JP2008067006A - 通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＳＩ参照モデルでいう各層間の独立性を保持し、かつ、ネットワーク層が無線リンクのデータ運搬能力を把握することによって適正なルーティングをし、パケットエラー率が低い通信装置を提供する。
【解決手段】 複数の通信装置同士で無線通信する通信装置が、直接通信可能な隣接装置と通信し、隣接する通信端末装置の存在を検出する隣接端末確認モジュール１０１、隣接端末確認モジュール１０１による隣接装置検出のための通信に使用されるパケットのパケット長を制御する制御パケット管理モジュール１０２を備える。また、隣接端末確認モジュール１０１が、制御されたパケット長に基づいて、隣接装置との間に確立された無線リンクのデータ運搬能力を検出する。さらに、検出されたデータ運搬能力に基づいて、自通信装置から他の通信装置へデータをパケット単位で送信するためのルートを決定するルーティングモジュール１０３を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、通信装置及び通信制御方法に係り、特に複数の通信端末装置同士が無線リンクを確立して通信するシステムに適用される通信装置及び通信制御方法に関する。

複数の通信端末装置で構成される無線ネットワークでは、無線空間の安定性がデータ運搬に大きな影響を与えている。なお、ここでいう無線空間の安定性とは、無線空間において、データが確実に送受信できる度合いを指す。
ところで、現在、コンピュータの通信機能を階層構造に分割して表すＯＳＩ参照モデルが通信の分野で用いられている。無線通信において、ＯＳＩ参照モデルでは、第１層が無線空間の電波到達範囲を調べる。第１層は物理層であって、通信端末装置から電波を送信し、その到達範囲を計算することが可能である。また、物理層は、送信した電波を受信した通信端末装置の応答によって送信側の電力を調整することもできる。

また、通信装置では、確立された無線リンクを利用し、第３層となるネットワーク層が隣接する通信端末装置を確認するために通信端末装置と制御メッセージを送受信する。このような構成の従来技術として、例えば、特許文献１、非特許文献１、２が挙げられる。
特開２００５−１４２９０９号公報 C. E. Perkins, E. B. Royer, S. Das, "Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) Routing"，RFC 3651, July, 2003. T. Clausen, P. Jacquet, "Optimized Link State Routing Protocol (OLSR)"，RFC 3626, October, 2003.

しかしながら、従来技術による無線リンクの確立には、次のような欠点がある。すなわち、通信端末装置間でデータはパケットとして送受信される場合、制御メッセージのパケット（制御用パケット）は、一般的に送信対象となるデータのパケット（データパケット）よりも短い。このため、制御用パケットは、データパケットよりも広い到達範囲を持つ。したがって、制御パケットを使って確立された無線リンクにおいて、比較的パケット長の長いデータパケットが受信側の通信端末装置まで到達できない場合が生じる。

なお、パケットの到達範囲は、電波の到達範囲よりも狭く、パケット長が長くなるにしたがって狭くなる。これは、パケットが、多数のビット（ｂｉｔ）で構成されるデータの単位であって、受信されたデータパケットに１ビットの誤りがあった場合にはパケット全部が廃棄されるためである。
さらに、モバイルアドホックネットワーク等のネットワークでは、無線空間の性能がルーティングに関わる大きな問題となる。ルーティングは、ネットワーク層によって実行される。適正にルーティングするためには、ネットワーク層が無線リンクの安定性やデータ運搬能力を把握することが必要となる。

ネットワーク層が無線リンクの安定性を把握するためには、物理層からの電波到達範囲に関する情報を得ることが考えられる。しかし、層間の情報の共用は、ＯＳＩ参照モデルの層間の独立性というＴＣＰ／ＩＰネットワーキング原理に違反することになる。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ＯＳＩ参照モデルでいう各層間の独立性を保持し、かつ、ネットワーク層が無線リンクのデータ運搬能力を把握することによって適正なルーティングをし、パケットエラー率が低い通信装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の請求項１の通信装置は、複数の通信装置同士で無線通信する通信装置であって、複数の通信装置のうちの直接通信可能な隣接装置と通信し、前記隣接装置の存在を検出する隣接装置検出手段と、前記隣接装置検出手段による隣接装置検出のための通信に使用されるパケットのパケット長を制御するパケット長制御手段と、前記パケット長制御手段によって制御されたパケット長に基づいて、前記隣接装置との間に確立された無線リンクのデータ運搬能力を検出するデータ運搬能力検出手段と、前記データ運搬能力検出手段によって検出されたデータ運搬能力に基づいて、自通信装置から他の通信装置へデータをパケット単位で送信するためのルートを決定するルーティング手段と、を備えることを特徴とする。この発明によれば、ネットワーク層により適切に無線リンクのデータ運搬能力を把握することができる。また、把握されたデータ運搬能力に基づいてルーティングを実行することができる。

