JP4669991B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

この発明は、無線装置に関し、特に、複数の無線装置によって自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークを構成する無線装置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、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＴＢＲＰＦ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｅｖｅｒｓｅ−Ｐａｔｈ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）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通信経路が決定される（非特許文献１）。
小牧省三（編），"無線ＬＡＮとユビキタスネットワーク"，丸善株式会社，平成１６年．

しかし、現在のアドホックネットワークにおいては、常に経路が安定的に維持されることは期待できないため、周期的或いはオンデマンド的に経路探索を行ない、経路選択テーブルを更新している。そのため、ルーティング処理は、レイヤー３でソフトウェア的に行なわれており、処理遅延を招き易いという問題がある。

また、アドホックネットワーク内の不特定多数の無線装置にパケットを送信するフラディングにおいても、重複したパケットの送信を避けるためにも、識別処理が必要であり、その識別処理が処理遅延の原因にもなっている。

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、自律的に確立される無線ネットワークの遅延を低減可能な無線装置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、かつ、送信元と送信先との間で無線通信を行なう無線ネットワークを構成する無線装置であって、処理内容決定手段と、処理手段とを備える。処理内容決定手段は、送信されたパケットのヘッダのみを参照して、パケットを受信する第１の処理と、パケットを送信元と送信先との間の通信経路に沿って中継する第２の処理と、パケットを不特定多数の無線装置へ中継する第３の処理とのうちいずれの処理を行なうかを決定する。処理手段は、処理内容決定手段の決定結果に応じて、第１から第３の処理のいずれかの処理を行なう。

好ましくは、処理内容決定手段は、ネットワーク層よりも下位の層に設けられる。

好ましくは、無線装置は、保持手段を更に備える。保持手段は、ヘッダのヘッダ長よりも所定長だけ長いデータ長を容量として有し、パケットをその先頭からデータ長づつ一時的に保持して処理手段へ出力する。そして、処理内容決定手段は、ヘッダが保持手段に保持されている間にヘッダに格納されたラベルを参照してパケットの処理内容を決定する。

好ましくは、所定長は、パケットの変調方式に応じて変えられる。

好ましくは、ラベルは、第１および第２のビットパターンのいずれかからなる。そして、処理内容決定手段は、ラベルが第１のビットパターンからなるとき、当該無線装置と送信先との関係に応じて、第１および第２の処理のいずれかを行なうように決定し、ラベルが第２のビットパターンからなるとき、第３の処理を行なうように決定する。

好ましくは、処理内容決定手段は、当該無線装置が送信先であり、かつ、ラベルが第１のビットパターンからなるとき、第１の処理を行なうように決定し、当該無線装置が通信経路上の無線装置であり、かつ、ラベルが第１のビットパターンからなるとき、第２の処理を行なうように決定する。

好ましくは、第１のビットパターンは、通信経路に沿ってパケットを無線通信することを示す第１のビット列と、第１のビット列に連続して設けられた第２のビット列とからなる。第２のビットパターンは、第１のビット列と同じビット長を有し、かつ、無線ネットワーク内の複数の無線装置へパケットを無線通信することを示す第３のビット列と、第３のビット列に連続して設けられ、かつ、第２のビット列と同じビット長を有する第４のビット列とからなる。そして、処理内容決定手段は、ラベルが第２のビットパターンからなり、かつ、第４のビット列によって表される数値が既に使用された数値よりも大きいとき、第３の処理を行なうように決定する。

好ましくは、第１のビットパターンは、通信経路が決定されるときに設定され、第２のビットパターンは、送信元において設定される。

この発明による無線装置は、他の無線装置から送信されたパケットのヘッダのみを参照して、パケットの処理内容を決定し、パケット全体を受信し終わる前にその決定した処理内容に従ってパケットを処理する。

また、この発明によれば、ネットワーク層よりも下位の層でパケットの処理内容を決定できるので、各無線装置における通信遅延を抑制できる。その結果、この発明による無線装置を用いて無線ネットワークを構築することによって、通信遅延が小さい無線ネットワークを実現できる。

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装置を用いた無線ネットワークシステムの概略図である。無線ネットワークシステム１００は、無線装置３１〜４３を備える。無線装置３１〜４３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。アンテナ５１〜６３は、それぞれ、無線装置３１〜４３に装着される。

例えば、無線装置３１から無線装置４２へデータを送信する場合、無線装置３２，３５〜４１は、無線装置３１からのデータを中継して無線装置４２へ届ける。

また、無線装置３３から無線装置４３へデータを送信する場合、無線装置３１，３２，３５〜４２は、無線装置３３からのデータを中継して無線装置４３へ届ける。

このように、無線ネットワークシステム１００においては、複数のデータフローが発生する場合があり、その場合、上述した２つのデータフロー（無線装置３１から無線装置４２へのデータフローおよび無線装置３３から無線装置４３へのデータフロー）の両方を中継する無線装置３２，３５〜４１は、同一の周波数で２つのデータフローを同時に中継できず、一方のデータフローの中継が終了した後に他方のデータフローの中継を行なわねばならない。そのため、他方のデータフローの中継に遅延が生じ、このような中継時の遅延が無線装置３２，３５〜４１において発生することにより、無線ネットワークシステム１００の全体における遅延が増大する。

そこで、以下においては、無線ネットワークシステム１００の全体において、遅延を低減して無線通信を行なう方法について説明する。

なお、送信元と送信先との間で通信経路を確立するプロトコルの例としてＯＬＳＲプロトコルを用いる。このＯＬＳＲプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであり、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを用いて経路情報を交換し、ルーティングテーブルを作成するプロトコルである。

そして、以下においては、ＯＬＳＲプロトコルに従って送信元と送信先との間で無線通信経路が確立され、送信元と送信先との間で無線通信を行なえる環境が整っていることを前提として説明する。

図２は、図１に示す無線装置３１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置３１は、アンテナ１１と、入力部１２と、出力部１３と、ユーザアプリケーション１４と、通信制御部１５とを含む。

アンテナ１１は、図１に示すアンテナ５１〜６３の各々を構成する。そして、アンテナ１１は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１５へ出力するとともに、通信制御部１５からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。

