JP2006197486A

JP2006197486A - 端末装置、それに用いる無線モジュール、および通信方法

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Publication number: JP2006197486A
Application number: JP2005009257A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Watanabe; 正浩渡辺
Original assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Current assignee: ATR Advanced Telecommunications Research Institute International
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】スループットの低下を抑制可能な端末装置を提供する。
【解決手段】端末装置１の有線モジュール２０は、送信先の端末装置２の有線モジュール２０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２とデータとを含む有線フレームＷＩＲＦ１を生成し、イーサネット３０（登録商標）を介して無線モジュール４０へ送信する。端末装置１の無線モジュール４０は、有線フレームＷＩＲＦ１と、送信先の端末装置２の有線モジュール２０に対応して設けられた無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１とを含む無線フレームＲＦＦ１を生成して送信先の端末装置２の無線モジュール４０へ送信する。送信先の端末装置２において、無線モジュール４０は、端末装置１の無線モジュール４０から受信した無線フレームＲＦＦ１から有線フレームＷＩＲＦ１を抽出して有線モジュール２０へ送信する。
【選択図】図１１

Description

この発明は、自律的に確立される無線ネットワークを構成する端末装置、それに用いる無線モジュール、および通信方法に関するものである。

アドホックネットワークは、複数の端末装置が相互に無線通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。そして、アドホックネットワークでは、通信する２つの端末装置が互いの通信エリアに存在しない場合、２つの端末装置の中間に位置する端末装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。

このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やＩＴＳ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙｓｔｅｍｓ）車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている（非特許文献１）。

マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、ＧＳＲ（ＧｌｏｂａｌＳｔａｔｅＲｏｕｔｉｎｇ）、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅＳｔａｔｅＲｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（ＯｐｔｉｍｉｚｅｄＬｉｎｋＳｔａｔｅＲｏｕｔｉｎｇ）およびＤＳＤＶ（ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＳｅｑｕｅｎｃｅｄＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒ）等が知られている。

また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、ＤＳＲ（ＤｙｎａｍｉｃＳｏｕｒｃｅＲｏｕｔｉｎｇ）およびＡＯＤＶ（ＡｄＨｏｃＯｎ−ＤｅｍａｎｄＤｉｓｔａｎｃｅＶｅｃｔｏｒＲｏｕｔｉｎｇ）等が知られている。

そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように経路が決定される（非特許文献２）。

このようなアドホックネットワークを構成する端末装置として、ノート型のパーソナルコンピュータをＰＣＭＣＩＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）ドライバーおよびケーブルによって無線モジュールに接続した端末装置が知られている（非特許文献３）。

この端末装置においては、ＰＣＭＣＩＡドライバーは、パーソナルコンピュータに装着され、無線モジュールは、パーソナルコンピュータに装着されたＰＣＭＣＩＡドライバーにケーブルによって接続される。そして、無線モジュールには、アンテナが接続されている。

パーソナルコンピュータは、送信先のパーソナルコンピュータのアドレスを送信先アドレスに設定した有線通信用の有線フレームを生成し、その生成した有線フレームをＰＣＭＣＩＡドライバーおよびケーブルを介して無線モジュールへ送信し、無線モジュールは、パーソナルコンピュータから受信した有線フレームを無線通信用の無線フレームに変換し、その変換した無線フレームをアンテナを介して送信先へ送信する。

このように、有線ケーブルを介して通信を行なうパーソナルコンピュータは、ＰＣＭＣＩＡドライバーおよびケーブルを介して無線モジュールと接続されることにより、無線通信により自律的、かつ、即時的にネットワークを確立するアドホックネットワーク用の端末装置として機能する。
渡辺正浩"無線アドホックネットワーク"，自動車技術会春季大会ヒューマトロニクスフォーラム，ｐｐ１８−２３，横浜，５月２００３年 Guangyu Pei, at al, "Fisheye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, L.A., June 2000. Tetsuro Ueda, Kazunari Masayama, Shingo Horisawa, Masakatsu Kosuga, Kazuo Hasuike, "Wireless Ad Hoc Network Testbed using Smart Antenna", ２００２年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，ＳＢ−３−１７，ｐ５７９−５８０．

しかし、パーソナルコンピュータをＰＣＭＣＩＡドライバーおよびケーブルによって無線モジュールに接続した場合、特に、ケーブルを長く設定すると、パーソナルコンピュータから無線モジュールへデータを送信するときにエラーが生じ易く、パーソナルコンピュータの機能を拡張することが困難であるという問題がある。

また、パーソナルコンピュータをイーサネット（登録商標）によって無線モジュールに接続した従来の端末装置においては、パーソナルコンピュータは、無線モジュールのアドレスを送信先アドレスに設定した有線フレームを生成してイーサネット（登録商標）を介して無線モジュールへ送信し、無線モジュールは、送信先の端末装置を構成する無線モジュールのアドレスを送信先アドレスに設定して送信先の端末装置を構成する無線モジュールへ送信する。従って、パーソナルコンピュータから無線モジュールへデータを送信すると、“１ホップ”になり、パーソナルコンピュータをイーサネット（登録商標）によって無線モジュールに接続した端末装置を用いると、送信元から送信先までのホップ数が増加し、スループットが低下するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スループットの低下を抑制可能な端末装置を提供することを目的とする。

また、この発明の別の目的は、機能の拡張性に優れた端末装置を提供することである。

更に、この発明の別の目的は、スループットの低下を抑制可能な端末装置に用いられる無線モジュールを提供することである。

更に、この発明の別の目的は、機能の拡張性に優れた端末装置に用いられる無線モジュールを提供することである。

更に、この発明の別の目的は、スループットの低下を抑制可能な端末装置を用いた通信方法を提供することである。

更に、この発明の別の目的は、機能の拡張性に優れた端末装置を用いた通信方法を提供することである。

この発明によれば、端末装置は、自律的に確立される無線ネットワークを構成する端末装置であって、有線モジュールと、無線モジュールとを備える。有線モジュールは、有線通信用の有線フレームを生成する。無線モジュールは、無線通信用の無線フレームを生成する。そして、有線モジュールは、送信先の端末装置を構成する送信先有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む第１の有線データフレームを生成し、その生成した第１の有線データフレームを無線モジュールへ送信する。また、無線モジュールは、有線モジュールから受信した第１の有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスに基づいて、送信先有線モジュールに対応して設けられた送信先無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと第１の有線データフレームとを含む第１の無線データフレームを生成し、その生成した第１の無線データフレームをアンテナを介して送信先無線モジュールへ送信する。

好ましくは、無線モジュールは、有線モジュールへ送信するための第２の有線データフレームを含む第２の無線データフレームをアンテナを介して送信先無線モジュールから受信すると、第２の無線データフレームに含まれる第２の有線データフレームを抽出し、その抽出した第２の有線データフレームを有線モジュールへ送信する。

好ましくは、無線モジュールは、無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを保持し、第１の有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを第２の送信先アドレスとしてアドレス変換テーブルから抽出する。

また、この発明によれば、無線モジュールは、自律的に確立される無線ネットワーク内に存在する端末装置を構成する無線モジュールであって、有線インターフェースと、送信手段とを備える。有線インターフェースは、端末装置を構成する有線モジュールと有線ケーブルを介して接続される。送信手段は、送信先の端末装置を構成する送信先有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む第１の有線データフレームを有線モジュールから有線ケーブルおよび有線インターフェースを介して受信するとともに、その受信した第１の有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスに基づいて、送信先有線モジュールに対応して設けられた送信先無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと第１の有線データフレームとを含む第１の無線データフレームを生成し、その生成した第１の無線データフレームをアンテナを介して送信先無線モジュールへ送信する。

好ましくは、無線モジュールは、受信手段を更に備える。受信手段は、有線モジュールへ送信するための第２の有線データフレームを含む第２の無線データフレームをアンテナを介して送信先無線モジュールから受信し、その受信した第２の無線データフレームに含まれる第２の有線データフレームを抽出し、その抽出した第２の有線データフレームを有線インターフェースおよび有線ケーブルを介して有線モジュールへ送信する。

好ましくは、無線モジュールは、記憶手段を更に備える。記憶手段は、無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを記憶する。そして、送信手段は、第１の有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを第２の送信先アドレスとしてアドレス変換テーブルから抽出する。

更に、この発明によれば、通信方法は、自律的に確立される無線ネットワーク内に存在する送信元の端末装置と送信先の端末装置との間で通信を行なう通信方法である。送信元の端末装置は、有線通信用の有線フレームを生成する第１の有線モジュールと、有線フレームを含む無線通信用の無線フレームを生成する第１の無線モジュールとを備える。また、送信先の端末装置は、第１の有線モジュールによって生成された有線フレームを受信する第２の有線モジュールと、第１の無線モジュールから無線フレームを受信し、その受信した無線フレームに含まれる有線フレームを抽出して第２の有線モジュールへ送信する第２の無線モジュールとを備える。

通信方法は、第１の有線モジュールが第２の有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む有線データフレームを生成して第１の無線モジュールへ送信する第１のステップと、第１の無線モジュールが第１の有線モジュールから受信した有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスに基づいて、第２の無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと有線データフレームとを含む無線データフレームを生成して第２の無線モジュールへ送信する第２のステップと、第２の無線モジュールが第１の無線モジュールから無線データフレームを受信し、その受信した無線データフレームから有線データフレームを抽出して第２の有線モジュールへ送信する第３のステップとを含む。

