JP2007195171A - 無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線アドホックネットワークにおける無線端末が効率的に無線リソースを使用するようにする無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法及びその装置を提供する。
【解決手段】無線アドホックネットワークであって、無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報を含むフレーム転送要請メッセージを送信する第１の端末と、第１の端末から受信されたフレーム転送要請メッセージに含まれた、各無線リソースクォリティー識別情報と、スキャンされた各無線リソースクォリティー情報とに応じて、クォリティーの最も高い無線リソースを選択し、選択された無線リソースの情報を含むフレーム転送応答メッセージを第１の端末に送信する第２の端末とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線アドホックネットワーク（Ad Hoc Network）における無線リソース処理方法及びその装置に関する。

無線アドホックネットワーク（Ad Hoc Network）とは、既存のネットワークのように、ネットワークインフラが構築された状態で通信を行うものでなく、インフラが存在しない状態で、各無線端末同士のルーティングによりデータ送受信などの通信機能を行うことができる形態のネットワークである。アドホックネットワークは、基地局や、アクセスポイントのような中央制御システムを含まず、各々の無線端末同士が互いデータを送受信する。

したがって、アドホックネットワークにおいて、ネットワークに参加する各無線端末は、基地局やアクセスポイントの支援無しにパケットの送受信が可能なように、ルータやサーバーなどの動作を自ら実行できなければならない。このようなアドホックネットワークをＩＢＳＳ（Independent Basic Service Set）とも言い、アドホックネットワーク内にある無線端末は、通信領域内に存在する他の無線端末と直接通信を行う。

一般的に、アドホックネットワークは、特定の目的を持って特定期間の間に構成されるいくつかの無線端末で構成される。このようなアドホックネットワークが利用される例として、会議室でミーティングする時に臨時に構成されるアドホックネットワークを考えることができる。

ところが、このような無線アドホックネットワークは、限定された無線リソース（すなわち、チャンネル：Channel）を含み、これにより、ネットワークにおいてデータフレームを送受信する各端末は、限定された無線リソースを効率的に使用する方法が必要である。
韓国特許公開公報２００５−００３５９２５号

従って、本発明は、前述したような従来技術に係る問題点を解決するためになされたもので、その目的は、無線アドホックネットワークにおいて無線端末が効率的に無線リソースを使用するようにする無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法及びその装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る無線アドホックネットワークは、ネットワーク上の無線リソースをスキャン（scan）し、無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー（Quality）情報を設定し、無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるフレーム転送要請メッセージを送信する第１の端末と、第１の端末から受信された各無線リソースクォリティー識別情報と、スキャンされた各無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択し、選択された無線リソースの情報を含むフレーム転送応答メッセージを第１の端末に送信する第２の端末とを備える。

各端末は、クォリティー情報の優先順位によって順に無線リソースクォリティー識別情報を含めてフレーム転送要請メッセージを生成する。

無線リソースの状態は、無線リソースの占有率、エラー率及び使用可能な帯域幅（Bandwidth）を少なくとも一つ含む。

第２の端末は、フレーム転送要請メッセージに含まれた第１の端末の無線リソースクォリティー情報を格納する。

第１の端末は、受信されたフレーム転送応答メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出されたフレーム転送率とフレーム転送応答メッセージに含まれたクォリティーの最も高い無線リソースの情報を用いて第２の端末とのデータ通信を行う。

第２の端末は、受信されたフレーム転送要請メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、クォリティーの最も高い無線リソースの情報とともに送信するフレーム転送応答メッセージに含める。

各端末は、ＲＴＳフレームに各無線リソースクォリティー識別情報を含めたフレーム転送要請メッセージを送信する。

各端末は、ＣＴＳフレームにクォリティーの最も高い無線リソースの情報を含めたフレーム転送応答メッセージを送信する。

また、本発明の他の態様に係る無線アドホックネットワークにおける端末は、ネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、テーブルの形態で管理するテーブル管理部と、テーブルを用いてクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるフレーム転送要請メッセージをアドホックネットワーク上の他の端末に送信する制御部と、ネットワーク上の他の端末からフレーム転送要請メッセージに対応するフレーム転送応答メッセージを受信した場合、受信強度に相当するフレーム転送率を検出する転送率感知部と、を備える。

