JP2008017028A - 無線装置およびそれを備えた無線通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】パケットの転送を高速化できる無線装置を提供する。
【解決手段】無線装置３１，３２，３６において、転送モジュール１４は、通信モジュール１６よりも下位の層に設けられる。パケットが無線装置３２を介して無線装置３１から無線装置３６へ送信される場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、通信モジュール１６からのＩＰパケットに基づいてパケットＰＫＴを作成して無線装置３２へ送信する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴを受信し、パケットＰＫＴの送信先が無線装置３６であると判定すると、その受信したパケットＰＫＴを無線装置３６へ転送する。無線装置３６の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴを受信し、パケットＰＫＴの送信先が無線装置３６であると判定すると、その受信したパケットＰＫＴを通信モジュール１６へ出力する。
【選択図】図１４

Description

この発明は、無線装置およびそれを備えた無線通信ネットワークに関し、特に、パケットの転送処理を行なう無線装置およびそれを備えた無線通信ネットワークに関するものである。

無線マルチホップ通信の活用が見込まれているＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）では、現在の応答速度よりも更に高速な応答速度が必要とされている。

現在、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの転送は、ルーティングテーブルを用いてネットワーク層で行なわれており、このとき、転送に要する遅延時間は、実測値で約２ｍｓｅｃである。この２ｍｓｅｃのうち、１ｍｓｅｃがＩＥＥＥ８０２．１１による無線通信方式によるパケット伝送に要する時間であり、残りの１ｍｓｅｃがネットワーク層（レイヤー３）よりも上位層において生じる遅延時間であると考えられる。従って、ネットワーク層よりも上位層において生じる遅延時間を抑制することによって、パケット転送の高速化を実現可能である。

そして、最近、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）間の通信等では、レイヤー２におけるルーティングが提案されている（非特許文献１）。非特許文献１におけるルーティングの機能は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｓの中の機能として組み込まれる。そして、このルーティングは、物理層であるレイヤー１と、トランスポート層であるレイヤー４との間に設けられたレイヤー２とレイヤー３とが混在した層において行なわれる。
S. Takeda, et al., "Multi Interface Oriented Radio Metric On Demand Routing Protocol for Layer-2 Mesh Networks", IEICE, Technical Report, July, 2005.

しかし、非特許文献１におけるルーティングは、レイヤー２とレイヤー３とが混在した層において行なわれるため、レイヤー３においてルーティングを行なう場合よりもパケットの転送を高速化することが困難であ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、パケットの転送を高速化できる無線装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、パケットの転送を高速化できる無線装置を備えた無線通信ネットワークを提供することである。

この発明によれば、無線装置は、送信元と送信先との間で無線通信によってパケットを送受信する無線通信ネットワークに用いられる無線装置であって、通信制御部を備える。通信制御部は、階層構造からなり、通信制御を行なう。通信制御部は、通信手段と、転送手段とを含む。通信手段は、パケットを送受信する経路を第１の種類のアドレスによって構成されるルーティングテーブルに基づいて制御するとともに、その制御した経路を用いてパケットを送受信する。転送手段は、通信手段よりも下位の層に設けられ、第１の種類のアドレスと異なる第２の種類のアドレスによって構成される転送テーブルに基づいてパケットを転送する。そして、転送手段は、第１の無線装置から送信されたパケットの送信先が当該無線装置であるとき、受信したパケットを通信手段へ出力し、パケットの送信先が当該無線装置以外の無線装置であるとき、転送テーブルに基づいてパケットを第２の無線装置へ転送する。

好ましくは、パケットは、第１の領域と、第２の領域と、第３の領域とを含む。第１の領域は、隣接する２つの無線装置間の無線通信における送信元を表し、かつ、転送手段がパケットの転送に用いる第２の種類のアドレスに属する第１のアドレスを格納する。第２の領域は、隣接する２つの無線装置間の無線通信における送信先を表し、かつ、第２の種類のアドレスに属する第２のアドレスを格納する。第３の領域は、当該パケットの最終的な送信先を表し、かつ、第２の種類のアドレスに属する第３のアドレスを格納する。そして、第３の領域は、パケットを送信または中継する無線装置と最終的な送信先との間に少なくとも１つの中継端末が存在する場合にパケットに設けられる。転送手段は、パケットの第３の領域の有無を検出することによってパケットを通信手段へ出力するか第２の無線装置へ転送するかを決定する。

好ましくは、パケットは、第３の領域が設けられているか否かを示すフラグを更に含む。転送手段は、フラグを参照して第３の領域の有無を検出する。

好ましくは、転送手段は、第３の領域がパケットに設けられていないとき、パケットを通信手段へ出力し、第３の領域がパケットに設けられ、かつ、第３の領域に第３のアドレスが格納されているとき、第３のアドレスを解析して最終的なアドレスを検出し、その検出した最終的なアドレスと転送テーブルとに基づいて、パケットを第２の無線装置へ転送する。

好ましくは、転送テーブルは、第１の送信先アドレスと、第１の隣接アドレスとを含む。第１の送信先アドレスは、送信先を表し、かつ、第２の種類のアドレスに属する。第１の隣接アドレスは、第１の送信先アドレスに対応して設けられ、送信先へパケットを送信する経路において当該無線装置がパケットを送信すべき隣接無線装置を表し、かつ、第２の種類のアドレスに属する。転送手段は、検出した最終的なアドレスと同じアドレスからなる第１の送信先アドレスを検出し、その検出した第１の送信先アドレスに対応する第１の隣接アドレスを第２の無線装置の第２の種類のアドレスに属するアドレスとして検出するとともに、第１の領域のアドレスを当該無線装置の第１の種類のアドレスに属するアドレスに更新し、第２の領域のアドレスを検出した第１の隣接アドレスに更新してパケットを第２の無線装置へ転送する。

好ましくは、転送手段は、第２の無線装置が最終的な送信先である場合、更に、第３の領域を削除したパケットを作成して第２の無線装置へ転送する。

好ましくは、通信手段は、第１の種類のアドレスを用いてルーティングテーブルを作成する。ルーティングテーブルは、第２の送信先アドレスと、第２の隣接アドレスとを含む。第２の送信先アドレスは、送信先を表し、かつ、第１の種類のアドレスに属する。第２の隣接アドレスは、第２の送信先アドレスに対応して設けられ、送信先へパケットを送信する経路において当該無線装置がパケットを送信すべき隣接無線装置を表し、かつ、第１の種類のアドレスに属する。転送手段は、通信手段が作成したルーティングテーブルと、各無線装置の第１の種類のアドレスと第２の種類のアドレスとの対応関係とに基づいて、転送テーブルを作成する。

好ましくは、転送手段は、対応関係に基づいて、ルーティングテーブルに格納された第１の種類のアドレスに属するアドレスを第２の種類のアドレスに属するアドレスに書き換えて転送テーブルを作成する。

好ましくは、第１の種類のアドレスは、ＩＰアドレスであり、第２の種類のアドレスは、ＭＡＣアドレスである。

好ましくは、転送手段は、インターネット層よりも下位の層に配置される。

また、この発明によれば、無線通信ネットワークは、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線通信ネットワークである。

この発明においては、パケットを送受信する経路を制御してパケットを送受信する通信手段よりも下位の層に設けられた転送手段が転送テーブルに基づいてパケットの転送処理を行なう。その結果、パケットを中継する無線装置において、通信手段がパケットの転送処理を行なう場合よりもパケットの転送処理時間が短縮される。

従って、この発明によれば、パケットの転送処理を高速化できる。

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装置を用いた無線通信ネットワークの概略図である。無線通信ネットワーク１００は、無線装置３１〜４３を備える。無線装置３１〜４３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。アンテナ５１〜６３は、それぞれ、無線装置３１〜４３に装着される。

例えば、無線装置３１から無線装置４２へパケットを送信する場合、無線装置３２，３５〜４１は、無線装置３１からのパケットを中継して無線装置４２へ届ける。

この場合、無線装置３１は、各種の経路を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置３１は、無線装置３７，４１を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうことができ、無線装置３２，３６，３９を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置３２，３５，３８，４０を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうこともできる。

無線装置３７，４１を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”であり、無線装置３２，３６，３９を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”であり、無線装置３２，３５，３８，４０を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”５”である。

このように、無線通信ネットワーク１００においては、パケットは、マルチホップによって送信元から送信先へ送信される。

そこで、以下においては、パケットが送信元から送信先へ送信される場合に、送信元から送信先までの経路上の無線装置がパケットの転送を高速に行なう方式について説明する。

図２は、図１に示す無線装置３１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置３１は、アンテナ１１と、通信制御部１２とを含む。アンテナ１１は、図１に示すアンテナ５１〜６３の各々を構成する。そして、アンテナ１１は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１２へ出力するとともに、通信制御部１２からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。

