JP4475329B2 - 無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワーク - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークに関し、例えば、センサネットワークに代表されるマルチホップ無線ネットワークにおいて転送経路を設定する無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークに適用し得るものである。

従来、複数の端末を有して構成されるネットワークにおいて、隣接した端末間でパケットの送受信を繰り返すことで、直接接続していない他の端末との間の通信を実現する様々な通信方式が開発されている。

また、上記のようなネットワークにおいて、中継処理を行う端末は、受信パケットの宛先に応じて隣接端末の中から適切な端末を選択して送信処理を行う必要がある。これを経路制御と呼び、この経路制御に関しても様々な方式が開発されている。

一般的に、経路制御においては、中継回数が最も少なくなる経路が選択される。従って２つの端末間の経路は上りと下りで同一であることが多い。

有線ネットワークにおいては上りと下りの通信は完全に別個のものである（全二重方式）ために、上りと下りの経路が同一であることは問題とはならない。

しかしながら、無線通信においては上りと下りの通信を同時に行うことができない（半二重方式）場合が多い。従って、上りと下りの通信が混在することによって通信効率が低下するという問題が生じ得る。

この上りと下りの通信が混在する問題を解決する手段として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、入側のゲートウェイ無線局と出側のゲートウェイ無線局を別個に設置することで、全ての無線通信路を一方向経路として利用する方法が記載されている。

特開２００６−１５７６３７号公報

しかしながら、無線マルチホップネットワークにおいて経路制御方式を採用する場合、以下のような問題が発生するおそれがある。

第１に、多くの無線通信システムは半二重通信であり、上りと下りの通信を同時に行うことができないから、上りと下りの通信経路が同一であると、無線信号の干渉、衝突が発生し得る。

第２に、多くの通信システムにおいては上りと下りの通信は遅延、通信量などに関する要求水準が非対称である。しかしながら、上りと下りの通信経路が同一経路であるから、結果的に上り下りともに同一の品質を提供することとなり、無駄が多いという問題がある。

第３に、既存の経路制御方式は有線ネットワークを前提としており、物理的に接続されている限られた端末から適切な端末を選択することに主眼がおかれている。しかしながら、無線マルチホップネットワーク（特にセンサネットワーク）においては周辺に直接通信可能な多くの端末が存在し、さらに無線を利用している関係上、接続関係が時間的に非常に激しく変動する環境にある。従って、既存の経路制御方式では適切な端末を選択することが難しい場合がある。

第４に、既存の経路制御方式では特定の端末に通信が集中する傾向があり、通信が集中する端末周辺では、多くの無線信号が衝突するため、通信効率が低下するおそれがある。また、通信が集中する端末は多くのパケットを転送するために、他の端末と比較して消費電力が多くなる。無線マルチホップネットワークでは、各端末がバッテリで動作する状況が想定されており、ネットワーク全体の稼働時間を長くするためには各端末の消費電力を均等化する必要がある。

上述した特許文献１に記載の技術は上記第１の問題については解決しているが、別個の位置に最低２台のゲートウェイ無線局を設置する必要があるため、コストがかかるという問題がある。

そこで、本発明は、無線ネットワークにおいて、複数の転送経路を作成することによって、無線信号の干渉・衝突の回避、端末間の消費電力の均等化又は総消費電力の削減、端末の故障又は端末間の無線リンクの切断による通信途絶の回避、を実現する無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークを提供する。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の無線通信装置は、無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置において、（１）周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信手段と、（２）周辺の無線端末から受信した端末情報を管理する端末情報管理手段と、（３）周辺の無線端末の端末情報を参照し、無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定手段と、（４）自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知手段と、（５）自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明の無線通信方法は、無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置による無線通信方法において、無線通信装置が、通信手段、中継網決定手段、端末情報通知手段、転送処理手段及び周辺の無線端末から受信した端末情報を管理する端末情報管理手段を備え、（１）通信手段が、周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信工程と、（２）中継網決定手段が、周辺の無線端末の端末情報を参照し、無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定工程と、（３）端末情報通知手段が、自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知工程と、（４）転送処理手段が、自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理工程とを有することを特徴とする。

第３の本発明の無線通信プログラムは、無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置において、コンピュータを、（１）周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信手段、（２）周辺の無線端末から受信した端末情報を管理する端末情報管理手段、（３）周辺の無線端末の端末情報を参照し、無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定手段、（４）自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知手段、（５）自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理手段として機能させるものである。

第４の本発明の無線ネットワークは、複数の無線端末を有して構成される無線ネットワークにおいて、各無線端末間で端末情報を交換し合うことで、複数の中継網が形成されたものであって、上記各無線端末が、上記中継網の全てに接続できるものであり、第１の本発明の無線通信装置であることを特徴とする。

本発明によれば、無線ネットワークにおいて、複数の転送経路を作成することによって、無線信号の干渉・衝突の回避、端末間の消費電力の均等化又は総消費電力の削減、端末の故障又は端末間の無線リンクの切断による通信途絶の回避を実現できる。

（Ａ）第１の実施形態
本発明の無線通信装置、方法及びプログラム、並びに無線ネットワークの第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

第１の実施形態では、無線マルチホップネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれに本発明を適用した場合の実施形態を説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の無線マルチホップネットワークの構成例を示す構成図である。

図１において、第１の実施形態の無線マルチホップネットワーク１０は、複数の無線端末１０１〜１１２を有して構成されるものである。特に、無線端末１０１は、ネットワーク全体を管理する管理機能を有する無線端末（以下、コーディネータともいう）である。

図１において、２つの無線端末を結ぶ直線及び点線は、両無線端末間に設定される無線リンクであり、矢印の方向は情報の通信方向を示す。なお、直接通信可能な無線端末の組は実線及び点線以外にも多数存在するが、図１では、説明便宜上、実線及び点線で示すものとする。

図１（ａ）は、ネットワーク構成時の状態を示す構成例であり、図１（ｂ）は、ネットワーク利用時の状態を示す構成例である。なお、図１（ａ）の構成例の一部は、ネットワーク利用時の状態を示すものもある。

図１（ａ）及び（ｂ）において、各無線端末１０１〜１１２に示した「Ａ」、「Ｂ」の表示はネットワーク種別を示しており、各無線端末１０１〜１１２がいずれかのネットワークに属していることを示す。