好ましくは、第１の無線モジュールは、無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを保持する。そして、第２のステップは、第１の無線モジュールが有線データフレームを受信し、その受信した有線データフレームに含まれる第１の送信先アドレスを抽出する第１のサブステップと、第１の無線モジュールが第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを第２の送信先アドレスとしてアドレス変換テーブルから抽出する第２のサブステップと、第１の無線モジュールが第１のサブステップにおいて受信した有線データフレームと抽出した第２の送信先アドレスとを含む無線データフレームを生成して第２の無線モジュールへ送信する第３のサブステップとを含む。

好ましくは、第１のステップにおいて、第１の有線モジュールは、第１の有線ケーブルを介して有線データフレームを第１の無線モジュールへ送信する。また、第３のステップにおいて、第２の無線モジュールは、第２の有線ケーブルを介して有線データフレームを第２の有線モジュールへ送信する。

この発明による端末装置においては、データ（フレーム）を送信先の端末装置へ送信するとき、有線モジュールは、送信先の端末装置を構成する有線モジュールのアドレスとデータとを含む有線データフレームを生成し、その生成した有線データフレームを無線モジュールへ送信する。そして、無線モジュールは、有線データフレームに含まれる送信先の端末装置を構成する有線モジュールのアドレスに基づいて、その有線モジュールに対応して設けられた無線モジュールのアドレスを抽出し、その抽出したアドレスと、有線データフレームとを含む無線データフレームを生成して送信先の端末装置を構成する無線モジュールへ送信する。

従って、この発明によれば、各端末装置における有線モジュールから無線モジュールへの有線データフレームの送信は、１ホップにならないため、各端末装置を有線モジュールと無線モジュールとにより構成した場合でも、各端末装置は、スループットの低下を抑制してデータを送信先へ送信できる。

また、各端末装置において、有線モジュールは、有線ケーブルによって無線モジュールに接続されるため、無線モジュール以外の装置と有線ケーブルによって接続可能である。

従って、この発明によれば、各端末装置の機能を容易に拡張できる。即ち、端末装置の機能の拡張性を向上できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による無線ネットワークシステムの概略図である。無線ネットワークシステム１０は、端末装置１〜８を備える。端末装置１〜８は、無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。そして、端末装置１から端末装置３へデータを送信する場合、端末装置２，５〜８は、端末装置１からのデータを中継して端末装置３へ届ける。

この場合、端末装置１は、異なる３個の経路を介して端末装置３との間で無線通信を行なうことができる。即ち、端末装置１は、端末装置２，７を介して端末装置３との間で無線通信を行なうことができ、端末装置２，５，６を介して端末装置３との間で無線通信を行なうこともでき、端末装置８を介して端末装置３との間で無線通信を行なうこともできる。

端末装置８を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”２”と最も少なく、端末装置２，７を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”であり、端末装置２，５，６を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”と最も多い。

従って、端末装置８を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が”２”と最も少なくなるので、一般的には、端末装置１から端末装置３への無線通信のスループットが高くなる。

しかし、端末装置１と端末装置８との間の受信信号強度が弱いとき、端末装置１と端末装置８との間の無線通信のスループットが低下するので、ホップ数が少ない経路を選択すれば、スループットが高くなるというものではない。

そこで、この発明においては、送信元の端末装置は、ホップ数よりも受信信号強度に重みを置いて送信先の端末装置までの無線通信経路を確立する。

なお、送信元と送信先との間で無線通信経路を確立するプロトコルとしてＦＳＲプロトコルを基本として用いた。このＦＳＲプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであり、比較的、近くに存在する端末装置との間で経路情報の交換を密に行ない、遠くに存在する端末装置との間の経路情報の交換を減らすことによりトラフィックの負荷を減らすプロトコルである。

図２は、図１に示す端末装置１の構成を示す概略ブロック図である。端末装置１は、有線モジュール２０と、イーサネット（登録商標）３０と、無線モジュール４０と、アレーアンテナ５０とを含む。

有線モジュール２０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）からなり、入力部２１と、表示部２２と、電子メールアプリケーション２３と、通信制御部２４とを含む。

入力部２１は、端末装置１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先を電子メールアプリケーション２３へ出力する。表示部２２は、電子メールアプリケーション２３からの制御に従ってメッセージを表示する。

電子メールアプリケーション２３は、入力部２１からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部２４へ出力する。

通信制御部２４は、ＡＲＰＡ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｊｅｃｔｓＡｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造の上位層からなる。即ち、通信制御部１５は、有線インターフェース２５と、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２６と、ルーティングテーブル２７と、ＴＣＰモジュール２８と、ＵＤＰモジュール２９と、ルーティングデーモン３１と、ＳＭＴＰ（ＳｉｍｐｌｅＭａｉｌＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール３２とからなる。

無線モジュール４０は、ＡＲＰＡインターネット階層構造の下位層からなる。即ち、無線モジュール４０は、アンテナ制御モジュール４１と、無線インターフェースモジュール４２と、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）モジュール４３と、アドレス変換テーブル４４と、ＬＬＣ（ＬｏｇｉｃａｌＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）モジュール４５と、有線インターフェース４６とからなる。

イーサネット（登録商標）３０は、有線モジュール２０の有線インターフェース２５を無線モジュール４０の有線インターフェース４６に接続する。これによって、有線モジュール２０は、イーサネット（登録商標）３０によって無線モジュール４０に接続され、有線モジュール２０の通信制御部２４および無線モジュール４０は、通信制御を行なうＡＲＰＡインターネット階層構造を構成する。

アレーアンテナ５０は、アンテナ素子５１〜５７と、バラクタダイオード６１〜６６とからなる。アンテナ素子５１〜５６は、無給電素子であり、アンテナ素子５７は、給電素子である。そして、アンテナ素子５１〜５７は、ｘｙｚ直交座標のｘ−ｙ平面に略垂直に、即ち、ｚ軸に略平行に配置される。

バラクタダイオード６１〜６６は、それぞれ、アンテナ素子５１〜５６と接地ノードとの間に接続される。これにより、可変容量素子であるバラクタダイオード６１〜６６がそれぞれ無給電素子であるアンテナ素子５１〜５６に装荷される。

このように、アレーアンテナ５０は、１本の給電素子（アンテナ素子５７）と６本の無給電素子（アンテナ素子５１〜５６）とからなる。

無線モジュール４０のアンテナ制御モジュール４１は、物理層に属し、アレーアンテナ５０のバラクタダイオード６１〜６６に制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶ６を供給してアレーアンテナ５０が放射するビームパターンを制御する。

無線インターフェースモジュール４２は、物理層に属し、アレーアンテナ５０のアンテナ素子５７（給電素子）に接続される。そして、無線インターフェースモジュール４２は、ＭＡＣモジュール４３から受信した有線フレームＷＩＲＦまたは無線フレームＲＦＦを所定の規定に従って変調および周波数変換してアレーアンテナ５０のアンテナ素子５７（給電素子）へ供給するとともに、アレーアンテナ５０のアンテナ素子５７から受信した有線フレームＷＩＲＦまたは無線フレームＲＦＦを所定の規定に従って復調および周波数変換してＭＡＣモジュール４３へ送信する。なお、この有線フレームＷＩＲＦは、イーサネット(登録商標)に対応したフレームである（以下、同じ）。

また、無線インターフェースモジュール４２は、アレーアンテナ５０が信号を受信したときの受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度を有線インターフェース４６およびイーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０のルーティングデーモン３１へ出力する。

ＭＡＣモジュール４３は、ＭＡＣ層に属し、有線モジュール２０から有線フレームＷＩＲＦを受信する。そして、ＭＡＣモジュール４３は、有線フレームＷＩＲＦに含まれる宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスである場合、有線フレームＷＩＲＦをそのままブロードキャストし、有線フレームＷＩＲＦの宛先ＭＡＣアドレスがマルチキャストアドレスである場合、有線フレームＷＩＲＦをそのままマルチキャストする。

また、ＭＡＣモジュール４３は、有線フレームＷＩＲＦの宛先ＭＡＣアドレスが送信先の端末装置（端末装置１〜８のいずれか）である場合、後述する方法によって有線フレームＷＩＲＦを無線フレームＲＦＦに変換する。そして、ＭＡＣモジュール４３は、無線フレームＲＦＦをアレーアンテナ５０を介して送信先の端末装置の無線モジュール４０へ送信する。

更に、ＭＡＣモジュール４３は、無線インターフェースモジュール４２から有線フレームＷＩＲＦを受信すると、その受信した有線フレームＷＩＲＦをＬＬＣモジュール４５へ送信し、無線インターフェースモジュール４２から無線フレームＲＦＦを受信すると、その受信した無線フレームＲＦＦを後述する方法によって有線フレームＷＩＲＦに変換してＬＬＣモジュール４５へ送信する。

更に、ＭＡＣモジュール４３は、ＭＡＣプロトコルを実行してデータ（フレーム）の再送制御等を行なう。そして、ＭＡＣモジュール４３は、データ（フレーム）の再送回数が所定値を超えるとリンクが切断されたことを検知し、リンクが切断されたことを有線インターフェース４６およびイーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０のルーティングデーモン３１に通知する。

アドレス変換テーブル４４は、ＭＡＣ層に属し、無線ネットワークシステム１０を構成する８個の端末装置１〜８に対して、端末装置ごとに無線モジュール４０のＭＡＣアドレスを有線モジュール２０のＭＡＣアドレスに対応付けて格納する。

ＬＬＣモジュール４５は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行して隣接する端末装置との間でリンクの接続および解放を行なう。

