JP4853869B2 - 無線装置、それにおける隠れ端末の検出方法および通信制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、無線装置、それにおける隠れ端末の検出方法および通信制御方法に関し、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、それにおける隠れ端末の検出方法および通信制御方法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２）。

しかし、無線環境は不安定であるため、ホップ数が少ない経路が必ずしも品質の良い経路であるとは限らない。そのため、何らかの方法によって安定な経路のみを選択する方が良く、その主な方法として信号強度閾値を導入する方法と、パケットロス率を観測する方法とが知られている。

パケットロス率を観測する方法は、パケットロスが連続的に発生している場合に効果的である。

また、信号強度閾値を導入する方法として、信号強度の平均値を用いて安定な経路を抽出する方法が知られている（非特許文献３）。
渡辺正浩"無線アドホックネットワーク"，自動車技術会春季大会ヒューマトロニクスフォーラム，ｐｐ１８−２３，横浜，５月２００３年． Guangyu Pei, at al, "Fisheye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, L.A., June 2000. Robit Dube, Cynthia D. Rais, Kuang-Yeh Wang, and Satish K. Tripathi,"Signal Stability based Adaptive Routing (SSA) for Ad-Hoc Mobile Networks", IEEE Personal Communications, February 1997, pp.36-45.

しかし、無線ネットワークにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルが一般的に用いられており、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルを用いた無線ネットワークでは、同一電波範囲内にある無線装置は、同時にパケットを送信することができない。そのため、隠れ端末の影響によってパケットロスが発生するという問題がある。

一般的に、アドホックネットワークを構築するために使用される制御情報のやり取りは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レベルでの再送がないブロードキャストにより行なわれる。そのため、トラフィックが増加した際の制御情報の損失により、ネットワークを構成できなくなるという問題がある。

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、ネットワークにおける隠れ端末を検出可能な無線装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築可能な無線装置を提供することである。

更に、この発明の別の目的は、ネットワークにおける隠れ端末を検出可能な隠れ端末の検出方法を提供することである。

更に、この発明の別の目的は、ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築可能な通信制御方法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が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、閾値決定手段と、テーブル作成手段と、検出手段とを備える。閾値決定手段は、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する。テーブル作成手段は、閾値決定手段によって決定された閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、送信元と送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する。検出手段は、当該無線装置がルーティングテーブルに従って送信元と送信先との間で無線通信を中継している場合において、当該無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、当該無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で当該無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する。

好ましくは、閾値決定手段は、信号強度検出手段と、並替手段と、設定手段とを含む。信号強度検出手段は、複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度とｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する。並替手段は、ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する。設定手段は、第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に閾値を設定する。

好ましくは、検出手段は、当該無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、隣接無線装置を隠れ端末として検出する。

好ましくは、無線装置は、通信手段と、要求手段とを更に備える。通信手段は、相互に異なるチャネルを有する複数の無線インターフェースを用いてルーティングテーブルに従って無線通信を行う。要求手段は、検出手段が隠れ端末として検出した隣接無線装置に対して、無線通信に用いる無線インターフェースを変えるように要求する。

また、この発明によれば、隠れ端末の検出方法は、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が行なわれる無線ネットワークにおける隠れ端末の検出方法であって、送信元と送信先との間で無線通信を中継する中継無線装置が、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する第１のステップと、中継無線装置が、決定した閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、送信元と送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する第２のステップと、中継無線装置が、ルーティングテーブルに従って送信元と送信先との間で無線通信を中継している場合において、中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、中継無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で中継無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する第３のステップとを備える。

好ましくは、第１のステップは、中継無線装置が、複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度とｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する第１のサブステップと、中継無線装置が、ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する第２のサブステップと、中継無線装置が、第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に閾値を設定する第３のサブステップとを含む。

好ましくは、第３のステップにおいて、中継無線装置は、中継無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、隣接無線装置を隠れ端末として検出する。

更に、この発明によれば、通信制御方法は、相互に異なるチャネルを有する複数の無線インターフェースを備える無線装置が自律的に確立する無線ネットワークにおける通信制御方法であって、送信元と送信先との間で無線通信を中継する中継無線装置が、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する第１のステップと、中継無線装置が、決定した閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、送信元と送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する第２のステップと、中継無線装置が、ルーティングテーブルに従って送信元と送信先との間で無線通信を中継している場合において、中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、中継無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で中継無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する第３のステップと、中継無線装置が、隠れ端末として検出された隣接無線装置に対して、無線通信に用いる無線インターフェースを変えるように要求する第４のステップとを備える。

好ましくは、第１のステップは、中継無線装置が、複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度とｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する第１のサブステップと、中継無線装置が、ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する第２のサブステップと、中継無線装置が、第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に閾値を設定する第３のサブステップとを含む。

好ましくは、第３のステップにおいて、中継無線装置は、中継無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、隣接無線装置を隠れ端末として検出する。

この発明においては、中継無線装置が安定した電波環境において送受信される電波の最小強度以上の受信信号強度を有する経路を介して送信元と送信先との間で無線通信を中継している場合において、中継無線装置における受信品質が基準値よりも低くなると、隠れ端末が存在することが検出される。つまり、本来、受信品質が基準値以上になる無線通信環境において行なわれている無線通信の受信品質が基準値よりも低くなることを検出して隠れ端末の存在が検出される。

従って、この発明によれば、無線ネットワークにおいて隠れ端末を検出できる。

また、この発明によれば、無線通信を中継している中継無線装置は、隠れ端末を検出すると、隠れ端末に対して、チャネルを変更するように要求し、隠れ端末は、チャネルを変更する。

従って、この発明によれば、無線ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築できる。

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。

この場合、無線装置３１は、各種の経路を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置３１は、無線装置３７，４１を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうことができ、無線装置３２，３６，３９を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置３２，３５，３８，４０を介して無線装置４２との間で無線通信を行なうこともできる。

無線装置３７，４１を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”と最も少なく、無線装置３２，３６，３９を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”であり、無線装置３２，３５，３８，４０を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”５”と最も多い。

従って、無線装置３７，４１を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が”３”と最も少なくなる。

しかし、無線装置３１−無線装置３７−無線装置４１−無線装置４２の経路によって無線装置３１と無線装置４２との間で無線通信を行なうことが無線装置３１，４２間の安定した無線通信を保証するわけではない。

そこで、以下においては、無線ネットワークシステム１００において、安定した経路からなるルーティングテーブルを作成し、その作成したルーティングテーブルに基づいて送信元と送信先との間で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。

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１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モジュール１７と、バッファ１８と、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１９と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２０と、ルーティングテーブル２１と、ＴＣＰモジュール２２と、ＵＤＰモジュール２３と、ルーティングデーモン２４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、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調を行なうとともに、複数のチャネルから選択したチャネルを用いてアンテナ１１を介して信号を送受信する。そして、無線インターフェースモジュール１６は、アンテナ１１が他の無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度を検出し、その検出した受信信号強度をルーティングデーモン２４へ出力する。

また、無線インターフェースモジュール１６は、自己が搭載された無線装置が無線通信を中継する中継無線装置である場合、ＩＰモジュール２０が隠れ端末を検出すると、隠れ端末として検出された無線装置に対してチャネルの変更を要求するためのチャネル変更要求をアンテナ１１を介して送信する。

更に、無線インターフェースモジュール１６は、チャネル変更要求を他の無線装置から受信すると、その受信したチャネル変更要求に応じて、無線通信を行なうためのチャネルを変更する。

ＭＡＣモジュール１７は、ＭＡＣ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、ルーティングデーモン２４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。

バッファ１８は、データリンク層に属し、パケットを一時的に格納する。

ＬＬＣモジュール１９は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行して隣接する無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。

ＩＰモジュール２０は、インターネット層に属し、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール２０は、ＴＣＰモジュール２２からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成する。

そうすると、ＩＰモジュール２０は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＯＬＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２１を検索し、生成したＩＰパケットを送信するための経路を決定する。そして、ＩＰモジュール２０は、ＩＰパケットをＬＬＣモジュール１９へ送信し、決定した経路に沿ってＩＰパケットを送信先へ送信する。

また、ＩＰモジュール２０は、他の無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットのパケットロス率ＰＥＲ＿Ｒを演算し、その演算したパケットロス率ＰＥＲ＿Ｒをしきい値ＰＥＲ＿ｔｈと比較する。そして、ＩＰモジュール２０は、パケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈよりも大きいと判定したとき、自己が搭載された無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方側において自己が搭載された無線装置に隣接する無線装置を隠れ端末として検出する。ＩＰモジュール２０は、隠れ端末を検出すると、隠れ端末を検出したことを示す信号Ｄｈｉｄ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。

ルーティングテーブル２１は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先に対応付けて経路情報を格納する。

ＴＣＰモジュール２２は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２２は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール２０へ送信する。

ＵＤＰモジュール２３は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン２４によって作成されたＵｐｄａｔｅパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたＵｐｄａｔｅパケットを受信してルーティングデーモン２４へ出力する。

ルーティングデーモン２４は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。

また、ルーティングデーモン２４は、後述する方法によって、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の受信信号強度を決定するための閾値を決定し、その決定した閾値以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットの経路情報に基づいて、最適な経路を算出してルーティングテーブル２１をインターネット層に動的に作成する。