入力部１２は、無線装置３１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション１４へ出力する。出力部１３は、ユーザアプリケーション１４からの制御に従ってメッセージを表示する。

ユーザアプリケーション１４は、入力部１２からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部１５へ出力する。

通信制御部１５は、ＡＲＰＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ａｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュールからなる。即ち、通信制御部１５は、無線インターフェースモジュール１６と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１７と、識別器１８と、レジスター１９と、ホップ数設定手段２０と、ネットワーク層等の上位層に設けられるモジュール（図示せず）とからなる。

無線インターフェースモジュール１６は、物理層に属し、所定の拡散符号により送信データをスペクトラム拡散するとともに、そのスペクトラム拡散した送信データを所定の周波数で変調し、アンテナ１１を介して送信する。

また、無線インターフェースモジュール１６は、他の無線装置から送信された信号をアンテナ１１を介して受信し、その受信した信号の復調を行なうとともに、復調後の信号をスペクトラム逆拡散してレジスター１９またはネットワーク層等の上位層へ出力する。

ＭＡＣモジュール１７は、データリンク層に属し、ＭＡＣプロトコルを実行して、以下に述べる各種の機能を実行する。

即ち、ＭＡＣモジュール１７は、上位層から受けたＨｅｌｌｏパケットを無線インターフェースモジュール１６を介してブロードキャストする。

また、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送制御等を行なう。

識別器１８は、データリンク層に属し、後述する方法によって、レジスター１９に保持されたパケットＰＫＴのヘッダのみを参照してパケットＰＫＴの送信先を決定する。そして、識別器１８は、その決定した送信先にパケットＰＫＴを送信するように無線インターフェースモジュール１６を制御するための制御信号ＣＴＬを生成して無線インターフェースモジュール１６へ出力する。

レジスター１９は、データリンク層に属し、無線インターフェースモジュール１６から受けたパケットＰＫＴを一時的に保持してホップ数設定手段２０へ出力する。

ホップ数設定手段２０は、レジスター１９から出力されたパケットＰＫＴのヘッダに含まれるホップカウンタを“１”だけデクリメントし、パケットＰＫＴを無線インターフェースモジュール１６へ出力する。

なお、図１に示す無線装置３２〜４３の各々も、図２に示す無線装置３１の構成と同じ構成からなる。

図３は、図２に示す無線インターフェースモジュール１６の一部の構成を示す構成図である。無線インターフェースモジュール１６は、送信部１６１と、受信部１６２と、切換器１６３とを含む。

送信部１６１は、拡散符号保持部１６１１と、拡散手段１６１２と、変調器１６１３とを含む。拡散符号保持部１６１１は、複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋ（ｋは、２以上の整数）を保持する。複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋは、相互に異なる符号系列からなる。

より詳細には、複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋは、位相差ゼロにおいて自己相関が鋭く、位相差ゼロ以外の時は相関が十分に小さい符号系列からなる。複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋがこのような符号系列からなるのは、無線ネットワークシステム１００において、スペクトラム拡散された拡散信号が非同期で無線通信された場合にも、各無線装置がスペクトラム逆拡散により希望波のみを抽出できるようにするためである。

そして、拡散符号保持部１６１１は、拡散符号Ｃｉ（ｉは１≦ｉ≦ｋを満たす整数）の出力要求を拡散手段１６１２から受けると、拡散符号Ｃｉを拡散手段１６１２へ出力する。この場合、拡散符号保持部１６１１は、拡散符号Ｃｉの出力要求を受ける毎に、拡散手段１６１２へ前回出力した拡散符号と異なる拡散符号を複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋから選択して拡散手段１６１２へ出力する。

拡散手段１６１２は、ＭＡＣモジュール１７または切換器１６３からパケットＰＫＴを受け、拡散符号保持部１６１１から拡散符号Ｃｉを受ける。そして、拡散手段１６１２は、パケットＰＫＴを拡散符号Ｃｉによってスペクトラム拡散する。より具体的には、拡散手段１６１２は、パケットＰＫＴのビット列と拡散符号Ｃｉとの排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）を演算することにより、パケットＰＫＴを拡散符号Ｃｉによりスペクトラム拡散する。

そして、拡散手段１６１１は、パケットＰＫＴをスペクトラム拡散して生成した拡散信号ＳＳを変調器１６１３へ出力する。

変調器１６１３は、拡散手段１６１２から拡散信号ＳＳを受けると、拡散信号ＳＳを所定の周波数で変調し、その変調した拡散信号ＳＳをアンテナ１１へ出力する。

受信部１６２は、復調器１６２１と、拡散符号保持部１６２２と、逆拡散手段１６２３とを含む。

復調器１６２１は、アンテナ１１から受信信号Ｒを受け、その受けた受信信号Ｒを所定の周波数で復調して拡散信号ＳＳを逆拡散手段１６２３へ出力する。

拡散符号保持部１６２２は、送信部１６１の拡散符号保持部１６１１と同じ複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋを保持する。そして、拡散符号保持部１６２２は、拡散符号の出力要求を逆拡散手段１６２３から受けると、複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋを逆拡散手段１６２３へ出力する。

逆拡散手段１６２３は、復調器１６２１から拡散信号ＳＳを受け、拡散符号保持部１６２２から複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋを受ける。そして、逆拡散手段１６２３は、拡散信号ＳＳと、複数の拡散信号Ｃ１〜Ｃｋの各々との相関値を演算し、その演算した複数の相関値のうち、しきい値以上の相関値が得られるときの拡散符号Ｃｊ（ｊは、１≦ｊ≦ｋを満たす整数）を特定する。
そうすると、逆拡散手段１６２３は、その特定した拡散符号Ｃｊによって拡散信号ＳＳをスペクトラム逆拡散する。より具体的には、逆拡散手段１６２３は、拡散信号ＳＳのビット列と拡散符号Ｃｊとの排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）を演算することにより、拡散符号Ｃｊによって拡散信号ＳＳをスペクトラム逆拡散する。

