JP2009188647A - 無線通信装置、通信システム、プログラム、および経路判断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置、通信システム、プログラム、および経路判断方法を提供すること。
【解決手段】任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置に、該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路での前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と、前記第２の経路での前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と、を設ける。
【選択図】図１０

Description

本発明は、無線通信装置、通信システム、プログラム、および経路判断方法に関する。

近年、複数の無線通信装置が自律分散的に動作し、通信エリアを容易に拡大することが可能な無線マルチホップネットワークが注目されている。かかる無線マルチホップネットワークにおいては、送信元装置および受信先装置間の通信経路がルーティングプロトコルにより決定され、決定された通信経路に沿って送信元装置からデータが送信される。

また、無線マルチホップネットワークがゲートウェイ装置を介して異なる有線ネットワークと接続される構成も想定される。ここで、送信元装置から受信先装置へ無線マルチホップネットワークのみを利用してデータを送信可能であっても、無線マルチホップネットワークにおける無線帯域を考慮すると、有線ネットワークを利用した方がよい場合がある。

例えば、無線マルチホップネットワークのみを利用する通信経路での送信元装置から受信先装置までのホップ数と、有線ネットワークを利用する通信経路での送信元装置から受信先装置までのホップ数の差分が少ない場合、有線ネットワークを利用するという方法が考えられる。なお、無線マルチホップネットワークのみを利用する通信経路、および有線ネットワークを利用する通信経路の検索方法については例えば特許文献１に記載されている。かかる検索方法によれば、送信元装置が経路検索メッセージを送信し、経路検索メッセージを受信したゲートウェイ装置が経路検索メッセージを転送し、転送された経路検索メッセージを他のゲートウェイ装置が受信して他のゲートウェイ装置が受信先装置までの通信経路を検索し、他のゲートウェイ装置が転送元のゲートウェイ装置を介して検索した通信経路を送信元装置に送信して、送信元装置が受信先装置までの有線ネットワークを利用した場合の通信経路を取得する。

特開２００２−６４５４６号公報

しかし、従来の検索方法では、送信元装置が、経路検索メッセージを送信してから上記一連の処理が行われた後に送信元装置が受信先装置までの有線ネットワークを利用した場合の通信経路を取得する。このため、送信元装置が受信先装置までの有線ネットワークを利用した場合の通信経路を得るまでに相応の時間を要するという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より迅速に他の無線通信装置までのゲートウェイ装置を介する通信経路を取得することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、通信システム、プログラム、および経路判断方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置が提供される。

前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置は、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得する。

また、前記無線通信装置は、該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と、前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と、前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と、を備える。

かかる構成においては、第１の経路を利用した場合の他の無線通信装置までのホップ数を、自装置を任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づいて取得する。したがって、当該無線通信装置は、他の無線通信装置まで任意のネットワークを介して実際に経路探索する必要が無いため、第１の経路を利用した場合の他の無線通信装置までのホップ数をより早期に取得することができる。その結果、判断部は、第１の経路のホップ数および第２の経路のホップ数に基づく通信経路の判断を効率的に行なうことができる。

前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以上であった場合、ホップ数が少ない方の経路を利用して前記他の無線通信装置と通信を行うと判断してもよい。かかる構成においては、当該無線通信装置は、第１の経路および第２の経路の特性に拘らず、ホップ数の差分が所定値以上であった場合には、ホップ数が少ない方の経路を利用して他の無線通信装置と通信を行う。したがって、当該無線通信装置から送信されたデータが他の無線通信装置に到達する可能性、または当該無線通信装置から送信されたデータが他の無線通信装置に到達するまでに要する時間などを一層有利にすることができる。

前記任意のネットワークを構成する通信装置の各々は有線で接続され、前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以下であり、かつ、前記他の無線通信装置への送信データの帯域が基準値以下であった場合、前記第１の経路を利用して前記他の無線通信装置と通信を行うと判断してもよい。かかる構成においては、当該無線通信装置は、ホップ数の差分が所定値以下であり、送信データの帯域が基準値以下である場合、任意のネットワークを介する第１の経路を利用して他の無線通信装置と通信を行う。ここで、任意のネットワークは有線ネットワークである。したがって、当該無線通信装置は、上記のようにホップ数的には若干不利であっても任意のネットワークを利用することにより、無線帯域の競合を回避して他の無線通信装置と通信を行うことができる。さらに、当該無線通信装置は、送信データの帯域が基準値以上であった場合には第２の経路を利用することにより、当該無線通信装置を任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置にデータトラヒックが集中してしまう場合を抑制できる。

前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以下であり、かつ、前記他の無線通信装置への送信データの帯域が基準値以上であった場合、前記送信データのデータ種別に応じて前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断してもよい。ここで、第１の経路は有線ネットワークである任意のネットワークを介する経路であり、通信の確実性が高い。そこで、当該無線通信装置は、上記のように送信データのデータ種別に応じて、より適切な通信経路を利用して他の無線通信装置と通信を行うことができる。

前記無線通信装置は、該無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置から、該ゲートウェイ装置により取得された経路情報を受信する受信部をさらに備えてもよい。

前記第１のホップ数取得部は、前記受信部により受信された経路情報に含まれる前記他のゲートウェイ装置から前記他の無線通信装置までのホップ数に、前記無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置までのホップ数を加算して前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得してもよい。

