JP5637681B2 - 制御装置、中継装置、それらの制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の経路を介してデータを送信する技術に関する。

音声や動画像などのデータを転送する場合には同期性或いは等時性を必要とするため、データ転送の遅延量の変動（遅延ジッタ）が小さいことが好ましい。そこで、各装置がＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）プロトコルなどによって装置に割り当てられたタイムスロット内でデータ送信を行う同期式データ転送方式がある。同期式データ転送方式では各装置は一定周期毎にデータ送信権を獲得することができるため、データ転送に対する遅延ジッタが小さく、同期式データ転送方式は同期性或いは等時性を必要とするデータ転送に適している。

また、音声や動画像などのデータの損失が発生すると、データを再送しても再生に間に合わず、再生される音声の途切れや動画像のブロックノイズなどを引き起こし、アプリケーション品質が劣化してしまう。従って、通信相手が確実にデータを受信できるようにすることが大切である。

そこで、データ転送の確実性を向上させる技術として、同一のデータを複数の経路を介して転送する中継伝送方式がある（特許文献１）。このような中継伝送方式では、制御装置から複数の従属装置宛てのデータをブロードキャスト送信し、複数の従属装置は制御装置から受信したデータを複数の従属装置間で中継伝送することで、データ転送の確実性を向上させることができる。また、データの受信品質を向上させる技術として、通信装置がアンテナの指向方向を制御し、基地局にデータを送信する技術がある（特許文献２）。

特開２００９−４９９３２号公報 特開２００１−８６０５０号公報

しかしながら、狭指向性のアンテナを用いることなくデータを送信した場合、狭指向性のアンテナを用いた場合と比べ、受信品質が低下してしまうことがある。一方で、受信品質を向上させるために狭指向性のアンテナを用いてデータを送信した場合、通信が人や物などの障害物により遮断されやすくなってしまう。

本発明は、データの宛先装置が、前記データの送信元装置まで異なる複数の経路を介して前記データを複数回受信する際の受信品質を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、送信元装置が異なる複数の経路を介して宛先装置に同一のデータを複数回送信し、前記経路は２つの通信装置が直接通信する通信路の組合せから成るシステムの制御装置であって、前記通信路を構成する各通信装置のアンテナの指向方向毎の通信品質情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記通信品質情報と、複数の経路の各々で送信元装置から宛先装置まで前記所定のデータを送信するのに要する時間と、に基づいて、通信品質の良い複数の経路を選択する選択手段と、前記選択手段により選択した各経路上の前記各通信装置のアンテナの指向方向を、前記選択された経路の指向方向に切り替えるタイミングを決定する第１の決定手段とを有する。

本発明によれば、宛先装置は複数の経路を介して所定のデータを所定の時間内に受信することができ、受信品質が向上する。

通信システム構成図である。 無線通信で用いられるスーパーフレームの構成図である。 制御ノードのハードウェア構成を示した図である。 アンテナの指向方向を示す図である。 制御ノードが実行するフローチャートである。 中継ノードが実行するフローチャートである。 タイムスロットの割り当てを示した図である。 制御ノードが実行するフローチャートである。 制御ノードから受信ノードまでの複数の経路を示す図である。 通信品質テーブルを示す図である。 制御ノードの機能ブロックを示す図である。 通信品質テーブルを示す図である。

＜実施形態１＞
図１（ａ）は、本実施形態の無線通信システム構成図である。本通信システムでは、中継伝送方式を用いて音声や動画像を送受信している。１０１は、通信システム全体を制御する制御装置としての制御ノードである。制御ノード１０１はストレージと接続されており、ストレージに記憶されたＶｉｄｅｏ（ビデオ、動画）データおよびＡｕｄｉｏ（オーディオ、音声）データを送信する送信元装置としても動作する。ここで、Ｖｉｄｅｏデータには後述する受信ノード１０２で用いられるデータが含まれており、単一の宛先に対して送信されるデータであるので、制御ノード１０１よりユニキャストされる。一方、Ａｕｄｉｏデータには後述する中継ノード１０３、１０４のそれぞれで用いられる２種類のデータが含まれており、複数の宛先に対して送信されるデータであるので、制御ノード１０１よりブロードキャストされる。これにより、Ａｕｄｉｏデータに含まれる２種類のデータをそれぞれの中継ノードに対してユニキャストで送信する場合と比べ、ユニキャスト毎に同一のデータ（送信元の情報等）を含んで送信されるヘッダが送信される回数が減り、通信効率が向上する。これは、特に５．１ｃｈや７．１ｃｈのようにＡｕｄｉｏデータに含まれる宛先の数が多い場合には顕著な効果となる。

１０２は、制御ノード１０１が送信したＶｉｄｅｏデータを受信する受信装置としての受信ノードであり、受信したＶｉｄｅｏデータを接続されているディスプレイに出力する。また、受信ノード１０２は受信したＡｕｄｉｏデータを接続されているディスプレイのスピーカーに出力する。さらに、受信ノード１０２はＡｕｄｉｏデータの中継も行う。しかし、制御ノード１０１および中継ノード１０３、１０４はＶｉｄｅｏデータを出力しないので、受信ノード１０２はＶｉｄｅｏデータの中継伝送を行わない。１０３、１０４は、受信したＶｉｄｅｏデータを中継する通信装置としての中継ノードである。中継ノード１０３および１０４はさらに、Ａｕｄｉｏデータを受信し、受信したＡｕｄｉｏデータを接続されているスピーカーに出力する。

本実施形態において、制御ノード１０１が送信するＶｉｄｅｏデータには有効期間が設定されている。所定の時間内に受信ノード１０２がＶｉｄｅｏデータを受信できなかった場合、Ｖｉｄｅｏデータの通信品質が低下し、ディスプレイに出力される映像品質が低下してしまう。同様に、Ａｕｄｉｏデータにも有効期間が設定されており、所定の時間内に中継ノード１０３、１０４がＡｕｄｉｏデータを受信できなかった場合、スピーカーに出力される音声品質が低下してしまう。本通信システムでは、アクセスプロトコルとしてＴＤＭＡ（時分割多元接続）を採用しており、無線メディアへのアクセスタイミングはスーパーフレームと呼ばれる一定周期を単位として管理されている。ＴＤＭＡとは、Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓの略である。スーパーフレーム内で、制御ノード１０１から受信ノード１０２、または中継ノード１０３、１０４までデータが中継伝送されることで、各ノードは所定の時間内にデータを受信することができる。