通信制御部１２は、ＡＲＰＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ａｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造からなり、ＡＲＰＡ階層構造に従って、通信制御を行なう。そして、通信制御部１２は、無線インターフェースモジュール１３と、転送モジュール１４と、転送テーブル１５と、通信モジュール１６と、ルーティングテーブル１７とからなる。

無線インターフェースモジュール１３は、物理層に属し、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調を行なうとともに、アンテナ１１を介して信号を送受信する。

転送モジュール１４は、インターネット層よりも下位のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層に属し、後述する方法によって各無線装置のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を取得する。また、転送モジュール１４は、後述する方法によって、パケットを転送するときの経路を示す転送テーブル１５を作成する。更に、転送モジュール１４は、アンテナ１１および無線インターフェースモジュール１３を介して他の無線装置から受信したパケットを通信モジュール１６へ出力し、または転送テーブル１５に基づいて送信先までの経路上における隣接無線装置へ転送する。このパケットの転送処理については、後に詳細に説明する。更に、転送モジュール１４は、通信モジュール１６からＩＰパケットを受けると、その受けたＩＰパケットにＭＡＣヘッダを付加してパケットを作成し、その作成したパケットを無線インターフェースモジュール１３およびアンテナ１１を介して送信する。

転送テーブル１５は、ＭＡＣ層に属し、後述するように、送信先に対応付けて経路情報を格納する。

通信モジュール１６は、インターネット層、トランスポート層およびアプリケーション層に属する各種のモジュールからなる。そして、通信モジュール１６は、データに基づいてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを生成し、その生成したＴＣＰパケットに基づいて、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、ＴＣＰ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、通信モジュール１６は、ＴＣＰパケットを生成すると、その生成したＴＣＰパケットをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成し、その生成したＩＰパケットを転送モジュール１４へ出力する。

また、通信モジュール１６は、ルーティングテーブル１７を作成する。この場合、通信モジュール１６は、テーブル駆動型プロトコルまたはオンデマンド型プロトコルに従って、ルーティングテーブル１７を作成する。

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、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＴＢＲＰＦ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｅｖｅｒｓｅ−Ｐａｔｈ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）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（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＡＯＤＶ（Ａｄ Ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）等が知られている。

そして、通信モジュール１６は、作成したルーティングテーブル１７に基づいて、パケットを送受信する経路を制御し、その制御した経路を用いてパケットを送受信する。

ルーティングテーブル１７は、インターネット層に属し、後述するように、送信先に対応付けられ経路情報を格納する。

なお、図１に示す無線装置３２〜４３の各々も、図２に示す無線装置３１の構成と同じ構成からなる。

図３は、図２に示す転送テーブルの構成図である。転送テーブル１５は、送信先と、次の無線装置とからなる。送信先および次の無線装置は、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＭＡＣアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＭＡＣアドレスを表す。

図４は、図２に示すルーティングテーブルの構成図である。ルーティングテーブル１７は、送信先と、次の無線装置とからなる。送信先および次の無線装置は、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスを表す。

図５は、パケットの構成図である。パケットＰＫＴは、ＭＡＣヘッダ部と、データ部と、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）とからなる。ＭＡＣヘッダ部は、パケットの制御情報が格納される。データ部は、ＩＰパケットが格納される。ＦＣＳは、フレームのヘッダ部とデータ部に誤りがないかどうかを検出するための値である。

ＭＡＣヘッダ部は、フレーム制御部と、デュレーション／ＩＤと、アドレス１〜４と、シーケンス制御部とからなる。フレーム制御部は、ＭＡＣフレームの制御情報が格納される。デュレーションは、無線回線を使用する予定時間（μｓ）である。

アドレス１は、隣接する２つの無線装置間においてパケットＰＫＴを送信する場合の送信先のＭＡＣアドレスが格納される。アドレス２は、隣接する２つの無線装置間においてパケットを送信する場合の送信元のＭＡＣアドレスが格納される。アドレス３は、無線通信ネットワーク１００が属するセルのＩＤが格納される。アドレス４は、パケットＰＫＴが送信元または中継無線装置から最終的な送信先である無線装置へ送信される無線通信においては、パケットＰＫＴに格納されず、パケットＰＫＴが２ホップ以上の無線通信によって送信される場合、最終的な送信先のＭＡＣアドレスが格納される。

シーケンス制御部は、ＭＡＣフレームのシーケンス番号とフラグメントのためのフラグメント番号とを示す。

フレーム制御部は、プロトコル／バージョンと、タイプと、サブタイプと、Ｔｏ ＤＳと、Ｆｒｏｍ ＤＳと、Ｍｏｒｅ Ｆｒａｇと、Ｒｅｔｒｙと、ＰＭ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と、ＷＥＰと、Ｏｒｄｅｒとからなる。

プロトコル／バージョンは、ＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣプロトコルのバージョンを示し、通常、“０”に固定される。タイプおよびサブタイプは、フレームタイプを示す。Ｔｏ ＤＳは、アドレス４の領域がパケットＰＫＴに設けられているか否かを示し、アドレス４の領域がパケットＰＫＴに設けられるとき、“１”が設定され、アドレス４の領域がパケットＰＫＴに設けられないとき、“０”が設定される。Ｆｒｏｍ ＤＳは、パケットＰＫＴが転送されたパケットであるか否かを示し、パケットＰＫＴが転送されたパケットであるとき、“１”が設定され、パケットＰＫＴが転送されたパケットでないとき、“０”が設定される。Ｍｏｒｅ Ｆｒａｇは、ＭＡＣ層よりも上位層のパケットを複数に分割して送信する特別の場合に用いられ、“１”が格納された場合、当該フレームに後続するフレームが存在することを示す。Ｒｅｔｒｙは、再送フレームか否かを示し、“１”が格納された場合、再送フレームであることを示す。ＰＭは、送信局のモードが省電力モードか否かを示す。ＷＥＰは、暗号化の有無を示す。Ｏｒｄｅｒは、ストリクトリ・オーダード・サービス・クラス（中継順序を入れ替えてはならないサービス・クラス）であるか否かを示す。

［ルーティングテーブルの作成］
次に、ルーティングテーブル１７を作成する方法について説明する。
（１）テーブル駆動型プロトコル
まず、テーブル駆動型プロトコルを用いてルーティングテーブル１７を作成する方法について説明する。テーブル駆動型プロトコルとしてＯＬＳＲプロトコルを用いる。

無線装置３１〜４３は、ＯＬＳＲプロトコルを用いてルーティングテーブル１７を作成する場合、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信する。

Ｈｅｌｌｏメッセージは、各無線装置３１〜４３が有する情報の配信を目的として、定期的に送信される。このＨｅｌｌｏメッセージを受信することによって、各無線装置３１〜４３は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が存在するのかを認識する。

ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各無線装置３１〜４３は、ローカルリンク情報を管理する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうためのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「２ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｒｅｌａｙ）集合」、および「ＭＰＲセレクタ集合」を含む。

リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのことであり、各リンクは２つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用される。

隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信の積極度（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ）等によって構成される。２ホップ隣接無線装置集合は、隣接無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。

ＭＰＲ集合は、ＭＰＲとして選択された無線装置の集合である。なお、ＭＰＲとは、各パケットＰＫＴを無線通信ネットワーク１００の全ての無線装置３１〜４３へ送信する場合、各無線装置３１〜４３が１つのパケットＰＫＴを１回だけ送受信することによってパケットＰＫＴを全ての無線装置３１〜４３へ送信できるように中継無線装置を選択することである。ＭＰＲセレクタ集合は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合を表す。

ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。Ｈｅｌｌｏメッセージは、初期の段階では、各無線装置３１〜４３が自己の存在を知らせるために、自己のアドレスが入ったＨｅｌｌｏメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置３１〜４３の全てが行ない、各無線装置３１〜４３は、自己の周りにどのようなアドレスを持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接無線装置集合が構築される。

そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるのか、隣接無線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各無線装置３１〜４３は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。

更に、ＭＰＲに関する情報も、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送信され、各無線装置３１〜４３へ告知される。各無線装置３１〜４３は、自己が送信するパケットＰＫＴの再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置をＭＰＲ集合として隣接無線装置の中から選択している。そして、このＭＰＲ集合に関する情報は、Ｈｅｌｌｏメッセージによって隣接する無線装置へ送信されるので、このＨｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置は、自己がＭＰＲとして選択してきた無線装置の集合を「ＭＰＲセレクタ集合」として管理する。このようにすることにより、各無線装置３１〜４３は、どの無線装置から受信したパケットＰＫＴを再送信すればよいのかを即座に認識できる。

Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信により各無線装置３１〜４３において、ローカルリンク集合が構築されると、無線通信ネットワーク１００全体のトポロジーを知らせるためのＴＣメッセージが無線装置３１〜４３へ送信される。このＴＣメッセージは、ＭＰＲとして選択されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、ＴＣメッセージは、各無線装置とＭＰＲセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線通信ネットワーク１００の全ての無線装置３１〜４３は、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合を知ることができ、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合に基づいて、無線通信ネットワーク１００全体のトポロジーを知ることができる。各無線装置３１〜４３は、無線通信ネットワーク１００全体のトポロジーを用いて最短路を計算し、それに基づいて経路表を作成する。

