局ノードＡＰ１、中継基地局ノードＡＰ２、中継基地局ノードＡＰ３および宛先ノードＳＴ２を有している。このマルチポップ無線通信システム８１においては、第１ノードである送信元ノードＳＴ１から第２ノードである宛先ノードＳＴ２へ通信パケットが無線通信にて伝送される。つまり、送信元ノードＳＴ１→中継基地局ノードＡＰ１→中継基地局ノードＡＰ２→中継基地局ノードＡＰ３→宛先ノードＳＴ２の順で、通信パケットが伝送される。図中矢印１１〜１４は、各ノード間の通信パケットの転送動作の向きを示している。

図４は送信元ノードＳＴ１、宛先ノードＳＴ２および中継基地局ノードＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３が内蔵している通信機能部を示す機能ブロック図である。図４に示されるように、各ノードが内蔵している通信機能部２０は、本体部２１、記憶部２２、周波数変換処理部２３およびアンテナ２４を備えている。本体部２１は、メディアアクセスコントロール部（ＭＡＣ部）２６およびモデム部２７から構成されている。

記憶部２２は、ＭＡＣ部２６に接続されており、ＭＡＣ部２６に作業領域やフレームバッファ等を提供する。ＭＡＣ部２６は、送信データに付加するヘッダ部の作成や、ＭＡＣフレームのアクセス制御等を実行する。ＭＡＣ部２６に接続されたモデム部２７は、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）ヘッダ処理、周波数拡散や位相変調処理、およびＡ／Ｄ変換処理等を実行する。そして、モデム部２７に接続された周波数変換処理部２３は、内部的な信号処理およびアンテナ２４から電波を放射する等のために、送信信号や受信信号の周波数を段階的に変換する回路である。この回路は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムに準拠している。

図５は本実施の形態の通信パケットとの比較のために示すＩＥＥＥ８０２．１１の通信パケットのフレーム構成を示す図である。図６は本実施の形態の通信パケットのフレーム構成を示す図である。図５において、（Ａ）に示す部分は、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠（以下、単に「準拠のもの」と称す）のＭＡＣフレームのフレーム構成を示している。また、（Ｂ）に示す部分は、本実施の形態の動作に関係するフィールドのみを抜き出してまとめたものである。（Ｂ）には、データ通信が行われるノード同士の組み合わせによって決まるデータ通信モードと、このモードに伴ってどのフィールドにどのノードのアドレスが格納されるのかが示されている。

準拠の通信パケット６０は、概ねヘッダ部６１とフレーム本体部６３とから構成されている。ヘッダ部６１は、フレーム制御部３５とアドレス本体部３６とを有している。フレーム制御部３５は、タイプ４１、サブタイプ４２、To DSビット４３およびFrom DSビット４４を含む種々のフィールドから構成されている。アドレス本体部３６は、シーケンス制御部をはさんで４つのアドレスフィールド１〜４を有している。

図６において、図５に示す準拠のものと同じように、（Ａ）に示す部分は、本実施の形態の通信パケットに用いられるＭＡＣフレームのフレーム構成を示している。また、（Ｂ）に示す部分は、本実施の形態の動作に関係するフィールドのみを抜き出してまとめたものである。本実施の形態においては、第１ノードのアドレスは、準拠の無線ＬＡＮシステム規格のＭＡＣフレームヘッダ部の「送信元アドレス（ＳＡ：Source Address）」に相当する。第２ノードのアドレスは、「宛名アドレス（ＤＡ：Destination Address）」に相当する。受信局のアドレスは、ＲＡ：Receiver Address に相当する。送信局のアドレスは、ＴＡ：Transmitter Address に相当する。

本実施の形態の通信パケット３０は、概ねヘッダ部３１とフレーム本体部３２とから構成されている。ヘッダ部３１は、準拠のヘッダ部６１に拡張フィールド部３７が加えられた構成を成している。一方、フレーム本体部３２は、準拠のものより拡張フィールド部３７の領域を空け渡した分だけ大きさが小さくされている。拡張フィールド部３７は、拡張アドレス数フィールド４７と拡張アドレスフィールド部４８とから構成されている。拡張アドレスフィールド部４８は、可変長のフィールドであり、拡張アドレス数フィールド４７に設定された値の長さだけ、フレーム本体部３２方向に延びて拡張可能とされている。つまり、拡張アドレス数フィールド４７には、拡張フィールド部３７の大きさを決める値が設定される。なお、アドレス本体部３６と拡張アドレスフィールド部４８とで、経路フィールド３４を構成している。