なお、コーディネータ１０１は、ネットワーク管理を行うものであるから、例外的に「Ａ」、「Ｂ」の両方のネットワークに属するものとする。また、第１の実施形態では、「Ａ」、「Ｂ」の２つのネットワークを区別する場合を例示するが、３つ以上のネットワークを区別するように設定するようにしてもよい。

図１（ａ）では、以下の条件を満たすネットワークが構成されている。

（１）ネットワークＡとネットワークＢとはそれぞれ異なる無線リンクを用いる。図１（ａ）では、ネットワークＡは点線、ネットワークＢは実線として示す。

（２）各無線端末は所属するネットワークを用いて通信されるパケットのみを転送する。

（３）全ての無線端末が両方のネットワークに接続可能である。

以下の説明ではコーディネータ１０１と各無線端末との間の通信についてのみ記載するが、任意の端末間の通信について同様のことが言える。

例えば、無線端末１０７はネットワークＡに属しているので、点線のリンクを経由したパケットのみを転送する。具体的には、無線端末１１０、１１１から無線端末１０７に送信されるパケットのみを転送する。無線端末１０７がネットワークＢを利用する場合には実線のリンクを用いて無線端末１０４にパケットを転送する。

図１（ｂ）に示すネットワーク構成は、図１（ａ）に示すネットワーク構成の一部を変更することによって、上り通信と下り通信を分離した例を示している（以下の説明では各無線端末からコーディネータ１０１への通信を上り、逆の通信を下りとする）。

図１（ｂ）では、ネットワークＡを下りとし、ネットワークＢを上りとして利用している。

図１（ａ）と（ｂ）では、点線のリンクの矢印が逆転していることと、ネットワークＢに属する無線端末からネットワークＡに属する無線端末へのリンクは矢印を逆転させた上で点線を実線に変更している。

当該リンクは、ネットワークＡの無線端末において発生したコーディネータ１０１への上り通信のデータの転送、コーディネータ１０１からネットワークＢの無線端末への下りのデータ通信のいずれにも利用されるが、便宜上ネットワークＢのリンクとして記載する。

具体的に例を述べると、無線端末１０９で発生したコーディネータ１０１宛の上り通信のデータは一度無線端末１１２に転送された後、無線端末１１２→無線端末１０８→無線端末１０４→コーディネータ１０１へと転送される。

また例えば、コーディネータ１０１から無線端末１１２宛の下り通信のデータは、コーディネータ１０１→無線端末１０５→無線端末１０９→無線端末１１２へと転送される。このように、無線端末１０９と無線端末１１２と間のリンクは上りと下りのいずれの通信にも利用される。

図２は、第１の実施形態の各無線端末１０１〜１１２の内部構成を示す内部構成図である。なお、図２では、無線端末４００と示して説明する。

図２において、第１の実施形態の無線端末４００は、アンテナ部４０１、受信回路部４０２、送信回路部４０３、受信データ処理部４０４、送信データ処理部４０５、状態管理部４０６、を少なくとも有して構成される。

アンテナ部４０１は、無線信号を送信又は受信するためのアンテナ部であり、無線信号を受信すると受信信号を受信回路部４０２に与え、送信回路部４０３からの送信信号を無線信号として送信するものである。なお、アンテナ部４０１は、送受信用アンテナ部を適用する場合を説明するが、送信用アンテナ部と受信用アンテナ部の両方を適用してもよい。

受信回路部４０２は、アンテナ部４０１からの受信信号に対して復調処理によりデジタル変換し、デジタルデータを受信データとして受信データ処理部４０４に与えるものである。

受信データ処理部４０４は、受信回路部４０２から受け取った自端末宛の受信データに対して所定の処理を行い、必要なデータを状態管理部４０６に与えるものである。受信データ処理部４０４は、自端末宛以外の他端末宛のデータ信号を受け取った場合、状態管理部４０６から得られる情報に基づいて転送先を決定し、その転送先宛のデータ信号として送信データ生成部４０５に与えるものである。

送信回路部４０３は、送信データ生成部４０５により生成された送信データを送信データ生成部４０５から受け取り、この送信データに対して変調処理をしてアンテナ部４０１に与えるものである。

送信データ生成部４０５は、状態管理部４０６から得られる周辺端末情報を利用して、転送先宛の送信データを生成し、送信回路部４０３に与えるものである。送信データ生成部４０５は、状態管理部４０６の周辺端末情報を利用して、他端末宛のデータ信号の転送処理を行う。

状態管理部４０６は、受信データ処理部４０４から受信データを受け取り、受信データに基づいて周辺端末の情報管理や自端末が所属するネットワークの管理や各ネットワークへの転送経路の設定、保持などの管理を行うものである。状態管理部４０６の処理動作の詳細については動作の項で説明するが、第１の実施形態の状態管理部４０６が備える特徴的な機能部としては、図３に示すような機能部を備える。

図３において、状態管理部４０６は、周辺端末管理部４１、経路制御部４２、を少なくとも有する。また、経路制御部４２は、ネットワーク決定機能部４２１、ネットワーク切替制御機能部４２２、通信方向制御機能部４２３、を少なくとも有する。

周辺端末管理部４１は、周辺端末から収集した通知信号に基づいて、周辺の無線端末の情報を管理するものである。この通知信号には、少なくとも周辺端末自身が所属するネットワークを示す情報が含まれている。また、通信信号が、周辺端末自身を識別する端末識別情報や、周辺端末のデータ送信タイミング情報やデータ受信タイミング情報や、自端末の接続関係を示す情報等を含むものであってよい。

経路制御部４２は、無線マルチホップネットワーク１０における複数の中継網（ネットワークＡ、Ｂ）の形成処理、自端末の中継網の決定処理、データ転送処理、中継網の利用処理などを制御するものである。

ネットワーク決定機能部４２１は、ネットワーク構成時にネットワークＡ及びＢの両方に接続できランダム時間（又は一定時間）経過後、周辺端末情報に基づいて自端末が所属するネットワーク（すなわちネットワークＡ又はＢのいずれか）を決定し、自端末が所属するネットワークの情報を含む通知信号を複数の周辺端末に送信させるものである。

