JP2008118484A - 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】無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上可能な無線装置を提供する。
【解決手段】無線通信ネットワーク１０を構成する各無線装置１〜８は、自己の位置、速度および移動方向からなる位置情報を検出するとともに、その検出した位置情報をブロードキャストする。そして、各無線装置１〜８は、自己および他の無線装置の位置情報を用いてパケットを送信するときの各無線装置１〜８の位置を予測し、その予測した位置を用いて最適な経路を示すルートメトリックＲＴＭを求め、その求めたルートメトリックＲＴＭを含むルーティングテーブルを作成し、その作成したルーティングテーブルを用いて無線通信を行なう。
【選択図】図１

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、自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークシステムを構成する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。

アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する２つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、２つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。

このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている（非特許文献１）。

マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。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、ＧＳＲ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＤＳＤＶ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）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、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように経路が決定される（非特許文献２）。
渡辺正浩"無線アドホックネットワーク"，自動車技術会春季大会ヒューマトロニクスフォーラム，ｐｐ１８−２３，横浜，５月２００３年． Guangyu Pei, at al, "Fisheye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, L.A., June 2000.

しかし、アドホックネットワークを構成する無線装置が移動可能な無線装置である場合、アドホックネットワークを構成する無線装置のトポロジーが変化し、パケットの到達率が低下するという問題がある。即ち、各無線装置が、一度、作成したルーティングテーブルに基づいて無線通信を行なうとすると、実際に無線通信を行なうときの各無線装置のトポロジーがルーティングテーブルを作成したときの各無線装置のトポロジーと異なってしまい、隣接無線装置が通信可能な範囲よりも遠い位置へ移動してしまっていることが想定され、そのような場合、パケットは隣接無線装置へ到達できず、パケットの到達率が低下する。

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、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上可能な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、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上可能な無線装置を備える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、自律的に確立され、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線通信ネットワークを構成する無線装置であって、位置検出手段と、受信手段と、予測位置演算手段と、距離演算手段と、テーブル作成手段と、通信手段とを備える。位置検出手段は、当該無線装置の位置および移動速度を示す第１の位置情報を検出する。受信手段は、当該無線装置に隣接するｎ（ｎは正の整数）個の隣接無線装置の位置および移動速度を示すｎ個の第２の位置情報をｎ個の隣接無線装置から受信する。予測位置演算手段は、第１の位置情報に基づいて当該無線装置の現在の予測位置を示す第３の位置情報を演算し、ｎ個の第２の位置情報に基づいてｎ個の隣接無線装置の現在の予測位置を示すｎ個の第４の位置情報を演算する。距離演算手段は、第３の位置情報およびｎ個の第４の位置情報に基づいて、当該無線装置とｎ個の隣接無線装置との間の距離であるｎ個の距離を演算する。テーブル作成手段は、距離演算手段によって演算された距離が反映され、かつ、当該無線装置と隣接無線装置との間の最適な無線通信経路を示すルートメトリックを各送信先に対して演算し、その演算したルートメトリックを含み、かつ、各送信先までの経路からなるルーティングテーブルを作成する。通信手段は、ルーティングテーブルから各送信先までの最適な無線通信経路を選択して無線通信を行なう。

好ましくは、テーブル作成手段は、ｎ個の距離に基づいて、当該無線装置との間で通信範囲を超える距離を有する隣接無線装置を除外し、当該無線装置との間で通信範囲内の距離を有する隣接無線装置を含めてルーティングテーブルを作成する。

好ましくは、無線装置は、寿命演算手段を更に備える。寿命演算手段は、位置検出手段によって検出された当該無線装置の現在の位置、現在の移動速度および現在の移動方向を示す第５の位置情報と、受信手段によって受信されたｎ個の隣接無線装置の現在の位置、現在の移動速度および現在の移動方向を示すｎ個の第６の位置情報とに基づいて、当該無線装置と各隣接無線装置との間で無線通信が可能な残り時間を示すリンク寿命を演算する。そして、テーブル作成手段は、ルーティングテーブルの更新時にリンク寿命を超えた経路を有する隣接無線装置を除外してルーティングテーブルを更新する。

好ましくは、テーブル作成手段は、当該無線装置と隣接無線装置との間の瞬時の受信信号強度に基づいて、パケットの再送回数であるリンクコストを演算し、その演算したリンクコストと距離演算手段によって演算された距離とに基づいて、当該無線装置と隣接無線装置との間の無線通信品質が基準値以上である場合にはリンクコストよりも距離演算手段によって演算された距離を反映してルートメトリックを演算し、無線通信品質が基準値よりも低い場合にはリンクコスト、距離演算手段によって演算された距離および中継器の負荷を反映してパケットの輻輳を下げるようにルートメトリックを演算する。

好ましくは、テーブル作成手段は、無線通信品質が基準値以上である場合には距離演算手段によって演算された距離が長くなるに従って小さくなるようにルートメトリックを演算する。

好ましくは、テーブル作成手段は、距離演算手段によって演算された距離に基づいて、当該無線装置と隣接無線装置との間の距離に応じて決定される第１の受信信号強度を演算し、各隣接無線装置が現在の位置から所定の範囲内に存在するときの当該無線装置と各隣接無線装置との間の受信信号強度の平均である第２の受信信号強度を演算し、その演算した第１および第２の受信信号強度に基づいて、瞬時の受信信号強度である第３の受信信号強度を演算し、その演算した第３の受信信号強度に基づいて、リンクコストを演算する。

好ましくは、テーブル作成手段は、距離と第１の受信信号強度との関係を示す第１のテーブルと、第３の受信信号強度とリンクコストとの関係を示す第２のテーブルとを保持し、第１のテーブルを参照して、距離演算手段によって演算された距離に対応する第１の受信信号強度を抽出することによって第１の受信信号強度を演算し、第２のテーブルを参照して、演算した第３の受信信号強度に対応するリンクコストを抽出することによってリンクコストを演算する。

好ましくは、テーブル作成手段は、第１の受信信号強度と第２の受信信号強度との重み付け平均を演算して第３の受信信号強度を演算する。

好ましくは、無線装置は、方向演算手段と、指向性アンテナとを更に備える。方向演算手段は、最適な無線通信経路を構成する無線装置が当該無線装置に対して存在する方向を演算する。指向性アンテナは、指向性のビームを放射する。通信手段は、方向演算手段によって演算された方向にビームを放射するように指向性アンテナを制御して無線通信を行なう。

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９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、無線通信ネットワークを構成する各無線装置は、自己の位置情報を検出してブロードキャストする。そして、各無線装置は、自己および他の無線装置の位置情報に基づいて、各無線装置の現在の位置を予測し、その予測した現在の位置に基づいて、最適な経路を有するルーティングテーブルを作成して無線通信を行なう。つまり、各無線装置は、各無線装置の移動先を予測して最適な経路を選択し、その選択した最適な経路を用いて無線通信を行なう。

従って、この発明によれば、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上できる。

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通信ネットアークの概略図である。無線通信ネットアーク１０は、無線装置１〜８を備える。無線装置１〜８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。そして、無線装置１から無線装置３へデータを送信する場合、無線装置２，４〜８は、無線装置１からのデータを中継して無線装置３へ届ける。

この場合、無線装置１は、異なる４個の経路を介して無線装置３との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置１は、無線装置４，７を介して無線装置３との間で無線通信を行なうことができ、無線装置２，７を介して無線装置３との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置５，６を介して無線装置３との間で無線通信を行なうことができ、無線装置８を介して無線通信３との間で無線通信を行なうこともできる。

無線装置８を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が“２”と相対的に少なく、無線装置４，７、無線装置２，７および無線装置５，６を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が“３”と相対的に多い。

従って、無線装置８を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が“２”と相対的に少なくなるので、一般的には、無線装置１から無線装置３への無線通信のスループットが高くなる。

しかし、無線装置１〜８が移動する無線装置である場合において、無線装置１が無線装置３へ実際にパケットを送信するとき、無線装置１と無線装置８との距離が通信可能範囲を超えてしまっているために、無線装置１が無線装置８へパケットを送信できないことが想定される。