有線インターフェース４６は、イーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦをＬＬＣモジュール４５へ出力するとともに、ＬＬＣモジュール４５から受信した有線フレームＷＩＲＦをイーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０へ送信する。

有線モジュール２０の有線インターフェース２５は、ＩＰモジュール２６からの有線フレームＷＩＲＦをイーサネット（登録商標）３０を介して無線モジュール４０へ送信するとともに、イーサネット（登録商標）３０を介して無線モジュール４０から受信した有線フレームＷＩＲＦをＩＰモジュール２６へ送信する。

ＩＰモジュール２６は、インターネット層に属し、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール２６は、ＴＣＰモジュール２８からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成する。

ＩＰモジュール２６は、ＩＰパケットを生成すると、その生成したＩＰパケットをフレーム本体に格納し、宛先ＭＡＣアドレスをヘッダに格納して有線フレームＷＩＲＦを生成する。

そうすると、ＩＰモジュール２６は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＦＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２７を検索し、生成した有線フレームＷＩＲＦを送信するための経路が正常であるか否かを判定する。ＩＰモジュール２６は、データを送信するための経路が正常であるとき、生成した有線フレームＷＩＲＦを有線インターフェース２５およびイーサネット（登録商標）３０を介して無線モジュール４０へ送信する。

また、ＩＰモジュール２６は、有線インターフェース２５から有線フレームＷＩＲＦを受信すると、その受信した有線フレームＷＩＲＦからデータを抽出してＴＣＰモジュール２８またはＵＤＰモジュール２９へ送信する。

ルーティングテーブル２７は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先アドレスに対応付けて経路情報を格納する。

ＴＣＰモジュール２８は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２８は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール２６へ送信する。

ＵＤＰモジュール２９は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン３１によって作成されたＵｐｄａｔｅパケットをブロードキャストし、他の端末装置からブロードキャストされたＵｐｄａｔｅパケットを受信してルーティングデーモン３１へ出力する。

ルーティングデーモン３１は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。また、ルーティングデーモン３１は、ＦＳＲプロトコルに従って比較的近くに存
在する他の端末装置と経路情報を定期的に交換し合い、取得した経路情報および無線インターフェースモジュール４２から受けた受信信号強度に基づいて、後述する方法によって最適な経路を算出してインターネット層にルーティングテーブル２７を動的に作成する。

ＳＭＴＰモジュール３２は、プロセス／アプリケーション層に属し、電子メールアプリケーション２３から受け取ったデータに基づいて、全二重通信チャネルの確保およびメッセージの交換等を行なう。

なお、図１に示す端末装置２〜９の各々も、図２に示す端末装置１の構成と同じ構成からなる。

図３は、図２に示すアレーアンテナ５０のｘ−ｙ平面における平面図である。アンテナ素子５１〜５６は、アンテナ素子５７の周囲に略円形に配置される。そして、アレーアンテナ５０が送受信する電波の波長をλとすると、アンテナ素子５１〜５６とアンテナ素子５７との間隔は、略λ／４である。

このように、アレーアンテナ５０は、給電素子であるアンテナ素子５７の周囲に無給電素子であるアンテナ素子５１〜５６を略円形配置した構造からなる。

アンテナ制御モジュール４１は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶ６をバラクタダイオード６１〜６６へ供給してアレーアンテナ５０が放射するビームパターンを制御する場合、バラクタダイオード６１〜６６のリアクタンスセットｘ_ｍ＝ｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６が表１に示すリアクタンスセットに従って変化するように制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶ６をバラクタダイオード６１〜６６へ供給する。

アンテナ制御モジュール４１は、例えば、２０Ｖからなる制御電圧ＣＬＶ１〜ＣＬＶ６をそれぞれバラクタダイオード６１〜６６へ供給してバラクタダイオード６１〜６６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６を“ｈｉ”に設定し、０Ｖからなる制御電圧ＣＬＶ１〜ＣＬＶ６をそれぞれバラクタダイオード６１〜６６へ供給してバラクタダイオード６１〜６６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６を“ｌｏ”に設定する。

バラクタダイオード６１〜６６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６が全て“ｈｉ”である場合（ｍ＝０）、アレーアンテナ５０は、オムニパターンに近いビームパターンＢＰＭ０を放射する。また、バラクタダイオード６１のリアクタンスｘ_ｍ１が“ｌｏ”であり、バラクタダイオード６２〜６６のリアクタンスｘ_ｍ２〜ｘ_ｍ６が“ｈｉ”である場合（ｍ＝１）、アレーアンテナ５０は、０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ１を放射する。なお、ｘ軸の正の方向を０度の方向とする。

更に、バラクタダイオード６２のリアクタンスｘ_ｍ２が“ｌｏ”であり、バラクタダイオード６１，６３〜６６のリアクタンスｘ_ｍ１，ｘ_ｍ３〜ｘ_ｍ６が“ｈｉ”である場合（ｍ＝２）、アレーアンテナ５０は、６０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ２を放射する。

以下、同様にして、バラクタダイオード６３，６４，６５，６６のリアクタンスｘ_ｍ３，ｘ_ｍ４，ｘ_ｍ５，ｘ_ｍ６が“ｌｏ”であり、バラクタダイオード６１，６２，６４〜６６；６１〜６３，６５，６６；６１〜６４，６６；６１〜６５のリアクタンスｘ_ｍ１，ｘ_ｍ２，ｘ_ｍ４〜ｘ_ｍ６；ｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ３，ｘ_ｍ５，ｘ_ｍ６；ｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ４，ｘ_ｍ６；ｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ５が“ｈｉ”である場合（ｍ＝３〜６）、アレーアンテナ５０は、それぞれ、１２０度、１８０度、２４０度、３００度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ３〜ＢＰＭ６を放射する。

このように、アレーアンテナ５０は、アンテナ制御モジュール４１からの制御に従って、オムニビームパターン（ビームパターンＢＰＭ０）および指向性を有するビームパターン（ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６）を選択的に放射可能である。

図４は、ＩＰヘッダの構成図である。ＩＰヘッダは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、およびオプションからなる。

図５は、ＴＣＰヘッダの構成図である。ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、シーケンス番号、確認応答（ＡＣＫ）番号、データオフセット、予約、フラグ、ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびアージェントポインタからなる。

送信元ポート番号は、送信元の端末装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の端末装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。

ＴＣＰ通信は、エンド・ツー・エンドのコネクション型通信プロトコルである。ＴＣＰ通信のコネクション接続を要求する端末装置（以下、「ＴＣＰ通信接続要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２８は、コネクションの確立時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔにＳＹＮ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅＦｌａｇ）を設定したコネクションの接続要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション接続を受理する端末（以下、「ＴＣＰ通信接続受理装置」という。）のＴＣＰモジュール２８へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２８は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔにＳＹＮおよびＡＣＫ（確認応答）を設定したコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第２パケットをＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２８へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２８は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔをＡＣＫ（確認応答）に設定したコネクションの接続完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２８へ送信する。

コネクションの切断要求は、ＴＣＰ通信要求装置およびＴＣＰ通信受理装置のいずれの側からでも行なうことができる。ＴＣＰ通信のコネクション切断を要求する端末装置（以下、「ＴＣＰ通信切断要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２８は、コネクションの切断時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔをＦＩＮ（ＦｉｎｉｓｈＦｌａｇ）に設定したコネクションの切断要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション切断を受理する端末装置（以下、「ＴＣＰ通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２８は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断要求受理を示す第２パケットと、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔをＦＩＮに設定したコネクションの切断完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２８へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２８は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断完了を示す第４パケットをＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２８へ送信する。

図６は、図２に示すルーティングテーブル２７の例を示す図である。ルーティングテーブル２７は、送信先アドレスと、隣接する端末装置のアドレス（ＮｅｘｔＨｏｐアドレス）と、メトリックと、総合メトリック数と、シーケンス番号（ＳｅｑＮｕｍ）とからなる。そして、送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレス、メトリック、総合メトリック数およびＳｅｑＮｕｍは、相互に対応付けられている。

送信先アドレスは、送信先の端末装置のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを表す。ＮｅｘｔＨｏｐアドレスは、次にホップする端末装置のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを表す。メトリックは、送信元の端末装置と送信先の端末装置との間の経路状態を示す経路指標を表す。そして、メトリックは、送信元の端末装置と送信先の端末装置との間の経路が正常であるとき、送信元の端末装置から送信先の端末装置までのホップ数が格納され、送信元の端末装置と送信先の端末装置との間の経路が異常であるとき、無限大（∞）が格納される。総合メトリック数は、受信信号強度に応じて決定される数値が格納される。そして、総合メトリック数は、受信信号強度が相対的に弱いとき、相対的に大きい数値が格納され、受信信号強度が相対的に強いとき、相対的に小さい数値が格納される。受信信号強度を総合メトリック数へ変換する方法については、後述する。ＳｅｑＮｕｍは、経路情報が生成された順番を表す。

図６に示すルーティングテーブル２７の例では、第１の経路は、送信元の端末装置を端末装置１とし、送信先の端末装置を端末装置３とする経路であり、端末装置１が送信したフレームを最初に中継する端末が端末装置２であり、端末装置１が送信したフレームが３つの端末装置によって中継されて端末装置３に届くことを示している。メトリックが４であるからである。そして、総合メトリック数は、”５”である。

