JP4462340B2 - 無線通信端末、無線通信システム、通信管理方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線通信端末とメッシュネットワークを構成する無線通信端末、無線通信システム、通信管理方法およびコンピュータプログラムに関する。

メッシュネットワークは、アクセスポイント同士をメッシュ状に接続して自律的に伝送路を構築するバックボーンであって、ＩＥＴＦ ＭＡＮＥＴ(Internet Engineering Task Force, Mobile Ad hoc Network)やＩＥＥＥ８０２．１１ｓなどの団体により標準化が進められている。しかし、リンク品質の測定が困難であるなど、実装上の課題は多い。

メッシュネットワークでは、一般に、近隣に存在するノードを把握するために通信管理信号であるハローメッセージが用いられる。ハローメッセージは無線通信の到達範囲にあるすべてのノードに対して到達するようにブロードキャスト方式で送信される。図１４に、ノードＡ、Ｂ、Ｃの３つのノードからなるメッシュネットワークの例を示す。すべてのノードは通信可能な状態にあるとする。各ノードは、不特定多数のノードに対して定期的にハローメッセージをブロードキャスト送信する。例えば、ノードＡが送信したハローメッセージをノードＢ、Ｃが受信すると、ノードＢ、ＣはノードＡが近隣に存在する通信可能なノードとして自身の近隣ノードリストに登録する。このように、ハローメッセージを受信したノードは、送信元のノードを通信可能な近隣ノードとして認識する。

特開２００３−３１８９１７号公報 Ｈｅｎｒｉ Ｌｕｎｄｇｒｅｎｍ、他２名、「Coping with Communication Gray Zones in IEEE 802.11b based Ad hocNetworks」、（米国）、ＷｏＷＭｏＭ‘０２、２００２年９月２８日

しかし、ハローメッセージでは近隣ノードの存在を正確に把握できないという問題がある。これは、ブロードキャストされる信号には、通常、データが正しく受信されたことを受信側から送信側に通知される確認信号（ＡＣＫ）がないことによる。ＡＣＫのないブロードキャスト送信される信号は、順方向が通れば信号の送信が成功したことになる。一方、ＡＣＫのあるユニキャスト送信される信号は、順方向が通ったとしても逆方向のＡＣＫが通らなければ信号の送信は失敗したことになる。このように、一般的なネットワーク層の視点から、ブロードキャスト通信はユニキャスト通信に比べて到達性が低い。また、ブロードキャスト送信される信号は低い送信レートで送信する場合があり、送信レートの相違により到達性が相違することもある。すなわち、ブロードキャスト送信される信号が通信可能であったとしてもユニキャスト送信される信号は通信可能とはいえず、その逆も存在する。

例えば、ブロードキャスト送信される信号の到達率がユニキャスト送信される信号の到達率よりも高いとする。このとき、図１４に示すノードＡは、ノードＢがブロードキャスト通信により送信する信号は到達するエリア１０内に位置するが、ユニキャスト通信により送信する信号が到達するエリア２０の外に位置する。すなわち、ノードＡは、ノードＢからブロードキャスト送信される信号は受信できるがユニキャスト送信される信号は受信できないというグレーゾーン３０に存在している。したがって、ノードＡは、ノードＢがブロードキャスト送信したハローメッセージは受信できたとしても、データ信号については正しく受信できない可能性がある。

また、ハローメッセージなどの制御用メッセージは必要な情報のみを送信するため、定常的に通信に使用されるデータパケットと比較してパケットサイズが小さい場合が多い。無線ネットワークにおいて、サイズの小さいパケットはサイズの大きいパケットよりも無線上で誤る確率が低い傾向にあり、到達性は高くなる。つまり、送信ノードから送信されたハローメッセージを受信ノードが受信できたとしても、データ通信は行えない可能性がある。

このような問題に対して、特許文献１には、すべてのブロードキャスト通信に対して信号が到達したか否かを確認する確認信号をユニキャスト通信することにより、信頼性の高いブロードキャスト通信を行う無線通信システムが開示されている。しかし、かかる無線通信システムにおいては、新たたにネットワークに参入する無線通信端末は、既にネットワークに参加しているすべての無線通信端末との間で通信の到達性が保証されなければ当該ネットワークに参加することができず、ネットワーク構築における柔軟性が欠けていた。

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、通信管理信号によりノード間のリンク状態を適切に把握することの可能な、新規かつ改良された無線通信端末、無線通信システム、通信管理方法およびコンピュータプログラム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、複数の他の無線通信端末と無線ネットワークを形成する無線通信端末が提供される。本発明の無線通信端末は、データ信号通信に先立って他の無線通信端末から周期的にブロードキャスト送信される第１の通信管理信号を検出する検出部と、第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、第１の通信管理信号を送信する無線通信端末に対し第２の通信管理信号を送信するか否かを決定する通信制御部と、第１の通信管理信号の送信元である無線通信端末に対して第２の通信管理信号をユニキャスト送信する送信部と、ユニキャスト送信された第２の通信管理信号に対する確認信号を受信する受信部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、データ信号通信を行う前段階として、ブロードキャスト通信により送信される第１の通信管理信号を受信した無線通信端末は、第２の通信管理信号を第１の通信管理信号を送信した無線通信端末へユニキャスト通信により送信し、第２の通信管理信号に対する確認信号を第２の通信管理信号を受信した無線通信端末から受信する。このように、ブロードキャスト通信される第１の通信管理信号とユニキャスト通信される第２の通信管理信号とにより無線通信端末間のリンク状態を的確に把握することができる。

ここで、無線通信端末は、第２の通信管理信号の送信先を管理する候補リストを生成する候補リスト生成部をさらに備えることができる。候補リスト生成部は、検出部によって検出された第１の通信管理信号の送信元を第２の通信管理信号の送信先として候補リストに設定し、送信部は、候補リストに基づいて第２の通信管理信号をユニキャスト送信する。

候補リスト生成部は、例えば、同一の無線通信端末から第１の通信管理信号を所定回数連続して受信できなかった場合に、候補リストから当該無線通信端末を除くようにしてもよい。また、候補リストは、第２の通信管理信号の送信先として候補リストに設定される残存期間を、第２の通信管理信号の送信先と関連付けて保持してもよい。このとき、候補リスト生成部は、残存期間がゼロとなった第２の通信管理信号の送信先を候補リストから除くようにしてもよい。これにより、確実に通信を行うことのできる可能性の高い無線通信端末を抽出することができる。