そこで、以下においては、各無線装置１〜８が自己に隣接する隣接無線装置の瞬時の位置を予測してパケットの到達率を向上可能な方法について説明する。

図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置１は、アレーアンテナ１１と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ１２と、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）カード１３と、ＧＰＳ受信機１５と、無線ＬＡＮドライバ１４と、ＧＰＳモジュール１６と、キュー１７と、ルーティングテーブル１８と、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９と、ルーティングモジュール２０と、アプリケーション２１と、表示部２２とを備える。

アレーアンテナ１１は、無指向性または指向性のビームによって無線ＬＡＮカード１３から受けたパケットを送信するとともに、無指向性または指向性のビームによってパケットを受信して無線ＬＡＮカード１３へ出力する。

ＧＰＳアンテナ１２は、衛星（図示せず）から送信された経緯度、速度および角度を受信してＧＰＳ受信機１５へ出力する。

無線ＬＡＮカード１３は、アレーアンテナ１１の指向性を後述する方法によって制御する。また、無線ＬＡＮカード１３は、無線ＬＡＮドライバ１４からパケットを受け、その受けたパケットのヘッダを参照してパケットの中継先（＝隣接無線装置）を検知する。そして、無線ＬＡＮカード１３は、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定し、その所定の指向性に設定されたアレーアンテナ１１を介してパケットを中継先（＝隣接無線装置）へ送信する。この場合、無線ＬＡＮカード１３は、中継先（＝隣接無線装置）から受信した隣接無線装置の位置と、ＧＰＳモジュール１６から受けた無線装置１の位置とに基づいて、パケットの中継先（＝隣接無線装置）が無線装置１に対して存在する方向を演算し、その演算した方向をアレーアンテナ１１に設定する所定の指向性とする。更に、無線ＬＡＮカード１３は、アレーアンテナ１１から受けたパケットを無線ＬＡＮドライバ１４へ出力する。更に、無線ＬＡＮカード１３は、アレーアンテナ１１がパケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩを無線ＬＡＮドライバ１４へ出力する。

無線ＬＡＮドライバ１４は、キュー１７からパケットを取り出す。そして、無線ＬＡＮドライバ１４は、ルーティングテーブル１８を参照して、パケットを送信先へ送信するときの最適経路を選択し、その選択した最適経路を介してパケットを送信先へ送信するときの隣接無線装置のＩＰアドレスをパケットに含めて無線ＬＡＮカード１３へ出力する。また、無線ＬＡＮドライバ１４は、無線ＬＡＮカード１３から受けたパケットをＴＣＰ／ＩＰモジュール１９へ出力する。更に、無線ＬＡＮドライバ１４は、無線ＬＡＮカード１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩをＴＣＰ／ＩＰモジュール１９へ出力する。

ＧＰＳ受信機１５は、ＧＰＳアンテナ１２を介して無線装置１の経緯度、速度および角度を計測し、その計測した経緯度、速度および角度をＧＰＳモジュール１６へ出力する。

ＧＰＳモジュール１６は、ＧＰＳ受信機１５から経緯度、速度および角度を受け、その受けた経緯度に基づいて、後述する方法によって、無線装置１の位置を演算する。そして、ＧＰＳモジュール１６は、無線装置１の位置、速度および角度を無線ＬＡＮカード１３、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９およびルーティングモジュール２０へ出力する。

キュー１７は、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９からパケットを受け、その受けたパケットを保持する。そして、キュー１７は、無線ＬＡＮドライバ１４からの要求に応じて、保持しているパケットを無線ＬＡＮドライバ１４へ出力する。ルーティングテーブル１８は、各送信先へ対する最適通信経路を格納する。

ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、アプリケーション２１からデータを受け、その受けたデータをＴＣＰデータ部に格納してＴＣＰパケットを作成する。そして、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、その作成したＴＣＰパケットをＩＰデータ部に含め、送信先をヘッダに含めてＩＰパケットを作成し、その作成したパケットをキュー１７へ格納する。

また、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、ＧＰＳモジュール１６から無線装置１の位置、速度および角度を受けるとともに、キュー１７のキュー長を検出する。そして、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、隣接無線装置の位置、速度、角度、移動方向および負荷（＝隣接無線装置のキュー長）と、隣接無線装置に隣接する無線装置の位置、速度、角度、移動方向および負荷とを含む専用パケットを隣接無線装置から受けるとともに、その受けた専用パケットをルーティングモジュール２０へ出力する。そうすると、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、キュー長からなる無線装置１の負荷と、無線装置１の位置、速度および角度と、隣接無線装置の位置、速度、角度、移動方向および負荷とからなる専用パケットを、例えば、２秒ごとに作成し、その作成した専用パケットをキュー１７へ格納してブロードキャストする。また、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、キュー長からなる無線装置１の負荷と、無線装置１の位置、速度および角度と、隣接無線装置の位置、速度、角度、移動方向および負荷と、隣接無線装置に隣接する無線装置の位置、速度、角度、移動方向および負荷とからなる専用パケットを、例えば、６秒ごとに作成し、その作成した専用パケットをキュー１７へ格納してブロードキャストする。

更に、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線ＬＡＮカード１４からパケットを受け、その受けたパケットからデータを取り出してアプリケーション２１へ出力する。更に、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線ＬＡＮドライバ１４から受けた受信信号強度ＲＳＳＩをルーティングモジュール２０へ出力する。

ルーティングモジュール２０は、ＧＰＳモジュール１６から無線装置１の位置、速度および角度を受け、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９から専用パケットを受ける。そして、ルーティングモジュール２０は、その受けた専用パケットと、無線装置１の位置、速度および角度とに基づいて、後述する方法によって、位置テーブルを作成する。なお、ルーティングモジュール２０は、位置テーブルを作成した後に無線装置１の位置、速度および角度と、専用パケットとを受けると、位置テーブルを更新する。

また、ルーティングモジュール２０は、専用パケットに基づいて、後述する方法によって、ネイバーテーブルを作成する。なお、ルーティングモジュール２０は、ネイバーテーブルを作成した後に専用パケットを受けると、ネイバーテーブルを更新する。

そうすると、ルーティングモジュール２０は、位置テーブルに基づいて、各無線装置１〜８の現在の位置を後述する方法によって予測し、その予測した位置と、無線装置１〜８のトポロジーと、ネイバーテーブルとに基づいて、後述する方法によってルーティングテーブル１８を作成する。そして、ルーティングモジュール２０は、ルーティングテーブル１８を一定時間ごとに更新するとともに、ルーティングテーブル１８を表示部２２へ出力する。

アプリケーション２１は、送信先へ送信するデータを生成し、その生成したデータをＴＣＰ／ＩＰモジュール１９へ出力する。また、アプリケーション２１は、ＴＣＰ／ＩＰモジュール１９から自己宛てのデータを受ける。

表示部２２は、ルーティングモジュール２０から受けたルーティングテーブル１８を視覚情報としてユーザに与える。

なお、図１に示す無線装置２〜８の各々は、図２に示す無線装置１と同じ構成からなる。

図３は、図２に示すアレーアンテナ１１の制御方法を説明するための図である。アレーアンテナ１１は、アンテナ素子１１１〜１１７と、バラクタダイオード１２１〜１２６とからなる。アンテナ素子１１１〜１１６は、無給電素子であり、アンテナ素子１１７は、給電素子である。そして、アンテナ素子１１１〜１１７は、ｘｙｚ直交座標のｘ−ｙ平面に略垂直に、即ち、ｚ軸に略平行に配置される。

バラクタダイオード１２１〜１２６は、それぞれ、アンテナ素子１１１〜１１６と接地ノードとの間に接続される。これにより、可変容量素子であるバラクタダイオード１２１〜１２６がそれぞれ無給電素子であるアンテナ素子１１１〜１１６に装荷される。