また、受信ノード１０２、および中継ノード１０３、１０４は複数の経路を介してデータを複数回受信し、最尤復号することで、データ（ＶｉｄｅｏデータまたはＡｕｄｉｏデータ）の信頼性を確保する。ここで、最尤復号とは複数の経路から受信したデータのうち、最も受信品質が良いと推定されるデータを取得する方法である。

図２に、本通信システムで用いられるスーパーフレーム２０１の構成図を示す。スーパーフレーム２０１は、ビーコン用タイムスロット２１１、データ用タイムスロット２１２、トレーニング用タイムスロット２１３およびフィードバック用タイムスロット２１４から構成されている。ここで、タイムスロットとは時分割された各時間枠のことである。ビーコン用タイムスロット２１１は、各タイムスロット２１２〜２１４の割り当て情報を含んでいる。各タイムスロット２１２〜２１４の割り当て情報は制御ノード１０１により生成され、ブロードキャストされる。データ用タイムスロット２１２は、複数のＶｉｄｅｏ用タイムスロット２２１と複数のＡｕｄｉｏ用タイムスロット２２２から構成される。ここで、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロットとは、同じＶｉｄｅｏデータを複数回送信するために設けられたタイムスロットである。また、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットとは、同じＡｕｄｉｏデータを複数回送信するために設けられたタイムスロットである。ここでは、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロット２２１として、３つのタイムスロット（スロット１、２、３）が用意されている。トレーニング用タイムスロット２１３はノード間の通信品質を測定するためのタイムスロットである。フィードバック用タイムスロット２１４は、トレーニング用タイムスロット２１３で検出されたノード間の通信品質の測定結果を制御ノード１０１に通知するためのタイムスロットである。

図３は、制御ノード１０１のハードウェア構成を示す図である。なお、各ノード１０２〜１０４も同様のハードウェア構成を有している。３０１は、制御ノード１０１を制御するＣＰＵである。３０２は、後述するフローチャートを実現するためのプログラム等を記憶するＲＯＭである。３０３は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行する際にワーキングメモリとして利用するＲＡＭである。

３０４はアレーアンテナにより構成されるアンテナ部であり、狭指向性モード（Ｎａｒｒｏｗ）と広指向性モード（Ｗｉｄｅ）を切替えることが出来る。狭指向性モードにおいて、アンテナ部３０４は図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、指向角を小さくし（狭指向角）、４５°、９０°および１３５°の指向方向でデータを送受信することができる。なお、指向方向は、アンテナ部３０４が有する複数のアンテナ素子それぞれで位相と振幅の異なる電波を送信することで制御することができる。また、広指向性モードにおいては、指向角を大きくし（広指向角）、アンテナ部３０４は図４（ｄ）に示す範囲でデータを送受信することができる。広指向性モードでは狭指向性モードと比較して広い領域に対してデータを送信することができる。しかし、送信装置と受信装置とが所定の位置関係にある場合には、狭指向性モードでデータを送受信した方が広指向性モードでデータを送受信するよりも受信品質が良い。なお、アンテナ部が、広指向性のアンテナと、指向方向に応じた複数の狭指向性のアンテナとを具備し、用いるアンテナを切り替えることで、狭指向性モードと広指向性モードとを切り替えるようにしてもよい。また、指向方向に応じた複数の狭指向性のアンテナを切り替えることで、指向方向を制御するようにしてもよい。

本実施形態において、複数の宛先に対して送信され、データ量の少ないＡｕｄｉｏデータについては広指向性モードでブロードキャスト送信する（第１の送信方式）。これにより、複数の宛先にデータを送信する際のアンテナ制御およびタイミング制御を簡略化することができ、処理負荷が軽減する。また、単一の宛先に対して送信され、データ量の多いＶｉｄｅｏデータについては狭指向性モードでユニキャスト送信する（第２の送信方式）。このようにデータの種類に応じて送信方式を切替えることで、データに適した送信方式を用いることができる。これにより、データの受信品質が向上する。

図１１に、ＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを読み出して実行する機能ブロック図を示す。３０５は、各ノード間の通信品質を測定するために、既知信号であるトレーニング信号を送信するよう全ノードに要求する要求部である。３０６は、アンテナ部３０４の指向方向を順次切替えてトレーニング信号を送信する送信部である。３０７は、各ノード間で測定された通信品質の情報（通信品質情報）を取得する取得部である。３０８は、取得部３０７により取得した通信品質情報とから、通信品質テーブルを作成する作成部である。３０９は、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットおよびＶｉｄｅｏ用タイムスロットにノードおよびアンテナ部３０４の指向方向を割り当てる割当部である。

割当部３０９はさらに以下の３３１〜３４３を有している。３３１は、送信ノードである制御ノード１０１から受信ノード１０２まで、所定数のタイムスロットでＶｉｄｅｏデータを送信可能な経路を探索する探索部である。ここで、所定数とは空きＶｉｄｅｏ用タイムスロット（ここでは、３）以内の数とする。

３３２は、リンクの通信品質が閾値以上となるＮａｒｒｏｗのアンテナ部３０４の指向方向の組合せを抽出する第１の抽出部である。ここで、リンクとは中継されることなく直接通信が行われるノード間を表す。例えば、制御ノード１０１から中継ノード１０３を介して受信ノード１０２にデータが転送された場合、制御ノード１０１と中継ノード１０３との間、および中継ノード１０３と受信ノード１０２との間を、それぞれリンクと呼ぶ。また、それぞれのリンクにおいて、データを送信するノードをリンク送信ノードと呼び、データを受信するノードをリンク受信ノードと呼ぶ。例えば、中継ノード１０３と受信ノード１０２との間のリンクについては、中継ノード１０３がリンク送信ノードであり、受信ノード１０２がリンク受信ノードである。

３３３は、探索部３３１が探索した経路のうち、経路を構成する全てのリンクの通信品質が閾値以上の経路を抽出する第２の抽出部である。３３４は、後述する設定部３４１により設定されていない経路があるか否かを確認する第１の確認部である。３３５は、リンク送信ノードが割り当てられていない空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する第２の確認部である。

