JP6197468B2 - 通信装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムに関し、特に、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて通信を行う通信装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。

”ウィキペディア”、[online]、[平成25年6月28日検索]、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/アドホック〉（非特許文献１）には、無線アドホックネットワークについて記載されている。すなわち、携帯電話等で用いられる移動体通信では、無線基地局装置、および、無線基地局装置間を繋ぐ固定網などの基盤設備が必須である。一方、無線アドホックネットワークでは、各無線端末装置が自律的にルーティングを行い、マルチホップ通信を行う。無線アドホックネットワークに固定ネットワークは不要であり、本質的にインフラレスである。したがって、ネットワークを構築したい環境に無線端末装置を散布し、無線端末装置が寄り集まる状態にするだけで、ネットワークを即席的に構築することが可能である。

"ウィキペディア"、[online]、[平成25年6月28日検索]、インターネット〈URL：http://ja.wikipedia.org/アドホック〉 "Ad-hoc on-demand distance vector (AODV) routing"、ＲＦＣ ３５６１、２００３年 "Optimized link state routing (OLSR) RFC"、ＲＦＣ ３６２６、２００３年

無線アドホックネットワークを介して通信装置間でパケットがやり取りされる場合、パケットは、パケットの中継を行う１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を通って通信装置間を伝送される。

たとえば、無線端末装置の故障および通信障害等の異常が通信経路において発生した場合、異常を検知した無線端末装置は、異常が発生したことを通信装置へ通知する。通信装置は、無線端末装置からの通知に基づいて、通信経路における異常の発生を認識し、新たな通信経路の構築を開始する。

しかしながら、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間が長くなる場合がある。この場合、通信装置間において、パケットのやり取りをすることができない時間が長くなってしまう。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて通信が行われる通信システムにおいて、通信経路の変更の必要性を迅速に検知して当該変更を行うことが可能な通信装置、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信装置は、通信装置であって、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行う通信部と、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行う再構築処理部とを備え、上記再構築処理部は、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

（５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、１または複数の上記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行う通信装置とを備え、上記通信装置は、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行い、上記通信装置は、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、１または複数の上記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能な通信装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記通信装置が、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行うステップと、上記通信装置が、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行うステップとを含み、上記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、上記通信装置は、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、コンピュータに、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行うステップと、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行うステップとを実行させるためのプログラムであり、上記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

本発明によれば、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて通信が行われる通信システムにおいて、通信経路の変更の必要性を迅速に検知して当該変更を行うことができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するＲＲＥＱメッセージの経路の一例を示す図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するＲＲＥＰメッセージの経路の一例を示す図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するハローメッセージの経路の一例を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路において発生した異常を検知する動作の一例を示す図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路を変更する際の動作の一例を示す図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路を変更する際の動作の一例を示す図である。 図９は、本発明の第１の実施の形態に係る従局が、通信経路において異常が発生した場合において、ＡＯＤＶプロトコルに従った通信経路の変更に要する時間の比較例を示す図である。 図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局の構成を示す図である。 図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局の構成を示す図である。 図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、主局が通信経路を変更するための処理を主導的に行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、従局が通信経路を変更するための処理を主導的に行う際のシーケンスの一例を示す図である。 図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る主局または従局が、通信経路において異常が発生した場合において、通信経路の変更に要する時間の図９に示す比較例に対する短縮結果の一例を示す図である。 図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信経路の変更処理をモデル化したシミュレーションの概要を示す図である。 図１６は、図１５に示すシミュレーションにおいて、ハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて通信経路の異常を検知する場合に主局へ到達するパケット数の時間変化の一例を示す図である。 図１７は、図１５に示すシミュレーションにおいて、主局におけるアプリケーションまたは従局におけるアプリケーションが通信経路の異常を検知する場合に主局へ到達するパケット数の時間変化の一例を示す図である。 図１８は、図１７に示すシミュレーション結果における、時刻ｔ＝２９〜３２秒の到達パケット数変化の拡大図である。 図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。 図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局の構成を示す図である。 図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局の構成を示す図である。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施の形態に係る通信装置は、通信装置であって、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行う通信部と、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行う再構築処理部とを備え、上記再構築処理部は、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、通信信号の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