また、請求項２に記載の通信装置は、請求項１の発明において、前記データ運搬能力検出手段によって検出されたデータ運搬能力に関する運搬情報を保持する運搬情報保持手段をさらに備え、前記ルーティング手段は、送信すべきパケットを送信できるデータ運搬能力を有するルートを構築できない場合、前記運搬情報保持手段に保持されている運搬情報に基づいて、送信すべきパケットをデータ運搬能力に応じて分割し、分割されたパケットを送信するルートを決定することを特徴とする。この発明によれば、送信すべきパケットを送信可能なデータ運搬能力が現状のリンクにない場合であっても、リンクのデータ運搬能力に合わせてパケットを送信することができる。

また、請求項３に記載の通信制御方法は、複数の通信装置同士で行われる無線通信を制御する通信制御方法であって、複数の通信装置のうちの直接通信可能な隣接装置にパケットを送信し、前記隣接装置の存在を検出する隣接装置検出ステップと、前記隣接装置検出ステップにおける送信に対する返信が受信されたか否か判定する受信判定ステップと、前記受信判定ステップにおいて、返信が受信されないと判断された場合、制御パケット長を変更しながら繰り返しパケットを送信する再送信ステップと、前記再送信ステップによる送信のうち、前記受信判定ステップにおいて返信が受信されたと判定された場合、返信が合った送信のパケット長に基づいて、前記隣接装置との間に確立された無線リンクのデータ運搬能力を検出するデータ運搬能力検出ステップと、前記データ運搬能力検出ステップにおいて検出されたデータ運搬能力に基づいて、自通信装置から他の通信装置へデータをパケット単位で送信するためのルートを決定するルーティングステップと、を含むことを特徴とする。この発明によれば、ネットワーク層により適切に無線リンクのデータ運搬能力を把握することができる。また、把握されたデータ運搬能力に基づいてルーティングを実行することができる。

本発明は、ネットワーク層により適切に無線リンクのデータ運搬能力を把握することができるので、適正なルーティングをすることができる。このため、ＯＳＩ参照モデルでいう各層間の独立性を保持しながら、パケットエラー率を低減することができる。

以下、本発明の通信装置及び通信方法の一実施形態について説明する。
（ネットワークの概念）
図１は、本実施形態の通信装置が適用された無線ネットワークの概念図である。図示したネットワークは、任意の数の通信端末装置１０ａ〜１０ｅ（以下、特に通信端末装置を特定する必要がない場合には単に通信端末装置１０と記す）を含む。通信端末装置１０同士をつなぐ直線Ｌは、双方向リンクを示していて、直線Ｌの両端に位置する通信端末装置同士が互いに通信可能（パケット到達可能）な範囲にあることを示している。

なお、一つの直線Ｌをｏｎｅ ｈｏｐ（１ホップ）といい、直接通信できる通信端末装置を隣接通信端末装置（１ホップネイバー）という。図中に直線Ｌが記されていない通信端末装置１０同士は直接通信できない状況にある。なお、通信端末装置１０としては、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、パソコン、携帯電話機等が適用され、通信端末装置は移動可能なものであっても固定されたものであっても良い。
また、各通信端末装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、データ入力装置、データ出力装置、無線通信のインターフェースを備えている。さらに、通信端末装置は、有線による通信のインターフェースを備えるものであってもよい。

（通信端末装置の構成）
図２は、通信端末装置１０の構成を説明するための図である。本実施形態では、通信端末装置１０ａ〜１０ｅを同一の構成とし、一の通信端末装置についてのみ説明するものとする。
通信端末装置１０は、隣接端末確認モジュール１０１、制御パケット管理モジュール１０２、ルーティングモジュール１０３、データ運搬能力情報保持モジュール１０４、データ通信モジュール１０５、アプリケーションモジュール１０６を備え、外部ネットワークＮＷの通信端末装置と通信する。