３３６は、第２の抽出部３３３が抽出した経路の中から、ホップ数が最も少ない経路を抽出する第３の抽出部である。ここでホップ数とは、いくつのノードを介して受信ノードに到達するかを表した数である。例えば、制御ノード１０１から、中継ノード１０３を介して受信ノード１０２に到達した場合にはホップ数は１となる。また、制御ノード１０１から受信ノード１０２に直接到達した場合にはホップ数は０となる。３３７は、第３の抽出部３３６が抽出した経路のうち通信品質が最も良い経路（以下、候補経路）を抽出する第４の抽出部である。３３８は、第４の抽出部３３７が抽出した経路を構成するリンク送信ノードと、後述する設定部３４１により設定された経路を構成するリンク送信ノードとに共通するリンク送信ノード（以下、共通リンク送信ノード）が存在するか否かを判定する第１の判定部である。３３９は、第４の抽出部３３７が抽出した経路が必要とするタイムスロット数を経路のホップ数に基づいて算出する算出部である。３４０は、算出部３３９が算出したタイムスロット数以上、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する第３の確認部である。３４１は、第３の抽出部３３６が抽出した経路を設定する設定部である。設定部３４１は、経路を構成するそれぞれのリンクのリンク送信ノードとリンク受信ノードとを空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットに設定する。設定部３４１が設定したＶｉｄｅｏ用タイムスロットの情報を設定情報という。３４２は、第１の判定部３３８が共通すると判定したリンク送信ノードに対応するリンク受信ノードが同一ノードであるかを判定する第２の判定部である。３４３は、同一のタイムスロットを用いて異なるリンク受信ノードに対して閾値以上の品質でデータを送信できるか否かを判定する第３の判定部である。

３１０は、割当部３０９が割り当てたタイムスロットの設定情報を全ノードに通知する通知部である。３１１は、他のノードとアンテナ部３０４を介して無線通信を行う通信部である。なお、これらの機能ブロックの一部または全部をまとめて１つの機能ブロックとしてもよい。また、これらの機能ブロックの一部または全部をＡＳＩＣ等のハードウェアとして構成してもよい。

図５に制御ノード１０１のＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを読み出して実行するフローチャートを示す。なお、ＣＰＵ３０１は、ノード１０１〜１０４により無線通信システムが構成されていることを予め認識している。本実施形態においては、無線通信システムがノード１０１〜１０４により構成されていることをＲＯＭ３０２に記憶しておき、該情報をＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２から読み出すことにより認識する。なお、ＣＰＵ３０１が周囲を探索することにより無線通信システムを構成するノードを認識するようにしても良い。

また、図６に各中継ノード１０２〜１０４のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行するフローチャートを示す。

ステップＳ５０１において、ＣＰＵ３０１の指示により要求部３０５は、各ノード間の各指向方向における通信品質を測定するよう各ノードに要求する。該要求は、ブロードキャストで行われる。ここでは、既知信号であるトレーニング信号を送信し、通信品質としてＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を測定するようにノード１０２〜１０４に要求する。なお、通信品質としてＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）やＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、搬送波電力対干渉雑音電力比）等を用いてもよい。

ステップＳ６０１において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部は、ステップＳ５０１において制御ノード１０１から送信された要求を受信する。ステップＳ６０２において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部はＣＰＵの指示により、アンテナの指向方向を４５°、９０°、１３５°およびＷｉｄｅに順次切替えてトレーニング信号を送信する。さらに、各ノード（１０２〜１０４）が、アンテナの指向方向を４５°、９０°、１３５°およびＷｉｄｅに順次切替えてトレーニング信号を受信する。このようにして、各ノード間のアンテナの指向方向に応じた通信品質（ここでは、ＲＳＳＩ）が測定される。

次にステップＳ５０２において、ＣＰＵ３０１の指示により送信部３０６は、アンテナ部３０４の指向方向を順次切替えてトレーニング信号を送信する。ここでは、制御ノード１０１はアンテナ部３０４の指向方向を４５°、９０°、１３５°およびＷｉｄｅに順次切替えてトレーニング信号を送信する。

ステップＳ６０３において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部はＣＰＵの指示により、ステップＳ５０２において制御ノード１０１から送信されたトレーニング信号を受信し、通信品質を測定する。ここでは、各ノード１０２〜１０４は、アンテナ部の指向方向を４５°、９０°、１３５°およびＷｉｄｅに順次切替えながらトレーニング信号を受信し、ＲＳＳＩを測定する。

ステップＳ６０４において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部はＣＰＵの指示により、ステップＳ６０２およびＳ６０３において測定した通信品質の結果を制御ノード１０１に送信する。なお、ノードが他のノードから取得した通信品質の情報を中継して制御ノード１０１まで転送するようにしても良い。例えば、ノード１０２および１０４が測定したＲＳＳＩの情報をブロードキャストし、該情報を受信したノード１０３が、さらに自身が測定したＲＳＳＩの情報を付加してブロードキャストすることで、制御ノード１０１にＲＳＳＩの情報を通知すればよい。

次にステップＳ５０３において、ＣＰＵ３０１の指示により取得部３０７は、ステップＳ６０４において送信された通信品質の結果を各ノード１０２〜１０４より取得する。ここでは、ノード１０２〜１０４間で測定されたＲＳＳＩを各ノードから取得する。次にステップＳ５０４において、ＣＰＵ３０１の指示により作成部３０８は、ステップＳ５０３において取得した通信品質から、通信品質テーブルを作成する。ここでは、作成部３０８は図１２（ａ）に示すＲＳＳＩテーブル１２０１を作成する。テーブル中、ＲＳＳＩレベルは０〜１０で示しており、通信品質が良好であればあるほど高いＲＳＳＩレベルとなっている。

次にステップＳ５０５において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、宛先が複数であるＡｕｄｉｏ用タイムスロットの各タイムスロットにリンク送信ノードおよびリンク受信ノードを割り当てる。なお、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットにノードを割り当てるためのフローチャート（第１の決定方法）は後述する。ここでは、図７（ａ）に示すようにＡｕｄｉｏ用タイムスロットにノードを割り当てる。なお、図中のカッコ内はアンテナの指向方向を表している。