すなわち、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置が当該異常を通信装置へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、通信装置および他の通信装置間において通信ができない期間を短縮することができる。

（２）好ましくは、上記再構築処理部は、新たな上記通信経路を決定するための上記他の通信装置または無線端末装置宛の経路探索情報をブロードキャストする。

このような構成により、通信装置が他の通信装置または無線端末装置までの通信経路を把握していない場合でも経路探索情報は他の通信装置または無線端末装置まで送信されるので、通信装置における処理を簡素化することができる。

また、経路探索情報が複数の通信経路を経由して他の通信装置または無線端末装置まで送信されるので、他の通信装置または無線端末装置では、受信した複数の経路探索情報がたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

（３）好ましくは、上記通信装置は、さらに、複数種類の上記通信経路を記憶する記憶部を備え、上記再構築処理部は、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記記憶部に記憶された複数種類の上記通信経路の中から新たな上記通信経路を選択し、上記通信部は、上記再構築処理部によって選択された上記通信経路を用いて上記他の通信装置と通信を行う。

このように、予め記憶しておいた通信経路をアクティブ化することで新たな通信経路を確立する構成により、ブロードキャストされた経路探索情報を用いて動的に新たな通信経路を確立する構成と比べて、所定のルールに反する状態が発生してから新たな通信経路が確立されるまでに要する時間を短縮することができるので、通信装置および他の通信装置間の通信を早期に再開することができる。

（４）好ましくは、上記通信装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、上記通信部は、上記複数レイヤのうちの第１のレイヤの処理を行うことにより通信を行い、上記再構築処理部は、上記複数レイヤのうち、上記第１のレイヤよりも上位の第２のレイヤの処理を行うことにより、上記通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、第２のレイヤで検知した通信経路の異常についての情報を第１のレイヤの処理に用いることができるので、第１のレイヤが第２のレイヤの処理に関与せずに単独で通信経路の異常を検知する構成と比べて、通信経路の変更の必要性をより早期に検知し、当該変更を行うことができる。

また、第１のレイヤが単独で通信経路の異常を検知するための情報のやり取りを不要とすることができるので、通信装置、他の通信装置および１または複数の無線端末装置により構成される通信システム全体の負荷を低減することができる。

（５）本発明の実施の形態に係る通信システムは、通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、１または複数の上記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行う通信装置とを備え、上記通信装置は、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行い、上記通信装置は、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、通信信号の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

すなわち、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置が当該異常を通信装置へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、通信装置および他の通信装置間において通信ができない期間を短縮することができる。

（６）好ましくは、上記通信装置は、上記所定のルールに反する状態の発生を検知すると、上記通信経路の変更を上記他の通信装置または上記無線端末装置に要求し、上記他の通信装置または上記無線端末装置は、上記通信装置からの要求を受けて、新たな上記通信経路を決定する。

このような構成により、たとえば、他の通信装置および無線端末装置が所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合であっても、通信装置と他の通信装置または無線端末装置との間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

言い換えると、通信装置と他の通信装置または無線端末装置との間の通信においては、少なくとも通信装置が所定のルールに反する状態の発生を検知する機能を有していれば、通信装置と他の通信装置または無線端末装置との間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。すなわち、他の通信装置および無線端末装置の構成を簡素化することができるので、通信システム全体としてコストを低減することができる。

また、たとえば、他の通信装置または無線端末装置において所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合でも、他の通信装置または無線端末装置では、通信装置からの要求を受けることにより所定のルールに反する状態が発生したことを認識することができるので、必要な処理を講じることができる。

（７）より好ましくは、上記通信装置は、新たな上記通信経路を決定するための上記他の通信装置または上記無線端末装置宛の経路探索情報をブロードキャストし、上記他の通信装置または上記無線端末装置は、１または複数種類の上記通信経路を介して受信した上記経路探索情報に基づいて、新たな上記通信経路を決定する。

このような構成により、通信装置が他の通信装置または無線端末装置までの通信経路を把握していない場合でも経路探索情報は他の通信装置または無線端末装置まで送信されるので、通信装置における処理を簡素化することができる。