また、本発明のさらに他の態様に係る無線アドホックネットワークは、ネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの占有率に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースの識別情報が含まれたＲＴＳフレームを送信する第１の端末と、第１の端末から受信された各無線リソースクォリティー識別情報と、スキャンされた各無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択し、選択した無線リソース情報を含めたＣＴＳフレームを生成し、第１の端末に送信する第２の端末とを備える。

また、本発明のさらに他の態様に係る無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第１及び第２の端末が、各々ネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、第１の端末が、無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるフレーム転送要請メッセージを生成し、第２の端末に送信する段階と、第２の端末が、第１の端末から受信された無線リソースクォリティー識別情報を格納し、受信された無線リソースクォリティー識別情報と設定した無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、第２の端末が、選択された無線リソースの情報を含むフレーム転送応答メッセージを第１の端末に送信する段階と、を備える。

第１の端末が各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、送信するフレームが生成され、もしくは、既設定周期によって無線リソースをスキャンして、各無線リソースクォリティー情報を設定する。

第２の端末が各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、フレーム転送要請メッセージが受信され、もしくは、既設定された周期によって無線リソースをスキャンして、各無線リソースクォリティー情報を設定する。

各端末が各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、ネットワーク上の周辺端末が行う通信をオーバーヒヤリングして周辺端末が使用する無線リソースを検出し、検出された無線リソースクォリティー情報を設定する。

無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第１の端末が、受信されたフレーム転送応答メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出されたフレーム転送率とフレーム転送応答メッセージに含まれたクォリティーが最も高い無線リソースの情報を用いて第２の端末とのデータ通信を行う段階をさらに備える。

無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第２の端末が、受信されたフレーム転送要請メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、送信するフレーム転送応答メッセージにさらに含める段階と、第１の端末が、受信されたフレーム転送応答メッセージに含まれたフレーム転送率とクォリティーの最も高い無線リソースの情報を用いてデータフレームを送受信する段階と、をさらに備える。

また、本発明のさらに他の態様に係る無線アドホックネットワークにおける端末の無線リソース処理方法は、ネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの占有率に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、ネットワーク上の他の端末から無線リソースクォリティー識別情報が含まれたフレーム転送要請メッセージを受信して格納する段階と、受信された無線リソースクォリティー識別情報と設定された無線リソースクォリティー情報とを比較し、クォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、選択されたクォリティーの最も高い無線リソースの情報を含めたフレーム転送応答メッセージを他の端末に送信する段階と、を備える。

また、本発明のさらに他の態様に係る無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第１及び第２の端末の各々が、ネットワーク上の無線リソースをスキャンし、無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、第１の端末が、無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるＲＴＳフレームを生成して第２の端末に送信する段階と、第２の端末が、受信された各無線リソースクォリティー識別情報と、設定した無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、第２端末が、選択された無線リソースの情報を含むＣＴＳフレームを第１端末に送信する段階と、を備える。

無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第１の端末が、受信されたＣＴＳフレームの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出されたフレーム転送率と無線リソースクォリティー情報に含まれたクォリティーが最も高い無線リソースの情報を用いて第２の端末とのデータ通信を行う段階をさらに備える。

無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法は、第２の端末が、受信されたＲＴＳフレームの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、送信するフレーム転送応答メッセージにさらに含める段階と、第１の端末が、受信されたＣＴＳフレームに含まれたフレーム転送率とクォリティーが最も高い無線リソースの情報を用いてデータフレームを送受信する段階と、をさらに備える。

本発明に係る無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法及びその装置は、アドホックネットワーク上の送受信端末の両方が各々ネットワーク上の無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定するようにし、フレーム転送要請及び応答メッセージを用いた交信を通じて、別のメッセージ交換手続無しに最適の無線リソース及び転送率を選択することによって、無線アドホックネットワークの効率を増大させることができるという効果を奏する。

また、無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法及びその装置は、受信端末が送信端末から受信されたフレーム転送要請メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出するようにして、検出されたフレーム転送率を使用して送受信両端末がデータフレームを転送するようにすることによって、送受信端末同士が最上の転送率をもってデータフレームを転送できるという効果を奏する。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態の無線アドホックネットワーク（Mobile Ad Hoc Network)における無線リソース処理方法及びその装置について詳細に説明する。