前記第１のホップ数取得部は、該無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置に対して前記他の無線通信装置までのホップ数の取得を要求し、前記ゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づいて前記ゲートウェイ装置において得られた前記他の無線通信装置までのホップ数を、前記ゲートウェイ装置から取得してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と、前記複数のゲートウェイ装置および前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置と、を含む通信システムが提供される。前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置は、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得する。また、前記無線通信装置は、該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と、前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と、前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続し、前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得するゲートウェイ装置と前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置に設けられるコンピュータを、前記無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置により、前記他の無線通信装置と前記任意のネットワークを接続する他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と、前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と、前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と、として機能させるための、プログラムが提供される。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような第１のホップ数取得部、第２のホップ数取得部および判断部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の第１のホップ数取得部、第２のホップ数取得部および判断部として機能させることが可能である。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と、前記複数のゲートウェイ装置および前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置と、において実行される経路判断方法が提供される。前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、前記経路判断方法は、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置が、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得するステップと、前記無線通信装置が、該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得するステップと、前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得するステップと、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断するステップと、を含む。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、通信システム、プログラム、および経路判断方法によれば、より迅速に他の無線通信装置までのゲートウェイ装置を介する通信経路を取得することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる通信システムの概要
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕ゲートウェイの構成
〔４〕無線通信装置の構成
〔５〕無線通信装置の動作
〔６〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる通信システムの概要
まず、図１および図２を参照し、本実施形態にかかる通信システム１について概略的に説明する。

図１および図２は、本実施形態にかかる通信システム１の構成、および通信システム１における通信経路を示した説明図である。図１に示したように、当該通信システム１は、バックボーンネットワーク１２と、複数の無線通信装置２０Ａ〜２０Ｆと、複数のゲートウェイ２２Ｘ〜２２Ｚを含む。なお、図１においては、各無線通信装置を区別するために、無線通信装置２０Ａ〜２０Ｆのように符号の後に大文字のアルファベットを付しているが、各無線通信装置を特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置２０と総称する。ゲートウェイ２２Ｘ〜２２Ｚについても同様に、各ゲートウェイを特に区別する必要が無い場合、単にゲートウェイ２２と総称する。

バックボーンネットワーク１２は、バックボーンネットワーク１２に接続されている装置から送信されるメッセージの伝送路であって、該伝送路は有線であっても無線であってもよい。例えば、バックボーンネットワーク１２は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎを含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＥＥＥ８０２．１６に企画されるＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。

ゲートウェイ２２は、バックボーンネットワーク１２および無線通信装置２０Ａ〜２０Ｆからなる無線マルチホップネットワークを接続し、バックボーンネットワーク１２および無線マルチホップネットワークでの通信を可能とする。具体的には、ゲートウェイ２２は、無線マルチホップネットワークから送信されたメッセージをバックボーンネットワーク１２用のメッセージにデータ変換し、変換したメッセージをバックボーンネットワーク１２へ送信する。同様に、ゲートウェイ２２は、バックボーンネットワーク１２から受信したメッセージを無線マルチホップネットワーク用のメッセージにデータ変換し、変換したデータを無線マルチホップネットワークへ無線で送信する。

なお、ゲートウェイ２２Ｘは、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｅ、および２０Ｆをバックボーンネットワーク１２との接続対象としており、ゲートウェイ２２Ｘ、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｅ、および２０Ｆが一のサブネットワークを形成する。同様に、ゲートウェイ２２Ｙは、無線通信装置２０Ｃおよび２０Ｄをバックボーンネットワーク１２との接続対象としており、ゲートウェイ２２Ｙ、無線通信装置２０Ｃおよび２０Ｄが一のサブネットワークを形成する。

無線通信装置２０は、特定の無線通信装置へメッセージを送信するユニキャストや、フラッディング通信を行うことができる。ここで、フラッディング通信は、例えば経路情報を含むメッセージを受信した各無線通信装置２０が、該メッセージをブロードキャストすることにより、該メッセージを次々に中継伝播させる通信である。このようにメッセージがある無線通信装置２０により中継されることは、ホップと表現される場合もある。

なお、図１においては無線通信装置２０を丸印で簡略化して示しているが、無線通信装置２０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの任意の情報処理装置であってもよい。ゲートウェイ２２も無線通信装置２０と同様に上記のような任意の情報処理装置であってもよいし、ルータであってもよい。

このように、本実施形態にかかる通信システム１は、無線マルチホップネットワークとバックボーンネットワーク１２がゲートウェイ２２により接続されている。したがって、本実施形態にかかる通信システム１においては、無線マルチホップネットワークのみを介する通信経路（第２の経路）に限られず、バックボーンネットワーク１２も介する通信経路（第１の経路）も利用して通信を行うことが可能である。

例えば、図１に示したように、無線通信装置２０Ａは、自装置をバックボーンネットワーク１２との接続対象とするゲートウェイ２２Ｘを介して、バックボーンネットワーク１２と接続されているゲートウェイ２２Ｚとの通信を実現することができる。また、無線通信装置２０Ａは、無線マルチホップネットワークを形成する無線通信装置２０Ｄとも、ゲートウェイ２２Ｘおよびゲートウェイ２２Ｙを介し、バックボーンネットワーク１２を利用する通信を行うことができる。

また、図２に示したように、無線通信装置２０Ｂは、無線マルチホップネットワークを形成する無線通信装置２０Ｄと、ゲートウェイ２２Ｘおよびゲートウェイ２２Ｙを介し、バックボーンネットワーク１２を利用する通信を行うことができる。この場合、ホップ数は、無線通信装置２０Ｂおよびゲートウェイ２２Ｘ間と、ゲートウェイ２２Ｙおよび無線通信装置２０Ｄ間でカウントされるため、２である。なお、ゲートウェイＸおよびゲートウェイ２２Ｙ間の通信もホップ数としてカウントしてもよい。さらに、無線通信装置２０Ｂは、無線マルチホップネットワークを形成する無線通信装置２０Ｄと、バックボーンネットワーク１２を利用せずに、無線通信装置２０Ｃを介して通信を行うこともできる。この場合、ホップ数は、無線通信装置２０Ｂおよび２０Ｃ間と、無線通信装置２０Ｃおよび２０Ｄ間でカウントされるため、２である。

