JP2007300573A - 無線マルチホップネットワークの中継通信方法、宛先無線局、中継通信システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】予め確立された経路以外の経路であってもデータパケットを有効に受信することにより、効率的な再送制御を実現する無線マルチホップネットワークの中継通信方法等を提供する。
【解決手段】無線マルチホップネットワークで接続されており、送信元無線局が、１つ以上の中継無線局を中継して宛先無線局と通信している場合の中継通信方法に関する。送信元無線局が、中継無線局へデータパケットを送信する。次に、宛先無線局が、送信元無線局と中継無線局との間の通信を傾聴して、データパケットを検出する。次に、宛先無線局が、データパケットを受信したものとして、確認応答を中継無線局へ送信する。そして、中継無線局が、確認応答を送信元無線局へ送信する。
【選択図】図８

Description

本発明は、無線マルチホップネットワークの中継通信方法、宛先無線局、中継通信システム及びプログラムに関する。

図１は、無線マルチホップネットワークにおけるシステム構成図である。

無線マルチホップネットワークは、他の無線局を中継して、データパケットを転送することができる。図１によれば、無線局Ａは、無線局Ｂを中継して、無線局Ｃと通信をしており、無線局Ａ−無線局Ｂ−無線局Ｃで経路が確立している。その後、無線局Ｃが移動して、無線局Ａと直接的に通信可能となる場合がある。しかしながら、無線局Ｃは、無線局Ａから、その無線局Ｃを宛先とするデータパケットを受信できた場合であっても、その（リンクレイヤレベルでの）宛先が、次ホップである無線局Ｂとなっているために、そのデータパケットは無視される。

無線局Ａから送信されたデータパケットを、無線局Ｃが直接的に受信できたとしても、無線局Ａ−無線局Ｂ−無線局Ｃの経路を維持した方がよい場合がある（例えば非特許文献１参照）。例えば、無線局Ｂを中継した方が、高い伝送速度を確保することができる場合がある。

また、無線マルチホップネットワークでは、高い信頼性の通信を実現するために、誤ったパケットに対して再送制御がなされる（例えば非特許文献２参照）。再送制御には、「エンド間再送制御」及び「ホップ間再送制御」の２つの形態がある。

図２は、従来技術におけるエンド間再送制御及びホップ間再送制御のシーケンス図である。

Ｓ２０１〜Ｓ２０３は「エンド間再送制御」を表し、Ｓ２１１〜Ｓ２１３は「ホップ間再送制御」を表している。「エンド間再送制御」とは、データパケットが中継して宛先無線局まで到達した後、その宛先無線局が、唯一の確認応答ＡＣＫを送信する再送制御である。一方、「ホップ間再送制御」とは、データパケットが中継無線局によって受信される毎に、その中継無線局が、そのデータパケットを送信した無線局（中継無線局又は送信元無線局）へ、ＡＣＫを送信する再送制御である。

（Ｓ２０１）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

（Ｓ２０２）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。無線局Ａは、ＡＣＫを受信できるまでの所定時間（再送タイマ）を待つ。無線局Ａは、再送タイマがタイムアウトすると、再度、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

（Ｓ２０３）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを、無線局Ｃへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。無線局Ｂは、ＡＣＫを受信できるまでの所定時間（再送タイマ）を待つ。無線局Ｂは、再送タイマがタイムアウトすると、再度、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

尚、Ｓ２０３について、無線局Ｂが再送タイマのタイムアウトによってデータパケットを再送するように記載しているが、無線局Ａが、ＡＣＫを受信できないことによってデータパケットを再送する場合もある。

（Ｓ２１１）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを受信すると、無線局ＡへＡＣＫを送信すると共に、このデータパケットを無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。

（Ｓ２１２）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。無線局Ａは、ＡＣＫを受信できるまでの所定時間（再送タイマ）を待つ。無線局Ａは、再送タイマがタイムアウトすると、再度、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを受信すると、無線局ＡへＡＣＫを送信すると共に、このデータパケットを無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。

（Ｓ２１３）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このデータパケットが、無線局Ｃによって受信されたとしても、無視される。中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを受信すると、無線局ＡへＡＣＫを送信すると共に、このデータパケットを無線局Ｃへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。無線局Ｂは、ＡＣＫを受信できるまでの所定時間（再送タイマ）を待つ。無線局Ｂは、再送タイマがタイムアウトすると、再度、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。

