JP2011066568A - 通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させること。
【解決手段】取得部１１０は、通信装置１００が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する。蓄積部１２０は、取得部１１０によって異なる時間に取得された複数の経路ごとの無線コストを蓄積する。決定部１３０は、蓄積部１２０によって蓄積された複数の経路ごとの無線コストにおける経路同士の時間相関に基づいて経路ごとの優先順位を決定する。通信部１４０は、決定部１３０によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて他の通信装置１００と通信を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置および通信方法に関する。

無線で接続できる端末同士で構成され、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：構内通信網）のアクセスポイントなどがなくても通信を行うことができるアドホックネットワークが検討されている。

たとえば、複数の端末を包含するアドホック網において送信元端末と宛先端末との間で少なくとも一つの中継端末を介してパケットを送受する無線通信システムであって、前記送信元端末が、前記宛先端末に向けて経路要求パケットをブロードキャストし、前記中継端末が、自己の利用可能帯域および自己のアドレスを前記経路要求パケットに追記し、その追記後の経路要求パケットをブロードキャストし、前記宛先端末が、前記経路要求パケットに追記された利用可能帯域に基づいて前記送信元端末との間でパケットを送受するための経路を選択し、この選択した経路を前記送信元端末に通知し、さらに、前記送信元端末が、前記宛先端末から通知された経路を前記宛先端末との間でパケットを送受するための経路として設定する技術が開示されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

また、無線端末Ａ〜無線端末Ｃ〜無線端末Ｅの第１の通信経路と、無線端末Ａ〜無線端末Ｃ〜無線端末Ｇの第２の通信経路とが形成されている状況において無線端末Ａと無線端末Ｈとの間に通信経路を構築する場合、無線端末Ｄでは、高負荷の無線端末Ｃからの経路要求メッセージが低負荷の無線端末Ｆからの経路要求メッセージよりも先に受信されるが、低負荷の無線端末Ｆからの経路要求メッセージが選択される。これによって、無線端末Ａ〜無線端末Ｃ〜無線端末Ｄ〜無線端末Ｈとなる最短ホップ数の経路ではなく、無線端末Ａ〜無線端末Ｂ〜無線端末Ｆ〜無線端末Ｄ〜無線端末Ｈとなり、ホップ数は１つ多いが処理負荷の高い無線端末Ｃを外した通信経路が確立される技術が開示されている（たとえば、下記特許文献２参照。）。

特開２００５−３４７８５０号公報 特開２００６−２１１３７５号公報

しかしながら、上述した従来技術では、アドホックネットワークにおいてはフェージングなどでネットワークの状態が時々刻々と変動するため、安定した通信を行うことができないという問題がある。また、ネットワークの状態変動に追従して最適な経路を選択できるように経路探索を頻繁に行うと、無線リソースを圧迫するという問題がある。

本発明の一側面では、ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることを目的とする。

第１の案では、自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得部と、前記取得部によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積部と、前記蓄積部によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定部と、前記決定部によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信部と、を備える通信装置を用いることとする。

好ましくは、前記決定部は、優先順位を未決定の経路のうちの、優先順位を決定済みの経路との間の前記時間相関が最も小さい経路の優先順位を、決定済みの優先順位の次に高い優先順位に決定する。

好ましくは、前記決定部は、前記経路ごとに前記無線コストの時間平均を算出し、算出した時間平均が最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定する。

好ましくは、前記決定部は、前記取得部によって前記経路ごとの無線コストが取得されるごとに前記経路ごとの優先順位を決定する。

第２の案では、自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得工程と、前記取得工程によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積工程と、前記蓄積工程によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定工程と、前記決定工程によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信工程と、を含む通信方法を用いることとする。