また、第２の経路は、送信元の端末装置を端末装置１とし、送信先の端末装置を端末装置３とする経路であり、端末装置１が送信したフレームを最初に中継する端末装置が端末装置８であり、端末装置１が送信したフレームが１つの端末装置によって中継されて端末装置３に届くことを示している。メトリックが２であるからである。そして、総合メトリック数は”１６”である。

更に、第３の経路は、送信元の端末装置を端末装置１とし、送信先の端末装置を端末装置３とする経路であり、端末装置１が送信したフレームを最初に中継する端末装置が端末装置２であり、端末装置１が送信したフレームが２つの端末装置によって中継されて端末装置３に届くことを示している。メトリックが３であるからである。そして、総合メトリック数は、”１１”である。

他の端末装置から受信した受信信号強度を総合メトリック数に変換する方法について説明する。表２は、受信信号強度とメトリック値との関係を示す。

なお、表２に示す「メトリック値」は、ルーティングテーブル２７のメトリックに格納された値とは異なるものであり、以下に説明するように、受信信号強度ＲＳＳＩに応じて決定される値である（以下、同じ。）。

受信信号強度が−６０ｄＢｍよりも強いとき、メトリック値は、”１”となり、受信信号強度が−６０ｄＢｍ〜−６５ｄＢｍまでの範囲であるとき、メトリック値は、”２”となり、受信信号強度が−６５ｄＢｍ〜−７０ｄＢｍまでの範囲であるとき、メトリック値は、”４”となり、受信信号強度が−７０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍまでの範囲であるとき、メトリック値は、”８”となり、受信信号強度が−８０ｄＢｍよりも弱いとき、メトリック値は、”１６”となる。

従って、ルーティングデーモン３１は、無線インターフェースモジュール４２から受信信号強度を受けると、その受けた受信信号強度に対応するメトリック値を表２を参照して検出し、その検出したメトリック値を経路情報を送信した端末装置を介する経路の総合メトリック数に加算してルーティングテーブル２７を作成する。

具体的に説明する。図７は、図６に示すルーティングテーブル２７の作成方法を説明するための図である。端末装置１は、図７の（ａ）に示す経路情報を含むＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１を端末装置２からブロードキャストにより受信し、図７の（ｂ）に示す経路情報を含むＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を端末装置８からブロードキャストにより受信する。

この場合、端末装置１において、無線インターフェースモジュール４２は、端末装置２からＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ１（＞−６０ｄＢｍ）を検出し、端末装置８からＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ２（＝−８０ｄＢｍ〜−７０ｄＢｍ）を検出する。そして、無線インターフェースモジュール４２は、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を有線インターフェース４６およびイーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０のルーティングデーモン３１へ出力する。

また、有線モジュール２０のＵＤＰモジュール２９は、端末装置２からＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を受信し、端末装置８からＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を受信する。そして、ＵＤＰモジュール２９は、その受信したＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１，ＵＤＰ２をルーティングデーモン３１へ出力する。

そうすると、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１のＩＰヘッダから送信元ＩＰアドレスとして端末装置２のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを抽出し、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１を端末装置２から受信したことを認識する。また、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２のＩＰヘッダから送信元ＩＰアドレスとして端末装置８のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスを抽出し、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を端末装置８から受信したことを認識する。

そして、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１の送信先アドレスに格納された”端末装置３のアドレス”（端末装置３のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）に基づいて、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１が端末装置３を送信先とする経路情報であることを認識する。また、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２の送信先アドレスに格納された”端末装置３のアドレス” （端末装置３のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）に基づいて、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２が端末装置３を送信先とする経路情報であることを認識する。

更に、ルーティングデーモン３１は、無線インターフェースモジュール４２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ１（＜−６０ｄＢｍ）に対応するメトリック値（＝１）を表２を参照して検出し、無線インターフェースモジュール４２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ２（＝−８０ｄＢ〜−７０ｄＢ）に対応するメトリック値（＝８）を表２を参照して検出する。

そうすると、ルーティングテーブル３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１に基づいて、ルーティングテーブル２７の第１行目および第２行目の経路情報を作成し、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２に基づいて、ルーティングテーブル２７の第３行目の経路情報を作成する。

即ち、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１の送信先アドレスから”端末装置３のアドレス” （端末装置３のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）を抽出してルーティングテーブル２７の送信先アドレスに格納し、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１を端末装置２から受信したのでルーティングテーブル２７のＮｅｘｔＨｏｐアドレスに”端末装置２のアドレス” （端末装置２のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）を格納する。そして、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１のメトリックに格納された”３”，”２”に”１”を加算して”４”，”３”をルーティングテーブル２７のメトリックに格納する。また、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１の総合メトリック数に格納された”３”，”１０”を抽出し、受信信号強度ＲＳＳＩ１に対応して検出したメトリック値（＝１）を総合メトリック数”３”，”１０”に加算し、その加算結果”４”，”１１”をルーティングテーブル２７の総合メトリック数に格納する。更に、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１からシーケンス番号ＳｅｑＮｕｍ（＝１０）を抽出してルーティングテーブル２７のシーケンス番号ＳｅｑＮｕｍに格納する。

これにより、ルーティングテーブル２７の第１行目および第２行目の経路情報が作成される（図７の（ｃ）参照）。

引き続いて、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２の送信先アドレスから”端末装置３のアドレス” （端末装置３のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）を抽出してルーティングテーブル２７の送信先アドレスに格納し、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２を端末装置８から受信したのでルーティングテーブル２７のＮｅｘｔＨｏｐアドレスに”端末装置８のアドレス” （端末装置８のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスからなる）を格納する。そして、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２のメトリックに格納された”１”に”１”を加算して”２”をルーティングテーブル２７のメトリックに格納する。また、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２の総合メトリック数に格納された”８”を抽出し、受信信号強度ＲＳＳＩ２に対応して検出したメトリック値（＝８）を総合メトリック数”８”に加算し、その加算結果”１６”をルーティングテーブル２７の総合メトリック数に格納する。更に、ルーティングデーモン３１は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ２からシーケンス番号ＳｅｑＮｕｍ（＝１０）を抽出してルーティングテーブル２７のシーケンス番号ＳｅｑＮｕｍに格納する。

これにより、ルーティングテーブル２７が作成される（図７の（ｃ）参照）。

このように、この発明においては、端末装置間の無線通信における受信信号強度ＲＳＳＩをメトリック値に変換し、その変換したメトリック値を経路の安定度合を示す経路安定指標として経路情報に含めてルーティングテーブル２７を作成する。そして、表２に示すように、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に強くなれば、メトリック値は、相対的に小さくなり、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に弱くなれば、メトリック値は、相対的に大きくなる。従って、メトリック値が相対的に小さいことは、経路がより安定していることを意味し、メトリック値が相対的に大きいことは、経路がより不安定であることを意味する。

受信信号強度ＲＳＳＩをメトリック値に変換する場合、受信信号強度ＲＳＳＩを複数の領域（−６０ｄＢｍよりも強い領域ＲＧＥ１、−６０ｄＢｍ〜−６５ｄＢｍの領域ＲＧＥ２、−６５ｄＢｍ〜−７０ｄＢｍの領域ＲＧＥ３、−７０ｄＢｍ〜−８０ｄＢｍの領域ＲＧＥ４、−８０ｄＢｍよりも弱い領域ＲＧＥ５）に分割し、受信信号強度ＲＳＳＩが領域ＲＧＥ１から領域ＲＧＥ５の方向へ弱くなるに従って、メトリック値は、２の累乗に従って大きくなる。即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従って、メトリック値は、指数関数的に大きくなる。

このように、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に大きくすることによって（即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に強くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に小さくすることによって）、安定度合がより大きい経路を容易に選択できる。

即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値を直線的に大きくした場合、受信信号強度ＲＳＳＩの違いによるメトリック値の差は小さくなる。そして、ルーティングテーブル２７においては、端末装置１から端末装置３までの全体の経路における総合メトリック数（＝各経路のメトリック値の加算値）が格納されるので、受信信号強度ＲＳＳＩが変動しても値が大きく変化しないメトリック値を用いた場合には、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数に大きな差が生じないことになる。

これに対し、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値を指数関数的に大きくした場合、受信信号強度ＲＳＳＩの変化に対してメトリック値が大きく変化するので、総合メトリック数も大きく変化することになり、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数に大きな差が生じることになる。

従って、この発明においては、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値が指数関数的に大きくなるようにしたものである。

図１に示す他の端末装置２〜８も、上述した端末装置１と同じようにしてルーティングテーブル２７を作成する。

図８は、図２に示すアドレス変換テーブル４４の例を示す図である。アドレス変換テーブル４４は、有線モジュール２０のＭＡＣアドレスと、無線モジュール４０のＭＡＣアドレスとからなる。そして、アドレス変換テーブル４４は、端末装置１〜８の有線モジュール２０のＭＡＣアドレスＭＡＣ１〜ＭＡＣ８をそれぞれ端末装置１〜８の無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ１１〜ＭＡＣ８１に対応付けて格納する。即ち、アドレス変換テーブル４４は、端末装置１〜８に対して、端末装置ごとに有線モジュール２０のＭＡＣアドレスを無線モジュール４０のＭＡＣアドレスに対応付けて格納する。

このように、端末装置１〜８の各々において、無線モジュール４０は、無線ネットワークシステム１０内に存在する全ての端末装置１〜８に対して、有線モジュール２０のＭＡＣアドレスと無線モジュール４０のＭＡＣアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブル４４を保持する。

図９は、有線フレームＷＩＲＦの構成図である。有線フレームＷＩＲＦは、ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＳｅｑｕｅｎｃｅ）１１と、フレーム本体１２と、データタイプ（ＤａｔａＴｙｐｅ）１３と、送信元アドレス（ＳＡ：ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）１４と、送信先アドレス（ＤＡ：ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓ）１５とからなる。