隣接端末確認モジュール１０１は、隣接端末への制御用パケット（隣接端末確認メッセージや応答メッセージ）を送受信し、隣接端末の存在と隣接端末との間のデータ運搬能力を確認する構成である。この際、送受信されるメッセージのパケット長は任意である。なお、本実施形態でいうデータ運搬能力とは、隣接通信端末装置との間で送受信できるパケット長の最大値を指すものとする。

制御パケット管理モジュール１０２は、隣接端末確認モジュール１０１において作成される隣接端末確認メッセージのパケット長を調整する。ルーティングモジュール１０３は、隣接端末確認メッセージを送信する側の通信端末装置から送信される側の通信端末装置１０までのルートを求める構成である。データ運搬能力情報保持モジュール１０４は、受信側の通信端末装置１０との間のデータ運搬能力に関する情報（運搬情報）を保持する構成である。

また、データ通信モジュール１０５は、受信側の通信端末装置１０とパケット化されたデータ（パケットデータ）を送受信する構成である。アプリケーションモジュール１０６は、データ通信モジュール１０５にユーザ・アプリケーションからのデータを供給する構成である。
以上の構成において、隣接端末確認モジュール１０１は本実施形態の隣接装置検出手段及びデータ運搬能力検出手段を持つ。また、制御パケット管理モジュール１０２は本実施形態のパケット長制御手段、ルーティングモジュール１０３は本実施形態のルーティング手段に相当する。

隣接端末確認モジュール１０１は、定期的に隣接端末確認メッセージを隣接端末に送信し、応答を受信する。隣接端末確認メッセージの代表的な例は、モバイルアドホックネットワークにおけるＨＥＬＬＯパケットである。ＨＥＬＬＯパケットでは、メッセージに送信側の通信端末装置を特定するＩＤが含まれている。ＩＤには、通信端末装置のＩＰアドレス等が使用される。

例えば、通信端末装置１０ａが送信したＨＥＬＬＯパケットを通信端末装置１０ｂが受信した場合、通信端末装置１０ｂは、受信されたＨＥＬＬＯパケットに自ら（以降、自端末装置と記す）のＩＤを挿入した応答メッセージを作成して送信する。通信端末装置１０ｂから送信された応答メッセージであるＨＥＬＬＯパケットが通信端末装置１０ａに受信されると、通信端末装置１０ａは、ＨＥＬＬＯパケットに自らのＩＤが含まれていることを検出して通信端末装置１０ｂとの間の双方向リンクを確認する。

従来技術においては、ＨＥＬＬＯパケットのパケット長は決められていて、非特許文献１、非特許文献２の例では数十バイトである。本発明では、制御パケット管理モジュール１０２が、ＨＥＬＬＯパケットのパケット長を制御する。この制御は、無線リンクが運搬可能なデータ長を確認するためになされるので、データパケット長にあわせた制御パケットの生成と、その送信及び応答の受信を制御する。制御パケット管理モジュール１０２によるパケット長の調整については後述する。

隣接端末確認モジュール１０１は、パケット長が調整された隣接端末確認メッセージの送受信し、無線リンクのデータ運搬能力を判断する。無線リンクのデータ運搬能力は、送受信された隣接端末確認メッセージのパケット長で表される。
ルーティングモジュール１０３は、外部ネットワークＮＷに、一の通信端末装置１０から任意の通信端末装置１０までｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ（ｅ２ｅ）ルートを作成するモジュールである。ｅ２ｅルートの作成は、データ運搬能力情報保持モジュール１０４に保持されている隣接通信端末装置間の無線リンクの伝搬運搬能力情報に基づいて行われる。

また、ルーティングモジュール１０３のルーティングには、自端末装置の隣接端末の探索の結果や他の通信端末装置から送信されてきたネットワークの接続情報が参照される。このようなルーティングモジュール１０３は、例えば非特許文献１、非特許文献２にも記載されている周知の構成であるから、これ以上の説明を省くものとする。
データ運搬能力情報保持モジュール１０４は、前記したように、隣接端末確認モジュール１０１によって確認された隣接通信端末装置間の無線リンクの運搬情報を保持している。データ運搬能力情報保持モジュール１０４によって保持される情報は、隣接通信端末装置を特定するためのＩＰアドレス等のＩＤと、その隣接通信端末装置との間の無線リンクのデータ運搬能力とを対応付ける構造を有している。なお、データ運搬能力は、パケット長のバイト数によって表されるものとした。