また、ネットワーク決定機能部４２１は、複数の周辺端末から通知信号を受信して所定時間経過しても、自端末が所属するネットワークを決定することができなかった場合に、所属ネットワークの再構築を要求するために、特定の端末に対して変更要求信号を送信させるものである。

ネットワーク切替制御機能部４２２は、ネットワーク利用の際、転送先のネットワークを適切に選択し、定期的にネットワークを切り替えるものである。また、ネットワーク切替制御機能部２２は、利用するネットワークを選択した後、そのネットワークの状況のデータ受信期間に応じて、受信機の電源をＯＮ／ＯＦＦ制御するものである。これにより、データ受信に必要な期間だけ、受信機の電源をＯＮにすることができる。なお、ネットワークの切替制御方法については、動作の説明で詳細に説明する。

通信方向制御機能部４２３は、通信方向による転送経路の変更、通信方向による使用無線チャネルの変更に対して、転送先のネットワークの選択や、無線チャネルの選択を適切に行うものである。また、通信方向制御機能部４２３は、データ送信先の無線端末のデータ受信期間に応じて、受信機の電源をＯＮ／ＯＦＦ制御するものである。なお、通信方向制御機能部４２３の制御方法については、動作の説明で詳細に説明する。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の無線マルチホップネットワーク１０における転送経路の設定処理の動作を図面を参照して説明する。

以下では、無線マルチホップネットワーク１０において、２つのネットワークを同時に構成して転送経路を設定する場合を例示して説明するが、構成するネットワーク数は特に限定されるものではなく、又ネットワークの構成方法は、上記のネットワーク構成条件を満たす方法であれば、種々の方法を適用することができる。

図１において、各無線端末１０１〜１１２の信号の到達範囲は、送信端末の隣の端末及び斜め隣の端末までとする。つまり、例えば、無線端末１０５が送信する場合、無線端末１０１〜１０４及び無線端末１０６〜１０９は無線端末１０５の送信信号を受信できるが、無線端末１１０〜１１２は受信できないものとなる。

（Ａ−２−１）ネットワーク構成処理
まず、各無線端末１０１〜１１２が所属するネットワークの決定し、図１（ａ）に示すようなネットワークの構成処理の概略的な流れを説明する。

コーディネータ１０１はネットワークＡ及びＢの両方に所属するものであり、このコーディネータ１０１から通知信号が送信される。

コーディネータ１０１からの通知信号を受信した無線端末１０２、１０４及び１０５のそれぞれは、周辺端末からの通知信号に基づいて自端末が所属するネットワーク（ネットワークＡとＢのいずれか）を決定し、所属ネットワークを示す通知信号を周辺端末に送信する。

次に、無線端末１０２、１０４及び１０５のそれぞれからの通知信号を受信した無線端末はそれぞれ、周辺端末が所属するネットワーク状況に応じて、自端末が所属するネットワーク（ネットワークＡ又はＢのいずれか）を決定し、所属ネットワークを示す通知信号を更に周辺端末に送信する。

上記のように、各無線端末１０２〜１１２間で通知信号を送受信しあうことで、各無線端末１０２〜１１２は、それぞれネットワークＡ又はＢのいずれかに所属しつつ、両方の無線リンクを有するものとなる。

ここで、図４は、各無線端末１０２〜１１２における所属ネットワークの決定処理を示すフローチャートである。以下では、各無線端末１０２〜１１２における所属ネットワークの決定処理について説明する。

まず、周辺端末が送信した通知信号が自端末に与えられると（ステップＳ１０１）、受信した通知信号に基づいて、当該周辺端末が所属するネットワークを認知する（ステップＳ１０２）。なお、周辺端末の所属ネットワークに関する情報は、周辺端末管理部４１により管理される。

複数の周知端末から通知信号を受信して、これら複数の周知端末のそれぞれが所属するネットワークについても認知する。そして、自端末が、複数の周辺端末との無線リンクで接続し、ネットワークＡ及びＢの両方のネットワークに直接通信可能となると（ステップＳ１０３）、ランダム時間待機後、周辺端末のネットワークの所属状況を踏まえて、自端末の所属ネットワークを決定し（ステップＳ１０４）、所属ネットワークを示す通知信号を送信する（ステップＳ１０５）。

ここで、所属するネットワークを決定する方法としては、例えば、周辺端末のネットワークの所属状況に基づいて、所属端末数が比較的少ないネットワークに所属するようにする。

例えば、図１（ａ）において、コーディネータ１０１が送信した通知信号が、無線端末１０２、１０４及び１０５に与えられると、無線端末１０２、１０４及び１０５のそれぞれにおいて所属ネットワークの決定処理が行なわれる。

このとき、例えば、無線端末１０２が、ネットワークＢに所属することを決定し、ネットワークＢの所属することを示す通知信号を送信する。そうすると、無線端末１０５は、ネットワークＡに所属することを決定し、通知信号を送信する。

さらに、無線端末１０３は、無線端末１０２及び１０５と接続することで、両方のネットワークにも接続可能となるので、ネットワークＡに属することを決定し、通知信号を送信する。このように、全ての無線端末１０２〜１１２が同様にして所属ネットワークを決定する。

なお、上記の例では、無線端末１０２がネットワークＢに所属することを決定する場合を示したが、無線端末１０２が決定するネットワークは任意であってもよい。また、無線リンクの形成については、例えばコーディネータ１０１までのホップ数が最小となるように形成する方法を適用することができる。

ステップＳ１０３において、両方のネットワークの接続ができない場合、無線端末は、特定の端末に対して変更要求信号を送信する（ステップＳ１０６）。

例えば、各無線端末１０２〜１１２において、周辺端末からの通知信号を複数受信してから、一定時間以上経過しているにもかかわらず、ネットワークに接続できない場合、各無線端末１０２〜１１２は、特定の端末に対して、所属ネットワークの変更を要求する変更要求信号を送信する。

この特定の端末、すなわち所属ネットワークを変更できる端末は、自端末を送信先として接続している端末が存在していないものに限定される。つまり、自端末を送信先として接続する端末が存在する場合、その接続している無線端末のネットワーク構成条件を侵すこととなるので、その先のネットワーク構成が乱れてしまうおそれがあるからである。

例えば、無線端末１０３は自端末を送信先として接続する端末が存在しないものである。これに対して、無線端末１０９は自端末を送信先として接続する無線端末１１２が存在するものである。