図１は、本実施形態のアドホックネットワークの構成を示す図である。

図１に示されたように、無線アドホックネットワークは、少なくとも１つ以上の無線端末（以下、‘端末’という）を備えて構成される。無線アドホックネットワークは、基地局や、アクセスポイントのような中央制御システムを含まず、各々の端末同士が互いにデータを送受信する。したがって、ネットワークに参加する各端末は、基地局やアクセスポイントの支援無しに、データフレーム送受信が可能なように、ルータやサーバーなどの動作を自ら実行することができる。

そして、各端末は、アドホックネットワーク上の周辺端末が使用する無線リソースをスキャニングし、スキャンされた無線リソース状態に応じた各無線リソースクォリティー（Quality）情報を設定することができる。ここで、‘無線リソース状態’は、無線リソースの占有率、エラー率（Error rate）、最大の使用可能な帯域幅（Bandwidth）などを含む。‘無線リソースの占有率’は、スキャニングされる各無線リソースを無線端末が占有し、各無線リソースを通じて無線端末間に送受信されるフレームの送受信頻度を意味する。

そして、無線リソースのクォリティーは、占有率及びエラー率が最も低く、最大の使用可能な帯域幅が最も大きい順に高いクォリティーを付与することができる。

このような端末は、無線リソースクォリティー情報を用いて、アドホックネットワーク上の他の端末とのデータフレームの送受信に使用することができる最適の無線リソース及びフレーム転送率を検出することができる。

一方、無線リソースは、チャンネル（Channel）、マルチラジオ（Multi Radio）などの上位概念として称したもので、以下、無線リソースの一実施形態としてチャンネルを例に取って説明する。

図２は、本実施形態の無線端末の構成図である。

図２に示すように、端末１００は、無線インタフェース部１１０、格納部１２０及び中央処理部１３０を備える。また、中央処理部１３０は、テーブル管理部１４０、転送率感知部１５０及びフレーム処理部１６０を備える。

無線インタフェース部１１０は、無線媒体を介してアドホックネットワーク上の他の端末にフレームを転送したり、無線媒体を介してフレームを受信したりする。

格納部１２０は、当該端末１００の運用プログラム情報、使用可能なチャンネル及びフレーム転送率を格納する。

中央処理部１３０は、周辺端末が使用中のチャンネルを分析し、テーブルの形態で管理し、送受信フレームを管理する。また、中央処理部１３０は、他の端末から受信されるフレームの受信強度に相当するフレーム転送率を検出する。

すなわち、中央処理部１３０のテーブル管理部１４０は、設定周期に従うか、データフレームの送受信前に、無線インタフェース部１１０を介して、アドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンし、スキャンされたチャンネルの状態を分析する。また、テーブル管理部１４０は、周辺端末間に行われている通信をオーバーヒヤリング（Overhearing）し、周辺端末が使用中のチャンネルを検出する。ここで、‘チャンネル状態’は、チャンネルの占有率、エラー率（Error rate）、最大の使用可能な帯域幅（Bandwidth）などを含む。

そして、テーブル管理部１４０は、分析されたチャンネル状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定し、チャンネルクォリティー情報テーブルを生成する。

図４は、本実施形態のチャンネルクォリティー情報テーブルを示す図である。

図４に示すように、チャンネルクォリティー情報テーブルは、端末１００が使用可能な最適のチャンネル順に高いクォリティーが付与される。ここで、使用可能な最適のチャンネルは、周辺端末の通信に影響を及ぼさなく、且つ、最も低い占有率及びエラー率を有し、最も高い使用可能な帯域幅を提供できるチャンネルである。

図４に示すチャンネルクォリティー情報テーブルを生成した端末１００の転送率感知部１５０は、他の端末から受信されるフレームを通じて受信強度を測定し、これに相当するフレーム転送率を検出する。

すなわち、受信端末の転送率感知部１５０は、送信端末から受信されるＲＴＳフレームを通じて受信強度を測定して、フレーム転送率を検出し、また、送信端末の転送率感知部１５０は、受信端末から受信されるＣＴＳフレームを通じて受信強度を測定して、フレーム転送率を検出する。

フレーム処理部１６０は、テーブル管理部１４０のチャンネルクォリティー情報テーブルに保存されたチャンネルクォリティー識別情報を含んだフレーム転送要請メッセージ、すなわち代表的にＲＴＳフレーム（以下、‘ＲＴＳフレーム’という）を生成する。‘チャンネルクォリティー識別情報’は、クォリティー情報の優先順位によって順に各チャンネルを識別した情報である。

