JP2008042342A

JP2008042342A - 無線通信システム

Info

Publication number: JP2008042342A
Application number: JP2006211327A
Authority: JP
Inventors: Mototsugu Shiraiwa; 基紹白岩; Kunihiko Sakaihara; 邦彦酒井原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】無線端末間の通信経路を簡素化してトポロジ制御を容易にすること。
【解決手段】無線端末１１０〜無線端末１３０は、同一グループ内の無線端末との間の直接通信を行い、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行う。管理中継端末１４０は、同一グループ内外の無線端末との間の直接通信を行う。また、管理中継端末１４０は、同一グループ内の無線端末の登録とその解除とを行って、同一グループ内の無線端末の情報を管理する。管理中継端末１４０は、同一グループ内の無線端末宛ての通信データを受信したとき、その通信データを、該当する無線端末に対して送信する。一方、管理中継端末１４０は、同一グループ外の無線端末宛ての通信データを受信したとき、その通信データを、他のグループの管理中継端末に対して送信するとともに、同一グループ内の無線端末に対して、その通信データの送信を禁止する旨の信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチホップによるアドホックネットワーク通信を行う無線通信システムに関する。

従来の無線アドホックネットワークシステムでは、複数の無線端末がアクセスポイントの介在なしに相互に接続されている。また、各無線端末が無線中継機能を有しており、直接通信を行うことができない無線端末同士の通信を行う際には、別の無線端末により中継を行うマルチホップにより通信を実現している。

このような無線アドホックネットワークシステムでは、ネットワークの安定性などの観点から、ルート検索処理とその後の経路選択処理とが行われている（例えば、特許文献１参照）。ルート検索処理および経路選択処理の制御はフラットな状態で、つまり各無線端末を一律に等価なノードとみなして行われる。
特開２００３−１８８８８７号公報

しかしながら、従来の無線アドホックネットワークシステムにあっては、無線端末の数が多い場合やホップ数が多い場合には、通信経路が多岐にわたって複雑になり、通信リソースおよび消費電力が増大するという問題がある。これは、送信元の無線端末が通信可能なすべての無線端末に向けてデータを送信し、このデータを受信した無線端末は、自身が送信先に含まれていなければ、送信先の無線端末に到達するまでこのデータを転送するからである。

また、従来の無線アドホックネットワークシステムにあっては、ルート検索処理および経路選択処理の制御は、各無線端末を一律に等価なノードとみなして行われるので、各無線端末が持つ個別の移動度や優先順位付けなどの要求に対して選択的に制御をすることができないという問題がある。

さらに、従来の無線アドホックネットワークシステムにあっては、すべての無線端末が互いに接続できることが前提となっているので、１つの無線端末がウイルス感染などの障害を受けると、ノードの移動度に比例して飛躍的にその影響範囲が広がるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、無線端末間の通信経路を簡素化してトポロジ制御を容易にすることができる無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、端末間の直接通信を組み合わせることによってマルチホップ通信を行う複数の無線端末を備える無線通信システムであって、前記複数の無線端末は、複数のグループに区分されており、同一グループ内の無線端末のうち第１の無線端末は、同一グループ内の前記第１の無線端末以外の無線端末との間の直接通信と、同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行う通信部を有し、同一グループ内の無線端末のうち第２の無線端末は、同一グループ内の前記第２の無線端末以外の無線端末との間の直接通信を行い、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行わない通信部を有する構成を採る。

本発明によれば、無線端末間の通信経路を簡素化してトポロジ制御を容易にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１０の構成の一例を示す図である。

図１において、無線通信システム１０は、複数の無線端末により構成される３つのグループ１００，２００，３００を備える。これらのグループの区分は、例えば、各無線端末が有する個別の移動度や優先順位または各無線端末が存在する通信エリアなどの種々のパラメータにより決定されうる。

グループ１００は、無線端末１１０，１２０，１３０および管理中継端末１４０を含む。また、グループ２００は、無線端末２１０，２２０，２３０および管理中継端末２４０を含み、グループ３００は、無線端末３１０，３２０，３３０および管理中継端末３４０を含む。