次にステップＳ５０６において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、宛先が単一であるＶｉｄｅｏ用タイムスロットのタイムスロット毎にリンク送信ノード、リンク受信ノード、およびそれらがデータを送受信する際のアンテナの指向方向を割り当てる。なお、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロットにノードおよびアンテナの指向方向を割り当てるためのフローチャート（第２の決定方法）は後述する。ここでは、図７（ｂ）に示すようにＶｉｄｅｏ用タイムスロットにノードを割り当てる。このように、データの宛先数に応じて異なる割当方法が用いられる。

次にステップＳ５０７において、ＣＰＵ３０１の指示により通知部３１０は、ビーコン用タイムスロット２１１を用いて、設定情報を全ノードに通知する。ここで、設定情報とはステップＳ５０５およびＳ５０６において各タイムスロットに割り当てられたノードとアンテナの指向方向の情報のことである。ここでは、通知部３１０は図７（ａ）および（ｂ）に示す各タイムスロットの設定情報をノード１０２〜１０４に通知する。なお、設定情報を必要とする経路上のノード（少なくともデータを受信するノード）にのみ設定情報を通知するようにしても良い。即ち、ノード１０２、１０３のみに設定情報を通知してもよい。これにより、通信量を削減することができる。さらに、設定情報を必要としないノードに対して、その旨を通知するようにしても良い。また、通知するノードに関係する設定情報のみを該ノードに通知するようにしても良い。例えば、ノード１０３に対して、スロット２でアンテナの指向方向を１３５°にして受信し、スロット３でアンテナの指向方向を４５°にして送信することを通知すればよい。これにより、通信量を削減することができる。

ステップＳ６０５において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部はＣＰＵに指示により、ステップＳ５０７において制御ノード１０１から通知された設定情報を受信する。

次にステップＳ５０８において、ＣＰＵ３０１の指示により通信部３１１は、設定情報に従って、アンテナ部３０４を介してデータを送信する。また、タイムスロットの設定情報を通知された各ノード（１０２〜１０４）も設定情報に従ってデータの送受信を行う。また、ステップＳ６０６において、各ノード１０２〜１０４のアンテナ部はＣＰＵに指示により、ステップＳ６０５において受信した割当情報に従って、データを送受信する。

以上のようにして、通信システムの全てのノードがタイムスロットの設定情報に従ってデータの送受信を行う。

図８（ａ）に、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットにノードを割り当てる際に、ＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを読み出して実行するフローチャートを示す。該フローチャートは、上述のステップＳ５０５において用いられる。

ステップＳ８０１において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する。空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットがあった場合にはステップＳ８０２に進み、空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットがなかった場合にはステップＳ８０６に進む。ここでは、空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットが３つあるので、ステップＳ８０２に進む。

ステップＳ８０２において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットのうち、１番目のタイムスロットにリンク送信ノードとして制御ノード１０１が割り当てられているか否かを確認する。制御ノード１０１が割り当てられている場合にはステップＳ８０４に進み、割り当てられていない場合にはステップＳ８０３に進む。

ステップＳ８０３において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットのうち、１番目のタイムスロットに制御ノード１０１を送信ノードとして割り当てる。これにより送信すべきＡｕｄｉｏデータを有する制御ノード１０１が、１番目のタイムスロットを使用してデータを送信することができる。その後、ステップＳ８０１に戻る。

ステップＳ８０４において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、Ａｕｄｉｏ用タイムスロットにリンク送信ノードとして割り当てられていないノードのうち制御ノード１０１がＷｉｄｅでデータを送信した際の通信品質が最も高いノードを判定する。ここでは、割当部３０９はＲＳＳＩテーブル６０１を参照し、ノード１０２が通信品質の最も高いノードとして判定される。

次にステップＳ８０５において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、ステップＳ８０４において判定されたノードを空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットのうち先頭にあるタイムスロットにリンク送信ノードとして割り当てる。その後ステップＳ８０１に戻る。ここでは、ノード１０２をリンク送信ノードとして２番目のタイムスロットに割り当てる。

上述のステップＳ８０１〜Ｓ８０５を繰り返すことにより、３番目のタイムスロットにはノード１０３がリンク送信ノードとして割り当てられる。そして、空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットがなくなり、ステップＳ８０１の判定によりステップＳ８０６に進む。

ステップＳ８０６において、ＣＰＵ３０１の指示により割当部３０９は、各Ａｕｄｉｏ用タイムスロットに割り当てられてられた送信ノードのアンテナの指向性をＷｉｄｅに決定する。また、送信ノードに応じて、データを受信するノードのアンテナの指向方向を一番受信品質の高い方向に決定する。例えば、１番目のタイムスロットには制御ノード１０１が割り当てられているので、ＲＳＳＩテーブル６０１を参照し、ノード１０２は９０°、ノード１０３および１０４は１３５°のアンテナの指向方向でデータを受信することを決定する。このようにして、データを受信する通信装置は、タイムスロット毎に定められた送信ノードに応じて、通信品質の良いアンテナの指向方向を用いてデータを受信することができ、データの受信品質が向上する。また、中継ノード１０３、１０４は複数回、同一のＡｕｄｉｏデータを受信することができるので、信頼性の高いＡｕｄｉｏデータを得ることができる。ステップＳ８０６を終えると、図８（ａ）に示すフローチャートから抜ける。

図８（ｂ）に、Ｖｉｄｅｏデータをタイムスロットに割り当てる際に、ＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを読み出して実行するフローチャートを示す。該フローチャートは、上述のステップＳ５０６において用いられる。

ステップＳ８１１において、ＣＰＵ３０１の指示により探索部３３１は、送信ノードである制御ノード１０１から受信ノード１０２まで、所定数のタイムスロットを用いてデータを転送可能な経路を探索する。ここでは、１スーパーフレーム内で割り当てられているＶｉｄｅｏ用タイムスロット数は３である。そこで、所定数として３以内のタイムスロットを用いて制御ノード１０１から受信ノードにデータを送信可能な経路を探索する。その結果、図９（ａ）に示すような探索結果が得られる。図９（ａ）において、「制御ノード１０１→ノード１０３→受信ノード１０２」とは、制御ノード１０１からノード１０３を介して受信ノード１０２にＶｉｄｅｏデータを送信する経路を示している。ステップＳ８１１において得られた複数の経路を第１の経路群と言う。なお、ステップＳ８１１において、探索部３３１が第１の経路群を探索するのではなく、ユーザによる入力や不図示の記録媒体からの読み込み等によりＣＰＵ３０１が第１の経路群を認識するようにしても良い。