なお、各無線装置３１〜４３は、Ｈｅｌｌｏメッセージとは別に、ＴＣメッセージを頻繁に交換する。そして、ＴＣメッセージの交換にも、ＭＰＲが利用される。

無線装置３１〜４３の通信モジュール１６は、上述したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信し、受信したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに基づいて無線通信ネットワーク１００全体のトポロジーを認識し、その認識した無線通信ネットワーク１００全体のトポロジーに基づいて、最短路を計算し、それに基づいて、図４に示すルーティングテーブル１７を作成する。

図６は、図４に示すルーティングテーブル１７の具体例を示す図である。例えば、図１に示す無線装置３６の通信モジュール１６は、上述した方法によって、［送信先／次の無線装置］＝［無線装置３１／無線装置３２］，［無線装置３２／無線装置３２］，［無線装置４２／無線装置３９］，［無線装置３９／無線装置３９］からなるルーティングテーブル１７Ａを作成する（図６参照）。

（２）オンデマンド型プロトコル
次に、オンデマンド型プロトコルを用いたルーティングテーブル１７の作成について説明する。無線通信ネットワーク１００内の無線装置３１〜４３の各々は、オンデマンド型プロトコルを用いてルーティングテーブル１７を作成する場合、送信先のＩＰアドレスを含むルート要求パケットＲＲＥＱをブロードキャストし、送信先の無線装置からルート返答パケットＲＲＥＰを受信して送信先との間で無線通信経路を確立する過程においてルーティングテーブル１７を作成する。

例えば、図１において、無線装置３１が無線装置４２との間で無線通信経路を確立する場合を例にして説明する。無線装置３１の通信モジュール１６は、送信元である無線装置３１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３１、送信先である無線装置４２のＩＰアドレスＩＰａｄｄ４２、ホップ数Ｈｏｐおよび中継無線装置（送信元の無線装置を含む）のＩＰアドレスＩＰａｄｄ＿Ｔを含むルート要求パケットＲＲＥＱ＝［ＩＰａｄｄ４２／ＩＰａｄｄ３１／０／ＩＰａｄｄ３１］を生成してブロードキャストする。

無線装置３１からブロードキャストされたルート要求パケットＲＲＥＱは、無線装置３２〜４１，４３によって中継され、無線装置４２へ送信される。この場合、中継無線装置である無線装置３２〜４１，４３は、ルート要求パケットＲＲＥＱを中継する毎に、ホップ数Ｈｏｐを“１”だけインクリメントするとともに、自己のＩＰアドレスによってＩＰａｄｄ＿Ｔを更新して送信する。

例えば、無線装置３２の通信モジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱ＝［ＩＰａｄｄ４２／ＩＰａｄｄ３１／０／ＩＰａｄｄ３１］をルート要求パケットＲＲＥＱ＝［ＩＰａｄｄ４２／ＩＰａｄｄ３１／１／ＩＰａｄｄ３２］に更新して中継する。また、無線装置３５の通信モジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱ＝［ＩＰａｄｄ４２／ＩＰａｄｄ３１／１／ＩＰａｄｄ３２］をルート要求パケットＲＲＥＱ＝［ＩＰａｄｄ４２／ＩＰａｄｄ３１／２／ＩＰａｄｄ３５］に更新して中継する。

これによって、無線装置３２〜４１，４３の各々は、ルート要求パケットＲＲＥＱを自己に送信した無線装置を検知できるとともに、自己から送信元の無線装置３１までのホップ数を検知できる。例えば、無線装置３２の通信モジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱを自己に送信した無線装置を“無線装置３１”と検知し、無線装置３１までのホップ数を“１（＝０＋１）”と検知する。また、無線装置３５の通信モジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱを自己に送信した無線装置を“無線装置３２”と検知し、無線装置３１までのホップ数を“２（＝１＋１）”と検知する。

送信先である無線装置４２の通信モジュール１６は、無線装置４２に隣接する無線装置３９，４０，４１から複数のルート要求パケットＲＲＥＱを受信し、無線装置３１との間の無線通信を承諾する場合、複数のルート要求パケットＲＲＥＱのうち、ホップ数が最も小さいルート要求パケットＲＲＥＱを送信した無線装置へルート返答パケットＲＲＥＰを作成して送信する。この場合、ルート返答パケットＲＲＥＰは、送信先のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３１、送信元のＩＰアドレスＩＰａｄｄ４２、ホップ数、および中継無線装置のＩＰアドレスＩＰａｄｄ＿Ｔを含む。従って、無線装置４２の通信モジュール１６は、ルート返答パケットＲＲＥＰ＝［ＩＰａｄｄ３１／ＩＰａｄｄ４２／０／ＩＰａｄｄ４２］を作成して無線装置３９へ送信する。

無線装置３９の通信モジュール１６は、ルート返答パケットＲＲＥＰ＝［ＩＰａｄｄ３１／ＩＰａｄｄ４２／０／ＩＰａｄｄ４２］をルート返答パケットＲＲＥＰ＝［ＩＰａｄｄ３１／ＩＰａｄｄ４２／１／ＩＰａｄｄ３９］に更新して中継する。そして、ルート返答パケットＲＲＥＰは、無線装置３６および無線装置３２によって、順次、中継されて無線装置３１へ送信される。

この場合、ルート返答パケットＲＲＥＰを中継する無線装置３２，３６，３９は、ルート要求パケットＲＲＥＱを中継する過程においてホップ数が最小であるルート要求パケットＲＲＥＱを自己に送信した無線装置へルート返答パケットＲＲＥＰを中継する。

これによって、無線装置３２，３６，３９の各々は、ルート返答パケットＲＲＥＰを中継する過程において、ルート返答パケットＲＲＥＰを自己に送信した無線装置を検知できるとともに、自己から送信元の無線装置４２までのホップ数を検知できる。例えば、無線装置３９の通信モジュール１６は、ルート返答パケットＲＲＥＰを自己に送信した無線装置を“無線装置４２”と検知し、無線装置４２までのホップ数を“１（＝０＋１）”と検知する。また、無線装置３６の通信モジュール１６は、ルート返答パケットＲＲＥＰを自己に送信した無線装置を“無線装置３９”と検知し、無線装置４２までのホップ数を“２（＝１＋１）”と検知する。

ルート返答パケットＲＲＥＰが無線装置３１へ到着すると、無線装置３１−無線装置３２−無線装置３６−無線装置３９−無線装置４２からなる無線通信経路が確立される。

そして、無線装置３２，３６，３９の各々は、この無線通信経路を確立する過程において、各無線装置を送信先とするルーティングテーブル１７を作成する。例えば、無線装置３６の通信モジュール１６は、ルート要求パケットＲＲＥＱを中継する過程において、無線装置３２が無線装置３６に隣接する無線装置であり、無線装置３６から２ホップの位置に無線装置３１が存在し、無線装置３１を送信先とするときの“次の無線装置”が無線装置３２であることを認識する。また、無線装置３６の通信モジュール１６は、ルート返答パケットＲＲＥＰを中継する過程において、無線装置３９が無線装置３６に隣接する無線装置であり、無線装置３６から２ホップの位置に無線装置４２が存在し、無線装置４２を送信先とするときの“次の無線装置”が無線装置３９であることを認識する。従って、無線装置３６の通信モジュール１６は、［送信先／次の無線装置］＝［無線装置３１／無線装置３２］，［無線装置３２／無線装置３２］，［無線装置４２／無線装置３９］，［無線装置３９／無線装置３９］からなるルーティングテーブル１７Ａを作成する（図６参照）。

［転送テーブルの作成］
転送テーブル１５を作成する方法について説明する。図７は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を示す図である。図１に示す無線装置３１〜４３のうち、無線装置３６の転送モジュール１４が転送テーブル１５を作成する場合を例にして転送テーブル１５を作成する方法について説明する。

無線装置３６の転送モジュール１４は、転送テーブル１５を作成する場合、自己が搭載された無線装置３６のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３６を通信モジュール１６から取得する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、無線装置３６のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３６を保持しているため、通信モジュール１６から取得したＩＰアドレスＩＰａｄｄ３６と、保持しているＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３６とに基づいて、対応表ＲＬＴ１（図７の（ａ）参照）を作成する。無線装置３６の転送モジュール１４は、対応表ＲＬＴ１を作成すると、その作成した対応表ＲＬＴ１を送信する。

無線装置３６以外の無線装置３１〜３５，３７〜４３の転送モジュール１４も、同様にして自己が搭載された無線装置におけるＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を作成し、その作成した対応表を送信する。

そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、無線装置３５から対応表ＲＬＴ２（図７の（ｂ）参照）を受信し、その受信した対応表ＲＬＴ２の内容と、自己が保持する対応表ＲＬＴ１の内容とが異なるので、対応表ＲＬＴ２のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３５とＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３５との対応関係を対応表ＲＬＴ１に登録する。これによって、対応表ＲＬＴ１は、対応表ＲＬＴ３（図７の（ｃ）参照）に更新される。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、自己が保持する対応表が更新されると、例えば、５秒間隔で、その更新された対応表を送信する。

また、無線装置３６の転送モジュール１４は、無線装置３５以外の隣接する無線装置３２，３７，３８，３９，４１からも対応表を受信し、その受信した対応表に基づいて、自己が保持する対応表を更新し、その更新した対応表を５秒間隔で送信する。

このように、無線装置３６の転送モジュール１４は、対応表を更新するごとに、その更新した対応表を一定時間間隔で送信するとともに、更新された対応表を他の無線装置から一定時間間隔で受信することによって、無線装置３６に隣接する無線装置３２，３５，３７，３８，３９，４１のみならず、無線装置３６から２ホップ以上離れた無線装置３１，３３，３４，４０，４２，４３におけるＩＰアドレスＩＰａｄｄとＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄとの対応関係も取得でき、最終的に、無線通信ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜４３におけるＩＰアドレスＩＰａｄｄとＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄとの対応関係を示す対応表ＲＬＴ４（図７の（ｄ）参照）を作成できる。

そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、対応表ＲＬＴ４を作成した後に、他の無線装置から対応表を受信すると、その受信した対応表の内容と、自己が保持する対応表の内容との間に差分があれば、その差分を自己が保持する対応表ＲＬＴ４に登録して対応表ＲＬＴ４を更新するとともに、その更新した対応表ＲＬＴ４を定期的に送信する。一方、無線装置３６の転送モジュール１４は、受信した対応表の内容と、自己が保持する対応表の内容との間に差分がなければ、対応表の定期送信を中止し、後述するパケットの転送モードへ移行する。

図８は、転送テーブルの具体例を示す図である。無線装置３６の転送モジュール１４は、対応表ＲＬＴ４を作成すると、通信モジュール１６からルーティングテーブル１７Ａ（図６参照）を取得する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、作成した対応表ＲＬＴ４と、取得したルーティングテーブル１７Ａとに基づいて、転送テーブル１５Ａを作成する。

より具体的には、無線装置３６の転送モジュール１４は、取得したルーティングテーブル１７Ａの“送信先”のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３１を検出し、その検出したＩＰアドレスＩＰａｄｄ３１に対応するＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３１を対応表ＲＬＴ４を参照して検出する。次に、無線装置３６の転送モジュール１４は、ルーティングテーブル１７Ａの“次の無線装置”のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３２を検出し、その検出したＩＰアドレスＩＰａｄｄ３２に対応するＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３２を対応表ＲＬＴ４を参照して検出する。そうすると、無線装置３６の転送モジュール１４は、ルーティングテーブル１７ＡのＩＰアドレスＩＰａｄｄ３１，ＩＰａｄｄ３２をそれぞれＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３１，ＭＡＣａｄｄ３２に書換える。

以下、同様にして、無線装置３６の転送モジュール１４は、ルーティングテーブル１７Ａの第２行目〜第４行目に格納されたＩＰアドレスをＭＡＣアドレスに書換えて転送テーブル１５Ａ（図８参照）を作成する。

なお、無線装置３６以外の無線装置３１〜３５，３７〜４３の各々の転送モジュール１４も、上述した方法によって、各無線装置３１〜４３におけるＩＰアドレスＩＰａｄｄとＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄとの対応関係を示す対応表ＲＬＴ４を作成するとともに、転送テーブル１５を作成する。

引き続いて、転送モジュール１４によるパケットＰＫＴの転送処理について説明する。図９は、図１に示す無線通信ネットワーク１００において形成されるアドホックネットワークの構成を示す概略図である。無線通信ネットワーク１００においては、例えば、無線装置３１，３２，３６，３９，４２は、アドホックネットワークを自律的に構成する。

そして、通信領域ＲＥＧ１〜ＲＥＧ５は、それぞれ、無線装置３１，３２，３６，３９，４２の通信領域である。従って、無線装置３１は、無線装置３２と直接無線通信を行なうことができるが、無線装置３６と直接無線通信を行なうことができず、無線装置３２を介して無線装置３６と無線通信を行なうことができる。また、無線装置３１は、無線装置３２，３６を介して無線装置３９と無線通信を行なうことができ、無線装置３２，３６，３９を介して無線装置４２と無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置３１は、無線装置３６，３９，４２とは、マルチホップの無線通信によってパケットＰＫＴを送受信できる。

このような、マルチホップ無線通信ネットワークにおいて、パケットＰＫＴを送信元から送信先へ送信する場合、パケットＰＫＴのアドレスフィールドは、次のように設定される。表１は、パケットＰＫＴのアドレスフィールドの内容を示す。

隣接する２つの無線装置である無線装置３１，３２間でパケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置３２へ送信される場合、パケットＰＫＴのＴｏ ＤＳおよびＦｒｏｍ ＤＳには、“０”が設定され、送信先を示すアドレス１には、“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定され、送信元を示すアドレス２には、“ＭＡＣａｄｄ３１”が設定され、アドレス３には、“ＩＢＳＳＩＤ”が格納され、アドレス４の領域は、設けられない。

また、パケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置３６へ送信される場合、２つの区間：無線装置３１→無線装置３２，無線装置３２→無線装置３６を経由してパケットＰＫＴが無線装置３６へ送信される。そして、区間：無線装置３１→無線装置３２においては、パケットＰＫＴのＴｏ ＤＳには、“１”が設定され、Ｆｒｏｍ ＤＳには、“０”が設定され、アドレス１には、“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定され、アドレス２には、“ＭＡＣａｄｄ３１”が設定され、アドレス３には、“ＩＢＳＳＩＤ”が格納され、アドレス４には、最終的な送信先を示す“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定される。また、区間：無線装置３２→無線装置３６においては、パケットＰＫＴのＴｏ ＤＳには、“０”が設定され、Ｆｒｏｍ ＤＳには、“１”が設定され、アドレス１には、“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定され、アドレス２には、“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定され、アドレス３には、“ＩＢＳＳＩＤ”が格納され、アドレス４の領域は、設けられない。

更に、パケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置３９へ送信される場合、３つの区間：無線装置３１→無線装置３２，無線装置３２→無線装置３６，無線装置３６→無線装置３９を経由してパケットＰＫＴが無線装置３９へ送信され、パケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置４２へ送信される場合、４つの区間：無線装置３１→無線装置３２，無線装置３２→無線装置３６，無線装置３６→無線装置３９，無線装置３９→無線装置４２を経由してパケットＰＫＴが無線装置４２へ送信される。

そして、パケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置３９へ送信される場合、区間：無線装置３１→無線装置３２，無線装置３２→無線装置３９の各々において、Ｔｏ ＤＳには、“１”が設定され、アドレス４には、最終的な送信先を示す“ＭＡＣａｄｄ３９”が設定されるとともに、区間：無線装置３６→無線装置３９において、Ｔｏ ＤＳには“０”が設定され、アドレス４には、アドレスが設定されない。また、パケットＰＫＴが無線装置３１から無線装置４２へ送信される場合、区間：無線装置３１→無線装置３２，無線装置３２→無線装置３６，無線装置３６→無線装置３９の各々において、Ｔｏ ＤＳには、“１”が設定され、アドレス４には、最終的な送信先を示す“ＭＡＣａｄｄ４２”が設定されるとともに、区間：無線装置３９→無線装置４２において、Ｔｏ ＤＳには“０”が設定され、アドレス４の領域は、設けられない。

更に、全ての場合において、パケットＰＫＴが転送されたパケットであるとき、Ｆｒｏｍ ＤＳには、“１”が設定され、パケットＰＫＴが転送されたパケットでないとき、Ｆｒｏｍ ＤＳには、“０”が設定される。

このように、各区間の送信先が最終的な送信先でないとき、Ｔｏ ＤＳには、“１”が設定されるとともに、アドレス４の領域が設けられ、その設けられたアドレス４の領域に最終的な送信先のアドレスが設定される。また、各区間の送信先が最終的な送信先であるとき、Ｔｏ ＤＳには、“０”が設定され、アドレス４の領域は、設けられない。

パケットＰＫＴの転送処理について説明する。図１０は、転送テーブルの他の具体例を示す図である。無線装置３１，３２，３６，３９の転送モジュール１４は、それぞれ、転送テーブル１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅを上述した方法によって作成する。

［１ホップによる無線通信］
図１１は、１ホップによる無線通信に用いられるパケットＰＫＴの概念図である。また、図１２は、１ホップによる無線通信の概念図である。なお、図１２における太実線は、パケットＰＫＴの流れを示す。