このように、アレーアンテナ１１は、１本の給電素子（アンテナ素子１１７）と６本の無給電素子（アンテナ素子１１１〜１１６）とからなる。

無線ＬＡＮカード１３は、アレーアンテナ１１のバラクタダイオード１２１〜１２６に制御電圧セットＣＬＶ０〜ＣＬＶ１２を供給してアレーアンテナ１１のビームパターンを無指向性のビームパターンまたは指向性のビームパターンに切換える。

図４は、図２に示すアレーアンテナ１１のｘ−ｙ平面における平面図である。アンテナ素子１１１〜１１６は、アンテナ素子１１７の周囲に略円形に配置される。そして、アレーアンテナ１１が送受信する電波の波長をλとすると、アンテナ素子１１１〜１１６とアンテナ素子１１７との間隔は、略λ／４である。

このように、アレーアンテナ１１は、給電素子であるアンテナ素子１１７の周囲に無給電素子であるアンテナ素子１１１〜１１６を略円形配置した構造からなる。

無線ＬＡＮカード１３は、制御電圧セットＣＬＶ０〜ＣＬＶ１２をバラクタダイオード１２１〜１２６へ供給してアレーアンテナ１１が放射するビームパターンを制御する場合、バラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンスセットｘ_ｍ＝ｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６が表１に示すリアクタンスセットに従って変化するように制御電圧セットＣＬＶ０〜ＣＬＶ１２をバラクタダイオード１２１〜１２６へ供給する。

制御電圧セットＣＬＶ０〜ＣＬＶ１２の各々は、６個のバラクタダイオード１２１〜１２６に対応して６個の電圧Ｖ１〜Ｖ６からなる。無線ＬＡＮカード１３は、例えば、−２０Ｖからなる電圧Ｖ１〜Ｖ６をそれぞれバラクタダイオード１２１〜１２６へ供給してバラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６を“ｈｉ”に設定し、０Ｖからなる電圧Ｖ１〜Ｖ６をそれぞれバラクタダイオード１２１〜１２６へ供給してバラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６を“ｌｏ”に設定する。

バラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ６が全て“ｈｉ”である場合（ｍ＝０）、アレーアンテナ１１は、オムニパターンに近いビームパターンＢＰＭ０を放射する。また、バラクタダイオード１２１のリアクタンスｘ_ｍ１が“ｈｉ”であり、バラクタダイオード１２２〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ２〜ｘ_ｍ６が“ｌｏ”である場合（ｍ＝１）、アレーアンテナ１１は、０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ１を放射する。なお、ｘ軸の正の方向を０度の方向とする。

更に、バラクタダイオード１２１，１２２のリアクタンスｘ_ｍ１，ｘ_ｍ２が“ｈｉ”であり、バラクタダイオード１２３〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ３〜ｘ_ｍ６が“ｌｏ”である場合（ｍ＝２）、アレーアンテナ１１は、３０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ２を放射する。

更に、バラクタダイオード１２２のリアクタンスｘ_ｍ２が“ｈｉ”であり、バラクタダイオード１２１，１２３〜１２６のリアクタンスｘ_ｍ１，ｘ_ｍ３〜ｘ_ｍ６が“ｌｏ”である場合（ｍ＝３）、アレーアンテナ１１は、６０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ３を放射する。

以下、同様にして、バラクタダイオード１２１〜１２６のうち、リアクタンスｘ_ｍを“ｈｉ”に設定するバラクタダイオードをバラクタダイオード１２２，１２３、バラクタダイオード１２３、バラクタダイオード１２３，１２４、バラクタダイオード１２４、バラクタダイオード１２４，１２５、バラクタダイオード１２５、バラクタダイオード１２５，１２６、バラクタダイオード１２６およびバラクタダイオード１２６，１２１に順次切換えることによって、アレーアンテナ１１は、それぞれ、９０度の方向、１２０度の方向、１５０度の方向、１８０度の方向、２１０度の方向、２４０度の方向、２７０度の方向、３００度の方向および３３０度の方向に指向性を有するビームパターンＢＰＭ４〜ＢＰＭ１２を放射する。

このように、アレーアンテナ１１は、無線ＬＡＮカード１３からの制御に従って、オムニビームパターン（ビームパターンＢＰＭ０）および指向性を有するビームパターン（ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭ１２）を選択的に放射可能である。

図５は、専用パケットの構成を示す概念図である。専用パケットＰＫＴ＿Ｄは、パケットヘッダと、自己の負荷と、自己の位置情報と、位置情報１，２とからなる。パケットヘッダは、専用パケットＰＫＴ＿Ｄをブロードキャストするためのアドレスと、専用パケットＰＫＴ＿Ｄを生成した無線装置のＩＰアドレスとを含む。自己の負荷は、専用パケットＰＫＴ＿Ｄを生成する無線装置におけるキュー１７のキュー長からなる。自己の位置情報は、専用パケットＰＫＴ＿Ｄを生成する無線装置の位置、速度および角度からなる。位置情報１は、専用パケットＰＫＴ＿Ｄを生成する無線装置に隣接する隣接無線装置の位置、速度および角度からなる。位置情報２は、専用パケットＰＫＴ＿Ｄを生成する無線装置から一定距離以上の位置に存在する無線装置の位置、速度および角度からなる。そして、パケットヘッダ、自己の負荷、自己の位置情報および位置情報１からなる専用パケットＰＫＴ＿Ｄは、例えば、２秒ごとに生成されてブロードキャストされる。また、パケットヘッダ、自己の負荷、自己の位置情報、位置情報１および位置情報２からなる専用パケットＰＫＴ＿Ｄは、例えば、６秒ごとに生成されてブロードキャストされる。

図６は、位置テーブルの構成を示す図である。位置テーブルＰＳＴは、インデックスと、ＩＰアドレスと、位置と、速度と、角度と、時刻と、受信方向とからなる。そして、インデックス、ＩＰアドレス、位置、速度、角度、時刻および受信方向は、相互に対応付けられる。

インデックスは、１，２，３，・・・等の数字からなる。ＩＰアドレスは、各無線装置１〜８のＩＰアドレスからなる。位置は、各無線装置１〜８の位置＜ｘ_ｉ，ｙ_ｉ＞（ｉ＝１〜８）からなる。速度は、各無線装置１〜８の速度Ｖ_ｉからなる。角度は、各無線装置１〜８の速度Ｖ_ｉがｘ−ｙ座標においてｘ軸の正方向となす角度α_ｉからなる。時刻は、各無線装置１〜８の位置＜ｘ_ｉ，ｙ_ｉ＞、速度Ｖ_ｉおよび角度α_ｉが計測された時刻からなる。そして、時刻は、ＹＹＹＹ／ＭＭＭＭ／ＤＤＤＤ／ＨＨＨＨ／ＭＭＭＭ／ＳＳＳＳ（年／／月／日／時間／分／秒）によって表される。受信方向は、各無線装置１〜８の角度α_ｉからなる。

図７は、ネイバーテーブルの構成を示す図である。ネイバーテーブルＮＢＴは、隣接無線装置と、ＲＳＳＩと、寿命と、負荷と、フラグと、インデックスとからなる。

隣接無線装置、ＲＳＳＩ、寿命、負荷、フラグおよびインデックスは、相互に対応付けられる。隣接無線装置は、各無線装置に隣接する無線装置の装置名からなる。ＲＳＳＩは、受信信号強度からなる。寿命は、隣接する２つの無線装置間における経路を介して無線通信が可能な残りの時間からなる。負荷は、各無線装置におけるキュー１７のキュー長からなる。フラグは、無線通信におけるフェージングが生じていることを示すＦＤ＿ＯＮ、または無線通信におけるフェージングが生じていないことを示すＦＤ＿ＯＦＦからなる。そして、この発明においては、受信信号強度が最大値に対して１５ｄＢ以上低下したときにフェージングが生じていると判定する。インデックスは、図６において説明したインデックスと同じである。

図８は、図２に示すルーティングテーブル１８の構成を示す図である。ルーティングテーブル１８は、送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレスおよびルートメトリックからなる。そして、送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレスおよびルートメトリックは、相互に対応付けられる。