また、フレーム処理部１６０は、他の端末から受信されたＲＴＳフレームが含むチャンネルクォリティー識別情報と、テーブル管理部１４０が管理するチャンネルクォリティー情報テーブルとを比較し、クォリティーの最も高い、すなわち使用可能な最適のチャンネルを選択する。そして、フレーム処理部１６０は、選択した使用可能な最適のチャンネルを含むフレーム転送応答メッセージ、すなわちＣＴＳフレーム（以下、‘ＣＴＳフレーム’という）を生成する。

一方、転送率感知部１５０は、フレーム転送率を検出するにあたって、フレーム処理部１６０により生成され送信されたＲＴＳフレームに対応するＣＴＳフレームが受信端末から受信された場合には、ＣＴＳフレームの受信強度を測定して、フレーム転送率を検出する。ここで、フレーム転送率は、送受信端末間のデータフレームの転送に使われる転送率であって、ＣＴＳフレームの受信強度に反比例する。

また、転送率感知部１５０は、他の実施形態としてフレーム転送率を検出するにあたって、送信端末からＲＴＳフレームを受信する場合には、ＲＴＳフレームの受信強度を測定して、フレーム転送率を検出する。

以下、このような構成を有する無線端末間の無線リソース処理方法について詳細に説明する。

図３は、本実施形態の無線アドホックネットワークにおいて送受信端末間の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

図３に示すように、無線アドホックネットワークにおいて送受信端末１００ａ、１００ｂは、まず、設定周期によってアドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンし（ステップＳ１０１。なお、図中ではステップをＳと略す。）、スキャンされたチャンネルの状態を分析する（ステップＳ１０２）。また、送受信端末１００ａ、１００ｂは、スキャンされたチャンネルと共に、オーバーヒヤリングされるチャンネルの状態をも分析する。

そして、送受信端末１００ａ、１００ｂは、分析された各チャンネルの状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定したチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する（ステップＳ１０３）。

このようにチャンネルクォリティー情報テーブルを生成した送受信端末１００ａ、１００ｂのうち送信端末１００ａは、アドホックネットワーク上でデータフレームを送信しようとする受信端末１００ｂにＲＴＳフレームを送信する場合には、生成したチャンネルクォリティー情報テーブルを用いてチャンネルクォリティー情報の優先順位によって順次にチャンネルを識別した、チャンネルクォリティー識別情報が含まれたＲＴＳフレームを送信する（ステップＳ１０４）。

一方、受信端末１００ｂは、送信端末１００ａからＲＴＳフレームを受信した場合には、受信されたＲＴＳフレームに含まれたチャンネルクォリティー識別情報を検出して格納する（ステップＳ１０５）。受信端末１００ｂは、格納したチャンネルクォリティー識別情報と自身が生成して有するチャンネルクォリティー情報テーブルとを比較し、使用可能な最適のチャンネルを選択する（ステップＳ１０６）。ここで、最適のチャンネルは、アドホックネットワーク上で周辺端末の通信に影響を及ぼさない、最も高い使用可能な帯域幅を有し且つ占有率及びエラー率が最も低いチャンネルである。

そして、受信端末１００ｂは、選択した使用可能な最適のチャンネルを含むＣＴＳフレームを生成し、送信端末１００ａに送信する（ステップＳ１０７）。

送信端末１００ａは、送信端末１００ａからＣＴＳフレームが受信された場合には、ＣＴＳフレームの受信強度を測定し、これに相当するフレーム転送率を検出する（ステップＳ１０８）。ここで、フレーム転送率は、送受信端末１００ａ、１００ｂ間のデータフレームの転送に使われる転送率であって、受信強度に比例する。

このような送信端末１００ａは、受信されたＣＴＳフレームに含まれた最適のチャンネルを検出した後に、受信端末１００ｂに送信するデータフレームを生成し（ステップＳ１０９）、生成したデータフレームを、検出されたチャンネルとフレーム転送率を用いて受信端末１００ｂに送信する（ステップＳ１１０）。