そして、逆拡散手段１６２３は、スペクトラム逆拡散したパケットＰＫＴをレジスター１９へ出力する。

なお、逆拡散手段１６２３がスペクトラム逆拡散に用いる拡散符号Ｃｊを拡散手段１６１２がスペクトラム拡散に用いる拡散符号Ｃｉと異なる表記にしているのは、パケットＰＫＴの送信時にパケットＰＫＴをスペクトラム拡散するための拡散符号Ｃｉは、パケットＰＫＴの受信時にパケットＰＫＴを逆拡散するための拡散符号Ｃｊと同じであるとは限らないからである。

つまり、この発明においては、パケットＰＫＴの送信側である無線装置Ａ（無線装置３１〜４３のいずれか）は、パケットＰＫＴを送信するとき、複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋから任意に選択した拡散符号Ｃｉを用いてパケットＰＫＴをスペクトラム拡散するため、無線装置ＡがパケットＰＫＴを他の無線装置Ｂ（無線装置Ａと異なる無線装置）から受信するとき、他の無線装置Ｂが拡散符号Ｃｉと同じ拡散符号を複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋから選択する場合もあれば、他の無線装置Ｂが拡散符号Ｃｉと異なる拡散符号を複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋから選択する場合もあるので、逆拡散手段１６２３がスペクトラム逆拡散に用いる拡散符号Ｃｊを拡散手段１６１２がスペクトラム拡散に用いる拡散符号Ｃｉと異なる表記にしている。

従って、拡散符号Ｃｉおよび拡散符号Ｃｊは、相互に同じである場合もあれば、相互に異なる場合もある。

切換器１６３は、スイッチ１６３１と、端子１６３２〜１６３４とからなる。スイッチ１６３１は、レジスター１９からの出力データをホップ数設定手段２０を介して受ける。そして、スイッチ１６３１は、識別器１８からの制御信号ＣＴＬによって端子１６３２〜１６３４のいずれかに接続される。

端子１６３２は、レジスター１９からの出力データを当該無線装置の上位層へ出力するための端子であり、端子１６３３は、レジスター１９からの出力データを当該無線装置の上位層および他の無線装置へ送信するための端子であり、端子１６３４は、レジスター１９からの出力データを他の無線装置へ送信するための端子である。

このように、切換器１６３は、識別器１８からの制御信号ＣＴＬによって送信先を変えてレジスター１９からの出力データを送信する。

レジスター１９は、後述するパケットＰＫＴのヘッダＨＤのビット長よりもαビットだけ長いビット長のデータを一度に保持可能な容量を有する。αビットは、変調方式に応じて決定され、例えば、１〜２ビットのビット長を有する。

レジスター１９の容量が“ヘッダＨＤのビット長＋α”ビットに設定されるのは、各無線装置３１〜４３においてパケットＰＫＴのヘッダＨＤがレジスター１９に格納されるタイミングがずれても、各無線装置３１〜４３においてパケットＰＫＴのヘッダＨＤを正確に検出できるようにするためである。

レジスター１９は、パケットＰＫＴをその先頭から所定量（＝“ヘッダＨＤのビット長＋α”ビット）づつ一時的に保持し、その後、所定量づつ、順次、ホップ数設定手段２０へ出力する。

識別器１８は、他の無線装置から受信したパケットＰＫＴをどのように処理するのを示す制御テーブルを保持している。そして、識別器１８は、制御テーブルと、レジスター１９に保持されたヘッダＨＤとを参照して、パケットＰＫＴの送信先を後述する方法によって決定し、その決定した送信先へパケットＰＫＴを送信するように切換器１６３を制御するための制御信号ＣＴＬを生成する。そして、識別器１８は、その生成した制御信号ＣＴＬを切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。

ホップ数設定手段２０は、レジスター１９から出力されたパケットＰＫＴのヘッダＨＤに格納されたホップカウンタを“１”だけデクリメントし、そのデクリメントしたパケットＰＫＴを切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。

図４は、パケットＰＫＴの構成図である。パケットＰＫＴは、プリアンブル（Ｐｒｅ−Ａｍｂｌｅ）と、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）と、誤り符号（ＬＣＳ：Ｌａｂｅｌ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と、本体部（Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）とからなる。なお、プリアンブル（Ｐｒｅ−Ａｍｂｌｅ）、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）および誤り符号（ＬＣＳ）は、ヘッダＨＤを構成する。

プリアンブル（Ｐｒｅ−Ａｍｂｌｅ）には、受信信号を再生するための信号が格納される。より具体的には、キャリア再生用の信号またはクロック再生用の信号がプリアンブル（Ｐｒｅ−Ａｍｂｌｅ）に格納される。

ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）には、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って無線通信するためのラベル情報またはパケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信するためのラベル情報が格納される。

誤り符号（ＬＣＳ）は、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）の誤り検出用のＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号からなる。本体部（Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）には、例えば、ＩＰパケットが格納される。

ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）の長さおよび誤り符号（ＬＣＳ）の長さは、システムに応じて決定されるが、アドホックネットワークからなる無線ネットワークシステム１００においては、例えば、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）の長さは、１２ビットであり、誤り符号（ＬＣＳ）の長さは、４ビットである。

ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）は、タイプと、コネクションＩＤと、ホップカウンタとからなる。タイプは、例えば、１ビットのデータからなり、“０”または“１”が格納される。ここで、“０”は、パケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信するためのラベル情報であるフラディングラベルを表し、“１”は、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って中継するためのラベル情報であるルーティングラベルを表す。

従って、タイプを参照すれば、そのパケットＰＫＴが、無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信されるパケットであるのか、無線通信経路に沿って中継されるパケットであるのかを識別できる。

そして、タイプには、送信元の無線装置によって“０”または“１”が格納される。

コネクションＩＤは、例えば、７ビットのデータからなり、固定長ビットパターンが格納される。そして、コネクションＩＤは、パケットＰＫＴが無線通信経路に沿って無線通信される場合、例えば、ビットパターン［１１００１１０］が格納される。なお、ビットパターン［１１００１１０］は、パケットＰＫＴを送信（または中継）する無線通信経路の設定時にコネクションＩＤに格納される。

