JP5266462B2 - 無線ネットワークおよびそれにおけるマルチキャスト方法 - Google Patents

Description

この発明は、無線ネットワークおよびそれにおけるマルチキャスト方法に関し、特に、データをマルチキャストする無線ネットワークおよびそれにおけるマルチキャスト方法に関するものである。

従来、サーバからクライアントへデータをマルチキャストする制御プロトコルとして、ＭＡＯＤＶ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ａｄ−ｈｏｃ Ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）が知られている（非特許文献１）。

このＭＡＯＤＶプロトコルは、ユニキャストのＡＯＤＶプロトコルをマルチキャストに対応させたものである。そして、ＭＡＯＤＶプロトコルにおいては、サーバと複数のクライアントとの間で共有木が形成され、その形成された共有木を用いてサーバから複数のクライアントへデータのマルチキャストが行なわれる。
E. Royer, C. Perkins, "Multicast Ad hoc On-Demand Distance Vector (MAODV) Routing," Internet-draft, draft-ietf-manet-maodv-00.txt, 2000.

しかし、ＭＡＯＤＶプロトコルを用いてデータをマルチキャストすると、通信品質がユニキャストよりも低下するという問題がある。すなわち、ＭＡＯＤＶプロトコルを用いたデータのマルチキャストにおいては、パケットの到達率がユニキャストよりも低下し、遅延がユニキャストよりも大きくなり、衝突がユニキャストよりも多くなる。

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、通信品質の低下を抑制してデータをマルチキャストする無線ネットワークを提供することである。

また、この発明の別の目的は、通信品質の低下を抑制してデータをマルチキャストする無線ネットワークにおけるマルチキャスト方法を提供することである。

この発明によれば、無線ネットワークは、複数の無線装置が任意のトポロジーで配置された無線ネットワークであって、ｉ（ｉは正の整数）個の第１の無線装置と、ｊ（ｊは正の整数）個の第２の無線装置と、ｋ（ｋは正の整数）個の第３の無線装置とを備える。ｉ個の第１の無線装置は、データの提供元である。ｊ個の第２の無線装置は、ｉ個の第１の無線装置のいずれかからデータの提供を受ける。ｋ個の第３の無線装置は、ｉ個の第１の無線装置とｊ個の第２の無線装置との間でデータを中継する。そして、ｋ個の第３の無線装置の各々は、ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信されたデータを受信すると、その受信したデータをｊ個の第２の無線装置へ送信するための経路上に配置され、かつ、自己との間でリンクが確立されたｍ（ｍは正の整数）個の第４の無線装置へのデータのユニキャストを再送制御を行ないながらｍ回行なうことによってｍ個の第４の無線装置へデータを送信するマルチキャスト処理を実行する。

好ましくは、無線ネットワークは、第ｎ＋１（ｎは正の整数）階層に属する無線装置が第ｎ階層に属する１個の無線装置と直接無線通信を行なうように構築された階層構造からなる。そして、ｉ個の第１の無線装置、ｊ個の第２の無線装置および第３の無線装置は、階層構造に従って配置されている。

好ましくは、ｋ個の第３の無線装置の各々は、マルチキャストテーブルと、経路表と、決定手段と、送信手段とを含む。マルチキャストテーブルは、ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信されたデータをｊ個の第２の無線装置へマルチキャストするためのマルチキャストアドレスと、マルチキャストアドレスに対応付けられたｊ個の第２の無線装置のｊ個のアドレスとからなる。経路表は、階層構造に従ってデータを各無線装置へ送信するための経路情報を格納する。決定手段は、マルチキャストテーブルと経路表とを参照して、ｊ個の第２の無線装置へデータをマルチキャストするために必要なｍ個の無線装置を決定する。送信手段は、マルチキャスト処理を実行し、決定手段によって決定されたｍ個の第４の無線装置へデータを送信する。

好ましくは、無線ネットワークは、第５の無線装置をさらに備える。第５の無線装置は、最上位の階層に配置され、階層構造を定期的に再構築する。そして、ｉ個の第１の無線装置、ｊ個の第２の無線装置、ｋ個の第３の無線装置および第５の無線装置は、ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信されたデータをｊ個の第２の無線装置へマルチキャストするためのマルチキャストアドレスと、マルチキャストアドレスに対応付けられたｊ個の第２の無線装置のｊ個のアドレスとからなるマルチキャストテーブルを共有している。そまた、第５の無線装置は、ｊ個の第２の無線装置のうちのいずれかの第２の無線装置が無線ネットワークから離脱したことを検知すると、その離脱した第２の無線装置のアドレスを削除してマルチキャストテーブルを更新し、その更新したマルチキャストテーブルをマルチキャスト処理によって無線ネットワーク内の全ての無線装置へ送信する。ｉ個の第１の無線装置、離脱した第２の無線装置以外の第２の無線装置、およびｋ個の第３の無線装置は、第５の無線装置から送信されたマルチキャストテーブルを受信し、その受信したマルチキャストテーブルと同じになるように自己のマルチキャストテーブルを更新する。

好ましくは、ｊ個の第２の無線装置のうち、データを受信する無線装置から離脱する第２の無線装置は、データを受信する無線装置から離脱することを示す離脱メッセージをマルチキャスト処理によって無線ネットワーク内の全ての無線装置へ送信する。ｉ個の第１の無線装置、離脱する第２の無線装置以外の第２の無線装置、および第３の無線装置は、離脱メッセージを受信し、その受信した離脱メッセージに含まれるアドレスを削除して自己のマルチキャストテーブルを更新する。

好ましくは、無線ネットワークは、第５の無線装置をさらに備える。第５の無線装置は、最上位の階層に配置され、階層構造を定期的に再構築する。そして、第５の無線装置は、無線ネットワークへ新たに参加した第６の無線装置を検知すると、自己が保持しているマルチキャストテーブルを第６の無線装置へ送信する。

また、この発明によれば、マルチキャスト方法は、複数の無線装置が任意のトポロジーで配置された無線ネットワークにおけるマルチキャスト方法であって、データの提供元である第１の無線装置が、マルチキャストアドレスを含むデータを送信する第１のステップと、データの中継器である第２の無線装置が、第１の無線装置から送信されたデータを受信すると、その受信したデータを送信先であるｊ（ｊは正の整数）個の第３の無線装置へ送信するための経路上に配置され、かつ、自己との間でリンクが確立されたｍ（ｍは正の整数）個の第４の無線装置へのデータのユニキャストを再送制御を行ないながらｍ回行なうことによってｍ個の第４の無線装置へデータを送信するマルチキャスト方式を実行する第２のステップと、データがｊ個の第３の無線装置まで到達するまで、第２のステップが繰り返し実行される第３のステップと、ｊ個の第３の無線装置の各々が、データを受信する第４のステップとを備える。

好ましくは、無線ネットワークは、第ｎ＋１（ｎは正の整数）階層に属する無線装置が第ｎ階層に属する１個の無線装置と直接無線通信を行なうように構築された階層構造からなる。第１の無線装置は、第１のステップにおいて、階層構造に従って決定される経路を用いてデータを送信する。第２の無線装置は、第２のステップにおいて、階層構造に従って自己との間でリンクが確立されたｍ個の第４の無線装置へマルチキャスト方式を用いてデータを送信する。

好ましくは、第２のステップは、第２の無線装置が、データを受信し、その受信したデータに含まれるマルチキャストアドレスを検知する第１のサブステップと、第２の無線装置が、マルチキャストアドレスと、マルチキャストアドレスに対応付けられたｊ個の第３の無線装置のアドレスとからなるマルチキャストテーブルを参照して、第１のサブステップにおいて検知したマルチキャストアドレスに対応付けられたｊ個の第３の無線装置のアドレスを検出する第２のサブステップと、第２の無線装置が、階層構造に従ってデータを各無線装置へ送信するための経路情報を格納した経路表を参照して、ｊ個の第３の無線装置のアドレスに基づいて、データをｊ個の第３の無線装置へ送信するためのｍ個の第４の無線装置を検出する第３のサブステップと、第２の無線装置が、第３のサブステップにおいて検出したｍ個の第４の無線装置のいずれかへのデータのユニキャストを再送制御を行いながら実行する第４のサブステップと、第２の無線装置が、ｍ個の第４の無線装置が２個以上であるとき、ｍ個の第４の無線装置の中で送信先を変えながら第４のサブステップをｍ−１回繰り返し実行する第５のサブステップとを含む。

この発明においては、サーバからクライアントへデータがマルチキャストされる場合、サーバとクライアントとの間でデータを中継する無線装置は、自己との間でリンクを確立した複数の無線装置が中継先である場合、１個の無線装置へのデータのユニキャストを複数の無線装置の個数に相当する回数分だけ繰り返し実行し、データを複数の無線装置へ送信する。つまり、サーバとクライアントとの間でデータを中継する無線装置は、ユニキャストを複数回繰り返すことによって、データを複数の無線装置へ送信する。その結果、データの配信率が他の通信方法を用いた場合よりも上昇し、データの遅延が他の通信方法を用いた場合よりも低下する。

したがって、この発明によれば、通信特性の低下を抑制してデータをマルチキャストできる。

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ネットワークの概念図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による無線ネットワーク１００は、無線装置１〜１２を備える。