送信先アドレスは、送信先の無線装置のＩＰアドレスからなる。ＮｅｘｙＨｏｐアドレスは、パケットを送信先へ送信するときにパケットを次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスからなる。ルートメトリックは、隣接する２つの無線装置間の経路の指標を示し、隣接する２つの無線装置間の距離、リンク品質および各無線装置における負荷によって決定される値からなる。ルートメトリックの求め方については後述する。

次に、ＧＰＳ受信機１５が計測した経緯度λ_ＥＸ，φ_ＥＸに基づいて、位置＜ｘ_ｉ，ｙ_ｉ＞を求める方法について説明する。ＧＰＳモジュール１６は、ＧＰＳ受信機１５から受けた経緯度λ_ＥＸ，φ_ＥＸをそれぞれ次式のλ，φに代入して無線装置の位置＜ｘ_ｉ，ｙ_ｉ＞を求める。

引き続いて、隣接する２つの無線装置間における経路を介して無線通信が可能な残りの時間からなるリンク寿命を求める方法について説明する。隣接する２つの無線装置は、２つの無線装置間の距離が最大通信距離を越えない限り、無線通信を行なうことができ、２つの無線装置間の距離が最大通信距離を越えると、リンクが切断される。そして、２つの無線装置の位置、速度および角度を用いて、各リンクを無線通信に使用可能な残りの時間が予測される。この予測された残りの時間をリンク寿命とする。

無線装置Ａ，Ｂ間のリンクのリンク寿命を無線装置Ａにおいて求める方法を具体的に説明する。無線装置Ａのルーティングモジュール２０は、ＧＰＳモジュール１６から無線装置Ａの時刻ｔ１（現在の時刻）における位置＜ｘ_Ａ ^ｔ１，ｙ_Ａ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ａ ^ｔ１および角度α_Ａ ^ｔ１を受ける。また、無線装置Ａのルーティングモジュール２０は、無線装置Ｂから受信した無線装置Ｂの時刻ｔ１における位置＜ｘ_Ｂ ^ｔ１，ｙ_Ｂ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ｂ ^ｔ１および角度α_Ｂ ^ｔ１をＴＣＰ／ＩＰモジュール１９から受ける。そして、無線装置Ａのルーティングモジュール２０は、無線装置Ａの位置＜ｘ_Ａ ^ｔ１，ｙ_Ａ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ａ ^ｔ１および角度α_Ａ ^ｔ１と、無線装置Ｂの位置＜ｘ_Ｂ ^ｔ１，ｙ_Ｂ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ｂ ^ｔ１および角度α_Ｂ ^ｔ１とを次式に代入してリンク寿命ｔを演算する。

式（２）において、ｒは、最大通信距離ｃｏｍｍ＿ｄｉｓｔである。式（２）によって求めたリンク寿命ｔは、次式によって表されるように、時刻ｔ１＋ｔにおける無線装置Ａ，Ｂ間の距離が最大通信距離ｃｏｍｍ＿ｄｉｓｔ以上になることを意味する。

なお、この発明においては、ルーティングモジュール２０は、無線装置Ａの位置＜ｘ_Ａ ^ｔ１，ｙ_Ａ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ａ ^ｔ１および角度α_Ａ ^ｔ１と、無線装置Ｂの位置＜ｘ_Ｂ ^ｔ１，ｙ_Ｂ ^ｔ１＞、速度Ｖ_Ｂ ^ｔ１および角度α_Ｂ ^ｔ１とを次式に代入してリンク寿命ｔを近似的に演算してもよい。

このように、ルーティングモジュール２０は、隣接する無線装置Ａ，Ｂの位置、速度および角度を用いて無線装置Ａ，Ｂ間のリンク寿命を演算する。

次に、ＯＬＳＲプロトコルに従って無線通信ネットワーク１０を構成する無線装置１〜８のトポロジーを検知する方法について説明する。

無線装置１〜８は、トポロジーを検知する場合、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１〜８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１〜８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１〜８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１０の全ての無線装置１〜８へ送信する場合、各無線装置１〜８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１〜８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１〜８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１〜８の全てが行ない、各無線装置１〜８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１〜８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１〜８へ告知される。各無線装置１〜８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１〜８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１〜８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１０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１〜８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１０の全ての無線装置１〜８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１０全体のトポロジーを知ることができる。

なお、各無線装置１〜８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。

引き続いて、位置テーブルＰＳＴおよびネイバーテーブルＮＢＴの作成方法について説明する。図９は、専用パケットＰＫＴ＿Ｄの例を示す図である。また、図１０は、位置テーブルＰＳＴの例を示す図である。更に、図１１は、ネイバーテーブルＮＢＴの例を示す図である。

無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、ＧＰＳモジュール１６から無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞，速度Ｖ_１、角度α_１および時刻ｔ_１を受け、キュー１７のキュー長Ｌ１_ＱＵＥを検出する。そして、無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１とブロードキャストアドレスａｄｄ＿ＢＣとをパケットヘッダに格納し、その検出したキュー長Ｌ１_ＱＵＥを自己の負荷に格納し、位置＜ｘ_１，ｙ_１＞，速度Ｖ_１、角度α_１および時刻ｔ_１を自己の位置情報に格納して専用パケットＰＫＴ１＿Ｄ１を作成する（図９の（ａ）参照）。そして、無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、その作成した専用パケットＰＫＴ１＿Ｄ１をブロードキャストする。

無線装置２のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、同様にして専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ２（図９の（ｂ）参照）を作成してブロードキャストし、無線装置７のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、同様にして専用パケットＰＫＴ７＿Ｄ３（図９の（ｃ）参照）を作成してブロードキャストする。他の無線装置３〜６，８も、同様にして専用パケットＰＫＴ＿Ｄを作成してブロードキャストする。

無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置１に隣接する無線装置２から専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ２を受信し、その受信した専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ２をルーティングモジュール２０へ出力する。また、無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置１に隣接する無線装置４，５，８から無線装置４，５，８の位置、速度および角度を含む専用パケットを受信し、その受信した専用パケットをルーティングモジュール２０へ出力する。

そして、無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１と、ブロードキャストアドレスａｄｄ＿ＢＣとをパケットヘッダに格納し、無線装置１のキュー長Ｌ１_ＱＵＥを自己の負荷に格納し、無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞，速度Ｖ_１、角度α_１および時刻ｔ_１を自己の位置情報に格納し、無線装置２，４，５，８の位置、速度、角度および時刻を位置情報１に格納して専用パケットＰＫＴ１＿Ｄ４（図９の（ｄ）参照）を作成してブロードキャストする。

また、無線装置２のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置２に隣接する無線装置７から専用パケットＰＫＴ７＿Ｄ３を受信し、その受信した専用パケットＰＫＴ７＿Ｄ３をルーティングモジュール２０へ出力する。また、無線装置２のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置２に隣接する無線装置１，４，５から無線装置１，４，５の位置、速度、角度および時刻を含む専用パケットを受信し、その受信した専用パケットをルーティングモジュール２０へ出力する。

そして、無線装置２のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、無線装置２のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２と、ブロードキャストアドレスａｄｄ＿ＢＣとをパケットヘッダに格納し、無線装置２のキュー長Ｌ２_ＱＵＥを自己の負荷に格納し、無線装置２の位置＜ｘ_２，ｙ_２＞，速度Ｖ_２、角度α_２および時刻ｔ_１を自己の位置情報に格納し、無線装置１，４，５，７の位置、速度、角度および時刻を位置情報１に格納して専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ５（図９の（ｅ）参照）を作成してブロードキャストする。

無線装置１のＴＣＰ／ＩＰモジュール１９は、専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ５を無線装置２から受信し、その受信した専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ５をルーティングモジュール２０へ出力する。これによって、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置１に隣接する無線装置２，４，５，８の位置、速度、角度および時刻のみならず、無線装置１から２ホップの位置に存在する無線装置７の位置、速度、角度および時刻を取得する。