本発明によれば、ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができるという効果を奏する。

実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。 図１に示した通信装置による経路探索の一例を示す図である。 蓄積部に蓄積された複数の経路コストリストの一例を示す図である。 決定部の優先順位決定動作の一例を示すフローチャートである。 図４に示した優先順位決定動作により生成される経路順位リストの一例を示す図である。 蓄積部に蓄積される複数の経路コストリストの具体例を示す図である。 図６に示した例において生成される経路順位リストの一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、開示の通信装置および通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
（通信装置の構成）
図１は、実施の形態にかかる通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示す実施の形態にかかる通信装置１００は、アドホックネットワークに属する通信装置であり、自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置との間で通信を行う。通信装置１００は、たとえば携帯電話などのモバイル端末である。通信装置１００は、取得部１１０と、蓄積部１２０と、決定部１３０と、通信部１４０と、を備えている。

取得部１１０は、通信装置１００（自装置）が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する。無線コストは、たとえば、ノードごとの回線品質、パケットの待ち時間、トラフィク量、バッテリ消費量などの伝送コストである。無線コストは、たとえば各ノードのスパンごとに算出される。

また、取得部１１０は、経路ごとの無線コストを異なる時間（時期）に複数回取得する。たとえば、取得部１１０は、アドホックネットワークの経路探索を一定周期で行うことで、経路ごとの無線コストを定期的に取得する。経路探索は、たとえばアドホックネットワークに経路探索パケットを往復させることで行う。取得部１１０は、取得した経路ごとの無線コストを示す経路コストリストを蓄積部１２０へ出力する。

蓄積部１２０は、取得部１１０から出力された経路コストリストを蓄積する。また、蓄積部１２０は、過去に取得部１１０から出力された経路コストリストも蓄積している。したがって、蓄積部１２０は、取得部１１０によって異なる時間に取得された複数の経路コストリストを蓄積している。

決定部１３０は、蓄積部１２０によって蓄積された複数の経路コストリストを読み出し、読み出した経路コストリストが示す経路ごとの無線コストにおける経路同士の時間相関を算出する。決定部１３０は、算出した経路同士の時間相関に基づいて、他の通信装置までの経路ごとの優先順位を決定する。決定部１３０は、決定した経路ごとの優先順位を示す経路順位リストを通信部１４０へ出力する。

通信部１４０は、決定部１３０から出力された経路順位リストが示す優先順位が高い経路ほど優先的に用いて他の通信装置と通信を行う。たとえば、通信部１４０は、優先順位が１番目（最も高い）の経路を用いた通信を行い、通信にエラーが生じると優先順位が２番目の経路を用いた通信に切り替える。これにより、経路の切替の前後で無線コストの時間相関が小さくなるため、経路の切替により無線コストが低減される可能性が高くなる。

または、通信部１４０は、優先順位が所定の順位以上の各経路（たとえば１番目と２番目の各経路）を同時に用いた通信を行ってもよい。これにより、同時に用いる各経路の無線コストの時間相関が小さくなるため、ネットワークの状態が変動しても、同時に用いる各経路の無線コストがともに劣化する可能性が低くなる。

取得部１１０および通信部１４０は、たとえば無線通信インターフェースによって実現することができる。蓄積部１２０は、たとえば通信装置１００のメモリによって実現することができる。決定部１３０は、たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの演算手段によって実現される。

また、決定部１３０は、たとえば経路順位リストを通信装置１００のメモリに記憶する。通信部１４０は、決定部１３０によって通信装置１００のメモリに記憶された経路順位リストを読み出し、読み出した経路順位リストに基づいて他の通信装置と通信を行う。

（通信装置による経路探索）
図２は、図１に示した通信装置による経路探索の一例を示す図である。図２に示す通信システム２００は、ノードＡ〜Ｉによって構成されるモバイルアドホックネットワークである。ノードＡ〜Ｉのそれぞれは、移動通信が可能なモバイル端末である。