さらに、データ運搬能力情報保持モジュール１０４は、隣接端末確認モジュール１０１による隣接端末確認の結果も保持していて、保持された情報を定期的に更新している。
アプリケーションモジュール１０６は、ユーザが利用する通信アプリケーションを指し、例えば、ｅ−ｍａｉｌや電話等が考えられる。他通信端末装置と通信する場合、ユーザがアプリケーションによってデータを生成し、生成されたデータがデータ通信モジュール１０５に渡される。

データ通信モジュール１０５は、アプリケーションモジュール１０６によって渡されたデータが示すパケットの送信先にパケットを送信する。送信には、ルーティングモジュール１０３によって作成されたｅ２ｅルートが利用される。本実施形態の通信装置がモバイルアドホックネットワークに適用された場合、データ通信モジュール１０５は、ルート上の次のホップの隣接通信端末装置にデータを送信する。

（通信端末装置の動作）
次に、以上述べた構成を有する通信端末装置の動作を説明する。
外部ネットワークＮＷがモバイルアドホックネットワークを構成する場合、通信端末装置が移動するため、ネットワークの形態が変化する。このため、各通信端末装置は、データ通信に先立ってネットワークの接続状況を把握する必要がある。

ネットワークの接続状況を把握するため、各通信端末装置１０の隣接端末確認モジュール１０１は、定期的に隣接端末確認メッセージとしてＨＥＬＬＯパケットを送信する。なお、ＨＥＬＬＯパケット送信の周期は、数秒程度である。
各通信端末装置１０は、自通信端末装置でＨＥＬＬＯパケットを送信するとともに、他の通信端末装置が送信したＨＥＬＬＯパケットを受信する。そして、受信されたＨＥＬＬＯパケットに対して応答する。応答は、応答メッセージであるＨＥＬＬＯパケットを送信することで行われる。送信元の通信端末装置がこの応答のＨＥＬＬＯメッセージを受信すると、隣接端末との双方向リンクを確認する。このようなＨＥＬＬＯパケットの交換により、各通信端末装置１０は、隣接通信端末装置の存在を把握する。

（パケット長の調整）
次に、制御パケット管理モジュール１０２によるＨＥＬＬＯパケットのパケット長調整について説明する。通常、ＨＥＬＬＯパケットは、数十バイトの長さを持つ。一方、データパケット長は、数百バイトにもなり得る。このため、ＨＥＬＬＯパケットを受信できた通信端末装置が、データパケットも同様に受信できるとは限らない。本実施形態は、以下の方法によってＨＥＬＬＯパケットより長いデータパケットの受信の可否を確認する。

制御パケット管理モジュール１０２は、通常送信するＨＥＬＬＯパケット（通常ＨＥＬＬＯパケット）にダミー・バイト（無意味な情報）を追加することによってパケット長の長いＨＥＬＬＯパケット（拡張隣接端末確認メッセージ）を生成する。
図３は、ダミー・バイトの追加を説明するための図である。図示した例では、通常ＨＥＬＬＯパケットの長さが２０バイトであって、４９２バイトのダミー・バイトを追加することによって合計５１２バイトのパケット長を持った拡張隣接端末確認メッセージが生成される。

追加されるダミー・バイトのデータ量は、例えばアプリケーションモジュール１０６によって生成されるデータのパケット長によって決定される。すなわち、５１２バイトのデータパケットを送信する場合、制御パケット管理モジュール１０２は、５１２バイト以上の長さの拡張隣接端末確認メッセージを生成する。
拡張隣接端末確認メッセージを受信した通信端末装置１０は、自通信端末装置の制御パケット管理モジュール１０２によって同じパケット長の応答メッセージを生成し、送信する。先に拡張隣接端末確認メッセージを送信した通信端末装置１０は、応答メッセージを送信してきた通信端末装置１０との無線リンクが５１２バイトのデータ運搬能力を持つと判断する。