上述した動作を繰り返すことによって、無線通信ネットワーク１０を構成する無線装置１〜８の各々は、無線装置１〜８の時刻ｔ１における位置、速度および角度を取得する。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、時刻ｔ１における無線装置１〜８の位置、速度および角度を取得すると、その取得した位置、速度および角度に基づいて、位置テーブルＰＳＴ１（図１０参照）を作成する。

このように、各無線装置１〜８がＧＰＳ受信機１５を用いて時刻ｔ１における自己の位置、速度および角度を計測し、その計測した位置、速度および角度をブロードキャストすることによって、各無線装置１〜８は、同期して位置テーブルＰＳＴ１を作成できる。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、上述した方法によって、無線通信ネットワーク１０を構成する無線装置１〜８のトポロジーを検知し、その検知したトポロジーに基づいて、無線装置２，４，５，８が無線装置１に隣接する隣接無線装置であることを認識する。

そうすると、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８を隣接無線装置の欄に格納する。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２，４，５，８からそれぞれ専用パケットＰＫＴ２＿Ｄ，ＰＫＴ４＿Ｄ，ＰＫＴ５＿Ｄ，ＰＫＴ８＿Ｄを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ２，ＥＳＳＩ４，ＲＳＳＩ５，ＲＳＳＩ８をＴＣＰ／ＩＰモジュール１９から受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ２，ＥＳＳＩ４，ＲＳＳＩ５，ＲＳＳＩ８をそれぞれ無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８に対応付けてＲＳＳＩの欄に格納する。

その後、無線装置１のルーティングモジュール２０は、位置テーブルＰＳＴから無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞、速度Ｖ_１および角度α_１と、無線装置２の位置＜ｘ_２，ｙ_２＞、速度Ｖ_２および角度α_２とを取出し、その取り出した位置＜ｘ_１，ｙ_１＞，＜ｘ_２，ｙ_２＞、速度Ｖ_１，Ｖ_２および角度α_１，α_２に基づいて、上述した方法によって（式（２）または式（４）を用いて）、無線装置１−無線装置２間のリンクのリンク寿命Ｌｉｆｅ_２を演算する。また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、位置テーブルＰＳＴから無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞、速度Ｖ_１および角度α_１と、無線装置４，５，８の位置＜ｘ_４，ｙ_４＞，＜ｘ_５，ｙ_５＞，＜ｘ_８，ｙ_８＞、速度Ｖ_４，Ｖ_５，Ｖ_８および角度α_４，α_５，α_８とに基づいて、上述した方法によって（式（２）または式（４）を用いて）、それぞれ、無線装置１−無線装置４間、無線装置１−無線装置５間および無線装置１−無線装置８間のリンクのリンク寿命Ｌｉｆｅ_４，Ｌｉｆｅ_５，Ｌｉｆｅ_８を演算する。そうすると、無線装置１のルーティングモジュール２０は、演算したリンク寿命Ｌｉｆｅ_２，Ｌｉｆｅ_４，Ｌｉｆｅ_５，Ｌｉｆｅ_８をそれぞれ無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８に対応付けて寿命の欄に格納する。

また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、隣接無線装置２，４，５，８から専用パケットＰＫＴ＿Ｄによって送信されたキュー長Ｌ２_ＱＵＥ，Ｌ４_ＱＵＥ，Ｌ５_ＱＵＥ，Ｌ８_ＱＵＥをそれぞれ無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８に対応付けて負荷の欄に格納する。

更に、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２，４，５，８との間の無線通信においてフェージングが生じているか否かを判定し、その判定結果を示すフラグＦ_２，Ｆ_４，Ｆ_５，Ｆ_８をそれぞれ無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８に対応付けてフラグの欄に格納する。更に、無線装置１のルーティングモジュール２０は、位置テーブルＰＳＴのＩＰアドレスＩＰａｄｄ２，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ５，ＩＰａｄｄ８を介して無線装置２，４，５，８の位置を示すインデックス２，４，５，８を抽出し、その抽出したインデックス２，４，５，８を無線装置２，４，５，８の名称Ｎ２，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ８に対応付けてインデックスの欄に格納する。これによって、無線装置１におけるネイバーテーブルＮＢＴ１が完成する（図１１参照）。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、上述した方法によって、位置テーブルＰＳＴ１およびネイバーテーブルＮＢＴ１を作成した後、無線装置１〜８の位置情報を新たに受けると、その受けた新たな位置情報に基づいて位置テーブルＰＳＴ１およびネイバーリストＮＢＴ１を更新する。

ネイバーリストＮＢＴ１が更新される場合、無線装置１のルーティングモジュール２０は、隣接無線装置２，４，５，８が無線装置１から離れて行って、新たに演算した隣接無線装置２，４，５，８との間の距離が通信範囲を超えている場合、通信範囲を超えている隣接無線装置を除外してネイバーテーブルＮＢＴ１を更新し、新たな無線装置が無線装置１に近づいて来て、新たな無線装置との間の距離が通信範囲内である場合、その新たな無線装置を含めてネイバーテーブルＮＢＴ１を更新する。

なお、無線装置２〜８のルーティングモジュール２０も、無線装置１のルーティングモジュール２０と同じ方法によって位置テーブルＰＳＴおよびネイバーテーブルＮＢＴを作成および更新する。

無線装置１におけるルーティングテーブル１８の作成について説明する。無線装置１のルーティングモジュール２０は、ルーティングテーブル１８を作成する場合、位置テーブルＰＳＴ１に基づいて、無線装置１〜８の現在の位置を予測する。例えば、無線装置１のルーティングモジュール２０は、次式によって無線装置１の現在の位置＜ｘ_１ ^ｔ，ｙ_１ ^ｔ＞を予測する。

なお、式（５）において、ｔ１は、位置を計測したときの時刻であり、ｔは、現在時刻である。

また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、位置テーブルＰＳＴ１に基づいて、式（５）を用いて無線装置２〜８の現在の位置を予測する。

その後、無線装置１のルーティングモジュール２０は、ルートメトリックＲＴＭを演算する。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、ルートメトリックＲＴＭを演算するために、無線装置１に隣接する隣接無線装置が現在の位置から一定距離内に存在するときの受信信号強度の平均値である受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖ（移動平均強度）を演算する。

図１２は、移動平均強度の概念図である。また、図１３は、受信信号強度と距離との関係の履歴を示す図である。無線装置２は、位置Ｐ１１→位置Ｐ１０→位置Ｐ９→・・・→位置Ｐ１の順序で現在の位置Ｐ１へ移動する。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２が各位置Ｐ１１〜Ｐ１に存在するときに無線装置２からパケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ_１１〜ＲＳＳＩ_１をＴＣＰ／ＩＰモジュール１９から受け、受信信号強度ＲＳＳＩ_１１〜ＲＳＳＩ_１を保持する。

また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、それぞれ、受信信号強度ＲＳＳＩ_１１〜ＲＳＳＩ_１を受信したときに、無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞と無線装置２の位置＜ｘ_２，ｙ_２＞とに基づいて、無線装置１−無線装置２間の距離ｄ_１１〜ｄ_１（無線装置２がそれぞれ位置Ｐ１１〜Ｐ１に存在するときの無線装置１，２間の距離）を演算する。

そうすると、無線装置１のルーティングモジュール２０は、受信信号強度ＲＳＳＩ_１１と距離ｄ_１１とを対応付けて履歴テーブルＨＩＳＴに格納する。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、以下、順次、受信信号強度ＲＳＳＩ_１０と距離ｄ_１０、受信信号強度ＲＳＳＩ_９と距離ｄ_９、・・・、受信信号強度ＲＳＳＩ_１と距離ｄ_１とを対応付けて履歴テーブルＨＩＳＴに格納する。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２が現在の位置Ｐ１に到達すると、履歴テーブルＨＩＳＴに格納された受信信号強度ＲＳＳＩ_１〜ＲＳＳＩ_１１のうち、無線装置２が現在の位置Ｐ１から一定の距離ｒ内に存在するときの受信信号強度ＲＳＳＩ_１〜ＲＳＳＩ_８を検出し、その検出した８個の受信信号強度ＲＳＳＩ_１〜ＲＳＳＩ_８の平均値を受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖとして演算する。