ノードＡ〜Ｉは、それぞれ経路コストリスト群ＬｉｓｔＡ〜ＬｉｓｔＩを有している。経路コストリスト群ＬｉｓｔＡ〜ＬｉｓｔＩは、異なる時間において取得された複数の経路コストリストを含んでいる。複数の経路コストリストのそれぞれは、自ノードから他の各ノードまでの各経路と、経路ごとの無線コストを示している。

ここでは、通信装置１００をノードＡに適用し、ノードＡがノードＥとの間でデータ通信を行う場合について説明する。通信装置１００の蓄積部１２０には、経路コストリスト群ＬｉｓｔＡが蓄積される。通信システム２００において、ノードＡからノードＥへの経路ｒＥｉ（ｉ＝１，２，…）には、ノードＨ，Ｉを経由する経路ｒＥ１と、ノードＦ，Ｇを経由する経路ｒＥ２と、ノードＢ，Ｃ，Ｄを経由する経路ｒＥ３と、が存在する。

ＣＯＳＴ（Ｒ，Ｈ，ｔｎ）は、時間ｔｎに取得された、経路Ｒ（Ｒ＝ｒＥ１，ｒＥ２，ｒＥ３）のホップ数Ｈ（Ｈ＝ｈ１，ｈ２，…）における無線コストを示している。時間ｔｎは、離散時間に対応するインデックスであり、たとえば取得部１１０によって経路ごとの無線コストが取得されるごとに増加する。

たとえば、ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ１，ｔｎ）は、時間ｔｎに取得された経路ｒＥ１のホップ数ｈ１（ノードＡからノードＨ）における無線コストを示している。また、ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ２，ｔｎ）は、時間ｔｎに取得された経路ｒＥ１のホップ数ｈ２（ノードＨからノードＩ）における無線コストを示している。また、ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ３，ｔｎ）は、時間ｔｎに取得された経路ｒＥ１のホップ数ｈ３（ノードＩからノードＥ）における無線コストを示している。

したがって、経路ｒＥ１の無線コストは、ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ１，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ２，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｈ３，ｔｎ）となる。同様に、経路ｒＥ２の無線コストは、ＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｈ１，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｈ２，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｈ３，ｔｎ）となる。また、経路ｒＥ３の無線コストは、ＣＯＳＴ（ｒＥ３，ｈ１，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ３，ｈ２，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ３，ｈ３，ｔｎ）＋ＣＯＳＴ（ｒＥ３，ｈ４，ｔｎ）となる。

（経路コストリスト）
図３は、蓄積部に蓄積された複数の経路コストリストの一例を示す図である。図３に示すように、蓄積部１２０に蓄積される経路コストリスト群ＬｉｓｔＡには、取得部１１０によってそれぞれ時間ｔ１〜ｔｎに取得された経路コストリスト３１１〜３１ｎが含まれている。たとえば、経路コストリスト３１ｎのＮｏ．１〜Ｎｏ．３のそれぞれは、ノードＥを宛先とする各経路の無線コストを示している。

具体的には、経路コストリスト３１ｎのＮｏ．１は、経路ｒＥ１の無線コストＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｔｎ）を示している。経路コストリスト３１ｎのＮｏ．２は、経路ｒＥ２の無線コストＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｔｎ）を示している。経路コストリスト３１ｎのＮｏ．３は、経路ｒＥ３の無線コストＣＯＳＴ（ｒＥ３，ｔｎ）を示している。なお、Ｎ（ｒＥ１）〜Ｎ（ｒＥ３）は、それぞれ経路ｒＥ１〜ｒＥ３の合計ホップ数を示している。

また、経路コストリスト３１ｎのＮｏ．４以降に示すように、経路コストリスト３１ｎには、ノードＤを宛先とする各経路など、ノードＥ以外のノードを宛先とする各経路の無線コストが含まれていてもよい。また、経路コストリスト３１１〜３１３，…も経路コストリスト３１ｎと同様に、ノードＡから各ノードへの各経路の無線コストを示している。