「マルチホップ無線アクセスシステムにおける伝送速度を考慮した経路選択手法の提案」、電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−５−１９４、２００３年９月 S. Banerjee、A. Misra、「Minimum energy paths forreliable communication in multi-hop wireless networks」、MOBIHOC’02、pp.146〜156、２００２年６月、ISBN:1-58113-501-7

しかしながら、いずれの再送制御方法であっても、予め確立された無線局Ａ−無線局Ｂ−無線局Ｃの経路でしか、データパケット及びＡＣＫが転送されない。マルチホップ無線ネットワークでは、基本的に、ホップ数が増える毎に、更なる帯域及び時間が必要となり、そのオーバヘッドも大きくなる。

従って、本発明は、予め確立された経路以外の経路のデータパケットであっても有効に受信することにより、効率的な再送制御を実現する無線マルチホップネットワークの中継通信方法等を提供することを目的とする。

本発明によれば、無線マルチホップネットワークで接続されており、第１の無線局が、１つ以上の第２の無線局を中継して第３の無線局と通信している場合の中継通信方法において、
第１の無線局が、第２の無線局へデータパケットを送信する第１のステップと、
第３の無線局が、第１の無線局と第２の無線局との間の通信を傾聴して、データパケットを検出する第２のステップと、
第３の無線局が、データパケットを受信したものとして、確認応答を第２の無線局へ送信する第３のステップと、
第２の無線局が、確認応答を第１の無線局へ送信する第４のステップと
を有することを特徴とする。

本発明の中継通信方法における他の実施形態によれば、
第１のステップについて、第２の無線局は、第１の無線局からデータパケットを受信した後、所定時間内に、第３の無線局から確認応答を受信した場合、データパケットを第３の無線局へ送信しないことも好ましい。

本発明の中継通信方法における他の実施形態によれば、
データパケットは、誤り訂正可能な形式であり、
第３の無線局は、第１の無線局から誤って受信したデータパケットと、第２の無線局から誤って受信したデータパケットとを合成して、データパケットを復元することも好ましい。

本発明の中継通信方法における他の実施形態によれば、
ＩＥＥＥ８０２．１１又は１６の通信方式に基づく無線マルチホップネットワークに適用可能であって、
ＩＥＥＥ８０２．１６の通信方式に基づく場合、
第１のダウンロード期間に、第１の無線局が第２の無線局へデータパケットを送信し、第３の無線局が、第１の無線局及び第２の無線局の間の通信を傾聴して、データパケットを検出し、
第１のアップロード期間に、データパケットを検出した第３の無線局が、確認応答を第２の無線局へ送信し、
第２のダウンロード期間の経過後、第２のアップロード期間に、第２の無線局が、確認応答を第１の無線局へ送信する
を有することも好ましい。

本発明によれば、無線マルチホップネットワークで接続されており、送信元無線局と、１つ以上の中継無線局を中継して通信する宛先無線局において、
送信元無線局と中継無線局との間の通信を傾聴して、当該宛先無線局を宛先とするデータパケットを検出する傾聴手段と、
検出されたデータパケットを受信したものとして処理するデータパケット受信手段と、
データパケットの確認応答を、中継無線局へ送信する確認応答送信手段と
を有することを特徴とする。

本発明の宛先無線局における他の実施形態によれば、
データパケットは、誤り訂正可能な形式であり、
送信元無線局から誤って受信したデータパケットと、中継無線局から誤って受信したデータパケットとを合成して、データパケットを復元するデータパケット合成復元手段を更に有することも好ましい。

本発明によれば、送信元無線局と、中継無線局と、前述された宛先無線局とを有する中継通信システムであって、
中継無線局は、
送信元無線局から、宛先無線局宛のデータパケットを受信するデータパケット受信手段と、
データパケットを宛先無線局へ送信するデータパケット送信手段と、
データパケットを受信した後、所定時間を計時する中継タイマ手段と、
宛先無線局から確認応答を受信する確認応答受信手段と、
中継タイマ手段の所定時間内に、宛先無線局から確認応答を受信した場合、データパケットを宛先無線局へ送信せず、一方、中継タイマ手段の所定時間がタイムアウトした場合、データパケットを宛先無線局へ送信するように制御するデータパケット中継制御手段と、
中継タイマ手段の所定時間内に、確認応答受信手段によって確認応答を受信した場合、送信元無線局へ確認応答を送信する確認応答送信手段と
を有することを特徴とする。