更に、ルーティングデーモン２４は、無線ネットワークシステム１００における経路情報を他の無線装置へ送信するとき、隣接する無線装置に関する情報等の各種のメッセージを含むＨｅｌｌｏパケットを作成し、その作成したＨｅｌｌｏパケットをＭＡＣモジュール１７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、ＩＰヘッダの構成図である。ＩＰヘッダは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、およびオプションからなる。

図４は、ＴＣＰヘッダの構成図である。ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、シーケンス番号、確認応答（ＡＣＫ）番号、データオフセット、予約、フラグ、ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびアージェントポインタからなる。

送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。

ＴＣＰ通信は、エンド・ツー・エンドのコネクション型通信プロトコルである。ＴＣＰ通信のコネクション接続を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信接続要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの確立時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ Ｆｌａｇ）を設定したコネクションの接続要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション接続を受理する端末（以下、「ＴＣＰ通信接続受理装置」という。）のＴＣＰモジュール２２へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮおよびＡＣＫ（確認応答）を設定したコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第２パケットをＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ（確認応答）に設定したコネクションの接続完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。

コネクションの切断要求は、ＴＣＰ通信要求装置およびＴＣＰ通信受理装置のいずれの側からでも行なうことができる。ＴＣＰ通信のコネクション切断を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２２は、コネクションの切断時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮ（Ｆｉｎｉｓｈ Ｆｌａｇ）に設定したコネクションの切断要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション切断を受理する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断要求受理を示す第２パケットと、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮに設定したコネクションの切断完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２２は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ
ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断完了を示す第４パケットをＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２２へ送信する。

図５は、ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットＰＫＴの構成図である。パケットＰＫＴは、パケットヘッダＰＨＤと、メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・とからなる。なお、パケットＰＫＴは、ＵＤＰモジュール２３のポート番号６９８番を使用して送受信される。

パケットヘッダＰＨＤは、パケット長と、パケットシーケンス番号とからなる。パケット長は、１６ビットのデータからなり、パケットのバイト数を表す。また、パケットシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、どのパケットが新しいかを区別するために用いられる。そして、パケットシーケンス番号は、新しいパケットが生成される度に“１”づつ増加される。従って、パケットシーケンス番号が大きい程、そのパケットＰＫＴが新しいことを示す。

メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・の各々は、メッセージタイプと、有効時間と、メッセージサイズと、発信元アドレスと、ＴＴＬと、ホップ数と、メッセージシーケンス番号と、メッセージとからなる。

メッセータイプは、８ビットのデータからなり、メッセージ本体に書かれたメッセージの種類を表し、０〜１２７は、予約済みである。有効時間は、８ビットのデータからなり、受信後に、このメッセージを管理しなければならない時間を表す。そして、有効時間は、仮数部と、指数部とからなる。

メッセージサイズは、１６ビットのデータからなり、メッセージの長さを表す。発信元アドレスは、３２ビットのデータからなり、メッセージを生成した無線装置を表す。ＴＴＬは、８ビットのデータからなり、メッセージが転送される最大ホップ数を指定する。そして、ＴＴＬは、メッセージが転送される時に”１”づつ減少される。そして、ＴＴＬが“０”か“１”である場合、メッセージは、転送されない。ホップ数は、８ビットのデータからなり、メッセージの生成元からのホップ数を表す。そして、ホップ数は、最初、“０”に設定され、転送される毎に“１”づつ増加される。メッセージシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、各メッセージに割当てられる識別番号を表す。そして、メッセージシーケンス番号は、メッセージが作成される毎に、“１”づつ増加される。メッセージは、送信対象のメッセージである。

ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各種のメッセージが図５に示す構成のパケットＰＫＴを用いて送受信される。

図６は、図２に示すルーティングテーブル２１の構成図である。ルーティングテーブル２１は、送信先、次の無線装置およびホップ数からなる。送信先、次の無線装置およびホップ数は、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットＰＫＴを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスを表す。“ホップ数”は、送信先までのホップ数を表す。例えば、図１において、無線装置３１−無線装置３２−無線装置３６−無線装置３９−無線装置４２の経路によって無線装置３１と無線装置４２との間で無線通信が行なわれる場合、無線装置３２のルーティングテーブル２１のホップ数には、“３”が格納される。

図７は、図２に示す無線インターフェースモジュール１６の機能ブロック図である。無線インターフェースモジュール１６は、無線インターフェース１６１１〜１６１ｊ（ｊは２以上の整数）と、変復調手段１６２とを含む。なお、図７においては、受信信号強度を検出する無線インターフェースモジュール１６の機能は、省略されている。

無線インターフェース１６１１〜１６１ｊは、相互に異なる周波数（＝チャネル）を有する。そして、無線インターフェース１６１１〜１６１ｊの各々は、変復調手段１６２によって変調されたパケットを自己が有するチャネルによってアンテナ１１を介して送信するとともに、自己が有するチャネルによってアンテナ１１を介してパケットを受信して変復調手段１６２へ出力する。

変復調手段１６２は、上位層から受けたパケットを所定の方式によって変調するとともに、その変調したパケットを無線インターフェース１６１１〜１６１ｊのいずれかへ出力する。また、変復調手段１６２は、無線インターフェース１６１１〜１６１ｊのいずれかから受けたパケットを復調し、その復調したパケットを上位層へ出力する。更に、変復調手段１６２は、ＩＰモジュール２０から信号Ｄｈｉｄを受けると、信号Ｄｈｉｄに応じて、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを生成して無線インターフェース１６１１〜１６１ｊのいずれかへ出力する。

図８は、図２に示すルーティングデーモン２４の機能ブロック図である。ルーティングデーモン２４は、信号強度測定モジュール２４１と、閾値導入モジュール２４２と、テーブル作成モジュール２４３とを含む。

信号強度測定モジュール２４１は、アンテナ１１が受信したＨｅｌｌｏパケットの複数の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｎ］を無線インターフェースモジュール１６から受信し、その受信した複数の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｎ］に基づいてｍ（ｍは所定数（例えば、５以上の整数））個の最大値ＭＡＸ［ｎ］とｍ個の最大値ＭＡＸ［ｎ］に対応するｍ個の最小値ＭＩＮ［ｎ］とからなるｍ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］を検出し、その検出したｍ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

なお、ｍが所定数（＝例えば、５以上の整数）に設定されるのは、後述する図１１に示すように、５組以上の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｍ］，ＭＩＮ［ｍ］を検出できれば、その５組以上の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｍ］，ＭＩＮ［ｍ］に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の全ての受信信号強度を検出するための閾値ＷＩｔｈを信頼性良く決定できるからである。

閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１からのｍ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］に基づいて、後述する方法によって、閾値ＷＩｔｈを決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する。

テーブル作成モジュール２４３は、閾値導入モジュール２４２から閾値ＷＩｔｈを受けると、無線インターフェースモジュール１６から受けたＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｎ］を閾値ＷＩｔｈと比較し、閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｎ］を有するＨｅｌｌｏパケットを抽出し、その抽出したＨｅｌｌｏパケットに基づいて、図６に示すルーティングテーブル２１を動的に作成する。

ＯＬＳＲプロトコルに従ったルーティングテーブル２１の作成について詳細に説明する。無線装置３１〜４３は、ルーティングテーブル２１を作成する場合、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信する。

Ｈｅｌｌｏメッセージは、各無線装置３１〜４３が有する情報の配信を目的として、定期的に送信される。このＨｅｌｌｏメッセージを受信することによって、各無線装置３１〜４３は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が存在するのかを認識する。

ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各無線装置３１〜４３は、ローカルリンク情報を管理する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうためのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「２ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｒｅｌａｙ）集合」、および「ＭＰＲセレクタ集合」を含む。

リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのことであり、各リンクは２つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用される。

隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信の積極度（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ）等によって構成される。２ホップ隣接無線装置集合は、隣接無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。

ＭＰＲ集合は、ＭＰＲとして選択された無線装置の集合である。なお、ＭＰＲとは、各パケットＰＫＴを無線ネットワークシステム１００の全ての無線装置３１〜４３へ送信する場合、各無線装置３１〜４３が１つのパケットＰＫＴを１回だけ送受信することによってパケットＰＫＴを全ての無線装置３１〜４３へ送信できるように中継無線装置を選択することである。

ＭＰＲセレクタ集合は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合を表す。

ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。Ｈｅｌｌｏメッセージは、初期の段階では、各無線装置３１〜４３が自己の存在を知らせるために、自己のアドレスが入ったＨｅｌｌｏメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置３１〜４３の全てが行ない、各無線装置３１〜４３は、自己の周りにどのようなアドレスを持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接無線装置集合が構築される。

そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるのか、隣接無線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各無線装置３１〜４３は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。

更に、ＭＰＲに関する情報も、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送信され、各無線装置３１〜４３へ告知される。各無線装置３１〜４３は、自己が送信するパケットＰＫＴの再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置をＭＰＲ集合として隣接無線装置の中から選択している。そして、このＭＰＲ集合に関する情報は、Ｈｅｌｌｏメッセージによって隣接する無線装置へ送信されるので、このＨｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置は、自己がＭＰＲとして選択してきた無線装置の集合を「ＭＰＲセレクタ集合」として管理する。このようにすることにより、各無線装置３１〜４３は、どの無線装置から受信したパケットＰＫＴを再送信すればよいのかを即座に認識できる。

Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信により各無線装置３１〜４３において、ローカルリンク集合が構築されると、無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを知らせるためのＴＣメッセージが無線装置３１〜４３へ送信される。このＴＣメッセージは、ＭＰＲとして選択されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、ＴＣメッセージは、各無線装置とＭＰＲセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線ネットワークシステム１００の全ての無線装置３１〜４３は、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合を知ることができ、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合に基づいて、無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを知ることができる。各無線装置３１〜４３は、無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを用いて最短路を計算し、それに基づいて経路表を作成する。

なお、各無線装置３１〜４３は、Ｈｅｌｌｏメッセージとは別に、ＴＣメッセージを頻繁に交換する。そして、ＴＣメッセージの交換にも、ＭＰＲが利用される。

各無線装置３１〜４３のＵＤＰモジュール２３は、上述したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信し、ルーティングデーモン２４のテーブル作成モジュール２４３は、ＵＤＰモジュール２３が受信したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージのうち、閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージに基づいて無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーを認識し、その無線ネットワークシステム１００全体のトポロジーに基づいて、最短路を計算し、それに基づいて、図６に示すルーティングテーブル２１を動的に作成する。

以下、閾値ＷＩｔｈを決定する方法について説明する。なお、図１に示す無線装置３６が閾値ＷＩｔｈを決定する場合を例にして説明する。

無線装置３６が閾値ＷＩｔｈを決定する場合、無線装置３６は、１ホップ内の無線装置３２，３５，３７〜３９，４１から一定時間内に受信する複数のＨｅｌｌｏパケットの受信強度である複数の受信信号強度を検出し、その検出した複数の受信信号強度から受信信号強度の最大値ＭＡＸ［ｎ］および最小値ＭＩＮ［ｎ］を抽出する。

より具体的には、無線装置３６において、ルーティングデーモン２４の信号強度測定モジュール２４１は、無線装置３２から一定時間内に順次受信したｍ個のＨｅｌｌｏパケットのｍ個の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍを無線インターフェースモジュール１６から順次受ける。そして、信号強度測定モジュール２４１は、順次受けるｍ個の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍに基づいて、ｍ個の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍの最大値／最小値の組ＭＡＸ［３２］，ＭＩＮ［３２］を検出する。

この場合、信号強度測定モジュール２４１は、最初の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］１を最大値ＭＡＸ［３２］および最小値ＭＩＮ［３２］に設定し、２番目以降に受信した受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］２〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍを最大値ＭＡＸ［３２］および最小値ＭＩＮ［３２］と比較する。そして、信号強度測定モジュール２４１は、Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］２〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍが最大値ＭＡＸ［３２］よりも大きければ、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］２〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍによって最大値ＭＡＸ［３２］を更新し、Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］２〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍが最小値ＭＩＮ［３２］よりも小さければ、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］２〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］ｍによって最小値ＭＩＮ［３２］を更新して最終的に最大値／最小値の組ＭＡＸ［３２］，ＭＩＮ［３２］を検出する。

また、信号強度測定モジュール２４１は、無線装置３５，３７，３８，３９，４１から一定時間内に順次受信したｍ個の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］ｍを無線インターフェースモジュール１６から順次受け、その受けたｍ個の受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］ｍ，Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］１〜Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］ｍに基づいて、同様にして、最大値／最小値の組ＭＡＸ［３５］，ＭＩＮ［３５］；ＭＡＸ［３７］，ＭＩＮ［３７］；ＭＡＸ［３８］，ＭＩＮ［３８］；ＭＡＸ［３９］，ＭＩＮ［３９］；ＭＡＸ［４１］，ＭＩＮ［４１］を検出する。

そして、信号強度測定モジュール２４１は、その検出した６組の最大値／最小値の組ＭＡＸ［３２］，ＭＩＮ［３２］；ＭＡＸ［３５］，ＭＩＮ［３５］；ＭＡＸ［３７］，ＭＩＮ［３７］；ＭＡＸ［３８］，ＭＩＮ［３８］；ＭＡＸ［３９］，ＭＩＮ［３９］；ＭＡＸ［４１］，ＭＩＮ［４１］を６組の最大値／最小値の組ＭＡＸ［０］，ＭＩＮ［０］；ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］；ＭＡＸ［２］，ＭＩＮ［２］；ＭＡＸ［３］，ＭＩＮ［３］；ＭＡＸ［４］，ＭＩＮ［４］；ＭＡＸ［５］，ＭＩＮ［５］として閾値導入モジュール２４２へ出力する。

図９は、並べ替えの概念図である。閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１から６組の最大値／最小値の組ＭＡＸ［０］，ＭＩＮ［０］；ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］；ＭＡＸ［２］，ＭＩＮ［２］；ＭＡＸ［３］，ＭＩＮ［３］；ＭＡＸ［４］，ＭＩＮ［４］；ＭＡＸ［５］，ＭＩＮ［５］を受けると、６個の最大値ＭＡＸ［０］，ＭＡＸ［１］，ＭＡＸ［２］，ＭＡＸ［３］，ＭＡＸ［４］，ＭＡＸ［５］が大きい順になるように６組の最大値／最小値の組ＭＡＸ［０］，ＭＩＮ［０］；ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］；ＭＡＸ［２］，ＭＩＮ［２］；ＭＡＸ［３］，ＭＩＮ［３］；ＭＡＸ［４］，ＭＩＮ［４］；ＭＡＸ［５］，ＭＩＮ［５］を並べ替える。

より具体的には、閾値導入モジュール２４２は、最大値／最小値の組ＭＡＸ［３］，ＭＩＮ［３］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［４］，ＭＩＮ［４］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［０］，ＭＩＮ［０］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［５］，ＭＩＮ［５］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［２］，ＭＩＮ［２］の順に並べ替え、最大値／最小値の組ＭＡＸ［３］，ＭＩＮ［３］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［４］，ＭＩＮ［４］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［０］，ＭＩＮ［０］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［５］，ＭＩＮ［５］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］、最大値／最小値の組ＭＡＸ［２］，ＭＩＮ［２］をそれぞれ最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［０］，Ｄ＿ＭＩＮ［０］｝、最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］｝、最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［２］，Ｄ＿ＭＩＮ［２］｝、最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［３］，Ｄ＿ＭＩＮ［３］｝、最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［４］，Ｄ＿ＭＩＮ［４］｝、最大値／最小値の組｛Ｄ＿ＭＡＸ［５］，Ｄ＿ＭＩＮ［５］｝として設定する。

そうすると、閾値導入モジュール２４２は、６個の最大値Ｄ＿ＭＡＸ［０］〜Ｄ＿ＭＡＸ［５］のうち、隣接する２つの最大値の差が最大になるときの２組の最大値／最小値｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］｝；｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］｝を検出し、その検出した２組の最大値／最小値｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］｝；｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］｝に含まれる２個の最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均値を閾値ＷＩｔｈとして決定する。

閾値ＷＩｔｈを決定するための実験結果について説明する。図１０は、受信信号強度およびパケットエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。図１０において、縦軸は、受信信号強度およびパケットエラー率を表し、横軸は、無線装置の数を表す。

１ホップ内の複数の無線装置から一定時間内に受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］をプロットすると、図１０に示すようになる。この場合、●は、受信信号強度の最大値ＭＡＸ［ｎ］を示し、×は、受信信号強度の最小値ＭＩＮ［ｎ］を示し、△は、パケットエラー率を示す。

また、図１１は、複数の最大値が大きい順に並べ換えられたときの受信信号強度およびパケットエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。図１１において、縦軸は、受信信号強度およびパケットエラー率を表し、横軸は、無線装置の数を表す。また、●は、受信信号強度の最大値ＭＡＸ［ｎ］を示し、×は、受信信号強度の最小値ＭＩＮ［ｎ］を示し、△は、パケットエラー率を示す。

図１０から明らかなように、最大値は、無線装置の数が多くなるに従って上下しており、大きい順に並べられていない。そこで、図１１に示すように、最大値が大きい順になるように複数の最大値／最小値の組を並べ替える。

そして、隣接する２つの最大値の差が最大となるときの２組の最大値／最小値｛Ｄ＿ＭＡＸ（１４），Ｄ＿ＭＩＮ（１４）｝，｛Ｄ＿ＭＡＸ（１５），Ｄ＿ＭＩＮ（１５）｝が検出され、２個の最小値Ｄ＿ＭＩＮ（１４），Ｄ＿ＭＩＮ（１５）の平均値が閾値ＷＩｔｈとして決定される。

図１１において、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１４］，ＭＩＮ［１４］よりも右側の領域においては、受信信号強度の最大値は、大きく低下し、パケットエラー率は、ばらついている。

一方、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１５］，ＭＩＮ［１５］よりも左側の領域においては、受信信号強度の最大値は、大きく、パケットエラー率は、無線装置の数が増加しても略０％である。従って、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１５］，ＭＩＮ［１５］よりも左側の領域は、安定な電波環境において送受信される電波の全ての受信信号強度が分布する領域であり、最大値／最小値の組ＭＡＸ［１４］，ＭＩＮ［１４］よりも右側の領域は、不安定な電波環境において送受信される電波の全ての受信信号強度が分布する領域である。

その結果、閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を検出することは、安定な電波環境において送受信される電波を全て検出することになる。

従って、上述した方法によって閾値ＷＩｔｈを決定することにより、安定な電波環境で送受信される電波を全て検出し、不安定な電波環境で送受信される電波を全て排除できる。

閾値導入モジュール２４２は、閾値ＷＩｔｈを決定すると、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する。