なお、拡張フィールド部３７を追加してシステムを運用するか、或いは拡張フィールド部３７を使用しないでシステムを運用するか（全くの準拠の方式にて運用するか）の設定が、ヘッダ部３１の準拠ヘッダ部中の空きビットを用いて設定されている。例えば、フレーム制御部３５内のタイプ４１、サブタイプ４２の一部を使用して拡張フィールド部３７を追加するか否かが設定される。他の例としては、タイプ４１のビットB3,B2＝(1,1)のすべてあるいは一部をアドレス拡張用に割り当てれば、サブタイプ４２のビットB7〜B4＝（0000〜1111）をさらに分類して割り当てることが出来る。

或いは、マネージメント、制御、データでそれぞれ個別に割り当て、マネージメントについては、タイプ４１のビットB3,B2＝(0,0)、サブタイプ４２のビットB7〜B4＝（0110〜0111）あるいは（1101〜1111）としていずれか或いは複数に割り当てる。制御については、タイプビットB3,B2＝(0,1)、サブタイプビットB7〜B4＝（0000〜1001）としていずれか或いは複数に割り当てる。例えば、RTS（Request To Send）、CTS（Clear To Send）、ACK（Acknowledgement）等のフォーマットのアドレス拡張、マルチホップ可能となる。データについては、タイプビットB3,B2＝(1,0)、サブタイプビットB7〜B4＝（1000〜1111）としていずれか或いは複数割り当てる。このように、拡張フィールド部３７を追加するかしないかを準拠ヘッダ部なかの空きビットを用いて設定することにより、準拠のシステムと整合性がとれる他、設計が容易とすることができる。

次に、動作について説明する。図７は送信元ノードＳＴ１の動作のうち送信動作の部分を部分的に示すフローチャートである。図７において、送信元ノードＳＴ１は、送信データがあると（ステップＳ１）、まず、宛先ノードＳＴ２に至るまでの経路を決定する（経路決定工程：ステップＳ２）。ここでは、上記図３に示す経路に決まったとする。そして、経路が正常に決定すると（ステップＳ３）、次に、送信元ノードＳＴ１は、必要なだけの拡張フィールド部３７を経路フィールド３４に形成する。なお、具体的には送信元ノードＳＴ１が拡張アドレス数フィールド４７に所定の値を設定する動作により、必要なだけの拡張フィールド部３７が形成れる（経路フィールド形成工程：ステップＳ４）。

経路フィールド３４が異常なく形成されると、次に、この経路フィールド３４に、各ノードのアドレスがセットされる（アドレスセット工程：ステップＳ５）。その後、送信処理が行われる（送信処理工程：ステップＳ６）。

ステップＳ５にて実行されるアドレスセット工程にてセットされるアドレスについて図８に基づいて説明する。この工程にてセットされるアドレスは、送信元ノードＳＴ１から中継基地局ノードＡＰ１への送信データであるので、図６に示すＢ１のデータ列であるＳＴ−ＡＰ間インフラモードに沿ってデータがセットされる。

まず、アドレスフィールド１にＢＳＳ識別番号（ＢＳＳＩＤ）として中継基地局ノードＡＰ１のアドレスがセットされる。アドレスフィールド２に送信元アドレスとして送信元ノードＳＴ１のアドレスがセットされる。アドレスフィールド３に宛先アドレスとして宛先ノードＳＴ２のアドレスがセットされる。アドレスフィールド４に受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ１のアドレスがセットされる。ここまでは、準拠のものと同様である。

本実施の形態においては、加えて、以下のものがセットされる。拡張アドレス数フィールド４７に「２」がセットされて、アドレスフィールド５とアドレスフィールド６が、拡張アドレスフィールド部４８として形成される。そして、アドレスフィールド５に次受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ２のアドレスがセットされ、アドレスフィールド６に次次受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ３のアドレスがセットされる。そして、このようにセットされた通信パケット３０が、受信局ノードである中継基地局ノードＡＰ１に送信される。