本発明の中継通信システムにおける他の実施形態によれば、
ＩＥＥＥ８０２．１１又は１６の通信方式に基づく無線マルチホップネットワークに適用可能であって、
ＩＥＥＥ８０２．１６の通信方式に基づく場合、
送信元無線局が中継無線局へデータパケットを送信する第１のダウンロード期間に、宛先無線局の傾聴手段が実行され、
第１のアップロード期間に、宛先無線局の確認応答送信手段が実行され、
第２のダウンロード期間の経過後、第２のアップロード期間に、中継無線局の確認応答送信手段が実行される
ことも好ましい。

本発明によれば、無線マルチホップネットワークで接続されており、送信元無線局と、１つ以上の中継無線局を中継して通信する宛先無線局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
送信元無線局と中継無線局との間の通信を傾聴して、当該宛先無線局を宛先とするデータパケットを検出する傾聴手段と、
検出されたデータパケットを受信したものとして処理するデータパケット受信手段と、
データパケットの確認応答を、中継無線局へ送信する確認応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明によれば、前述されたプログラムを実行させる宛先無線局と通信する中継無線局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
送信元無線局から、宛先無線局宛のデータパケットを受信するデータパケット受信手段と、
データパケットを宛先無線局へ送信するデータパケット送信手段と、
データパケットを受信した後、所定時間を計時する中継タイマ手段と、
宛先無線局から確認応答を受信する確認応答受信手段と、
中継タイマ手段の所定時間内に、宛先無線局から確認応答を受信した場合、データパケットを宛先無線局へ送信せず、一方、中継タイマ手段の所定時間がタイムアウトした場合、データパケットを宛先無線局へ送信するように制御するデータパケット中継制御手段と、
中継タイマ手段の所定時間内に、確認応答受信手段によって確認応答を受信した場合、送信元無線局へ確認応答を送信する確認応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の中継通信方法、宛先無線局、中継通信システム及びプログラムによれば、予め確立された経路以外の経路のデータパケットであっても有効に受信することにより、効率的な再送制御を実現することができる。特に、予め確立された経路でデータパケットが誤っても、データパケットを再送することがない。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図３は、本発明におけるシーケンス図である。

Ｓ３０１〜Ｓ３０３は「エンド間再送制御」を表し、Ｓ３１１〜Ｓ３１３は「ホップ間再送制御」を表している。

（Ｓ３０１）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このとき、無線局Ｃは、無線局Ａ−無線局Ｂの間の通信を傾聴している。無線局Ｃが、そのデータパケットを検出した場合、無線局Ｃは、有効なデータパケットの受信として処理すると共に、確認応答ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

無線局Ｂは、無線局Ａからデータパケットを受信すると、そのデータパケットを無線局Ｃへ送信することを所定時間だけ待機する。所定時間内に、無線局ＣからＡＣＫを受信できた場合、無線局Ｂは、そのデータパケットを無線局Ｃへ送信しない。一方、所定時間内に、無線局ＣからＡＣＫを受信できなかった場合、無線局Ｂは、そのデータパケットを無線局Ｃへ送信する。

無線局Ｃの「応答時間」は、無線局Ｃが、無線局Ａ及び無線局Ｂの間の通信に傾聴し、無線局Ｃ宛のデータパケットを検出してから、ＡＣＫを無線局Ｂへ送信するまでの時間である。無線局Ｂの「待機時間」は、無線局Ｂが、無線局Ａからデータパケットを受信してから、無線局ＡへＡＣＫを送信するまでの時間である。ここで、「応答時間」＜「待機時間」とする。

（Ｓ３０２）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。このとき、無線局Ｃが、そのデータパケットを検出した場合、無線局Ｃは、有効なデータパケットの受信として処理すると共に、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

（Ｓ３０３）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。このとき、無線局Ｃが、そのデータパケットを検出しなかったとする。そのような場合であっても、中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

（Ｓ３１１）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。無線局Ｂは、そのデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ａへ返信する。このとき、無線局Ｃは、無線局Ａ−無線局Ｂの間の通信を傾聴している。無線局Ｃが、そのデータパケットを検出した場合、無線局Ｃは、有効なデータパケットの受信として処理すると共に、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。