管理中継端末１４０は、グループ１００に含まれる複数の無線端末、ここでは４つの無線端末の中で設定される。また、管理中継端末２４０は、グループ２００に含まれる無線端末の中で設定され、管理中継端末３４０は、グループ３００に含まれる無線端末の中で設定される。管理中継端末として設定される無線端末は、適宜変更されうる。例えば、グループ１００において、無線端末１１０を新たに管理中継端末として設定し、管理中継端末１４０の設定を解除することができる。管理中継端末１４０〜管理中継端末３４０の構成および機能については、後で詳細に説明する。

無線端末１１０〜無線端末１３０および管理中継端末１４０は、同一グループ内、ここではグループ１００内の無線端末との間の通信（以下「グループ内通信」という）を行う。グループ１００のグループ内通信は、無線端末間の直接通信またはグループ内の他の無線端末を中継したマルチホップ通信により行われる。

図１の例では、無線端末１１０および管理中継端末１４０は、それぞれ無線端末１２０または無線端末１３０との間で直接通信を行うことができ、逆に、無線端末１２０および無線端末１３０は、それぞれ無線端末１１０または管理中継端末１４０との間で直接通信を行うことができる。また、例えば無線端末１１０と管理中継端末１４０との間で通信する場合、無線端末１２０または無線端末１３０は、無線端末１１０から送信された通信データを中継して管理中継端末１４０に転送する。すなわち、同一グループ内の無線端末間の直接通信を組み合わせることによりグループ内通信が実現される。

第２の無線端末としての無線端末１１０〜無線端末１３０は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信を行い、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行わない通信部を有する。すなわち、無線端末１１０〜無線端末１３０は、グループ１００のグループ内通信のみを行うことができるように設定されている。無線端末１１０〜無線端末１３０のこのような機能は、例えば次のようにして実現されうる。

無線端末１１０〜無線端末１３０は、それぞれ同一グループ内の無線端末の情報が記述されたリストを保持しており、このリストを参照することにより、同一グループ内の無線端末を知ることができる。無線端末１１０〜無線端末１３０の通信部は、このリストに記述された無線端末、つまり同一グループ内の無線端末との間で直接通信を行うことができ、逆に、このリストに記述されていない無線端末、つまり同一グループ外の無線端末との間で通信を行うことができないように設定されている。各無線端末が保持するリストには、例えばリストに記述された無線端末の識別情報、これらの無線端末への経路情報およびそのホップ数などが記述されている。なお、各無線端末が保持するリストは、管理中継端末１４０により適宜更新されうる。管理中継端末１４０によるリストの更新については後述する。

第１の無線端末としての管理中継端末１４０は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信と、同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行う通信部を有する。すなわち、管理中継端末１４０は、グループ１００のグループ内通信に加えて、同一グループ外の無線端末との間における通信（以下「グループ外通信」という）をも行うことができるように設定されている。このグループ外通信により、異なるグループ間における通信データの伝送が可能になる。ここで、管理中継端末１４０のグループ外通信の相手となりうるのは、他のグループで設定された管理中継端末、例えば管理中継端末２４０，３４０である。

また、管理中継端末１４０は、同一グループ内の無線端末の情報を管理して、同一グループ内の自身を含んだ無線端末によるグループ内通信およびグループ外通信を制御する。以下、管理中継端末１４０の機能について詳細に説明する。

管理中継端末１４０は、同一グループ内の無線端末の登録とその解除とを行って、同一グループ内の無線端末の情報を管理する管理部を有する。この管理部は、その内部に、同一グループ内の無線端末の情報とその端末を識別するための情報とを対応付けて格納するデータベース（図示せず）を保持する。ここで、端末を識別するための情報には、例えばＭＡＣ（Media Access Control）アドレスやＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）、暗号鍵などの情報が含まれる。

また、管理中継端末１４０の管理部は、上記データベースに格納される情報を適宜更新することができる。すなわち、管理中継端末１４０の管理部は、上記データベースに対して、同一グループに新たに含まれる無線端末に関する情報を登録し、または同一グループに既に含まれている無線端末に関する情報の登録を解除する。この情報の更新は、例えば、該当する無線端末からの要求により、または各無線端末についての位置情報を検出することにより行われうる。