（優先順位決定動作）
図４は、決定部の優先順位決定動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、ノードＥを宛先とする各経路の優先順位の決定について説明する。決定部１３０は、まず、蓄積部１２０に蓄積されたノードＡからノードＥへの経路（経路ｒＥ１〜ｒＥ３）ごとの無線コストを示す複数の経路コストリストを読み出す（ステップＳ４０１）。たとえば、決定部１３０は、図３に示した経路コストリスト３１１〜３１ｎを読み出す。

つぎに、ステップＳ４０１によって読み出された複数の経路コストリストに基づいて、ノードＥを宛先とする経路ごとの無線コストの時間平均を算出する（ステップＳ４０２）。たとえば、決定部１３０は、下記（１）式によって経路ｒＥｉの無線コストの時間平均Ｅ［ＣＯＳＴ（ｒＥｉ，ｔｎ）］を算出する。Ｅ［Ｘ］は、Ｘの期待値を示している。

つぎに、ステップＳ４０２によって算出された経路ごとの無線コストの時間平均が最小の経路を、優先順位が１番目の経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）として選択する（ステップＳ４０３）。たとえば、決定部１３０は下記（２）式によって経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）を選択する。

つぎに、経路数カウンタＭを初期化（Ｍ＝２）する（ステップＳ４０４）。つぎに、ノードＥを宛先とする各経路のうちのステップＳ４０３またはステップＳ４０６において選択されていない各経路について、すでに選択された経路との無線コストの時間相関を算出する（ステップＳ４０５）。

１ループ目のステップＳ４０５においては、たとえば下記（３）式によって優先順位が１番目の経路ｒＥｉ₁と経路ｒＥｉ（ｔｎ）との無線コストの時間相関ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥｉ₁，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥｉ，ｔｎ））を算出することができる。ただし、下記（３）式において、ｒＥｉ≠ｒＥｉ₁とする。

つぎに、ステップＳ４０５によって算出された無線コストの時間相関が最小の経路を優先順位がＭ番目の経路ｒＥｉ_M（ｔｎ）として選択する（ステップＳ４０６）。たとえば、決定部１３０は、下記（４）式によって経路ｒＥｉ_M（ｔｎ）を選択する。ただし、下記（４）式において、ｒＥｉ≠｛ｒＥｉ₁，…，ｒＥｉ_M-1｝とする。

上記（４）式により、選択されていない各経路について、選択済みの各経路との各時間相関の合計を算出し、算出した各時間相関の合計が最小の経路を選択することができる。つぎに、経路数カウンタＭがあらかじめ定められた最大経路数となった（Ｍ＝最大経路数）か否かを判断する（ステップＳ４０７）。経路数カウンタＭが最大経路数となっていない場合（ステップＳ４０７：Ｎｏ）は、経路数カウンタＭをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）し（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０５へ戻る。

２ループ目のステップＳ４０５においては、たとえば下記（５）式によって優先順位がＭ番目の経路ｒＥｉ_Mと経路ｒＥｉ（ｔｎ）との無線コストの時間相関ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥｉ_M，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥｉ，ｔｎ））を算出することができる。ただし、下記（５）式において、ｒＥｉ≠｛ｒＥｉ₁，…，ｒＥｉ_M｝とする。

ステップＳ４０７において経路数カウンタＭが最大経路数となった場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）は、経路順位リストを生成し（ステップＳ４０９）、一連の動作を終了する。ステップＳ４０９によって生成される経路順位リストは、ステップＳ４０３，Ｓ４０６によって選択された経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）〜ｒＥｉ_M（ｔｎ）を示すリストである。以上の各ステップにより、決定部１３０は、複数の経路ごとの無線コストにおける経路同士の時間相関に基づいて経路ごとの優先順位を決定することができる。

具体的には、ステップＳ４０６によって、優先順位を未決定の経路のうちの、優先順位を決定済みの経路との間の無線コストの時間相関が最も小さい経路の優先順位を、決定済みの優先順位の次に高い優先順位に決定することができる。これにより、他の経路との無線コストの時間相関が小さい経路ほど優先順位を高くすることができる。このため、使用される確率が高い各経路の無線コストが同時に劣化する確率を低減し、ネットワークの状態変動に対する耐性をさらに向上させることができる。