ＦＣＳ１１は、４Ｏｃｔｅｔの長さを有する。フレーム本体１２は、４６Ｏｃｔｅｔ以上の長さを有し、送信対象であるデータを格納する。データタイプ１３、送信元アドレス（ＳＡ）１４および送信先アドレス（ＤＡ）１５は、イーサネット（登録商標）ヘッダを構成し、全体で１４Ｏｃｔｅｔの長さを有する。そして、データタイプ１３は、フレーム本体１２に格納されるデータの種類を示す。

送信元アドレス（ＳＡ）１４は、送信元の端末装置の有線モジュール２０のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１〜ＭＡＣ８のいずれか）を格納する。送信先アドレス（ＤＡ）１５は、送信先の端末装置の有線モジュール２０のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１〜ＭＡＣ８のいずれか）を格納する。

図１０は、無線フレームＲＦＦの構成図である。無線フレームＲＦＦは、ＦＣＳ１１Ａと、フレーム本体１２Ａと、ＰＡＤ１３Ａと、８０２．２ＳＮＡＰ１４Ａと、８０２．２ＬＬＣ１５Ａと、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣヘッダ１６Ａとからなる。

ＦＣＳ１１Ａは、４Ｏｃｔｅｔの長さを有する。フレーム本体１２Ａは、各種のデータを格納する。ＰＡＤ１３Ａは、２Ｏｃｔｅｔの長さを有し、“０ｘ００００”を格納する。８０２．２ＳＮＡＰ１４Ａは、５Ｏｃｔｅｔの長さを有し、“０ｘ００００００ＣＡＦＥ”を格納する。８０２．２ＬＬＣ１５Ａは、３Ｏｃｔｅｔの長さを有し、“０ｘＡＡＡＡ０３”を格納する。なお、８０２．２ＳＮＡＰ１４Ａおよび８０２．２ＬＬＣ１５Ａは、論理リンク制御部を構成する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣヘッダ１６Ａは、送信元の端末装置の無線モジュール４０のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１１〜ＭＡＣ８１のいずれか）、および送信先の端末装置の無線モジュール４０のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１１〜ＭＡＣ８１のいずれか）等を含む。

図１に示す端末装置１〜８の各々は、上述したように、有線モジュール２０と無線モジュール４０とからなる。そして、各端末装置１〜８がデータを送信する場合、有線モジュール２０は、送信先の端末装置（端末装置１〜８のいずれか）を構成する有線モジュール２０のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１〜ＭＡＣ８のいずれか）を含む有線フレームＷＩＲＦを生成し、その生成した有線フレームＷＩＲＦをイーサネット（登録商標）３０を介して無線モジュール４０へ送信する。そして、無線モジュール４０は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦを無線フレームＲＦＦに変換し、その変換した無線フレームＲＦＦをアレーアンテナ５０を介して送信先の端末装置を構成する無線モジュール４０へ送信する。

図１１は、有線フレームＷＩＲＦと無線フレームＲＦＦとの間の変換を示す概念図である。なお、図１１は、端末装置１を送信元の端末装置とし、端末装置２を送信先の端末装置とした場合における有線フレームＷＩＲＦと無線フレームＲＦＦとの間の変換を示す。

端末装置１の有線モジュール２０は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣ１を送信元アドレス（ＳＡ）１４に格納し、端末装置２の有線モジュール２０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２を送信先アドレス（ＤＡ）１５に格納し、データをフレーム本体１２に格納した有線フレームＷＩＲＦ１を生成し、その生成した有線フレームＷＩＲＦ１をイーサネット（登録商標）３０を介して無線モジュール４０へ送信する。

端末装置１の無線モジュール４０は、イーサネット（登録商標）３０を介して有線フレームＷＩＲＦ１を受信すると、有線フレームＷＩＲＦ１に含まれているＭＡＣアドレスＭＡＣ２を送信先アドレスとして検出する。そして、端末装置１の無線モジュール４０は、アドレス変換テーブル４４を参照してＭＡＣアドレスＭＡＣ２に対応するＭＡＣアドレスＭＡＣ２１を抽出する。即ち、端末装置１の無線モジュール４０は、ＭＡＣアドレスＭＡＣ２に基づいて、有線フレームＷＩＲＦ１の送信先である端末装置２の有線モジュール２０に対応して設けられた無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１をアドレス変換テーブル４４を参照して抽出する。

そうすると、端末装置１の無線モジュール４０は、有線フレームＷＩＲＦ１の［フレーム本体１２／データタイプ１３／送信元アドレス（ＳＡ）１４／送信先アドレス（ＤＡ）１５］をフレーム１２Ａに格納し、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣ１１と、抽出したＭＡＣアドレスＭＡＣ２１とをＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣヘッダ１６Ａに格納し、更に、ＦＣＳ１１Ａを付加した無線フレームＲＦＦ１を生成する。

そして、端末装置１の無線モジュール４０は、その生成した無線フレームＲＦＦ１をアレーアンテナ５０を介して端末装置２の無線モジュール４０へ送信する。この場合、端末装置１のアンテナ制御モジュール４１は、上述した方法によって、オムニビームパターンＢＰＭ０を放射するようにアレーアンテナ５０を制御する。つまり、端末装置１の無線モジュール４０は、オムニビームパターンＢＰＭ０によって無線フレームＲＦＦ１を端末装置２の無線モジュール４０へ送信する。

端末装置２の無線モジュール４０は、アレーアンテナ５０のビームパターンをオムニビームパターンＢＰＭ０に設定して無線フレームＲＦＦ１を受信し、その受信した無線フレームＲＦＦ１のフレーム本体１２Ａに格納された［フレーム本体１２／データタイプ１３／送信元アドレス（ＳＡ）１４／送信先アドレス（ＤＡ）１５］を抽出し、その抽出した［フレーム本体１２／データタイプ１３／送信元アドレス（ＳＡ）１４／送信先アドレス（ＤＡ）１５］にＦＣＳ１１を付加して端末装置１の有線モジュール２０によって生成された有線フレームＷＩＲＦ１を再現する。

そうすると、端末装置２の無線モジュール４０は、その再現した有線フレームＷＩＲＦ１をイーサネット（登録商標）３０を介して有線モジュール２０へ送信する。そして、端末装置２の有線モジュール２０は、端末装置１の有線モジュール２０によって生成された有線フレームＷＩＲＦ１を受信する。

このように、この発明においては、データを送信先の端末装置２へ送信する場合、送信元の端末装置１において、有線モジュール２０は、送信先の端末装置２を構成する有線モジュール２０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２を宛先ＭＡＣアドレスとする有線フレームＷＩＲＦ１を生成してイーサネット（登録商標）３０（有線ケーブル）を介して無線モジュール４０へ送信し、無線モジュール４０は、送信先の端末装置２を構成する有線モジュール２０に対応して設けられた無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１をアドレス変換テーブル４４を参照して抽出し、その抽出したＭＡＣアドレスＭＡＣ２１を宛先ＭＡＣアドレスに格納し、有線モジュール２０によって生成された有線フレームＷＩＲＦ１をフレーム本体１２Ａに格納して無線フレームＲＦＦ１を生成することにより、有線フレームＷＩＲＦ１を無線フレームＲＦＦ１に変換する。

また、送信先の端末装置２において、無線モジュール４０は、無線フレームＲＦＦ１から有線フレームＷＩＲＦ１の［フレーム本体１２／データタイプ１３／送信元アドレス（ＳＡ）１４／送信先アドレス（ＤＡ）１５］を抽出して有線フレームＷＩＲＦ１を再現し、有線モジュール２０は、無線モジュール４０によって再現された有線フレームＷＩＲＦ１を受信する。

このように、送信元の端末装置１の有線モジュール２０は、送信先である端末装置２の有線モジュール２０のＭＡＣアドレスＭＡＣ１を宛先ＭＡＣアドレスとして設定した有線フレームＷＩＲＦ１を生成して無線モジュール４０へ送信すれば、送信元の端末装置１の無線モジュール４０は、送信先である端末装置２の有線モジュール２０に対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１を宛先ＭＡＣアドレスとする無線フレームＲＦＦ１に有線フレームＷＩＲＦ１を変換して送信する。

この場合、送信元の端末装置１において、有線モジュール２０は、端末装置１の無線モジュール４０を宛先とする有線フレームを生成するのではなく、送信先の端末装置２の有線モジュール２０を宛先とする有線フレームＷＩＲＦ１を生成して無線モジュール４０へ送信し、かつ、無線モジュール４０は、有線フレームＷＩＲＦ１と、送信先の端末装置２を構成する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１とを含む無線フレームＲＦＦ１を生成して送信するので、端末装置１における有線モジュール２０から無線モジュール４０への有線フレームＷＩＲＦ１の送信は、“１ホップ”に該当しない。

また、送信先の端末装置２においても、無線モジュール４０は、自己のＭＡＣアドレスＭＡＣ２１を送信元のＭＡＣアドレスとして設定した有線フレームを生成するのではなく、端末装置１の有線モジュール２０を送信元とする有線フレームＷＩＲＦ１を有線モジュール２０へ送信するので、端末装置２における無線モジュール４０から有線モジュール２０への有線フレームＷＩＲＦ１の送信は、“１ホップ”に該当しない。