無線装置１〜１２は、無線ネットワーク１００のユーザによってルーツノードが指定されると、その指定されたルーツノードがルーツアナウンスメッセージをブロードキャストすることによって階層構造を構築する。たとえば、無線装置１がルーツノードに指定されると、無線装置１は、ルーツアナウンスメッセージを無線ネットワーク１００内でブロードキャストすることによって、無線装置１〜１２は、階層構造を構築する。

また、無線装置１〜１２のうち、たとえば、映像データ等のサービスを提供しようとする無線装置（サーバー）は、映像データ等の提供を受けようとする複数の無線装置（クライアント）へ階層構造を用いて映像データ等をマルチキャストする。

階層構造を構築する具体的な方法および各クライアントノードへ映像データ等をマルチキャストする具体的な方法については、後述する。

なお、この発明においては、「ルーツノード」とは、階層構造に配置された複数の無線装置のうち、最上位に配置された無線装置を言い、１個の無線装置からなる。

図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す概略図である。図２を参照して、無線装置１は、アンテナ１１０と、インターフェース１２０と、通信制御手段１３０と、通信手段１４０と、ルーティングテーブル１５０と、マルチキャストテーブル１６０と、タイマー１７０とを含む。

アンテナ１１０は、無線通信空間からパケットを受信し、その受信したパケットをインターフェース１２０へ送信する。また、アンテナ１１０は、インターフェース１２０からパケットを受信し、その受信したパケットを無線通信空間へ送信する。

インターフェース１２０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ、ルーツリプライメッセージＲＲＭ、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎおよびマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌ等の各種のメッセージを通信制御手段１３０から受信し、その受信したメッセージをアンテナ１１０へ送信する。

また、インターフェース１２０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ、ルーツリプライメッセージＲＲＭ、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎおよびマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌ等の各種のメッセージをアンテナ１１０から受信し、その受信したメッセージを通信制御手段１３０へ送信する。

さらに、インターフェース１２０は、通信用のパケットを通信制御手段１３０から受信し、その受信したパケットをアンテナ１１０へ送信するとともに、通信用のパケットをアンテナ１１０から受信し、その受信したパケットを通信制御手段１３０へ送信する。

通信制御手段１３０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ等の各種のメッセージを通信手段１４０から受け、その受けたメッセージを送信する。

また、通信制御手段１３０は、マルチキャスト用のデータを通信手段１４０から受けると、その受けたデータのユニキャストを後述する方法によって行なう。

さらに、通信制御手段１３０は、インターフェース１２０から受けた各種のメッセージおよびデータを通信手段１４０へ出力する。

通信手段１４０は、電源（図示せず）がオンされ、無線ネットワーク１００のユーザによって無線装置１がルーツノードに指定されると、後述するルーツアナウンスメッセージＲＡＭを作成し、その作成したルーツアナウンスメッセージＲＡＭを通信制御手段１３０へ送信する。

また、通信手段１４０は、通信制御手段１３０を介して、無線装置１が配置された階層よりも下位の階層に配置された無線装置からルーツリプライメッセージＲＲＭを受信すると、その受信したルーツリプライメッセージＲＲＭに基づいて、各無線装置を宛先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１がルーツノードでない場合、通信制御手段１３０を介して、無線装置１が属する階層よりも上位の階層に配置された無線装置からルーツアナウンスメッセージＲＡＭを受信すると、その受信したルーツアナウンスメッセージＲＡＭに基づいて、無線装置１が属する階層よりも上位の階層に配置された無線装置を宛先とする経路を計算し、その計算した経路をルーティングテーブル１５０に格納する。そして、通信手段１４０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭに対する応答メッセージであるルーツリプライメッセージＲＲＭを作成して上位の階層に配置された無線装置へ送信するとともに、無線装置１が属する階層よりも下位の階層に配置された無線装置へルーツアナウンスメッセージＲＡＭを転送する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１がルーツノードでない場合、通信制御手段１３０を介して、無線装置１が属する階層よりも下位の階層に配置された無線装置からルーツリプライメッセージＲＲＭを受信すると、その受信したルーツリプライメッセージＲＲＭに基づいて、無線装置１が属する階層よりも下位の階層に配置された無線装置を宛先とする経路を計算し、その計算した経路をルーティングテーブル１５０に格納する。そして、通信手段１４０は、無線装置１が所属する階層よりも上位の階層に配置された無線装置へルーツリプライメッセージＲＲＭを転送する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１が映像データを提供するサーバである場合、階層構造が構築されると、マルチキャストアドレス（ＭＡ）を発生し、その発生したマルチキャストアドレスを含むマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎを生成する。そして、通信手段１４０は、その生成したマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎを無線ネットワーク１００内でフラッディングする。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１が映像データの提供を受けたいクライアントである場合、サーバからマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎを受信すると、無線装置１のアドレスを含むマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐを生成し、その生成したマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐをマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎの送信元（＝サーバ）へ送信する。そして、通信手段１４０は、その受信したマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎに含まれるマルチキャストアドレスと、そのマルチキャストアドレスに対応付けられた無線装置１のアドレスとを含むマルチキャストテーブル１６０を作成する。

さらに、通信手段１４０は、他の無線装置からマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐを受信すると、その受信したマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐの送信元をマルチキャストテーブル１６０に追加する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１がクライアントから離脱したいとき、無線装置１のアドレスを含む離脱メッセージＭＣＰｒｎを生成し、その生成した離脱メッセージＭＣＰｒｎを無線ネットワーク１００内でフラッディングする。

さらに、通信手段１４０は、他の無線装置から離脱メッセージＭＣＰｒｎを受けると、その受けた離脱メッセージＭＣＰｒｎに含まれるアドレスをマルチキャストテーブル１６０から削除する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１がルーツノードである場合、マルチキャストテーブル１６０に登録されている無線装置のうちで、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭに対するルーツリプライメッセージＲＲＭを送信しない無線装置を検知すると、ルーツリプライメッセージＲＲＭを送信しない無線装置のアドレスをマルチキャストテーブル１６０から削除し、その削除後のマルチキャストテーブル１６０を含むマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを作成してフラッディングする。

さらに、通信手段１４０は、他の無線装置からマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを受信すると、その受信したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌに含まれるマルチキャストテーブル１６０によって無線装置１のマルチキャストテーブル１６０を更新する。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１がルーツノードである場合、無線ネットワーク１００に新たに参加した無線装置を検知すると、無線装置１が保持しているマルチキャストテーブル１６０を含むマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを生成し、その生成したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを新たに参加した無線装置へユニキャストする。

さらに、通信手段１４０は、無線装置１が無線ネットワーク１００へ新たに参加した無線装置である場合、ルーツノードからマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを受信すると、その受信したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌに含まれるマルチキャストテーブル１６０によって無線装置１のマルチキャストテーブル１６０を作成する。

ルーティングテーブル１５０は、各無線装置を宛先とする経路を格納する。マルチキャストテーブル１６０は、マルチキャストアドレスと、マルチキャストアドレスに対応付けられたクライアントのアドレスとからなる。タイマー１７０は、通信手段１４０からの指示によって時間を計測する。

なお、図１に示す無線装置２〜１２の各々も、図２に示す無線装置１の構成と同じ構成からなる。

図３は、図２に示すルーティングテーブル１５０の構成を示す概念図である。図３を参照して、ルーティングテーブル１５０は、送信先（ｄｓｔ）と、次の無線装置（ｎｅｘｔ ｈｏｐ）と、メトリック（ｍｅｔｒｉｃ）と、シーケンス番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と、関係（ｒｅｌａｔｉｏｎ）と、階層ＩＤ（ｃｌａｓｓ ＩＤ）とからなる。そして、送信先、次の無線装置、メトリック、シーケンス番号、関係および階層ＩＤは、相互に対応付けられる。

送信先は、無線通信の相手先のＩＰアドレスを示す。次の無線装置は、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれるときに、各無線装置がパケットを送信する隣りの無線装置のＩＰアドレスを示す。メトリックは、送信先の無線装置までのホップ数を示す。シーケンス番号は、各経路の生成順を表す数値からなり、たとえば、より大きい数値は、経路が新しいことを示す。関係は、各無線装置と送信先の無線装置との間の関係を示し、“ルーツノード（ｒｏｏｔ）”、“親（ｐａｒｅｎｔ）”、“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”、“兄弟（ｓｉｌｂｉｎｇ）”および“不明（ｕｎｋｎｏｗｎ）”のいずれかからなる。階層ＩＤは、送信先の無線装置が配置される階層を示す。

図４は、キャッシュテーブルの構成を示す概念図である。図４を参照して、キャッシュテーブルＣＴ（Ｃａｃｈｅ Ｔａｂｌｅ）は、図３に示すルーティングテーブル１５０と同じ構成からなり、各無線装置が無線通信を行なうときに逐一作成されるものである。そして、この発明においては、キャッシュテーブルＣＴは、通信手段１４０によって無線通信ごとに作成される。

図５は、マルチキャストテーブルの構成を示す概念図である。図５を参照して、マルチキャストテーブル１５０は、マルチキャストアドレスと、クライアントの無線装置とを含む。マルチキャストアドレスおよびクライアントの無線装置は、相互に対応付けられる。