この一定の距離ｒは、「移動平均区間」と呼ばれるものであり、無線装置１−無線装置２間の距離に応じて変わるものである。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖを演算すると、次に、隣接する２つの無線装置間の距離から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌを算出する。

図１４は、受信信号強度と距離との関係を示す図である。図１４において、縦軸は、受信信号強度ＲＳＳＩを表し、横軸は、距離を表す。また、曲線ｋ１は、地上から１．８ｍの位置にアンテナを設置した場合における受信信号強度ＲＳＳＩと距離との関係を示す。

図１４に示すように、受信信号強度ＲＳＳＩは、距離に対して、曲線ｋ１に従って周期的に変化する。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、曲線ｋ１によって示される受信信号強度ＲＳＳＩと距離との関係をテーブルとして保持している。無線装置１のルーティングモジュール２０は、上述した方法（式（５））によって無線装置１，２の現在の位置を予測すると、その予測した無線装置１，２の現在の位置に基づいて、無線装置１−無線装置２間の距離を演算し、その演算した距離に対応する受信信号強度ＲＳＳＩを曲線ｋ１を参照して求める。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、その求めた受信信号強度ＲＳＳＩを受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌ（移動平均強度）とする。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌおよび受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖを演算すると、その演算した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌおよび受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖを次式に代入して瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔを演算する。

式（６）において、βは、定数であり、例えば、β＝０．３に設定される。このように、無線装置１のルーティングモジュール２０は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌと受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖとの重み付け平均を演算することによって、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔを演算する。

図１５は、リンクコストと瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔとの関係を示す図である。図１５において、縦軸は、リンクコストを表し、横軸は、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔを表す。また、曲線ｋ２は、リンクコストと瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔとの関係を示す。なお、リンクコストは、パケットの再送回数からなる。

リンクコストは、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−９５ｄＢｍから−７５ｄＢｍへと大きくなると、急激に低下し、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上になると、ほぼ一定値（最低値）を保持する。そして、リンク品質は、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上の範囲においては、基準値以上の品質を保持し、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−９５ｄＢｍから−７５ｄＢｍの範囲においては、基準値よりも低い品質を有する。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、リンクコストと瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔとの関係を示す曲線ｋ２をテーブルとして保持している。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔを算出すると、その算出した瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔに対応するリンクコストを曲線ｋ２を参照して求める。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、リンクコストを求めると、次の方法によってルートメトリックＲＴＭを求める。

図１６は、ルートメトリックＲＴＭを求める方法を説明するための図である。無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２が送信先である場合、無線装置１から無線装置２までの直線距離をＰｒｏｇｒｅｓｓ_１２として求め（図１６の（ａ）参照）、その求めたＰｒｏｇｒｅｓｓ_１２と、上述した方法によって求めた無線装置１−無線装置２間のリンクコストＣｏｓｔ_１２とを次式に代入して無線装置１−無線装置２間のルートメトリックＲＴＭを求める。

なお、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ_１２は、無線装置１の位置＜ｘ_１，ｙ_１＞（＝予測した無線装置１の位置）と、無線装置２の位置＜ｘ_２，ｙ_２＞（＝予測した無線装置２の位置）とを用いて演算される。

また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置３が送信先である場合、無線装置１から無線装置３までの直線Ｌへ無線装置２から垂線Ｈ１を下ろしたときの直線Ｌと垂線Ｈ１との交点Ｘ１と無線装置１との距離をＰｒｏｇｒｅｓｓ_１２として求める。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置１から無線装置３までの直線Ｌへ無線装置５から垂線Ｈ２を下ろしたときの直線Ｌと垂線Ｈ２との交点Ｘ２と無線装置５との距離をＰｒｏｇｒｅｓｓ_１５として求める。

その後、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置１−無線装置２間のリンクコストＣｏｓｔ_１２を上述した方法によって求め、無線装置１−無線装置５間のリンクコストＣｏｓｔ_１５を上述した方法によって求める。また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２，５の負荷Ｌ２_ＱＵＥ，Ｌ５_ＱＵＥをネイバーテーブルＮＢＴから検出する。

そうすると、無線装置１のルーティングモジュール２０は、その求めたＰｒｏｇｒｅｓｓ_１２，Ｐｒｏｇｒｅｓｓ_１５、リンクコストＣｏｓｔ_１２，Ｃｏｓｔ_１５および負荷Ｌ２_ＱＵＥ，Ｌ５_ＱＵＥを次式に代入してルートメトリックＲＴＭを求める。

そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、求めたルートメトリックＲＴＭ１，ＲＴＭ２を次式に代入してパケットの中継端末を決定する。

式（９）は、無線装置２を介する経路において計算した（Ｃｏｓｔ_１２＋β×Ｌ１２_ＱＵＥ）／Ｐｒｏｇｒｅｓｓ_１２の値と、無線装置５を介する経路において計算した（Ｃｏｓｔ_１５＋β×Ｌ１５_ＱＵＥ）／Ｐｒｏｇｒｅｓｓ_１５の値とのうち、最も小さいルートメトリックＲＴＭを有する無線装置（無線装置２，５のいずれか）をパケットの中継端末として選択する。

なお、無線装置１−無線装置３間の無線通信において、パケットを中継する無線装置２，５，６，７のルーティングモジュール２０も、上述した隣接無線装置が送信先であるときのルートメトリックを決定する式（７）、または隣接無線装置が中継器であるときのルートメトリックを決定する式（８）によって、最も小さいルートメトリックＲＴＭを演算して中継端末を選択する。

式（７）または式（８）によってルートメトリックＲＴＭを演算した場合、リンクコストは、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上の領域において略一定であるので（図１５の曲線ｋ２参照）、ルートメトリックＲＴＭは、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ（＝無線装置間の距離）に反比例して決定される。つまり、ルートメトリックＲＴＭは、Ｐｒｏｇｒｅｓｓが大きい程（＝無線装置間の距離が長い程）、小さくなる。その結果、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上の領域においては、各無線装置１〜８は、無線装置間の距離が相対的に長い無線通信経路を選択して無線通信を行なう。これは、ホップ数のより少ない無線通信経路を選択して無線通信を行なうことを意味する。

また、リンクコストは、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上の領域において最低値を保持するので、この領域では、無線通信品質は、基準値よりも高い。

従って、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍ以上の領域においては、ルーティングモジュール２０は、リンクコストよりも無線装置間の距離を反映してルートメトリックＲＴＭを演算する。

一方、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔが−７５ｄＢｍよりも低い領域では、リンクコストは、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔの低下とともに大きくなる。即ち、この領域では、無線通信品質は、基準値よりも低い。従って、無線通信品質が基準値よりも低い場合には、ルーティングモジュール２０は、リンクコスト、中継器の負荷および無線装置間の距離を反映してパケットの輻輳を下げるようにルートメトリックＲＴＭを演算する。

図１７は、ルーティングテーブル１８の例を示す図である。なお、ルーティングテーブル１８Ａは、無線装置１におけるルーティングテーブル１８の例である。

無線装置１のルーティングモジュール２０は、上述した方法によって、各無線装置２〜８を送信先とする場合の最も小さいルートメトリックを演算し、その演算した最も小さいルートメトリックを有する経路上の無線装置をＮｅｘｔＨｏｐ（＝中継端末）として選択する。そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、無線装置２〜８のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２〜ＩＰａｄｄ８を送信先アドレスの欄に格納し、最も小さいルートメトリックを有する経路上の無線装置２，５，４，５，５，２，８のＩＰアドレスＩＰａｄｄ２，ＩＰａｄｄ５，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ５，ＩＰａｄｄ５，ＩＰａｄｄ２，ＩＰａｄｄ８をそれぞれＩＰアドレスＩＰａｄｄ２〜ＩＰａｄｄ８に対応付けてＮｅｘｔＨｏｐアドレスの欄に格納し、最も小さいルートメトリックＲＴＭ１〜ＲＴＭ８をそれぞれＩＰアドレスＩＰａｄｄ２〜ＩＰａｄｄ８に対応付けてルートメトリックの欄に格納してルーティングテーブル１８Ａを作成する。