従って、送信元である端末装置１の有線モジュール２０から送信先である端末装置２の有線モジュール２０への有線フレームＷＩＲＦ１の送信は、端末装置１の無線モジュール４０と端末装置２の無線モジュール４０との間における無線フレームＲＦＦ１の送信による“１ホップ”からなる。

その結果、端末装置１〜８の各々を有線モジュール２０および無線モジュール４０によって構成した場合にも、各端末装置１〜８は、ホップ数の増加を抑制して、即ち、スループットの低下を抑制してデータを送信先へ送信できる。

また、上述したように、端末装置１〜８の各々において、無線モジュール４０は、無線ネットワークシステム１０内に存在する全ての端末装置１〜８に対して、有線モジュール２０のＭＡＣアドレスと無線モジュール４０のＭＡＣアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブル４４を保持する。

従って、各端末装置１〜８の無線モジュール４０は、有線モジュール２０から有線フレームＷＩＲＦ１を受信すると、有線フレームＷＩＲＦ１に含まれる送信先の端末装置を構成する有線モジュール２０のＭＡＣアドレスに対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスを容易に抽出できる。その結果、各端末装置１〜８の無線モジュール４０は、有線フレームＷＩＲＦ１を無線フレームＲＦＦ１に容易に変換できる。

なお、上述したように、有線フレームＷＩＲＦを無線フレームＲＦＦに変換して送信するのは、有線フレームＷＩＲＦが１つの端末装置を宛先とする場合であり、有線フレームＷＩＲＦがブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスを含む場合、送信元の端末装置の無線モジュール４０は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦをそのままブロードキャストまたはマルチキャストする。

従って、ルーティングテーブル２７を作成する際、各端末装置１〜８の有線モジュール２０は、ＵｐｄａｔｅパケットＵＤＰ１，ＵＤＰ２をフレーム本体１２に格納し、かつ、送信先アドレス（ＤＡ）１５にブロードキャストアドレスを格納した有線フレームＷＩＲＦ２を作成して無線モジュール４０へ送信し、無線モジュール４０は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦ２の送信先アドレス（ＤＡ）１５にブロードキャストアドレスが格納されていることを検出して有線フレームＷＩＲＦ２をブロードキャストする。

図１２は、隣接する２つの端末装置間におけるデータフレームの通信動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、送信元の端末装置の有線モジュール２０において、送信先の端末装置を構成する有線モジュール２０のＭＡＣアドレスと、データとを含む有線フレームＷＩＲＦを生成し、その生成した有線フレームＷＩＲＦをイーサネット（登録商標）３０（有線ケーブル）を介して無線モジュール４０へ送信する（ステップＳ１）。

そして、送信元の端末装置の無線モジュール４０においてＭＡＣモジュール４３は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦの宛先ＭＡＣアドレスを抽出し（ステップＳ２）、その抽出した宛先ＭＡＣアドレスに対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスが存在するか否かをアドレス変換テーブル４４を参照して判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、宛先ＭＡＣアドレスに対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスが存在しないと判定されたとき、無線モジュール４０のＭＡＣモジュール４３は、有線フレームＷＩＲＦを廃棄し、一連の動作は終了する。

一方、ステップＳ３において、宛先ＭＡＣアドレスに対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスが存在すると判定されたとき、送信元の端末装置の無線モジュール４０においてＭＡＣモジュール４３は、抽出した宛先ＭＡＣアドレスに対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレス、即ち、送信先の端末装置を構成する有線モジュール２０に対応する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスをアドレス変換テーブル４４を参照して抽出する（ステップＳ４）。

そして、送信元の端末装置の無線モジュール４０においてＭＡＣモジュール４３は、抽出した無線モジュール４０のＭＡＣアドレスと、有線フレームＷＩＲＦとを含む無線フレームＲＦＦを生成して無線インターフェースモジュール４２へ送信する。無線インターフェースモジュール４２は、無線フレームＲＦＦに所定の変調を施し、周波数変換してアレーアンテナ５０のアンテナ素子５７へ出力する。また、アンテナ制御モジュール４１は、アレーアンテナ５０のビームパターンをオムニビームパターンＢＰＭ０に設定する。これにより、送信元の端末装置の無線モジュール４０は、オムニビームパターンＢＰＭ０によって無線フレームＲＦＦを送信先の端末装置を構成する無線モジュール４０へ送信する（ステップＳ５）。つまり、送信元の端末装置の無線モジュール４０は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦを無線フレームＲＦＦに変換して送信先の端末装置を構成する無線モジュール４０へ送信する。

そうすると、送信先の端末装置の無線モジュール４０においてＭＡＣモジュール４３は、アレーアンテナ５０および無線インターフェースモジュール４２を介して無線フレームＲＦＦを受信し（ステップＳ６）、その受信した無線フレームＲＦＦから上述した方法によって有線フレームＷＩＲＦを抽出する（ステップＳ７）。そして、送信先の端末装置の無線モジュール４０においてＭＡＣモジュール４３は、その抽出した有線フレームＷＩＲＦを有線インターフェース４６およびイーサネット（登録商標）３０（有線ケーブル）を介して有線モジュール２０へ送信し（ステップＳ８）、送信先の有線モジュール２０は、送信元の有線モジュール２０によって生成された有線フレームＷＩＲＦを受信する。

これによって、一連の動作は終了する。

このように、２つの端末装置間でデータフレームを送受信する場合、送信元の有線モジュール２０は、送信先の有線モジュール２０のＭＡＣアドレスとデータとを含む有線フレームＷＩＲＦを生成して無線モジュール４０へ有線ケーブルによって送信すれば、送信元の無線モジュール４０と送信先の無線モジュール４０との間で行なわれる無線通信を意識することなく、有線フレームＷＩＲＦを送信先の有線モジュール２０へ送信できる。

そして、送信元の端末装置において、有線モジュール２０は、送信元の無線モジュール４０を宛先とする有線フレームを生成するのではなく、送信先の端末装置の有線モジュール２０を宛先とする有線フレームＷＩＲＦを生成して無線モジュール４０へ送信し、かつ、無線モジュール４０は、有線フレームＷＩＲＦと、送信先の有線モジュール２０に対応して設けられた無線モジュール４０のＭＡＣアドレスとを含む無線フレームＲＦＦを送信するので、送信元の端末装置における有線モジュール２０から無線モジュール４０への有線フレームＷＩＲＦの送信は、“１ホップ”に該当しない。

また、送信先の端末装置においても、無線モジュール４０は、自己のＭＡＣアドレスを送信元のＭＡＣアドレスとして設定した有線フレームを生成するのではなく、送信元の有線モジュール２０を送信元とする有線フレームＷＩＲＦを有線モジュール２０へ送信するので、送信先の端末装置における無線モジュール４０から有線モジュール２０への有線フレームＷＩＲＦの送信は、“１ホップ”に該当しない。

従って、送信元である端末装置の有線モジュール２０から送信先である端末装置の有線モジュール２０への有線フレームＷＩＲＦの送信は、送信元の無線モジュール４０と送信先の無線モジュール４０との間における無線フレームＲＦＦの送信による“１ホップ”からなる。

従って、有線モジュール２０と無線モジュール４０とをイーサネット（登録商標）３０によって接続して端末装置を構成した場合にも、スループットの低下を抑制してデータフレームを送信できる。

アドホックネットワークにおいて、送信元（端末装置１）と送信先（端末装置３）との間で無線通信を行なう動作について説明する。図１３は、アドホックネットワークにおいて、送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、送信元である端末装置１のルーティングデーモン３１は、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ１１）。そして、端末装置２等の中継器は、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ１２）。その後、送信先である端末装置３は、端末装置１からのデータを受信する（ステップＳ１３）。

これにより、端末装置１から端末装置３へのデータの送信が終了する。

図１４は、図１３に示すステップＳ１１，Ｓ１２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、端末装置１または中継器（端末装置２等）のルーティングデーモン３１は、ルーティングテーブル２７を参照し、送信先（端末装置３）に対して総合メトリック数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１）。

そして、総合メトリック数が同じである複数の経路が存在しないとき、端末装置１または中継器（端末装置２等）のルーティングデーモン３１は、総合メトリック数が最小である経路を複数の経路から選択し、その選択した経路に沿ってデータ（フレーム）を送信または中継する（ステップＳ２２）。

一方、ステップＳ２１において、総合メトリック数が同じである複数の経路が存在すると判定されたとき、端末装置１または中継器（端末装置２等）のルーティングデーモン３１は、送信先（端末装置３）に対してホップ数が同じ複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２３）。

そして、ホップ数が同じである複数の経路が存在するとき、端末装置１または中継器（端末装置２等）のルーティングデーモン３１は、いずれかの経路を複数の経路から選択し、その選択した経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ２４）。

一方、ステップＳ２３において、ホップ数が同じ複数の経路が存在しないと判定されたとき、端末装置１または中継器（端末装置２等）のルーティングデーモン３１は、ホップ数が最小である経路を複数の経路から選択し、その選択した経路に沿ってデータ（フレーム）を送信または中継する（ステップＳ２５）。

これにより、図１３に示すステップＳ１１，Ｓ１２の詳細な動作が終了する。

端末装置１のルーティングデーモン３１が図１４に示すフローチャートに従ってデータ（フレーム）を送信するとき、ルーティングデーモン３１は、図６または図７の（ｃ）に示すルーティングテーブル２７を参照し、送信先（端末装置３）に対して総合メトリック数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１参照）。

この場合、ルーティングテーブル２７には、送信先である端末装置３に対して、総合メトリック数が同じである複数の経路が存在しないので、端末装置１のルーティングデーモン３１は、総合メトリック数が最小である経路を選択し、その選択した経路に沿ってデータ（フレーム）を送信する（ステップＳ２２参照）。