また、第２の通信管理信号のメッセージ長は可変であって、１またはサイズの異なる２以上の信号からなるように構成することもできる。様々なサイズの通信管理信号を送信できることにより、その送信状態に基づいて通信管理信号の送受信がなされた後に行われるデータ信号の送受信を適切に行うことができる。

さらに、無線通信端末は、第２の通信管理信号の送信形態を決定する送信形態決定部をそなえてもよい。このとき、通信制御部は、第２の通信管理信号の送信先が複数である場合に、送信形態決定部により決定された送信形態に基づいて、第２の通信管理信号を送信するよう制御することができる。例えば、送信形態決定部は、複数の送信先に対して第２の通信管理信号を、サイズごとに送信する決定を行うこともでき、無線通信端末ごとに送信する決定を行うこともできる。さらに、送信形態決定部は、第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、第２の通信管理信号の送信先である無線通信端末に対して第２の通信管理信号を送信する優先順位を決定することもできる。

また、確認信号に、確認信号を送信する他の無線通信端末における第２の通信管理信号の受信率を含むようにしてもよい。このとき、通信制御部は、第２の通信管理信号の受信率に基づいてデータ信号通信を行うことができる。これにより、通信管理信号の受信率を考慮してその後のデータ信号の送受信を行うことができるので、無線状況に応じたデータ信号通信を行うことができる。

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、複数の無線通信端末により無線ネットワークが形成された無線通信システムが提供される。かかる無線通信システムにおいて、データ信号通信に先立って周期的に第１の通信管理信号をブロードキャスト送信する一の無線通信端末は、第１の通信管理信号をブロードキャスト送信する第１の通信管理信号送信部と、第１の通信管理信号を受信した他の無線通信端末から第２の通信管理信号を受信する第２の通信管理信号受信部と、第２の通信管理信号の送信元である無線通信端末に第２の通信管理信号に対する確認信号をユニキャスト送信する確認信号送信部と、を備える。また、第１の通信管理信号を受信する他の無線通信端末は、第１の通信管理信号を検出する検出部と、第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、一の無線通信端末に対して第２の通信管理信号を送信するか否かを決定する通信制御部と、一の無線通信端末に対して第２の通信管理信号をユニキャスト送信する第２の通信管理信号送信部と、一の無線通信端末から確認信号を受信する確認信号受信部と、を備えることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の無線通信端末により無線ネットワークが形成された無線通信システムにおける通信管理方法が提供される。かかる通信管理方法は、各無線通信端末が、データ信号通信に先立って他の無線通信端末に対して第１の通信管理信号を周期的にブロードキャスト送信する第１の通信管理信号送信ステップと、第１の通信管理信号を受信した無線通信端末が、第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、第２の通信管理信号をユニキャスト送信する第２の通信管理信号送信ステップと、第２の通信管理信号を受信した無線通信端末が、第２の通信管理信号の送信元である無線通信端末へ確認信号をユニキャスト送信する確認信号送信ステップと、
を含むことを特徴とする。

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、コンピュータに上記無線通信端末として機能させるためのコンピュータプログラムが提供される。かかるコンピュータプログラムは、コンピュータが備える記憶装置に格納され、コンピュータが備えるＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、そのコンピュータを上記のモニター装置として機能させる。また、コンピュータプログラムが記憶された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供される。記録媒体は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどである。

以上説明したように本発明によれば、通信管理信号によりノード間のリンク状態を適切に把握することの可能な無線通信端末、無線通信システム、通信管理方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。

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。

まず、図１および図２に基づいて、本発明の実施形態にかかる無線ネットワークについて説明する。なお、図１は、本実施形態にかかる無線ネットワークの構成を示す説明図である。図２は、本実施形態にかかる無線通信端末１００の構成を示すブロック図である。

＜無線ネットワークの構成＞
本実施形態にかかる無線ネットワークは、図１に示すように、例えばノードＡ、ノードＢ、ノードＣの３つのノードにより構成されるメッシュネットワークである。ノードは、例えば無線通信端末であって、各ノードは定期的にブロードキャスト通信によりハローメッセージを送信している。本実施形態では、各ノードは無線通信端末であるとして説明する。

＜無線通信端末の構成＞
本実施形態にかかる無線通信端末１００は、図２に示すように、無線通信部１１０と、通信制御部１２０と、候補リスト生成部１３０と、送信形態決定部１４０と、近隣ノードリスト生成部１５０と、表示部１６０と、候補リスト記憶部１７０と、近隣ノードリスト記憶部１８０とを備える。

無線通信部１１０は、アンテナ１０５を介して他の無線通信端末１００と無線通信を行う機能部である。無線通信部１１０は、詳しくは後述するとおり、例えば第１ステップとして、通信管理信号であるハローメッセージをブロードキャスト通信により送信し、第２ステップとして、他の無線通信端末１００からユニキャスト送信されるハローメッセージを受信する。また、無線通信部１１０は、第３ステップとして、ユニキャスト通信によりハローメッセージを送信した無線通信端末１００に対して、確認信号であるＡＣＫをユニキャスト通信により送信する。

通信制御部１２０は、他の無線通信端末１００からブロードキャスト送信されるハローメッセージの検出状況に応じて、ブロードキャスト送信されるハローメッセージの送信元である無線通信端末１００に対してハローメッセージをユニキャスト送信するか否かを決定するための処理を制御する制御部である。通信制御部１２０は、後述する候補リスト生成部１３０、送信形態決定部１４０、近隣ノードリスト生成部１５０を制御して、ユニキャスト通信によるハローメッセージの送信を決定する。また、通信制御部１２０は、他の無線通信端末１００との通信状態をユーザに提供するために、無線通信端末１００間の通信状態を表示部１６０に表示させる制御処理も行う。

候補リスト生成部１３０は、ユニキャスト通信によりハローメッセージを送信する無線通信端末１００の候補を示す候補リストを生成する機能部である。候補リスト生成部１３０は、無線通信部１１０により受信した他の無線通信端末１００がブロードキャスト通信により送信したハローメッセージの検出状況に基づいて、候補リストを生成する。また、候補リスト生成部１３０は、生成した候補リストを後述する候補リスト記憶部１７０に記憶し、新たに候補リストが生成されると候補リスト記憶部１７０に記憶された候補リストを更新する。