ステップＳ８１２において、ＣＰＵ３０１の指示により第１の抽出部３３２は、通信品質テーブルを参照し、リンクの通信品質が閾値以上となるＮａｒｒｏｗのアンテナの指向方向の組合せを抽出する。リンクの通信品質とは、リンク送信ノードとリンク受信ノード間の通信品質のことである。ここでは、抽出部３３２はＲＳＳＩテーブル６０１を参照し、ＲＳＳＩが７以上であるアンテナの指向方向の組合せを抽出する。ここで、ＲＳＳＩが７とは、ノード間での通信が担保されるための通信品質の閾値である。なお、受信ノード１０２はＶｉｄｅｏデータを送信しないので、ここでは受信ノード１０２が送信する場合については考慮しない。図１２（ｂ）に、抽出した結果としての組合せテーブル１２０２を示す。このようにして抽出されたアンテナの指向方向の組合せで直接通信するノード間を通信路と呼ぶ。

ステップＳ８１３において、ＣＰＵ３０１の指示により第２の抽出部３３３は、組合せテーブル６０２を参照し、第１の経路群のうち、経路を構成する全ての通信路の通信品質が閾値以上（ここでは、ＲＳＳＩが７以上）の経路を抽出（選択）する。例えば、制御ノード１０１（アンテナの指向方向４５°）と中継ノード１０３（アンテナの指向方向１３５°）との間のＲＳＳＩは７以上である。そして、中継ノード１０３（アンテナの指向方向４５°）と受信ノード１０２（アンテナの指向方向１３５°）との間のＲＳＳＩも７以上である。従って、「制御ノード１０１（アンテナの指向方向４５°）→中継ノード１０３（アンテナの指向方向１３５°）、中継ノード１０３（アンテナの指向方向４５°）→受信ノード１０２（アンテナの指向方向１３５°）」という経路が抽出される。この結果、図９（ｂ）に示す３つの経路が抽出される。ステップＳ８１３において得られた経路を第２の経路群と言う。即ち、第２の経路群のそれぞれの経路を構成する任意の通信装置間のＲＳＳＩは７以上である。

ステップＳ８１４において、ＣＰＵ３０１の指示により第１の確認部３３４は、第２の経路群のうち、後述するステップＳ８２０において設定されていない経路があるか否かを確認する。設定されていない経路があった場合にはステップＳ８１５に進み、設定されていない経路がない（全ての経路が設定済み）の場合には図８（ｂ）に示すフローチャートから抜ける。ここでは、経路１〜３が設定されていないのでステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、ＣＰＵ３０１の指示により第２の確認部３３５は、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する。空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあった場合にはステップＳ８１６に進み、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがなかった場合には図８（ｂ）に示すフローチャートから抜ける。ここでは、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが３あるので、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６において、ＣＰＵ３０１の指示により第３の抽出部３３６は、第２の経路群のうち、後述するステップＳ８２０において設定されていない経路の中から、ホップ数が最も少ない経路を抽出する。ここでは、ホップ数が０である経路１が抽出される。ステップＳ８１６において抽出された経路を第３の経路群と言う。ホップ数が少ない経路を抽出することにより、限られたタイムスロットの中で、多くの経路を設定することができる。なお、ノードの位置に応じて経路を抽出しても良い。位置に応じて経路を抽出することで、例えば、人通りの多い場所を通る経路を抽出しないようにすることができる。

ステップＳ８１７において、ＣＰＵ３０１の指示により第４の抽出部３３７は、第３の経路群のうち、通信品質（ここでは、ＲＳＳＩの値）が最も良い経路を抽出する。なお、経路が複数の通信路から構成される場合には、第４の抽出部３３７は、それぞれの通信路におけるＲＳＳＩの値の合計値が最も高い経路を抽出するものとする。なお、第３の経路群のそれぞれを構成する通信路におけるＲＳＳＩの値の最小値が最も大きい経路を抽出するようにしてもよい。ここでは、第４の抽出部３３７は経路１を抽出する。ステップＳ８１７において抽出された経路を候補経路と言う。なお、ステップＳ８１６において１つの経路のみが抽出されている場合にはステップＳ８１７を省略するようにしてもよい。これにより、制御ノード１０１の処理負荷を軽減することができる。

ステップＳ８１８において、ＣＰＵ３０１の指示により算出部３３９は、候補経路が必要とするタイムスロット数を「ホップ数＋１」として算出する。ここでは、経路１が抽出されており、ホップ数が０であるので、算出部３３９はタイムスロット数を１と算出する。

ステップＳ８１９において、ＣＰＵ３０１の指示により第３の確認部３４０は、ステップＳ８１８において算出されたタイムスロット数以上の空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する。算出されたタイムスロット数以上の空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあった場合にはステップＳ８２０に進み、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがなかった場合には図８（ｂ）に示すフローチャートから抜ける。ここでは、経路１が必要とするタイムスロット数は１であり、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットは３であるので、第３の確認部３４０は算出されたタイムスロット数以上の空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあることを確認し、ステップＳ８２０に進む。

ステップＳ８２０において、ＣＰＵ３０１の指示により設定部３４１は、候補経路を構成する通信路のリンク送信ノードとリンク受信ノードとを空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットに設定する。ここでは、設定部３４１は制御ノード１０１（９０°）をスロット１のリンク送信ノードとして、ノード１０２（９０°）をリンク受信ノードとしてスロット１に設定する。設定後、ステップＳ８１４に戻る。なお上述のカッコ内は該スロットにてデータを送受信する際のアンテナの指向方向を表す。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路２、３が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが２あることを確認し、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６において、第３の抽出部３３６はホップ数が１である経路２を抽出する。ここで経路１は既に設定済みなので抽出されない。ステップＳ８１７において、第４の抽出部３３７は通信品質（ここでは、ＲＳＳＩの値）が最も良い経路として経路２を抽出する。ステップＳ８１８において、算出部３３９は経路２のホップ数が１であるので、必要タイムスロット数は２と算出する。ステップＳ８１９において、第３の確認部３４０は必要タイムスロット数である２以上、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロット（ここでは２）があることを確認する。ステップＳ８２０において、設定部３４１は制御ノード１０１（４５°）をスロット２のリンク送信ノードとして、中継ノード１０３（１３５°）をスロット２のリンク受信ノードとして設定する。さらに設定部３４１は、中継ノード１０３（４５°）をスロット３のリンク送信ノードとして、受信ノード１０２（１３５°）をスロット３のリンク受信ノードとして設定する。設定後、ステップＳ８１４に戻る。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路３が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがないことを確認し、図８（ｂ）に示すフローチャートから抜ける。上述のようにして、図７（ｂ）のようなタイムスロットの割り当てが決定される。