一方、送受信端末１００ａ、１００ｂは、設定周期によってチャンネルをスキャンして、チャンネルクォリティー情報テーブルを生成せず、他の実施例としてＲＴＳフレーム送信が必要な場合またはＣＴＳフレームを受信した場合にのみ、チャンネルをスキャンして、チャンネルクォリティー情報テーブルを生成する。このような方法は、送受信端末１００ａ、１００ｂの動作運用を最小化できるという長所を有する。

これに対して、送受信端末１００ａ、１００ｂが、設定周期によってチャンネルをスキャンしてチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する方法は、通信時間を減少できるという長所を有する。

このように無線アドホックネットワークにおいて、送受信端末は、各々ネットワーク上の無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、フレーム転送要請及び応答メッセージを用いてクォリティーの最も高い無線リソースを選択してデータフレームを送受信することによって、アドホックネットワーク上の無線リソースを効率的に使用することができる。

また、無線アドホックネットワークにおいて送信端末は、受信端末に送信したフレーム転送要請メッセージに対応して受信されるフレーム転送応答メッセージによってフレーム転送率を検出し、検出されたフレーム転送率を使用して受信端末とのデータフレーム通信を行うことによって、最上の転送率をもって受信端末とデータフレームを送受信することができる。

一方、無線アドホックネットワークは、図３に示されたように、送信端末１００ａが、受信されるフレーム転送応答メッセージ、すなわちＣＴＳフレームを通じてフレーム転送率を検出する方法の他に、他の実施形態として、受信端末１００ｂが、送信端末１００ａから受信されたフレーム転送要請メッセージ、すなわちＲＴＳフレームを通じてフレーム転送率を検出することができる。このように、受信端末１００ｂがＲＴＳフレームを通じてフレーム転送率を検出する場合には、受信端末１００ｂがＣＴＳフレームに最適のチャンネルと共に検出したフレーム転送率を含めることができる。

また、送受信端末以外の無線にアドホックネットワークに含まれる他の端末が、オーバーヒヤリングにより、送受信端末間に交換されるＲＴＳフレーム及びＣＴＳフレームに含まれたチャンネルクォリティー識別情報及びフレーム転送率を獲得することができる。

図５は、本実施形態のＲＴＳフレームを示す図である。

図５に示すように、ＲＴＳフレームは、フレーム制御フィールドのサブタイプにＲＴＳフレームを設定し、追加データにチャンネルクォリティー識別情報を含む。

また、ＲＴＳフレームは、持続（duration）フィールドに受信端末から最適のチャンネルが含まれたＣＴＳフレームを受信するのに充分な時間を含む。

図６は、本実施形態のＣＴＳフレームを示す図である。

図６に示すように、ＣＴＳフレームは、フレーム制御フィールドのサブタイプにＣＴＳフレームを設定し、追加データに使用可能な最適のチャンネルを含む。

また、ＣＴＳフレームは、持続フィールドに送信端末とのデータ通信のために検出したチャンネルの使用時間を含む。

一方、受信端末がＲＴＳフレームを通じてフレーム転送率を検出する場合には、ＣＴＳフレームは、他の実施形態として、最適のチャンネルと共に検出したフレーム転送率を含むことができる。

図７は、本発明の他の実施形態のＣＴＳフレームを示す図である。

次に、送受信端末各々の無線リソース処理方法について詳細に説明する。

図８は、本実施形態の送信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

図８に示すように、送信端末は、設定周期によってアドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンする（ステップＳ２０１）。

送信端末は、スキャンされたチャンネルの状態を分析し（ステップＳ２０２）、各チャンネルの状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定したチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する（ステップＳ２０３）。ここで、送信端末は、周辺端末からオーバーヒヤリングされたチャンネルの状態をも共に分析して、各チャンネルの状態に応じたチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する。

このような送信端末は、アドホックネットワーク上の任意の端末、すなわち受信端末に対するデータ転送要請が、ユーザから入力されたか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

送信端末は、データ転送要請がユーザから入力された場合には、生成されたチャンネルクォリティー情報テーブルを用いてチャンネルクォリティー識別情報が含まれたＲＴＳフレームを生成し、これを受信端末に送信する（ステップＳ２０５）。