管理部のこのような機能により、管理中継端末１４０は、同一グループ内の無線端末の情報とその無線端末の識別情報とをリアルタイムで把握することができる。

なお、管理中継端末１４０は、上記データベースに格納された同一グループの無線端末の情報とその無線端末の識別情報とを適宜無線端末１１０〜無線端末１３０に送信することにより、無線端末１１０〜無線端末１３０が保持する上記リストを更新させる。

管理中継端末１４０は、上記管理部のデータベースに登録されている無線端末、つまり同一グループ内の無線端末宛ての通信データを受信したとき、その通信データを、該当する無線端末に対してグループ内通信により送信する。一方、管理中継端末１４０は、上記管理部のデータベースに登録されていない無線端末、つまり同一グループ外の無線端末宛ての通信データを受信したとき、その通信データを、該当する無線端末が含まれる他のグループの管理中継端末に向けてグループ外通信により送信するとともに、同一グループ内の無線端末に対して、その通信データのグループ内通信による送信を禁止する旨の指示信号を送信する。これにより、グループ外通信されるべき通信データがグループ内通信されることによる通信データの転送範囲の広がりすぎを抑制することができる。

グループ２００に含まれる無線端末２１０〜無線端末２３０および管理中継端末２４０、ならびにグループ３００に含まれる無線端末３１０〜無線端末３３０および管理中継端末３４０は、上述したグループ１００に含まれる無線端末１１０〜無線端末１３０および管理中継端末１４０と同一の構成と機能とを有する。すなわち、無線端末２１０〜無線端末２３０および管理中継端末２４０は、グループ２００のグループ内通信を行い、無線端末３１０〜無線端末３３０および管理中継端末３４０は、グループ３００のグループ内通信を行う。管理中継端末２４０および管理中継端末３４０は、それぞれ同一グループ内の無線端末によるグループ内通信およびグループ外通信を制御する。

また、管理中継端末１４０〜管理中継端末３４０は、グループ相互間における直接通信であるグループ外通信を行うことができる通信部を有する。より具体的には、管理中継端末１４０は、管理中継端末２４０との間でのみグループ外通信を行う通信部を有し、管理中継端末２４０は、管理中継端末１４０，３４０との間でグループ外通信を行う通信部を有し、管理中継端末３４０は、管理中継端末２４０との間でのみグループ外通信を行う通信部を有する。

以下、上述のように構成された無線通信システム１０の動作について、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を用いて説明する。

図２（Ａ）は、無線端末間の直接通信によるグループ内通信の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、マルチホップ通信によるグループ内通信の一例を示す図であり、図２（Ｃ）は、マルチホップ通信によるグループ外通信の一例を示す図である。

まず、無線端末間の直接通信によるグループ内通信について、図２（Ａ）を用いて説明する。ここでは、無線端末１１０から無線端末１２０に通信データを送信する場合について説明する。

無線端末１１０は、無線端末１２０と通信を行うために、送信元アドレスを無線端末１１０、宛先アドレスを無線端末１２０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、無線端末１２０で受信される。

次いで、マルチホップ通信によるグループ内通信について、図２（Ｂ）を用いて説明する。ここでは、無線端末１３０から無線端末１２０に通信データを送信する場合について説明する。

無線端末１３０は、無線端末１２０と通信を行うために、送信元アドレスを無線端末１３０、宛先アドレスを無線端末１２０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、無線端末１１０および管理中継端末１４０で受信される。管理中継端末１４０は、受信した通信データを無線端末１２０に対して送信する。そして、この通信データは、無線端末１２０で受信される。

最後に、マルチホップ通信によるグループ外通信について、図２（Ｃ）を用いて説明する。ここでは、グループ１００の無線端末１３０からグループ３００の無線端末３３０に通信データを送信する場合について説明する。