このようにして決定されたタイムスロットの割り当てに従い、各ノードはデータ転送を行う。即ち、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロット１において、制御ノード１０１はアンテナの指向方向を９０°に設定して、受信ノード１０２にデータを送信する。そして、受信ノード１０２はアンテナの指向方向を９０°に設定して、該データを受信する。Ｖｉｄｅｏ用タイムスロット２において、制御ノード１０１はアンテナの指向方向を４５°に切り替え、中継ノード１０３に同じデータを送信する。また、中継ノード１０３はアンテナの指向方向を１３５°に設定して該データを受信する。さらに、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロット３において、中継ノード１０３はアンテナの指向方向を４５°に切り替え、受信ノード１０２に同じデータを送信し、受信ノード１０２はアンテナの指向方向を１３５°に切り替え、該データを受信する。

このようにして、ノード間でアンテナの指向方向毎に測定された通信品質に基づいて、タイムスロット毎にデータの送信装置および受信装置とそれらのアンテナの指向方向とを定めてデータを送受信するので、データの受信品質を向上させることができる。また、受信ノード１０２は複数回、同一のＶｉｄｅｏデータを受信することができるので、信頼性の高いＶｉｄｅｏデータを得ることができる。

また、宛先が単数であるＶｉｄｅｏデータに対しては第１の割当方法（図８（ａ））を用い、宛先が複数であるＡｕｄｉｏデータに対しては第２の割当方法（図８（ｂ））を用いる。このようにデータの宛先数に応じて異なる割当方法を用いるので、宛先が単数でありユニキャストされるデータの通信品質を向上させることができる。また、宛先が複数であるデータをブロードキャストする際の処理負荷を軽減することができる。

なお、上述の例においては、制御ノード１０１がタイムスロット毎に通信装置とアンテナの指向方向を割り当て、設定情報を全ノードに通知した。しかし、各ノードが同一のアルゴリズムを用いてタイムスロット毎にリンクを通信装置とアンテナの指向方向を割り当てるようにしてもよい。これにより、設定情報を全ノードに通知する必要が無くなる。

また、制御ノードとしての動作を受信ノード１０２、中継ノード１０３、１０４が行っても良いし、不図示の制御のためのノードが制御ノードとしての動作を行っても良い。

また、上述の例においては、各ノードは指向方向毎に測定された通信品質に基づいて、タイムスロット毎にデータの送信装置および受信装置とそれらのアンテナの指向方向とを定めた。しかし、これに限らず、データの送信装置および受信装置の組ごとにアンテナの指向方向を予めユーザが定めておく。そして、ノード間の通信品質に基づいて設定されるデータの送信装置および受信装置の組ごとに、予め定められたアンテナの指向方向を用いて通信するようにしてもよい。これにより、アンテナの指向方向に応じた通信品質を測定することなく、アンテナの指向方向を設定することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２では、リンク送信ノードの送信角を変更することで、実施形態１よりも多くの経路をタイムスロットに割り当てる方法を示す。実施形態１のシステム構成図を図１（ｂ）に示す。１０１〜１０４については実施形態１と同様なので、ここでは説明を省略する。１０５は電波を反射する反射壁である。本実施形態のスーパーフレームの構成、制御ノードの内部構成は実施形態１と同様なので、同一の番号を付し、ここでは説明を省略する。また、制御ノードが実行するフローチャートについては、図５のステップＳ５０６で用いられるフローチャートが図８（ｂ）に代えて図８（ｃ）となる他は、実施形態１と同様なので、同一の番号を付し、ここでは説明を省略する。なお、本実施形態においては図５のステップＳ５０４において、図１０に示すＲＳＳＩテーブル１００１が作成されているものとする。反射壁１０５の存在により、実施形態１と比べ、制御ノード１０１が１３５°のアンテナの指向方向で送信し、受信ノード１０２が４５°のアンテナの指向方向で受信した場合の受信品質が向上している。

以下、図８（ｃ）に示すフローチャートを説明する。ステップＳ８１１において、ＣＰＵ３０１の指示により探索部３３１は、送信ノードである制御ノード１０１から受信ノード１０２まで、所定数のタイムスロットを用いてデータを転送可能な経路を探索する。その結果、図９（ａ）に示すような探索結果が得られる。ステップＳ８１２において、ＣＰＵ３０１の指示により第１の抽出部３３２は、通信品質テーブルを参照し、リンクの通信品質が閾値以上となるＮａｒｒｏｗのアンテナの指向方向の組合せを抽出する。ここでは、抽出部３３２はＲＳＳＩテーブル１００１を参照し、ＲＳＳＩが７以上であるアンテナの指向方向の組合せを抽出する。図１０（ｂ）に、抽出した結果としての組合せテーブル１００２を示す。このようにしてこのようにして抽出されたアンテナの指向方向の組合せで通信するノード間を通信路と呼ぶ。

ステップＳ８１３において、ＣＰＵ３０１の指示により第２の抽出部３３３は、組合せテーブル１００２を参照し、第１の経路群のうち、経路を構成する全ての通信路の通信品質が閾値以上（ここでは、ＲＳＳＩが７以上）の経路を抽出する。ここで、制御ノード１０１から受信ノード１０２にデータを送信する際には、２組のアンテナの指向方向の組合せにおいてＲＳＳＩが７以上となっている。ここでは、それぞれの組合せに対応した通信路を異なる通信路として扱う。ここでは、異なる通信路から構成される経路は異なる経路として抽出するので、図９（ｃ）に示す４つの経路が抽出される。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路１〜４が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが３あることを確認し、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６において、第３の抽出部３３６はホップ数が０である経路１、２を抽出する。ステップＳ８１７において、経路１のＲＳＳＩは８であり、経路２のＲＳＳＩは７であるので、第４の抽出部３３７は候補経路として経路１を抽出する。