従って、無線端末１０３はネットワークＡからネットワークＢに所属ネットワークを変更できるが、無線端末１０９は、無線端末１１２が接続できるネットワークＡに属する端末が存在しなくなりネットワーク構成条件を侵すこととなるので、所属ネットワークを変更できない。

また、変更要求信号の送信先の決定については、例えば、通知信号に含まれる接続先に含まれない、すなわち当該端末に接続している端末が存在しない無線端末を選択し、その選択した無線端末を特定の端末とすることで実現することができる。

変更要求信号を受信した無線端末は、自端末を送信先として接続する端末が存在しないことを確認し、存在しない場合には、要求に応じて所属ネットワークを変更する。そして、当該無線端末は、所属ネットワークを変更したことを示す変更通知を送信元に向けて送信する。また、この変更通知を受信した無線端末は、再度所属ネットワークの決定処理を行い、所属ネットワークを決定する。

以上のようにして、各無線端末１０１〜１１２間で通知信号の送受信を行うことで、図１（ａ）に示すネットワーク構成を形成した後、例えば、コーディネータ１０１からの通知信号により、ネットワークＡの通信方向を逆方向に制御する。そうすると、図１（ｂ）に示すネットワーク構成を形成することができる。

（Ａ−２−２）ネットワークの切り替え
以下では、各無線端末１０２〜１１２が、所属ネットワークを切り替えて利用する場合の処理を例示して説明する。この利用方法は、図１（ａ）の状態で用いる。

このネットワークを切り替える利用方法は、利用するネットワークを、ネットワークＡ又はＢのいずれかに切り替えて用いる形態であり、状態管理部４０６のネットワーク切替制御機能部４２２による処理で実現されるものである。

つまり、全ての無線端末１０２〜１１２はネットワークＡ又はＢのいずれかに所属しているものであるから、ネットワークＡ又はＢのいずれかが動作すれば、全ての無線端末間の通信を実現することができる。

また、全ての無線端末１０２〜１１２はネットワークＡ又はＢのいずれのネットワークにおいてのみ中継処理を行う。つまり、各無線端末１０２〜１１２は、自端末の所属ネットワークに切り替わったときに中継処理を行う。

さらに、中継処理をしない無線端末１０２〜１１２は、受信機を常時ＯＮにする必要はなく、自身がデータを送信する際と、自身宛のデータの有無を定期的に問い合わせる際にのみ受信機をＯＮにすればよいので、消費電力を大きく削減することができる。

従って、利用するネットワークを随時（例えば、定期的若しくはコーディネータ１０１からの指示に基づいて）切り替えることで、各無線端末の消費電力を均等化すると同時に、ネットワークの切り替えを行わない場合と比較して寿命を約２倍にすることが可能である。

ここで、ネットワークを切り替えるタイミングについては、種々の方法を適用することができ、例えば、全ての無線端末が同期して一斉に切り替える方法や、コーディネータから切り替え信号を全端末に向けて送信（フラッディング）する方法などを適用することができる。

なお、一時的に双方のネットワークが同時に動作しても、データ通信に対して大きな影響は与えないものと考えられるので、厳密に全ての無線端末が一斉に切り替える必要性はない。

（Ａ−２−３）通信方向（上り方向、下り方向）の使い分け
この利用方法は、図１（ｂ）の状態で用いる。

この通信方向の使い分けによる利用方法は、例えば、上り通信はネットワークＢを利用し、下り通信はネットワークＡを利用するというものであり、全てのパケットが図１（ｂ）に示す矢印の方向に従って転送される。なお、この利用方法は、状態管理部４０６の通信方向制御機能部４２３による処理で実現される。

つまり、全ての無線端末１０２〜１１２は、ネットワークＡ及びＢの両方のネットワークに接続しているものであるから、ネットワークを一方通行で利用しても、任意の無線端末間の通信路が確保された状態を保つことができる。

このとき、通信方向機能部４２３は、通信に用いるチャネルを上りと下りで使い分けることも可能である。具体的には、例えば、通信方向機能部４２３は、各無線端末１０２〜１１２が属しているネットワークによって利用するチャネルを設定する方法を適用することができる。例えば、ネットワークＡに属している無線端末はチャネルＡを利用し、ネットワークＢに属している無線端末はチャネルＢを利用するようにする。なお、この場合、コーディネータ１０１は、例外的に、チャネルＢを利用し、上り通信の受信を行うこととなる。

また例えば、通信方向機能部４２３は、データ信号の送信相手端末の利用チャネルに合わせて、チャネルを選択して送信させるようにしてもよい。具体的には、例えば、無線端末１０７でのチャネル選択を例示すると、無線端末１０７から無線端末１１０に送信する場合にはチャネルＡを利用するようにし、無線端末１０７から無線端末１１１に送信する場合にはチャネルＢを利用するようにする、というように区別する。

なお、利用するチャネルについて、ネットワーク構成時には、複数のチャネルのうちいずれかのチャネルを利用することを決定することが必要である。この場合、全ての無線端末間で使用するチャネルを統一させたり、又はネットワーク構築用チャネルを予め設定することで実現できる。

（Ａ−２−４）効率的なスリープ制御による利用方法
この利用方法は、図１（ｂ）の状態で用いる。

上記（Ａ−２−３）の方法では、通信効率は向上するが各無線端末１０１〜１１２の消費電力の削減を実現できない。そこで、以下で説明するスリープ制御による利用方法は、各無線端末１０２〜１１２が定期的に受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを行うことで、省電力化を実現するものであり、通信方向制御機能部４２３による処理でなされるものである。

ここで、以下で例示するスリープ制御による利用方法は、大きく２種類の方法がある。

第１の方法は、全ての無線端末が同期して一定時間の起動を行う方法である。この方法によれば、データ通信の遅延増加はないことが長所であるが、省電力効果は少ない。

図５（ａ）は、この第１の方法を説明する説明図である。図５（ａ）では、図１（ｂ）のネットワークＢを利用する場合を例示する。また、図５（ａ）で示す四角形は、各無線端末１０１〜１１２の受信機が起動している時間（電源が入っている時間）を示す。さらに、図５（ａ）に示す上向き矢印は、上り通信の転送経路を示している。