ルーティングテーブル２７には、３つの総合メトリック数”５”，”１１”，”１６”が存在するが、総合メトリック数が”５”および”１１”である経路は、共に端末装置２を経由する経路であるので、結局、端末装置２を経由する経路と、端末装置８を経由する経路とが存在することになる。

そうすると、端末装置１のルーティングデーモン３１は、端末装置８を経由する経路の総合メトリック数が”１６”であり、端末装置２を経由する経路の総合メトリック数が”５”（”５”および”１１”のうち小さい総合メトリック数で判断）であるので、総合メトリック数がより小さい端末装置２を経由する経路を選択し、データを端末装置２へ送信する。

この場合、端末装置１から端末装置２へのデータ（フレーム）の送信は、図１２に示すフローチャートに従って実行される。

次に、端末装置２が図１４に示すフローチャートに従って端末装置１からのデータを中継する場合について説明する。図１５は、ルーティングテーブルの他の例である。端末装置２のルーティングデーモン３１は、図１５に示すルーティングテーブル２７Ａを作成している。

端末装置２のルーティングデーモン３１は、端末装置１からデータ（フレーム）を受信すると、その受信したデータ（フレーム）が端末装置３へ送信するデータであることを検知する。そして、ルーティングデーモン３１は、ルーティングテーブル２７Ａを参照して、送信先である端末装置３に対して総合メトリック数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１参照）。ルーティングテーブル２７Ａには、端末装置３に対して総合メトリック数が同じである複数の経路が存在しないので、端末装置２のルーティングデーモン３１は、総合メトリック数が最小である経路を選択し、その選択した経路に沿ってデータ（フレーム）を中継する（ステップＳ２２参照）。

ルーティングテーブル２７Ａにおいては、端末装置３に対して総合メトリック数が”４”である端末装置５を経由する経路と、総合メトリック数が”１０”である端末装置７を経由する経路とが存在するので、端末装置２のルーティングデーモン３１は、総合メトリック数がより小さい端末装置５を経由する経路を選択し、データを端末装置５へ送信する。この場合、端末装置２から端末装置５へのデータの送信は、図１２に示すフローチャートに従って実行される。

端末装置６も、端末装置２と同様にして、端末装置２から受信したデータを端末装置３へ中継する。

上述した端末装置１によるデータの送信においては、総合メトリック数が”５”である端末装置２を経由する経路の方が、総合メトリック数が”１６”である端末装置８を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、端末装置２を経由する経路が選択される。また、端末装置２によるデータの中継においては、総合メトリック数が”４”である端末装置５を経由する経路の方が、総合メトリック数が”１０”である端末装置７を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、端末装置５を経由する経路が選択される。

このように、この発明においては、総合メトリック数が異なる複数の経路が存在すれば、送信先までのホップ数に関係なく総合メトリック数がより小さい経路が選択される。

図１６は、ルーティングテーブルの更に他の例である。端末装置２が図１６の（ａ）に示すルーティングテーブル２７Ｂを保持する場合について説明する。この場合、送信先である端末装置３に対して総合メトリック数が同じである２つの経路が存在するので、端末装置２のルーティングデーモン３１は、図１４に示すステップＳ２１において、総合メトリック数が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、送信先である端末装置３に対してホップ数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２３参照）。

ルーティングテーブル２７Ｂには、ホップ数が”２”である端末装置７を経由する経路と、ホップ数が”３”である端末装置５を経由する経路とが存在するので、端末装置２のルーティングデーモン３１は、ホップ数がより少ない端末装置７を経由する経路を選択し、その選択した経路に沿ってデータ（フレーム）を中継する（ステップＳ２５参照）。

総合メトリック数が同じであり、かつ、ホップ数が異なる複数の経路がルーティングテーブル２７に存在する場合、端末装置１のルーティングデーモン３１は、ホップ数がより少ない経路を選択してデータ（フレーム）を送信する。

端末装置２が図１６の（ｂ）に示すルーティングテーブル２７Ｃを保持する場合について説明する。この場合、送信先である端末装置３に対して、総合メトリック数およびホップ数が同じである２つの経路が存在するので、端末装置２のルーティングテーブル３１は、ステップＳ２１において、総合メトリック数が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、ステップＳ２３において、ホップ数が同じである複数の経路が存在すると判定する。

そして、端末装置２のルーティングデーモン３１は、端末装置５を経由する経路と、端末装置７を経由する経路とのうち、いずれかの経路を選択してデータ（フレーム）を中継する（ステップＳ２４参照）。

総合メトリック数およびホップ数が同じである複数の経路がルーティングテーブル２７に存在する場合、端末装置１のルーティングデーモン２４は、いずれかの経路を選択してデータ（フレーム）を送信する。

上述したように、この発明は、総合メトリック数に基づいて、データ（フレーム）を送信または中継する経路を決定し、総合メトリック数によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データ（フレーム）を送信または中継する経路を決定する。即ち、この発明は、経路の安定度合に基づいて、より安定な経路をデータ（フレーム）を送信または中継する経路として決定し、経路の安定度合によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データ（フレーム）を送信または中継する経路を決定する。

これによって、安定な経路を介してデータ（フレーム）を送信先へ送信することができ、その結果、データ（フレーム）を送信するときのスループットを向上できる。従来のアドホックネットワークにおいては、送信先までのホップ数が増加すると、そのホップ数の増加に伴ってスループットは低下するが、この発明は、送信先までのホップ数が多くても、総合メトリック数がより小さい、即ち、より安定度合が大きい経路を介してデータ（フレーム）を送信先まで送信するので、ホップ数が多くなってもスループットを向上できる。つまり、より安定度合が大きい経路を選択してデータ（フレーム）を送信または中継するので、各端末装置間においてデータ（フレーム）の再送が発生することが極めて低くなり、スループットを向上できる。

上述したように、無線ネットワークシステム１０内の端末装置１、端末装置２、端末装置５、端末装置６および端末装置３によってアドホックネットワークが確立され、端末装置１がデータ（フレーム）を端末装置３へ送信する場合、端末装置１−端末装置２間の通信、端末装置２−端末装置５間の通信、端末装置５−端末装置６間の通信、および端末装置６−端末装置３間の通信が図１２に示すフローチャートに従って順次実行される。

この場合、端末装置１の有線モジュール２０によって生成された有線フレームＷＩＲＦを中継する端末装置２，５，６においては、無線モジュール４０は、端末装置１，２，５から受信した無線フレームＲＦＦから有線フレームＷＩＲＦを抽出して有線モジュール２０へ送信し、有線モジュール２０は、有線フレームＷＩＲＦの送信元アドレス（ＳＡ）１４をＭＡＣアドレスＭＡＣ１，ＭＡＣ２，ＭＡＣ５からＭＡＣアドレスＭＡＣ２，ＭＡＣ５，ＭＡＣ６へ変えて有線フレームＷＩＲＦを生成し、その生成した有線フレームＷＩＲＦを無線モジュール４０へ送信する。そして、端末装置２，５，６の無線モジュール４０は、有線モジュール２０から受信した有線フレームＷＩＲＦと、端末装置５，６，３を構成する無線モジュール４０のＭＡＣアドレスＭＡＣ５１，ＭＡＣ６１，ＭＡＣ３１とを含む無線フレームＲＦＦを生成して端末装置５，６，３へ送信する。これにより、端末装置２，５，６は、データ（フレーム）を端末装置３へ中継する。

従って、端末装置１〜８の各々を有線モジュール２０および無線モジュール４０によって構成した場合にも、端末装置１，２，５，６，３からなるアドホックネットワークにおいて、スループットの低下を抑制して送信元から送信先へデータ（フレーム）を送信できる。

各端末装置１〜８を構成する有線モジュール２０は、上述したようにパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなるので、有線モジュール２０は、イーサネット（登録商標）３０によって無線モジュール４０と接続する他に、他のイーサネット（有線ケーブル）によってハブ（ｈｕｂ）と接続し、その接続したハブ（ｈｕｂ）を介してコーデックおよびプロバイダ等と接続可能である。

従って、端末装置１〜８の各々を有線モジュール２０および無線モジュール４０によって構成することによって端末装置１〜８の機能の拡張性を向上できる。

上記においては、各端末装置１〜８の無線モジュール４０は、アレーアンテナ５０のビームパターンをオムニビームパターンＢＰＭ０に設定してデータ（フレーム）を送受信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、各端末装置１〜８の無線モジュール４０は、アレーアンテナ５０のビームパターンを指向性を有するビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６に設定してデータ（フレーム）を送信先の端末装置へ送信してもよい。

この場合、各端末装置１〜８は、自己に対する他の端末装置の方向を次の方法により検出しておき、その検出した方向に指向性を有するビームパターン（ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６のいずれか）を用いてデータ（フレーム）を送信する。

端末装置１に対する端末装置２の方向を端末装置１が検出する場合、端末装置２の無線モジュール４０は、アレーアンテナ５０のビームパターンをオムニビームパターンＢＰＭ０に設定してデータ（フレーム）を送信し、端末装置１の無線モジュール４０は、アレーアンテナ５０のビームパターンをビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６に順次切り換えながら端末装置２からのデータ（フレーム）を受信する。そして、端末装置１の無線モジュール４０は、各ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６で受信した信号の受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ６を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１〜ＲＳＳＩ６のうち最大の受信信号強度が得られたときのビームパターンの方向を端末装置２の方向として検出する。例えば、ビームパターンＢＰＭ２で信号を受信したときの受信信号強度が最大であるとき、端末装置１の無線モジュール４０は、６０度の方向を端末装置２の方向として検出する。