〔２〕本実施形態に至る経緯
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに代表される一般的な無線ネットワークの多くは、各無線通信装置においてＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）であるＣＳＭＡ／ＣＡのアクセス方式を用いて、限られた無線帯域を周囲の無線通信装置と共用して通信を行なうことになる。

したがって、図２に示したように、無線通信装置２０Ｂおよび２０Ｄ間に複数の通信経路が存在し、複数の通信経路のホップ数が同一である場合、無線マルチホップネットワークの無線帯域を考慮すると、バックボーンネットワーク１２を利用することが望ましい。

しかし、全ての通信においてバックボーンネットワーク１２を利用すると、図３に示すように、特定のゲートウェイにトラヒックが集中し、輻輳が発生してしまうことが懸念される。

図３は、本実施形態に関連する通信システム８における問題点を示した説明図である。図３に示したように、全ての通信においてバックボーンネットワーク１２が利用されると、ゲートウェイ３２Ｘを頂点とするツリー状のネットワークが形成される。その結果、無線通信装置３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｅおよび３０Ｆから送信されるメッセージがゲートウェイ３２Ｘに集中し、トラヒックの輻輳状態の発生が懸念される。

そこで、上記のような事情を一着眼点にして本実施形態にかかる通信システム１を創作するに至った。本実施形態にかかる通信システム１によれば、通信経路を適切に選択することにより、トラヒックがゲートウェイ２２に集中することを抑制しつつ、バックボーンネットワーク１２を介した通信も実現することができる。以下、図４〜図１３を参照し、このような通信システム１を構成するゲートウェイ２２および無線通信装置２０の構成について詳細に説明する。

〔３〕ゲートウェイの構成
図４は、本実施形態にかかるゲートウェイ２２のハードウェア構成を示した説明図である。図４に示したように、ゲートウェイ２２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５とを備える。

ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってゲートウェイ２２内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。

ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置２０８は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。ゲートウェイ２２のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、ゲートウェイ２２に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置２１０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は、再生された音声データ等を音声に変換して出力する。

ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかるゲートウェイ２２の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。また、このストレージ装置２１１には、後述のネットワーク経路テーブル、サブネットワークテーブルなどが記録される。

ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、ゲートウェイ２２に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。

通信装置２１５は、例えば、バックボーンネットワーク１２、および無線通信装置２０に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。この通信装置２１５は、バックボーンネットワーク１２や無線通信装置２０との間で各種データを送受信する。

なお、上記では図４を参照してゲートウェイ２２のハードウェア構成について説明したが、無線通信装置２０のハードウェアはゲートウェイ２２と実質的に同一に構成することが可能であるため、説明を省略する。

続いて、図５を参照して本実施形態にかかるゲートウェイ２２の機能を説明する。

図５は、本実施形態にかかるゲートウェイ２２の構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、ゲートウェイ２２は、通信部２１６と、報知信号生成部２２０と、サブネットワークテーブル作成部２２４と、記憶部２２８と、外部テーブル取得部２３２と、ネットワーク経路テーブル作成部２３６と、要求応答部２４０と、を備える。

通信部２１６は、バックボーンネットワーク１２や無線通信装置２０とのインターフェースであって、バックボーンネットワーク１２や無線通信装置２０との間で各種情報を送受信する送信部、および受信部としての機能を有する。例えば、通信部２１６は、無線通信装置２０から送信された高周波の無線信号をベースバンド信号にダウンコンバージョンし、ベースバンド信号をビット列に変換する。また、通信部２１６は、報知信号生成部２２０により生成されたゲートウェイ報知信号を無線でブロードキャストする。

なお、通信部２１６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇなどに規定される無線通信機能を有してもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定されるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）通信機能を有してもよい。さらに、通信部２１６は、ＩＥＥＥ８０２．１６に企画されるＷｉＭＡＸに対応する通信機能を有してもよい。

報知信号生成部２２０は、ゲートウェイ２２のサブネットワーク内に無線通信装置２０に対して所定周期で送信するためのゲートウェイ報知信号（ビーコン）を生成する。当該ゲートウェイ報知信号には、例えば、ネットワーク経路テーブル作成部２３６により生成された後述のネットワーク経路テーブルが含まれる。

サブネットワークテーブル作成部２２４は、自装置をゲートウェイとして認識、あるいは選択した無線通信装置２０に関する情報を含むサブネットワークテーブルを作成する。例えば、サブネットワークテーブル作成部２２４は、ある無線通信装置２０が自装置をゲートウェイとして認識している旨を示すゲートウェイ認識通知信号が受信されると、該無線通信装置２０に関する経路情報をサブネットワークテーブルに登録する。以下、具体例について図６および図７を参照して説明する。

図６は、サブネットワークが形成される様子を示した説明図である。図７は、サブネットワークテーブルの具体例を示した説明図である。例えば、図６に示したように、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｅ、および２０Ｆがゲートウェイ２２Ｘを認識し、ゲートウェイ２２Ｘが無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｅ、および２０Ｆからゲートウェイ認識通知信号を受信したとする。すると、サブネットワークテーブル作成部２２４が、図７Ａに示したようなサブネットワークテーブルを作成し、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｅ、２０Ｆ、およびゲートウェイ２２Ｘがサブネットワーク３を形成する。

サブネットワークテーブルは、図７Ａに示したように、ゲートウェイ２２から他の無線通信装置を宛先としてメッセージを送信する場合に、まず次ホップ装置としてどの無線通信装置へメッセージを送信するか、および宛先の無線通信装置までのホップ数を含む。ここで、本明細書においては説明の便宜上、各装置を示す符号の後に付したアルファベットが、該装置のアドレスに対応するものとする。例えば、本明細書においては、ゲートウェイ２２ＸのアドレスがＸであり、無線通信装置２０ＡのアドレスがＡであるものとして説明する。したがって、図７Ａは、ゲートウェイ２２ＸがアドレスがＡである無線通信装置２０Ａにメッセージを送信する場合、次ホップ装置として無線通信装置２０Ａにメッセージを送信し、無線通信装置２０Ａまでのホップ数が１であることを示している。