ルーティングテーブル２１の作成方法について説明する。図１２は、隣の無線装置に関する情報からなるネイバーリストを示す図である。また、図１３は、他のネイバーリストを示す図である。更に、図１４は、ネイバーリストおよびルーティングテーブルを示す図である。

図１２においては、図１に示す無線装置３６が保持するネイバーリストが示され、図１３においては、図１に示す無線装置３２，３５，３７，３８が保持するネイバーリストが示され、図１４においては、図１に示す無線装置３９，４１が保持するネイバーリストおよび無線装置３６が保持するルーティングテーブルが示されている。

無線装置３６においては、閾値導入モジュール２４２は、上述した方法によって閾値ＷＩｔｈを決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する。

無線装置３６のテーブル作成モジュール２４３は、無線装置３２，３５，３８，３７，３９，４１からそれぞれ受信したＨｅｌｌｏパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ６をＵＤＰモジュール２３から受け、その受けたＨｅｌｌｏパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ６からそれぞれネイバーリスト１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇを読み出す。

そして、テーブル作成モジュール２４３は、その読み出したネイバーリスト１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇに基づいて、無線装置３２，３５，３７，３８，３９，４１が無線装置３６に隣接することを検知し、ネオバーリスト１０を作成する。

また、テーブル作成モジュール２４３は、ＨｅｌｌｏパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ６を受信したときの受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］を無線インターフェースモジュール１６から受ける。

そうすると、テーブル作成モジュール２４３は、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］の各々を閾値ＷＩｔｈと比較し、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３２］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３５］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３８］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［３９］，Ｒｅｃｅｉｖｅ［４１］の中から閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を抽出する。

例えば、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［３７］のみが閾値ＷＩｔｈよりも小さいとすると、テーブル作成モジュール２４３は、無線装置３７をネイバーリスト１０から削除し、ネイバーリスト１０Ａを作成する。即ち、テーブル作成モジュール２４３は、無線装置３６に隣接する無線装置３２，３５，３７，３８，３９，４１のうち、無線装置３６との間の受信信号強度が閾値ＷＩｔｈ以上になる無線装置３２，３５，３８，３９，４１を無線装置３６に隣接する無線装置として選択する。

その後、テーブル作成モジュール２４３は、ネイバーリスト１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｆ，１０Ｇと、トポロジーに関する情報を含むＴＣメッセージとに基づいて、ルーティングテーブル２１Ａを作成する（図１４の（ｃ）参照）。

テーブル作成モジュール２４３は、ネイバーリスト１０Ｄを見れば、無線装置３８が無線装置３６、無線装置３９および無線装置４０に隣接していることを検知でき、ネイバーリスト１０Ｆを見れば、無線装置３９が無線装置３６および無線装置４０に隣接していることを検知できる。その結果、テーブル作成モジュール２４３は、無線装置４０が無線装置３６からのホップ数が“２ホップ”である位置に存在することを検知し、ルーティングテーブル２１Ａの第１行目の経路を作成する。

また、テーブル作成モジュール２４３は、ネイバーリスト１０Ｆを見れば、無線装置３９が無線装置３６および無線装置４２に隣接していることを検知でき、ネイバーリスト１０Ｇを見れば、無線装置４１が無線装置３６、無線装置３９および無線装置４２に隣接していることを検知できる。その結果、テーブル作成モジュール２４３は、無線装置４２が無線装置３６からのホップ数が“２ホップ”である位置に存在することを検知し、ルーティングテーブル２１Ａの第２行目の経路を作成する。

更に、テーブル作成モジュール２４３は、ネイバーリスト１０Ｇを見れば、無線装置４１が無線装置３６、無線装置３９および無線装置４３に隣接していることを検知できる。その結果、テーブル作成モジュール２４３は、無線装置４３が無線装置３６からのホップ数が“２ホップ”である位置に存在することを検知し、ルーティングテーブル２１Ａの第３行目の経路を作成する。

上述したように、閾値ＷＩｔｈを決定することにより、安定な電波環境において送受信されるＨｅｌｌｏパケットに基づいてルーティングテーブル２１を作成できる。

その結果、各無線装置に隣接する無線装置の情報が頻繁に変更されず、安定したルーティングテーブル２１を作成でき、安定したルーティングが可能である。

図１５は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するためのフローチャートである。

一連の動作が開始されると、各無線装置３１〜４３において、ルーティングデーモン２４の信号強度測定モジュール２４１は、周りのｎ個の無線装置から受信した複数のＨｅｌｌｏパケットの複数の受信信号強度に基づいて、ｍ個の最大値／最小値の組を検出し（ステップＳ１）、その検出したｍ個の最大値／最小値の組を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

そして、閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１から受けたｍ個の最大値／最小値の組に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の受信信号強度を検出するための閾値ＷＩｔｈを決定する（ステップＳ２）。

そして、テーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈを閾値導入モジュール２４２から受け、その受けた閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信し、上述した方法によってルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ３）。これによって、一連の動作が終了する。

図１６は、図１５に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、信号強度測定モジュール２４１は、ｋ＝１を設定し（ステップＳ１０）、ｍ＝１を設定し（ステップＳ１１）、ＨｅｌｌｏパケットをＵＤＰモジュール２３から受信する（ステップＳ１２）。

そして、無線インターフェースモジュール１６は、無線装置ｋ（ｋは、無線装置を識別する情報である）からＨｅｌｌｏパケットを受信すると、そのＨｅｌｌｏパケットを受信したときの受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍを検出してルーティングデーモン２４の信号強度測定モジュール２４１へ出力する。

信号強度測定モジュール２４１は、無線インターフェースモジュール１６から受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍを受け、無線装置ｋから受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍを検出する（ステップＳ１３）。

そして、信号強度測定モジュール２４１は、その検出した受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍを受信信号強度の最大値ＭＡＸ［ｋ］および最小値ＭＩＮ［ｋ］として設定する（ステップＳ１４）。つまり、信号強度測定モジュール２４１は、最大値ＭＡＸ［ｋ］および最小値［ｋ］を初期化する。

その後、信号強度測定モジュール２４１は、ｍ＝ｍ＋１を設定し（ステップＳ１５）、Ｈｅｌｌｏパケットを受信する（ステップＳ１６）。そして、信号強度測定モジュール２４１は、ステップＳ１３における動作と同じ動作によってステップＳ１６において受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１を検出する（ステップＳ１７）。

そうすると、信号強度測定モジュール２４１は、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最大値ＭＡＸ［ｋ］よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１８）、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最大値ＭＡＸ［ｋ］よりも大きいとき、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１を最大値ＭＡＸ［ｋ］として設定する（ステップＳ１９）。

一方、ステップＳ１８において、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最大値ＭＡＸ［ｋ］以下であると判定されたとき、信号強度測定モジュール２４１は、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最小値ＭＩＮ［ｋ］よりも小さいか否かを更に判定し（ステップＳ２０）、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最小値ＭＩＮ［ｋ］よりも小さいとき、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１を最小値ＭＩＮ［ｋ］として設定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２０において、受信信号強度Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１が最小値ＭＩＮ［ｋ］以上であると判定されたとき、またはステップＳ１９の後、またはステップＳ２１の後、信号強度測定モジュール２４１は、ｍがｍａｘ＿ｎｕｍよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ２２）、ｍがｍａｘ＿ｎｕｍよりも小さいとき、一連の動作は、ステップＳ１５へ移行する。そして、ステップＳ２２において、ｍがｍａｘ＿ｎｕｍに到達するまで、上述したステップＳ１５〜ステップＳ２２が繰返し実行される。

ｍａｘ＿ｎｕｍは、１つの無線装置からＨｅｌｌｏパケットを一定時間内に受信する最大受信回数を表し、例えば、ｍａｘ＿ｎｕｍ＝３０回に設定される。この３０回は、１分間に受信するＨｅｌｌｏパケットの個数に基づく。

従って、ステップＳ２２において、１分間にＨｅｌｌｏパケットを３０回受信したと判定されるまで、ステップＳ１５〜ステップＳ２２が繰返し実行される。

そして、ステップＳ２２において、Ｈｅｌｌｏパケットの受信回数ｍがｍａｘ＿ｎｕｍ（＝３０）に到達したと判定されると、信号強度測定モジュール２４１は、ｋ＝ｎであるか否かを判定し（ステップＳ２３）、ｋ＝ｎでないとき、ｋ＝ｋ＋１を設定し（ステップＳ２４）、その後、一連の動作は、ステップＳ１１へ移行する。そして、ステップＳ２３において、ｋ＝ｎであると判定されるまで、上述したステップＳ１１〜ステップＳ２４が繰返し実行される。

ｎは、各無線装置から１ホップ内に存在する無線装置の個数を表し、より具体的には、上述した閾値ＷＩｔｈを決定するための無線装置の個数を表す。そして、ｎは、例えば、“５”に設定される。１つの無線装置の１ホップ内に５個の無線装置が存在し、５個の無線装置が１つの無線装置へＨｅｌｌｏパケットを定期的に送信すれば、その１つの無線装置は、図１１に示すような受信信号強度と無線装置の数との関係を取得でき、閾値ＷＩｔｈを信頼性良く決定できるからである。