判断の結果は、隣接端末確認モジュール１０１からデータ運搬能力情報保持モジュール１０４に通知される。データ運搬能力情報保持モジュール１０４は、他の通信端末装置とデータ運搬能力との対応付ける情報を所定の時間保持する。
また、拡張隣接端末確認メッセージの送信後、一定時間の間に返信がない場合、制御パケット管理モジュール１０２は、隣接確認メッセージのパケット長を少なくして再送信する。拡張隣接端末確認メッセージのパケット長の低減及び再送信は、返信がないたびに繰り返される。そして、パケット長の低減によって拡張隣接端末確認メッセージのパケット長が既存ルーティングプロトコルにて定義された値に達した場合に終了する。既存ルーティングプロトコルにて定義された値とは、例えば従来のＨＥＬＬＯパケット長などである。あるいは、その他の閾値を予め設定しておいてもよい。

以上の動作は、ネットワークに含まれる通信端末装置１０の全てにおいて実行される。この結果、通信端末装置１０の全てが、ネットワーク内の各隣接通信端末装置との無線リンクをデータ運搬能力によって区別することができる。
図４は、以上述べた通信装置の動作を説明するためのフローチャートであって、隣接通信端末装置間の無線リンクの運搬情報を獲得するための処理を示している。

ＨＥＬＬＯパケットの送信開始にあたり、制御パケット管理モジュール１０２は、ＨＥＬＬＯパケットのパケット長の減少分Ｘを０に初期化する（Ｓ４１）。そして、アプリケーションモジュール１０６から供給されたデータのパケット長に合わせてパケット長ｋを設定し、このＨＥＬＬＯパケットを隣接端末確認メッセージＭとして送信する（Ｓ４２）。最初に送信される隣接端末確認メッセージＭは、Ｘが０であることから、データパケットのパケット長に基づいて設定されたｋのパケット長を有する。

次に、隣接端末確認モジュール１０１は、送信されたデータと同じ長さのＨＥＬＬＯパケットに対する応答メッセージが受信されたか否か判断する（Ｓ４３）。この判断において、ＨＥＬＬＯパケットに対する応答メッセージが受信されたと判断された場合（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、隣接端末確認モジュール１０１は、応答メッセージを送信した隣接通信端末装置との無線リンクのデータ運搬能力がｋであると判定する（Ｓ４６）。判定結果は、データ運搬能力情報保持モジュール１０４に保持される（Ｓ４７）。

また、ステップＳ４３において、応答メッセージが受信されない場合（Ｓ４３：Ｎｏ）、制御パケット管理モジュール１０２は、返信が受信されない場合、パケット長の設定値をｋからＸだけ減じて新たなｋとする（Ｓ４４）。そして、新たなｋが通常ＨＥＬＬＯパケットのパケット長以下であるか否かを判断する（Ｓ４５）。新たなｋがＨＥＬＬＯパケット長以下である場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、隣接通信端末装置との間に無線リンクが確立されないまま処理が終了する。

また、（Ｓ４５）において、新たなｋがＨＥＬＬＯパケット長よりも大きいと判断された場合（Ｓ４５：Ｎｏ）、隣接通信端末装置に対し、新たなｋのパケット長のＨＥＬＬＯパケットを送信する（Ｓ４２）。ステップＳ４２、ステップＳ４３、ステップＳ４４、ステップＳ４５の処理は、新たなｋが通常ＨＥＬＬＯパケットのパケット長以下の値に達するまで繰り返される。

なお、新たなｋのパケット長の送信に対して返信があった場合（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、隣接端末確認モジュール１０１は、隣接通信端末装置との間の無線リンクのデータ運搬能力を新たなｋが示すパケット長であると判定する。
以上説明した図４のフローチャートにおいて、ステップ４２、Ｓ４３は、隣接装置検出ステップ及び受信判定ステップ、ステップＳ４４、ステップＳ４５、ステップＳ４２は再送信ステップ、ステップＳ４６がデータ運搬能力検出ステップに相当する。

（ルーティング）
次に、以上述べた方法によって得た運搬情報に基づくルーティングの動作について説明する。図５は、本実施形態のルーティングの処理を説明するためのフローチャートであって、本実施形態のルーティングステップに相当する。
ルーティングモジュール１０３は、アプリケーションモジュール１０６からアプリケーションデータを受け取って通信対象のデータがあることを把握する（Ｓ５１）。次に、データ通信モジュール１０５は、ルーティングモジュールに対し、最終的な宛先までのルートを要求する。ルーティングモジュール１０３は、運搬情報に基づいて、隣接通信端末装置を経由して最終的な宛先までパケットを送信するルートがあるか否か判断する（Ｓ５２）。