送信形態決定部１４０は、ユニキャスト通信により送信するハローメッセージの送信形態を決定する機能部である。送信形態決定部１４０は、候補リスト生成部１３０から候補リストが生成された通知を受けて、他の無線通信端末１００に送信するハローメッセージの送信形態を決定する。本実施形態においてハローメッセージのメッセージ長は可変である。このため、無線通信端末１００は、例えば無線通信端末１００間の通信状況に応じてハローメッセージのメッセージ長を変更したり、また、複数の無線通信端末１００に対してハローメッセージを送信する場合にはハローメッセージの送信順序を決定したりする。送信形態決定部１４０により決定されたハローメッセージの送信形態は、通信制御部１２０に送信される。

近隣ノードリスト生成部１５０は、自身の無線通信端末１００と通信可能な、近隣に存在する他の無線通信端末１００を示すリストを生成する機能部である。近隣ノードリストは無線通信が確立したと認識された無線通信端末を示すリストであって、無線通信端末１００は近隣ノードリストに基づいてデータ信号を送信する。近隣ノードリスト生成部１５０は、自身が送信したユニキャスト通信のハローメッセージに対するＡＣＫが無線通信部１１０によって受信されると、かかるＡＣＫの送信元である無線通信端末１００を近隣ノードリスト記憶部１８０の近隣ノードリストに記憶する。

表示部１６０は、例えば候補リスト記憶部１７０や近隣ノードリスト記憶部１８０に記憶された各リストなどを表示する機能部であって、例えばディスプレイ等を用いることができる。なお、本実施形態にかかる無線通信端末１００は、表示部１６０を備えなくともよい。

候補リスト記憶部１７０は、候補リストを記憶する記憶部であって、例えばＲＡＭやハードディスク等のメモリを含んで構成される。候補リスト記憶部１７０には、例えば、受信したブロードキャスト通信によるハローメッセージの送信元である無線通信端末１００のアドレスや、ライフタイム等からなる候補リストが記憶されている。

近隣ノードリスト記憶部１８０は、近隣ノードリストを記憶する記憶部であって、例えばＲＡＭやハードディスク等のメモリを含んで構成される。近隣ノードリスト記憶部１８０が記憶する近隣ノードリストには、例えば無線通信が確立された無線通信端末１００のアドレスや、ハローメッセージの受信率等の情報が記憶されている。

このような無線通信端末１００により構成される無線ネットワークにおいて、近隣探索には通常ハローメッセージが用いられる。しかし、上述したように、ブロードキャスト通信とユニキャスト通信による信号の到達性の違いにより、通信確立のための制御に用いられる通信管理信号の後にデータ伝送期間において送信されるデータ信号が到達しない可能性がある。そこで、本実施形態にかかる無線ネットワークでは、図３に示すように、第１ステップとして送信側ノードからブロードキャスト通信されるハローメッセージを受信側ノードが受信した後、第２ステップとして受信側ノードがユニキャスト通信によるハローメッセージを送信側ノードへ送信し、第３ステップとして送信側ノードからユニキャスト送信されたＡＣＫを受信側ノードが受信するという３つのステップを行うことにより、良好な無線通信が可能かどうかを判断することができる。

以下、本実施形態にかかる無線ネットワークが形成される無線通信システムの通信管理方法について説明する。なお、以下の説明において、通信管理信号であるハローメッセージのうち、ブロードキャスト通信により送信されるハローメッセージを「ブロードキャストハローメッセージ」、ユニキャスト通信により送信されるハローメッセージを「ユニキャストハローメッセージ」、ユニキャストハローメッセージに対する確認信号を「ユニキャストハローＡＣＫメッセージ」とする。また、ブロードキャストハローメッセージを送信するノードを送信側ノード、ブロードキャストハローメッセージを受信するノードを受信側ノードとする。

＜第１ステップ＞
本実施形態にかかる無線通信システムの通信管理方法では、まず、第１ステップとして、通常の無線ネットワークの通信確立処理と同様に、各ノードからブロードキャストハローメッセージが送信される。ハローメッセージの標準的なメッセージフォーマットは、例えば図４に示すように、メッセージタイプ１９１、フラグ１９２、メッセージ長１９３、アドレス１９４、ホップリミット１９５、ホップカウント１９６、メッセージシーケンス番号１９７、メッセージ本文１９８、パディング１９９等の情報を含んで構成される。例えば、送信形態を示すメッセージタイプ１９１が「ブロードキャストハロー」、当該メッセージの送信元を示すアドレス１９４が自身のアドレス、中継するノード数を規定するホップリミット１９５が「１」であるハローメッセージを、ブロードキャストハローメッセージとして扱うことができる。

ブロードキャストハローメッセージを送信する送信側ノードは、通信管理インターバルの間隔で、定期的にブロードキャストハローメッセージを送信する。通信管理インターバルは、約１００ミリ秒〜１秒程度に設定される。通信管理インターバルを短くした場合には、ネットワークの負荷は増大するがリンクの有無の判断が的確となる。一方、通信管理インターバルを長くした場合には、ネットワークの負荷が軽減されてノードの消費電力削減等の効果が期待できるが、リンクの有無の判断の応答性が悪化する。通信管理インターバルは、周囲のノード数やネットワークの混雑に応じて可変にしてもよい。

一方、ブロードキャストハローメッセージを受信する受信側ノードは、図５に示すフローチャートにしたがって処理を行う。ブロードキャストハローメッセージを受信する受信側ノードは、通信管理インターバルの間、周囲からのブロードキャストハローメッセージを受け付ける（Ｓ１００）。受信側ノードは、設定された通信管理インターバルの時間が経過したか否かを確認し（Ｓ１０２）、通信管理インターバルが経過するまでブロードキャストハローメッセージの受信を待つ。一方、通信管理インターバルが経過すると、受信側ノードは、送信側ノードからブロードキャストメッセージを受信したか否かを確認する（Ｓ１０４）。