そして、ステップＳ２３において、ｋ＝ｎであると判定されると、一連の動作は、図１５のステップＳ２へ移行する。

このように、図１６に示すフローチャートに従えば、１つの無線装置の信号強度測定モジュール２４１は、自己の１ホップ内に存在するｎ個の無線装置の各々からｍ個のＨｅｌｌｏパケットを順次受け、その受けたｍ個のＨｅｌｌｏパケットのｍ個の受信信号強度に基づいて、ｎ個の無線装置の各々ごとに最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を検出し、その検出したｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

図１７は、図１５に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。

一連の動作が開始されると、閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１からｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］を受け、ｎ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］が大きい順序になるようにｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］を並べ替え（図９参照）、その並べ替えたｎ組の最大値／最小値をｎ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｎ］として設定する（ステップＳ３１）。

そして、閾値導入モジュール２４２は、隣接する２つの最大値の差Ｄ＿ＭＡＸ［ｊ］−Ｄ＿ＭＡＸ［ｊ＋１］を順次演算し、差Ｄ＿ＭＡＸ［ｊ］−Ｄ＿ＭＡＸ［ｊ＋１］が最大となる２組の最大値／最小値｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，ＭＩＮ［ｉ］｝，｛Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］，ＭＩＮ［ｉ＋１］｝を検出する（ステップＳ３２）。

その後、閾値導入モジュール２４２は、最小値ＭＩＮ［ｉ］と最小値ＭＩＮ［ｉ＋１］との平均（＝（ＭＩＮ［ｉ］＋ＭＩＮ［ｉ＋１］）／２）を演算し、その演算結果を閾値ＷＩｔｈとして決定する（ステップＳ３３）。

そして、一連の動作は、図１５のステップＳ３へ移行する。

このように、各無線装置は、自己の１ホップ内に存在するｎ（ｎは５以上の整数）個の無線装置の各々から所定数（＝３０個）のＨｅｌｌｏパケットを受信し、ｎ個の無線装置の各々について受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を検出する。そして、各無線装置は、その検出したｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］をｎ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］が大きい順に配列されるように並べ替え、その並べ替えたｎ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｎ］において、隣接する２つの最大値の差が最大になる２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］を検出し、その検出した２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］に対応する２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均値を閾値ＷＩｔｈとして決定する。

各無線装置に隣接する無線装置が５個以上存在するときは、上述した方法によって閾値ＷＩｔｈを安定して決定できるが、各無線装置に隣接する無線装置が５個よりも少ないとき、上述した方法によって閾値ＷＩｔｈを安定して決定することが困難である。

そこで、各無線装置に隣接する無線装置が５個よりも少ないときは、次の方法によって閾値ＷＩｔｈを決定する。無線装置３６に隣接する無線装置が無線装置３９のみである場合を例にして説明する。

無線装置３９は、送信パワーをＰ（Ｐは５以上の整数）個の送信パワーに順次切換え、各送信パワーにおいて一定時間（１分）内に一定個数（ｍ＝３０個）のＨｅｌｌｏパケットを無線装置３６へ送信する。

そして、無線装置３６の信号強度測定モジュール２４１は、各送信パワーにおいて受信したｍ個のＨｅｌｌｏパケットのｍ個の受信信号強度に基づいて各送信パワーにおける受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］を検出し、その検出したＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

閾値導入モジュール２４２は、Ｐ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］をＰ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］が大きい順に配列されるように並べ替え、その並べ替えたＰ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］，Ｄ＿ＭＩＮ［Ｐ］において、隣接する２つの最大値の差が最大になる２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，ＭＡＸ［ｉ＋１］を検出し、その検出した２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，ＭＡＸ［ｉ＋１］に対応する２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均値を閾値ＷＩｔｈと決定する。

図１８は、図１５に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。図１８に示すフローチャートは、図１６に示すフローチャートのステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１６，Ｓ２３，Ｓ２４をそれぞれステップＳ１０Ａ，Ｓ１２Ａ，Ｓ１６Ａ，Ｓ２３Ａ，Ｓ２４Ａに代えたものであり、その他は、図１６に示すフローチャートと同じである。

一連の動作が開始されると、信号強度測定モジュール２４１は、ｐ＝１を設定する（ステップＳ１０Ａ）。そして、上述したステップＳ１１が実行された後、信号強度測定モジュール２４１は、送信パワーＰＷｐで送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信する（ステップＳ１２Ａ）。その後、上述したステップＳ１３〜Ｓ１５が実行される。この場合、図１６のステップＳ１３，Ｓ１４に示されるＲｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍは、Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｐ］_ｍに読み替えられ、図１６のステップＳ１４に示されるＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］は、それぞれ、ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］に読み替えられる。

ステップＳ１５の後、信号強度測定モジュール２４１は、送信パワーＰＷｐで送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信する（ステップＳ１６Ａ）。そして、上述したステップＳ１７〜ステップＳ２２が実行される。この場合、Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｋ］_ｍ＋１，ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］は、それぞれ、Ｒｅｃｅｉｖｅ［ｐ］_ｍ＋１，ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］に読み替えられる。

ステップＳ２２において、ｍがｍａｘ＿ｎｕｍに到達したと判定されると、信号強度測定モジュール２４１は、ｐ＝Ｐであるか否かを判定し（ステップＳ２３Ａ）、ｐ＝Ｐでないとき、ｐ＝ｐ＋１を設定し（ステップＳ２４Ａ）、その後、一連の動作は、ステップＳ１１へ移行する。

そして、ステップＳ２３Ａにおいて、ｐ＝Ｐであると判定されるまで、上述したステップＳ１１，Ｓ１２Ａ，Ｓ１３〜Ｓ１５，Ｓ１６Ａ，Ｓ１７〜Ｓ２２，Ｓ２３Ａ，Ｓ２４Ａが繰返し実行される。つまり、送信パワーＰＷｐがＰ個の送信パワーの全てに変えられるまで、上述したステップＳ１１，Ｓ１２Ａ，Ｓ１３〜Ｓ１５，Ｓ１６Ａ，Ｓ１７〜Ｓ２２，Ｓ２３Ａ，Ｓ２４Ａが繰返し実行される。

これにより、Ｐ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］が検出される。

そして、ステップＳ２３Ａにおいて、ｐ＝Ｐであると判定されると、一連の動作は、図１５に示すステップＳ２へ移行し、図１７に示すフローチャートに従って、Ｐ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］に基づいて閾値ＷＩｔｈが決定される。

このように、各無線装置は、自己の１ホップ内に存在する１個の無線装置から送信パワーＰＷをＰ個に変えながら、各送信パワーＰＷにおいて所定数（ｍ＝３０個）のＨｅｌｌｏパケットを受信し、Ｐ個の送信パワーＰＷの各々について受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］を検出する。そして、各無線装置は、その検出したＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］をＰ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］が大きい順に配列されるように並べ替え、その並べ替えたＰ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］，Ｄ＿ＭＩＮ［Ｐ］において、隣接する２つの最大値の差が最大になる２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］を検出し、その検出した２つの最大値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］に対応する２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均値を閾値ＷＩｔｈとして決定する。

上述したように、この発明によれば、無線ネットワークシステム１００を構成する無線装置３１〜４３が定期的にブロードキャストするＨｅｌｌｏパケットを利用して、各無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットの最大受信信号強度／最小受信信号強度ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］（またはＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］）を検出できる。

従って、各無線装置は、アドホックネットワークにおける通常の動作を利用して安定な電波環境において送受信されるＨｅｌｌｏパケットのみを受信し、その受信したＨｅｌｌｏパケットに基づいて、安定なルーティングテーブル２１を作成できる。その結果、安定なルーティングが可能である。

上述したように、各無線装置に隣接する無線装置の個数が５個以上であれば、１個の無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を５個以上の無線装置の各々について検出し、その検出した５組以上の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］に基づいて閾値ＷＩｔｈを決定し、各無線装置に隣接する無線装置の個数が５個よりも少なければ、１個の無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットの受信信号強度の最大値／最小値の組ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］を５個以上の送信パワーの各々について検出し、その検出した５組以上の最大値／最小値ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］に基づいて閾値ＷＩｔｈを決定する。

従って、この発明においては、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する無線装置の個数をカウントし、そのカウント結果に応じて、上述した２つの方法のいずれかによって閾値ＷＩｔｈを決定してもよい。

図１９は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための他のフローチャートである。一連の動作が開始されると、各無線装置３１〜４３の信号強度測定モジュール２４１は、ブロードキャストされたＨｅｌｌｏパケットの発信元アドレスに基づいて、隣の無線装置の個数Ｎ（Ｎは正の整数）をカウントし（ステップＳ４１）、そのカウントした個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ（例えば、５個）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

そして、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上であるとき、信号強度測定モジュール２４１は、図１６に示すフローチャートに従ってｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を検出し、その検出したｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１から受けたｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］に基づいて、図１７に示すフローチャートに従って閾値ＷＩｔｈを決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する（ステップＳ４３）。

一方、ステップＳ４２において、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄよりも小さいと判定されたとき、信号強度測定モジュール２４１は、図１８に示すフローチャートに従ってＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］を検出し、その検出したＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］を閾値導入モジュール２４２へ出力する。

閾値導入モジュール２４２は、信号強度測定モジュール２４１から受けたＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｐ］，ＭＩＮ［ｐ］に基づいて、図１７に示すフローチャートに従って閾値ＷＩｔｈを決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する（ステップＳ４４）。