ルートがあると判断された場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、アプリケーションデータのパケット長と、ルートを構成する無線リンクのデータ運搬能力とを対照し、ルートが送信対象となるデータを送信可能であるか否か判断する（Ｓ５６）。
そして、ルートが送信対象のデータ送信が可能であると確認できた場合（Ｓ５６：Ｙｅｓ）、このルートをデータ通信モジュール１０５に通知する。データ通信モジュール１０５は、通知されたルートを使ってデータ通信を開始する。

ステップＳ５６において、得られたルートに送信対象となるパケットのデータ運搬能力がないと判断された場合（Ｓ５６：Ｎｏ）、ルーティングモジュール１０３は、送信対象となっているデータを分割する（Ｓ５７）。データの分割は、データが、得られたルートを使って運搬可能なパケット長の複数のパケットになるように行われる。
また、ステップＳ５２において、最終的な宛先までのルートがないと判断された場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、他の通信端末装置１０からネットワークＮＷの接続に関する情報を取得できるか否か判断する（Ｓ５３）。

なお、ネットワークＮＷの接続に関する情報とは、ルーティングモジュール１０３がプロアクティブ型ルーティング方式を採用している場合、定期的にネットワーク内に放出する情報をいう。ネットワーク接続情報としては、例えば、非特許文献２のＴＣメッセージが挙げられる。ネットワーク接続情報には、無線リンクの存在とそれらの無線リンクのデータ運搬能力が記述されることになる。

ルーティングモジュール１０３は、このようなネットワーク接続情報からルート検索に必要な情報が取得できる場合（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、取得された情報を使ってルートの計算をする（Ｓ５４）。また、ルート計算の際、ルーティングモジュール１０３は、無線リンクのデータ運搬能力も考慮してルート全体の最大データ運搬能力を算出する。算出された結果は、ルーティングモジュール１０３内に、データ運搬能力とともに、ルーティングテーブルとして保管される。

図６は、ルーティングテーブルを例示した図である。図示したルーティングテーブルは、通信端末装置１０ａから見た最終的な宛先と、この宛先までデータを送信するための隣接通信端末装置（Ｎｅｘｔｈｏｐ）間のルートのデータ運搬能力を対応付けた情報を保持している。
図６のルーティングテーブルによれば、通信端末装置１０ａから通信端末装置１０ｂにパケットを送信する場合、宛先は通信端末装置１０ｂであり、通信端末装置１０ａから直接送信できる隣接通信端末装置も通信端末装置１０ｂである。ルーティングテーブルでは、通信端末装置１０ａと通信端末装置１０ｂとの間に無線リンクのデータ運搬能力が５１２バイトであることがわかる。

また、通信端末装置１０ａから通信端末装置１０ｅにデータを送信する場合、宛先は通信端末装置１０ｅであって、通信端末装置１０ａから直接パケットを送信される隣接通信端末装置は通信端末装置１０ｂである。通信端末装置１０ａと通信端末装置１０ｂとの間のデータ運搬能力は、５１２バイトである。
ルーティングモジュール１０３は、送信対象となるデータの最大パケット長と宛先となる通信端末装置までのルートのデータ運搬能力を比較し、採用可能なルートの選択やデータ分割の処理を実行する。

より具体的には、例えば、図１において、通信端末装置１０ａ、１０ｂ間、通信端末装置１０ｂ、１０ｅ間、通信端末装置１０ａ、１０ｃ間は各々５１２バイトのデータ運搬能力を有する。また、通信端末装置１０ｃ、１０ｅ間は、２５６バイトのデータ運搬能力を有するものとする。
プロアクティブ型ルーティングプロトコルの場合、通信端末装置１０ｂは、通信端末装置１０ｂ、１０ｅ間の無線リンクのデータ運搬能力が５１２バイトであることをネットワーク接続情報として送信する。また、通信端末装置１０ｃは、通信端末装置１０ｃ、１０ｅ間の無線リンクのデータ運搬能力が２５６バイトであることをネットワーク接続情報として送信する。