無線装置３１が無線装置３２へパケットＰＫＴを送信する場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、通信モジュール１６から受けたＩＰパケットをデータ部に格納する。そして、無線装置３１の転送モジュール１４は、無線装置３２を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３２を転送テーブル１５Ｂ（図１０の（ａ）参照）から検出し、Ｔｏ ＤＳ＝“０”、Ｆｒｏｍ ＤＳ＝“０”、アドレス１＝“ＭＡＣａｄｄ３２”、アドレス２＝“ＭＡＣａｄｄ３１”、アドレス３＝“ＩＢＳＳＩＤ”からなるＭＡＣヘッダ部をデータ部に付加してパケットＰＫＴ１を生成する。なお、この場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、アドレス４の領域をＭＡＣヘッダ部に設けない（図１１参照）。無線装置３１の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１を生成すると、その生成したパケットＰＫＴ１を無線インターフェースモジュール１３を介して無線装置３２へ送信する。

そうすると、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１を無線インターフェースモジュール１３を介して受信し、その受信したパケットＰＫＴ１のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定されており、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“０”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ１が無線装置３２を最終的な送信先とするパケットＰＫＴであることを検知する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１を通信モジュール１６へ出力し、通信モジュール１６は、転送モジュール１４からのパケットＰＫＴ１を受信する（図１２参照）。

この場合、無線装置３２の転送モジュール１４は、“Ｔｏ ＤＳ”に設定されている値を参照してパケットＰＫＴ１の最終的な送信先が無線装置３２であるか否かを判定するので、パケットＰＫＴ１の転送処理を高速化できる。

［２ホップによる無線通信］
図１３は、２ホップによる無線通信に用いられるパケットＰＫＴの概念図である。また、図１４は、２ホップによる無線通信の概念図である。なお、図１４における太実線は、この発明による通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示し、太点線は、従来の通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示す。

無線装置３１が無線装置３２を介して無線装置３６へパケットＰＫＴを送信する場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、通信モジュール１６から受けたＩＰパケットをデータ部に格納する。そして、無線装置３１の転送モジュール１４は、無線装置３６を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３２を転送テーブル１５Ｂ（図１０の（ａ）参照）から検出し、Ｔｏ ＤＳ＝“１”、Ｆｒｏｍ ＤＳ＝“０”、アドレス１＝“ＭＡＣａｄｄ３２”、アドレス２＝“ＭＡＣａｄｄ３１”、アドレス３＝“ＩＢＳＳＩＤ”、アドレス４＝“ＭＡＣａｄｄ３６”からなるＭＡＣヘッダ部をデータ部に付加してパケットＰＫＴ２を生成し（図１３参照）、その生成したパケットＰＫＴ２を無線インターフェースモジュール１３を介して無線装置３２へ送信する。

そうすると、無線装置３２の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ２を受信し、その受信したパケットＰＫＴ２のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ２が無線装置３２宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定されていることを検出する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ２の最終的な送信先が無線装置３６であることを検知し、その検知した無線装置３６を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｃ（図１０の（ｂ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置３６のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３６に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ３６”であるので、無線装置３２の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｃから“ＭＡＣａｄｄ３６”を検出し、パケットＰＫＴ２のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３２”から“ＭＡＣａｄｄ３６”に書き換え、パケットＰＫＴ２のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３１”から“ＭＡＣａｄｄ３２”に書き換え、パケットＰＫＴ２のＴｏ ＤＳを“１”から“０”に更新し、パケットＰＫＴ２のＦｒｏｍ ＤＳを“０”から“１”に更新し、パケットＰＫＴ２のアドレス４の領域を削除したパケットＰＫＴ３を作成して無線装置３６へ送信する（図１３および図１４参照）。

無線装置３６の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ３を受信し、その受信したパケットＰＫＴ３のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定されており、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“０”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ３が無線装置３６を最終的な送信先とするパケットＰＫＴであることを検知する（図１３参照）。なお、無線装置３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダのＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ３が転送されたパケットであることを検知する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ３を通信モジュール１６へ出力し、通信モジュール１６は、パケットＰＫＴ３を受信する（図１４参照）。

このように、無線装置３１が無線装置３２を介して無線装置３６へパケットＰＫＴを送信する場合、パケットＰＫＴは、中継端末である無線装置３２の通信モジュール１６ではなく、通信モジュール１６よりも下位の層に設けられた転送モジュール１４によって無線装置３６へ転送される。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、ＭＡＣアドレスからなる転送テーブル１５に従ってパケットＰＫＴを転送する。従って、無線装置３２におけるパケットＰＫＴの転送処理時間が短縮され、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

また、パケットＰＫＴが無線装置３２から無線装置３６へ送信される場合、ＭＡＣヘッダ部には、アドレス領域４の領域が存在しないので（図１３のパケットＰＫＴ３参照）、パケットＰＫＴ３のサイズをパケットＰＫＴ２のサイズよりも小さくできる。従って、無線装置３２の転送モジュール１４によるパケットＰＫＴの転送処理を更に高速化できる。

［３ホップによる無線通信］
図１５は、３ホップによる無線通信に用いられるパケットＰＫＴの概念図である。また、図１６は、３ホップによる無線通信の概念図である。なお、図１６における太実線は、この発明による通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示し、太点線は、従来の通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示す。

無線装置３１が無線装置３２，３６を介して無線装置３９へパケットＰＫＴを送信する場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、通信モジュール１６から受けたＩＰパケットをデータ部に格納する。そして、無線装置３１の転送モジュール１４は、無線装置３９を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３２を転送テーブル１５Ｂ（図１０の（ａ）参照）から検出し、Ｔｏ ＤＳ＝“１”、Ｆｒｏｍ ＤＳ＝“０”、アドレス１＝“ＭＡＣａｄｄ３２”、アドレス２＝“ＭＡＣａｄｄ３１”、アドレス３＝“ＩＢＳＳＩＤ”、アドレス４＝“ＭＡＣａｄｄ３９”からなるＭＡＣヘッダ部をデータ部に付加してパケットＰＫＴ４を生成し（図１５参照）、その生成したパケットＰＫＴ４を無線インターフェースモジュール１３を介して無線装置３２へ送信する（図１６参照）。

そうすると、無線装置３２の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ４を受信し、その受信したパケットＰＫＴ４のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ４が無線装置３２宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダのＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ３９”が設定されていることを検出する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ４の最終的な送信先が無線装置３９であることを検知し、その検知した無線装置３９を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｃ（図１０の（ｂ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置３９のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３９に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ３６”であるので、無線装置３２の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｃから“ＭＡＣａｄｄ３６”を検出し、パケットＰＫＴ４のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３２”から“ＭＡＣａｄｄ３６”に書き換え、パケットＰＫＴ４のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３１”から“ＭＡＣａｄｄ３２”に書き換え、パケットＰＫＴ４のＦｒｏｍ ＤＳを“０”から“１”に更新したパケットＰＫＴ５を作成して無線装置３６へ送信する（図１５および図１６参照）。

無線装置３６の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ５を受信し、その受信したパケットＰＫＴ５のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ５が無線装置３６宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダのＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ３９”が設定されていることを検出する。また、無線装置３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ５が転送されたパケットであることを検知する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ５の最終的な送信先が無線装置３９であることを検知し、その検知した無線装置３９を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｄ（図１０の（ｃ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置３９のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３９に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ３９”であるので、無線装置３６の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｄから“ＭＡＣａｄｄ３９”を検出し、パケットＰＫＴ５のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３６”から“ＭＡＣａｄｄ３９”に書き換え、パケットＰＫＴ５のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３２”から“ＭＡＣａｄｄ３６”に書き換え、パケットＰＫＴ５のＴｏ ＤＳを“１”から“０”に更新し、パケットＰＫＴ５のアドレス４の領域を削除したパケットＰＫＴ６を作成して無線装置３９へ送信する（図１５および図１６参照）。

無線装置３９の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ６を受信し、その受信したパケットＰＫＴ６のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３９”が設定されており、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“０”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ６が無線装置３９を最終的な送信先とするパケットＰＫＴであることを検知する。なお、無線装置３９の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ６が転送されたパケットであることを検知する（図１５参照）。そして、無線装置３９の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ６を通信モジュール１６へ出力し、通信モジュール１６は、パケットＰＫＴ６を受信する。

このように、無線装置３１が無線装置３２，３６を介して無線装置３９へパケットＰＫＴを送信する場合、パケットＰＫＴは、中継端末である無線装置３２，３６の通信モジュール１６ではなく、通信モジュール１６よりも下位の層に設けられた転送モジュール１４によって無線装置３９へ転送される。そして、無線装置３２，３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣアドレスからなる転送テーブル１５に従ってパケットＰＫＴを転送する。従って、無線装置３２，３６におけるパケットＰＫＴの転送処理時間が短縮され、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