マルチキャストアドレスは、各サービス（たとえば、映像データ）に対応して設定されるアドレスであり、サーバによって無線ネットワーク１００内でフラッディングされる。

クライアントの無線装置は、映像データの提供を受けたい無線装置のＩＰアドレスからなる。

図６は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭの構成を示す概念図である。図６を参照して、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭは、ＩＰヘッダＩＰＨと、アナウンスメッセージＡＭとからなる。

ＩＰヘッダＩＰＨは、バージョン（ｖｅｒｓｉｏｎ）と、ヘッダ長（ｈｅａｄｅｒ ｌｅｎｇｔｈ）と、サービスタイプ（ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）と、トータル長（ｔｏｔａｌ ｌｅｎｇｔｈ）と、識別番号（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、フラグ（ｆｌａｇ）と、フラグメントオフセット（ｆｒａｇｍｅｎｔ ｏｆｆｓｅｔ）と、生存時間（ｔｉｍｅ ｔｏ ｌｉｖｅ）と、プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と、ヘッダチェックサム（ｈｅａｄｅｒ ｃｈｅｃｋｓｕｍ）と、送信元ＩＰアドレス（ｓｏｕｒｃｅ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ）と、送信先ＩＰアドレス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ）と、オプション（ｏｐｔｉｏｎ）と、パディング（ｐａｄｄｉｎｇ）とからなる。

バージョンは、４ビットからなり、ヘッダ長は、４ビットからなり、サービスタイプは、８ビットからなり、トータル長は、１６ビットからなり、識別番号は、１６ビットからなり、フラグは、３ビットからなり、フラグメントオフセットは、１３ビットからなり、生存時間は、８ビットからなり、プロトコルは、８ビットからなり、ヘッダチェックサムは、１６ビットからなり、送信元ＩＰアドレスは、３２ビットからなり、送信先ＩＰアドレスは、３２ビットからなり、オプションは、１６ビットからなり、パディングは、１６ビットからなる。

アナウンスメッセージＡＭは、メッセージタイプ（ｍｅｓｓａｇｅ ｔｙｐｅ）と、メッセージ長（ｍｅｓｓａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ）と、ホップ数（ｈｏｐ ｃｏｕｎｔ）と、ＴＴＬと、シーケンス番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と、階層ＩＤ（ｃｌａｓｓ ＩＤ）と、ルーツＩＰアドレス（ｒｏｏｔ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ）とからなる。

メッセージタイプ、メッセージ長、ホップ数、ＴＴＬおよび階層ＩＤの各々は、８ビットからなり、シーケンス番号は、１６ビットからなり、ルーツＩＰアドレスは、３２ビットからなる。

メッセージタイプは、アナウンスメッセージＡＭの種類を示す。メッセージ長は、アナウンスメッセージＡＭの長さを示す。ホップ数は、転送回数を示し、アナウンスメッセージＡＭを受信した無線装置によって“１”ずつインクリメントされる。

ＴＴＬは、アナウンスメッセージＡＭの生存時間を示し、アナウンスメッセージＡＭの最大転送回数（通常は、２５５）が格納される。シーケンス番号は、アナウンスメッセージＡＭの生成順を表す数値からなり、たとえば、より大きい数値は、アナウンスメッセージＡＭが新しいことを示す。そして、シーケンス番号は、ルーツノードによって管理される。

階層ＩＤは、アナウンスメッセージＡＭの送信元の無線装置が所属する階層を示す数値からなる。そして、ルーツノードの階層ＩＤは、“１”である。ルーツＩＰアドレスは、ルーツノードのＩＰアドレスを示す。

図７は、ルーツリプライメッセージＲＲＭの構成を示す概念図である。図７を参照して、ルーツリプライメッセージＲＲＭは、ＩＰヘッダＩＰＨと、リプライメッセージＲＭとからなる。ＩＰヘッダＩＰＨについては、図６において説明したとおりである。

リプライメッセージＲＭは、メッセージタイプ（ｍｅｓｓａｇｅ ｔｙｐｅ）と、メッセージ長（ｍｅｓｓａｇｅ ｌｅｎｇｔｈ）と、ホップ数（ｈｏｐ ｃｏｕｎｔ）と、ＴＴＬと、シーケンス番号（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と、階層ＩＤ（ｃｌａｓｓ ＩＤ）と、リーフＩＰアドレス（ｌｅａｆ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ）とからなる。

メッセージタイプ、メッセージ長、ホップ数、ＴＴＬおよび階層ＩＤは、８ビットからなり、シーケンス番号は、１６ビットからなり、リーフＩＰアドレスは、３２ビットからなる。

メッセージタイプは、リプライメッセージＲＭの種類を示す。メッセージ長は、リプライメッセージＲＭの長さを示す。ホップ数は、転送回数を示し、リプライメッセージＲＭを受信した無線装置によって“１”つづインクリメントされる。

ＴＴＬは、リプライメッセージＲＭの生存時間を示し、リプライメッセージＲＭの最大転送回数（通常は、２５５）が格納される。シーケンス番号は、リプライメッセージＲＭの生成順を表す数値からなり、たとえば、より大きい数値は、リプライメッセージＲＭが新しいことを示す。そして、シーケンス番号は、ルーツノードによって管理される。

階層ＩＤは、リプライメッセージＲＭの送信元の無線装置が所属する階層を示す数値からなる。リーフＩＰアドレスは、リプライメッセージＲＭを生成した無線装置のＩＰアドレスを示す。

（階層構造の構築）
図１に示す無線ネットワーク１００における階層構造の構築について説明する。なお、以下においては、無線装置１がルーツノードであるものとして説明する。

図８は、図１に示す無線ネットワーク１００における階層構造の一例を示す図である。無線装置１がルーツノードである場合、複数の無線装置１〜１２は、たとえば、図８に示す階層構造に配置される。すなわち、無線装置１は、階層１に配置され、無線装置２，４は、階層１よりも下位の階層である階層２に配置され、無線装置１と直接無線通信を行なう。また、無線装置３，５，１０，１１は、階層２よりも下位の階層である階層３に配置される。そして、無線装置３，５は、無線装置２と直接無線通信を行ない、無線装置１０，１１は、無線装置４と直接無線通信を行なう。さらに、無線装置６，７，９，１２は、階層３よりも下位の階層である階層４に配置される。そして、無線装置６は、無線装置５と直接無線通信を行ない、無線装置７，９は、無線装置３と直接無線通信を行ない、無線装置１２は、無線装置１０と直接無線通信を行なう。さらに、無線装置８は、階層４よりも下位の階層である階層５に配置され、無線装置６と直接無線通信を行なう。

この場合、無線装置１は、無線装置２，４の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置２，４は、無線装置１の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。また、無線装置２は、無線装置３，５の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置３，５は、無線装置２の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。さらに、無線装置３は、無線装置７，９の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置７，９は、無線装置３の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。さらに、無線装置５は、無線装置６の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置６は、無線装置５の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。さらに、無線装置６は、無線装置８の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置８は、無線装置６の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。

さらに、無線装置４は、無線装置１０，１１の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置１０，１１は、無線装置４の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。さらに、無線装置１０は、無線装置１２の“親（ｐａｒｅｎｔ）”であり、無線装置１２は、無線装置１０の“子（ｃｈｉｌｄｒｅｎ）”である。さらに、無線装置２，４は、相互に“兄弟（ｓｉｌｂｉｎｇ）”であり、無線装置３，５，１０，１１は、相互に“兄弟（ｓｉｌｂｉｎｇ）”であり、無線装置６，７，９，１２は、相互に“兄弟（ｓｉｌｂｉｎｇ）”である。

図８に示すように、第ｎ＋１（ｎは正の整数）階層に配置された１個以上の無線装置が、上位の階層（＝第ｎ階層）に所属する１個の無線装置と直接無線通信を行なえるように配置された階層構造を「木構造」という。すなわち、この発明においては、“親”が１個になるように複数の無線装置が階層状に配置された階層構造を「木構造」という。

次に、図８に示す階層構造を構築する具体的な方法について説明する。なお、以下においては、同じ階層に所属する無線装置同士は、相互に無線通信を行なわないことを前提として説明する。

図９は、ルーツノードとしての無線装置１が作成するルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を示す概念図である。また、図１０は、ルーツノードとしての無線装置１がルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の送信時に作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図１１は、ルーツノードとしての無線装置１がルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の送信時に作成するルーティングテーブルの概念図である。

さらに、図１２は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図１３は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するルーティングテーブルの概念図である。さらに、図１４は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ１の概念図である。さらに、図１５は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ１を受信した無線装置１が作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図１６は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ１を受信した無線装置１が作成するルーティングテーブルの概念図である。

無線ネットワーク１００のユーザによって、無線装置１がルーツノードとして決定されると、無線装置１の通信手段１４０は、図１０に示すキャッシュテーブルＣＴ１を作成するとともに、キャッシュテーブルＣＴ１と同じ構成からなるルーティングテーブル１５０−１を作成する（図１１参照）。この場合、無線装置１の通信手段１４０は、無線装置１の下位に存在する無線装置を知らないので、無線装置１宛てのキャッシュテーブルＣＴ１およびルーティングテーブル１５０−１を作成する。