無線端末１３０は、無線端末３３０と通信を行うために、送信元アドレスを無線端末１３０、宛先アドレスを無線端末３３０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、無線端末１１０および管理中継端末１４０で受信される。

いま、管理中継端末１４０で受信された通信データは、グループ１００ではなくグループ３００に含まれる無線端末３３０宛てなので、管理中継端末１４０は、受信した通信データを、グループ２００の管理中継端末２４０に対してグループ外通信により送信する。また、この通信データの送信とともに、管理中継端末１４０は、グループ１００に含まれる無線端末１１０〜無線端末１３０に対して、この通信データのグループ内通信を禁止する旨の指示信号を送信する。

管理中継端末２４０は、管理中継端末１４０からの通信データがグループ２００に含まれる無線端末宛てではないことを確認した上で、この通信データをグループ３００の管理中継端末３４０に対してグループ外通信により送信する。また、管理中継端末２４０は、グループ２００に含まれる無線端末２１０〜無線端末２３０に対して、この通信データのグループ内通信を禁止する旨の指示信号を送信する。

管理中継端末３４０は、管理中継端末２４０からの通信データがグループ３００に含まれる無線端末宛てであることを確認した上で、この通信データを無線端末３３０に対してグループ内通信により送信する。そして、この通信データは、無線端末３３０で受信される。

このようにして無線通信システム１０による通信が行われる。

なお、本実施の形態では、各無線端末は１つのグループに属しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のグループに同時に属している無線端末があってもよい。

また、本実施の形態では、各グループに含まれる無線端末の中に１つの管理中継端末を設定するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、１つのグループに複数の管理中継端末を設定するようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、管理中継端末が有する２つの主要な機能、つまり自身の属するグループのグループ内通信およびグループ外通信を制御する機能と、自身の属するグループと他のグループとの間を中継する機能とを別々の無線端末に付与するようにしてもよい。この場合、１つのグループに管理端末と中継端末とが別個に設定され、これらの端末間の通信はグループ内通信により行われる。

このように、本実施の形態によれば、複数の無線端末を複数のグループに区分し、同一グループに含まれる無線端末の中に設定された管理中継端末は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信と同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行い、同一グループ内のその他の無線端末は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信を行う一方、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行わない。これにより、各無線端末を一律に等価なノードとみなすことによる通信データの経路選択の広がりすぎを抑制することができる。また、ある無線端末にウイルス感染などの障害が発生した場合であっても、この無線端末が含まれるグループとの通信を遮断することにより、他のグループへの障害の伝搬を防ぐことができ、安全性および安定性が高い無線通信システムを実現することができる。

また、管理中継端末は、自己の属するグループに含まれる無線端末をリアルタイムで把握しており、自己の属するグループに含まれない無線端末宛ての通信データを受信すると、自己の属するグループに含まれる無線端末に対して、この通信データのグループ内通信を禁止する旨の指示信号を送信する。これにより、通信データがその宛先に到着するために必要ではない通信経路をグループ単位で遮断することができる。

さらに、管理中継端末は、グループ間を中継して通信データを伝送する役割を果たすので、グループ間をまたいだ通信データの伝送に何らの支障もきたさない。

以上まとめると、無線通信システムにおける無線端末間の通信経路を簡素化して、通信リソースおよび消費電力を低減することができる。本発明は、無線通信システムの規模が大きくなるほどその有効性が向上する。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システム２０の構成の一例を示す図である。図１の構成部分に付加的な機能を有する構成部分については、その付加的な機能についてのみ説明する。

図３において、無線通信システム２０は、複数の端末により構成される３つのグループ４００，５００，６００を備える。これらのグループは、それぞれ特定の通信エリアによって規定されている。なお、図３におけるグループ４００〜グループ６００を囲む線は、これらのグループの通信エリアを規定しているものとする。