また、パケットＰＫＴが無線装置３６から無線装置３９へ送信される場合、ＭＡＣヘッダ部には、アドレス領域４の領域が存在しないので（図１５のパケットＰＫＴ６参照）、パケットＰＫＴ６のサイズをパケットＰＫＴ４，ＰＫＴ５のサイズよりも小さくできる。従って、無線装置３６の転送モジュール１４によるパケットＰＫＴの転送処理を更に高速化できる。

［４ホップによる無線通信］
図１７は、４ホップによる無線通信に用いられるパケットＰＫＴの概念図である。また、図１８は、４ホップによる無線通信の概念図である。なお、図１８における太実線は、この発明による通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示し、太点線は、従来の通信方式におけるパケットＰＫＴの流れを示す。

無線装置３１が無線装置３２，３６，３９を介して無線装置４２へパケットＰＫＴを送信する場合、無線装置３１の転送モジュール１４は、通信モジュール１６から受けたＩＰパケットをデータ部に格納する。そして、無線装置３１の転送モジュール１４は、無線装置４２を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ３２を転送テーブル１５Ｂ（図１０の（ａ）参照）から検出し、Ｔｏ ＤＳ＝“１”、Ｆｒｏｍ ＤＳ＝“０”、アドレス１＝“ＭＡＣａｄｄ３２”、アドレス２＝“ＭＡＣａｄｄ３１”、アドレス３＝“ＩＢＳＳＩＤ”、アドレス４＝“ＭＡＣａｄｄ４２”からなるＭＡＣヘッダ部をデータ部に付加してパケットＰＫＴ７を生成し（図１７参照）、その生成したパケットＰＫＴ７を無線インターフェースモジュール１３を介して無線装置３２へ送信する（図１８参照）。

そうすると、無線装置３２の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ７を受信し、その受信したパケットＰＫＴ７のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３２”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ７が無線装置３２宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダのＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ４２”が設定されていることを検出する。そして、無線装置３２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ７の最終的な送信先が無線装置４２であることを検知し、その検知した無線装置４２を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｃ（図１０の（ｂ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置４２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ４２に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ３６”であるので、無線装置３２の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｃから“ＭＡＣａｄｄ３６”を検出し、パケットＰＫＴ７のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３２”から“ＭＡＣａｄｄ３６”に書き換え、パケットＰＫＴ７のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３１”から“ＭＡＣａｄｄ３２”に書き換え、パケットＰＫＴ７のＦｒｏｍ ＤＳを“０”から“１”に更新したパケットＰＫＴ８を作成して無線装置３６へ送信する（図１７および図１８参照）。

無線装置３６の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ８を受信し、その受信したパケットＰＫＴ８のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３６”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ８が無線装置３６宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ４２”が設定されていることを検出する。また、無線装置３６の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ８が転送されたパケットであることを検知する（図１７参照）。そして、無線装置３６の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ８の最終的な送信先が無線装置４２であることを検知し、その検知した無線装置４２を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｄ（図１０の（ｃ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置４２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ４２に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ３９”であるので、無線装置３６の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｄから“ＭＡＣａｄｄ３９”を検出し、パケットＰＫＴ８のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３６”から“ＭＡＣａｄｄ３９”に書き換え、パケットＰＫＴ８のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３２”から“ＭＡＣａｄｄ３６”に書き換えたパケットＰＫＴ９を作成して無線装置３９へ送信する（図１７および図１８参照）。

無線装置３９の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ９を受信し、その受信したパケットＰＫＴ９のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ３９”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ９が無線装置３９宛てのパケットであることを検知する。そして、無線装置３９の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダのＴｏ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してアドレス４が設定されていることを検知し、アドレス４に“ＭＡＣａｄｄ４２”が設定されていることを検出する。また、無線装置３９の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ９が転送されたパケットであることを検知する（図１７参照）。そして、無線装置３９の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ９の最終的な送信先が無線装置４２であることを検知し、その検知した無線装置４２を最終的な送信先とするときの“次の無線装置”を転送テーブル１５Ｅ（図１０の（ｄ）参照）に基づいて検出する。この場合、最終的な送信先である無線装置４２のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ４２に対応する“次の無線装置”のＭＡＣアドレスは、“ＭＡＣａｄｄ４２”であるので、無線装置３９の転送モジュール１４は、転送テーブル１５Ｅから“ＭＡＣａｄｄ４２”を検出し、パケットＰＫＴ９のアドレス１を“ＭＡＣａｄｄ３９”から“ＭＡＣａｄｄ４２”に書き換え、パケットＰＫＴ９のアドレス２を“ＭＡＣａｄｄ３６”から“ＭＡＣａｄｄ３９”に書き換え、パケットＰＫＴ９のＴｏ ＤＳを“１”から“０”に更新し、パケットＰＫＴ９のアドレス４の領域を削除したパケットＰＫＴ１０を作成して無線装置４２へ送信する（図１７および図１８参照）。

無線装置４２の転送モジュール１４は、無線インターフェースモジュール１３を介してパケットＰＫＴ１０を受信し、その受信したパケットＰＫＴ１０のＭＡＣヘッダ部のアドレス１に“ＭＡＣａｄｄ４２”が設定されており、ＭＡＣヘッダ部のＴｏ ＤＳに“０”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ１０が無線装置４２を最終的な送信先とするパケットＰＫＴであることを検知する。なお、無線装置４２の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のＦｒｏｍ ＤＳに“１”が設定されていることを検出してパケットＰＫＴ１０が転送されたパケットであることを検知する（図１７参照）。そして、無線装置４２の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１０を通信モジュール１６へ出力し、通信モジュール１６は、パケットＰＫＴ１０を受信する。

このように、無線装置３１が無線装置３２，３６，３９を介して無線装置４２へパケットＰＫＴを送信する場合、パケットＰＫＴは、中継端末である無線装置３２，３６，３９の通信モジュール１６ではなく、通信モジュール１６よりも下位の層に設けられた転送モジュール１４によって無線装置４２へ転送される。そして、無線装置３２，３６，３９の転送モジュール１４は、ＭＡＣアドレスからなる転送テーブル１５に従ってパケットＰＫＴを転送する。従って、無線装置３２，３６，３９におけるパケットＰＫＴの転送処理時間が短縮され、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

また、パケットＰＫＴが無線装置３９から無線装置４２へ送信される場合、ＭＡＣヘッダ部には、アドレス４の領域が存在しないので（図１７のパケットＰＫＴ１０参照）、パケットＰＫＴ１０のサイズをパケットＰＫＴ７〜ＰＫＴ９のサイズよりも小さくできる。従って、無線装置３９の転送モジュール１４によるパケットＰＫＴの転送処理を更に高速化できる。

上述したように、送信元以外の無線装置３２，３６，３９，４２においては、通信モジュール１６よりも下位の層に配置された転送モジュール１４が無線装置３１，３２，３６，３９から受信したパケットＰＫＴを当該無線装置の通信モジュール１６へ出力し、または他の無線装置へ転送する転送処理を行なうので、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

また、無線装置３１，３２，３６，３９の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴを最終的な送信先へ送信または転送する場合、ＭＡＣヘッダの“Ｔｏ ＤＳ”に“０”を設定し、アドレス４の領域を設けずにパケットＰＫＴを作成する（パケットＰＫＴ１，ＰＫＴ３，ＰＫＴ６，ＰＫＴ１０参照）。一方、無線装置３１，３２，３６，３９の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴを最終的な送信先以外の無線装置へ送信または転送する場合、ＭＡＣヘッダの“Ｔｏ ＤＳ”に“１”を設定し、アドレス４の領域を設けてパケットＰＫＴを作成する（パケットＰＫＴ２，ＰＫＴ４，ＰＫＴ５，ＰＫＴ７〜ＰＫＴ９参照）。このように、アドレス４の領域は、パケットＰＫＴを最終的な送信先へ直接送信する場合には、設けられず、パケットＰＫＴを送信または中継する無線装置３１，３２，３６，３９と最終的な送信先（＝無線装置３６，３９，４２）との間に少なくとも１つの中継端末（＝無線装置３２，３６，３９）が存在する場合にパケットＰＫＴに設けられる。

そして、無線装置３２，３６，３９，４２の転送モジュール１４は、それぞれ、無線装置３１，３２，３６，３９から受信したパケットＰＫＴのＭＡＣヘッダ部に含まれる“Ｔｏ ＤＳ”に“０”が設定されていれば、アドレス４の領域が設けられておらず、受信したパケットＰＫＴの最終的な送信先が当該無線装置（＝自己が搭載された無線装置）であると判定してパケットを通信モジュール１６へ出力する。また、無線装置３２，３６，３９，４２の転送モジュール１４は、それぞれ、無線装置３１，３２，３６，３９から受信したパケットＰＫＴのＭＡＣヘッダ部に含まれる“Ｔｏ ＤＳ”に“１”が設定されていれば、アドレス４の領域が設けられており、アドレス４の領域に設定された最終的な送信先を解析してパケットＰＫＴを転送する。