そして、無線装置１の通信手段１４０は、図９に示すルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を作成し、その作成したルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１をブロードキャストする。

そうすると、無線装置２の通信手段１４０は、無線装置１からブロードキャストされたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１をアンテナ１１０およびインターフェース１２０を介して受信する。そして、無線装置２の通信手段１４０は、受信したルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１に基づいて、図１２に示すキャッシュテーブルＣＴ２を作成するとともに、図１３に示すルーティングテーブル１５０−２を作成する。ルーティングテーブル１５０−２における送信先＝ＩＰａｄｄ１、次の無線装置＝ＩＰａｄｄ１、シーケンス番号＝１および階層＝１は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１から抽出されたものであり、メトリック＝１は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１のホップ数＝０に基づいて求められたものであり、関係＝ｒｏｏｔは、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の送信元ＩＰアドレス＝ＩＰａｄｄ１とルーツＩＰアドレス＝ＩＰａｄｄ１とが一致していることに基づいて求められたものである。

その後、無線装置２の通信手段１４０は、図１４に示すルーツリプライメッセージＲＲＭ１を作成する。この場合、無線装置２の通信手段１４０は、ルーツノードである無線装置１からルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を直接受信したので、“２”を階層ＩＤに格納してルーツリプライメッセージＲＲＭ１を作成する。そして、無線装置２の通信手段１４０は、その作成したルーツリプライメッセージＲＲＭ１を無線装置１へ送信する。

無線装置１の通信手段１４０は、無線装置２から送信されたルーツリプライメッセージＲＲＭ１を受信し、その受信したルーツリプライメッセージＲＲＭ１に基づいて、図１５に示すキャッシュテーブルＣＴ１−１および図１６に示すルーティングテーブル１５０−１−１を作成し、無線装置１から無線装置２への経路を登録する。この場合、無線装置１の通信手段１４０は、階層ＩＤ＝２である無線装置２からルーツリプライメッセージＲＲＭ１を直接受信したので、キャッシュテーブルＣＴ１−１およびルーティングテーブル１５０−１−１の“関係”に“ｃｈｉｌｄｒｅｎｎ”を格納し、“階層ＩＤ”に“２”を格納し、“メトリック”に“１”を格納し、“送信先”および“次の無線装置”に“ＩＰａｄｄ２”を格納する。また、無線装置１の通信手段１４０は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ１のシーケンス番号＝１を抽出して、キャッシュテーブルＣＴ１−１およびルーティングテーブル１５０−１−１の“シーケンス番号”に“１”を格納する。

この段階で、図８に示す無線装置１−無線装置２間の階層構造が構築される。

図１７は、中継ノードとしての無線装置２が作成するルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を示す概念図である。また、図１８は、転送されたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３，５が作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図１９は、転送されたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３，５が作成するルーティングテーブルの概念図である。

無線装置２の通信手段１４０は、図１７に示すルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を作成し、その作成したルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２をブロードキャストする。この場合、無線装置２の通信手段１４０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の“送信元ＩＰアドレス”を“ＩＰａｄｄ１”から“ＩＰａｄｄ２”に変え、“ホップ数”を“０”から“１”に変え、“階層ＩＤ”を“１”から “２”（＝無線装置２の階層）に変え、“ＴＴＬ”を“２５５”から“２５４”に変えてルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を作成する。

そして、無線装置３，５の各々において、通信手段１４０は、無線装置２から送信されたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信し、その受信したルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２に基づいて、図１８に示すキャッシュテーブルＣＴ３−１，ＣＴ３−２および図１９に示すルーティングテーブル１５０−３−１，１５０−３−２を作成し、自己が搭載された無線装置（無線装置３，５のいずれか）から無線装置１，２への経路を登録する。

この場合、キャッシュテーブルＣＴ３−１およびルーティングテーブル１５０−３−１は、無線装置３において作成され、キャッシュテーブルＣＴ３−２およびルーティングテーブル１５０−３−２は、無線装置５において作成される。

また、無線装置３の通信手段１４０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２のルーツＩＰアドレス＝ＩＰａｄｄ１を参照して、無線装置１がルーツノードであることを検知する。さらに、無線装置３の通信手段１４０は、送信元ＩＰアドレス＝ＩＰａｄｄ２、ホップ数＝１、ＴＴＬ＝２５４および階層ＩＤ＝２を参照して、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を階層＝２に属する無線装置２から受信したこと、無線装置１までのホップ数（＝メトリック）が“２”であること、無線装置２が無線装置３の“親”であること、および無線装置３が階層＝３に属することを検知する。そして、無線装置３の通信手段１４０は、これらの検知した事項に基づいて、キャッシュテーブルＣＴ３−１およびルーティングテーブル１５０−３−１を作成する。無線装置５の通信手段１４０も、無線装置３の通信手段１４０と同じ方法によってキャッシュテーブルＣＴ３−２およびルーティングテーブル１５０−３−２を作成する。

図２０は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ２の概念図である。また、図２１は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図２２は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するルーティングテーブルの概念図である。

さらに、図２３は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ３の概念図である。また、図２４は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ３を受信した無線装置１が作成するキャッシュテーブルの概念図である。さらに、図２５は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ３を受信した無線装置１が作成するルーティングテーブルの概念図である。

そして、無線装置３の通信手段１４０は、図２０に示すルーツリプライメッセージＲＲＭ２を作成し、その作成したルーツリプライメッセージＲＲＭ２を無線装置２へ送信する。また、無線装置５の通信手段１４０は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ２の“送信元ＩＰアドレス”を“ＩＰａｄｄ３”から“ＩＰａｄｄ５”に変え、“リーフＩＰアドレスを“ＩＰａｄｄ３”から“ＩＰａｄｄ５”に変えたルーツリプライメッセージＲＲＭを作成し、その作成したルーツリプライメッセージＲＲＭを無線装置２へ送信する。

無線装置２の通信手段１４０は、無線装置３から送信されたルーツリプライメッセージＲＲＭ２と、無線装置５から送信されたルーツリプライメッセージＲＲＭとを受信する。そして、無線装置２の通信手段１４０は、その受信した２つのルーツリプライメッセージＲＲＭ２，ＲＲＭに基づいて、図２１に示すキャッシュテーブルＣＴ２−１および図２２に示すルーティングテーブル１５０−２−１を作成し、無線装置２から無線装置３，５への経路を登録する。

この場合、無線装置２の通信手段１４０は、ルーツリプライメッセージＲＲＭ１（図１４参照）を受信した無線装置１の通信手段１４０と同じ方法によってキャッシュテーブルＣＴ２−１およびルーティングテーブル１５０−２−１を作成する。

その後、無線装置２の通信手段１４０は、図２３に示すルーツリプライメッセージＲＲＭ３を作成し、その作成したルーツリプライメッセージＲＲＭ３を無線装置１へ送信する。

そして、無線装置１の通信手段１４０は、無線装置２から送信されたルーツリプライメッセージＲＲＭ３を受信し、その受信したルーツリプライメッセージＲＲＭ３に基づいて、図２４に示すキャッシュテーブルＣＴ１−２を作成し、無線装置１から無線装置３，５への経路をルーティングテーブル１５０−１−１（図１６参照）に追加して図２５に示すルーティングテーブル１５０−１−２を作成する。

この段階で、無線装置１−無線装置２−無線装置３，５からなる階層構造が構築される。

以後、上述した動作を繰り返し実行し、無線装置１〜１２は、図８に示す階層構造を構築する。そして、図８に示す階層構造が構築された段階においては、ルーツノードである無線装置１は、無線装置２〜１２の各々を送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納している。また、無線装置２は、無線装置１，３，５〜９の各々を送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納している。さらに、無線装置３は、無線装置１，２，７，９の各々を送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納しており、無線装置５は、無線装置１，２，６，８の各々を送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納している。無線装置４，６〜１２についても同様である。

すなわち、各無線装置１〜１２は、自己からルーツノード（＝無線装置１）までの経路上に存在する無線装置と、自己を経由してパケットをルーツノード（＝無線装置１）と送受信する無線装置とを送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納しており、自己と兄弟関係にある無線装置にアクセス可能な無線装置を送信先とする経路をルーティングテーブル１５０に格納することはない。

ルーツノードである無線装置１は、上述した方法によって図８に示す階層構造が構築された後、周期的（たとえば、１秒間隔）にルーツアナウンスメッセージＲＡＭを生成してブロードキャストし、上述した方法によって階層構造を構築し直す。つまり、ルーツノードである無線装置１は、階層構造を周期的に更新する。

引き続いて、図８に示す階層構造における経路を用いてサーバからクライアントノードへ映像データをマルチキャストする方法について説明する。

図２６は、階層構造におけるサーバおよびクライアントを示す図である。また、図２７から図３３は、図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブル１５０の例を示す図である。さらに、図３４は、マルチキャストテーブル１６０の具体例を示す図である。

図２６を参照して、無線措置６が映像データを提供するサーバであり、無線装置３，４，１１が映像データの提供を受けるクライアントである。そして、無線装置６は、図２７に示すルーティングテーブル１５０−６−１を作成して保持しており、無線装置５は、図２８に示すルーティングテーブル１５０−５−１を作成して保持しており、無線装置２は、図２９に示すルーティングテーブル１５０−２−２を作成して保持しており、無線装置３は、図３０に示すルーティングテーブル１５０−３−３を作成して保持している。また、無線装置１は、図３１に示すルーティングテーブル１５０−１−３を作成して保持しており、無線装置４は、図３２に示すルーティングテーブル１５０−４−１を作成して保持しており、無線装置１１は、図３３に示すルーティングテーブル１５０−１１−１を作成して保持している。