また、コネクションＩＤは、パケットＰＫＴが無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信される場合、過去に格納された数値よりも大きい数値が格納される。この場合、送信元の無線装置が過去に使用された数値よりも大きい数値をコネクションＩＤに格納する。

ホップカウンタは、例えば、４ビットのデータからなり、所定の数値が格納される。そして、ホップカウンタは、パケットＰＫＴが中継される度に“１”だけ減少される。ホップカウンタに格納された数値が“０”になると、パケットＰＫＴは、中継されない。

図５は、図３に示す識別器１８が保持する制御テーブルの構成図である。制御テーブルＣＬＴは、ラベルと、コマンドとからなる。制御テーブルＣＬＴにおいて、ラベルには、図４に示す“タイプ”、“コネクションＩＤ”および“ホップカウンタ”が格納され、コマンドには、“Ｃｏｍ１”，“Ｃｏｍ２”，“Ｃｏｍ３”，“Ｃｏｍ４”が格納される。

コマンドＣｏｍ１は、他の無線装置から送信されたパケットＰＫＴを当該無線装置で受信することを表し、コマンドＣｏｍ２は、他の無線装置から送信されたパケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置へ転送することを表し、コマンドＣｏｍ３は、他の無線装置から送信されたパケットＰＫＴを無線通信経路に沿って中継することを表し、コマンドＣｏｍ４は、他の無線装置から送信されたパケットＰＫＴを破棄することを表す。

コマンドＣｏｍ１は、ラベル［１］／［１１００１１０］／［任意の数値］，［０］／［１１１１０１１］／［００００］に対応し、コマンドＣｏｍ２は、ラベル［０］／［過去の数値と異なる数値］／［０以外の数値］に対応し、コマンドＣｏｍ３は、ラベル［１］／［１１００１１０］／［０以外の数値］に対応し、コマンドＣｏｍ４は、ラベルエラーまたはラベル［０］／［過去の数値と同じ数値］／［０以外の数値］に対応する。

ラベル［１］／［１１００１１０］／［任意の数値］は、“１”からなる“タイプ”を含むので、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って送信することを表す。従って、送信先の識別器１８は、ラベル［１］／［１１００１１０］／［任意の数値］を含むパケットＰＫＴに対しては、受信（＝コマンドＣｏｍ１）という処理を行なう。また、ラベル［０］／［１１１１０１１］／［００００］は、“０”からなる“タイプ”を含むので、パケットＰＫＴを不特定多数の無線装置へ送信することを表す。しかし、ホップカウンタが［００００］であるので、パケットＰＫＴを更に転送できない。従って、送信先および中継器の識別器１８は、ラベル［０］／［１１１１０１１］／［００００］を含むパケットＰＫＴに対しては、受信（＝コマンドＣｏｍ１）という処理を行なう。

ラベル［０］／［過去の数値と異なる数値］／［０以外の数値］は、“０”からなる“タイプ”と、“過去の数値と異なる数値”からなる“コネクションＩＤ”と、“０以外の数値”からなる“ホップカウント”とからなるので、パケットＰＫＴを不特定多数の無線装置へ転送することを表す。従って、送信先および中継器の識別器１８は、ラベル［０］／［過去の数値と異なる数値］／［０以外の数値］を含むパケットＰＫＴに対しては、フラディング（＝コマンドＣｏｍ２）という処理を行なう。

ラベル［１］／［１１００１１０］／［０以外の数値］は、“１”からなる“タイプ”を含むので、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って送信することを表す。従って、中継器の識別器１８は、ラベル［１］／［１１００１１０］／［０以外の数値］を含むパケットＰＫＴに対しては、中継（＝コマンドＣｏｍ３）という処理を行なう。

ラベルがラベルエラーであるときは、パケットＰＫＴをどのように処理してよいか不明であるので、送信先および中継器の識別器１８は、ラベルエラーであるラベルを含むパケットＰＫＴに対しては、破棄（＝コマンドＣｏｍ４）という処理を行なう。また、ラベル［０］／［過去の数値と同じ数値］／［０以外の数値］は、“０”からなる“タイプ”を含むので、パケットＰＫＴを不特定多数の無線装置へ送信することを表す。しかし、コネクションＩＤが“過去の数値と同じ数値”からなるので、パケットＰＫＴは、既にフラディングによって送信されたパケットと重複する重複パケットになる。従って、送信先および中継器の識別器は、ラベル［０］／［過去の数値と同じ数値］／［０以外の数値］を含むパケットＰＫＴに対しては、破棄（＝コマンドＣｏｍ４）という処理を行なう。

図５に示す制御テーブルＣＬＴのいずれかのラベルを含むパケットＰＫＴが送信されるときには、送信元と送信先との間で無線通信経路が確立されているので、各無線装置の識別器１８は、自己が送信先に搭載されているか、中継器に搭載されているかを知っている。従って、識別器１８は、後述する方法によって、制御テーブルＣＬＴとパケットＰＫＴのヘッダＨＤのみとを参照してパケットＰＫＴの送信先を決定できる。

図６は、図３に示す識別器１８の動作を詳細に説明するための概念図である。図６の（ａ）は、パケットＰＫＴのラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）が“１”を格納したタイプと、数値［１１００１１０］を格納したコネクションＩＤと、数値［０１１１］を格納したホップカウンタとからなる場合を示す。

また、図６の（ｂ）は、パケットＰＫ２のラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）が“０”を格納したタイプと、ビットパターン［１１１１０１１］を格納したコネクションＩＤと、数値［０１１１］を格納したホップカウンタとからなる場合を示す。

更に、図６の（ｃ）は、パケットＰＫＴのラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）が“１”を格納したタイプと、ビットパターン［１１００１１０］を格納したコネクションＩＤと、数値［０１１１］を格納したホップカウンタとからなる場合を示す。

パケットＰＫＴのヘッダＨＤがレジスター１９に格納されると、識別器１８は、ヘッダＨＤの誤り符号（ＬＣＳ）を参照してラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがないか否かを判定する。そして、識別器１８は、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがある場合（ラベルエラー）、制御テーブルＣＬＴ１，ＣＬＴ２を参照して、パケットＰＫＴを破棄するようにレジスター１９を制御する。