図５（ａ）では、全ての無線端末１０１〜１１２が同期して受信機の電源を入れているために、上り通信と下り通信の遅延は同一である。ただしこの方法はネットワーク全体の同期を取る必要があり、オーバーヘッドが大きいなどの問題がある。

第２の方法は、全体の同期を取らずに周辺端末とＯＮ／ＯＦＦのタイミングを遅延が少なくなるように調整する方法である。この方法によれば、省電力効果は大きいが、周辺端末とのタイミングは上り下りいずれかの経路に合わせて調整せざるを得ないために、調整に使わなかった向きの通信遅延は大幅に増加する。

なお、周辺端末のデータ受信タイミングについては、例えば、各無線端末が自端末のデータ受信タイミングを示す情報を含む通信信号を送受信しあうことで各周辺端末のデータ受信タイミングを知ることができる。

図５（ｂ）は、この第２の方法を説明する説明図である。図５（ｂ）で示す上り通信は、図５（ａ）で示す上り通信と比較して、各無線端末１０１〜１１２の起動時間を大きく削減できる。

しかしながら、他のネットワークが存在しないとすると、下り通信の遅延が大幅に増加することとなり得る。例えば、無線端末１０１から無線端末１０５にデータを送信する場合を考えると、無線端末１０１から無線端末１０２へパケットを転送してから、無線端末１０２から無線端末１０５へ転送するまでにほぼ１周期分の遅延が発生してしまう。

この下り通信の遅延増加を解決する手法として、通信方向制御機能部４２３は、上り通信用と下り通信用の受信タイミングを別個に設定しておく手法を適用することができる。つまり、通信方向制御機能部４２３は、上り通信用と下り通信用の受信タイミングに基づいて、受信機のＯＮ／ＯＦＦ切替を制御する。

図６（ａ）は、上り通信用と下り通信用の受信タイミングを設けた手法を説明する説明図である。図６（ａ）の左半分が下り通信用の受信タイミング（受信スロット）であり、右半分が上り通信用の受信タイミング（受信スロット）である。

このようにすることで、図５（ｂ）の場合に比べて各無線端末１０１〜１１２の受信機の起動時間は増加するが、上り通信と下り通信とを分離することができ、また双方向通信の遅延を小さくすることが可能となる。

図６（ｂ）は、複数のネットワークを利用し、各無線端末のスリープ制御を併用した場合を説明する説明図である。

図６（ｂ）において、点線矢印はネットワークＡを利用した通信（主に下り通信）であり、実線矢印はネットワークＢを利用した通信（主に上り通信）を示す。このようにすることで、全ての無線端末１０１〜１１２の受信機を入れる時間を一定（図５（ｂ）と同等）に保ったままで、上り下り両方の遅延を小さくすることが可能となる。

また、コーディネータ１０１から各無線端末へデータを送り、データを受信した各無線端末が応答をコーディネータ１０１を送る状況における遅延は、図６（ａ）の場合とほぼ同じである。すなわち、低消費電力化と低遅延化の双方を両立させることが可能となっている。

なお、この例でも、第２の方法で説明した場合と同様にネットワークＡとＢ（図６（ｂ）の点線と実線）で利用するチャネルを設定し、チャネルを変えることで、パケットの衝突をさらに少なくすることが可能である。

各無線端末１０１〜１１２のスリープ制御のタイミングを制御する方法の一例について、図６（ｂ）を参照ながら説明する。

各無線端末１０１〜１１２には自端末に送られたデータの転送先となる端末が１つもしくは複数存在する。例えば、無線端末１０５にとっては転送先は無線端末１０３、１０７及び１０９であり、無線端末１０２にとっては無線端末１０１である。

各無線端末１０１〜１１２は、自端末の受信機の電源を入れるタイミングを、転送先となる無線端末の受信タイミングの前に設定する。このとき、全体の基準となるのはコーディネータ１０１である。

図５及び図６では、コーディネータ１０１も省電力化を実施している例を示しているが、実際にはコーディネータ１０１には電源が入っている場合が多い。このような場合、無線端末１０２のように、転送先がコーディネータ１０１だけの端末は、自端末の受信タイミングを自由に選択することができる。以下全ての無線端末１０３〜１１２が連鎖的に受信タイミングを決定することができる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、以下に示す効果のいずれか又は複数の効果を得ることができる。

（１）各無線端末の消費電力を均等化し、ネットワークの寿命を延ばすことが可能となる。

（２）上り通信と下り通信の通信経路を分離し、通信効率を向上させる。

（３）上り通信と下り通信の両方向の遅延を小さく抑えたままで、ネットワークの寿命を延ばすことができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の転送経路設定方法、装置及びプログラム、並びに無線端末の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。

第２の実施形態も、無線マルチホップネットワークを構成する複数の無線端末のそれぞれに本発明を適用した場合の実施形態を説明する。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図７は、第２の実施形態の無線マルチホップネットワーク２０の構成を示す構成図である。

図７において、無線端末５０１〜５０８はマルチホップ機能を有する無線端末、特に無線端末５０１はネットワーク全体の管理機能を有するコーディネータである。また、２個の無線端末を結ぶ直線及び点線は結ばれた２個の無線端末にリンクが設定されていることを意味する（直接通信が可能な無線端末の組は実線、点線以外にも多数存在する）。

図７（ａ）はネットワーク構成時（一部の利用例においては利用時も含む）、図７（ｂ）及び（ｃ）はネットワーク利用時の例を示している。

各無線端末５０１〜５０８に示した数字は、ネットワークの構成過程で割り当てられた番号（以下、割り当て番号ともいう）を示す。コーディネータ５０１は、例外としてネットワークを構成し始める時点で「０」が割り当てられている。

図７（ａ）では、以下の条件を満たすネットワークが構成されている。

各無線端末５０２〜５０８は、自端末の割り当て番号よりも、「１」だけ番号が小さい無線端末と「２」だけ番号が小さい無線端末と直接通信を行うことができる。

ここで、図７では、「１」だけ番号が小さい無線端末との通信経路は実線で示し、「２」だけ番号が小さい無線端末との通信経路は点線で示す。また、「番号：１」の無線端末は、例外的に、「番号：０」の無線端末（すなわちコーディネータ）との通信が可能であればよいとする。