（Ｓ３１２）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信するが、そのデータパケットが誤ったとする。このとき、無線局Ｃが、そのデータパケットを検出した場合、無線局Ｃは、有効なデータパケットの受信として処理すると共に、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。そして、無線局ＣからＡＣＫを受信した無線局Ｂは、そのＡＣＫを無線局Ａへ送信する。

（Ｓ３１３）無線局Ａは、無線局Ｃを宛先とするデータパケットを、無線局Ｂへ送信する。無線局Ｂは、そのデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ａへ返信する。このとき、無線局Ｃが、そのデータパケットを検出しなかったとする。そのような場合であっても、中継機能を有する無線局Ｂは、このデータパケットを、無線局Ｃへ送信する。無線局Ｃは、無線局Ｂからデータパケットを有効に受信すると、ＡＣＫを無線局Ｂへ返信する。

図４は、本発明の中継無線局におけるフローチャートである。

無線局Ｂが、無線局Ａからデータパケットを受信した場合について説明する。
（Ｓ４０１）受信したデータパケットのシーケンス番号ｍを記録する。ｍは、無線局Ｂが無線局Ａから有効に受信したデータパケットのシーケンス番号を表す。従って、無線局Ａから送信されたけれども、無線局Ｂによって受信されていないデータパケットであって、シーケンス番号ｍ＋αのものがあるかもしれない。
（Ｓ４０２）待機タイマをスタートさせる。待機タイマは、無線局Ａから送信されたデータパケットを無線局Ｃが検出したことを期待して、無線局ＣからＡＣＫを待つ時間を計時する。待機タイマは、再送タイマよりも短いか又は等しい時間値とする。
（Ｓ４０３）ホップ間再送制御の場合、ここで、無線局ＡへＡＣＫを送信して、終了する。

無線局Ｂが、無線局ＣからＡＣＫを受信した場合について説明する。
（Ｓ４１１）ＡＣＫのシーケンス番号が、記録されたシーケンス番号ｍ＋ｎ以内か否かを判定する。ｎは、所定パラメータであって、無線局Ａから送信されたけれども、無線局Ｂによって受信されていないデータパケットの最大許容数を表す。例えば、無線局Ａから受信した最後のデータパケットのシーケンス番号ｍ＝１００とする。ここで、ｎ＝１０とすると、無線局Ｃから受信したＡＣＫのシーケンス番号ｍ＋ｎ＝１１０まで許容する。
（Ｓ４１２）ＡＣＫのシーケンス番号が、ｍ＋ｎ以内でない場合、ＡＣＫパケットを破棄して、終了する。前述の例によれば、無線局Ｂが、シーケンス番号１１１のＡＣＫを受信した場合、そのＡＣＫパケットは破棄される。
（Ｓ４１３）ＡＣＫのシーケンス番号が、ｍ＋ｎ以内であれば、そのシーケンス番号は受信済みか否かを判定する。受信済みであれば、ＡＣＫパケットを破棄して（Ｓ４１２）、終了する。
（Ｓ４１４）ＡＣＫのシーケンス番号が、受信済みでなければ、そのシーケンス番号を「受信済み」と記録する。
（Ｓ４１５）待機タイマを停止する。
（Ｓ４１６）エンド間再送制御の場合、ここで、無線局ＡへＡＣＫを送信して、終了する。

待機タイマ又は再送タイマがタイムアウトした場合について説明する。
（Ｓ４２１）無線局Ｃへ、先に受信したデータパケットを送信する。
（Ｓ４２２）再送タイマをスタートさせて、終了する。

図５は、本発明をＩＥＥＥ８０２．１１に適用したシーケンス図である。

図５によれば、本発明におけるシーケンスの前に、無線局Ａ及び無線局Ｂの間で、ＲＴＳ及びＣＴＳの交換がなされる。ＩＥＥＥ標準によれば、「待機時間」が短く、無線局Ｂから無線局ＡへＡＣＫが返信されると、帯域が解放され、無線局Ｃが、ＡＣＫを送信する機会を優先的に得ることができなくなる。前述したように、「応答時間」＜「待機時間」とすることにより、無線局Ｃが送信するＡＣＫが優先され、無駄な再送の防止や、ＡＣＫが早く返信されることによるスループットの向上、短いフレーム間時間を使用することによる帯域の有効利用を図ることができる。