ＲＴＳフレームを送信した送信端末は、受信端末からＣＴＳフレームが受信されたか否かを判断する（ステップＳ２０６）。

送信端末は、受信端末からＣＴＳフレームが受信された場合には、ＣＴＳの受信強度を測定し、受信強度に相当するフレーム転送率を検出する（ステップＳ２０７）。

そして、送信端末は、受信されたＣＴＳフレームに含まれた使用可能な最適のチャンネルを検出する（ステップＳ２０８）。

送信端末は、ユーザから入力されたデータ転送のためにデータフレームを生成し（ステップＳ２０９）、検出したチャンネルとフレーム転送率を使用して受信端末にデータフレームを送信する（ステップＳ２１０）。

図９は、本発明の他の実施形態の送信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

図９に示すように、送信端末は、アドホックネットワーク上の任意の端末、すなわち受信端末に対するデータ転送要請がユーザから入力されたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。

送信端末は、データ転送要請がユーザから入力された場合には、アドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンする（ステップＳ３０２）。

そして、送信端末は、スキャンされたチャンネルの状態を分析し（ステップＳ３０３）、各チャンネルの状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定したチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する（ステップＳ３０４）。ここで、送信端末は、周辺端末からオーバーヒヤリングされたチャンネルの状態をもともに分析し、各チャンネルの状態に応じたチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する。

送信端末は、生成されたチャンネルクォリティー情報テーブルを用いてチャンネルクォリティー識別情報が含まれたＲＴＳフレームを生成し、これを受信端末に送信する（ステップＳ３０５）。

ＲＴＳフレームを送信した送信端末は、受信端末からＣＴＳフレームが受信されたか否かを判断する（ステップＳ３０６）。

送信端末は、受信端末からＣＴＳフレームを受信した場合には、ＣＴＳの受信強度を測定し、受信強度に相当するフレーム転送率を検出する（ステップＳ３０７）。

そして、送信端末は、受信されたＣＴＳフレームに含まれた使用可能な最適のチャンネルを検出する（ステップＳ３０８）。

送信端末は、ユーザから入力されたデータ転送のためにデータフレームを生成し（ステップＳ３０９）、検出したチャンネルとフレーム転送率を使用して受信端末にデータフレームを送信する（ステップＳ３１０）。

図１０は、本発明の実施形態の受信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

図１０に示すように、受信端末は、リアルタイムまたは予め設定された時間によってアドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンする（ステップＳ４０１）。

受信端末は、スキャンされたチャンネルの状態を分析し（ステップＳ４０２）、各チャンネルの状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定したチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する（ステップＳ４０３）。ここで、受信端末は、周辺端末からオーバーヒヤリングされたチャンネルの状態をも共に分析し、各チャンネルの状態に応じたチャンネルクォリティー情報テーブルを生成することができる。

このような送信端末は、アドホックネットワーク上の任意の端末、すなわち送信端末からＲＴＳフレームが受信されたか否かを判断する（ステップＳ４０４）。

受信端末は、送信端末からＲＴＳフレームを受信した場合には、受信されたＲＴＳフレームに含まれたチャンネルクォリティー識別情報を検出して格納する（ステップＳ４０５）。

そして、受信端末は、検出されたチャンネルクォリティー識別情報と生成されたチャンネルクォリティー情報テーブルとを比較し、使用可能な最適のチャンネルを選択する（ステップＳ４０６）。

受信端末は、選択されたチャンネルを含めたＣＴＳフレームを生成し（ステップＳ４０７）、これを送信端末に送信する（ステップＳ４０８）。

図１１は、本発明の他の実施形態の受信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

図１１に示すように、受信端末は、アドホックネットワーク上の任意の端末、すなわち送信端末からＲＴＳフレームが受信されたか否かを判断する（ステップＳ５０１）。

受信端末は、送信端末からＲＴＳフレームを受信した場合には、受信されたＲＴＳフレームに含まれたチャンネルクォリティー識別情報を検出して格納する（ステップＳ５０２）。

そして、受信端末は、アドホックネットワーク上の周辺端末が使用中のチャンネルをスキャンする（ステップＳ５０３）。

受信端末は、スキャンされたチャンネルの状態を分析し（ステップＳ５０４）、各チャンネルの状態によって各チャンネルクォリティー情報を設定したチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する（ステップＳ５０５）。ここで、受信端末は、周辺端末からオーバーヒヤリングされたチャンネルの状態をも共に分析して、各チャンネルの状態に応じたチャンネルクォリティー情報テーブルを生成する。