グループ４００は、無線端末４１０，４２０，４３０および管理中継端末４４０を含む。

無線端末４１０〜無線端末４３０および管理中継端末４４０は、グループ４００の内部で相互にグループ内通信を行う。無線端末４１０〜無線端末４３０は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信を行い、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行わない通信部を有する。すなわち、無線端末４１０〜無線端末４３０は、グループ４００のグループ内通信のみを行うことができるように設定されている。また、無線端末４１０〜無線端末４３０は、移動可能な無線端末、例えばバスや電車などの移動体に設置された無線端末である。したがって、無線端末４１０〜無線端末４３０は、グループ４００の通信エリアから、他のグループ、例えばグループ５００，６００の通信エリアに移動することができる。

管理中継端末４４０は、同一グループ内の自身を除く無線端末との間の直接通信と、同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行う通信部を有する。すなわち、管理中継端末４４０は、グループ４００のグループ内通信に加えて、グループ４００以外のグループ、ここではグループ５００の無線端末との間における通信をも行うことができるように設定されている。

管理中継端末４４０は、同一グループ内の無線端末の情報を管理して、同一グループ内の無線端末によるグループ内通信およびグループ外通信を制御する。以下、管理中継端末４４０の機能について詳細に説明する。

管理中継端末４４０は、同一グループ内の無線端末の登録とその解除とを行って、同一グループ内の無線端末の情報を管理する管理部を有する。この管理部は、その内部に、同一グループ内の無線端末の情報とその無線端末を識別するための情報とを対応付けて格納するデータベース（図示せず）を保持する。ここで、無線端末を識別するための情報には、例えば、ＭＡＣアドレスやＳＳＩＤ、暗号鍵などの情報が含まれる。

また、管理中継端末４４０の管理部は、上記データベースに格納される情報を、各無線端末についての位置情報に基づいて更新する。より具体的には、管理中継端末４４０の管理部は、グループ４００の通信エリアに在圏している無線端末をグループ４００に含まれる端末として上記データベースに登録し、グループ４００の通信エリアに在圏していない無線端末をグループ４００に含まれない端末として上記データベースに登録しない。したがって、管理中継端末４４０の管理部は、グループ４００の通信エリアの中から外に移動した無線端末を、グループ４００に含まれない端末としてその登録を解除し、グループ４００の通信エリアの外から中に移動した無線端末を、グループ４００に含まれる無線端末として新たに登録する。さらに、前者の場合、管理中継端末４４０は、移動した無線端末が新たに含まれることになるグループの無線端末に向けて、移動した無線端末の情報とその無線端末を識別するための情報とをグループ外通信により送信する。

このようにすれば、管理中継端末４４０は、自己の属するグループ４００に含まれる無線端末の情報とその無線端末の識別情報とをリアルタイムで把握することができる。また、グループ４００の通信エリアに在圏する無線端末がその通信エリアの外に移動した場合であっても、移動先のグループにおいて、移動した無線端末の管理をスムーズに行うことができる。

グループ５００は、中継端末５１０，５３０および管理端末５２０を含む。中継端末５１０，５３０および管理端末５２０は、グループ５００の内部で相互にグループ内通信を行う。

中継端末５１０，５３０は、同一グループ内の無線端末との間の直接通信と、同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行う通信部を有する。より具体的には、中継端末５１０の通信部は、グループ４００の無線端末との間で直接通信を行い、中継端末５３０の通信部は、グループ６００の無線端末との間で直接通信を行う。

管理端末５２０は、同一グループ内の無線端末の情報を管理して、同一グループ内の無線端末によるグループ内通信およびグループ外通信を制御する。以下、管理端末５２０の機能について詳細に説明する。

管理端末５２０は、同一グループ内の無線端末の登録とその解除とを行って、同一グループ内の無線端末の情報を管理する管理部を有する。この管理部は、その内部に、同一グループ内の無線端末の情報とその端末を識別するための情報とを対応付けて格納するデータベース（図示せず）を有する。端末を識別するための情報には、例えば、ＭＡＣアドレスやＳＳＩＤ、暗号鍵などの情報が含まれる。