以下の説明ではコーディネータ５０１と各無線端末５０２〜５０８との通信についてのみ説明するが、任意の無線端末間の通信についても同様である。

図７（ｂ）は、図７（ａ）を一部変更することによって、２つの経路を作成した例を示している。実線で示した奇数の割り当て番号の端末を中継端末とするネットワークと、点線で示した偶数の割り当て番号の無線端末を中継端末とするネットワークである。

図７（ｃ）は、図７（ａ）を一部変更することによって、上り通信と下り通信を分離した例を示している（以下の説明では、各無線端末５０２〜５０８からコーディネータ５０１への通信を上り、逆を下りと示す）。また、図７（ｃ）では、割り当て番号が偶数の無線端末を経由する点線の経路を下り通信に用いており、割り当て番号が奇数の端末を経由する実線の経路を上り通信に用いている。さらに、割り当て番号が偶数の無線端末と奇数の無線端末との間の通信経路は、上り通信と下り通信の双方に利用できる。例えば、無線端末５０３と無線端末５０２との通信経路は、無線端末５０２への下り通信としてもよいし、無線端末５０３への上り通信として利用してもよい。

各無線端末５０１〜５０８の構成要件は、基本的には、第１の実施形態で説明した図２及び図３に示す構成と同様の構成を備えるものである。

第１の実施形態と異なる点は、状態管理部４０６の周辺端末管理部４１、経路制御部４２（ネットワーク接続機能部４２１、ネットワーク切替制御機能部４２２、通信方向制御機能部４２３）が、各無線端末の割り当て番号に基づいて通信経路を形成する点である。これら各構成要件の機能については、以下の動作の説明で詳細に説明する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の無線マルチホップネットワーク２０における転送経路の設定処理の動作を図面を参照して説明する。

以下では、無線マルチホップネットワーク２０において、２つのネットワークを同時に構成して転送経路を設定する場合を例示して説明するが、構成するネットワーク数は特に限定されるものではなく、又ネットワークの構成方法は、上記のネットワーク構成条件を満たす方法であれば、種々の方法を適用することができる。

（Ｂ−２−１）ネットワーク構成処理
第２の実施形態のネットワーク構成処理は、各無線端末５０２〜５０８の割り当て番号を含む通知信号を送受信することで行なわれる。

図８は、各無線端末５０２〜５０８の割り当て番号の決定処理を示すフローチャートである。

まず、周辺端末が送信した通知信号が自端末に与えられると（ステップＳ２０１）、受信した通知信号に基づいて、当該周辺端末に割り当てられた割り当て番号を認知する（ステップＳ２０２）。なお、周辺端末の割り当て番号は、周辺端末管理部４１により管理される。

複数の周辺端末から通知信号を受信して、これら複数の周辺端末のそれぞれの割り当て番号についても認知する。

そして、自端末が、複数の周辺端末との無線リンクで接続し、連続する２個の割り当て番号（ｘ−１，ｘ）を持つ無線端末と直接通信が可能となった場合（ステップＳ２０３）、ネットワークに参加し、自端末の割り当て番号として「ｘ＋１」を割り当て（ステップＳ２０４）、ランダム時間待機した後、自端末の割り当て番号を示す情報を含む通知信号を送信する（ステップＳ２０５）。

例えば、図７（ａ）において、コーディネータ５０１には割り当て番号「０」が割り当てられている。そして、コーディネータ５０１から割り当て番号「０」を含んだ通知信号が、無線端末５０２及び５０３に与えられると、無線端末５０２及び５０３のそれぞれにおいて、割り当て番号の決定処理が行なわれる。

なお、割り当て番号「０」の通知番号を受信した無線端末においては、例外として、２つの無線端末からの信号がなくても、自端末に割り当て番号を割り当てることが可能である。そこで、無線端末５０２は、自端末に割り当て番号「１」を割り当て、そのことを示す通知信号を周辺端末に送信する。

また、無線端末５０３は、コーディネータ５０１及び無線端末５０２からの通知信号を受信し、それぞれの端末の割り当て番号が（０，１）であると認知すると、自端末に番号「２」を割り当て、さらにそのことを示す通知信号を周辺端末に向けて送信する。以上のように、全ての無線端末が同様に自端末に割り当て番号を割り当てていく。

ステップ２０３において、周辺端末からの通知信号を受信してから一定時間以上経過しているにもかかわらず、ネットワークに接続できない（すなわち、連続した割り当て番号を持つ２つの端末からの信号を受信できない）場合には、例外的に単一の端末にだけ接続した状態で自身に番号を割り当てる（ステップＳ２０６）。ただし、この場合は以下に述べる利用方法の一部が実現できない。

（Ｂ−２−２）ネットワークの切り替え
このネットワークの切り替える利用方法は、図７（ｂ）の状態で用いる。また、この方法は、状態管理部４０６のネットワーク切替制御機能部４２２による処理で実現される。

各無線端末５０２〜５０８は、通知信号に含まれている情報に基づいて自端末に接続している無線端末を知ることが可能である。この周辺端末情報を利用すると、周辺端末の割り当て番号が分かるので、図７（ｂ）のネットワークを構成することができる。

すなわち、割り当て番号が奇数の端末を中継端末とする場合の無線リンク（実線）と、割り当て番号が偶数の端末を中継端末とする場合の無線リンク（点線）との２つのネットワークを構成する。

前述したように、第２の実施形態の方法を用いてネットワークを構成すると、２つのネットワーク（実線、点線）のいずれかのネットワークが動作すれば、任意の無線端末間の通信を実現することができる。また、全ての無線端末はいずれネットワークにおいてのみ中継処理を行う。

中継処理をしない無線端末は、受信機を常時ＯＮにする必要はなく、自身がデータを送信する際と、自身宛のデータの有無を定期的に問い合わせる際にのみ受信機をＯＮにすればよいので、消費電力を大きく削減することができる。

従って、ネットワーク切替制御部４２２は、利用するネットワークを随時（定期的、又はコーディネータ５０１から指示により）切り替えることで、各端末の消費電力を均等化すると同時に、ネットワークの切り替えを行わない場合と比較して寿命を約２倍にすることが可能である。

このネットワークを切り替えるタイミングについては、全ての端末が同期して一斉に切り替える方法、コーディネータから切り替え信号を全端末に向けて送信（フラッディング）する方法などがある。一時的に双方のネットワークが動作することによる問題はないので、厳密に全ての端末が一斉に切り替える必要性はない。