一方、識別器１８は、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがない場合、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）のタイプおよびコネクションＩＤを参照してパケットＰＫＴの送信先を決定する。

より具体的には、図６の（ａ）の場合、識別器１８は、タイプに格納された“１”を参照して、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って中継するパケットであると判定し、コネクションＩＤに格納されたビットパターン［１１００１１０］を更に参照して、当該無線装置が送信先であるとき、当該無線装置が終端の無線装置であると決定する。即ち、識別器１８は、制御テーブルＣＬＴ１に基づいて、コマンドＣｏｍ１を実行する。そして、識別器１８は、パケットＰＫＴを当該無線装置の上位層へ送信するように切換器１６３を制御するための制御信号ＣＴＬ１（制御信号ＣＴＬの一種）を生成し、その生成した制御信号ＣＴＬ１を切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。

また、図６の（ｂ）の場合、識別器１８は、タイプに格納された“０”を参照して、パケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信するパケットであると判定する。そして、識別器１８は、コネクションＩＤに格納された数値［１１１１０１１］を更に参照して、数値［１１１１０１１］が過去に転送したパケットＰＫＴのコネクションＩＤに格納された数値と同じであるか否かを判定する。識別器１８は、数値［１１１１０１１］が過去に使用された数値と同じである場合、パケットＰＫＴを重複パケットと判定し、パケットＰＫＴを破棄するようにレジスター１９を制御する。即ち、識別器１８は、制御テーブルＣＬＴ１またはＣＬＴ２に基づいて、コマンドＣｏｍ４を実行する。

一方、識別器１８は、数値［１１１１０１１］が過去に使用された数値と同じでない場合、当該無線装置および他の無線装置が送信先であると判定し、パケットＰＫＴを当該無線装置の上位層および他の無線装置へ送信するように切換器１６３を制御するための制御信号ＣＴＬ２（制御信号ＣＴＬの一種）を生成して切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。即ち、識別器１８は、制御テーブルＣＬＴ１またたＣＬＴ２に基づいて、コマンドＣｏｍ２を実行する。

なお、識別器１８は、過去に転送したパケットＰＫＴのコネクションＩＤに格納された数値を、一定時間、保持している。

更に、図６の（ｃ）の場合、識別器１８は、タイプに格納された“１”を参照して、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って中継するパケットであると判定し、コネクションＩＤに格納されたビットパターン［１１００１１０］を更に参照して、当該無線装置が送信元と送信先との間の無線通信経路上の無線装置であるとき、当該無線装置が中継器であると決定する。そして、識別器１８は、パケットＰＫＴを他の無線装置へ送信するように切換器１６３を制御するための制御信号ＣＴＬ３（制御信号ＣＴＬの一種）を生成し、その生成した制御信号ＣＴＬ３を切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。即ち、識別器１８は、制御テーブルＣＬＴ２に基づいて、コマンドＣｏｍ３を実行する。

識別器１８は、上述した送信先の識別をパケットＰＫＴのヘッダＨＤがレジスター１９に格納されている間に行なう。つまり、識別器１８は、パケットＰＫＴのヘッダＨＤがレジスター１９から出力されるまでに、上述した送信先の識別を行なう。

これにより、パケットＰＫＴがレジスター１９を通過する時間を利用してパケットＰＫＴの送信先を迅速に決定できる。

ＯＬＳＲプロトコルを用いて確立された無線通信経路に沿って行なわれる無線通信に携わる中継器および送信先が上述した制御テーブルＣＬＴ１またはＣＬＴ２を保持することによって、無線通信経路に沿って送信元から送信先までパケットを高速に転送可能な高速無線通信経路が確立される。なお、ここで言う「高速」とは、従来のアドホックネットワークにおける転送速度よりも速い速度でパケットを転送できるという意味である。

次に、高速無線通信経路に沿って無線通信を行なう動作について説明する。

図７は、この発明の実施の形態による通信方法を示すフローチャートである。なお、図７の説明においては、図１に示す無線装置３６における通信方法について説明する。一連の動作が開始されると、無線装置３６のアンテナ１１は、無線装置３２から信号を受信し、その受信した受信信号Ｒを無線インターフェースモジュール１６の復調器１６２１へ出力する。

復調器１６２１は、所定の周波数によって受信信号Ｒを復調し（ステップＳ１１）、その復調した拡散信号ＳＳを逆拡散手段１６２３へ出力する。

逆拡散手段１６２３は、拡散信号ＳＳを復調器１６２１から受け、拡散符号保持部１６２２から複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋを受ける。そして、逆拡散手段１６２３は、拡散信号ＳＳと、複数の拡散信号Ｃ１〜Ｃｋの各々との相関値を演算し、その演算した複数の相関値のうち、しきい値以上の相関値が得られるときの拡散符号Ｃｊを特定する。即ち、逆拡散手段１６２３は、拡散信号ＳＳをスペクトラム逆拡散するための拡散符号Ｃｊを決定する（ステップＳ１２）。

そうすると、逆拡散手段１６２３は、その決定した拡散符号Ｃｊによって拡散信号ＳＳをスペクトラム逆拡散し（ステップＳ１３）、そのスペクトラム逆拡散したパケットＰＫＴをレジスター１９へ出力する。

レジスター１９は、パケットＰＫＴ（情報ビット列からなる）の先頭から所定量づつ一時的に保持し、その後、所定量づつ、順次、ホップ数設定手段２０へ出力する。

識別器１８は、パケットＰＫＴのヘッダＨＤがレジスター１９に保持されている間にヘッダＨＤを参照してパケットＰＫＴの送信先を決定する。即ち、識別器１８は、ヘッダＨＤの誤り符号（ＬＣＳ）を参照し、ヘッダＨＤのラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがないか否かを判定する（ステップＳ１４）。

そして、識別器１８は、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがあるとき（ステップＳ１４において“ＮＯ”の場合）、パケットＰＫＴを破棄するようにレジスター１９を制御し、レジスター１９は、パケットＰＫＴを破棄する（ステップＳ１５）。