送信側ノードから送信されたブロードキャストハローメッセージを受信した場合、受信側ノードは、ユニキャストハローメッセージを送信する候補ノードを記憶する候補リスト記憶部１７０を参照して、受信したブロードキャストハローメッセージの送信側ノードが候補リストに記憶されているか否かを確認する（Ｓ１０６）。ブロードキャストハローメッセージの送信側ノードが候補リストに記憶されていない場合には、かかる送信側ノードを候補リストに追加する（Ｓ１０８）。候補リストには、例えばブロードキャストハローメッセージの送信側ノードを特定する情報（例えば、アドレス等）や、候補リストへの登録の残存期間を表すライフタイム等が記憶される。

ここで、ライフタイムは、ユニキャストハローメッセージを送信する対象として候補リストに登録させておくべきか否かを示す指標となる情報である。本実施形態において、ライフタイムは通信管理インターバルと対応しており、１ライフタイムは通信管理インターバル１区間に相当する。本実施形態では、候補リストにノードを新規登録する際に最大ライフタイムをそのノードに対して付与する。例えば最大ライフタイムを「２」とする。次の通信管理インターバルにおいて、候補リストに登録されているノードからのブロードキャストハローメッセージが受信できた場合には、かかるノードのライフタイムは１だけ加算される。なお、現在のライフタイムが最大ライフタイムと等しい場合には、その値を維持するようにしてもよい。一方、次の通信管理インターバルにおいて、候補リストに登録されているノードからのブロードキャストハローメッセージが受信できなかった場合には、かかるノードのライフタイムを１だけ減算する。かかる処理を通信管理インターバルごとに行い、候補リストに登録されているノードのライフタイムがゼロとなった場合に、候補リストからかかるノードを削除する。

このように、一定期間ブロードキャストハローメッセージが受信されないノードについては、メッセージの到達率が低いと判断し、ユニキャストハローメッセージの送信対象から外す。これにより、確実に無線通信できる可能性の高いノードを抽出することができる。

図５のステップＳ１０８では、候補リストにノードを新たに追加するため、かかるノードのライフタイムには最大ライフタイムが設定される。一方、ステップＳ１０６において、ブロードキャストハローメッセージの送信側ノードが候補リストに記憶されている場合には、現在候補リストに記録された送信側ノードのライフタイムが最大ライフタイムと等しいかどうか確認する（Ｓ１１０）。ステップＳ１１０において送信側ノードのライフタイムと最大ライフタイムとが等しい場合には、ライフタイムを変更せずに次の処理を行う。一方、送信側ノードのライフタイムが最大ライフタイムより小さい場合には、ライフタイムを加算する（Ｓ１１２）。本実施形態では、ライフタイムは１ずつ加算される。

その後、ブロードキャストハローメッセージを受信したすべてのノードについて候補リストの情報を更新したかを確認する（Ｓ１１４）。他にブロードキャストハローメッセージを受信した場合には、受信側のノードは、ステップＳ１０６からの処理を繰り返す。一方、ブロードキャストハローメッセージを受信したすべてのノードについて候補リストの情報を更新した場合には、現在候補リストに登録されているが現在の通信管理インターバルにおいてブロードキャストハローメッセージが受信されなかったノードのライフタイムを減算する（Ｓ１１６）。本実施形態では、ライフタイムは１ずつ減算される。

ステップＳ１０４に戻り、受信側ノードが他の送信側ノードからのブロードキャストハローメッセージを１つも受信しなかった場合、現在の候補リストに記録されている各ノードのライフタイムを減算する（Ｓ１１８）。ステップＳ１１８においても、ステップＳ１１６と同様、ライフタイムは１ずつ減算される。

このように、候補リストへのノードの新規登録およびライフタイムの更新を終えると、候補リストに登録されたライフタイムがゼロのノードを候補リストから削除する（Ｓ１２０）。ライフタイムがゼロであることは、ライフタイムがゼロとなったノードが送信するブロードキャストハローメッセージを一定期間受信していないことを意味する。このようなノードとの無線通信を確立することは困難であり、確立できたとしても信号の到達性が低いと考えられる。したがって、このようなノードの情報を候補リストから削除してユニキャストハローメッセージを送信する対象から除外する。こうして、候補リストの更新が終了する。

その後、受信側ノードは、更新された候補リストに基づいてユニキャストハローメッセージを送信する（Ｓ１２２）。本実施形態では、更新された候補リストに登録されているすべてのノードに対してユニキャストハローメッセージを送信する。例えば、図６に示すように、ブロードキャストハローメッセージを受信したノードＡの候補リストには、ノードＢ、Ｃ、Ｄが登録されている場合、ノードＡはノードＢ、Ｃ、Ｄに対してユニキャストハローメッセージを送信する。

以上、ブロードキャストハローメッセージの受信側ノードにおける処理を説明した。ここで、図７に基づいて、ブロードキャストハローメッセージの受信側ノードにおける処理を具体的に説明する。なお、図７は、図５に示すブロードキャストハローメッセージの受信側ノードにおける処理の一例を示す説明図である。図７において、ノードＡはブロードキャストハローメッセージの受信側ノードであり、ノードＢ、Ｃ、Ｄは、ブロードキャストハローメッセージを送信する送信側ノードとする。また、以下において、最大ライフタイムは２とする。

まず、第１の通信管理インターバルにおいて、ノードＡは、ノードＢおよびノードＣが送信したブロードキャストハローメッセージは受信できたが、ノードＤが送信したブロードキャストハローメッセージは受信できなかったとする。この場合、ノードＡの候補リストにはノードＢおよびノードＣが新規に登録され、それぞれライフタイムに「２」が設定される。一方、ブロードキャストハローメッセージが受信されなかったノードＤは、候補リストに登録されない。こうして、図７に示す候補リスト１が作成されると、ノードＡは、候補リスト１に登録されたノードＢおよびノードＣに対してユニキャストハローメッセージを送信する。

次いで、第２の通信管理インターバルにおいて、ノードＡは、ノードＣおよびノードＤが送信したブロードキャストハローメッセージは受信できたが、ノードＢが送信したブロードキャストハローメッセージは受信できなかったとする。この場合、ノードＤは新たに候補リストに登録され、ライフタイムに「２」が設定される。また、ノードＣは、すでに候補リストに登録されており、かつライフタイムが最大ライフタイムであるので、変更なく候補リストに登録される。一方、ノードＢは、第２の通信管理インターバルにおいてブロードキャストハローメッセージがノードＡにより受信されなかったため、候補リストのライフタイムが１だけ減算される。こうして作成された候補リスト２の中には第２の通信管理インターバルにおいてライフタイムがゼロとなったノードはないため、ノードＢ、Ｃ、Ｄは候補リストから削除されない。したがって、ノードＡは、ノードＢ、Ｃ、Ｄに対してユニキャストハローメッセージを送信する。