図９は中継基地局ノードＡＰ１の動作のうち転送に関係する部分を部分的に示すフローチャートである。中継基地局ノードＡＰ１は、受信データがあると（ステップＳ１１）、次のノードへのデータ転送のために、アドレスをシフトしてデータのセットをやり直す（アドレスシフト工程：ステップＳ１２）。そして、新たにセットされたデータに基づいて、通信パケット３０を中継基地局ノードＡＰ２に転送する（ステップＳ１３：転送処理）。

ステップＳ１２のアドレスシフト工程にてセットされるデータを図１０に示す。図１０において、この工程にてセットされるアドレスは、中継基地局ノードＡＰ１から中継基地局ノードＡＰ２への転送データであるので、ＡＰ−ＡＰ間の無線ディストリビューション・システム（ＷＤＳ）モードに沿ってデータがセットされる。

まず、アドレスフィールド１に受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ２のアドレスがセットされる。このアドレスは図８に示す受信データのアドレスフィールド５からシフトしてセットされたものである。このようにシフトすることにより、中継基地局ノードＡＰ１は、アドレステーブル検索することなしに、容易にアドレスをセットすることができる。

同じように、アドレスフィールド２に送信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ１のアドレスがセットされる。このアドレスは図８に示す受信データのアドレスフィールド４からシフトしてセットされたものである。さらに、アドレスフィールド３に宛先アドレスとして宛先ノードＳＴ２のアドレスがセットされ、さらにまた、アドレスフィールド４に送信元アドレスとして送信元ノードＳＴ１のアドレスがセットされる。ここまでの領域は、準拠のものお同じ使い方をしている。本実施の形態においては、拡張アドレス数フィールド４７にセットされていた「２」が「１」に変更され、アドレスフィールド５が拡張アドレスフィールド部４８として形成され、このアドレスフィールド５に次受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ３のアドレスがセットされる。このアドレスは図８に示す受信データのアドレスフィールド６からシフトしてセットされたものである。そして、このようにセットされた通信パケット３０が、受信局ノードである中継基地局ノードＡＰ２に送信される。

中継基地局ノードＡＰ２にてセットされるアドレスデータを図１１に示す。この工程にてセットされるアドレスは、中継基地局ノードＡＰ２から中継基地局ノードＡＰ３への転送データであるので、図６のＢ２に示されるＡＰ−ＡＰ間のＷＤＳモードのデータ列に沿ってデータがセットされる。

図１１において、アドレスフィールド１に受信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ３のアドレスがセットされる。このアドレスは図１０に示す受信データのアドレスフィールド５からシフトしてセットされたものである。アドレスフィールド２に送信局アドレスとして中継基地局ノードＡＰ２のアドレスがセットされる。このアドレスは図１０に示す受信データのアドレスフィールド１からシフトしてセットされたものである。アドレスフィールド３に宛先アドレスとして宛先ノードＳＴ２のアドレスがセットされ、アドレスフィールド４に送信元アドレスとして送信元ノードＳＴ１のアドレスがセットされる。ここでは、次受信局がないので（宛先ノードＳＴ２は、次受信局とならない）準拠のものと同様の形となる。そして、このようにセットされた通信パケット３０が、受信局ノードである中継基地局ノードＡＰ３に送信される。

中継基地局ノードＡＰ３にてセットされるアドレスデータを図１２に示す。この工程にてセットされるアドレスは、中継基地局ノードＡＰ３から宛先ノードＳＴ２への転送データであるので、ＡＰ−ＳＴ間のＷＤＳモードに沿ってデータがセットされる。アドレスフィールド１に宛先アドレスとして宛先ノードＳＴ２のアドレス、アドレスフィールド２にＢＳＳ識別番号（ＢＳＳＩＤ）として中継基地局ノードＡＰ３のアドレスおよびアドレスフィールド３に送信元アドレスとして送信元ノードＳＴ１のアドレスがセットされる。ここでも、次受信局がないので準拠のものと同様の形となる。そして、このようにセットされた通信パケット３０が、宛先ノードＳＴ２に送信される。

以上のように、本実施の形態においては、通信パケット３０は、送信元ノードＳＴ１から中継基地局ノードＡＰ１、中継基地局ノードＡＰ２、中継基地局ノードＡＰ３を経て宛先ノードＳＴ２に至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールド３４を有し、通信パケット３０の送信に際して、送信元ノードＳＴ１は、経路フィールド３４に通信経路上の全てのノードのアドレスをセットし、中継基地局ノードＡＰ１、中継基地局ノードＡＰ２、中継基地局ノードＡＰ３は、経路フィールド３４を参照して中継動作を行う。そのため、各中継基地局ノードＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３は、通信パケット３０にセットされたデータのみで中継動作をすることができる。そのため、処理負荷が減り、中継遅延の発生が抑制される。