また、ステップＳ４０３によって、経路ごとに無線コストの時間平均を算出し、算出した時間平均が最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定することができる。これにより、最も安定して無線コストが小さい経路を最も優先的に用いて通信を行うことができるため、通信品質を向上させることができる。

また、ステップＳ４０３において、決定部１３０は、取得部１１０によって最後に取得された無線コストが最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定してもよい。これにより、現時点で最も無線コストが小さい経路を最も優先的に用いて通信を行うことができるため、通信品質を向上させることができる。

決定部１３０は、以上の各ステップを、たとえば取得部１１０によって経路ごとの無線コストが取得されるごとに行う。これにより、各経路の無線コストの最新の時間的変化を反映させた経路順位リストを生成することができる。このため、ネットワークの状態変動に対する耐性をより向上させることができる。ここではノードＥを宛先とする各経路の優先順位の決定について説明したが、決定部１３０は、ノードＢ〜Ｄ，Ｆ〜Ｉのそれぞれを宛先とする各経路の優先順位の決定についても同様に行ってもよい。

（経路順位リスト）
図５は、図４に示した優先順位決定動作により生成される経路順位リストの一例を示す図である。経路順位リスト５００は、図４に示した優先順位決定動作のステップＳ４０９によって生成された経路順位リストの一例を示している。経路順位リスト５００においては、宛先ごとに、各経路が優先順位の順に並べられている。

通信部１４０は、経路順位リスト５００が示す優先順位が高い経路ほど優先的に用いて他の通信装置と通信を行う。たとえば、通信部１４０は、ノードＥと通信を行う場合は、経路順位リスト５００の宛先がノードＥの場合の経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）、経路ｒＥｉ₂（ｔｎ）、経路ｒＥｉ₃（ｔｎ）のうちの、経路順位リスト５００が示す優先順位が高い経路ほど優先的に用いる。

たとえば、通信部１４０は、最も優先順位が高い経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）を用いてノードＥと通信を行い、通信にエラーが生じると２番目に優先順位が高い経路ｒＥｉ₂（ｔｎ）に切り替えて通信を継続する。これにより、経路の切替の前後で無線コストの時間相関が小さくなるため、無線コストの変動傾向が異なる経路への切替が可能になる。このため、経路の切替により無線コストが改善される可能性が高くなる。

または、通信部１４０は、最も優先順位が高い経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）と２番目に優先順位が高い経路ｒＥｉ₂（ｔｎ）を同時に用いてノードＥと通信を行う。これにより、同時に用いる各経路の無線コストの時間相関が小さくなるため、ネットワークの状態が変動しても、同時に用いる各経路の無線コストがともに劣化する可能性が低くなる。

（優先順位決定の具体例）
図６は、蓄積部に蓄積される複数の経路コストリストの具体例を示す図である。ここでは、ノードＥを宛先とする各経路の優先順位の決定について説明する。また、図４のステップＳ４０７における最大経路数を３とする。

図４のステップＳ４０１において、図６に示す経路コストリスト６１１〜６１６が読み出されたとする。経路コストリスト６１１〜６１６は、それぞれ時間ｔ１〜ｔ６において取得部１１０により取得された経路コストリストである。この例を図４のステップＳ４０２の上記（１）式に適用すると、経路ｒＥ１〜ｒＥ４の無線コストの時間平均Ｅ［ＣＯＳＴ（ｒＥ１，ｔｎ）］〜Ｅ［ＣＯＳＴ（ｒＥ４，ｔｎ）］が下記（６）式〜（９）式に示すように算出される。

上記（６）式〜（９）式の結果を図４のステップＳ４０３の上記（２）式に適用すると、下記（１０）式に示すように、優先順位が１番目の経路ｒＥｉ₁（ｔｎ）として経路ｒＥ１が選択される。