また、経路探索情報が複数の通信経路を経由して他の通信装置または無線端末装置まで送信されるので、他の通信装置または無線端末装置では、受信した複数の経路探索情報がたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

（８）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、１または複数の上記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能な通信装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記通信装置が、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行うステップと、上記通信装置が、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行うステップとを含み、上記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、通信信号の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

すなわち、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置が当該異常を通信装置へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、通信装置および他の通信装置間において通信ができない期間を短縮することができる。

（９）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、上記通信装置は、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、コンピュータに、所定のルールに従って上記他の通信装置と通信を行うステップと、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、上記通信経路を変更するための処理を行うステップとを実行させるためのプログラムであり、上記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、上記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、上記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、通信信号の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

すなわち、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置が当該異常を通信装置へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、通信装置および他の通信装置間において通信ができない期間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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り返さない。

＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。

図１を参照して、無線通信システム（通信システム）４０１は、たとえばＲＦＣ ３５６１（非特許文献２参照）で規格化された無線アドホックネットワークを含む。無線通信システム４０１は、主局（通信装置）１０１と、従局（通信装置）１０２と、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆとを備える。

以下、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆの各々を無線端末装置２０２とも称する。なお、図１では、６つの無線端末装置２０２を代表的に示しているが、無線通信システム４０１は、少数またはさらに多数の無線端末装置２０２を備える構成であってもよい。

無線通信システム４０１は、当該システムにおける各装置の管理者が同じである場合の例として、工場における品質管理、高度道路交通システム（Intelligent Transport Systems）およびインフラの監視等に用いられる。また、無線通信システム４０１は、当該システムにおける各装置の管理者が異なる場合の例として、災害時において、各携帯電話を繋ぐ無線アドホックネットワークに用いられる。

主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２は、近傍に位置する他の装置と無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。具体的には、たとえば、主局１０１は、近傍に位置する無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆと無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。また、たとえば、従局１０２は、近傍に位置する無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。

各無線端末装置２０２は、無線通信により情報を中継することが可能である。具体的には、たとえば、無線端末装置２０２Ｅは、主局１０１から受信した情報を無線端末装置２０２Ｂへ送信し、また、無線端末装置２０２Ｂから受信した情報を主局１０１へ送信することにより情報を中継する。無線端末装置２０２Ｂは、無線端末装置２０２Ｅから受信した情報を従局１０２へ送信し、また、従局１０２から受信した情報を無線端末装置２０２Ｅへ送信することにより情報を中継する。

主局１０１は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路、すなわち１または複数の無線端末装置２０２を中継装置として含む通信経路を用いて従局１０２と通信する。具体的には、図１に示す例では、主局１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂを経由する通信経路を用いて従局１０２と通信する。この場合、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂは、主局１０１および従局１０２間でやり取りされる情報を中継する。

なお、主局１０１および従局１０２間で情報をやり取りする際に用いられる通信経路は、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂを経由する通信経路に限定するものではない。主局１０１および従局１０２間で情報をやり取りする際に用いられる通信経路は、たとえば、無線端末装置２０２Ｅ以外または２０２Ｂ以外を経由する通信経路であってもよい。

また、主局１０１および従局１０２の少なくとも一方は、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆの中でやり取りされる情報を無線通信により中継することが可能であってもよい。

また、主局１０１および従局１０２の少なくとも一方は、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆのうちのいずれかの無線端末装置２０２および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆ以外の無線端末装置２０２間でやり取りされる情報を無線通信により中継することが可能であってもよい。

上記の通信経路は、たとえば、無線通信システム４０１における各装置間の通信状態および当該各装置の位置等に応じて確立され、また、変更される。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。

［主局］
図２を参照して、主局１０１は、通信部１０と、アプリケーション１１と、データベース１７とを備える。通信部１０は、ＴＣＰ処理部１２と、ＩＰ処理部１３と、ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部１４と、ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部１５と、ＡＯＤＶ処理部１６とを含む。なお、アプリケーション１１には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。

主局１０１は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。主局１０１において、アプリケーション１１は、たとえば、アプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて従局１０２と情報のやり取りを行う。

主局１０１において、ＴＣＰ処理部１２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部１３およびＡＯＤＶ処理部１６は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部１４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部１５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。

通信部１０は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２経由で従局１０２から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション１１へ出力する。