そして、ステップＳ４３またはステップＳ４４の後、テーブル作成モジュール２４３は、閾値導入モジュール２４２から受けた閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信し、上述した方法によってルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ４５）。これによって、一連の動作は終了する。

このように、図１９に示すフローチャートに従えば、隣接する無線装置の個数に拘わらず、閾値ＷＩｔｈを決定でき、その決定した閾値ＷＩｔｈに基づいて、安定したルーティングテーブル２１を作成できる。その結果、安定したルーティングが可能である。

図２０は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチャートである。この発明においては、図２０に示すフローチャートに従ってルーティングテーブル２１が作成されてもよい。

図２０に示すフローチャートは、図１９に示すフローチャートのステップＳ４５を削除し、ステップＳ４６〜ステップＳ５２を追加したものであり、その他は、図１９に示すフローチャートと同じである。なお、図２０に示すフローチャートにおいては、ステップＳ４３において閾値ＷＩｔｈ１が決定され、ステップＳ４４において閾値ＷＩｔｈ２が決定される。

ステップＳ４３の後、各無線装置３１〜４３のテーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ１以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ４６）。

また、ステップＳ４４の後、各無線装置３１〜４３のテーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ２以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ４７）。そして、各無線装置３１〜４３の信号強度測定モジュール２４１は、隣接する無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上に増加したか否かを判定し（ステップＳ４８）、個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上に増加したとき、図１６に示すフローチャートに従ってｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］を検出し、閾値導入モジュール２４２は、ｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［ｋ］，ＭＩＮ［ｋ］に基づいて、図１７に示すフローチャートに従って閾値ＷＩｔｈ３を決定する（ステップＳ４９）。

その後、テーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ３以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ５０）。

一方、ステップＳ４８において、個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上に増加していないと判定されたとき、テーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ２を維持してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ５１）。その後、一連の動作は、ステップＳ４８へ移行する。

そして、ステップＳ４６またはステップＳ５０の後、各無線装置３１〜４３のテーブル作成モジュール２４３は、隣の無線装置の個数Ｎが変化（増加または減少）しても、閾値ＷＩｔｈ１（またはＷＩｔｈ３）を維持してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ５２）。

これにより、一連の動作が終了する。

図２０に示すフローチャートは、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上であれば、その後、個数Ｎが変化しても、最初に決定した閾値ＷＩｔｈ１を維持してルーティングテーブル２１を作成し（ステップＳ４２の“Ｙｅｓ”，ステップＳ４３，Ｓ４６，Ｓ５２参照）、最初、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄに達しないとき、送信パワーを変化させて閾値ＷＩｔｈ２を決定し（ステップＳ４２の“Ｎｏ”およびステップＳ４４参照）、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上に増加すると、再度、閾値ＷＩｔｈ３を決定し、その決定した閾値Ｗｉｔｈ３によって閾値ＷＩｔｈ１を更新し、その後、閾値ＷＩｔｈ３を維持してルーティングテーブル２１を作成する（Ｓ４７〜Ｓ５２参照）。

即ち、この発明においては、隣の無線装置の個数Ｎが基準値Ｎｓｔｄ以上に増加した場合に、閾値ＷＩｔｈが更新され、それ以外の場合には、閾値ＷＩｔｈは更新されない。

なお、図２０に示すフローチャートにおいては、隣接する無線装置の個数Ｎが一定数増加した場合に、閾値ＷＩｔｈを更新するようにしてもよい。この場合、図２０に示すステップＳ４８においては、無線装置の個数Ｎが一定数増加したか否かが判定される。それ以外は、図２０に示すフローチャートと同じである。

図２１は、ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチャートである。この発明においては、図２１に示すフローチャートに従ってルーティングテーブル２１が作成されてもよい。

図２１に示すフローチャートは、図２０に示すフローチャートのステップＳ４８〜ステップＳ５２をステップＳ４８Ａ〜ステップＳ５２Ａに代えたものであり、その他は、図２０に示すフローチャートと同じである。

ステップＳ４６またはステップＳ４７の後、信号強度測定モジュール２４１は、パケットロスを検出する（ステップＳ４８Ａ）。より具体的には、信号強度測定モジュール２４１は、一定時間内に規定数のパケットを受信しなかったことによりパケットロスを検出する。

そして、信号強度測定モジュール２４１は、その検出したパケットロスが所定数以上であるか否かを判定する（ステップＳ４９Ａ）。パケットロスが所定数以上でないとき、テーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ１またはＷＩｔｈ２を維持してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ５０Ａ）。その後、一連の動作は、ステップＳ４８Ａへ移行する。

一方、ステップＳ４９Ａにおいて、パケットロスが所定数以上であると判定されたとき、信号強度測定モジュール２４１および閾値導入モジュール２４２は、図１６および図１７に示すフローチャートに従って、または図１８および図１７に示すフローチャートに従って閾値ＷＩｔｈ４を決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈ４によって閾値ＷＩｔｈ１またはＷＩｔｈ２を更新する（ステップＳ５１Ａ）。

その後、テーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ４以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ５２Ａ）。これによって、一連の動作が終了する。

図２１に示すフローチャートは、パケットロスが所定数以上になると、閾値ＷＩｔｈを更新し、それ以外の場合、閾値ＷＩｔｈを更新しない。パケットロスが所定数以上になると、電波環境が不安定になっている可能性が高いので、閾値Ｗｉｔｈを更新することにしたものである。

図２２は、パケットエラー率と実験回数との関係を示す図である。図２２において、縦軸は、パケットエラー率を表し、横軸は、実験回数を表す。また、閾値ＷＩｔｈ＿Ｈ，ＷＩｔｈ＿Ｌ，ＷＩｔｈ＿Ｊは、それぞれ、図１１に示すＷＩｔｈ＿Ｈ，ＷＩｔｈ＿Ｌ，ＷＩｔｈ＿Ｊであり、閾値ＷＩｔｈ＿Ｈは、高過ぎる閾値を表し、閾値ＷＩｔｈ＿Ｌは、低過ぎる閾値を表し、閾値ＷＩｔｈ＿Ｊは、この発明による閾値を表す。更に、ＷＩｔｈ＿ＮＯは、閾値を設定しなかった場合を表す。

図２２から明らかなように、この発明によって決定した閾値ＷＩｔｈ＿Ｊを用いた場合、パケットエラー率は、１０回の実験回数まで零である。しかし、閾値ＷＩｔｈが高過ぎる場合、閾値ＷＩｔｈが低過ぎる場合、および閾値ＷＩｔｈを設定しなかった場合は、パケットエラー率が実験回数とともに大きく変化する。即ち、閾値ＷＩｔｈが高過ぎる場合、閾値ＷＩｔｈが低過ぎる場合、および閾値ＷＩｔｈを設定しなかった場合は、ルーティングテーブル２１が頻繁に書き換えられ、無線ネットワークシステム１００内にループが発生し、パケットの到着順序が大幅に入れ替わり、パケットエラー率が増加する。

従って、この発明による方法によって閾値ＷＩｔｈを決定することによって、安定したルーティングテーブル２１を作成でき、安定してルーティングを行なえることが実験的にも証明できた。

閾値ＷＩｔｈを導入することによって、安定した電波環境（パケットエラー率が殆ど０％である電波環境、図１１参照）で無線通信が行なわれる。従って、各無線装置が異なるチャネルで無線通信を行なえば、パケットエラー率が増加することはない。

しかし、アドホックネットワークを構築するために使用される制御情報（＝Ｈｅｌｌｏパケット）のやり取りは、ＭＡＣレベルで再送がないブロードキャストで行なわれる。そして、例えば、図１に示す無線装置３６が無線装置３２と無線装置３９との間でパケットを中継する場合、無線装置３２および無線装置３９は、相互に相手を認識しないため、無線装置３２および無線装置３９が同じチャネルで無線装置３６へ同時にパケットを送信すると、無線装置３２からのパケットと無線装置３９からのパケットとが無線装置３６において衝突し、無線装置３６においてパケットロスが発生する。このような場合、無線装置３２および無線装置３９は、相互に隠れ端末の関係になる。

隠れ端末の存在による制御情報（＝Ｈｅｌｌｏパケット）の損失具合についての実験結果について説明する。図２３は、制御情報（＝Ｈｅｌｌｏパケット）の損失具合についての実験に用いた無線装置の配置図である。

無線装置１〜５は、無線装置１’〜５’と、直接、無線通信を行なうことはできず、中継無線装置Ｒを介して無線装置１’〜５’と無線通信を行なうことができる。そして、無線装置１〜５が中継無線装置Ｒを経由して無線装置１’〜５’と無線通信を行なうときのルーティングプロトコルとしてＦＳＲが用いられ、無線装置１〜５，１’〜５’および中継無線装置Ｒは、５秒間隔で制御情報をブロードキャストで配信するものとする。また、トラフィックは、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による双方向通信を想定し、１パケット当たり、４００バイトの音声データを含み、５０ｍｓｅｃ間隔で送信されるものとする。そして、このトラフィックを０セッションから５セッションまで増加させたときのＦＳＲの制御パケットのロス率を計測した。

表１は、トラフィックのパケットロス率、最大バースト長、送受信端末（＝無線装置１〜５，１’〜５’）から中継無線装置Ｒへの制御パケットのロス率および中継無線装置Ｒから送受信端末（＝無線装置１〜５，１’〜５’）への制御パケットのロス率を示す。