また、管理端末５２０の管理部は、上記データベースに格納される情報を、各端末についての位置情報に基づいて更新する。より具体的には、管理端末５２０の管理部は、グループ５００の通信エリアに在圏している無線端末をグループ５００に含まれる端末として上記データベースに登録し、グループ５００の通信エリアに在圏していない無線端末をグループ５００に含まれない端末として上記データベースに登録しない。したがって、管理端末５２０の管理部は、グループ５００の通信エリアの中から外に移動した無線端末を、グループ５００に含まれない端末としてその登録を解除し、グループ５００の通信エリアの外から中に移動した無線端末を、グループ５００に含まれる無線端末として新たに登録する。さらに、前者の場合、管理端末５２０は、移動した無線端末が新たに含まれることになるグループの無線端末に対して、移動した無線端末の情報とその無線端末を識別するための情報を、中継端末５１０または中継端末５３０を介したグループ外通信によって送信する。

グループ６００に含まれる無線端末６１０，６２０および管理中継端末６３０は、上述したグループ４００に含まれる無線端末４１０〜無線端末４３０および管理中継端末４４０と同一の構成と機能とを有する。すなわち、無線端末６１０，６２０および管理中継端末６３０は、グループ６００のグループ内通信を行う。また、管理中継端末６３０は、中継端末５３０との間で直接通信を行うことにより、グループ５００とグループ６００とを中継する機能を有する。

以下、上述のように構成された無線通信システム２０の動作について、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を用いて説明する。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、グループ間を移動する無線端末に対するマルチホップ通信によるグループ外通信の一例を示す図である。ここでは、無線端末４１０が、グループ４００の通信エリアからグループ５００の通信エリアへ向かって移動しており、または移動することが予め分かっている状態で、管理中継端末６３０から無線端末４１０に通信データを送信する場合について説明する。

まず、図４（Ａ）のように、無線端末４１０がグループ４００の通信エリアにあり、グループ５００の通信エリアにない場合について説明する。

管理中継端末６３０は、無線端末４１０と通信を行うために、送信元アドレスを管理中継端末６３０、宛先アドレスを無線端末４１０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、グループ４００〜グループ６００の内部のグループ内通信および各グループ間のグループ外通信により無線端末４１０まで転送される。そして、この通信データは、無線端末４１０で受信される。

次いで、図４（Ｂ）のように、無線端末４１０が移動してグループ４００の通信エリアおよびグループ５００の通信エリアの双方にある場合について説明する。

管理中継端末４４０は、例えば無線端末４１０および無線端末４２０が直接通信できないこと、または無線端末４１０の電波が弱くなったことを認識すると、無線端末４１０が移動してグループ５００の通信エリアに入ったと判断する。そして、管理中継端末４４０は、無線端末４１０の情報とその識別情報とを、グループ５００の中継端末５１０に対してグループ外通信により送信する。この情報は、中継端末５１０から管理端末５２０へグループ内通信により送信され、管理端末５２０により受信される。管理端末５２０は、受信された情報に基づいて、無線端末４１０をグループ５００に含まれる端末として上記データベースに登録する。すなわち、無線端末４１０は、一時的にグループ４００とグループ５００との双方に登録されている状態になる。

管理中継端末６３０は、無線端末４１０と通信を行うために、送信元アドレスを管理中継端末６３０、宛先アドレスを無線端末４１０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、グループ５００，６００の内部のグループ内通信およびグループ５００とグループ６００との間のグループ外通信により無線端末４１０まで転送される。そして、この通信データは、無線端末４１０で受信される。

なお、ここでは、グループ５００の内部のグループ内通信により通信データが転送されるものとして説明したが、上述した図４（Ａ）の場合と同様に、グループ４００の内部のグループ内通信により通信データが転送されてもよい。２つのグループに登録されている無線端末への通信経路は、任意の方法により決定されうる。

最後に、図４（Ｃ）のように、無線端末４１０がグループ４００の通信エリアから完全に出てグループ５００の通信エリアにある場合について説明する。

管理中継端末４４０は、無線端末４１０がさらに移動すると、無線端末４１０がグループ４００の通信エリアから完全に出たと判断する。そして、管理中継端末４４０は、無線端末４１０をグループ４００に含まれない端末として、その情報の登録を解除する。すなわち、無線端末４１０は、グループ５００のみに含まれる端末として登録された状態になる。