アプリケーション１１は、たとえば、通信部１０から受けたＩＰフレームから温度情報等のデータ情報を取得し、取得したデータ情報をデータベース１７に保持する。

また、アプリケーション１１は、データベース１７に保持された情報に基づいて、従局１０２を制御するための制御情報を生成する。そして、アプリケーション１１は、生成した制御情報の宛先（Destination）ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスを設定し、当該制御情報の送信を通信部１０に要求する。

通信部１０は、アプリケーション１１から制御情報の送信要求を受けると、制御情報を１または複数の無線端末装置２０２経由で従局１０２へ送信する。より詳細には、通信部１０におけるＩＰ処理部１３は、アプリケーション１１から送信要求を受けると、制御情報の次の送信先の無線端末装置２０２のＩＰアドレスであるネクストホップ（Next Hop）ＩＰアドレスをＡＯＤＶ処理部１６へ問い合わせる。

ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、宛先ＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとを対応付けて記録した経路表を保持する。ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、宛先ＩＰアドレスである従局１０２のＩＰアドレスに対応するネクストホップＩＰアドレスが経路表に記録されている場合、当該ネクストホップＩＰアドレスをＩＰ処理部１３へ出力する。

また、ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、従局１０２のＩＰアドレスに対応するネクストホップＩＰアドレスが経路表に記録されていない場合、新たな通信経路を構築する。また、ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、通信経路において異常が発生したと判断する場合、通信経路を変更する。ＡＯＤＶ処理部１６は、新たな通信経路を構築する際、または通信経路を変更する際、たとえば経路表を更新する。

そして、ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、更新後の経路表からネクストホップＩＰアドレスを取得し、取得したネクストホップＩＰアドレスをＩＰ処理部１３へ出力する。なお、新たな通信経路の構築および通信経路の変更の詳細については後述する。

ＩＰ処理部１３は、ＡＯＤＶ処理部１６からネクストホップＩＰアドレスを受けると、制御情報を含むＩＰパケットを、当該ネクストホップＩＰアドレスを有する無線端末装置２０２へＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部１４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部１５経由で送信する。

［無線端末装置］
無線端末装置２０２は、通信部２０と、アプリケーション２１とを備える。通信部２０は、ＴＣＰ処理部２２と、ＩＰ処理部２３と、ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部２４と、ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部２５と、ＡＯＤＶ処理部２６とを含む。なお、アプリケーション２１には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。

無線端末装置２０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。無線端末装置２０２において、アプリケーション２１は、たとえば、アプリケーションレイヤの処理を行なう。ＴＣＰ処理部２２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部２３およびＡＯＤＶ処理部２６は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部２４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部２５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。

通信部２０は、主局１０１、従局１０２または他の無線端末装置２０２から通信信号を受信し、受信した通信信号を中継する。

より詳細には、通信部２０におけるＩＰ処理部２３は、主局１０１、従局１０２または他の無線端末装置２０２からＩＰパケットをＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部２４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部２５経由で受信すると、受信したＩＰパケットの次の送信先のネクストホップＩＰアドレスをＡＯＤＶ処理部２６へ問い合わせる。

ＡＯＤＶ処理部２６は、たとえば、宛先ＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとを対応付けて記録した経路表を保持する。ＡＯＤＶ処理部２６は、たとえば、ＩＰ処理部２３からネクストホップＩＰアドレスの問い合わせを受けると、経路表を参照し、当該ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに対応するネクストホップＩＰアドレスを抽出する。そして、ＡＯＤＶ処理部２６は、抽出したネクストホップＩＰアドレスをＩＰ処理部２３へ出力する。

ＩＰ処理部２３は、ＡＯＤＶ処理部２６からネクストホップＩＰアドレスを受けると、ＩＰパケットを、当該ネクストホップＩＰアドレスを有する主局１０１、従局１０２または他の無線端末装置２０２へＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部２４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部２５経由で送信する。

［従局］
従局１０２は、通信部３０と、アプリケーション３１と、センサ３７とを備える。通信部３０は、ＴＣＰ処理部３２と、ＩＰ処理部３３と、ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部３４と、ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部３５と、ＡＯＤＶ処理部３６とを含む。なお、アプリケーション３１には、たとえば複数のアプリケーションが含まれてもよい。