一方、ステップＳ１４において、ラベル格納部（Ｌａｂｅｌ Ｆｉｅｌｄ）に誤りがないとき（ステップＳ１４において“ＹＥＳ”の場合）、ヘッダＨＤのタイプおよびコネクションＩＤを参照して上述した方法によってパケットＰＫＴの宛先（送信先）を識別する（ステップＳ１６）。

識別器１８は、送信先が無線装置３６であると識別したとき（ステップＳ１６において「エッジノード」の場合）、制御信号ＣＴＬ１を生成して切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。スイッチ１６３１は、制御信号ＣＴＬ１に応じて、端子１６３２に接続され、レジスター１９から出力されたパケットＰＫＴ（情報ビット列からなる）を当該無線装置３６の上位層へ出力する。即ち、切換器１６３は、スイッチ１６３１を終端モードにセットする（ステップＳ１７）。

また、ステップＳ１６において、識別器１８は、送信先が無線装置３６に隣接する無線装置３９であると識別したとき（ステップＳ１６において「トランスファノード」の場合）、制御信号ＣＴＬ３を生成して切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。スイッチ１６３１は、制御信号ＣＴＬ３に応じて、端子１６３４に接続され、レジスター１９から出力されたパケットＰＫＴ（情報ビット列からなる）を無線装置３９へ送信するために送信部１６１の拡散手段１６１２へパケットＰＫＴを出力する。即ち、切換器１６３は、スイッチ１６３１をトランスファモードにセットする（ステップＳ１８）。

更に、ステップＳ１６において、識別器１８は、送信先が無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置であると識別したとき（ステップＳ１６において「フラディング」の場合）、ヘッダＨＤのホップカウンタを参照してホップカウンタが“０”であるか否かを更に判定する（ステップＳ１９）。

そして、ホップカウンタが“０”であると判定されたとき、一連の動作は、上述したステップＳ１７へ移行する。一方、ステップＳ１９において、ホップカウンタが“０”でないと判定されたとき、識別器１８は、コネクションＩＤに格納された数値を参照して、パケットＰＫＴが過去に転送されたか否かを更に判定する（ステップＳ２０）。即ち、識別器１８は、コネクションＩＤに格納された数値が過去に転送されたパケットのコネクションＩＤに格納された数値（識別器１８は、この数値を一定期間、保持している）と同じであるとき、パケットＰＫＴが過去に転送されたと判定し、コネクションＩＤに格納された数値が過去に転送されたパケットのコネクションＩＤに格納された数値と異なるとき、パケットＰＫＴが過去に転送されていないと判定する。

パケットＰＫＴが過去に転送されたパケットであるとき、一連の動作は、上述したステップＳ１５へ移行する。一方、パケットＰＫＴが過去に転送されたパケットでないとき、識別器１８は、制御信号ＣＴＬ２を生成して切換器１６３のスイッチ１６３１へ出力する。スイッチ１６３１は、制御信号ＣＴＬ２に応じて、端子１６３３に接続され、レジスター１９から出力されたパケットＰＫＴ（情報ビット列からなる）を無線ネットワークシステム１００内の不特定多数の無線装置に送信するために、上位層および送信部１６１の拡散手段１６１２へパケットＰＫＴを出力する。即ち、切換器１６３は、スイッチ１６３１をフラディング転送モードにセットする（ステップＳ２１）。

そして、上述したステップＳ１７、ステップＳ１８およびステップＳ２１のいずれかの後、無線装置３６の無線インターフェースモジュール１６において、送信部１６１の拡散手段１６１２は、拡散符号Ｃｉの出力要求を拡散符号保持部１６１１へ出力する。

拡散符号保持部１６１１は、拡散符号Ｃｉの出力要求に応じて、複数の拡散符号Ｃ１〜Ｃｋから拡散符号Ｃｉを任意に選択し、その選択した拡散符号Ｃｉを拡散手段１６１２へ出力する。

そうすると、拡散手段１６１２は、拡散符号ＣｉによってパケットＰＫＴ（情報ビット列からなる）をスペクトラム拡散し、拡散信号ＳＳを生成する（ステップＳ２２）。そして、拡散手段１６１２は、拡散信号ＳＳを変調器１６１３へ出力する。

変調器１６１３は、拡散手段１６１２から受けた拡散信号ＳＳを所定の周波数によって変調し、その変調した拡散信号ＳＳをアンテナ１１を介して送信する（ステップＳ２３）。

そして、ステップＳ１５、ステップＳ１７およびステップＳ２３のいずれかの後、一連の動作は終了する。なお、無線装置３１〜３５，３７〜４３の各々も、図７に示すフローチャートに従って無線通信を行なう。

上述したように、無線装置３６は、他の無線装置３２からパケットＰＫＴを受信すると、その受信したパケットＰＫＴのヘッダＨＤのみを参照してパケットＰＫＴの送信先を決定し、その決定した送信先へパケットＰＫＴを送信する。そして、送信先の決定は、パケットＰＫＴがレジスター１９を通過する時間を利用して行なわれる。

従って、パケットＰＫＴの本体部に格納されたパケットヘッダＰＨＤ等を参照して送信先を決定する場合よりも迅速にパケットＰＫＴの送信先を決定できる。

また、パケットＰＫＴの送信先の決定および決定された送信先へのパケットＰＫＴの送信は、データリンク層に設けられた識別器１８および物理層に設けられた無線インターフェースモジュール１６によって行なわれる。即ち、他の無線装置から受信したパケットＰＫＴをデータリンク層よりも上位の層へ送信せずに、データリンク層および物理層という下位層でパケットＰＫＴの送信先を決定し、その決定した送信先へパケットＰＫＴを送信する。

従って、各無線装置３１〜４３における通信遅延を著しく低減できる。

更に、パケットＰＫＴは、スペクトラム拡散されて送受信されるので、１〜２ホップ内の近接無線装置において、同時に無線通信が可能となり、スペクトラム拡散技術を用いた無線通信と、ヘッダＨＤのみを参照した下位層（データリンク層）におけるパケットＰＫＴの受信／中継とを組み合わせることにより、各無線装置３１〜４３における通信遅延を極めて低く抑えることができる。