同様に、無線通信装置２０Ｃ、および２０Ｄがゲートウェイ２２Ｙを認識し、ゲートウェイ２２Ｙが無線通信装置２０Ｃ、および２０Ｄからゲートウェイ認識通知信号を受信したとする。すると、ゲートウェイ２２Ｙのサブネットワークテーブル作成部２２４が、図７Ｂに示したようなサブネットワークテーブルを作成し、無線通信装置２０Ｃ、２０Ｄ、およびゲートウェイ２２Ｙがサブネットワーク４を形成する。

具体的には、図７Ｂに示したように、ゲートウェイ２２Ｙのサブネットワークテーブル作成部２２４は、無線通信装置２０Ｃへメッセージを送信する際の次ホップ装置が無線通信装置２０Ｃであり、ホップ数が１である旨を示すサブネットワークテーブルを作成する。また、当該サブネットワークテーブルは、ゲートウェイ２２Ｙから無線通信装置２０Ｄへメッセージを送信する際の次ホップ装置が無線通信装置２０Ｄであり、ホップ数が１である旨を含む。

記憶部２２８は、上記のサブネットワークテーブル作成部２２４により作成されたサブネットワークテーブルや、後述のネットワーク経路テーブルなどが記録される記憶媒体である。このような記憶部２２８は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。

外部テーブル取得部２３２は、他のゲートウェイ２２Ｙなどにより作成された、他のサブネットワークのサブネットワークテーブルを取得し、記憶部２２８に記録する。例えば、外部テーブル取得部２３２は、他のゲートウェイ２２Ｙなどにサブネットワークテーブルの送信を要求し、該要求に応じて他のゲートウェイ２２Ｙなどから送信されたサブネットワークテーブルを取得してもよい。または、他のゲートウェイ２２Ｙなどが定期的にバックボーンネットワーク１２を介して自装置が有するサブネットワークテーブルを送信し、外部テーブル取得部２３２は、このように定期的に送信されるサブネットワークテーブルを取得してもよい。

ネットワーク経路テーブル作成部２３６は、記憶部２２８に記録されているサブネットワークテーブルに基づいて、ネットワーク経路テーブルを作成する。具体的には、サブネットワークテーブル作成部２２４により作成された自装置のサブネットワークテーブルと、外部テーブル取得部２３２により取得された他のサブネットワークテーブルとを統合させて、図８に示すようなネットワーク経路テーブルを作成する。

図８は、ネットワーク経路テーブルの具体例を示した説明図である。より詳細には、図８は、図７Ａおよび図７Ｂに示したサブネットワークテーブルに基づいて作成されるネットワーク経路テーブルを示している。

図８に示したように、ネットワーク経路テーブル作成部２３６は、サブネットワークテーブル作成部２２４により作成された自装置のサブネットワークテーブルに、ゲートウェイとして自装置のアドレス（Ｘ）を追加してネットワーク経路テーブルとして登録する。また、ネットワーク経路テーブル作成部２３６は、外部テーブル取得部２３２により他のゲートウェイ２２Ｙから取得された他のサブネットワークテーブルに、ゲートウェイ２２Ｙのアドレス（Ｙ）を追加してネットワーク経路テーブルとして登録する。

このようなネットワーク経路テーブルは記憶部２２８に記録され、必要に応じて更新される。なお、記憶部２２８には、自装置から例えば２ホップ以内に存在する無線通信装置２０までの経路情報も、例えば図９に示したようなローカル経路テーブルとして記録される。

図９は、ローカル経路テーブルの具体例を示した説明図である。より詳細には、図９Ａがゲートウェイ２２Ｘにより生成されるローカル経路テーブルを示し、図９Ｂがゲートウェイ２２Ｙにより生成されるローカル経路テーブルを示している。ローカル経路テーブルは、他の無線通信装置２０へメッセージを送信する際の次ホップ装置、およびホップ数を含む点でサブネットワークテーブルと共通する。一方、ローカル経路テーブルは、サブネットワークに含まれるか否かに拘らず、例えば２ホップ以内に存在する無線通信装置２０までの情報を含む点でサブネットワークテーブルと異なる。

例えば、図９Ａに示したように、ゲートウェイ２２Ｘのサブネットワークテーブルには無線通信装置２０Ｃに関する情報は含まれないが、ゲートウェイ２２Ｘのローカル経路テーブルには無線通信装置２０Ｃに関する情報が含まれている。同様に、図９Ｂに示したように、ゲートウェイ２２Ｙのサブネットワークテーブルには無線通信装置２０Ｂに関する情報は含まれないが、ゲートウェイ２２Ｙのローカル経路テーブルには無線通信装置２０Ｂに関する情報が含まれている。なお、ゲートウェイ２２は、２ホップ以内に存在する無線通信装置２０に対して応答要求を送信し、無線通信装置２０から該応答要求に対する応答を受信することで、２ホップ以内に存在する無線通信装置２０までの情報を取得してもよい。または、ゲートウェイ２２は、無線通信装置２０から周期的に報知信号が送信されている場合、該報知信号を受信することで無線通信装置２０に関する情報を取得してもよい。

ここで、図５を参照してゲートウェイ２２の構成の説明に戻ると、要求応答部２４０は、外部からの各種要求に応じる処理を行う。例えば、バックボーンネットワーク１２を介して他のゲートウェイ２２Ｙからサブネットワークテーブルの取得要求があった場合、記憶部２２８からサブネットワークーブルを読み出して他のゲートウェイ２２Ｙへ送信する。または、要求応答部２４０は、無線通信装置２０からネットワーク経路テーブルの取得要求があった場合、記憶部２２８からネットワーク経路テーブルを読み出して無線通信装置２０へ送信する。