センサ３７は、具体的には、温度センサである。なお、センサ３７は、たとえば加速度センサおよび振動センサ等であってもよい。

従局１０２は、階層化された複数のレイヤを有するプロトコルに従って動作する。従局１０２において、アプリケーション３１は、たとえば、アプリケーションレイヤの処理を行なうことにより、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて主局１０１と情報のやり取りを行う。

従局１０２において、ＴＣＰ処理部３２は、アプリケーションレイヤよりも下位のＴＣＰレイヤの処理を行なう。ＩＰ処理部３３およびＡＯＤＶ処理部３６は、ＴＣＰレイヤよりも下位のＩＰレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部３４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部３５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。

通信部３０は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２経由で主局１０１から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション３１へ出力する。

アプリケーション３１は、たとえば、通信部３０から受けたＩＰフレームから制御情報を取得し、自己の従局１０２に当該制御情報に従った動作を行わせる。

また、アプリケーション３１は、たとえば、センサ３７において測定された温度から温度情報をデータ情報として生成する。アプリケーション３１は、たとえば、周期的に、具体的には１２５ミリ秒ごとにデータ情報を生成する。そして、アプリケーション３１は、たとえば、生成したデータ情報の宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレスを設定し、当該データ情報の送信を通信部３０に要求する。

通信部３０は、アプリケーション３１からデータ情報の送信要求を受けると、データ情報を１または複数の無線端末装置２０２経由で主局１０１へ送信する。より詳細には、通信部３０におけるＩＰ処理部３３は、アプリケーション３１から送信要求を受けると、データ情報の次の送信先のネクストホップＩＰアドレスをＡＯＤＶ処理部３６へ問い合わせる。

ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、宛先ＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとを対応付けて記録した経路表を保持する。ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、宛先ＩＰアドレスである主局１０１のＩＰアドレスに対応するネクストホップＩＰアドレスが経路表に記録されている場合、当該ネクストホップＩＰアドレスをＩＰ処理部３３へ出力する。

また、ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、主局１０１のＩＰアドレスに対応するネクストホップＩＰアドレスが経路表に記録されていない場合、新たな通信経路を構築する。また、ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、通信経路において異常が発生したと判断する場合、通信経路を変更する。ＡＯＤＶ処理部３６は、新たな通信経路を構築する際、または通信経路を変更する際、たとえば経路表を更新する。

そして、ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、更新後の経路表からネクストホップＩＰアドレスを取得し、取得したネクストホップＩＰアドレスをＩＰ処理部３３へ出力する。

ＩＰ処理部３３は、ＡＯＤＶ処理部３６からネクストホップＩＰアドレスを受けると、データ情報を含むＩＰパケットを、当該ネクストホップＩＰアドレスを有する無線端末装置２０２へＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部３４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部３５経由で送信する。

無線通信ネットワーク４０１において、アドホックネットワークの通信経路は、ＡＯＤＶ処理部１６，２６，３６が行うＩＰレイヤの処理により構築され、また、変更される。以下、ＡＯＤＶ処理部１６，２６，３６が新たな通信経路を構築する手順、およびＡＯＤＶ処理部１６，２６，３６が通信経路の異常を検知し、通信経路を変更する手順について、詳細に説明する。

［新たな通信経路の確立］
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するＲＲＥＱメッセージの経路の一例を示す図である。

図３を参照して、主局１０１および従局１０２間において通信経路が確立されていない状況を想定する。

まず、従局１０２は、たとえば、従局１０２および主局１０１間の通信経路を新たに確立するために主局１０１宛の経路探索情報であるＲＲＥＱ（Route Request）メッセージを作成し、作成したＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。ここで、ＲＲＥＱメッセージには、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレス、送信元（Originator）ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレス、ゼロで初期化したホップ数およびＲＲＥＱメッセージのＩＤ等が含まれる（ステップＳ１２）。

次に、従局１０２の近傍に位置する無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃは、たとえば、従局１０２からＲＲＥＱメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃは、当該宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＱメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。そして、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃは、たとえば、ＲＲＥＱメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよびＲＲＥＱメッセージを送信した従局１０２のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録した後、ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする（ステップＳ１４）。