なお、パケットＰＫＴのヘッダＨＤに格納された“タイプ”および“コネクションＩＤ”を参照してパケットＰＫＴの送信先を決定することは、パケットＰＫＴのヘッダＨＤに格納された“タイプ”および“コネクションＩＤ”を参照してパケットＰＫＴの処理内容を決定することに相当する。

“タイプ”および“コネクションＩＤ”を参照してパケットＰＫＴの送信先を当該無線装置であると決定することは、パケットＰＫＴを受信することに相当し、“タイプ”および“コネクションＩＤ”を参照してパケットＰＫＴの送信先を無線通信経路上の隣接する無線装置であると決定することは、パケットＰＫＴを無線通信経路に沿って中継することに相当し、“タイプ”および“コネクションＩＤ”を参照してパケットＰＫＴの送信先を無線ネットワーク１００内の不特定多数の無線装置であると決定することは、パケットＰＫＴを受信および中継することに相当するからである。

そして、タイプ／コネクションＩＤ／ホップカウンタは、パケットＰＫＴの処理内容を示す「ラベル」を構成する。

図８は、パケットの他の構成図である。パケットＰＫＴ１は、物理ヘッダ（ＰＨＹＳ ＨＥＡＤＥＲ）と、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ＨＥＡＤＥＲ）と、カットスルーラベルヘッダ（ＣＵＴ−ＴＨＲＯＵＧＨ ＬＡＢＥＬ ＨＥＡＤＥＲ）と、ペイロード（ＰＡＹＬＯＡＤ）とからなる。なお、物理ヘッダ（ＰＨＹＳ ＨＥＡＤＥＲ）、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ＨＥＡＤＥＲ）およびカットスルーラベルヘッダ（ＣＵＴ−ＴＨＲＯＵＧＨ ＬＡＢＥＬ ＨＥＡＤＥＲ）は、ヘッダＨＤを構成する。

物理ヘッダ（ＰＨＹＳ ＨＥＡＤＥＲ）は、ネットワーク識別子（ＥＳＳ−ＩＤ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ ＩＤ）と、通信速度とを含む。

ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ＨＥＡＤＥＲ）は、パケットシーケンスＩＤ、送信元のＭＡＣアドレスおよび送信先のＭＡＣアドレスを含む。

ペイロード（ＰＡＹＬＯＡＤ）は、データを格納する領域であり、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を含む。このＦＣＳは、パケットＰＫＴ１のエラーまたはパケットＰＫＴ１のセキュリティーを検出するために用いられる。

カットスルーラベルヘッダ（ＣＵＴ−ＴＨＲＯＵＧＨ ＬＡＢＥＬ ＨＥＡＤＥＲ）は、サービスＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ ＩＤ）と、ホップコントロール（Ｈｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、パケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）と、ルートラベル（Ｒｏｕｔｅ Ｌａｂｅｌ）と、ヘッダＦＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ ＦＣＳ）とを含む。

サービスＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ ＩＤ）は、サービスタイプを示し、各無線装置３１〜４３において中継可能なサービスの種類を指定する。ホップコントロール（Ｈｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、最大ホップ数と、現在のホップ数とを含む。そして、現在のホップ数が最大ホップ数に達すれば、各無線装置３１〜４３は、パケットＰＫＴ１を中継しない。

パケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）は、各パケットＰＫＴ１を識別するＩＤであり、送信元の無線装置によって付与される。そして、パケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）が同じあれば、各無線装置３１〜４３は、そのパケットＰＫＴ１を重複パケットであると見なして削除する。

ルートラベル（Ｒｏｕｔｅ Ｌａｂｅｌ）は、高速ラベルスイッチを行なうための固定長ラベル情報であり、上述したタイプとコネクションＩＤとからなる。ヘッダＦＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ ＦＣＳ）は、セキュリティー検出用のＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）値または上述したＣＲＣ符号からなり、ヘッダＨＤのエラーを検出する。

パケットＰＫＴ１においては、物理ヘッダ（ＰＨＹＳ ＨＥＡＤＥＲ）は、例えば、１５〜２４バイトの範囲の長さを有し、ＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ ＨＥＡＤＥＲ）は、例えば、約３０バイトの長さを有し、カットスルーラベルヘッダ（ＣＵＴ−ＴＨＲＯＵＧＨ ＬＡＢＥＬ ＨＥＡＤＥＲ）は、例えば、約３０バイトの長さを有し、ペイロード（ＰＡＹＬＯＡＤ）は、例えば、約１００バイトの長さを有する。

その結果、パケットＰＫＴ１は、約１７５バイト〜約１８４バイトの長さを有する。

パケットＰＫＴ１を用いた無線通信は、図７に示すフローチャートに従って行なわれる。この場合、ステップＳ１４においては、ヘッダＦＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ ＦＣＳ）に基づいて、パケットＰＫＴ１のヘッダＨＤにエラーがないか否かが判定される。

また、ステップＳ１９においては、ホップコントロール（Ｈｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ）に格納された最大ホップおよび現在のホップ数が参照され、現在のホップ数が最大ホップ数に達すれば、一連の動作は、ステップＳ１７へ移行し、現在のホップ数が最大ホップ数に達していなければ、一連の動作は、ステップＳ２０へ移行する。

更に、ステップＳ２０においては、パケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）が過去に転送されたパケットのパケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）（識別器１８は、このパケットＩＤを一定期間、保持している）と同じであれば、パケットＰＫＴ１は、転送されたと判定され、パケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）が過去に転送されたパケットのパケットＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＤ）と異なれば、パケットＰＫＴ１は、転送されていないと判定される。

そして、パケットＰＫＴ１を用いて無線通信を行なった場合も、パケットＰＫＴを用いて無線通信を行なった場合と同じように、各無線装置３１〜４３における遅延を抑制して無線ネットワークシステム１００全体の遅延を小さくできる。
なお、識別器１８は、「処理内容決定手段」を構成し、切換器１６３は、「処理手段」を構成する。