上記（１０）式の結果を図４のステップＳ４０５の上記（３）式に適用すると、経路ｒＥ２〜ｒＥ４について、経路ｒＥｉ₁との無線コストの時間相関が算出される。経路ｒＥ２〜ｒＥ４における経路ｒＥｉ₁との無線コストの時間相関ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥ１₁，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｔｎ））〜ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥ１₁，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥ４，ｔｎ））を下記（１１）式〜（１３）式に示す。

上記（１１）式〜（１３）式の結果を図４のステップＳ４０６の上記（４）式に適用すると、下記（１４）式に示すように、優先順位が２番目の経路ｒＥｉ₂（ｔｎ）として経路ｒＥ３が選択される。

上記（１４）式の結果を図４の２ループ目のステップＳ４０５の上記（３）式に適用すると、経路ｒＥ２，ｒＥ４について、経路ｒＥ３₂との無線コストの時間相関が算出される。経路ｒＥ２における経路ｒＥ３₂との無線コストの時間相関ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥ３₂，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥ２，ｔｎ））を下記（１５）式に示す。また、経路ｒＥ４における経路ｒＥ３₂との無線コストの時間相関ρ（ＣＯＳＴ（ｒＥ３₂，ｔｎ），ＣＯＳＴ（ｒＥ４，ｔｎ））を下記（１６）式に示す。

上記（１５），（１６）式の結果を図４の２ループ目のステップＳ４０６の上記（４）式に適用すると、下記（１７）式に示すように、優先順位が３番目の経路ｒＥｉ₃（ｔｎ）として経路ｒＥ４が選択される。

ここで、経路数カウンタＭが最大経路数３となるため、図４のステップＳ４０９によって経路順位リストが生成される。ステップＳ４０３およびステップＳ４０６において選択されていない経路ｒＥ２は、生成される経路順位リストには含まれない。

図７は、図６に示した例において生成される経路順位リストの一例を示す図である。図７に示す経路順位リスト７００は、図６に示した例において生成される経路順位リストの一例を示している。経路順位リスト７００においては、宛先ごとに、各経路が優先順位の順に並べられている。たとえば、経路順位リスト７００は、ノードＥを宛先とする各経路について、経路ｒＥ１，ｒＥ３，ｒＥ４の順に優先順位が高いことを示している。

（経路探索の頻度）
ここで、参考として、従来技術のように、常に最新の経路コストリストに基づいて経路を決定する場合について説明する。各ノードの移動速度を３［ｋｍ／ｈ］とすると、ネットワークの状態変動の速度に追従しながら安定したルートを決定するためには、ｎ＝１／Ｔｃ＝１６πｆｄ／９＝５４．３［回／ｓｅｃ］以上の頻度での経路探索を行うことになる。ここで、Ｔｃはコヒーレント時間を示し、ｆｄはドップラ周波数を示している。

これに対して、通信装置１００は、経路ごとに過去の無線コストを蓄積しておき、経路同士の無線コストの時間相関により各経路の優先順位を決定する。これにより、優先順位が連続する各経路の無線コストが同時に劣化する確率を低減し、ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができる。したがって、通信装置１００においては、ネットワークの状態変動の速度に追従して経路探索を行わなくてもよく、たとえば、各ノードの移動により受信電界強度が変化する周期で経路探索を行えばよい。

たとえば、３［ｄＢ］の電界強度変化＝１．３６［ｍ］とし、キャリア周波数ｆｃ＝２．５［ＧＨｚ］とし、各ノードの３［ｋｍ／ｈ］での移動時間＝１．６４［ｓｅｃ］とすると、通信装置１００の経路探索の周期をｎ＝１／Ｔｍ＝０．６［回／ｓｅｃ］とする。このため、経路探索の頻度を１／９０程度に低減することができる。