さらに、第３の通信管理インターバルにおいて、ノードＡは、第２の通信管理インターバルと同様、ノードＣおよびノードＤが送信したブロードキャストハローメッセージが受信したが、ノードＢが送信したブロードキャストハローメッセージは受信できなかったとする。この場合、ノードＣおよびノードＤについては、すでに候補リストに登録されており、かつライフタイムが最大ライフタイムであるので、変更なく候補リストに登録される。一方、ノードＢは、第３の通信管理インターバルにおいてブロードキャストハローメッセージがノードＡにより受信されなかったため、候補リストのライフタイムが１だけ減算される。これにより、ノードＢのライフタイムがゼロとなり、ノードＢは候補リストから削除される。したがって、ノードＡは、作成された候補リスト３に登録されているノードＣおよびノードＤに対してユニキャストハローメッセージを送信する。

その後、第４の通信管理インターバルにおいて、ノードＡは、ノードＢ、Ｃ、Ｄが送信したブロードキャストハローメッセージを受信したとする。この場合、ノードＣおよびノードＤについては、すでに候補リストに登録されており、かつライフタイムが最大ライフタイムであるので、変更なく候補リストに登録される。一方、ノードＢは、候補リストに登録されていないため、新たに候補リストに登録され、ライフタイムに「２」が設定される。こうして候補リスト４が作成されると、ノードＡは、候補リスト４に登録されたノードＢ、Ｃ、Ｄに対してユニキャストハローメッセージを送信する。

このように、ブロードキャストハローメッセージの受信状況に応じてユニキャストハローメッセージを送信するか否かを決定することにより、より確実に通信が可能と考えられるノードに対してのみユニキャストハローメッセージを送信することができる。

＜第２ステップ＞
次に、本実施形態にかかる無線通信システムの通信管理方法では、第２ステップとして受信側ノードがユニキャスト通信によるハローメッセージを送信側ノードへ送信する。以下、図８〜図１０に基づいて、第２ステップにおける処理について説明する。なお、図８は、図４におけるメッセージ本文の一例を示す説明図である。図９は、本実施形態にかかるユニキャストハローメッセージの送信方法の一例を示す説明図である。図１０は、本実施形態にかかるユニキャストハローメッセージの送信方法の他の例を示す説明図である。

ブロードキャストハローメッセージを受信した受信側のノードは、図５の処理に基づいて作成された候補リストに基づいて、ユニキャストハローメッセージを送信する。ユニキャストハローメッセージも、図４に示した一般的なフォーマットから構成することができる。例えば、メッセージタイプ１９１が「ユニキャストハロー」、当該メッセージの送信元を示すアドレス１９４が自身のアドレス、ホップリミット１９５が「１」であるハローメッセージを、ユニキャストハローメッセージとして扱うことができる。

また、メッセージ本文１９８には、必要数を図８に示すようなＴＬＶ（Ｔｙｐｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｖａｌｕｅ）形式で設定することもできる。ＴＬＶ形式で設定される値としては、例えば、送信レート（整数）、ハローメッセージ長（整数）、ハロー送信時刻（時刻）、ハロー受信間隔（整数）、ハロー受信率（浮動小数）などがある。送信レートは、ＰＨＹメディアのレートであり、例えば、１１Ｍｂｐｓや５４Ｍｂｐｓなどの値が設定される。ハローメッセージ長は可変であるハローメッセージの長さを保持する。ハロー受信時刻は、ハローメッセージとハローＡＣＫメッセージとのリンク往復時刻を測定するために用いられる。ハロー受信間隔は、実際に受信しているハローメッセージの時間間隔であり、ゆらぎ（ジッター）も含め、必要に応じて周囲に通知される。ハロー受信率は、対象となるノードとの間のハローメッセージの受信成功率である。なお、これらのＴＬＶ形式で設定される値は、後述するユニキャストハローＡＣＫメッセージにおいても適用可能である。

ここでは、図６に示した、受信側ノードＡから周囲の送信側ノードＢ、Ｃ、Ｄに対してユニキャストハローメッセージを送信する状況を考える。一般的なハローメッセージは、メッセージサイズが固定され、定期的に送信されるものである。また、通常ハローメッセージのような制御用メッセージは必要最小限のサイズで送信されるために信号の到達率が高く、無線状況を的確に判断できない可能性がある。これに対して、本発明では、様々なアプリケーションや無線状況を想定してハローメッセージ長を変更し、数回を１セットとして送信する。

本実施形態では、候補リストに登録されたノードに対して、３種類のユニキャストハローメッセージをそれぞれ送信する方法を用いる。ユニキャストハローメッセージのサイズは、例えば１２８バイト（Ｓ）、５１２バイト（Ｍ）、１５００バイト（Ｌ）の３種類を定義するが、本発明はかかる例に限定されず、アプリケーションや無線状況を想定してハローメッセージ長を変更することができる。

ユニキャストハローメッセージが送信される送信側ノードが複数ある場合、ユニキャストハローメッセージの送信順序も無線状況などにより適宜変更することができる。例えば、第１のパターンとして、図９に示すように、サイズの小さい信号から各ノードに対して順に送信することができる。第１のパターンでは、ユニキャストハローメッセージを送信する受信側ノードＡは、まずサイズの小さい信号（Ｓ）をノードＢ、Ｃ、Ｄへ送信する。次いで、ノードＡは中間サイズの信号（Ｍ）をノードＢ、Ｃ、Ｄへ送信し、その後、サイズの大きい信号（Ｌ）をノードＢ、Ｃ、Ｄへ送信する。第１のパターンでは、ユニキャストハローメッセージが送信される送信側ノードに対してサイズごとに信号を送信することで、平等に信号を送信することができる。