図６は、ＩＥＥＥ８０２．１６のシーケンス図である。

第１のＤＬ(Down Link)期間について、基地局は、中継無線局へＭＡＰ１（帯域割当情報）を送信し、中継無線局は、宛先無線局へＭＡＰ１'を送信する。また、基地局は、第１のＤＬ期間に、中継無線局へデータを送信する。

第１のＵＬ(UP Link)期間について、中継無線局は、第１のＤＬ期間で受信したデータに対するＡＣＫを基地局へ送信する。

第２のＤＬ期間について、基地局は、中継無線局へＭＡＰ２を送信し、中継無線局は、宛先無線局へＭＡＰ２'を送信する。また、中継無線局は、第１のＤＬ期間に受信したデータを宛先無線局へ送信する。

第２のＵＬ期間について、宛先無線局は、第２のＤＬ期間に受信したデータに対するＡＣＫを中継無線局へ送信する。

図７は、本発明をＩＥＥＥ８０２．１６に適用した場合のシーケンス図である。

第１のＤＬ期間について、基地局は、中継無線局へＭＡＰ１（帯域割当情報）を送信し、中継無線局は、宛先無線局へＭＡＰ１'を送信する。また、基地局は、第１のＤＬ期間に、中継無線局へデータを送信したが、そのデータが誤ったとする。このとき、宛先無線局がそのデータパケットを検出した場合、宛先無線局は、有効なデータパケットの受信として処理する。

第１のＵＬ期間について、宛先無線局は、第１のＤＬ期間に受信したデータに対するＡＣＫを、中継無線局へ送信する。ここで、従来技術によれば、第１のＤＬ期間に基地局から中継無線局へのデータが誤った場合、中継無線局は、失敗応答ＮＡＣＫを基地局へ送信する。本発明によれば、中継無線局は、宛先無線局からＡＣＫを受信することにより、基地局へ失敗応答ＮＡＣＫを送信しない。

第２のＤＬ期間について、基地局は、中継無線局へＭＡＰ２を送信し、中継無線局は、宛先無線局へＭＡＰ２'を送信する。

第２のＵＬ期間について、中継無線局は、第１のＤＬ期間に受信したデータに対するＡＣＫを基地局へ送信する。

図８は、本発明におけるシステムの機能構成図である。

図８によれば、送信元無線局３−中継無線局２−宛先無線局１で、経路が確立している。

宛先無線局１は、傾聴部１０１と、データパケット受信部１０２と、確認応答送信部１０３と、データパケット合成復元部１０４とを有する。これら機能部は、宛先無線局１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

傾聴部１０１は、送信元無線局３と中継無線局２との間の通信を傾聴して、当該宛先無線局１を宛先とするデータパケットを検出する。傾聴部１０１は、送信元無線局３−中継無線局２の変調方式、伝送速度等に対応する。

データパケット受信部１０２は、傾聴部１０１によって検出されたデータパケットを受信したものとして処理する。また、データパケット受信部１０２は、データパケットを有効に受信した場合、その旨を確認応答送信部１０３へ通知する。

確認応答送信部１０３は、データパケット受信部１０２が、データパケットを有効に受信した際に、中継無線局２へＡＣＫを送信する。

データパケット合成復元部１０４は、送信元無線局３から誤って受信したデータパケットと、中継無線局２から誤って受信したデータパケットとを合成して、データパケットを復元する。誤った複数のデータパケットを合成することによって復元するために、再送制御方法として、ＦＥＣ(Forward Error Correction)機能（誤り訂正機能）を加えたハイブリッドＡＲＱ技術を用いる。データパケット合成復元部１０４は、誤って受信したデータパケットを一時的にバッファし、次のデータパケットを待つ。誤ったデータパケットを受信する毎に合成して、復元を試みる。

中継無線局２は、データパケット受信部２０１と、データパケット一時蓄積部２０２と、データパケット中継制御部２０３、中継タイマ部２０４と、データパケット送信部２０５と、確認応答受信部２０６と、確認応答送信部２０７とを有する。これら機能部は、中継無線局２に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