通信端末装置１０ａは、このようなネットワーク接続情報を取得し、通信端末装置１０ａ−１０ｂ−１０ｅというルートの最大データ運搬能力が５１２バイトであると判定する。また、１０ａ−１０ｃ−１０ｅという経路でデータを送信する場合、通信端末装置１０ｃから通信端末装置ｅへのデータ運搬能力が２５６バイトであることにより、最大データ運搬能力は２５６バイトであると判定する。

また、ステップＳ５３において、他の通信端末装置からルート検索に必要な情報が取得できないと判断された場合（Ｓ５３：Ｎｏ）、オンデマンドルーティング機能を持つルーティングモジュール１０３であれば、宛先までのルート探索メッセージ（ＲＲＥＱ）を送信する（Ｓ５５）。なお、本実施形態では、ＲＲＥＱ内に通信したデータの最大パケット長が記述されていて、データ運搬能力情報保持モジュール１０４内に保持されている情報に基づいて送信対象となるパケットが送信可能な隣接通信端末装置にだけルート探索メッセージが送られるものとする。

ＲＲＥＱを受信した各通信端末装置は、自端末装置のデータ運搬能力情報保持モジュール１０４を参照し、ＲＲＥＱに記述されているデータ長条件を満たす無線リンク上だけにＲＲＥＱを転送する。ネットワークＮＷ上にある全ての通信端末装置１０は、このような機能を有しているとする。
このため、ＲＲＥＱは、ＲＥＦＱの送信元となる通信端末装置が希望するデータ運搬能力条件を持つ無線リンクだけをたどる。そして、データ運搬能力条件を満たす通信端末装置だけが送信元にルート探索返信メッセージ（ＲＲＥＰ）を送信する。このため、送信元となった通信端末装置は、送信対象となるパケットを送信するためのデータ運搬能力条件を満たすルートが発見できたか否か判断することが可能になる。

より具体的には、例えば、図１において、通信端末装置１０ａ、１０ｂ間、通信端末装置１０ｂ、１０ｅ間、通信端末装置１０ａ、１０ｃ間は各々５１２バイトのデータ運搬能力を有する。また、通信端末装置１０ｃ、１０ｅ間は、２５６バイトのデータ運搬能力を有するものとする。オンデマンド型ルーティングプロトコルの場合、ＲＲＥＱは、通信端末装置１０ａ−１０ｂ−１０ｅという経路を通り、ＲＲＥＰも同じ経路で帰ってくる。

このとき、通信端末装置１０ａのルーティングモジュール１０３は、通信端末装置１０ａ−１０ｂ−１０ｅというルートの最大データ運搬能力が５１２バイトであるとみなす。
また、ＲＲＥＱ自体のパケット長を、５１２バイトに増やすことも可能である。その場合、上記の例において、５１２バイトのＲＲＥＱパケットは、データ運搬能力２５６バイトの１０ｃ−１０ｅ間のリンク上、１０ｅにおいて受信ができず、１０ａが宛先１０ｅまでに発見できる経路は１０ａ−１０ｂ−１０ｅである。

以上の処理により、送信の対象となるパケットの送信可能なルートが得られた場合、前述した処理と同様に、ルーティングモジュール１０３がデータ通信モジュール１０５にルートを通知する。データ通信モジュール１０５は、通知されたルートを使って通信を開始する（Ｓ５８）。
以上説明した本実施形態は、送信したいデータのパケット長以上のパケット長を隣接端末確認メッセージを利用することにより、送信すべきパケットを受信できる隣接通信端末装置を正確に把握できる。また、このローカル情報を各通信端末装置がルート作成時に利用し、無線リンクのデータパケット運搬能力をルートに反映することができる。したがって、各通信端末装置においてパケットを確実に受信することができ、パケットエラー率を低減することができる。

また、本発明は、以上述べた実施形態に限定されるものではない。すなわち、本実施形態では、隣接通信端末装置に送られる隣接端末確認メッセージのパケット長を長くした拡張隣接端末確認メッセージを用い受信可否を判断し、受信できない場合には拡張隣接端末確認メッセージを一定量で短くすることでデータ運搬能力を判断しているている。しかし、拡張隣接端末確認メッセージを短くする量は一定でなくてもよく、修正で減らしていってもよい。