管理中継端末６３０は、無線端末４１０と通信を行うために、送信元アドレスを管理中継端末６３０、宛先アドレスを無線端末４１０とした通信データを、グループ内通信により送信する。この通信データは、グループ４００，５００の内部のグループ内通信および５００とグループ６００との間のグループ外通信により無線端末４１０まで転送される。そして、この通信データは、無線端末４１０で受信される。

このようにして無線通信システム２０による通信が行われる。

なお、本実施の形態では、無線端末のグループ間の移動管理にモバイルＩＰを利用することができる。これによれば、無線端末が登録されたグループが変わってもそのアドレスは変更されないので、送信元の無線端末は、宛先のアドレスを意識せずに通信を行うことができる。

本実施の形態の無線通信システム２０は、例えば、バスや電車などの移動体に設置された無線端末と、この移動体が移動する路線エリアに設置された無線端末とで構成された無線アドホックネットワークシステムにおいて実施可能である。

このように、本実施の形態によれば、無線端末が移動してその通信エリアおよびグループが変化した場合であっても、通信エリアの変化を予測して移動先の通信エリアのグループに予めこの無線端末を登録することができる。これにより、通信エリアおよびグループが変化しても通信が途切れない無線通信システムの構造を実現することができる。

本発明に係る無線通信システムは、無線端末間の通信経路を簡素化してトポロジ制御を容易にすることができる効果を有し、マルチホップによるアドホックネットワーク通信を行う無線通信システムとして有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す図（Ａ）無線端末間の直接通信によるグループ内通信の一例を示す図、（Ｂ）マルチホップ通信によるグループ内通信の一例を示す図、（Ｃ）マルチホップ通信によるグループ外通信の一例を示す図本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成の一例を示す図（Ａ）グループ間を移動する無線端末に対するマルチホップ通信によるグループ外通信の一例を示す図、（Ｂ）グループ間を移動する無線端末に対するマルチホップ通信によるグループ外通信の他の例を示す図、（Ｃ）グループ間を移動する無線端末に対するマルチホップ通信によるグループ外通信のさらに他の例を示す図

符号の説明

１０、２０無線通信システム
１００、２００、３００、４００、５００、６００グループ
１４０、２４０、３４０、４４０、６３０管理中継端末
５１０、５３０中継端末
５２０管理端末

Claims

端末間の直接通信を組み合わせることによってマルチホップ通信を行う複数の無線端末を備える無線通信システムであって、
前記複数の無線端末は、複数のグループに区分されており、
同一グループ内の無線端末のうち第１の無線端末は、同一グループ内の前記第１の無線端末以外の無線端末との間の直接通信と、同一グループ外の無線端末との間の直接通信との双方を行う通信部を有し、
同一グループ内の無線端末のうち第２の無線端末は、同一グループ内の前記第２の無線端末以外の無線端末との間の直接通信を行い、同一グループ外の無線端末との間の直接通信を行わない通信部を有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
前記第１の無線端末は、同一グループ内の無線端末の登録とその解除とを行って、同一グループ内の無線端末の情報を管理する管理部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第１の無線端末の通信部は、登録されていない無線端末宛ての通信データを受信したとき、前記通信データの送信を禁止する旨の信号を、同一グループ内の前記第１の無線端末以外の無線端末に対して送信する、
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
前記第１の無線端末の通信部は、登録されている無線端末宛ての通信データを受信したとき、受信した通信データを、同一グループ内の前記第１の無線端末以外の無線端末に対して送信する一方、登録されていない無線端末宛ての通信データを受信したとき、受信した通信データを、同一グループ外の無線端末に対して送信する、
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
前記管理部は、特定の通信エリアに在圏している無線端末を同一グループ内の無線端末として登録し、
前記第１の無線端末の通信部は、登録されている無線端末が、前記特定の通信エリアの中から外へ移動したときに、移動した無線端末の情報を同一グループ外の無線端末に対して送信し、登録されていない無線端末が前記特定の通信エリアの外から中へ移動したときに、移動した無線端末の情報を同一グループ外の無線端末から受信する、
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。