データパケット受信部２０１は、送信元無線局３から、宛先無線局１を宛先とするデータパケットを受信する。受信されたデータパケットは、データパケット一時蓄積部２０２へ通知される。

データパケット一時蓄積部２０２は、データパケット受信部２０１によって受信されたデータパケットを、中継のために、一時的に蓄積する。データパケット一時蓄積部２０２は、データパケット中継制御部２０３からの送信指示によって、データパケットをデータパケット送信部２０５へ通知する。

中継タイマ部２０４は、所定時間を計時する。ここでは、データパケットの中継を一時的に待機する待機時間と、宛先無線局１へ送信したデータパケットを再送するための再送時間とがある。

データパケット送信部２０５は、データパケット一時蓄積部２０２から通知されたデータパケットを、宛先無線局１へ送信する。

確認応答受信部２０６は、宛先無線局１からＡＣＫを受信する。ＡＣＫを受信した旨は、データパケット中継制御部２０３へ通知される。

データパケット中継制御部２０３は、中継タイマ部２０４の所定時間内に、宛先無線局１からＡＣＫを受信した場合、データパケットを宛先無線局１へ送信しない。一方、中継タイマ部２０４の所定時間がタイムアウトした場合、データパケットを宛先無線局１へ送信するように、データパケット一時蓄積部２０２へ通知する。

確認応答送信部２０７は、送信元無線局３へＡＣＫを送信する。

本発明の中継通信方法、宛先無線局、中継通信システム及びプログラムによれば、予め確立された経路以外の経路のデータパケットであっても有効に受信することにより、効率的な再送制御を実現することができる。特に、予め確立された経路でデータパケットが誤っても、データパケットを再送することがない。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

無線マルチホップネットワークにおけるシステム構成図である。 従来技術におけるエンド間再送制御及びホップ間再送制御のシーケンス図である。 本発明におけるシーケンス図である。 本発明の中継無線局におけるフローチャートである。 本発明をＩＥＥＥ８０２．１１に適用した場合のシーケンス図である。 ＩＥＥＥ８０２．１６のシーケンス図である。 本発明をＩＥＥＥ８０２．１６に適用した場合のシーケンス図である。 本発明におけるシステムの機能構成図である。

符号の説明

１ 宛先無線局、無線局Ｃ
１０１ 傾聴部
１０２ データパケット受信部
１０３ 確認応答送信部
１０４ データパケット合成復元部
２ 中継無線局、無線局Ｂ
２０１ データパケット受信部
２０２ データパケット一時蓄積部
２０３ データパケット中継制御部
２０４ 中継タイマ部
２０５ データパケット送信部
２０６ 確認応答受信部
２０７ 確認応答送信部
３ 送信元無線局、無線局Ａ

Claims (10)