さらに、要求応答部２４０は、無線通信装置２０から特定の無線通信装置までのホップ数の取得要求があった場合、ネットワーク経路テーブルに基づいて特定の無線通信装置までのホップ数を算出し、算出したホップ数を要求元の無線通信装置２０へ送信してもよい。具体的には、要求応答部２４０は、ネットワーク経路テーブルから、特定の無線通信装置の宛先と対応付けられているゲートウェイおよびホップ数を検索する。

そして、特定の無線通信装置の宛先と対応付けられているゲートウェイが自装置でなかった場合、特定の無線通信装置の宛先と対応付けられているホップ数に、要求元の無線通信装置２０から自装置までのホップ数を加算する。そして、要求応答部２４０は、加算結果を要求元の無線通信装置２０へ送信する。その結果、要求元の無線通信装置２０は、要求元の無線通信装置２０から特定の無線通信装置までのバックボーンネットワーク１２を利用した場合のホップ数を取得することができる。

〔４〕無線通信装置の構成
以上、図５〜図９を参照して本実施形態にかかるゲートウェイ２２の構成について説明した。続いて、図１０〜図１２を参照して本実施形態にかかる無線通信装置２０の構成について説明する。

図１０は、本実施形態にかかる無線通信装置２０の構成を示した機能ブロック図である。図１０に示したように、当該無線通信装置２０は、通信部２５６と、ゲートウェイ登録処理部２６０と、記憶部２６４と、経路テーブル作成部２６８と、比較テーブル作成部２７２と、判断部２７６と、送信データ生成部２８０と、を備える。

通信部２５６は、バックボーンネットワーク１２や他の無線通信装置２０Ｂなどとのインターフェースであって、バックボーンネットワーク１２や他の無線通信装置２０Ｂとの間で各種情報を送受信する送信部、および受信部としての機能を有する。例えば、通信部２５６は、無線通信装置２０やゲートウェイ２２から送信された高周波の無線信号をベースバンド信号にダウンコンバージョンし、ベースバンド信号をビット列に変換する。また、通信部２５６は、送信データ生成部２８０により生成されたメッセージを無線でブロードキャストする。

なお、通信部２５６は、ゲートウェイ２２の通信部２１６と同様に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇなどに規定される無線通信機能を有してもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定されるＭＩＭＯ通信機能を有してもよい。また、通信部２５６は、ＩＥＥＥ８０２．１６に企画されるＷｉＭＡＸに対応する通信機能を有してもよい。

ゲートウェイ登録処理部２６０は、バックボーンネットワーク１２と接続する際に利用するゲートウェイ２２を選択し、記憶部２６４に記録する。ゲートウェイ２２の選択方法の一例を以下に説明する。

まず、ゲートウェイ登録処理部２６０は、通信部２５６により受信された各ゲートウェイ２２から周期的に送信されるゲートウェイ報知信号の送信元のゲートウェイ２２をゲートウェイリストに追加する。そして、ゲートウェイ登録処理部２６０は、ゲートウェイリストに登録されているゲートウェイ２２のうちで、ホップ数が最短であるゲートウェイを自装置のゲートウェイとして選択する。

また、ゲートウェイ登録処理部２６０は、ゲートウェイ報知信号を受信した際、該ゲートウェイ報知信号の送信元のゲートウェイがゲートウェイリストに存在しない場合、新規に該送信元のゲートウェイの情報をゲートウェイリストに追加する。そして、ゲートウェイ登録処理部２６０は、ゲートウェイリストが更新されると、ホップ数が最短であるゲートウェイを自装置のゲートウェイとして選択する。

また、ゲートウェイ登録処理部２６０は、後述の個別経路テーブルが更新された際にも、ゲートウェイを更新する。このように、ゲートウェイを適宜更新することにより、無線マルチホップネットワークの状況の変化に柔軟に対応することが可能である。

さらに、ゲートウェイ登録処理部２６０は、ゲートウェイを選択すると、選択したゲートウェイに対してゲートウェイ認識通知信号を通信部２５６から送信する。かかる構成により、ゲートウェイ２２は、ゲートウェイ２２を選択している無線通信装置２０を把握することが可能となる。なお、ゲートウェイ登録処理部２６０は、所定周期でゲートウェイ認識通知信号を送信してもよいし、ゲートウェイ２２からの要求に応じて送信してもよい。かかる通知方法は、使用するルーティングプロトコルに応じて実装することも可能であり、通知に要するオーバヘッドを減らすことができる。

なお、本実施形態においては、プロアクティブ型、リアクティブ型、およびハイブリッド型など、任意のルーティングプロトコルを使用することができる。

記憶部２６４は、ゲートウェイリスト、個別経路テーブル、比較テーブルなどの各種情報が記録される記憶媒体である。当該記憶部２６４は、ゲートウェイ２２の記憶部２２８と同様に、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭおよびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯディスクなどの記憶媒体であってもよい。

経路テーブル作成部２６８は、自装置から他の無線通信装置までの経路を示す個別経路テーブルを作成し、記憶部２６４に記録する第２のホップ数取得部としての機能を有する。経路テーブル作成部２６８は、任意のルーティングプロトコルで自装置から他の無線通信装置までの経路を取得することができる。例えば、経路テーブル作成部２６８は、ルートリクエストを送信し、ルートリクエストに対するルートリプライを受信することにより他の無線通信装置までの経路を取得してもよい。経路テーブル作成部２６８により作成される個別経路テーブルの具体例を図１１に示す。

図１１は、個別経路テーブルの具体例を示した説明図である。より詳細には、図１１には、無線通信装置２０Ａの経路テーブル作成部２６８により作成される個別経路テーブルを示している。無線通信装置２０Ａが送信されるメッセージは、まず無線通信装置２０Ｂを経由し、次に無線通信装置２０Ｃを経由して無線通信装置２０Ｄへ到達するため、図１１に示したように次ホップ装置が無線通信装置２０Ｂであり、ホップ数が３となる。同様に、無線通信装置２０Ａは、他の装置を経由せずに１ホップでゲートウェイ２２Ｘと通信することができる。