また、第２のパターンとして、例えば図１０に示すように、３つのサイズの信号をノードごとに送信することもできる。図１０に示す第２のパターンでは、ノードＡは、まずノードＢに対して、Ｓ、Ｍ、Ｌの３つのサイズの信号を送信する。次いで、ノードＡは、ノードＣに対して３つのサイズの信号を送信し、さらにノードＤに対して３つの信号を送信する。第２のパターンではノードごとに信号を送信するため、ユニキャストハローメッセージが送信されるノードの数が多くなると、最初にユニキャストハローメッセージが送信されるノードと、最後にユニキャストハローメッセージが送信されるノードとでは均等な評価ができない場合もある。しかし、例えば通信を確立する優先順位の高いノードから順にユニキャストハローメッセージを送信するなど、ノードごとに処理を行う場合には第２のパターンが有効である。

さらに、第３のパターンとして、送信先ノードについての送信順序は決定されているが、送信される信号のサイズはランダムとすることも考えられる。具体的には、送信元であるノードＡから送信先であるノードＢ、Ｃ、Ｄに対して信号を送信する場合に、信号はノードＢ、ノードＣ、ノードＤ、ノードＢ、・・・の順に送信される。一方、送信される信号のサイズは、例えば、Ｓ（ノードＢ）、Ｍ（ノードＣ）、Ｌ（ノードＤ）、Ｍ（ノードＢ）、Ｌ（ノードＣ）、Ｓ（ノードＤ）、Ｌ（ノードＢ）、Ｓ（ノードＣ）、Ｍ（ノードＤ）、・・・の順に送信される。なお、括弧内のノードはユニキャストハローメッセージがノードＡから送信される送信先ノードを示す。

第３のパターンは、例えば、時間の経過により無線の混雑状況が変化する場合に有効である。一般的に、無線の混雑が少ない状況においては、サイズＳはサイズＬよりも通信が成功する可能性が高い。しかしながら、偶然にも、サイズＳを送信中に無線が混雑した状態となり、サイズＬを送信する時点では混雑が解消されてしまうと、通信成功率が逆転する可能性もある。そこで、第３のパターンのように、送信先ノードに送信される信号のサイズ順をランダムとすることで時間軸をずらし、無線の混雑状況の変化による送信の成功率のばらつきを軽減することができる。

さらに、他のパターンとしては、メッセージサイズだけでなくユニキャストハローメッセージを送信するノードの順序についても完全にランダムにメッセージを送信することや、リンク品質など何らかの測定済数値に基づいてノードに順位付けしてメッセージを送信することが考えられる。

以上、ユニキャストハローメッセージを送信する受信側ノードにおける処理について説明した。一方、ユニキャストハローメッセージを受信した送信側ノードは、ユニキャストハローメッセージに含まれる送信元のノードに関する統計情報を集計する。ユニキャストハローメッセージには、シーケンスナンバーが含まれている。ユニキャストハローメッセージを受信した送信側ノードは、かかる情報に基づいて、前回受信したユニキャストハローメッセージと今回受信したユニキャストハローメッセージとの間に無線区間でロスしたパケット数を算出することができる。

また、ユニキャストハローメッセージが送信される通信管理インターバルが数回経過する所定の周期でユニキャストハローメッセージの受信率を算出することもできる。サイズＸのユニキャストハローメッセージの受信率（以下、「ハロー受信率」とする。）の平均値Ｐ_ｈは、重み付けを考慮して、下記数式１で表される。なお、Ｐはユニキャストハローメッセージの受信率であり、ｗは各メッセージに対する重みである。添字ｓ、ｍ、ｌはそれぞれメッセージのサイズを表す。

数式１において、重みｗは通常均等（例えば、ｗ_ｓ＝ｗ_ｍ＝ｗ_ｌ＝１）に設定される。しかし、例えばリアルタイムストリームのようにアプリケーションとしてサイズの大きなパケットの送受信が多い場合には、サイズの大きいパケットの重み付けｗ_ｌを重視するように設定することができる。これに対して、例えばセンサーネットワークのようにサイズの小さなパケットの送受信が多い場合には、サイズの小さいパケットの重み付けｗ_ｓを重視するように設定することもできる。

＜第３ステップ＞
次に、本実施形態にかかる無線通信システムの通信管理方法では、第３ステップとして送信側ノードからユニキャスト送信されたＡＣＫを受信側ノードが受信する。以下、図１１および図１２に基づいて、第３ステップにおける処理について説明する。なお、図１１は、第３ステップにおける無線ネットワークの構成を示す説明図である。図１２は、ユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信する受信側ノードの処理を示すフローチャートである。

ユニキャストハローメッセージを受信した送信側ノードは、ユニキャストハローメッセージを送信した受信側ノードに対してユニキャストハローＡＣＫメッセージを送信する。例えば、図１１に示すように、ノードＢ、Ｃ、Ｄへユニキャストハローメッセージを送信したノードＡが、ノードＢ、Ｃ、ＤからユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信する場合を考える。

ユニキャストハローＡＣＫメッセージも、図４に示した一般的なメッセージフォーマットで構成することができる。例えば、メッセージタイプ１９１が「ユニキャストハローＡＣＫ」、当該メッセージの送信元を示すアドレス１９４が自身のアドレス、ホップリミット１９５が「１」であるメッセージをユニキャストハローＡＣＫメッセージとして扱う。また、メッセージ本文１９８には、上記数式１にて算出されるハロー受信率が設定される。

ユニキャストハローＡＣＫメッセージのメッセージサイズは、ノードＡから発信されたユニキャストハローメッセージのサイズＳ、Ｍ、Ｌに対応させてもよく、あるいは可能な限り小さいサイズにしてもよい。前者は、例えばノードＡからノードＢへのリンクと、ノードＢからノードＡへのリンクという、双方向のリンク品質を的確に判断する場合に適用される。一方、後者は、例えばノードＡからノードＢへのリンクという、一方向のリンク品質のみの判断を重視する場合に適用される。なお、以下では、前者を適用し、ユニキャストハローメッセージとユニキャストハローＡＣＫメッセージは同一サイズであるとして説明する。

ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信側のノードは、図１２に示すように、まず、ユニキャストハローメッセージを送信側ノードへ送信し（Ｓ２００）、ユニキャストハローメッセージを受信した送信側ノードからのユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信を待機する（Ｓ２０２）。ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信側のノードは、例えば所定の時間（以下、「ＡＣＫ待ち時間」とする。）だけ受信待機する。したがって、ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信側のノードは、ＡＣＫ待ち時間を経過するまでは受信待機し、ＡＣＫ待ち時間を経過すると次の処理を実行する（Ｓ２０４）。なお、ＡＣＫ待ち時間は、例えば３秒程度に設定することができる。