1. 無線マルチホップネットワークで接続されており、第１の無線局が、１つ以上の第２の無線局を中継して第３の無線局と通信している場合の中継通信方法において、
   第１の無線局が、第２の無線局へデータパケットを送信する第１のステップと、
   第３の無線局が、第１の無線局と第２の無線局との間の通信を傾聴して、前記データパケットを検出する第２のステップと、
   第３の無線局が、前記データパケットを受信したものとして、確認応答を第２の無線局へ送信する第３のステップと、
   第２の無線局が、前記確認応答を第１の無線局へ送信する第４のステップと
   を有することを特徴とする中継通信方法。
2. 第１のステップについて、第２の無線局は、第１の無線局から前記データパケットを受信した後、所定時間内に、第３の無線局から前記確認応答を受信した場合、前記データパケットを第３の無線局へ送信しないことを特徴とする請求項１に記載の中継通信方法。
3. 前記データパケットは、誤り訂正可能な形式であり、
   第３の無線局は、第１の無線局から誤って受信したデータパケットと、第２の無線局から誤って受信したデータパケットとを合成して、前記データパケットを復元することを特徴とする請求項１又は２に記載の中継通信方法。
4. ＩＥＥＥ８０２．１１又は１６の通信方式に基づく無線マルチホップネットワークに適用可能であって、
   ＩＥＥＥ８０２．１６の通信方式に基づく場合、
   第１のダウンロード期間に、第１の無線局が第２の無線局へデータパケットを送信し、第３の無線局が、第１の無線局及び第２の無線局の間の通信を傾聴して、前記データパケットを検出し、
   第１のアップロード期間に、前記データパケットを検出した第３の無線局が、確認応答を第２の無線局へ送信し、
   第２のダウンロード期間の経過後、第２のアップロード期間に、第２の無線局が、前記確認応答を第１の無線局へ送信する
   を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継通信方法。
5. 無線マルチホップネットワークで接続されており、送信元無線局と、１つ以上の中継無線局を中継して通信する宛先無線局において、
   送信元無線局と中継無線局との間の通信を傾聴して、当該宛先無線局を宛先とするデータパケットを検出する傾聴手段と、
   検出された前記データパケットを受信したものとして処理するデータパケット受信手段と、
   前記データパケットの確認応答を、前記中継無線局へ送信する確認応答送信手段と
   を有することを特徴とする宛先無線局。
6. 前記データパケットは、誤り訂正可能な形式であり、
   送信元無線局から誤って受信したデータパケットと、中継無線局から誤って受信したデータパケットとを合成して、前記データパケットを復元するデータパケット合成復元手段を更に有することを特徴とする請求項５に記載の宛先無線局。
7. 前記送信元無線局と、前記中継無線局と、請求項５又は６に記載された前記宛先無線局とを有する中継通信システムであって、
   前記中継無線局は、
   前記送信元無線局から、前記宛先無線局宛の前記データパケットを受信するデータパケット受信手段と、
   前記データパケットを前記宛先無線局へ送信するデータパケット送信手段と、
   前記データパケットを受信した後、所定時間を計時する中継タイマ手段と、
   前記宛先無線局から前記確認応答を受信する確認応答受信手段と、
   前記中継タイマ手段の所定時間内に、前記宛先無線局から前記確認応答を受信した場合、前記データパケットを前記宛先無線局へ送信せず、一方、前記中継タイマ手段の所定時間がタイムアウトした場合、前記データパケットを前記宛先無線局へ送信するように制御するデータパケット中継制御手段と、
   前記中継タイマ手段の所定時間内に、前記確認応答受信手段によって前記確認応答を受信した場合、前記送信元無線局へ前記確認応答を送信する確認応答送信手段と
   を有することを特徴とする中継通信システム。
8. ＩＥＥＥ８０２．１１又は１６の通信方式に基づく無線マルチホップネットワークに適用可能であって、
   ＩＥＥＥ８０２．１６の通信方式に基づく場合、
   前記送信元無線局が前記中継無線局へデータパケットを送信する第１のダウンロード期間に、前記宛先無線局の前記傾聴手段が実行され、
   第１のアップロード期間に、前記宛先無線局の前記確認応答送信手段が実行され、
   第２のダウンロード期間の経過後、第２のアップロード期間に、前記中継無線局の前記確認応答送信手段が実行される
   ことを特徴とする請求項７に記載の中継通信システム。
9. 無線マルチホップネットワークで接続されており、送信元無線局と、１つ以上の中継無線局を中継して通信する宛先無線局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
   送信元無線局と中継無線局との間の通信を傾聴して、当該宛先無線局を宛先とするデータパケットを検出する傾聴手段と、
   検出された前記データパケットを受信したものとして処理するデータパケット受信手段と、
   前記データパケットの確認応答を、前記中継無線局へ送信する確認応答送信手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とする宛先無線局用のプログラム。
10. 請求項９に記載されたプログラムを実行させる前記宛先無線局と通信する前記中継無線局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記送信元無線局から、前記宛先無線局宛の前記データパケットを受信するデータパケット受信手段と、
    前記データパケットを前記宛先無線局へ送信するデータパケット送信手段と、
    前記データパケットを受信した後、所定時間を計時する中継タイマ手段と、
    前記宛先無線局から前記確認応答を受信する確認応答受信手段と、
    前記中継タイマ手段の所定時間内に、前記宛先無線局から前記確認応答を受信した場合、前記データパケットを前記宛先無線局へ送信せず、一方、前記中継タイマ手段の所定時間がタイムアウトした場合、前記データパケットを前記宛先無線局へ送信するように制御するデータパケット中継制御手段と、
    前記中継タイマ手段の所定時間内に、前記確認応答受信手段によって前記確認応答を受信した場合、前記送信元無線局へ前記確認応答を送信する確認応答送信手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする中継無線局用のプログラム。
    

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