比較テーブル作成部２７２は、ゲートウェイ２２により作成されたネットワーク経路テーブル、および経路テーブル作成部２６８により作成された個別経路テーブルに基づいて、複数の通信経路を比較するための比較テーブルを作成する第１のホップ数取得部としての機能を有する。以下では、図１２を参照してネットワーク経路テーブルがゲートウェイ２２から周期的にフラッディングにより送信される場合を説明した後に、ゲートウェイ２２へ経路探索メッセージを送信する場合について説明する。

図１２は、比較テーブル作成部２７２により作成される比較テーブルの具体例を示した説明図である。まず、比較テーブル作成部２７２は、無線マルチホップネットワークのみで通信可能な経路は、ゲートウェイは存在しないという形で比較テーブルに登録する。具体的には、図１２の上段に示したように、無線通信装置２０Ｄに対応するゲートウェイには０が記載される。当該無線通信装置２０Ｄに関する情報は、個別経路テーブルから作成可能である。

一方、比較テーブル作成部２７２は、バックボーンネットワーク１２を利用する経路を、図１１に示した個別経路テーブル、およびゲートウェイ２２からフラッディングされる図８に示したネットワーク経路テーブルを利用して比較テーブルに登録する。例えば、比較テーブル作成部２７２は、まず、無線通信装置２０Ａにより選択されているゲートウェイ２２Ｘまでの経路を、ルーティングプロトコルにより管理される個別経路テーブルから検索する。

そして、比較テーブル作成部２７２は、ゲートウェイ２２Ｘまでの経路が存在する場合、経路探索の対象となる無線通信装置２０Ｄに関する情報をネットワーク経路テーブルから検索する。そして、無線通信装置２０Ｄに関する情報が存在し、無線通信装置２０Ｄにより選択されているゲートウェイが自装置の選択中のゲートウェイＸと異なる場合、無線通信装置２０Ｄが自装置と異なるサブネットワークに含まれると判断する。

さらに、比較テーブル作成部２７２は、選択中のゲートウェイ２２ＸのアドレスであるＸを次ホップ装置のアドレスとして記載し、ゲートウェイアドレスにも選択中のゲートウェイ２２ＸのアドレスであるＸを記載して比較テーブルに登録する。また、比較テーブル作成部２７２は、ネットワーク経路テーブル情報から、無線通信装置２０Ａとゲートウェイ２２Ｘ間のホップ数、およびゲートウェイ２２Ｙと探索対象である無線通信装置２０Ｄ間のホップ数を加算（１＋１）して比較テーブルに登録する。なお、比較テーブル作成部２７２は、無線通信装置２０Ａとゲートウェイ２２Ｘ間のホップ数を、個別経路テーブルから取得して計算に用いてもよい。

このようにして、図１２に示したような、無線マルチホップネットワークのみを介する経路、およびバックボーンネットワーク１２を介する経路の双方についてのホップ数を含む比較テーブルが得られる。

続いて、無線通信装置２０からゲートウェイ２２へ経路探索メッセージを送信する場合について説明する。ゲートウェイ２２の要求応答部２４０は、無線通信装置２０から経路探索メッセージを受信すると、ネットワーク経路テーブルを参照し、探索対象の無線通信装置２０に関する情報をネットワーク経路テーブルから検索する。そして、要求応答部２４０は、探索対象の無線通信装置２０に関する情報が存在し、かつ、経路探索元の無線通信装置２０と探索対象の無線通信装置２０が選択中のゲートウェイ２２が異なる場合、代理応答として応答メッセージを経路探索元に返信する。

ここで、経路探索元の無線通信装置２０Ａから送信された経路探索メッセージが、ゲートウェイ２２Ｘにホップ数が１で到達した場合について考える。この場合、ゲートウェイ２２Ｘにおいて返信される応答メッセージには、経路探索の無線通信装置２０Ｄまでのホップ数（距離）として、無線通信装置２０Ａからゲートウェイ２２Ｘまでのホップ数（１）と、ゲートウェイ２２Ｙから無線通信装置２０Ｄまでのホップ数（１）を加算して得られたホップ数（２）が記載される。経路探索元の無線通信装置２０Ａは、かかる応答メッセージに記載されている内容を比較テーブルに登録することにより、図１２に示した複数の経路の経路情報を含む比較テーブルが作成される。

なお、探索対象の無線通信装置２０がネットワーク経路テーブルに存在するものの、経路探索元の無線通信装置２０と探索対象の無線通信装置とで選択中のゲートウェイ２２が同一である場合、ゲートウェイ２２は代理応答をしなくてもよい。

判断部２７６は、比較テーブル作成部２７２により作成された比較テーブルに基づいて、無線マルチホップネットワークのみを介する経路、またはバックボーンネットワーク１２を介する経路のいずれを利用するかを判断する。その際、判断部２７６は、送信データのトラヒック量、およびデータ種別も考慮して通信経路を判断するが、詳細については図１６および図１７を参照して後述する。

送信データ生成部２８０は、判断部２７６により決定された通信経路に応じた装置を次ホップ装置とする、任意のデータを含む送信データを生成する。なお、任意のデータとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどがあげられる。

〔５〕無線通信装置の動作
以上、無線通信装置２０およびゲートウェイ２２の構成について説明した。続いて、本実施形態にかかる無線通信装置２０において実行される経路判断方法などの動作について説明する。