このように、実施の形態にかかる通信装置１００によれば、経路ごとに過去の無線コストを蓄積しておき、経路同士の無線コストの時間相関により各経路の優先順位を決定することで、ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができる。

したがって、通信装置１００によれば、ネットワークの状態が時々刻々と変動するアドホックネットワークにおいて、安定したルートダイバーシティーゲインを実現することができる。また、通信装置１００によれば、経路探索の頻度を高くしなくてもネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができるため、無線リソースを圧迫しない。

通信装置１００をノードＡに適用する場合について説明したが、通信システム２００のノードＡ〜Ｉのそれぞれに通信装置１００を適用することが可能である。通信システム２００の複数のノードに通信装置１００を適用することで、通信システム２００における通信のネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができる。また、無線リソースを圧迫しないため、通信システム２００のスループットを向上させることができる。

また、優先順位が連続する各経路の無線コストの変動傾向が異なる経路順位リストを生成する方法は上記の方法に限らない。たとえば、決定部１３０は、優先順位を未決定の経路のうちの、優先順位を決定済みの経路との間の物理的な距離が最も大きい経路の優先順位を、決定済みの優先順位の次に高い優先順位に決定する。各経路の間の物理的な距離は、たとえばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）などによってノードＡ〜Ｉの位置を取得することによって算出する。

以上説明したように、開示の通信装置および通信方法によれば、ネットワークの状態変動に対する耐性を向上させることができる。上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得部と、
前記取得部によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定部と、
前記決定部によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする通信装置。

（付記２）前記決定部は、優先順位を未決定の経路のうちの、優先順位を決定済みの経路との間の前記時間相関が最も小さい経路の優先順位を、決定済みの優先順位の次に高い優先順位に決定することを特徴とする付記１に記載の通信装置。

（付記３）前記決定部は、前記経路ごとに前記無線コストの時間平均を算出し、算出した時間平均が最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定することを特徴とする付記２に記載の通信装置。

（付記４）前記決定部は、前記取得部によって最後に取得された無線コストが最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定することを特徴とする付記２に記載の通信装置。

（付記５）前記決定部は、前記取得部によって前記経路ごとの無線コストが取得されるごとに前記経路ごとの優先順位を決定することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の通信装置。

（付記６）自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得工程と、
前記取得工程によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積工程と、
前記蓄積工程によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定工程と、
前記決定工程によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信工程と、
を含むことを特徴とする通信方法。

１００ 通信装置
１１０ 取得部
１２０ 蓄積部
１３０ 決定部
１４０ 通信部
２００ 通信システム
３１１〜３１ｎ，６１１〜６１６ 経路コストリスト
５００，７００ 経路順位リスト

Claims (5)

1. 自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得部と、
   前記取得部によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積部と、
   前記蓄積部によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定部と、
   前記決定部によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記決定部は、優先順位を未決定の経路のうちの、優先順位を決定済みの経路との間の前記時間相関が最も小さい経路の優先順位を、決定済みの優先順位の次に高い優先順位に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. 前記決定部は、前記経路ごとに前記無線コストの時間平均を算出し、算出した時間平均が最も小さい経路の優先順位を最も高い優先順位に決定することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記決定部は、前記取得部によって前記経路ごとの無線コストが取得されるごとに前記経路ごとの優先順位を決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の通信装置。
5. 自装置が属するアドホックネットワークの他の通信装置までの経路ごとの無線コストを取得する取得工程と、
   前記取得工程によって異なる時間に取得された複数の前記経路ごとの無線コストを蓄積する蓄積工程と、
   前記蓄積工程によって蓄積された複数の前記経路ごとの無線コストにおける前記経路同士の時間相関に基づいて前記経路ごとの優先順位を決定する決定工程と、
   前記決定工程によって決定された優先順位が高い経路ほど優先的に用いて前記他の通信装置と通信を行う通信工程と、
   を含むことを特徴とする通信方法。

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