また、全ての隣接端末確認メッセージのパケット長を長くするものに限定されるものでなく、一定間隔で隣接端末確認メッセージの長さを増やしていってもよい。このような構成によれば、隣接端末確認メッセージとして送受信される信号量の増大を抑止することができる。
また、本実施形態は、通信が特に高い信頼性を要する場合、隣接端末確認メッセージを複数回交換した結果を蓄積して得た情報を考慮することも考えられる。このようにすれば、隣接通信端末装置を確認した履歴を、ある時間の保管、蓄積した情報を参照して信頼性が高い運搬情報等を得ることができる。

また、本実施形態では、アプリケーションモジュール１０６によって供給されるデータをパケット化した場合のパケット長は任意である。このため、隣接端末確認メッセージのパケット長も任意であるとする。
また、アプリケーションデータの通信に先立ち、送信すべきデータのパケット長について無線リンクのデータ運搬能力を調べる時間がない場合、事前に何種類かのパケット長について無線リンクのデータ運搬能力を調べておくことも可能である。
また通信端末装置の構成でも、送受信モジュールを別に持ち、隣接端末確認モジュール１０１及びデータ通信モジュール１０５は、送受信モジュールを介して通信をおこなってもよい。

本発明は、全てが移動可能な通信端末装置によって構成されるネットワークに適用されるばかりでなく、少なくとも一部が固定式の通信端末装置を含むネットワークに適用することもできる。また、携帯電話やモバイル式のパソコンばかりでなく、車両に搭載されるテレビ等を含むシステムにも適用することができる。

本発明の一実施形態の通信装置が適用された無線ネットワークの概念図である。 図１に示した通信端末装置の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態のダミー・バイトの追加を説明するための図である。 本発明の一実施形態の隣接通信端末装置間の無線リンクの運搬情報を獲得するための処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態のルーティングの処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態のルーティングテーブルを説明するための図である。

符号の説明

１０１ 隣接端末確認モジュール
１０２ 制御パケット管理モジュール
１０３ ルーティングモジュール
１０４ データ運搬能力情報保持モジュール
１０５ データ通信モジュール
１０６ アプリケーションモジュール

Claims (3)

1. 複数の通信装置同士で無線通信する通信装置であって、
   複数の通信装置のうちの直接通信可能な隣接装置と通信し、前記隣接装置の存在を検出する隣接装置検出手段と、
   前記隣接装置検出手段による隣接装置検出のための通信に使用されるパケットのパケット長を制御するパケット長制御手段と、
   前記パケット長制御手段によって制御されたパケット長に基づいて、前記隣接装置との間に確立された無線リンクのデータ運搬能力を検出するデータ運搬能力検出手段と、
   前記データ運搬能力検出手段によって検出されたデータ運搬能力に基づいて、自通信装置から他の通信装置へデータをパケット単位で送信するためのルートを決定するルーティング手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記データ運搬能力検出手段によって検出されたデータ運搬能力に関する運搬情報を保持する運搬情報保持手段をさらに備え、
   前記ルーティング手段は、送信すべきパケットを送信できるデータ運搬能力を有するルートを構築できない場合、前記運搬情報保持手段に保持されている運搬情報に基づいて、送信すべきパケットをデータ運搬能力に応じて分割し、分割されたパケットを送信するルートを決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 複数の通信装置同士で行われる無線通信を制御する通信制御方法であって、
   複数の通信装置のうちの直接通信可能な隣接装置にパケットを送信し、前記隣接装置の存在を検出する隣接装置検出ステップと、
   前記隣接装置検出ステップにおける送信に対する返信が受信されたか否か判定する受信判定ステップと、
   前記受信判定ステップにおいて、返信が受信されないと判断された場合、パケット長を変更しながら繰り返しパケットを送信する再送信ステップと、
   前記再送信ステップによる送信のうち、前記受信判定ステップにおいて返信が受信されたと判定された場合、返信が合った送信のパケット長に基づいて、前記隣接装置との間に確立された無線リンクのデータ運搬能力を検出するデータ運搬能力検出ステップと、
   前記データ運搬能力検出ステップにおいて検出されたデータ運搬能力に基づいて、自通信装置から他の通信装置へデータをパケット単位で送信するためのルートを決定するルーティングステップと、
   を含むことを特徴とする通信制御方法。

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