また、上記においては、識別器１８およびレジスター１９は、データリンク層に設けられると説明したが、この発明においては、これに限らず、識別器１８およびレジスター１９は、物理層とデータリンク層との間に設けられていてもよく、一般的には、ネットワーク層よりも下位の層に設けられていればよい。

更に、上記においては、パケットＰＫＴ，ＰＫＴ１は、スペクトラム拡散されて送受信されると説明したが、この発明においては、これに限らず、パケットＰＫＴ，ＰＫＴ１は、スペクトラム拡散されずに送受信されてもよい。

この場合、無線インターフェースモジュール１６の送信部１６１は、拡散符号保持部１６１１および拡散手段１６１２を削除した変調器１６１３のみからなり、ＭＡＣモジュール１７または切換器１６３からのパケットＰＫＴ，ＰＫＴ１は、変調器１６１３へ入力される。また、受信部１６２は、拡散符号保持部１６２２および逆拡散手段１６２３を削除した復調器１６２１のみからなり、復調器１６２１は、受信信号Ｒの復調信号をレジスター１９へ出力する。

この場合、変調器１６１３および復調器１６２１は、異なる周波数によってそれぞれ変調および復調する。そして、パケットＰＫＴ，ＰＫＴ１をスペクトラム拡散せずに送受信しても、各無線装置３１〜４３は、パケットＰＫＴ，ＰＫＴ１の受信、中継および受信／中継をパケットＰＫＴ，ＰＫＴ１のヘッダＨＤのみを参照して決定し、その決定結果に基づいてパケットＰＫＴ，ＰＫＴ１を処理するので、各無線装置３１〜４３における通信遅延を抑制できる。また、このパケットＰＫＴ，ＰＫＴ１の処理は、物理層およびデータリンク層という下位層において行なわれるので、パケットＰＫＴ，ＰＫＴ１に対する処理をデータリンク層よりも上位層で決定する場合よりも、各無線装置３１〜４３における通信遅延を抑制できる。

更に、上記においては、各無線装置３１〜４３は、テーブル駆動型のプロトコルを用いて無線通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、各無線装置３１〜４３は、オンデマンド型のプロトコルを用いて上述した方法によって無線通信を行なってもよい。

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、自律的に確立される無線ネットワークの遅延を低減可能な無線装置に適用される。

この発明の実施の形態による無線装置を用いた無線ネットワークシステムの概略図である。 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に示す無線インターフェースモジュールの一部の構成を示す構成図である。 パケットの構成図である。 図３に示す識別器が保持する制御テーブルの構成図である。 図３に示す識別器の動作を詳細に説明するための概念図である。 この発明の実施の形態による通信方法を示すフローチャートである。 パケットの他の構成図である。

符号の説明

１１ アンテナ、１２ 入力部、１３ 出力部、１４ ユーザアプリケーション、１５ 通信制御部、１６ 無線インターフェースモジュール、１７ ＭＡＣモジュール、１８ 識別器、１９ レジスター、２０ ホップ数設定手段、３１〜４３ 無線装置、５１〜６３ アンテナ、１００ 無線ネットワークシステム、１６１ 送信部、１６２ 受信部、１６１１，１６２２ 拡散符号保持部、１６１２ 拡散手段、１６１３ 変調器、１６２１ 復調器、１６２３ 逆拡散手段。

Claims (8)

1. 自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信を行なう無線ネットワークを構成する無線装置であって、
   送信されたパケットのヘッダのみを参照して、前記パケットを受信する第１の処理と、前記パケットを前記送信元と前記送信先との間の通信経路に沿って中継する第２の処理と、前記パケットを不特定多数の無線装置へ中継する第３の処理とのうちいずれの処理を行なうかを決定する処理内容決定手段と、
   前記処理内容決定手段の決定結果に応じて、前記第１から第３の処理のいずれかの処理を行なう処理手段と、
   前記パケットをその先頭から一時的に保持して前記処理手段へ出力する保持手段とを備え、
   前記処理内容決定手段は、前記ヘッダが前記保持手段に保持されている間に前記ヘッダに格納されたラベルを参照して前記パケットの処理内容を決定する、無線装置。
2. 前記処理内容決定手段は、ネットワーク層よりも下位の層に設けられる、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記保持手段は、前記ヘッダのヘッダ長よりも所定長だけ長いデータ長を容量として有し、前記パケットをその先頭から前記データ長づつ一時的に保持して前記処理手段へ出力する、請求項１または請求項２に記載の無線装置。
4. 前記所定長は、前記パケットの変調方式に応じて変えられる、請求項３に記載の無線装置。
5. 前記ラベルは、第１および第２のビットパターンのいずれかからなり、
   前記処理内容決定手段は、前記ラベルが前記第１のビットパターンからなるとき、当該無線装置と前記送信先との関係に応じて、前記第１および第２の処理のいずれかを行なうように決定し、前記ラベルが前記第２のビットパターンからなるとき、前記第３の処理を行なうように決定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線装置。
6. 前記処理内容決定手段は、当該無線装置が前記送信先であり、かつ、前記ラベルが前記第１のビットパターンからなるとき、前記第１の処理を行なうように決定し、当該無線装置が前記通信経路上の無線装置であり、かつ、前記ラベルが前記第１のビットパターンからなるとき、前記第２の処理を行なうように決定する、請求項５に記載の無線装置。
7. 前記第１のビットパターンは、前記通信経路に沿って前記パケットを無線通信することを示す第１のビット列と、前記第１のビット列に連続して設けられた第２のビット列とからなり、
   前記第２のビットパターンは、前記第１のビット列と同じビット長を有し、かつ、前記無線ネットワーク内の複数の無線装置へ前記パケットを無線通信することを示す第３のビット列と、前記第３のビット列に連続して設けられ、かつ、前記第２のビット列と同じビット長を有する第４のビット列とからなり、
   前記処理内容決定手段は、前記ラベルが前記第２のビットパターンからなり、かつ、前記第４のビット列によって表される数値が既に使用された数値よりも大きいとき、前記第３の処理を行なうように決定する、請求項５または請求項６に記載の無線装置。
8. 前記第１のビットパターンは、前記通信経路が決定されるときに設定され、
   前記第２のビットパターンは、前記送信元において設定される、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。

Images