また、上記においては、各端末装置１〜８は、オムニビームパターンＢＰＭ０および指向性を有するビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ６を選択的に放射可能なアレーアンテナ５０を備えると説明したが、この発明においては、これに限られず、各端末装置１〜８は、オムニビームパターン（無指向性のビームパターン）を放射するアンテナを備えていてもよい。

更に、上記においては、ルーティングプロトコルとしてテーブル駆動型のプロトコルであるＦＳＲプロトコルを用いると説明したが、この発明においては、これに限らず、ＦＳＲプロトコル以外のプロトコルを用いてもよく、テーブル駆動型のプロトコル以外のオンデマンド型のプロトコルを用いてもよい。

なお、この発明においては、有線フレームＷＩＲＦは、「有線データフレーム」、「第１の有線データフレーム」および「第２の有線データフレーム」を構成する。

また、無線フレームＲＦＦは、「無線データフレーム」、「第１の無線データフレーム」、および「第２の無線データフレーム」を構成する。

更に、有線フレームＷＩＲＦ１を無線フレームＲＦＦ１に変換して送信先の端末装置の無線モジュール４０へ送信するＭＡＣモジュール４３は、「送信手段」を構成する。

更に、無線フレームＲＦＦ１を有線フレームＷＩＲＦ１に変換して有線モジュール２０へ送信するＭＡＣモジュール４３は、「受信手段」を構成する。

更に、アドレス変換テーブル４４を保持するＭＡＣ層は、「記憶手段」を構成する。

今回開示された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、上記した実施の形態の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。

この発明は、スループットの低下を抑制可能な端末装置に適用される。また、この発明は、機能の拡張性に優れた端末装置に適用される。更に、この発明は、スループットの低下を抑制可能な端末装置に用いられる無線モジュールに適用される。更に、この発明は、機能の拡張性に優れた端末装置に用いられる無線モジュールに適用される。更に、この発明は、スループットの低下を抑制可能な端末装置を用いた通信方法に適用される。更に、この発明は、機能の拡張性に優れた端末装置を用いた通信方法に適用される。

この発明の実施の形態による無線ネットワークシステムの概略図である。図１に示す端末装置の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すアレーアンテナのｘ−ｙ平面における平面図である。ＩＰヘッダの構成図である。ＴＣＰヘッダの構成図である。図２に示すルーティングテーブルの例を示す図である。図６に示すルーティングテーブルの作成方法を説明するための図である。図２に示すアドレス変換テーブルの例を示す図である。有線フレームの構成図である。無線フレームの構成図である。有線フレームと無線フレームとの間の変換を示す概念図である。隣接する２つの端末装置間におけるデータフレームの通信動作を説明するためのフローチャートである。アドホックネットワークにおいて、送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するためのフローチャートである。図１３に示すステップＳ１１，Ｓ１２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。ルーティングテーブルの他の例である。ルーティングテーブルの更に他の例である。

符号の説明

１〜８端末装置、１０無線ネットワークシステム、１１，１１ＡＦＣＳ、１２，１２Ａフレーム本体、１３データタイプ、１３ＡＰＡＤ、１４送信元アドレス、１４Ａ８０２．２ＳＮＡＰ、１５送信先アドレス、１５Ａ８０２．２ＬＬＣ、１６ＡＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣヘッダ、２０有線モジュール、２１入力部、２２表示部、２３電子メールアプリケーション、２４通信制御部、２５，４６有線インターフェース、２６ＩＰモジュール、２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃルーティングテーブル、２８ＴＣＰモジュール、２９ＵＤＰモジュール、３１ルーティングデーモン、３２ＳＭＴＰモジュール、３０イーサネット（登録商標）、４０無線モジュール、４１アンテナ制御モジュール、４２無線インターフェースモジュール、４３ＭＡＣモジュール、４４アドレス変換テーブル、４５ＬＬＣモジュール、５０アレーアンテナ、５１〜５７アンテナ素子、６１〜６６バラクタダイオード。

Claims

自律的に確立される無線ネットワークを構成する端末装置であって、
有線通信用の有線フレームを生成する有線モジュールと、
無線通信用の無線フレームを生成する無線モジュールとを備え、
前記有線モジュールは、送信先の端末装置を構成する送信先有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む第１の有線データフレームを生成し、その生成した第１の有線データフレームを前記無線モジュールへ送信し、
前記無線モジュールは、前記有線モジュールから受信した前記第１の有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスに基づいて、前記送信先有線モジュールに対応して設けられた送信先無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと前記第１の有線データフレームとを含む第１の無線データフレームを生成し、その生成した第１の無線データフレームをアンテナを介して前記送信先無線モジュールへ送信する、端末装置。
前記無線モジュールは、前記有線モジュールへ送信するための第２の有線データフレームを含む第２の無線データフレームを前記アンテナを介して前記送信先無線モジュールから受信すると、前記第２の無線データフレームに含まれる前記第２の有線データフレームを抽出し、その抽出した第２の有線データフレームを前記有線モジュールへ送信する、請求項１に記載の端末装置。
前記無線モジュールは、前記無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを保持し、前記第１の有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを前記第２の送信先アドレスとして前記アドレス変換テーブルから抽出する、請求項１または請求項２に記載の端末装置。
自律的に確立される無線ネットワーク内に存在する端末装置を構成する無線モジュールであって、
前記端末装置を構成する有線モジュールと有線ケーブルを介して接続される有線インターフェースと、
送信先の端末装置を構成する送信先有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む第１の有線データフレームを前記有線モジュールから前記有線ケーブルおよび前記有線インターフェースを介して受信するとともに、その受信した第１の有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスに基づいて、前記送信先有線モジュールに対応して設けられた送信先無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと前記第１の有線データフレームとを含む第１の無線データフレームを生成し、その生成した第１の無線データフレームをアンテナを介して前記送信先無線モジュールへ送信する送信手段とを備える無線モジュール。
前記有線モジュールへ送信するための第２の有線データフレームを含む第２の無線データフレームを前記アンテナを介して前記送信先無線モジュールから受信し、その受信した第２の無線データフレームに含まれる前記第２の有線データフレームを抽出し、その抽出した第２の有線データフレームを前記有線インターフェースおよび前記有線ケーブルを介して前記有線モジュールへ送信する受信手段を更に備える、請求項４に記載の無線モジュール。
前記無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを記憶する記憶手段を更に備え、
前記送信手段は、前記第１の有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを前記第２の送信先アドレスとして前記アドレス変換テーブルから抽出する、請求項４または請求項５に記載の無線モジュール。
自律的に確立される無線ネットワーク内に存在する送信元の端末装置と送信先の端末装置との間で通信を行なう通信方法であって、
前記送信元の端末装置は、
有線通信用の有線フレームを生成する第１の有線モジュールと、
前記有線フレームを含む無線通信用の無線フレームを生成する第１の無線モジュールとを備え、
前記送信先の端末装置は、
前記第１の有線モジュールによって生成された前記有線フレームを受信する第２の有線モジュールと、
前記第１の無線モジュールから前記無線フレームを受信し、その受信した無線フレームに含まれる前記有線フレームを抽出して前記第２の有線モジュールへ送信する第２の無線モジュールとを備え、
前記通信方法は、
前記第１の有線モジュールが前記第２の有線モジュールのアドレスを示す第１の送信先アドレスとデータとを含む有線データフレームを生成して前記第１の無線モジュールへ送信する第１のステップと、
前記第１の無線モジュールが前記第１の有線モジュールから受信した前記有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスに基づいて、前記第２の無線モジュールのアドレスを示す第２の送信先アドレスを抽出し、その抽出した第２の送信先アドレスと前記有線データフレームとを含む無線データフレームを生成して前記第２の無線モジュールへ送信する第２のステップと、
前記第２の無線モジュールが前記第１の無線モジュールから前記無線データフレームを受信し、その受信した無線データフレームから前記有線データフレームを抽出して前記第２の有線モジュールへ送信する第３のステップとを含む通信方法。
前記第１の無線モジュールは、前記無線ネットワーク内に存在する複数の端末装置を構成する複数の有線モジュールと複数の無線モジュールとに対して各端末装置ごとに有線モジュールのアドレスと無線モジュールのアドレスとを対応付けたアドレス変換テーブルを保持し、
前記第２のステップは、
前記第１の無線モジュールが前記有線データフレームを受信し、その受信した有線データフレームに含まれる前記第１の送信先アドレスを抽出する第１のサブステップと、
前記第１の無線モジュールが前記第１の送信先アドレスに対応する無線モジュールのアドレスを前記第２の送信先アドレスとして前記アドレス変換テーブルから抽出する第２のサブステップと、
前記第１の無線モジュールが前記第１のサブステップにおいて受信した前記有線データフレームと前記抽出した前記第２の送信先アドレスとを含む前記無線データフレームを生成して前記第２の無線モジュールへ送信する第３のサブステップとを含む、請求項７に記載の通信方法。
前記第１のステップにおいて、前記第１の有線モジュールは、第１の有線ケーブルを介して前記有線データフレームを前記第１の無線モジュールへ送信し、
前記第３のステップにおいて、前記第２の無線モジュールは、第２の有線ケーブルを介して前記有線データフレームを前記第２の有線モジュールへ送信する、請求項７または請求項８に記載の通信方法。