図１３は、ゲートウェイ登録処理の流れを示したフローチャートである。図１３に示したように、まず、無線通信装置２０がゲートウェイ報知信号を受信すると（Ｓ３０４）、ゲートウェイ登録処理部２６０は、該ゲートウェイ報知信号の送信元のゲートウェイ２２がゲートウェイリストに登録されているか否かを判断する（Ｓ３０８）。そして、送信元のゲートウェイ２２がゲートウェイリストに登録されていない場合、ゲートウェイ登録処理部２６０は送信元のゲートウェイ２２をゲートウェイリストに新規登録する（Ｓ３１２）。

続いて、ゲートウェイ登録処理部２６０は、送信元のゲートウェイ２２が個別経路テーブルに登録されているか否かを判断する（Ｓ３１６）。そして、送信元のゲートウェイ２２が個別経路テーブルに登録されており、他のゲートウェイと比較してホップ数が最短である場合には、自装置のゲートウェイとして選択する（Ｓ３２０）。

図１４は、ゲートウェイ更新処理の流れを示したフローチャートである。図１４に示したように、ゲートウェイ登録処理部２６０は、個別経路テーブルが更新された場合（Ｓ３５０）、ゲートウェイリストに登録されているゲートウェイに関する情報が更新されたか否かを判断する（Ｓ３５４）。

そして、ゲートウェイリストに登録されているゲートウェイに関する情報が更新された場合、ゲートウェイ登録処理部２６０は、ホップ数が最短であるゲートウェイを自装置のゲートウェイとして選択する（Ｓ３５８）。

図１５は、比較テーブルの作成処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、無線通信装置２０Ｄを経路探索の対象とする場合の流れを示している。まず、比較テーブル作成部２７２は、個別経路テーブルに無線通信装置２０Ｄに関する情報が存在する場合（Ｓ４０４）、該情報に「０」というゲートウェイアドレスを追加して比較テーブルに登録する（Ｓ４０８）。

続いて、通信部２５６によりゲートウェイ２２からネットワーク経路テーブルが受信されると、比較テーブル作成部２７２は、選択中のゲートウェイであるゲートウェイＸに冠する情報がネットワーク経路テーブルに存在するか否かを判断する（Ｓ４１６）。すなわち、自装置がゲートウェイ２２Ｘのサブネットワークに含まれているか否かを判断する。ここで、比較テーブル作成部２７２は、個別経路テーブルにもゲートウェイ２２Ｘに関する情報が含まれている場合に限りＳ４２０の処理へ進んでもよい。

さらに、比較テーブル作成部２７２は、ネットワーク経路テーブルに無線通信装置２０Ｄに関する情報が含まれているか否かを判断する（Ｓ４２０）。そして、比較テーブル作成部２７２は、ネットワーク経路テーブルに無線通信装置２０Ｄに関する情報が含まれており、かつ、無線通信装置２０Ｄが自装置が選択中のゲートウェイ２２Ｘと異なるゲートウェイを選択している場合、ホップ数の加算を行い比較テーブルに登録する（Ｓ４２８）。より詳細には、比較テーブル作成部２７２は、ネットワーク経路テーブルに基づき、無線通信装置２０からゲートウェイ２２Ｘまでのホップ数、および無線通信装置２０Ｄにより選択されているゲートウェイから無線通信装置２０Ｄまでのホップ数を加算する。

図１６および図１７は、経路選択処理の流れを示したフローチャートである。判断部２７６は、比較テーブルを参照し、対象の無線通信装置２０に至る複数経路が存在するか否かを判断する（Ｓ５０４）。そして、判断部２７６は、複数経路が存在しない場合、存在する経路を通信経路として選択する（Ｓ５０８）。

一方、判断部２７６は、複数経路が存在する場合、複数経路のホップ数の差が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ５１２）。そして、判断部２７６は、複数経路のホップ数の差が所定値以上である場合、ホップ数の少ない方の経路を通信経路として選択する（Ｓ５１６）。一方、判断部２７６は、ホップ数の差が所定値より少ない場合、図１７に示すデータ内容を考慮した経路選択を行なう（Ｓ５２０）。

データ内容を考慮した経路選択においては、まず、図１７に示したように、判断部２７６は送信データのトラヒック量を確認する（Ｓ５５４）。そして、判断部２７６は、トラヒック量が基準量より少ない場合（Ｓ５５８）、バックボーンネットワーク１２を利用する経路を選択する（Ｓ５６２）。なお、基準量は、無線通信装置２０が対応する最大のトラヒック量の半分の値など静的な値であっても、ネットワーク状況に応じて変化する動的な値であってもよい。

一方、トラヒック量が基準量以上である場合、判断部２７６は送信データの種類や優先度を確認する（Ｓ５６６）。そして、判断部２７６は、送信データの種類や優先度に基づいてバックボーンネットワーク１２を利用するか否かを判断する（Ｓ５７０）。例えば、判断部２７６は、ストリーミングデータや優先度の高いデータなど、確実に宛先まで伝送する必要のある送信データに関してはバックボーンネットワーク１２を利用すると判断してもよい。また、判断部２７６は、送信データの種類として、送信データが音声データであるか、映像データであるかなどを考慮してもよい。

〔６〕まとめ
以上説明したように、本実施形態においては、バックボーンネットワーク１２を利用した場合の他の無線通信装置２０までのホップ数が、自装置を任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ２２により他のゲートウェイ２２から取得された経路情報に基づいて取得される。したがって、当該無線通信装置２０は、他の無線通信装置２０までバックボーンネットワーク１２を介して実際に経路探索する必要が無いため、バックボーンネットワーク１２を利用した場合の他の無線通信装置２０までのホップ数をより早期に取得することができる。その結果、判断部２７６は、複数の経路の各々のホップ数に基づく通信経路の判断を効率的に行なうことができる。

また、本実施形態によれば、ゲートウェイ２２におけるトラヒックの集中をある程度分散させることが可能となる。その結果、例えば、動画配信を想定としたネットワークを考えた場合、動画等のストリームはバックボーンネットワーク１２を極力使用することで無線マルチホップネットワーク全体の無線帯域に余裕があるように制御することができる。一方、制御情報等の重要度が高くかつ比較的低トラヒックなデータについては、無線帯域に余裕がある無線マルチホップネットワークのみを使用するといった、データの優先度に応じた対応が可能となる。