このような状況において、無線装置６が映像データを提供したい場合、無線装置６の通信手段１４０は、映像データに対応したマルチキャストアドレスＭＡ（＝１０）を発生し、その発生したマルチキャストアドレスＭＡ（＝１０）と、自己のＩＰアドレスＩＰａｄｄ６とを含むマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］を生成し、その生成したマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］をフラッディングする。そして、無線装置６の通信手段１４０は、ＭＡ＝１０およびＩＰアドレスＩＰａｄｄ６をそれぞれマルチキャストアドレスおよびクライアントの欄に格納してマルチキャストテーブル１６０−１（図３４の（ａ）参照）を作成する。

無線装置６からのマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］は、図２６に示す階層構造に従って無線装置１〜５，７〜１２へ到達する。

なお、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］がフラッディングされる場合、複数の無線装置とリンクを有する無線装置２は、ルーティングテーブル１５０−２−２を参照して、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］の送信先を無線装置１，３と決定し、無線装置１へのマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎのユニキャストを行ない、その後、無線装置３へのマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎのユニキャストを行なうことによって無線装置１，３へマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎを中継する。また、複数の無線装置とリンクを有する無線装置３，４も、同様にして、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎを無線装置６，７および無線装置１０，１１へそれぞれ中継する。この場合、無線装置３，４は、それぞれ、ルーティングテーブル１５０−３−３，１５０−４−１（図３０，３２参照）を参照して中継先である無線装置６，７および無線装置１０，１１をそれぞれ決定する。

このように、この発明におけるフラッディングとは、パケットを中継する各無線装置が中継先の個数に相当する回数だけパケットのユニキャストを繰り返し行なうことによってパケットを無線ネットワーク１００内の全ての無線装置１〜１２へ送信することを言う。なお、以下においては、「フラッディング」と言えば、この発明によるフラッディングを指すものとする。

無線装置１〜５，７〜１２の通信手段１４０は、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］を受信すると、その受信したマルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］に基づいて、ＭＡ＝１０およびＩＰアドレスＩＰａｄｄ６をそれぞれマルチキャストアドレスおよびクライアントの欄に格納してマルチキャストテーブル１６０−１（図３４の（ａ）参照）を作成する。

一方、マルチキャストサービスメッセージＭＣＡｎｎ＝［ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０］を受信した無線装置１〜５，７〜１２のうち、映像データの提供を希望する無線装置３，４，１１の通信手段１４０は、自己のアドレスを含むマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐを生成してフラッディングする。即ち、無線装置３の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３＝［ＩＰａｄｄ３］を生成してフラッディングし、無線装置４の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ４＝［ＩＰａｄｄ４］を生成してフラッディングし、無線装置１１の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ１１＝［ＩＰａｄｄ１１］を生成してフラッディングする。

そうすると、無線装置１，２，４〜１２は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３＝［ＩＰａｄｄ３］を無線装置３から受信し、無線装置１〜３，５〜１２は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ４＝［ＩＰａｄｄ４］を無線装置４から受信し、無線装置１〜１０，１２は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ１１＝［ＩＰａｄｄ１１］を無線装置１１から受信する。

すなわち、無線装置１，２，５〜１０，１２の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，４，１１＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ４］，［ＩＰａｄｄ１１］を受信し、無線装置３の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ４，１１＝［ＩＰａｄｄ４］，［ＩＰａｄｄ１１］を受信し、無線装置４の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，１１＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ１１］を受信し、無線装置１１の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，４＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ４］を受信する。

そして、無線装置１，２，５〜１０，１２の通信手段１４０は、その受信したマルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，４，１１＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ４］，［ＩＰａｄｄ１１］に含まれるＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１をマルチキャストテーブル１６０−１のクライアントの欄に追加してマルチキャストテーブル１６０−２（図３４の（ｂ）参照）を作成する。

また、無線装置３の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ４，１１＝［ＩＰａｄｄ４］，［ＩＰａｄｄ１１］に含まれるＩＰアドレスＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１と、無線装置３のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３とをマルチキャストテーブル１６０−１のクライアントの欄に追加してマルチキャストテーブル１６０−２を作成する。

さらに、無線装置４の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，１１＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ１１］に含まれるＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ１１と、無線装置４のＩＰアドレスＩＰａｄｄ４とをマルチキャストテーブル１６０−１のクライアントの欄に追加してマルチキャストテーブル１６０−２を作成する。

さらに、無線装置１１の通信手段１４０は、マルチキャスト応答メッセージＭＣＲｅｐ３，４＝［ＩＰａｄｄ３］，［ＩＰａｄｄ４］に含まれるＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４と、無線装置１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１とをマルチキャストテーブル１６０−１のクライアントの欄に追加してマルチキャストテーブル１６０−２を作成する。

これによって、無線ネットワーク１００内の全ての無線装置１〜１２がマルチキャストテーブル１６０−２を共有する。

［データのマルチキャスト］
図３５は、映像データをマルチキャストする方法を説明するための図である。無線装置１〜１２の全てがマルチキャストテーブル１６０−２を共有すると、サーバである無線装置６の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２（図３４の（ｂ）参照）を参照して、映像データの受信を希望するクライアントが無線装置３，４，１１であることを検知する。

そして、無線装置６の通信手段１４０は、マルチキャストアドレスＭＡ＝１０をヘッダに含め、映像データをデータ領域に設定してデータＭＣＤａｔａ＝［ＭＡ＝１０／映像データ］を作成する。

また、無線装置６の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−６−１（図２７参照）を参照して、データＭＣＤａｔａを複数の無線装置３，４，１１へ送信するための中継先を検出する。この場合、ルーティングテーブル１５０−６−１の送信先には、無線装置３，４，１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１が格納されていないので、無線装置６の通信手段１４０は、無線装置６の親である無線装置５をデータＭＣＤａｔａの中継先として検出する。そして、無線装置６の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を通信制御手段１３０へ出力し、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置５へ送信するように通信制御手段１３０を制御する。

無線装置６の通信制御手段１３０は、通信手段１４０からの制御に従って、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置５へユニキャストする。この場合、無線装置６の通信制御手段１３０は、無線装置５からＡＣＫを受信しなければ、所定回数（＝たとえば、１０回）、データＭＣＤａｔａの再送制御を行なう。

無線装置５の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置６から受信し、その受信したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］のＭＡ＝１０を参照して、データＭＣＤａｔａがマルチキャストされるデータであることを検知する。そして、無線装置５の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２を参照して、マルチキャストアドレスＭＡ＝１０に対応するアドレスＩＰａｄｄ６，ＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１を検出し、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置が無線装置３，４，１１であることを検知する。この場合、無線装置６は、データＭＣＤａｔａの送信元であるので、無線装置５の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置から無線装置６を除外する。

そうすると、無線装置５の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−５−１（図２８参照）を参照して、データＭＣＤａｔａを複数の無線装置３，４，１１へ送信するための中継先を検出する。この場合、ルーティングテーブル１５０−５−１の送信先には、無線装置３，４，１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１が格納されていないので、無線装置５の通信手段１４０は、無線装置５の親である無線装置２をデータＭＣＤａｔａの中継先として検出する。そして、無線装置５の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ５／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］をデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］へ更新し、その更新したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を通信制御手段１３０へ出力し、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置２へ送信するように通信制御手段１３０を制御する。

そうすると、無線装置５の通信制御手段１３０は、通信手段１４０からの制御に従って、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置２へユニキャストする。この場合も、無線装置５の通信制御手段１３０は、無線装置２からＡＣＫを受信しなければ、所定回数（＝たとえば、１０回）、データＭＣＤａｔａの再送制御を行なう。

無線装置２の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置５から受信し、その受信したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］のＭＡ＝１０を参照して、データＭＣＤａｔａがマルチキャストされるデータであることを検知する。

そして、無線装置２の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２を参照して、マルチキャストアドレスＭＡ＝１０に対応するアドレスＩＰａｄｄ６，ＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１を検出し、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置が無線装置３，４，１１であることを検知する。この場合も、無線装置６は、データＭＣＤａｔａの送信元であるので、無線装置２の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置から無線装置６を除外する。

そうすると、無線装置２の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−２−２（図２９参照）を参照して、データＭＣＤａｔａを複数の無線装置３，４，１１へ送信するための中継先を検出する。この場合、ルーティングテーブル１５０−２−２の送信先には、無線装置３のＩＰアドレスＩＰａｄｄ３が格納されているので、無線装置２の通信手段１４０は、無線装置３へデータＭＣＤａｔａを送信するときの次の無線装置として無線装置３を検出する。

また、ルーティングテーブル１５０−２−２の送信先には、無線装置４，１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１が格納されていないので、無線装置２の通信手段１４０は、無線装置２の親である無線装置１をデータＭＣＤａｔａの中継先として検出する。この場合、無線装置２の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａを無線装置５から受信したので、無線装置５を中継先として検出することはない。