また、通信パケット３０のヘッダ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム規格のＭＡＣフレームに規定されたヘッダ部を含んでいるので、設計を短時間で行うことができ通信システムの構築が容易である。

さらに、拡張アドレス数フィールド４７に設定する値を変えることにより、拡張フィールド部３７の大きさを可変させるので、拡張フィールド部３７の大きさは中継基地局ノードが多いときには大きく、中継基地局ノードが少ないときには小さくなり、データ領域を効率よく使用することができる。さらにまた、拡張フィールド部３７には、中継基地局ノードＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３のアドレスを通信経路順にセットされるので、シフト動作が容易になる。

尚、本実施の形態においては、送信元ノードＳＴ１が第１ノード、宛先ノードＳＴ２が第２ノードとなる通信経路を対象として、経路フィールド３４に設定している。しかしながら、通信経路上の上流に位置する任意の中継基地局ノードを第１ノードとし、下流に位置する任意の中継基地局ノードを第２ノードとし、両ノード間の通信経路を経路フィールド３４に設定して同じように運用してもよい。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのネットワークに適用されて有用なものであり、特にインフラモードおよびＷＤＳモードを含む構成のネットワークに適用されて有用なものである。

本発明のマルチポップ無線通信システムの実施の形態１のノード系統図である。 本実施の形態１の通信パケットのフレーム構成図である。 本発明のマルチポップ無線通信システムの実施の形態２のノード系統図である。 送信元ノード、宛先ノードおよび各中継基地局ノードが内蔵している通信機能部を示す機能ブロック図である。 本実施の形態の通信パケットとの比較のために示すＩＥＥＥ８０２．１１の通信パケットのフレーム構成を示す図である。 本実施の形態の通信パケットのフレーム構成を示す図である。 送信元ノードの動作のうち送信動作の部分を部分的に示すフローチャートである。 送信元ノードがセットしたフレームヘッダ部の様子をしめすフレーム構成図である。 中継基地局ノードの動作のうち転送動作の部分を部分的に示すフローチャートである。 中継基地局ノードＡＰ１が受信した通信パケットを中継基地局ノードＡＰ２へ転送する際のフレームヘッダ部の様子をしめすフレーム構成図である。 中継基地局ノードＡＰ１が受信した通信パケットを中継基地局ノードＡＰ２へ転送する際のフレームヘッダ部の様子をしめすフレーム構成図である。 中継基地局ノードＡＰ１が受信した通信パケットを中継基地局ノードＡＰ２へ転送する際のフレームヘッダ部の様子をしめすフレーム構成図である。

符号の説明

２０ 通信機能部
２１ 本体部
２２ 記憶部
２３ 周波数変換処理部
２４ アンテナ
２６ ＭＡＣ部
２７ モデム部
３０ 通信パケット
３１ ヘッダ部
３２ フレーム本体部
３４ 経路フィールド
３５ フレーム制御部
３６ アドレス本体部
３７ 拡張フィールド部
４８ 拡張アドレスフィールド部
ＳＴ１ 送信元ノード
ＳＴ２ 宛先ノード
ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３ 中継基地局ノード

Claims (16)