従って、送信元以外の無線装置３２，３６，３９，４２の転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部の“Ｔｏ ＤＳ”のフィールドを参照することにより、受信したパケットＰＫＴを自己が搭載された無線装置の通信モジュール１６へ出力するか他の無線装置へ転送するかを迅速に決定できる。その結果、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

更に、無線装置３１，３２，３６，３９の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴを最終的な送信先へ送信または転送する場合、アドレス４の領域をＭＡＣヘッダ部に設けないので（パケットＰＫＴ１，ＰＫＴ３，ＰＫＴ６，ＰＫＴ１０参照）、パケットＰＫＴのサイズを小さくでき、パケットＰＫＴの転送処理時間を短くできる。その結果、パケットの転送処理を高速化できる。

更に、ＭＡＣ層に配置された転送モジュール１４がパケットＰＫＴを転送する転送処理は、アドホックモード、インフラモードおよび基地局間の通信モードで使用されるパケット構成を用い、“Ｔｏ ＤＳ”に“１”が設定されたときアドレス４の領域を設けるように変えることによって実現されるので、転送モジュール１４による転送処理を容易に実現できる。

図１９は、パケットの転送処理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、送信元の無線装置において、転送モジュール１４は、上述した方法によって、ＭＡＣヘッダ部のアドレスフィールドを設定してパケットを作成し、その作成したパケットを送信する（ステップＳ１）。そして、送信元以外の無線装置において、転送モジュール１４は、パケットを受信し（ステップＳ２）、その受信したパケットのＭＡＣヘッダ部に含まれる“Ｔｏ ＤＳ”のフィールドを参照する（ステップＳ３）。

その後、送信元以外の無線装置において、転送モジュール１４は、“Ｔｏ ＤＳ”に“０”が設定されているか否かを判定し（ステップＳ４）、“Ｔｏ ＤＳ”に“０”が設定されていないとき、パケットの最終的な送信先を当該無線装置以外の無線装置と決定する（ステップＳ５）。そして、送信元以外の無線装置において、転送モジュール１４は、ＭＡＣヘッダ部のアドレス４の領域に設定されているＭＡＣアドレスを解析し、その解析したＭＡＣアドレスと、転送テーブル１５とに基づいて、上述した方法によってＭＡＣヘッダ部を更新してパケットを転送する（ステップＳ６）。その後、一連の動作は、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ４において、“Ｔｏ ＤＳ”に“０”が設定されていると判定されるまで、上述したステップＳ２〜ステップＳ６が繰り返し実行される。

そして、ステップＳ４において、“Ｔｏ ＤＳ”に“０”が設定されていると判定されると、送信元以外の無線装置において、転送モジュール１４は、パケットの最終的な送信先を当該無線装置と決定し（ステップＳ７）、パケットを当該無線装置の通信モジュール１６へ出力する（ステップＳ８）。これによって、一連の動作は終了する。

なお、ステップＳ２〜ステップＳ６のループは、パケットが繰り返し転送される動作を示す。即ち、上述した無線装置３１が無線装置４２へパケットを送信する例においては、無線装置３２，３６，３９がパケットの転送処理を行なう動作を示す。

また、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４のＹＥＳ，Ｓ７，Ｓ８の動作は、パケットが最終的な送信先へ送信されたときの動作を示す。即ち、上述した例では、無線装置３２，３６，３９，４２が最終的な送信先である場合に、無線装置３２，３６，３９，４２の転送モジュール１４が受信したパケットを通信モジュール１６へ出力する動作を示す。

更に、ステップＳ４、ステップＳ５およびステップＳ７の動作は、アドレス４の領域の有無を検出することによってパケットを通信モジュール１６へ出力するか他の無線装置へ転送するかを決定する動作に相当する。

図２０は、パケットのアドレスフィールの他の設定方式を説明するための図である。上記においては、パケットを最終的な送信先へ送信または転送する場合、“Ｔｏ ＤＳ”に“０”を設定してアドレス４の領域を設けないと説明したが、この発明においては、これに限らず、パケットを最終的な送信先へ送信または転送する場合も、“Ｔｏ ＤＳ”に“１”を設定するとともに、アドレス４の領域を設け、アドレス４の領域に最終的な送信先のＭＡＣアドレスを設定するようにしてもよい。例えば、図１１に示すパケットＰＫＴ１においてアドレス４の領域を設けた場合、パケットは、図２０に示すパケットＰＫＴ’になる。この場合、最終的な送信先の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１’のアドレス１とアドレス４との両方に自己が搭載された無線装置のＭＡＣアドレスが設定されていることを検出すると、自己が搭載された無線装置を最終的な送信先と判定し、受信したパケットＰＫＴ１’を通信モジュール１６へ出力する。また、パケットＰＫＴ１’を中継する無線装置の転送モジュール１４は、パケットＰＫＴ１’のアドレス４に設定されたＭＡＣアドレスと異なるＭＡＣアドレスがパケットＰＫＴ１’のアドレス１に設定されていることを検出すると、パケットＰＫＴ１’を転送するものと判定し、転送テーブル１５に基づいてパケットＰＫＴ１’を転送する。

そして、パケットを最終的な送信先へ送信または転送する場合も、“Ｔｏ ＤＳ”に“１”を設定するとともに、アドレス４の領域を設ける場合、パケットの転送処理は、図１９に示すフローチャートに従って実行される。この場合、図１９に示すフローチャートのステップＳ４においては、送信元以外の無線装置の転送モジュール１４は、アドレス１に設定されたＭＡＣアドレスがアドレス４に設定されたＭＡＣアドレスと同じであるか否かを判定する。

パケットを最終的な送信先へ送信または転送する場合もアドレス４の領域を設けるようにしても、パケットＰＫＴを中継する中継端末においては、通信モジュール１６よりも下位の層に設けられた転送モジュール１４がパケットＰＫＴの転送処理を実行するので、中継端末におけるパケットＰＫＴの転送処理時間が短縮され、パケットＰＫＴの転送処理を高速化できる。

［ＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表の他の取得方法］
上記においては、各無線装置の転送モジュール１４は、ＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表を定期的に送信することによって、無線通信ネットワーク１００内の全ての無線装置におけるＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係を示す対応表を作成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、各無線装置の転送モジュール１４は、次の方法によって、対応表を作成するようにしてもよい。
（１）ＭＰＲを用いる方式
テーブル駆動型プロトコルであるＯＬＳＲプロトコルが用いられる場合、経路情報を含むＨｅｌｌｏパケットは、上述したように、ＭＰＲ集合を用いて無線通信ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜４３へ効率的に送信される。従って、このＭＰＲ集合を用いて各無線装置におけるＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応関係を無線通信ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜４３へ効率的に送信することによって、無線装置３１〜４３の各々は、対応表を効率的に作成できる。

この場合、無線通信ネットワーク１００に参加した無線装置は、自己のＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスをブロードキャストして通知する。そして、その通知を受けたＭＰＲ端末は、ＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表を更新し、その更新した対応表をＭＰＲによるユニキャストによって配信する。各ＭＰＲ端末がＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表の更新およびＭＰＲによるフラッディングを繰り返すことによって、無線通信ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜４３は、対応表を効率的に作成する。この場合、各無線装置において、転送モジュール１４は、転送テーブル１５が構築されるまで、フラグを立て、フラグが立っている場合、ＭＰＲリストにＭＡＣアドレスの情報を含めて交換する。そして、転送テーブル１５が構築されると、転送モジュール１４は、パケットの転送処理を行なうモードに移行する。
（２）ａｒｐ機能を用いる方式
各無線装置の転送モジュール１４は、ａｒｐ（ａｄｄｒｅｓｓ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を用いて、知りたい無線装置のＩＰアドレスを含むパケットＰＫＴ＿ＳＲＣＨをフラッディングによって送信する。そして、パケットＰＫＴ＿ＳＲＣＨを受信した無線装置の転送モジュール１４は、自己が搭載された無線装置のＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスをパケットＰＫＴ＿ＳＲＣＨに格納して転送するとともに、パケットＰＫＴ＿ＳＲＣＨの中に未登録のＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスがあれば対応表に登録する。これによって、制御トラフィックを抑え、転送テーブル１５の構築が速くなる。そして、各無線装置の転送モジュール１４は、転送テーブル１５を作成でき次第、パケットの転送処理を行なうモードへ移行する。
（３）サーバ問合せ方式
無線メッシュネットワークにおいては、アクセスポイントとなる親の無線装置は、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバを動作させ、自己にアクセスする無線装置に対してＩＰアドレスを付与するとともに、配下の無線装置のＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表を管理する。

そして、配下の無線装置の転送モジュール１４は、アクセスポイントとなる無線装置へＩＰアドレスの付与を要求し、ＩＰアドレスを取得するときにＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応表も同時に取得する。