そして、無線装置２の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ２／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］をデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］に更新し、その更新したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］をを通信制御手段１３０へ出力し、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置１，３へ送信するように通信制御手段１３０を制御する。

そうすると、無線装置２の通信制御手段１３０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置３へユニキャストし、その後、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置１へユニキャストする。つまり、無線装置２の通信制御手段１３０は、データＭＣＤａｔａを中継すべき中継先の個数に相当する回数分だけ、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］のユニキャストを繰り返し行なう。この場合、無線装置２の通信制御手段１３０は、無線装置１または無線装置３からＡＣＫを受信しなければ、所定回数（＝たとえば、１０回）、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］の再送制御を行なう。

そして、無線装置３の通信手段１４０は、無線装置２からデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を受信し、映像データを取得する。

一方、無線装置１の通信手段１４０も、無線装置２からデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を受信し、その受信したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］のＭＡ＝１０を参照して、データＭＣＤａｔａがマルチキャストされるデータであることを検知する。

そして、無線装置１の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２を参照して、マルチキャストアドレスＭＡ＝１０に対応するアドレスＩＰａｄｄ６，ＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１を検出し、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置が無線装置３，４，１１であることを検知する。この場合も、無線装置６は、データＭＣＤａｔａの送信元であるので、無線装置１の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置から無線装置６を除外する。

そうすると、無線装置１の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−１−３（図３１参照）を参照して、データＭＣＤａｔａを複数の無線装置３，４，１１へ送信するための中継先を検出する。

この場合、無線装置１の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａを無線装置２から受信し、かつ、無線装置３へパケットを送信するには無線装置２を経由すべきことを検知するので、無線装置３へのデータＭＣＤａｔａの送信は、既に完了していることを認識する。したがって、無線装置１の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａを無線装置４，１１へ送信すればよいことを検知する。

そして、無線装置１の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−１−３を参照して、データＭＣＤａｔａを無線装置４，１１へ送信するには、データＭＣＤａｔａを無線装置４へ送信すればよいことを検知する。

そうすると、無線装置１の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１，ＩＰａｄｄ３／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］をデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］に更新し、その更新したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を通信制御手段１３０へ出力し、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置４へ送信するように通信制御手段１３０を制御する。

そして、無線装置１の通信制御手段１３０は、通信手段１４０からの制御に従って、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置４へユニキャストする。この場合も、無線装置１の通信制御手段１３０は、無線装置４からＡＣＫを受信しなければ、所定回数（＝たとえば、１０回）、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］の再送制御を行なう。

無線装置４の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置１から受信し、その受信したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］のＭＡ＝１０を参照して、データＭＣＤａｔａがマルチキャストされるデータであることを検知する。また、無線装置４の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］から映像データを取り出し、映像データを取得する。

そして、無線装置４の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２を参照して、マルチキャストアドレスＭＡ＝１０に対応するアドレスＩＰａｄｄ６，ＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１を検出し、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置が無線装置３，４，１１であることを検知する。この場合も、無線装置６は、データＭＣＤａｔａの送信元であるので、無線装置４の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａの受信を希望する無線装置から無線装置６を除外する。また、無線装置４の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａを無線装置１から受信したので、無線装置１１のみへデータＭＣＤａｔａを送信すればよいことを検知する。

そして、無線装置４の通信手段１４０は、ルーティングテーブル１５０−４−１（図３２参照）を参照して、データＭＣＤａｔａを無線装置１１へ送信するには、無線装置１１を中継先とすればよいことを検知する。

そうすると、無線装置４の通信手段１４０は、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ４／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］をデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］に更新し、その更新したデータＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を通信制御手段１３０へ出力し、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置１１へ送信するように通信制御手段１３０を制御する。

無線装置４の通信制御手段１３０は、通信手段１４０からの制御に従って、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を無線装置１１へユニキャストする。この場合も、無線装置４の通信制御手段１３０は、無線装置１１からＡＣＫを受信しなければ、所定回数（＝たとえば、１０回）、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］の再送制御を行なう。

無線装置１１の通信手段１４０は、無線装置４から、データＭＣＤａｔａ＝［Ｄｓｔ＝ＩＰａｄｄ１１／Ｓｒｃ＝ＩＰａｄｄ６／ＭＡ＝１０／映像データ］を受信し、映像データを取得する。

これによって、無線装置６（＝サーバ）から複数の無線装置３，４，１１（＝複数のクライアント）へのデータＭＣＤａｔａのマルチキャストが完了する。

上述したように、この発明においては、データＭＣＤａｔａを中継する無線装置２は、データＭＣＤａｔａを中継すべき無線装置が複数個（＝無線装置１，３）であれば、その複数の無線装置１，３の各々へデータＭＣＤａｔａをユニキャストすることによって、データＭＣＤａｔａを複数の無線装置１，３へ送信する。そして、このユニキャストにおいては、無線装置２は、無線装置１，３からＡＣＫを受信しなければ、データＭＣＤａｔａの再送制御を行なう。

図３６は、この発明によるマルチキャスト方法を説明するためのフローチャートである。

図３６を参照して、一連の動作が開始されると、データの提供元である無線装置６は、上述したマルチキャストアドレスＭＡを含むデータを生成して送信する（ステップＳ１）。

そして、無線装置５は、無線装置６からデータを受信し、その受信したデータ中のマルチキャストアドレスＭＡを検知する（ステップＳ２）。

その後、無線装置５は、マルチキャストテーブル１６０−２を参照して、その検知したマルチキャストアドレスＭＡに対応するＩＰアドレスＩＰａｄｄ６，ＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１を検出する（ステップＳ３）。

引き続いて、無線装置５は、ルーティングテーブル１５０−５−１を参照して、ＩＰアドレスＩＰａｄｄ３，ＩＰａｄｄ４，ＩＰａｄｄ１１に基づいて、データを無線装置３，４，１１へ送信するためのｍ個の無線装置（＝無線装置２）を検出する（ステップＳ４）。

さらに、無線装置５は、ｍ個の無線装置（＝無線装置２）のいずれかへのデータのユニキャストを再送制御を行ないながた実行する（ステップＳ５）。

さらに、無線装置５は、ｍ個の無線装置が２個以上であるとき、ｍ個の無線装置の中で送信先を変えながらステップＳ５をｍ−１回繰り返し実行する（ステップＳ６）。

そして、無線装置２，１，４は、無線装置５と同じ方法によってデータを順次中継する（ステップＳ７）。

そうすると、無線装置３，４，１１は、データを受信し、映像データを取得する（ステップＳ８）。

これによって、一連の動作が終了する。

なお、無線装置５は、データを無線装置２のみへ中継するため、実際には、ステップＳ６を実行しないが、無線装置２は、データを無線装置１，３へ中継するので、ステップＳ６を実行する。また、ステップＳ２〜ステップＳ６は、この発明によるマルチキャスト方式を用いてデータを中継するステップを構成する。

図３７は、この発明によるマルチキャスト方法を用いた場合の通信特性のシミュレーション結果を示す図である。図３７の（ａ）は、データの配信率とクライアント数との関係を示し、図３７の（ｂ）は、遅延とクライアント数との関係を示し、図３７の（ｃ）は、ホップ数とクライアント数との関係をす。

シミュレーションは、上述したマルチキャスト方法をＮＳ−２のシミュレータ上のネットワーク層に実装して行なわれた。そして、３６台の無線装置を３０ｍ間隔で１５０ｍ×１５０ｍの範囲に格子状に並べ、角に配置された無線装置をルーツノードとした。また、ＭＡＣ層には、ＩＥＥＥＥ８０２．１１ａを設定し、通信速度をペイロード５４Ｍｂｐｓ、ヘッダおよび制御パケットを６Ｍｂｐｓとして、ホワイトノイズだけの状態での通信可能距離と、キャリアセンス可能な距離を、それぞれ、約４４ｍおよび約７７ｍとした。

なお、図３７の（ａ）〜（ｃ）においては、比較例として、ＭＡＯＤＶプロトコル、ＡＯＤＶプロトコルおよび上述した階層構造を用いたユニキャストによる通信方法（ＴＢＲ ｕｎｉｃａｓｔ）を用いた場合の結果が示されている。また、図３７の（ａ）〜（ｃ）においては、この発明による方法は、“ＴＢＲ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ”と記されている。

この発明による方法を用いた場合（ＴＢＲ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）の配信率は、ＭＡＯＤＶおよびＡＯＤＶを用いた場合よりも高い（図３７の（ａ）参照）。

また、この発明による方法を用いた場合（ＴＢＲ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）の遅延は、ＭＡＯＤＶおよびＡＯＤＶを用いた場合よりも小さく、ＭＡＯＤＶに対しては、約３分の１以下になっている（図３７の（ｂ）参照）。

さらに、この発明による方法を用いた場合（ＴＢＲ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）のホップ数は、ＭＡＯＤＶおよびＡＯＤＶを用いた場合よりも小さく、ＭＡＯＤＶに対しては、約２分の１になっている（図３７の（ｃ）参照）。