1. 通信経路上の少なくとも１つの中継基地局ノードを経由しながら、第１ノードから第２ノードへ通信パケットを送信する際に、前記中継基地局ノードが前記通信経路上の次のノードへ前記通信パケットを転送するマルチポップ無線通信システムにおいて、
   前記通信パケットは、ヘッダ部に、転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、前記通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、前記第１ノードのアドレスを表す第３フィールド、前記第２ノードのアドレスを表す第４フィールドおよび前記中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み、前記第１ノードから前記中継基地局ノードを経て前記第２ノードに至る通信経路上の全てノードのアドレスを表す経路フィールドを有し、
   前記第１ノードは、前記通信パケットの送信に際して、前記経路フィールドに前記通信経路上の全てのノードのアドレスをセットし、
   前記中継基地局ノードは、前記経路フィールドを参照して中継動作を行うとともに、前記受信局に対応するアドレスが常に所定の位置になるように、前記中継基地局ノードは、前記中継動作を行う毎に前記経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトすることを特徴とするマルチポップ無線通信システム。
2. 前記ヘッダ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム規格のＭＡＣフレームに規定された準拠ヘッダ部を含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチポップ無線通信システム。
3. 前記ヘッダ部に前記拡張フィールド部が追加されているか否かの設定が、前記準拠ヘッダ部の空き領域に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のマルチポップ無線通信システム。
4. 前記拡張フィールド部は、拡張アドレス数フィールドの表す値に基づいて大きさが可変することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチポップ無線通信システム。
5. 前記拡張フィールド部には、前記中継基地局ノードのアドレスが通信経路順に表示されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチポップ無線通信システム。
6. 転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、前記通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、前記第１ノードのアドレスを表す第３フィールドおよび前記第２ノードのアドレスを表す第４フィールドをヘッダ部に有する通信パケットを、通信経路上の中継基地局ノードを経由しながら、第１ノードから第２ノードへ送信する際に、前記中継基地局ノードが第１、第２フィールドを参照して中継動作を行うマルチポップ無線通信方法であって、
   前記第１フィールド、前記第２フィールド、前記第３フィールド、前記第４フィールドおよび前記中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み、前記第１ノードから前記中継基地局ノードを経て前記第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを、前記通信パケットのヘッダ部に形成する経路フィールド形成工程と、
   前記第１ノードが前記経路フィールドに前記通信経路上の全てのノードのアドレスをセットするアドレスセット工程と、
   前記中継基地局ノードが前記経路フィールドを参照して中継動作を行うとともに、前記経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトすることを特徴とするマルチポップ無線通信方法。
7. 前記ヘッダ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム規格のＭＡＣフレームに規定された準拠ヘッダ部を含むことを特徴とする請求項６に記載のマルチポップ無線通信方法。
8. 前記ヘッダ部に前記拡張フィールド部が追加されているか否かの設定が、前記準拠ヘッダ部の空き領域に設定されていることを特徴とする請求項７に記載のマルチポップ無線通信方法。
9. 前記経路フィールド形成工程においては、拡張アドレス数フィールドに所定の値を設定することにより前記拡張フィールド部を形成することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のマルチポップ無線通信方法。
10. 前記経路フィールド形成工程においては、前記拡張アドレス数フィールドに設定する値を変えることにより、前記拡張フィールド部の大きさを可変させることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のマルチポップ無線通信方法。
11. 前記アドレスセット工程においては、前記拡張フィールド部に、前記中継基地局ノードのアドレスが通信経路順にセットされることを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載のマルチポップ無線通信方法。
12. 転送された通信パケットを受信する受信局のアドレスを表す第１フィールド、前記通信パケットを転送する送信局のアドレスを表す第２フィールド、前記第１ノードのアドレスを表す第３フィールドおよび前記第２ノードのアドレスを表す第４フィールドをヘッダ部に有する通信パケットを、第１ノードから第２ノードへ送信する際に、前記通信経路上の次のノードへ転送するマルチポップ無線通信システムの中継基地局ノードであって、
    前記通信パケットは、ヘッダ部に、前記第１フィールド、前記第２フィールド、前記第３フィールド、前記第４フィールドおよび前記中継基地局ノードのアドレスを表す拡張フィールド部とを含み、前記第１ノードから前記中継基地局ノードを経て前記第２ノードに至る通信経路上の全てのノードのアドレスを表す経路フィールドを有し、
    前記第１ノードが前記経路フィールドにセットした前記通信経路上の全てのノードのアドレスを参照して中継動作を行うとともに、前記受信局に対応するアドレスが常に所定の位置になるように、前記中継動作を行う毎に前記経路フィールド上のアドレスを順次１つ後の中継基地局ノードの位置にシフトすることを特徴とする中継基地局ノード。
13. 前記ヘッダ部は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム規格のＭＡＣフレームに規定された準拠ヘッダ部を含むことを特徴とする請求項１２に記載の中継基地局ノード。
14. 前記ヘッダ部に前記拡張フィールド部が追加されているか否かの設定が、前記準拠ヘッダ部の空き領域に設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の中継基地局ノード。
15. 拡張アドレス数フィールドに設定する値に基づいて、前記拡張フィールド部の大きさが可変することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の中継基地局ノード。
16. 前記拡張フィールド部に、前記中継基地局ノードのアドレスを通信経路順にセットすることを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の中継基地局ノード。

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