なお、このサーバ問合せ方式においては、無線通信ネットワーク１００に既に存在する無線装置は、無線通信ネットワーク１００に新規に参入した無線装置と無線通信を行なう場合、その新規に参入した無線装置のＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応関係を知らないので、その新規に参入した無線装置のＩＰアドレス／ＭＡＣアドレスの対応関係をアクセスポイントとなる親の無線装置から取得して上述した方法によって無線通信を行なう。

上記においては、ルーティングテーブル１７に基づいて無線通信経路を制御し、その制御した無線通信経路を用いてパケットＰＫＴを送受信する通信モジュール１６よりも下位の層に設けられた転送モジュール１４がパケットＰＫＴの転送処理を行なうことを説明した。そして、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルに従って無線通信を行なう場合、無線通信経路を制御するのは、インターネット層に設けられるＩＰモジュールである。従って、無線通信を行なうプロトコルがＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルである場合、転送モジュール１４は、インターネット層よりも下位の層であるＭＡＣ層に設けられる。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルを改良したプロトコルまたはＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル以外のプロトコルを用いてＩＰモジュール以外のモジュールが無線通信経路を制御するようにした場合、転送モジュール１４は、ＩＰモジュール以外のモジュールが設けられる層よりも下位の層に設けられる。つまり、この発明においては、転送モジュール１４は、ＩＰモジュールが設けられるインターネット層よりも下位の層であるＭＡＣ層に限定して設けられる趣旨ではなく、一般的に、無線通信経路を制御するモジュールが設けられる層よりも下位の層に設けられる。従って、転送モジュール１４は、物理層に設けられてもよい。

なお、転送モジュール１４は、「転送手段」を構成し、通信モジュール１６は、「通信手段」を構成し、ＩＰアドレスは、「第１の種類のアドレス」を構成し、ＭＡＣアドレスは、「第２の種類のアドレス」を構成する。

また、パケットＰＫＴのアドレス１が設けられる領域は、「第１の領域」を構成し、パケットＰＫＴのアドレス２が設けられる領域は、「第２の領域」を構成し、パケットＰＫＴのアドレス４が設けられる領域は、「第３の領域」を構成する。

更に、アドレス１、アドレス２およびアドレス４は、それぞれ、「第１のアドレス」、「第２のアドレス」および「第３のアドレス」を構成し、“Ｔｏ ＤＳ”に設定される“０”または“１”は、「フラグ」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、パケットの転送を高速化できる無線装置に適用される。また、この発明は、パケットの転送を高速化できる無線装置を備えた無線通信ネットワークに適用される。

この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線通信ネットワークの概略図である。 図１に示す無線装置の構成を示す概略ブロック図である。 図２に示す転送テーブルの構成図である。 図２に示すルーティングテーブルの構成図である。 パケットの構成図である。 図４に示すルーティングテーブルの具体例を示す図である。 ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を示す図である。 転送テーブルの具体例を示す図である。 図１に示す無線通信ネットワークにおいて形成されるアドホックネットワークの構成を示す概略図である。 転送テーブルの他の具体例を示す図である。 １ホップによる無線通信に用いられるパケットの概念図である。 １ホップによる無線通信の概念図である。 ２ホップによる無線通信に用いられるパケットの概念図である。 ２ホップによる無線通信の概念図である。 ３ホップによる無線通信に用いられるパケットの概念図である。 ３ホップによる無線通信の概念図である。 ４ホップによる無線通信に用いられるパケットの概念図である。 ４ホップによる無線通信の概念図である。 パケットの転送処理を行なう動作を説明するためのフローチャートである。 パケットのアドレスフィールの他の設定方式を説明するための図である。

符号の説明

１１，５１〜６３ アンテナ、１２ 通信制御部、１３ 無線インターフェースモジュール、１４ 転送モジュール、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ 転送テーブル、１６ 通信モジュール、１７，１７Ａ ルーティングテーブル、３１〜４３ 無線装置、１００ 無線通信ネットワーク。

Claims (11)

1. 送信元と送信先との間で無線通信によってパケットを送受信する無線通信ネットワークに用いられる無線装置であって、
   階層構造からなり、通信制御を行なう通信制御部を備え、
   前記通信制御部は、
   前記パケットを送受信する経路を第１の種類のアドレスによって構成されるルーティングテーブルに基づいて制御するとともに、前記制御した経路を用いて前記パケットを送受信する通信手段と、
   前記通信手段よりも下位の層に設けられ、前記第１の種類のアドレスと異なる第２の種類のアドレスによって構成される転送テーブルに基づいて前記パケットを転送する転送手段とを含み、
   前記転送手段は、第１の無線装置から送信されたパケットの送信先が当該無線装置であるとき、前記受信したパケットを前記通信手段へ出力し、前記パケットの送信先が当該無線装置以外の無線装置であるとき、前記転送テーブルに基づいて前記パケットを第２の無線装置へ転送する、無線装置。
2. 前記パケットは、
   隣接する２つの無線装置間の無線通信における送信元を表し、かつ、前記転送手段が前記パケットの転送に用いる前記第２の種類のアドレスに属する第１のアドレスを格納する第１の領域と、
   前記２つの無線装置間の無線通信における送信先を表し、かつ、前記第２の種類のアドレスに属する第２のアドレスを格納する第２の領域と、
   当該パケットの最終的な送信先を表し、かつ、前記第２の種類のアドレスに属する第３のアドレスを格納する第３の領域とを含み、
   前記第３の領域は、前記パケットを送信または中継する無線装置と前記最終的な送信先との間に少なくとも１つの中継端末が存在する場合に前記パケットに設けられ、
   前記転送手段は、前記パケットの前記第３の領域の有無を検出することによって前記パケットを前記通信手段へ出力するか前記第２の無線装置へ転送するかを決定する、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記パケットは、前記第３の領域が設けられているか否かを示すフラグを更に含み、
   前記転送手段は、前記フラグを参照して前記第３の領域の有無を検出する、請求項２に記載の無線装置。
4. 前記転送手段は、前記第３の領域が前記パケットに設けられていないとき、前記パケットを前記通信手段へ出力し、前記第３の領域が前記パケットに設けられ、かつ、前記第３の領域に前記第３のアドレスが格納されているとき、前記第３のアドレスを解析して最終的なアドレスを検出し、その検出した最終的なアドレスと前記転送テーブルとに基づいて、前記パケットを前記第２の無線装置へ転送する、請求項２または請求項３に記載の無線装置。
5. 前記転送テーブルは、
   送信先を表し、かつ、前記第２の種類のアドレスに属する第１の送信先アドレスと、
   前記第１の送信先アドレスに対応して設けられ、前記送信先へ前記パケットを送信する経路において当該無線装置が前記パケットを送信すべき隣接無線装置を表し、かつ、前記第２の種類のアドレスに属する第１の隣接アドレスとを含み、
   前記転送手段は、前記検出した最終的なアドレスと同じアドレスからなる第１の送信先アドレスを検出し、その検出した第１の送信先アドレスに対応する第１の隣接アドレスを前記第２の無線装置の前記第２の種類のアドレスに属するアドレスとして検出するとともに、前記第１の領域のアドレスを当該無線装置の前記第１の種類のアドレスに属するアドレスに更新し、前記第２の領域のアドレスを前記検出した第１の隣接アドレスに更新して前記パケットを前記第２の無線装置へ転送する、請求項４に記載の無線装置。
6. 前記転送手段は、前記第２の無線装置が前記最終的な送信先である場合、更に、前記第３の領域を削除したパケットを作成して前記第２の無線装置へ転送する、請求項５に記載の無線装置。
7. 前記通信手段は、前記第１の種類のアドレスを用いて前記ルーティングテーブルを作成し、
   前記ルーティングテーブルは、
   送信先を表し、かつ、前記第１の種類のアドレスに属する第２の送信先アドレスと、
   前記第２の送信先アドレスに対応して設けられ、前記送信先へ前記パケットを送信する経路において当該無線装置が前記パケットを送信すべき隣接無線装置を表し、かつ、前記第１の種類のアドレスに属する第２の隣接アドレスとを含み、
   前記転送手段は、前記通信手段が作成したルーティングテーブルと、各無線装置の前記第１の種類のアドレスと前記第２の種類のアドレスとの対応関係とに基づいて、前記転送テーブルを作成する、請求項６に記載の無線装置。
8. 前記転送手段は、前記対応関係に基づいて、前記ルーティングテーブルに格納された前記第１の種類のアドレスに属するアドレスを前記第２の種類のアドレスに属するアドレスに書き換えて前記転送テーブルを作成する、請求項７に記載の無線装置。
9. 前記第１の種類のアドレスは、ＩＰアドレスであり、
   前記第２の種類のアドレスは、ＭＡＣアドレスである、請求項７または請求項８に記載の無線装置。
10. 前記転送手段は、インターネット層よりも下位の層に配置される、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線通信ネットワーク。

Images