また、図３８は、この発明によるマルチキャスト方法を用いた場合の通信特性の他のシミュレーション結果を示す図である。図３８の（ａ）は、データの配信率とクライアント数との関係を示し、図３８の（ｂ）は、遅延とクライアント数との関係を示し、図３８の（ｃ）は、ホップ数とクライアント数との関係をす。

なお、図３８は、Ｎ個のサーバとＮ個のクライアントとの間でデータをマルチキャストした場合の通信特性を示す。

図３８の（ａ）〜（ｃ）に示す結果から、この発明によるマルチキャスト方法は、ホップ数が他の方法よりも若干多くなるが、配信率および遅延が他の方法よりも改善されている。

したがって、この発明によるマルチキャスト方法は、従来のマルチキャスト法（ＭＡＯＤＶ）よりも通信特性を向上してデータをマルチキャストできる。

従来のマルチキャスト法（ＭＡＯＤＶ）においては、ＭＡＣ層でブロードキャストを採用しており、ブロードキャストには、再送制御がない。本願の発明者は、従来のマルチキャスト法（ＭＡＯＤＶ）を用いた場合に、通信特性が低下する原因を検討した結果、この再送制御がないことが従来のマルチキャスト法（ＭＡＯＤＶ）において通信特性が低下する原因であることを発見するに到った。

したがって、この発明においては、複数の中継先へデータのユニキャストを繰り返し行なうことによるマルチキャスト法を採用することによって、通信特性を向上してデータをマルチキャストできる。

［クライアントからの離脱］
次に、クライアントから離脱する場合について説明する。図３９は、クライアントからの離脱を説明するための図である。また、図４０は、マルチキャストテーブルの他の具体例を示す図である。

図３９を参照して、クライアントである無線装置３，４，１１のうち、無線装置１１がクライアントから離脱したい場合、無線装置１１の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２（図４０の（ａ）参照）から無線装置１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１を削除してマルチキャストテーブル１６０−２をマルチキャストテーブル１６０−３（図４０の（ｂ）参照）に更新する。

そして、無線装置１１の通信手段１４０は、無線装置１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１を含む離脱メッセージＭＣＰｒｎ＝［ＩＰａｄｄ１１］を生成し、その生成した離脱メッセージＭＣＰｒｎ＝［ＩＰａｄｄ１１］を無線ネットワーク１００内でフラッディングする。

無線装置１〜１０，１２の通信手段１４０は、無線装置１１から離脱メッセージＭＣＰｒｎ＝［ＩＰａｄｄ１１］を受信し、その受信した離脱メッセージＭＣＰｒｎ＝［ＩＰａｄｄ１１］からＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１を検出する。そして、無線装置１〜１０，１２の通信手段１４０は、マルチキャストテーブル１６０−２（図４０の（ａ）参照）から無線装置１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１を削除してマルチキャストテーブル１６０−２をマルチキャストテーブル１６０−３（図４０の（ｂ）参照）に更新する。

これによって、無線ネットワーク１００内の全ての無線装置１〜１２は、同じマルチキャストテーブル１６０−３を共有する。

［ネットワークからの離脱］
引き続いて、あるクライアントが無線ネットワーク１００から離脱する場合について説明する。図４１は、無線ネットワーク１００からの離脱を説明するための図である。

図４１を参照して、ルーツノードである無線装置１は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭを定期的にブロードキャストし、階層構造を再構築する。この場合、無線装置１（＝ルーツノード）は、ルーツリプライメッセージＲＲＭを送信しない無線装置１１があれば、その無線装置１１が無線ネットワーク１００から離脱したと見なし、マルチキャストテーブル１６０−２（図４０の（ａ）参照）から無線装置１１のＩＰアドレスＩＰａｄｄ１１を削除し、マルチキャストテーブル１６０−２をマルチキャストテーブル１６０−３（図４０の（ｂ）参照）に更新する。

そして、無線装置１（＝ルーツノード）は、マルチキャストテーブル１６０−３を含むマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを作成し、その作成したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを無線ネットワーク１００内でフラッディングする。

そうすると、無線装置２〜１０，１２は、無線装置１からマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを受信し、その受信したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌに含まれるマルチキャストテーブル１６０−３に基づいて、自己のマルチキャストテーブル１６０−２をマルチキャストテーブル１６０−３に更新する。

これによって、無線ネットワーク１００内に残っている全ての無線装置１〜１０，１２は、同じマルチキャストテーブル１６０−３を共有する。

［ネットワークへの参加］
あるクライアントが無線ネットワーク１００へ参加する場合について説明する。図４２は、無線ネットワーク１００への参加を説明するための図である。

図４２を参照して、ルーツノードである無線装置１は、ルーツアナウンスメッセージＲＡＭを定期的にブロードキャストし、階層構造を再構築する。この場合、無線装置１（＝ルーツノード）は、ルーツリプライメッセージＲＲＭを新たに送信した無線装置１１を検知すると、無線装置１１が無線ネットワーク１００へ新たに参加したと見なす。

そして、無線装置１（＝ルーツノード）は、自己のマルチキャストテーブル１６０−３（図４０の（ｂ）参照）を含むマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを作成し、その作成したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを無線装置１１へ送信する。

無線装置１１の通信手段１４０は、無線装置１（＝ルーツノード）からマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌを受信し、その受信したマルチキャストテーブルメッセージＭＣＴｂｌに含まれるマルチキャストテーブル１６０−３に基づいて、マルチキャストテーブル１６０−３を作成する。

これによって、無線ネットワーク１００内の全ての無線装置１〜１２は、同じマルチキャストテーブル１６０−３を共有する。

上述したように、無線ネットワーク１００においては、クライアント３，４，１１のうち、無線装置１１がクライアントまたは無線ネットワーク１００から離脱したとき、無線装置１〜１０，１２は、無線装置１１を削除してマルチキャストテーブル１６０を更新し、無線装置１１が無線ネットワーク１００へ新たに参加した場合、無線装置１（＝ルーツノード）は、保持しているマルチキャストテーブルを無線装置１１へ送信する。

つまり、無線ネットワーク１００においては、全ての無線装置１〜１２は、常に、同じマルチキャストテーブル１６０を共有する。

その結果、無線装置１〜１２のいずれの無線装置がクライアントになっても、サーバおよびクライアント以外の無線装置は、その共有しているマルチキャストテーブル１６０およびルーティングテーブル１５０を参照して、サーバから送信されたデータを送信先へ中継できる。

なお、上記においては、無線装置６のみがサーバである場合について説明したが、この発明においては、これに限らず、一般的には、サーバは、ｉ（ｉは正の整数）個の無線装置からなり、クライアントは、ｊ（ｊは正の整数）個の無線装置からなり、データをサーバからクライアントへ中継する無線装置は、ｋ（ｋは正の整数）個の無線装置からなっていればよい。そして、ｋ個の無線装置の各々は、上述したこの発明によるマルチキャスト方法によってデータをマルチキャストする。

また、上記においては、無線ネットワーク１００は、階層構造からなると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線ネットワーク１００は、複数の無線装置が任意のトポロジーで配置されていればよい。そして、この発明による無線ネットワークは、複数の無線装置が任意のトポロジーで配置された無線ネットワーク１００において、サーバであるｊ個の無線装置と、クライアントであるｊ個の無線装置と、データをｊ個の無線装置のいずれかからｊ個の無線装置へ中継するｋ個の無線装置とを備え、ｋ個の無線装置の各々は、上述したこの発明によるマルチキャスト方法（図３６に示すフローチャート）によってデータをマルチキャストするものであればよい。

これによって、階層構造以外のトポロジーからなる無線ネットワークにおいても、通信特性を向上してデータをマルチキャストできる。

さらに、この発明においては、データＭＣＤａｔａを受信し、その受信したデータＭＣＤａｔａ、ルーティングテーブル１５０およびマルチキャストテーブル１６０に基づいて、データＭＣＤａｔａの中継先を決定する通信手段１４０は、「決定手段」を構成する。

さらに、この発明によるマルチキャスト方法を用いてデータを送信する通信制御手段１３０は、「送信手段」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、通信品質の低下を抑制してデータをマルチキャストする無線ネットワークに適用される。また、この発明は、通信品質の低下を抑制してデータをマルチキャストする無線ネットワークにおけるマルチキャスト方法に適用される。