ステップＳ８２１において、ＣＰＵ３０１の指示により第１の判定部３３８は以下の処理を行う。即ち、第１の判定部３３８は、候補経路を構成するリンク送信ノードと、後述するステップＳ８２０において設定された経路を構成するリンク送信ノードとに共通リンク送信ノードが存在するか否かを判定する。共通リンク送信ノードがあった場合にはステップＳ８２２に進み、共通リンク送信ノードがなかった場合にはステップＳ８１８に進む。ここでは、後述するステップＳ８２０において設定された経路がないので、第１の判定部３３８は、共通リンク送信ノードはないと判定し、ステップＳ８１８に進む。

ステップＳ８１８において、算出部３３９は経路１のホップ数が０であるので、必要タイムスロット数は１と算出する。ステップＳ８１９において、第３の確認部３４０は必要タイムスロット数である１以上、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロット（ここでは３）があることを確認する。ステップＳ８２０において、設定部３４１は制御ノード１０１（９０°）をスロット１のリンク送信ノードとして、ノード１０２（９０°）をスロット１のリンク受信ノードとして設定する。設定後、ステップＳ８１４に戻る。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路２〜４が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが２あることを確認し、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６において、第３の抽出部３３６はホップ数が１である経路２を抽出する。ここで経路１は既に設定済みなので抽出されない。ステップＳ８１７において、第４の抽出部３３７は候補経路として経路２を抽出する。ステップＳ８２１において、第１の判定部３３８は、経路１を構成するリンク送信ノードと経路２を構成するリンク送信ノードとに共通リンク送信ノードがあるかを判定する。ここでは、経路１にも経路２にも共通リンク送信ノードとして制御ノード１０１があるので、ステップＳ８２２に進む。

ステップＳ８２２において、ＣＰＵ３０１の指示により第２の判定部３４２は、共通リンク送信ノードに対応するリンク受信ノードが同一ノードであるかを判定する。同一ノードであった場合にはステップＳ８１８に進み、同一ノードでない場合にはステップＳ８２３に進む。ここでは、経路１においても経路２においても制御ノード１０１は受信ノード１０２にデータを送信する。従って、第２の判定部３４２はリンク受信ノードも同じであると判定し、ステップＳ８１８に進む。

ステップＳ８１８において、算出部３３９は経路２のホップ数が０であるので、必要タイムスロット数は１と算出する。ステップＳ８１９において、第３の確認部３４０は必要タイムスロット数である１以上、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロット（ここでは２）があることを確認する。ステップＳ８２０において、設定部３４１は制御ノード１０１（１３５°）をスロット２のリンク送信ノードとして、ノード１０２（４５°）をスロット２のリンク受信ノードとして設定する。設定後、ステップＳ８１４に戻る。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路３、４が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが１あることを確認し、ステップＳ８１６に進む。ステップＳ８１６において、第３の抽出部３３６はホップ数が２である経路３を抽出する。ここで経路１、２は既に設定済みなので抽出されない。ステップＳ８１７において、第４の抽出部３３７は通信品質（ここでは、ＲＳＳＩの値）が最も良い経路として経路３を抽出する。ステップＳ８２１において、第１の判定部３３８は、経路１または２を構成するリンク送信ノードと経路３を構成するリンク送信ノードとに共通リンク送信ノードがあるかを判定する。ここでは、共通リンク送信ノードとして制御ノード１０１があるので、ステップＳ８２２に進む。ステップＳ８２２において、ＣＰＵ３０１の指示により第２の判定部３４２は、共通リンク送信ノードに対応するリンク受信ノードが同一ノードであるかを判定する。ここでは、経路１、２において制御ノード１０１は受信ノード１０２にデータを送信するが、経路３において制御ノード１０１は中継ノード１０３にデータを送信する。従って、第２の判定部３４２はリンク受信ノードが異なると判定し、ステップＳ８２３に進む。

ステップＳ８２３において、ＣＰＵ３０１の指示により第３の判定部３４３は、共通リンク送信ノードが同一のタイムスロットを用いて、異なるリンク受信ノードに対して閾値以上（ここでは、ＲＳＳＩが７以上）の品質でデータを送信できるか否かを判定する。第３の判定部３４３は、該判定を通信品質テーブル（ここでは、ＲＳＳＩテーブル１００１）を用いて判定する。なお、ステップＳ８２３において用いられる閾値は、ステップＳ８１３で用いられる閾値より小さな値（例えば、ＲＳＳＩが６）であってもよい。同一のタイムスロットを用いて送信できる場合にはステップＳ８２４に進み、同一のタイムスロットを用いて送信できない場合にはステップＳ８１８に進む。ここでは、制御ノード１０１がアンテナの指向方向をＷｉｄｅにしてデータを送信し、受信ノード１０２がアンテナの指向方向を９０°、中継ノード１０３がアンテナの指向方向を１３５°にしてデータを送信する。即ち、制御ノードがアンテナの指向角をＮａｒｒｏｗからＷｉｄｅに変更することにより、閾値（ＲＳＳＩの値が７）以上の品質で同時にデータを送信することができる。従って、ステップＳ８２４に進む。

ステップＳ８２４において、ＣＰＵ３０１の指示により算出部３３９は、候補経路が必要とする空きタイムスロット数を算出する。ここでは、制御ノード１０１から中継ノード１０３まではスロット１を用いて送信するので、中継ノード１０３から受信ノード１０２までデータを送信するための空きタイムスロットがあればよい。従って、候補経路が必要とする空きタイムスロット数は１と算出される。ステップＳ８２５において、ＣＰＵ３０１の指示により第３の確認部３４０は、ステップＳ８２４において算出された空きタイムスロット数以上、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあるか否かを確認する。空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがあった場合にはステップＳ８２６に進み、空きＡｕｄｉｏ用タイムスロットがなかった場合には図８（ｃ）に示すフローチャートから抜ける。ここでは、空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットが１であり、候補経路が必要とする空きタイムスロット数（ここでは、１）以上の空きがあるのでステップＳ８２６に進む。