ＡＣＫ待ち時間を経過すると、ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信側のノードは、ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信の有無を判断する（Ｓ２０６）。ユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信した場合には、近隣ノードリストを設定する（Ｓ２０８）。一方、ユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信しなかった場合には、近隣ノードリストの設定対象から除外する（Ｓ２１０）。なお、ＡＣＫ待ち時間経過後にユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信した場合も、このユニキャストハローＡＣＫメッセージを送信したノードを近隣ノードリストの設定対象から除外する。このようにして、受信側ノードは近隣ノードリストを生成する。

図１２のフローチャートにしたがってユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信した受信側ノードは、その後、ユニキャストハローＡＣＫメッセージのメッセージ本文に記述されているＴＬＶから様々な統計情報を算出することができる。例えば、ハロー送信時刻とＡＣＫ受信時の時刻とからＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を算出し、前回のＡＣＫ受信時と比較することで受信間隔も算出することができる。

図１３に、ユニキャストハローＡＣＫメッセージ受信後の近隣ノードリストの一例を示す。なお、ユニキャストハローＡＣＫメッセージの受信側のノードの近隣にノードＢおよびノードＣが存在するものとする。図１３に示す近隣ノードリストは、図２の近隣ノードリスト記憶部１８０に記憶されており、例えば、ユニキャストハローＡＣＫメッセージを送信したノードのアドレス１８１と、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）１８２と、ハロー受信率１８３と、ハローメッセージの受信間隔１８４と、送信レート１８５と、ＲＴＴ１８６とが関連付けて記憶されている。

ＲＳＳＩ１８２は、無線ＬＡＮデバイスによって提供されるものであり、通常受信パケットについての情報を取得可能である。ハロー受信率１８３は、図１３に示すように、ハローメッセージの３つのサイズ（Ｓ、Ｍ、Ｌ）と数式１により算出されるこれらの平均（Ｈ）についての情報を保持することもできる。これにより、どのサイズのメッセージの到達率が高いかを把握することができる。また、ハロー受信率１８３は、ユニキャストハローメッセージ（順方向）とユニキャストハローＡＣＫメッセージ（逆方向）の２種類に分けて算出することもできる。これにより、順方向と逆方向でのメッセージの到達率の違いを把握することができる。なお、ハローメッセージの受信間隔を示す受信間隔１８４は、すなわち通信管理インターバルである。通信管理インターバルが１秒である場合には受信間隔１８４も１秒となるが、図１３では多少の誤差が生じていることを示している。

このように作成された近隣ノードリストが保持する統計情報は、実際に良好な通信が可能であるか否かを判断する材料となり、経路制御プロトコルなどから経路の判断基準として用いることができる。従来のように、ブロードキャストハローメッセージを送信しているノードだけを近隣ノードリストに登録してしまうと、実際のデータは通信できないノードも近隣ノードリストに登録される可能性があった。しかし、本実施形態によれば、第１の通信管理信号であるブロードキャストメッセージを受信した受信側ノードは、第２の通信管理信号であるユニキャストハローメッセージを送信側ノードへ送信する。そして、受信側ノードがユニキャストハローメッセージに対する確認信号であるユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信することにより、近隣ノードリストに登録される。このように、ブロードキャスト通信およびユニキャスト通信により信号の到達が確認された後、データ伝送期間におけるデータ信号の送受信がなされるので、ノード間の通信関係を適切に把握することができる。

また、従来は、効率化のためブロードキャストを用いたハローメッセージによるリンク品質の測定を行っていた。しかし、実際の通信はユニキャスト通信により行うことが多いため、ブロードキャスト通信により測定した結果をユニキャスト通信では参考にすることができないという問題があった。これに対して、本実施形態では実際の通信において使用するユニキャスト通信をリンク品質の測定に用いることで、ノード間のリンク状態を正確に判断することができる。これにより、経路制御プロトコルによる安定的な経路選択が可能となる。

さらに、従来のハローメッセージはブロードキャスト通信により送信される上に、パケットサイズが固定長でかつ短いものがほとんどであった。パケットサイズが小さいメッセージは一般的にエラー率やロス率が低く、このようなハローメッセージの受信率を基準とすると、ノード間のリンク状態を的確に判断できない可能性があった。一方、本実施形態では、ハローメッセージのパケットサイズを可変として、統計的に受信率を測定することにより、正確なリンク判断を行うことができる。

このような本実施形態におけるユニキャストハローメッセージを用いたリンク品質の測定は、従来のブロードキャストハローメッセージを用いる仕組みと併用することも可能である。また、無線の電場強度を示すＲＳＳＩと組み合わせて用いることも可能であるため、さらに精度の高いリンク状態の判断を行うことが可能となる。

以上、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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、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、上記実施形態では、受信側のノードが１度でもブロードキャストハローメッセージを受信したノードは候補リストに登録したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、２回以上連続で受信した場合のみ候補リストに追加するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ブロードキャストハローメッセージを受信した受信側ノードは、通信管理インターバルごとに候補リストを生成してユニキャストハローメッセージを送信していたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、所定数（例えば２つ）の通信管理インターバルが経過するごとにユニキャストハローメッセージを送信するようにしてもよい。

本発明の実施形態にかかる無線ネットワークの構成を示す説明図である。 同実施形態にかかる無線通信端末の構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる無線ネットワークにおける通信確立処理を示す説明図である。 同実施形態にかかるハローメッセージのメッセージフォーマットの一例を示す説明図である。 同実施形態にかかるブロードキャストハローメッセージの受信側のノードにおける処理を示すフローチャートである。 受信側ノードが更新された候補リストに基づいてユニキャストハローメッセージを送信する状態における無線ネットワークの構成を示す説明図である。 図５に示すブロードキャストハローメッセージの受信側のノードにおける処理の一例を示す説明図である。 図４におけるメッセージ本文の一例を示す説明図である。 同実施形態にかかるユニキャストハローメッセージの送信方法の一例を示す説明図である。 同実施形態にかかるユニキャストハローメッセージの送信方法の他の例を示す説明図である。 第３ステップにおける無線ネットワークの構成を示す説明図である。 ユニキャストハローＡＣＫメッセージを受信する受信側ノードの処理を示すフローチャートである。 ユニキャストハローＡＣＫメッセージ受信後の近隣ノードリストの一例を示す説明図である。 ブロードキャスト通信とユニキャスト通信との信号の到達性の違いを説明するための説明図である。