この発明の実施の形態による無線ネットワークの概念図である。 図１に示す無線装置の構成を示す概略図である。 図２に示すルーティングテーブルの構成を示す概念図である。 キャッシュテーブルの構成を示す概念図である。 マルチキャストテーブルの構成を示す概念図である。 ルーツアナウンスメッセージの構成を示す概念図である。 ルーツリプライメッセージの構成を示す概念図である。 図１に示す無線ネットワークにおける階層構造の一例を示す図である。 ルーツノードとしての無線装置１が作成するルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を示す概念図である。 ルーツノードとしての無線装置１がルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の送信時に作成するキャッシュテーブルの概念図である。 ルーツノードとしての無線装置１がルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１の送信時に作成するルーティングテーブルの概念図である。 ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するキャッシュテーブルの概念図である。 ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するルーティングテーブルの概念図である。 ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ１を受信した無線装置２が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ１の概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ１を受信した無線装置１が作成するキャッシュテーブルの概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ１を受信した無線装置１が作成するルーティングテーブルの概念図である。 中継ノードとしての無線装置２が作成するルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を示す概念図である。 転送されたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３，５が作成するキャッシュテーブルの概念図である。 転送されたルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３，５が作成するルーティングテーブルの概念図である。 ルーツアナウンスメッセージＲＡＭ２を受信した無線装置３が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ２の概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するキャッシュテーブルの概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するルーティングテーブルの概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ２を受信した無線装置２が作成するルーツリプライメッセージＲＲＭ３の概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ３を受信した無線装置１が作成するキャッシュテーブルの概念図である。 ルーツリプライメッセージＲＲＭ３を受信した無線装置１が作成するルーティングテーブルの概念図である。 階層構造におけるサーバおよびクライアントを示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 図２６に示す階層構造におけるルーティングテーブルの例を示す図である。 マルチキャストテーブルの具体例を示す図である。 映像データをマルチキャストする方法を説明するための図である。 この発明によるマルチキャスト方法を説明するためのフローチャートである。 この発明によるマルチキャスト方法を用いた場合の通信特性のシミュレーション結果を示す図である。 この発明によるマルチキャスト方法を用いた場合の通信特性の他のシミュレーション結果を示す図である。 クライアントからの離脱を説明するための図である。 マルチキャストテーブルの他の具体例を示す図である。 無線ネットワークからの離脱を説明するための図である。 無線ネットワークへの参加を説明するための図である。

符号の説明

１〜１２ 無線装置、１００ 無線ネットワーク、１１０ アンテナ、１２０ インターフェース、１３０ 通信制御手段、１４０ 通信手段、１５０ ルーティングテーブル、１６０ マルチキャストテーブル、１７０ タイマー。

Claims (9)

1. 複数の無線装置が任意のトポロジーで配置された無線ネットワークであって、
   データの提供元であるｉ（ｉは正の整数）個の第１の無線装置と、
   前記ｉ個の第１の無線装置のいずれかから前記データの提供を受けるｊ（ｊは正の整数）個の第２の無線装置と、
   前記ｉ個の第１の無線装置と前記ｊ個の第２の無線装置との間で前記データを中継するｋ（ｋは正の整数）個の第３の無線装置とを備え、
   前記ｋ個の第３の無線装置の各々は、前記ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信された前記データを受信すると、その受信したデータを前記ｊ個の第２の無線装置へ送信するための経路上に配置され、かつ、自己との間でリンクが確立されたｍ（ｍは正の整数）個の第４の無線装置をルーティングテーブルに基づいて選択し、その選択したｍ個の第４の無線装置への前記データのユニキャストを再送制御を行ないながらｍ回行なうことによって前記ｍ個の第４の無線装置へ前記データを送信するマルチキャスト処理を実行し、
   前記ｍ個の第４の無線装置は、前記ｋ個の第３の無線装置の一部である、無線ネットワーク。
2. 前記無線ネットワークは、第ｎ＋１（ｎは正の整数）階層に属する無線装置が第ｎ階層に属する１個の無線装置と直接無線通信を行なうように構築された階層構造からなり、
   前記ｉ個の第１の無線装置、前記ｊ個の第２の無線装置および前記第３の無線装置は、前記階層構造に従って配置されている、請求項１に記載の無線ネットワーク。
3. 前記ｋ個の第３の無線装置の各々は、
   前記ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信された前記データを前記ｊ個の第２の無線装置へマルチキャストするためのマルチキャストアドレスと、前記マルチキャストアドレスに対応付けられた前記ｊ個の第２の無線装置のｊ個のアドレスとからなるマルチキャストテーブルと、
   前記階層構造に従ってデータを各無線装置へ送信するための経路情報を格納した経路表と、
   前記マルチキャストテーブルと前記経路表とを参照して、前記ｊ個の第２の無線装置へ前記データをマルチキャストするために必要な前記ｍ個の無線装置を決定する決定手段と、
   前記マルチキャスト処理を実行し、前記決定手段によって決定された前記ｍ個の第４の無線装置へ前記データを送信する送信手段とを含む、請求項２に記載の無線ネットワーク。
4. 最上位の階層に配置され、前記階層構造を定期的に再構築する第５の無線装置をさらに備え、
   前記ｉ個の第１の無線装置、前記ｊ個の第２の無線装置、前記ｋ個の第３の無線装置および前記第５の無線装置は、前記ｉ個の第１の無線装置のいずれかから送信された前記データを前記ｊ個の第２の無線装置へマルチキャストするためのマルチキャストアドレスと、前記マルチキャストアドレスに対応付けられた前記ｊ個の第２の無線装置のｊ個のアドレスとからなるマルチキャストテーブルを共有しており、
   前記第５の無線装置は、前記ｊ個の第２の無線装置のうちのいずれかの第２の無線装置が前記無線ネットワークから離脱したことを検知すると、その離脱した第２の無線装置のアドレスを削除して前記マルチキャストテーブルを更新し、その更新したマルチキャストテーブルを前記マルチキャスト処理によって前記無線ネットワーク内の全ての無線装置へ送信し、
   前記ｉ個の第１の無線装置、前記離脱した第２の無線装置以外の第２の無線装置、および前記ｋ個の第３の無線装置は、前記第５の無線装置から送信されたマルチキャストテーブルを受信し、その受信したマルチキャストテーブルと同じになるように自己のマルチキャストテーブルを更新する、請求項２に記載の無線ネットワーク。
5. 前記ｊ個の第２の無線装置のうち、前記データを受信する無線装置から離脱する第２の無線装置は、前記データを受信する無線装置から離脱することを示す離脱メッセージを前記マルチキャスト処理によって前記無線ネットワーク内の全ての無線装置へ送信し、
   前記ｉ個の第１の無線装置、前記離脱する第２の無線装置以外の第２の無線装置、および前記第３の無線装置は、前記離脱メッセージを受信し、その受信した離脱メッセージに含まれるアドレスを削除して自己のマルチキャストテーブルを更新する、請求項２に記載の無線ネットワーク。
6. 最上位の階層に配置され、前記階層構造を定期的に再構築する第５の無線装置をさらに備え、
   前記第５の無線装置は、前記無線ネットワークへ新たに参加した第６の無線装置を検知すると、自己が保持しているマルチキャストテーブルを前記第６の無線装置へ送信する、請求項２に記載の無線ネットワーク。
7. 複数の無線装置が任意のトポロジーで配置された無線ネットワークにおけるマルチキャスト方法であって、
   データの提供元である第１の無線装置が、マルチキャストアドレスを含むデータを送信する第１のステップと、
   前記データの中継器である第２の無線装置が、前記第１の無線装置から送信された前記データを受信すると、その受信したデータを送信先であるｊ（ｊは正の整数）個の第３の無線装置へ送信するための経路上に配置され、かつ、前記第２の無線装置の中から、自己との間でリンクが確立されたｍ（ｍは正の整数）個の第４の無線装置をルーティングテーブルに基づいて選択し、その選択したｍ個の第４の無線装置への前記データのユニキャストを再送制御を行ないながらｍ回行なうことによって前記ｍ個の第４の無線装置へ前記データを送信するマルチキャスト方式を実行する第２のステップと、
   前記データが前記ｊ個の第３の無線装置まで到達するまで、前記第２のステップが繰り返し実行される第３のステップと、
   前記ｊ個の第３の無線装置の各々が、前記データを受信する第４のステップとを備えるマルチキャスト方法。
8. 前記無線ネットワークは、第ｎ＋１（ｎは正の整数）階層に属する無線装置が第ｎ階層に属する１個の無線装置と直接無線通信を行なうように構築された階層構造からなり、
   前記第１の無線装置は、前記第１のステップにおいて、前記階層構造に従って決定される経路を用いて前記データを送信し、
   前記第２の無線装置は、前記第２のステップにおいて、前記階層構造に従って自己との間でリンクが確立された前記ｍ個の第４の無線装置へ前記マルチキャスト方式を用いて前記データを送信する、請求項７に記載のマルチキャスト方法。
9. 前記第２のステップは、
   前記第２の無線装置が、前記データを受信し、その受信したデータに含まれる前記マルチキャストアドレスを検知する第１のサブステップと、
   前記第２の無線装置が、マルチキャストアドレスと、前記マルチキャストアドレスに対応付けられた前記ｊ個の第３の無線装置のアドレスとからなるマルチキャストテーブルを参照して、前記第１のサブステップにおいて検知したマルチキャストアドレスに対応付けられた前記ｊ個の第３の無線装置のアドレスを検出する第２のサブステップと、
   前記第２の無線装置が、前記階層構造に従ってデータを各無線装置へ送信するための経路情報を格納した経路表を参照して、前記ｊ個の第３の無線装置のアドレスに基づいて、前記データを前記ｊ個の第３の無線装置へ送信するための前記ｍ個の第４の無線装置を検出する第３のサブステップと、
   前記第２の無線装置が、前記第３のサブステップにおいて検出した前記ｍ個の第４の無線装置のいずれかへの前記データのユニキャストを再送制御を行いながら実行する第４のサブステップと、
   前記第２の無線装置が、前記ｍ個の第４の無線装置が２個以上であるとき、前記ｍ個の第４の無線装置の中で送信先を変えながら前記第４のサブステップをｍ−１回繰り返し実行する第５のサブステップとを含む、請求項８に記載のマルチキャスト方法。

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