ステップＳ８２６において、ＣＰＵ３０１の指示により設定部３４１は、候補経路（ここでは、経路３）を構成する通信路のリンク送信ノードとリンク受信ノードとを空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットに設定する。なお、同一のタイムスロットを用いて異なるリンク受信ノードに対して閾値以上の品質でデータを送信できるＶｉｄｅｏ用タイムスロットについては、設定情報を変更する。ここでは、スロット１の設定情報を変更し、リンク送信ノードとして制御ノード１０１（Ｗｉｄｅ）を設定し、リンク受信ノードとして受信ノード１０２（９０°）および中継ノード１０３（１３５°）を設定する。さらに、スロット３のリンク送信ノードとして中継ノード１０３（４５°）を設定し、リンク受信ノードとして受信ノード１０２（１３５°）を設定する。なお、スロット１の設定情報の変更に代えて、スロット２の設定情報を変更するようにしてもよい。

このようにして、同一のタイムスロットを用いて異なるリンク受信ノードに対して閾値以上の品質でデータを送信できるＶｉｄｅｏ用タイムスロットがある場合には、設定情報を変更するので、Ｖｉｄｅｏ用タイムスロットを有効に活用することができる。即ち、タイムスロットに割り当てられた通信装置のアンテナの指向性を狭指向性から広指向性に変更することにより、中継伝送する経路を増やすことができる場合、タイムスロットに割り当てられた通信装置のアンテナの指向性を狭指向性から広指向性に変更する。これにより、より多くの経路を用いてデータを冗長伝送できるのでデータ伝送の信頼性が向上する。また、タイムスロットを有効に活用することができる。

次に、ステップＳ８１４において、第１の確認部３３４は経路４が設定されていないことを確認し、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５において、第２の確認部３３５は空きＶｉｄｅｏ用タイムスロットがないことを確認し、図８（ｃ）に示すフローチャートから抜ける。

上述のようにして、図７（ｃ）のようなタイムスロットの割り当てが決定される。このようにして、限られたタイムスロットを用いてデータを冗長伝送する際、タイムスロット毎に通信装置間の通信品質の良い通信装置のアンテナの指向方向を用いてデータを送信するので、データの受信品質が向上する。

本発明は前述の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体をシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行するようにしてもよい。

１０１ 制御ノード
１０２ 受信ノード
１０３ 中継ノード
１０４ 中継ノード

Claims (17)

1. 送信元装置が異なる複数の経路を介して宛先装置に所定のデータを複数回送信し、前記経路は２つの通信装置が直接通信する通信路の組合せから成るシステムの制御装置であって、
   前記通信路を構成する各通信装置のアンテナの指向方向毎の通信品質情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記通信品質情報と、複数の経路の各々で送信元装置から宛先装置まで前記所定のデータを送信するのに要する時間と、に基づいて、複数の経路を選択する選択手段と、
   前記送信元装置が前記所定のデータを送信してから所定の時間内に、前記選択手段により選択された複数の経路を介して前記所定のデータが前記宛先装置に受信されるように、前記選択手段により選択された各経路上の前記各通信装置のアンテナの指向方向を、前記選択された経路の指向方向に切り替えるタイミングを決定する第１の決定手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 少なくとも前記選択手段により選択された前記複数の経路上の装置に前記タイミングを通知する通知手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記通知手段は、前記選択手段により選択された前記複数の経路を前記各通信装置に通知することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記選択された経路の指向方向に切り替えるタイミングとは、前記選択された経路を構成する通信路の切り替えタイミングであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記第１の決定手段により決定した前記タイミングを前記制御装置に設定する設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記第１の決定手段は、タイムスロット毎に前記データを送信する装置のアンテナの指向方向を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の制御装置。
7. 前記選択手段は、通信品質が所定の閾値を超える複数の経路の中から更に、前記送信元装置から前記宛先装置までのホップ数が少ない複数の経路を選択することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記経路は、所定の時間内に前記送信元装置から前記宛先装置まで前記データを送信可能な経路であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
9. 前記取得手段は、前記送信元装置から前記宛先装置までの経路を構成する全ての通信装置間の通信品質を取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の制御装置。
10. 通信装置のアンテナの指向角を変更することにより、所定の時間内に前記データを前記送信元装置から前記宛先装置まで転送可能な経路の数が変わる場合、前記アンテナの指向角を変更する変更手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
11. 前記取得手段により取得した前記通信品質情報に基づいて、広指向性で前記データを送信する装置を決定する第２の決定手段と、
    前記データの種類に応じて、前記第１の決定手段による決定と前記第２の決定手段による決定とを切替える切替手段と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
12. 前記取得手段により取得された前記通信品質情報に基づいて、広指向性で前記データを送信する装置を決定する第２の決定手段と、
    前記データの宛先の数に応じて、前記第１の決定手段による決定と前記第２の決定手段による決定とを切替える切替手段と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
13. 前記切替手段は、前記データの宛先が１つである場合には前記第１の決定手段による決定を行い、前記データの宛先が複数である場合には前記第２の決定手段による決定を行うように切替えることを特徴とする請求項１２に記載の制御装置。
14. 前記データの種類に応じて、前記複数の経路上の全ての装置が広指向角で前記データを送信する第１の送信方式と、前記複数の経路上の少なくとも一部の装置が狭指向角で前記データを送信する第２の送信方式とを切替える切替手段を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の制御装置。
15. 前記選択手段は、前記取得手段により取得された前記通信品質情報に基づいて、通信品質の良い複数の経路を選択することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の制御装置。
16. 送信元装置が異なる複数の経路を介して宛先装置に所定のデータを複数回送信し、前記経路は２つの通信装置が直接通信する通信路の組合せから成るシステムの制御装置の制御方法であって、
    前記通信路を構成する各通信装置のアンテナの指向方向毎の通信品質情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程において取得された前記通信品質情報と、複数の経路の各々で送信元装置から宛先装置まで前記所定のデータを送信するのに要する時間と、に基づいて、通信品質が所定の閾値を超える複数の経路を選択する選択工程と、
    前記送信元装置が前記所定のデータを送信してから所定の時間内に、前記選択工程において選択された複数の経路を介して前記所定のデータが前記宛先装置に受信されるように、前記選択工程において選択された各経路上の前記各通信装置のアンテナの指向方向を、前記選択された経路の指向方向に切り替えるタイミングを決定する決定工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
17. コンピュータにより実行され、制御装置の制御を行うためのプログラムであって、
    請求項１６に記載の制御方法を実現するためのプログラム。

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