表１に示す結果から、送受信端末である無線装置１〜５，１’〜５’から中継無線装置ＲへのＨｅｌｌｏパケットのロス率が中継無線装置Ｒから無線装置１〜５，１’〜５’へのＨｅｌｌｏパケットのロス率よりも高くなっており、セッション数が増加するにつれて、Ｈｅｌｌｏパケットのロス率も増加している。これは、隠れ端末の状態になっている無線装置１〜５，１’〜５’からのパケットが中継無線装置Ｒにおいて衝突することによって発生していることを表す。

また、ＶｏＩＰのトラフィックのロス率は、Ｈｅｌｌｏパケットのロス率に比べて小さくなっている。これは、ＶｏＩＰのトラフィックは、ＭＡＣレベルで再送のあるユニキャストで送信されるからである。

更に、ＶｏＩＰのトラフィックは、セッション数が増加するに従って、ロス率および最大バースト長が大きくなっている。これは、トラフィックの増加によって、ルーティングの制御情報のロスが増加し、経路構築が困難になっているためである。

このように、隠れ端末が存在することによって、無線装置１〜５，１’〜５’から中継無線装置ＲへのＨｅｌｌｏパケットのロス率が大きくなる。また、セッション数の増加に伴って最大バースト長が大きくなる。

従って、上述した方法によって閾値ＷＩｔｈを決定し、その決定した閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットに基づいてルーティングテーブル２１を作成し、その作成したルーティングテーブル２１に基づいてパケットの送受信を行なっている場合に、パケットを中継する中継無線装置Ｒが受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きくなると、隠れ端末が存在することになる。即ち、中継無線装置Ｒは、自己が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きくなったことを検出することによって隠れ端末を検出できる。

そこで、この発明においては、送信元と送信先との間でパケットを中継する中継無線装置は、自己が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きくなると、送信元側および送信先側のいずれか一方で自己に隣接する無線装置を隠れ端末として検出する。そして、中継無線装置は、その検出した隠れ端末に対して、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを送信してチャネルを変更するように要求する。そして、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを受信した隠れ端末は、自己がパケットの送受信に用いるチャネルを変更する。

これによって、送信元側および送信先側において中継無線装置に隣接する２つの無線装置が相互に隠れ端末の関係になるのが解消される。その結果、制御パケットのロス率が低減され、アドホックネットワークを構築可能である。

図２４は、この発明の実施の形態における通信制御方法を示すフローチャートである。なお、図２４においては、無線装置３６が無線装置３２と無線装置３９との間でパケットを中継する場合を例にして通信制御方法を説明する。

一連の動作が開始されると、無線装置３６の閾値導入モジュール２４２は、図１６および図１７に示すフローチャートに従って閾値ＷＩｔｈを決定し（ステップＳ６１）、その決定した閾値ＷＩｔｈをテーブル作成モジュール２４３へ出力する。

そして、無線装置３６のテーブル作成モジュール２４３は、閾値ＷＩｔｈ以上の受信信号強度を有するＨｅｌｌｏパケットを受信してルーティングテーブル２１を作成する（ステップＳ６２）。

そうすると、無線装置３６のＩＰモジュール２０は、作成されたルーティングテーブル２１に従って無線装置３２と無線装置３９との間でパケット（無線通信）を中継する（ステップＳ６３）。

そして、無線装置３６のＩＰモジュール２０は、無線装置３２から受信したＨｅｌｌｏパケットまたは無線装置３９から受信したＨｅｌｌｏパケットのパケットロス率ＰＥＲ＿Ｒを検出する（ステップＳ６４）。

そうすると、無線装置３６のＩＰモジュール２０は、パケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６５）。そして、パケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈ以下であるとき、隠れ端末が存在しないものとして、一連の動作は終了する。

一方、パケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈよりも大きいとき、無線装置３６（＝中継無線装置）のＩＰモジュール２０は、無線装置３６（＝中継無線装置）の送信元側および送信先側のいずれか一方において、無線装置３６（＝中継無線装置）に隣接する無線装置３２（または無線装置３９）を隠れ端末として検出する（ステップＳ６６）。

その後、無線装置３６（＝中継無線装置）のＩＰモジュール２０は、信号Ｄｈｉｄを生成し、その生成した信号Ｄｈｉｄを無線インターフェースモジュール１６の変復調手段１６２へ出力する。そして、無線装置３６（＝中継無線装置）の変復調手段１６２は、ＩＰモジュール２０から信号Ｄｈｉｄを受けると、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを生成し、その生成したチャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを無線インターフェース１６１１〜１６１ｋのいずれかおよびアンテナ１１を介して無線装置３２（または無線装置３９）へ送信する。これによって、無線装置３６（＝中継無線装置）は、隠れ端末に対して、無線インターフェースを変えるように要求する（ステップＳ６７）。

無線装置３２（または無線装置３９）の変復調手段１６２は、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを受信し、その受信したチャネル変更要求Ｄｃｃｈｇに応じて、無線インターフェースを変更してパケットを無線装置３６へ送信する。より具体的には、無線装置３２が無線装置３９と同じ無線インターフェース１６１１を使用している場合、無線装置３２の変復調手段１６２は、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇに応じて、例えば、無線インターフェースを無線インターフェース１６１１から無線インターフェース１６１２へ変更する。

これによって、無線装置３２，３９がＨｅｌｌｏパケットを同時に無線装置３６へ送信しても、Ｈｅｌｌｏパケットのパケットロスが無線装置３６において発生することはない。つまり、無線装置３２，３９が隠れ端末である状態が解消される。そして、一連の動作は終了する。

なお、図２４に示すフローチャートのステップＳ６１においては、図１６および図１７に示すフローチャートに代えて図１８および図１７に示すフローチャートに従って閾値を決定するようにしてもよい。

図２４に示すフローチャートにおいては、中継無線装置が受信するパケットのパケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈよりも大きいことを検出することによって隠れ端末の存在を検出することを説明したが、この発明においては、これに限らず、中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いことを検出することによって、隠れ端末の存在を検出するようにしてもよい。

この場合、ステップＳ６４において、中継無線装置における受信品質が検出され、ステップＳ６５において、受信品質が基準値よりも低いか否かが判定される。

上述したように、この発明においては、安定した電波環境において送受信される電波の最小強度以上の受信信号強度を有する経路を用いて無線通信を行なっている場合に、中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いことを検出することによって隠れ端末が存在することを検出する。

従って、この発明によれば、無線ネットワークシステム１００において隠れ端末を検出できる。

また、この発明においては、中継無線装置は、隠れ端末を検出すると、その検出した隠れ端末に対して、チャネルを変えるように要求し、隠れ端末は、チャネル変更要求に応じてチャネルを変える。

従って、この発明によれば、ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築できる。

上記においては、ｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］（またはＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］）をｎ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］（またはＰ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］）が大きい順に配列されるように並べ替えると説明したが、この発明においては、これに限らず、ｎ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］（またはＰ個の最大値ＭＡＸ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］）が小さい順に配列されるようにｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］（またはＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］）を並べ替え、その並べ替えたｎ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｎ］において、隣接する２つの最大値の差が最大となる２組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］；Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］を検出し、その検出した２組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］；Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］に含まれる２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均（（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］＋Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）／２）を閾値ＷＩｔｈとして決定してもよい。

また、上記においては、２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均（（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］＋Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）／２）を閾値ＷＩｔｈとすると説明したが、この発明においては、これに限らず、２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の重み付け平均を閾値ＷＩｔｈとしてもよい。

この場合、重み付け平均は、次式により演算される。

（α×（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］）＋（１−α）×（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］））／２
・・・（１）
式（１）において、αは、０＜α＜１の範囲の実数である。

そして、αは、ｎ個の最大値Ｄ＿ＭＡＸ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］またはＰ個の最大値Ｄ＿ＭＡＸ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］が大きい順に並べられたときは、Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］とＤ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］との差（＝Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］−Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）が相対的に大きくなると、相対的に大きく設定され、差（＝Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］−Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）が相対的に小さくなると、相対的に小さく設定される。

差（＝Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］−Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）が相対的に大きくなると、最小値Ｄ＿ＭＡＸ［ｉ＋１］が不安定な電波環境における受信信号強度の最小値（図１０のＭＩＮ［１５］よりも右側に存在する最小値）よりも小さくなる可能性があり、平均（（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］＋Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）／２）を閾値ＷＩｔｈとしたのでは、不安定な電波環境において送受信されたＨｅｌｌｏパケットを用いてルーティングテーブル２１が作成される可能性があるので、安定な電波環境における受信信号強度のみを検出するために最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］により近い受信信号強度を閾値ＷＩｔｈとして設定するために上記のように重み付け平均を演算することにしたものである。

また、αは、ｎ個の最大値Ｄ＿ＭＡＸ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］またはＰ個の最大値Ｄ＿ＭＡＸ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］が小さい順に並べられたときは、Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］とＤ＿ＭＩＮ［ｉ］との差（＝Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］−Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］）が相対的に大きくなると、相対的に大きく設定され、差（＝Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］−Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］）が相対的に小さくなると、相対的に小さく設定される。

このようにして重み付け平均を演算する理由は、上記と同じである。

更に、上記においては、２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の平均（＝（Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］＋Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］）／２）、または２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］の重み付け平均（式（１）参照）によって閾値ＷＩｔｈを決定すると説明したが、この発明においては、これに限らず、２つの最小値Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｉ＋１］を両端とする範囲に含まれるように閾値ＷＩｔｈを決定してもよい。