そして、無線装置１のルーティングモジュール２０は、ルーティングテーブル１８Ａを作成した後、位置テーブルＰＳＴおよびネイバーテーブルＮＢＴを更新すると、その更新した位置テーブルＰＳＴおよびネイバーテーブルＮＢＴを用いてルーティングテーブル１８Ａを更新する。

上述したように、無線装置１のルーティングモジュール２０は、隣接無線装置２，４，５，８との間の距離が通信範囲を超えている場合、通信範囲を超えている隣接無線装置を除外してネイバーテーブルＮＢＴ１を更新し、新たな無線装置との間の距離が通信範囲内である場合、その新たな無線装置を含めてネイバーテーブルＮＢＴ１を更新するので、無線装置１との距離が通信範囲を超えている隣接無線装置を除外してルーティングテーブル１８Ａを更新（作成）し、無線装置１との距離が通信範囲内にある無線装置を含めてルーティングテーブル１８Ａを更新（作成）する。

また、無線装置１のルーティングモジュール２０は、ルーティングテーブル１８Ａの更新時にリンク寿命を超えた隣接無線装置を除外してルーティングテーブル１８Ａを更新する。

なお、無線装置２〜８のルーティングモジュール２０は、無線装置１のルーティングモジュール２０と同じ方法によってルーティングテーブル１８を作成および更新する。

図１８は、無線ＬＡＮカード１３における指向性の決定方法を説明するための図である。無線装置１は、時刻ｔ１において位置＜ｘ_１ ^ｔ１，ｙ_１ ^ｔ１＞に存在し、時刻ｔにおいて位置＜ｘ_１ ^ｔ，ｙ_１ ^ｔ＞へ移動する。また、無線装置２は、時刻ｔ１において位置＜ｘ_２ ^ｔ１，ｙ_２ ^ｔ１＞に存在し、時刻ｔにおいて位置＜ｘ_２ ^ｔ，ｙ_２ ^ｔ＞へ移動する。

この場合、無線装置１の移動方向は、ｘ軸と角度α_１ ^ｔ１を成す方向であり、無線装置２の移動方向は、ｘ軸と角度α_２ ^ｔ１を成す方向である。

そして、無線装置１の無線ＬＡＮカード１３は、無線装置１の時刻ｔ１における位置＜ｘ_１ ^ｔ１，ｙ_１ ^ｔ１＞と、時刻ｔ１における角度α_１ ^ｔ１とを次式に代入して、無線装置１の時刻ｔにおける位置＜ｘ_１ ^ｔ，ｙ_１ ^ｔ＞を求めるとともに、無線装置２の時刻ｔ１における位置＜ｘ_２ ^ｔ１，ｙ_２ ^ｔ１＞と、時刻ｔ１における角度α_２ ^ｔ１とを次式に代入して、無線装置２の時刻ｔにおける位置＜ｘ_２ ^ｔ，ｙ_２ ^ｔ＞を求める。

そうすると、無線装置１の無線ＬＡＮカード１３は、その求めた位置＜ｘ_１ ^ｔ，ｙ_１ ^ｔ＞，＜ｘ_２ ^ｔ，ｙ_２ ^ｔ＞を次式に代入して、時刻ｔにおける無線装置１に対する無線装置２の方向θ_１２ ^ｔを演算する。

そして、無線装置１の無線ＬＡＮカード１３は、その演算した方向θ_１２ ^ｔをアレーアンテナ１１へ設定すべき指向性とする。

方向θ_１２ ^ｔがｘ軸の正方向に対して−６０度（＝３００度）である場合、無線ＬＡＮカード１３は、表１に従って、リアクタンスｘ_ｍ１〜ｘ_ｍ５が“ｌｏ”となり、リアクタンスｘ_ｍ６が“ｈｉ”となる制御電圧セット号ＣＬＶ１１をバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。これによって、アレーアンテナ１１は、ビームパターンＢＰＭ１１を放射し、無線装置１は、無線装置２が存在する方向へパケットを送信するとともに、無線装置２が存在する方向からパケットを受信する。

図１９は、各無線装置１〜８における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、各無線装置１〜８は、ＧＰＳ受信機１５を用いて自己の位置情報を計測する（ステップＳ１）。そして、各無線装置１〜８は、その計測した自己の位置情報を含む専用パケットＰＫＴ＿Ｄを作成してブロードキャストする（ステップＳ２）。

その後、各無線装置１〜８は、他の無線装置の位置情報を受信するとともに、その受信した他の無線装置の位置情報と、自己の位置情報とを含む専用パケットＰＫＴ＿Ｄを作成してブロードキャストする（ステップＳ３）。

そして、各無線装置１〜８は、上述した方法によって、専用パケットを送受信して無線通信ネットワーク１０のトポロジーを検知する（ステップＳ４）。引き続いて、各無線装置１〜８は、自己の位置情報および他の無線装置の位置情報を取得し、その取得した自己の位置情報および他の無線装置の位置情報に基づいて、上述した方法によって位置テーブルＰＳＴを作成するとともに（ステップＳ５）、上述した方法によって、ネイバーテーブルＮＢＴを作成する（ステップＳ６）。

そうすると、各無線装置１〜８は、位置テーブルＰＳＴに基づいて、各無線装置の現在の位置を予測し、その予測した現在の位置を用いて隣接無線装置との間の距離を演算し、その演算した距離を用いてルートメトリックＲＴＭを演算する（ステップＳ７）。より具体的には、各無線装置１〜８は、演算した距離を用いて上述した方法によって受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌを求め、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖを求め、その求めた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｃａｌおよび受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｍｖａｖの重み付き平均を演算して瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔを求める。そして、各無線装置１〜８は、瞬時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ｉｎｓｔに対応するリンクコストを求め、その求めたリンクコストとＰｒｏｇｒｅｓｓとを用いて（またはリンクコスト、Ｐｒｏｇｒｅｓｓおよび負荷Ｌ_ＱＵＥを用いて）、上述した方法によってルートメトリックＲＴＭを求める。

その後、各無線装置１〜８は、最小のルートメトリックを選択し、その選択した最小のルートメトリックを有する経路上の無線装置を中継端末とし、ルーティングテーブル１８を作成する（ステップＳ８）。そして、各無線装置１〜８は、その作成したルーティングテーブル１８に従って無線通信を実行する（ステップＳ９）。これによって、一連の動作が終了する。

上述したように、この発明においては、各無線装置１〜８は、自己の位置情報を計測してブロードキャストするとともに、他の無線装置から受信した他の無線装置の位置情報もブロードキャストし、無線通信ネットワーク１０を構成する無線装置１〜８の位置情報を取得する。また、各無線装置１〜８は、無線通信ネットワーク１０を構成する無線装置１〜８のトポロジーを取得する。そして、各無線装置１〜８は、取得した位置情報に基づいて位置テーブルＰＳＴを作成するとともに、トポロジーおよび位置情報に基づいてネイバーテーブルＮＢＴを作成する。そして、各無線装置１〜８は、位置テーブルＰＳＴおよびネイバーテーブルＮＢＴに基づいて、隣接無線装置の現在の位置を予測し、その予測した現在の位置を用いて最小のルートメトリックＲＴＭを求め、最小のルートメトリックＲＴＭを有する経路（＝最適通信経路）からなるルーティングテーブル１８を作成する。

つまり、各無線装置１〜８は、パケットを送信するときの各無線装置１〜８の位置を予測し、その予測した位置を用いて最小のルートメトリックＲＴＭを求め、その求めた最小のルートメトリックＲＴＭを有する最適通信経路からなるルーティングテーブル１８を作成して無線通信を行なう。その結果、各無線装置１〜８が移動しても、送信元の無線装置は、中継端末の移動後の位置を予測してパケットを送信する。