（Ｂ−２−３）通信方向（上り方向、下り方向）の使い分け
この利用方法は図５（ｃ）の状態で用いる。また、この方法は、状態管理部４０６の通信方向制御機能部４２３による処理で実現される。

図７（ｃ）に示すように、上り通信は実線、下り通信は点線のネットワークを利用する。すなわち、全てのパケットは図７（ｃ）に示した矢印に従って転送される。

全ての無線端末５０１〜５０８が双方のネットワークに接続しているために、ネットワークを一方通行で利用しても、任意の端末間の通信路が確保された状態を保つことができる。

ここで、通信方向制御機能部４２３は、通信に用いるチャネルを上りと下りで使い分けることも可能である。この点について、通信方向制御機能部４２３は、第１の実施形態と同様に種々の方法により使用するチャネルを区別するようにしてもよい。

具体的には、偶数の割り当て番号を持つ無線端末と奇数の割り当て番号を持つ無線端末で異なるチャネルを用いる。なお、コーディネータ５０１は奇数と同じチャネルを利用し、上り通信の受信を行う。

また、送信時には送信相手の無線端末が利用しているチャネルに合わせてチャネルを選択し、送信を行うようにしてもよい。具体的には、無線端末５０７について考えると、無線端末５０７が無線端末５０８へ送信する際と無線端末５０６へ送信する際とでは異なるチャネルを使うように区別する。図７（ｃ）の点線と実線が使用するチャネルを示しているとも言える。

（Ｂ−２−４）効率的なスリープ制御による利用方法
この利用方法は、通信方向制御機能部４２３による処理で実現される。

上記（Ｂ−２−３）の方法では、第１の実施形態で説明した（Ａ−２−３）の方法と同様に、通信効率は向上するが各無線端末５０１〜５０８の消費電力の削減を実現できない。そこで、第１の実施形態で説明した各無線端末１０２〜１１２が定期的に受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを行う方法（スリープ制御の利用方法）を行う。これにより、省電力化を実現する。

なお、スリープ制御の利用方法は、第１の実施形態において図５及び図６を用いて説明した方法を適用することができ、ここ方法の詳細な処理説明については省略する。

図９は、図７（ｃ）の構成において第２の実施形態のスリープ制御を実行した場合の例を示す説明図である。図９において、丸で囲った数字は、各無線端末に割り当てられた番号を示し、四角形は、各無線端末の起動時間を示す。

図９に示す通信状態を検討すると、第１の実施形態の図６（ｂ）と同様に、上りと下りの通信を分離することによって、全ての端末の受信機を入れる時間を一定（図５（ｂ）と同等）に保ったままで、上り下り両方の遅延を小さくすることが可能となる。また、図９の点線（下り）と実線（上り）で利用するチャネルを変えることで、パケットの衝突をさらに少なくすることが可能である。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、以下の効果を得ることができる。

（１）第１の実施形態では、周辺端末の所属するネットワークの情報を管理する必要があったが、第２の実施形態によれば、各無線端末に割り当てられた番号を管理するだけで済むため処理が簡単になる。

（２）第１の実施形態では、各無線端末の受信タイミングを決定するためにはコーディネータを基準として順序を形成する必要があったが、第２の実施形態によれば、各無線端末に番号が割り当てられるために、番号を用いたタイミングの割り当てが可能となる。具体的には偶数番号の端末については基準タイミングから割り当て数字に比例して遅らせた受信タイミングを設定し、奇数番号の端末については、基準タイミングから割り当て数字に比例して前倒しした受信タイミングを設定することで、簡単に図９のような受信タイミングを設定することができる。

（Ｃ）他の実施形態
（Ｃ−１）第１の実施形態において、ネットワーク利用方法として（Ａ−２−２）〜（Ａ−２−４）に示す機能を説明したが、この他にも以下の機能を付加した構成をとるようにしてもよい。なお、第２の実施形態でも同様に以下の機能を設けることができる。

各無線端末は、通知信号に含まれる情報に基づいて周辺端末の状況をある程度知ることができる。従って、各無線端末は、得られた情報を利用して、予め指定された無線端末以外の無線端末との通信を利用することができる。

例えば、図１（ｂ）に示す無線端末１０９を基準に説明する。図１（ｂ）において、無線端末１０９は上り通信時には無線端末１０６へデータを転送するものである。しかし、無線端末１０８も、無線端末１０６と同等の機能（すなわち、ネットワークＢに所属し、無線端末１０１までの通信経路を持つ）を持っている。そこで、無線端末１０９は、無線端末１０６との通信に何らかの障害（例えば、無線端末１０６自体の故障、無線端末１０９と無線端末１０６との間に障害物が持ち込まれた場合など）が生じて通信不可能となった場合には、無線端末１０９は、無線端末１０８へのデータ転送に切り替えることで、ネットワークの機能を維持することが可能である。

（Ｃ−２）図１０は、第２の実施形態で説明したネットワークのうち、３つのネットワークを同時に構成する場合の構成図である。

割り当て番号が「１」だけ小さい無線端末へのリンクは実線、「２」だけ小さい無線端末へのリンクは点線、「３」だけ小さい端末へのリンクは破線で示している。また、図中左下の「０１２」と示した無線端末７０１はコーディネータであり、３つの割り当て番号を持つ特殊な端末として動作する。

図１０（ａ）の状態で３つのネットワークを切り替えて使うことが可能であり、その具体的な制御方法は、基本的には第２の実施形態の場合と同様である。

例えば、破線の経路を用いると３，６，９，１２とつながるネットワークＡ、４，７，１０，１３とつながるネットワークＢ、５，８，１１，１４とつながるネットワークＣを構成することができる。全ての端末は、自端末が所属するネットワークの他に、所属しない２つのネットワークにも実線、点線の経路を用いて直接接続することができる。従って、ネットワークを切り替えて３つのネットワークのうち１つが動作していればネットワーク全体の機能を失うことはない。

図１０（ａ）のネットワーク構成を変形すると、図１０（ｂ）に示すネットワーク構成を得ることができる。

図１０（ｂ）において、実線は、割り当て番号が「２」だけ離れた通信経路のうち、割り当て番号が偶数の無線端末を接続する経路及び割り当て番号が「１」だけ離れた通信経路（全て割り当て番号が奇数から偶数への向きで使用する）であり、上り通信に利用する。