受信端末は、検出されたチャンネルクォリティー識別情報と生成されたチャンネルクォリティー情報テーブルとを比較し、使用可能な最適のチャンネルを選択する（ステップＳ５０６）。

受信端末は、選択されたチャンネルを含めたＣＴＳフレームを生成し（ステップＳ５０７）、これを送信端末に送信する（ステップＳ５０８）。

一方、図１０と図１１に示された受信端末は、他の実施形態として、送信端末からＲＴＳフレームを受信した場合には、ＲＴＳフレームの受信強度を測定し、受信強度に相当するフレーム転送率を検出することができる。

このような場合には、受信端末は、検出したフレーム転送率を送信端末に送信するＣＴＳフレームを含む。

一方、前述した本発明は、ＩＥＥＥ８０２.１１の規約に基づくフレーム交換を一例として説明したが、その他の規約に基づく無線ネットワークにおいても同様に適用されることができる。

本発明の実施形態のアドホックネットワークの構成を示す図である。 本発明の実施形態の無線端末の構成図である。 本発明の実施形態の無線アドホックネットワークにおいて送受信端末間の無線リソース処理方法を示す図である。 本発明の実施形態の無線リソースクォリティー情報テーブルを示す図である。 本発明の実施形態のＲＴＳフレームを示す図である。 本発明の実施形態のＣＴＳフレームを示す図である。 本発明の他の実施形態のＣＴＳフレームを示す図である。 本発明の実施形態の送信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態の送信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の受信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態の受信端末の無線リソース処理方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線端末
１１０ 無線インタフェース部
１２０ 格納部
１３０ 中央処理部
１４０ テーブル管理部
１５０ 転送率感知部
１６０ フレーム処理部

Claims (20)