符号の説明

１００ 無線通信端末
１１０ 無線通信部
１２０ 通信制御部
１３０ 候補リスト生成部
１４０ 送信形態決定部
１５０ 近隣ノードリスト生成部
１６０ 表示部
１７０ 候補リスト記憶部
１８０ 近隣ノードリスト記憶部

Claims (13)

1. 複数の他の無線通信端末と無線ネットワークを形成する無線通信端末であって、
   データ信号通信に先立って他の無線通信端末から周期的にブロードキャスト送信される第１の通信管理信号を検出する検出部と、
   前記第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、前記第１の通信管理信号を送信する前記無線通信端末に対し第２の通信管理信号を送信するか否かを決定する通信制御部と、
   前記第１の通信管理信号の送信元である無線通信端末に対して前記第２の通信管理信号をユニキャスト送信する送信部と、
   ユニキャスト送信された前記第２の通信管理信号に対する確認信号を受信する受信部と、
   を備え、
   前記第２の通信管理信号は、サイズの異なる２以上の信号からなることを特徴とする、無線通信端末。
2. 前記第２の通信管理信号の送信先を管理する候補リストを生成する候補リスト生成部をさらに備え、
   前記候補リスト生成部は、前記検出部によって検出された前記第１の通信管理信号の送信元を前記第２の通信管理信号の送信先として前記候補リストに設定し、
   前記送信部は、前記候補リストに基づいて前記第２の通信管理信号をユニキャスト送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記候補リスト生成部は、同一の前記無線通信端末から前記第１の通信管理信号を所定回数連続して受信できなかった場合に、前記候補リストから前記無線通信端末を除くことを特徴とする、請求項２に記載の無線通信端末。
4. 前記候補リストは、前記第２の通信管理信号の送信先として前記候補リストに設定される残存期間を、前記第２の通信管理信号の送信先と関連付けて保持しており、
   前記候補リスト生成部は、前記残存期間がゼロとなった前記第２の通信管理信号の送信先を前記候補リストから除くことを特徴とする、請求項２に記載の無線通信端末。
5. 前記第２の通信管理信号のメッセージ長は可変であることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
6. 前記第２の通信管理信号の送信形態を決定する送信形態決定部をさらに備え、
   前記通信制御部は、前記第２の通信管理信号の送信先が複数である場合に、前記送信形態決定部により決定された送信形態に基づいて、前記第２の通信管理信号を送信するよう制御することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
7. 前記送信形態決定部は、前記複数の送信先に対して前記第２の通信管理信号をサイズごとに送信する決定を行うことを特徴とする、請求項６に記載の無線通信端末。
8. 前記送信形態決定部は、前記複数の送信先に対して前記第２の通信管理信号を前記無線通信端末ごとに送信する決定を行うことを特徴とする、請求項６に記載の無線通信端末。
9. 前記送信形態決定部は、前記第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、前記第２の通信管理信号の送信先である無線通信端末に対して前記第２の通信管理信号を送信する優先順位を決定することを特徴とする、請求項６に記載の無線通信端末。
10. 前記確認信号は、前記確認信号を送信する他の無線通信端末における前記第２の通信管理信号の受信率を保持しており、
    前記通信制御部は、前記第２の通信管理信号の受信率に基づいてデータ信号通信を行うことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
11. 複数の無線通信端末により無線ネットワークが形成された無線通信システムであって、
    データ信号通信に先立って周期的に第１の通信管理信号をブロードキャスト送信する一の前記無線通信端末は、
    前記第１の通信管理信号をブロードキャスト送信する第１の通信管理信号送信部と、
    前記第１の通信管理信号を受信した他の前記無線通信端末から第２の通信管理信号を受信する第２の通信管理信号受信部と、
    前記第２の通信管理信号の送信元である前記無線通信端末に前記第２の通信管理信号に対する確認信号をユニキャスト送信する確認信号送信部と、
    を備え、
    前記第１の通信管理信号を受信する他の前記無線通信端末は、
    前記第１の通信管理信号を検出する検出部と、
    前記第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、前記一の無線通信端末に対して前記第２の通信管理信号を送信するか否かを決定する通信制御部と、
    前記一の無線通信端末に対して前記第２の通信管理信号をユニキャスト送信する第２の通信管理信号送信部と、
    前記一の無線通信端末から前記確認信号を受信する確認信号受信部と、
    を備え、
    前記第２の通信管理信号は、サイズの異なる２以上の信号からなることを特徴とする、無線通信システム。
12. 複数の無線通信端末により無線ネットワークが形成された無線通信システムにおける通信管理方法であって、
    前記各無線通信端末が、データ信号通信に先立って他の前記無線通信端末に対して第１の通信管理信号を周期的にブロードキャスト送信する第１の通信管理信号送信ステップと、
    前記第１の通信管理信号を受信した前記無線通信端末が、前記第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、前記第２の通信管理信号をユニキャスト送信する第２の通信管理信号送信ステップと、
    前記第２の通信管理信号を受信した前記無線通信端末が、前記第２の通信管理信号の送信元である前記無線通信端末へ確認信号をユニキャスト送信する確認信号送信ステップと、
    を含み、
    前記第２の通信管理信号は、サイズの異なる２以上の信号からなることを特徴とする、通信管理方法。
13. コンピュータをして、複数の他の無線通信端末と無線ネットワークを形成する無線通信端末として機能させるためのコンピュータプログラムであって、
    データ信号通信に先立って他の無線通信端末から周期的にブロードキャスト送信される第１の通信管理信号を検出する検出手段と、
    前記第１の通信管理信号の検出状況に基づいて、前記第１の通信管理信号を送信する前記無線通信端末に対し第２の通信管理信号を送信するか否かを決定する通信制御手段と、
    前記第２の通信管理信号をユニキャスト送信する送信手段と、
    ユニキャスト送信された前記第２の通信管理信号に対する確認信号を受信する受信手段と、
    を備え、
    前記第２の通信管理信号は、サイズの異なる２以上の信号からなることを特徴とする、コンピュータプログラム。

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