従って、この発明によれば、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上できる。

なお、上記においては、無線装置１〜８は、指向性のビームを用いてパケットを送受信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１〜８は、無指向性のビームを用いてパケットを送受信してもよい。

また、この発明においては、ＧＰＳアンテナ１２、ＧＰＳ受信機１５およびＧＰＳモジュール１６は、「位置検出手段」を構成し、アレーアンテナ１１および無線ＬＡＮカード１３は、「受信手段」を構成する。

更に、位置テーブルＰＳＴ（位置情報）に基づいて各無線装置１〜８の現在の位置を予測するルーティングモジュール２０は、「予測位置演算手段」を構成する。

更に、予測された各無線装置１〜８の現在の位置に基づいて無線装置間の距離を演算するルーティングモジュール２０は、ルーティングモジュール２０は、「距離演算手段」を構成する。

更に、ルーティングテーブル１８を作成および更新するルーティングモジュール２０は、「テーブル作成手段」を構成し、ルーティングテーブル１８を参照してパケットを送信する無線ＬＡＮドライバ１４は、「通信手段」を構成する。

更に、リンク寿命を演算するルーティングモジュール２０は、「寿命演算手段」を構成する。

更に、無線装置１に対する無線装置２の存在方向を演算する無線ＬＡＮカード１３は、「方向演算手段」を構成し、アレーアンテナ１１は、「指向性アンテナ」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、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上可能な無線装置に適用される。また、この発明は、無線装置が移動する通信環境においてパケットの到達率を向上可能な無線装置を備える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通信ネットア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に示すアレーアンテナの制御方法を説明するための図である。 図２に示すアレーアンテナのｘ−ｙ平面における平面図である。 専用パケットの構成を示す概念図である。 位置テーブルの構成を示す図である。 ネイバーテーブルの構成を示す図である。 図２に示すルーティングテーブルの構成を示す図である。 専用パケットの例を示す図である。 位置テーブルの例を示す図である。 ネイバーテーブルの例を示す図である。 移動平均強度の概念図である。 受信信号強度と距離との関係の履歴を示す図である。 受信信号強度と距離との関係を示す図である。 リンクコストと瞬時の受信信号強度との関係を示す図である。 ルートメトリックを求める方法を説明するための図である。 ルーティングテーブルの例を示す図である。 無線ＬＡＮカードにおける指向性の決定方法を説明するための図である。 各無線装置における動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１〜８ 無線装置、１０ 無線通信ネットアーク、１１ アレーアンテナ、１２ ＧＰＳアンテナ、１３ 無線ＬＡＮカード、１４ 無線ＬＡＮドライバ、１５ ＧＰＳ受信機、１６ ＧＰＳモジュール、１７ キュー、１８ ルーティングテーブル、１９ ＴＣＰ／ＩＰモジュール、２０ ルーティングモジュール、２１ アプリケーション、２２ 表示部、１１１〜１１７ アンテナ素子、１２１〜１２６ バラクタダイオード。

Claims (10)

1. 自律的に確立され、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれる無線通信ネットワークを構成する無線装置であって、
   当該無線装置の位置および移動速度を示す第１の位置情報を検出する位置検出手段と、
   当該無線装置に隣接するｎ（ｎは正の整数）個の隣接無線装置の位置および移動速度を示すｎ個の第２の位置情報を前記ｎ個の隣接無線装置から受信する受信手段と、
   前記第１の位置情報に基づいて当該無線装置の現在の予測位置を示す第３の位置情報を演算し、前記ｎ個の第２の位置情報に基づいて前記ｎ個の隣接無線装置の現在の予測位置を示すｎ個の第４の位置情報を演算する予測位置演算手段と、
   前記第３の位置情報および前記ｎ個の第４の位置情報に基づいて、当該無線装置と前記ｎ個の隣接無線装置との間の距離であるｎ個の距離を演算する距離演算手段と、
   前記距離演算手段によって演算された距離が反映され、かつ、当該無線装置と前記隣接無線装置との間の最適な無線通信経路を示すルートメトリックを各送信先に対して演算し、その演算したルートメトリックを含み、かつ、各送信先までの経路からなるルーティングテーブルを作成するテーブル作成手段と、
   前記ルーティングテーブルから前記各送信先までの前記最適な無線通信経路を選択して無線通信を行なう通信手段とを備える無線装置。
2. 前記テーブル作成手段は、前記ｎ個の距離に基づいて、当該無線装置との間で通信範囲を超える距離を有する隣接無線装置を除外し、当該無線装置との間で前記通信範囲内の距離を有する隣接無線装置を含めて前記ルーティングテーブルを作成する、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記位置検出手段によって検出された当該無線装置の現在の位置、現在の移動速度および現在の移動方向を示す第５の位置情報と、前記受信手段によって受信された前記ｎ個の隣接無線装置の現在の位置、現在の移動速度および現在の移動方向を示すｎ個の第６の位置情報とに基づいて、当該無線装置と各隣接無線装置との間で無線通信が可能な残り時間を示すリンク寿命を演算する寿命演算手段をさらに備え、
   前記テーブル作成手段は、前記ルーティングテーブルの更新時に前記リンク寿命を超えた経路を有する隣接無線装置を除外して前記ルーティングテーブルを更新する、請求項１に記載の無線装置。
4. 前記テーブル作成手段は、当該無線装置と前記隣接無線装置との間の瞬時の受信信号強度に基づいて、パケットの再送回数であるリンクコストを演算し、その演算したリンクコストと前記距離演算手段によって演算された距離とに基づいて、当該無線装置と前記隣接無線装置との間の無線通信品質が基準値以上である場合には前記リンクコストよりも前記距離演算手段によって演算された距離を反映して前記ルートメトリックを演算し、前記無線通信品質が前記基準値よりも低い場合には前記リンクコスト、前記距離演算手段によって演算された距離および中継器の負荷を反映してパケットの輻輳を下げるように前記ルートメトリックを演算する、請求項１に記載の無線装置。
5. 前記テーブル作成手段は、前記無線通信品質が基準値以上である場合には前記距離演算手段によって演算された距離が長くなるに従って小さくなるように前記ルートメトリックを演算する、請求項４に記載の無線装置。
6. 前記テーブル作成手段は、前記距離演算手段によって演算された距離に基づいて、当該無線装置と前記隣接無線装置との間の距離に応じて決定される第１の受信信号強度を演算し、各隣接無線装置が現在の位置から所定の範囲内に存在するときの当該無線装置と各隣接無線装置との間の受信信号強度の平均である第２の受信信号強度を演算し、その演算した第１および第２の受信信号強度に基づいて、前記瞬時の受信信号強度である第３の受信信号強度を演算し、その演算した第３の受信信号強度に基づいて、前記リンクコストを演算する、請求項４または請求項５に記載の無線装置。
7. 前記テーブル作成手段は、距離と前記第１の受信信号強度との関係を示す第１のテーブルと、前記第３の受信信号強度と前記リンクコストとの関係を示す第２のテーブルとを保持し、前記第１のテーブルを参照して、前記距離演算手段によって演算された距離に対応する第１の受信信号強度を抽出することによって前記第１の受信信号強度を演算し、前記第２のテーブルを参照して、前記演算した第３の受信信号強度に対応するリンクコストを抽出することによって前記リンクコストを演算する、請求項６に記載の無線装置。
8. 前記テーブル作成手段は、前記第１の受信信号強度と前記第２の受信信号強度との重み付け平均を演算して前記第３の受信信号強度を演算する、請求項６または請求項７に記載の無線装置。
9. 前記最適な無線通信経路を構成する無線装置が当該無線装置に対して存在する方向を演算する方向演算手段と、
   指向性のビームを放射する指向性アンテナとを更に備え、
   前記通信手段は、前記方向演算手段によって演算された方向にビームを放射するように前記指向性アンテナを制御して前記無線通信を行なう、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線装置。
10. 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を備える無線通信ネットワーク。

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