さらに、本実施形態にかかる無線通信装置２０は、複数経路を保持していることから、無線リンク状態等の通信状況に変化が生じた場合や、ゲートウェイ２２に障害が生じた場合において迅速に通信経路を切り替えることが可能となる。それにより、ネットワークの変化や障害に対してロバストな無線マルチホップネットワークを構築することが可能となる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の無線通信装置２０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置２０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置２０、ゲートウェイ２２に内蔵されるＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３などのハードウェアを、上述した無線通信装置２０、ゲートウェイ２２の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図５の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。同様に、図１０の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる通信システムの構成、および通信システムにおける通信経路を示した説明図である。 本実施形態にかかる通信システムの構成、および通信システムにおける通信経路を示した説明図である。 本実施形態に関連する通信システムにおける問題点を示した説明図である。 本実施形態にかかるゲートウェイのハードウェア構成を示した説明図である。 本実施形態にかかるゲートウェイの構成を示した機能ブロック図である。 サブネットワークが形成される様子を示した説明図である。 サブネットワークテーブルの具体例を示した説明図である。 サブネットワークテーブルの具体例を示した説明図である。 ネットワーク経路テーブルの具体例を示した説明図である。 ローカル経路テーブルの具体例を示した説明図である。 ローカル経路テーブルの具体例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 個別経路テーブルの具体例を示した説明図である。 比較テーブル作成部により作成される比較テーブルの具体例を示した説明図である。 ゲートウェイ登録処理の流れを示したフローチャートである。 ゲートウェイ更新処理の流れを示したフローチャートである。 比較テーブルの作成処理の流れを示したフローチャートである。 経路選択処理の流れを示したフローチャートである。 経路選択処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 通信システム
１２ バックボーンネットワーク
２０ 無線通信装置
２２ ゲートウェイ
２１６、２５６ 通信部
２２０ 報知信号生成部
２２４ サブネットワークテーブル作成部
２２８、２６４ 記憶部
２３２ 外部テーブル取得部
２３６ ネットワーク経路テーブル作成部
２４０ 要求応答部
２６０ ゲートウェイ登録処理部
２６８ 経路テーブル作成部
２７２ 比較テーブル作成部
２７６ 判断部

Claims (10)

1. 任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置であって：
   前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置は、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得し、
   前記無線通信装置は、
   該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と；
   前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と；
   前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と；
   を備えることを特徴とする、無線通信装置。
2. 前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以上であった場合、ホップ数が少ない方の経路を利用して前記他の無線通信装置と通信を行うと判断することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記任意のネットワークを構成する通信装置の各々は有線で接続され、
   前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以下であり、かつ、前記他の無線通信装置への送信データの帯域が基準値以下であった場合、前記第１の経路を利用して前記他の無線通信装置と通信を行うと判断することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記判断部は、前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数の差分が所定値以下であり、かつ、前記他の無線通信装置への送信データの帯域が基準値以上であった場合、前記送信データのデータ種別に応じて前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断することを特徴とする、請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記無線通信装置は、該無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置から、該ゲートウェイ装置により取得された経路情報を受信する受信部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
6. 前記第１のホップ数取得部は、前記受信部により受信された経路情報に含まれる前記他のゲートウェイ装置から前記他の無線通信装置までのホップ数に、前記無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置までのホップ数を加算することにより、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得することを特徴とする、請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記第１のホップ数取得部は、該無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置に対して前記他の無線通信装置までのホップ数の取得を要求し、前記ゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づいて前記ゲートウェイ装置において得られた前記他の無線通信装置までのホップ数を、前記ゲートウェイ装置から取得することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信装置。
8. 任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と、前記複数のゲートウェイ装置および前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置と、を含む通信システムであって：
   前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置は、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得し、
   前記無線通信装置は、
   該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と；
   前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と；
   前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と；
   を備えることを特徴とする、通信システム。
9. 任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続し、前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、さらに、他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得するゲートウェイ装置と前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置に設けられるコンピュータを、
   前記無線通信装置と前記任意のネットワークとを接続するゲートウェイ装置により、前記他の無線通信装置と前記任意のネットワークを接続する他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第１のホップ数取得部と；
   前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得する第２のホップ数取得部と；
   前記第１のホップ数取得部により取得された前記第１の経路のホップ数、および前記第２のホップ数取得部により取得された前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断する判断部と；
   として機能させるための、プログラム。
10. 任意のネットワークおよび１または２以上の無線通信装置を接続する複数のゲートウェイ装置と、前記複数のゲートウェイ装置および前記任意のネットワークとを介する第１の経路、または前記任意のネットワークを介さず周囲の無線通信装置を介する第２の経路を利用して他の無線通信装置と通信する無線通信装置と、において実行される経路判断方法であって：
    前記複数のゲートウェイ装置の各々は、前記任意のネットワークとの接続対象である前記１または２以上の無線通信装置までの経路情報を有し、前記無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置が、前記他の無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とする他のゲートウェイ装置が有する前記経路情報を前記任意のネットワークを介して取得するステップと；
    前記無線通信装置が、
    該無線通信装置を前記任意のネットワークとの接続対象とするゲートウェイ装置により前記他のゲートウェイ装置から取得された経路情報に基づき、前記第１の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得するステップと；
    前記第２の経路を利用した場合の前記他の無線通信装置までのホップ数を取得するステップと；
    前記第１の経路のホップ数、および前記第２の経路のホップ数に応じ、前記第１の経路、または第２の経路のいずれを利用して前記他の無線通信装置と通信を行うかを判断するステップと；
    を含むことを特徴とする、経路判断方法。
    
    

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