1. 無線アドホックネットワークであって、
   前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、前記無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報を含むフレーム転送要請メッセージを送信する第１の端末と、
   前記第１の端末から受信された前記フレーム転送要請メッセージに含まれた、前記各無線リソースクォリティー識別情報と、スキャンされた前記各無線リソースクォリティー情報とに応じて、クォリティーの最も高い無線リソースを選択し、選択された前記無線リソースの情報を含むフレーム転送応答メッセージを前記第１の端末に送信する第２の端末と、
   を備えることを特徴とする無線アドホックネットワーク。
2. 前記第１の端末は、前記無線リソースクォリティー情報の優先順位によって前記無線リソースクォリティー識別情報を順に加えて前記フレーム転送要請メッセージを生成することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
3. 前記無線リソースの状態は、前記無線リソースの占有率と、エラー率及び使用可能な帯域幅（Bandwidth）との少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
4. 前記第２の端末は、前記フレーム転送要請メッセージに含まれた前記第１の端末の無線リソースクォリティー情報を格納することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
5. 前記第１の端末は、受信された前記フレーム転送応答メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出された前記フレーム転送率と前記フレーム転送応答メッセージに含まれた前記クォリティーの最も高い無線リソースの情報を用いて前記第２の端末とのデータ通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
6. 前記第２の端末は、受信された前記フレーム転送要請メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、該フレーム転送率を前記クォリティーの最も高い無線リソースの情報とともに送信する前記フレーム転送応答メッセージに含めることを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
7. 前記第１の端末は、ＲＴＳフレームに前記各無線リソースクォリティー識別情報を含めたフレーム転送要請メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
8. 前記第２の端末は、ＣＴＳフレームに前記クォリティーの最も高い無線リソースの情報を含めたフレーム転送応答メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アドホックネットワーク。
9. 無線アドホックネットワークにおける端末であって、
   前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定し、テーブルの形態で管理するテーブル管理部と、
   前記テーブルを用いて前記無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれたフレーム転送要請メッセージを前記無線アドホックネットワーク上の他の端末に送信する制御部と、
   前記無線アドホックネットワーク上の他の端末から前記フレーム転送要請メッセージに対応するフレーム転送応答メッセージが受信された場合には、前記受信強度に相当するフレーム転送率を検出する転送率感知部と、
   を備えることを特徴とする無線アドホックネットワークにおける端末。
10. 無線アドホックネットワークであって、
    前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの占有率に応じた無線リソースクォリティー情報を設定し、前記各無線リソースクォリティー情報に応じた無線リソースクォリティー識別情報が含まれたＲＴＳフレームを送信する第１の端末と、
    前記第１の端末から受信された前記各無線リソースクォリティー識別情報と、スキャンされた前記各無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択し、選択した前記無線リソースの情報を含めたＣＴＳフレームを生成し、前記第１の端末に送信する第２の端末と、
    を備えることを特徴とする無線アドホックネットワーク。
11. 無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法であって、
    第１及び第２の端末が、各々前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、
    前記第１の端末が、前記無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるフレーム転送要請メッセージを生成し、前記第２の端末に送信する段階と、
    前記第２の端末が、前記第１の端末から受信された前記無線リソースクォリティー識別情報を格納し、受信された前記無線リソースクォリティー識別情報と設定した前記無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、
    前記第２の端末が、選択された前記無線リソースの情報を含むフレーム転送応答メッセージを前記第１の端末に送信する段階と、
    を備えることを特徴とする無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
12. 前記第１の端末が前記各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、
    送信するフレームを生成するか、既設定周期によって前記無線リソースをスキャンするかして、前記各無線リソースクォリティー情報を設定することを特徴とする請求項１１に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
13. 前記第２の端末が前記各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、
    前記フレーム転送要請メッセージを受信するか、既設定された周期によって前記無線リソースをスキャンするかして、前記各無線リソースクォリティー情報を設定することを特徴とする請求項１１に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
14. 前記第１及び第２の端末が前記各無線リソースクォリティー情報を設定する段階は、
    前記無線アドホックネットワーク上の周辺端末が行う通信をオーバーヒヤリングして前記周辺端末が使用する無線リソースを検出し、検出された前記無線リソースクォリティー情報を設定することを特徴とする請求項１１に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
15. 前記第１の端末が、受信された前記フレーム転送応答メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出された前記フレーム転送率と前記フレーム転送応答メッセージに含まれた前記クォリティーが最も高い無線リソースの情報を用いて前記第２の端末とのデータ通信を行う段階をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
16. 前記第２の端末が、受信された前記フレーム転送要請メッセージの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、送信する前記フレーム転送応答メッセージにさらに含める段階と、
    前記第１の端末が、受信された前記フレーム転送応答メッセージに含まれた前記フレーム転送率と前記クォリティーの最も高い無線リソースの情報を用いてデータフレームを送受信する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
17. 無線アドホックネットワークにおける端末の無線リソース処理方法であって、
    前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの占有率に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、
    前記無線アドホックネットワーク上の他の端末から無線リソースクォリティー識別情報が含まれたフレーム転送要請メッセージを受信して格納する段階と、
    受信された前記無線リソースクォリティー識別情報と設定された前記無線リソースクォリティー情報とを比較し、クォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、
    選択された前記クォリティーの最も高い無線リソースの情報を含めたフレーム転送応答メッセージを前記他の端末に送信する段階と、
    を備えることを特徴とする無線アドホックネットワークにおける端末の無線リソース処理方法。
18. 無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法であって、
    第１及び第２の端末の各々が、前記無線アドホックネットワーク上の無線リソースをスキャンし、前記無線リソースの状態に応じた各無線リソースクォリティー情報を設定する段階と、
    前記第１の端末が、前記各無線リソースクォリティー情報に応じた各無線リソースクォリティー識別情報が含まれるＲＴＳフレームを生成して前記第２の端末に送信する段階と、
    前記第２の端末が、受信された前記各無線リソースクォリティー識別情報と、設定した前記無線リソースクォリティー情報に応じてクォリティーの最も高い無線リソースを選択する段階と、
    前記第２の端末が、選択された前記無線リソースの情報を含むＣＴＳフレームを前記第１の端末に送信する段階と、
    を備えることを特徴とする無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
19. 前記第１の端末が、受信された前記ＣＴＳフレームの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、検出された前記フレーム転送率と前記無線リソースクォリティー情報に含まれた前記クォリティーが最も高い無線リソースの情報を用いて前記第２の端末とのデータ通信を行う段階をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。
20. 前記第２の端末が、受信された前記ＲＴＳフレームの受信強度に相当するフレーム転送率を検出し、送信する前記フレーム転送応答メッセージにさらに含める段階と、
    前記第１の端末が、受信された前記ＣＴＳフレームに含まれた前記フレーム転送率とクォリティーが最も高い前記無線リソースの情報を用いてデータフレームを送受信する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の無線アドホックネットワークにおける無線リソース処理方法。

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