点線は、割り当て番号が「２」だけ離れた通信経路のうち、割り当て番号が奇数の無線端末を接続する経路であり、下り通信に利用する。なお、下り通信には上り通信に分類されている割り当て番号が異なる経路も利用する。（図７（ｃ）と同様）
破線（割り当て番号が「３」だけ離れた通信経路）については、結ばれた２つの無線端末の組み合わせによって動作が異なる。割り当て番号の大きい端末が奇数である場合には、割り当て番号の大きい無線端末から小さい無線端末への上り通信のバイパス経路として動作する。割り当て番号の大きい無線端末が偶数である場合には、割り当て番号の小さい番号から大きい番号への下り通信のバイパス経路として動作する。

このように、２つ以上のネットワークを用いて上り下りを分離したネットワークを形成することで、バイパス経路を持つより対故障性に優れたネットワークを形成することが可能となる。

（Ｃ−３）第１及び第２の実施形態では、いくつかのネットワークの利用方法を説明したが、全ての機能を必ず備えている場合に限らず、それぞれの機能を単独に備える場合にも有効である。つまり、ネットワーク切替制御機能部、通信方向制御機能部をそれぞれ単独で備えるものとしてもよい。

第１の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。 第１の実施形態の無線端末の内部構成を示す内部構成図である。 第１の実施形態の状態管理部の機能構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態のネットワーク構成処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態のネットワーク利用時の通信方向及び端末の起動時間を説明する説明図である（その１）。 第１の実施形態のネットワーク利用時の通信方向及び端末の起動時間を説明する説明図である（その２）。 第２の実施形態のネットワークの構成を示す構成図である。 第２の実施形態のネットワーク構成処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態のネットワーク利用時の通信方向及び端末の起動時間を説明する説明図である。 ３つのネットワークを同時に構成した場合のネットワーク構成を示す構成図である。

符号の説明

１０１〜１１２、５０１〜５０８…無線端末、４０１…アンテナ部、４０２…受信回路部、４０３…送信回路部、４０４…受信データ処理部、４０５…送信データ生成部、４０６…状態管理部、４１…周辺端末管理部、４２…経路制御部、４２１…ネットワーク決定機能部、４２２…ネットワーク切替制御機能部、４２３…通信方向制御機能部、１０及び２０…無線マルチホップネットワーク。

Claims (16)

1. 無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置において、
   周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信手段と、
   上記周辺の無線端末から受信した上記端末情報を管理する端末情報管理手段と、
   上記周辺の無線端末の上記端末情報を参照し、上記無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定手段と、
   自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知手段と、
   自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理手段と
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
2. 所定の方法により、自端末が関与する中継網を変更する中継網変更手段を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。
3. 所定の方法により、自端末が関与する中継網の通信方向を変更する通信方向変更手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 上記通信方向変更手段が、上記無線ネットワークにおける上り方向の通信経路と下り方向の通信経路を区別して形成するものであることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 自端末が関与する中継網を利用する場合に、上記端末情報に基づく周辺の無線端末の状況に応じて、上記通信手段の受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する電源起動制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
6. 上記端末情報に基づく周辺の無線端末の状況が、自端末からデータ信号を送信する転送先端末の受信タイミング、転送先端末数、及び又は、自端末にデータ信号を送信する転送元端末数であることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. 上記電源起動制御手段が、全て上記無線端末間で同期したタイミングで、上記受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するものであることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
8. 上記電源起動制御手段が、上記端末情報に基づき転送先端末の受信タイミングに応じて、上記受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するものであることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
9. 転送先端末が複数存在する場合、上記電源起動制御手段が、上記複数の転送先端末のうち、最も受信タイミングの早い転送先端末の受信タイミングより前に、上記受信機の電源をＯＮにするものであることを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
10. 上記電源起動制御手段が、上り方向の転送経路用タイミングと下り方向の転送経路用タイミングで、上記受信機の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するものであることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
11. 上記端末情報は、自端末が関与する中継網を特定する中継網特定情報が含むものであり、
    上記中継網決定手段が、上記周辺の無線端末の上記中継網特定情報に基づいて、自端末が属する中継網を決定することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の無線通信装置。
12. 上記端末情報は、自端末に割り当てた割当番号を含むものであり、
    上記中継網決定手段が、上記周辺の無線端末の上記割当番号に基づいて、自端末にも割当番号を割り当てるものであり、この割当番号を利用して自端末の中継網を決定するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の無線通信装置。
13. 上記中継網決定手段が、自端末の上記割当番号を所定値で除算し、その剰余値を同一とする無線端末からなるものを自端末の中継網として決定することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
14. 無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置による無線通信方法において、
    上記無線通信装置が、通信手段、中継網決定手段、端末情報通知手段、転送処理手段、及び周辺の無線端末から受信した端末情報を管理する端末情報管理手段を備え、
    上記通信手段が、周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信工程と、
    上記中継網決定手段が、上記周辺の無線端末の上記端末情報を参照し、上記無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定工程と、
    上記端末情報通知手段が、自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知工程と、
    転送処理手段が、自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理工程と
    を有することを特徴とする無線通信方法。
15. 無線ネットワークを構成する複数の無線端末がそれぞれ備える無線通信装置の無線通信プログラムにおいて、
    コンピュータを、
    周辺の無線端末との間でデータ信号及び端末情報の授受を行う通信手段、
    上記周辺の無線端末から受信した上記端末情報を管理する端末情報管理手段、
    上記周辺の無線端末の上記端末情報を参照し、上記無線ネットワーク内で形成される複数の中継網に自端末が接続できる場合に、自端末から管理端末への上りの通信経路とする中継網と、上記管理端末からの下りの通信経路とする中継網を決定する中継網決定手段、
    自端末の中継網を示す情報を含む端末情報を周辺の無線端末に送信させる端末情報通知手段、
    自端末の関与する中継網をデータ信号の転送経路として転送処理を行う転送処理手段
    として機能させる無線通信プログラム。
16. 複数の無線端末を有して構成される無線ネットワークにおいて、上記各無線端末間で端末情報を交換し合うことで、複数の中継網が形成されたものであって、上記各無線端末が上記中継網に接続できるものであり、請求項１〜１３のいずれかに記載の無線通信装置であることを特徴とする無線ネットワーク。

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