更に、上記においては、信頼性を高くして閾値ＷＩｔｈを決定するための隣接無線装置の数を５個として説明したが、この発明においては、これに限らず、信頼性を高くして閾値ＷＩｔｈを決定するための隣接無線装置の数は、５個以外であってもよく、周辺の電波環境に応じて決定されてもよい。

更に、上記においては、隠れ端末は、１個であると説明したが、この発明においては、隠れ端末は、複数であってもよい。この場合、中継無線装置は、複数の隠れ端末に対してチャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを送信する。

なお、この発明においては、信号強度測定モジュール２４１および閾値導入モジュール２４２は、「閾値決定手段」を構成する。

また、テーブル作成モジュール２４３は、「テーブル作成手段」を構成する。

更に、信号強度測定モジュール２４１は、「信号強度検出手段」を構成する。

更に、ｎ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［ｎ］，ＭＩＮ［ｎ］をｎ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｎ］に並べ替える閾値導入モジュール２４２、またはＰ組の最大値／最小値ＭＡＸ［１］，ＭＩＮ［１］〜ＭＡＸ［Ｐ］，ＭＩＮ［Ｐ］をＰ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］，Ｄ＿ＭＩＮ［Ｐ］に並べ替える閾値導入モジュール２４２は、「並替手段」を構成する。

更に、ｎ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［ｎ］，Ｄ＿ＭＩＮ［ｎ］またはＰ組の最大値／最小値Ｄ＿ＭＡＸ［１］，Ｄ＿ＭＩＮ［１］〜Ｄ＿ＭＡＸ［Ｐ］，Ｄ＿ＭＩＮ［Ｐ］に基づいて閾値ＷＩｔｈを決定する閾値導入モジュール２５３は、「設定手段」を構成する。

更に、パケットロス率ＰＥＲ＿Ｒがしきい値ＰＥＲ＿ｔｈよりも大きいことを検出して隠れ端末を検出するＩＰモジュール２０または制御パケットの到着時間間隔Ｔｉｎｔが一定時間Ｔｃｏｎｓｔよりも長いことを検出して隠れ端末を検出するＵＤＰモジュール２３は、「検出手段」を構成する。

更に、無線インターフェース１６１１〜１６１ｊを用いてルーティングテーブル２１に従って無線通信を行なうＩＰモジュール２０は、「通信手段」を構成する。

更に、チャネル変更要求Ｄｃｃｈｇを送信する変復調手段１６２は、「要求手段」を構成する。

更に、図２４に示すステップＳ６１〜ステップＳ６６は、この発明による「隠れ端末の検出方法」を構成する。

更に、図２４に示すフローチャートは、この発明による「通信制御方法」を構成する。

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、ネットワークにおける隠れ端末を検出可能な無線装置に適用される。また、この発明は、ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築可能な無線装置に適用される。更に、この発明は、ネットワークにおける隠れ端末を検出可能な隠れ端末の検出方法に適用される。更に、この発明は、ネットワークにおける隠れ端末の発生を抑制してネットワークを構築可能な通信制御方法に適用される。

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。 ＩＰヘッダの構成図である。 ＴＣＰヘッダの構成図である。 ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットＰＫＴの構成図である。 図２に示すルーティングテーブルの構成図である。 図２に示す無線インターフェースモジュールの機能ブロック図である。 図２に示すルーティングデーモンの機能ブロック図である。 並べ替えの概念図である。 受信信号強度と、無線装置の数との関係を示す図である。 複数の最大値が大きい順に並べ換えられたときの受信信号強度およびパケットエラー率と、無線装置の数との関係を示す図である。 隣の無線装置に関する情報からなるネイバーリストを示す図である。 他のネイバーリストを示す図である。 ネイバーリストおよびルーティングテーブルを示す図である。 ルーティングテーブルを作成する動作を説明するためのフローチャートである。 図１５に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図１５に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図１５に示すステップＳ１の詳細な動作を説明するための他のフローチャートである。 ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための他のフローチャートである。 ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチャートである。 ルーティングテーブルを作成する動作を説明するための更に他のフローチャートである。 パケットエラー率と実験回数との関係を示す図である。 制御情報（＝Ｈｅｌｌｏパケット）の損失具合についての実験に用いた無線装置の配置図である。 この発明の実施の形態における通信制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍ，１０Ｎ，１０Ｐ ネイバーリスト、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 バッファ、１９ ＬＬＣモジュール、２０ ＩＰモジュール、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ ルーティングテーブル、２２ ＴＣＰモジュール、２３ ＵＤＰモジュール、２４ ルーティングデーモン、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、１６２ 変復調手段、２４１ 信号強度測定モジュール、２４２ 閾値導入モジュール、２４３ テーブル作成モジュール、１６１１〜１６１ｋ 無線インターフェース。

Claims (10)

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が行なわれる無線ネットワークを構成する無線装置であって、
   ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する閾値決定手段と、
   前記決定された閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、前記送信元と前記送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成するテーブル作成手段と、
   当該無線装置が前記ルーティングテーブルに従って前記送信元と前記送信先との間で無線通信を中継している場合において、当該無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、当該無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で当該無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する検出手段とを備える無線装置。
2. 前記閾値決定手段は、
   前記複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度と前記ｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する信号強度検出手段と、
   前記ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように前記検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する並替手段と、
   前記第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの前記２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定する設定手段とを含む、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記検出手段は、当該無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、前記隣接無線装置を隠れ端末として検出する、請求項１または請求項２に記載の無線装置。
4. 相互に異なるチャネルを有する複数の無線インターフェースを用いて前記ルーティングテーブルに従って無線通信を行う通信手段と、
   前記検出手段が前記隠れ端末として検出した隣接無線装置に対して、無線通信に用いる無線インターフェースを変えるように要求する要求手段とを更に備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線装置。
5. 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が行なわれる無線ネットワークにおける隠れ端末の検出方法であって、
   送信元と送信先との間で無線通信を中継する中継無線装置が、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する第１のステップと、
   前記中継無線装置が、前記決定した閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、前記送信元と前記送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する第２のステップと、
   前記中継無線装置が、前記ルーティングテーブルに従って前記送信元と前記送信先との間で無線通信を中継している場合において、前記中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、前記中継無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で前記中継無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する第３のステップとを備える隠れ端末の検出方法。
6. 前記第１のステップは、
   前記中継無線装置が、前記複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度と前記ｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する第１のサブステップと、
   前記中継無線装置が、前記ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように前記検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する第２のサブステップと、
   前記中継無線装置が、前記第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの前記２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定する第３のサブステップとを含む、請求項５に記載の隠れ端末の検出方法。
7. 前記第３のステップにおいて、前記中継無線装置は、前記中継無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、前記隣接無線装置を隠れ端末として検出する、請求項５または請求項６に記載の隠れ端末の検出方法。
8. 相互に異なるチャネルを有する複数の無線インターフェースを備える無線装置が自律的に確立する無線ネットワークにおける通信制御方法であって、
   送信元と送信先との間で無線通信を中継する中継無線装置が、ｎ（ｎは正の整数）個の無線装置から受信した複数の受信電波に基づいて、安定な電波環境において送受信される電波の最小強度以上の強度を検出するための閾値を決定する第１のステップと、
   前記中継無線装置が、前記決定した閾値以上の受信信号強度を有する経路の経路情報に基づいて、前記送信元と前記送信先との間の経路情報を示すルーティングテーブルを作成する第２のステップと、
   前記中継無線装置が、前記ルーティングテーブルに従って前記送信元と前記送信先との間で無線通信を中継している場合において、前記中継無線装置における受信品質が基準値よりも低いとき、前記中継無線装置の送信元側および送信先側のいずれか一方で前記中継無線装置に隣接する隣接無線装置を隠れ端末として検出する第３のステップと、
   前記中継無線装置が、前記隠れ端末として検出された隣接無線装置に対して、無線通信に用いる無線インターフェースを変えるように要求する第４のステップとを備える通信制御方法。
9. 前記第１のステップは、
   前記中継無線装置が、前記複数の受信電波に基づいて、ｍ（ｍは所定数以上の整数）個の最大受信信号強度と前記ｍ個の最大受信信号強度に対応するｍ個の最小受信信号強度とからなる第１のｍ個の信号強度ペアを検出する信号強度検出処理を実行する第１のサブステップと、
   前記中継無線装置が、前記ｍ個の最大受信信号強度が大きい順または小さい順になるように前記検出された第１のｍ個の信号強度ペアを並べ替えて第２のｍ個の信号強度ペアを作成する並替処理を実行する第２のサブステップと、
   前記中継無線装置が、前記第２のｍ個の信号強度ペアを構成するｍ個の最大受信信号強度において隣接する２つの最大受信信号強度の差が最大になるときの前記２つの最大受信信号強度に対応する２つの最小受信信号強度を検出し、その検出した２つの最小受信信号強度を両端とする範囲に前記閾値を設定する第３のサブステップとを含む、請求項８に記載の通信制御方法。
10. 前記第３のステップにおいて、前記中継無線装置は、前記中継無線装置が受信するパケットのパケットロス率がしきい値よりも大きいとき、前記隣接無線装置を隠れ端末として検出する、請求項８または請求項９に記載の通信制御方法。

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