次に、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆは、たとえば、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２ＣからＲＲＥＱメッセージをそれぞれ受信すると、受信したＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆは、当該宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＱメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。そして、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆは、たとえば、ＲＲＥＱメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよびＲＲＥＱメッセージを送信した無線端末装置２０２のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録した後、ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする（ステップＳ１６）。

また、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｃは、たとえば、無線端末装置２０２ＢからＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる、送信元ＩＰアドレスおよびＩＤに基づいて、ＲＲＥＱメッセージを重複して受信したと認識し、無線端末装置２０２Ｂから受信したＲＲＥＱメッセージを破棄する（ステップＳ１８）。

次に、主局１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２ＦからＲＲＥＱメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。主局１０１は、当該宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じである場合、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージを受信した時刻およびＲＲＥＱメッセージに含まれるホップ数を取得する。そして、主局１０１は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレス、およびＲＲＥＱメッセージを送信した無線端末装置２０２のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する（ステップＳ２０）。

次に、主局１０１は、たとえば、複数の無線端末装置２０２から受信したＲＲＥＱメッセージのうち、各ＲＲＥＱメッセージの受信時刻およびホップ数に基づいて、１つのＲＲＥＱメッセージを選択する。主局１０１は、選択したＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定する（ステップＳ２２）。

また、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｆは、たとえば、無線端末装置２０２ＥからＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる、送信元ＩＰアドレスおよびＩＤに基づいて、ＲＲＥＱメッセージを重複して受信したと認識し、無線端末装置２０２Ｅから受信したＲＲＥＱメッセージを破棄する（ステップＳ２４）。

たとえば、主局１０１は、上記ステップＳ２０において、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆから受信した各ＲＲＥＱメッセージのホップ数は同じであるので、受信時刻に基づいて、１つのＲＲＥＱメッセージを選択する。より詳細には、主局１０１は、たとえば、各ＲＲＥＱメッセージの受信時刻が異なる場合、受信時刻が最も早かったＲＲＥＱメッセージを選択する。具体的には、主局１０１は、たとえば、無線端末装置２０２ＥからのＲＲＥＱメッセージを最も早い受信時刻で受信した場合、当該ＲＲＥＱメッセージを選択し、選択したＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定する。すなわち、主局１０１は、情報を伝送するために要する時間が最も短い経路を通信経路として決定する。

また、主局１０１および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆは、上記ステップＳ１４、Ｓ１６およびＳ２０において、受信したＲＲＥＱメッセージに基づいて経路表を更新する。

これにより、主局１０１および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆが保持する経路表には、宛先ＩＰアドレスとしての従局１０２のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとが対応付けて記録されるので、主局１０１および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆは、従局１０２を宛先とするパケットを正しく転送することができる。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するＲＲＥＰメッセージの経路の一例を示す図である。

図４を参照して、上述のように、主局１０１が、無線端末装置２０２ＥからのＲＲＥＱメッセージを最も早い受信時刻で受信し、当該ＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定した状況を想定する。

まず、主局１０１は、たとえば、従局１０２に対して通信経路を通知するために従局１０２宛のＲＲＥＰ（Route Reply）メッセージを作成する。そして、主局１０１は、たとえば、自己が保持する経路表、および通信経路の決定結果に基づいて、ＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして無線端末装置２０２ＥのＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする。ここで、ＲＲＥＰメッセージには、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスおよびゼロで初期化したホップ数等が含まれる（ステップＳ３２）。

次に、無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、主局１０１からＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ｅは、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した主局１０１のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、当該送信元ＩＰアドレスおよび経路表に記録された内容に基づいてＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして無線端末装置２０２ＢのＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする（ステップＳ３４）。

次に、無線端末装置２０２Ｂは、たとえば、無線端末装置２０２ＥからＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ｂは、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。無線端末装置２０２Ｂは、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した無線端末装置２０２ＥのＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、無線端末装置２０２Ｂは、たとえば、当該送信元ＩＰアドレスおよび経路表に記録された内容に基づいてＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする（ステップＳ３６）。

次に、従局１０２は、たとえば、無線端末装置２０２ＢからＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。従局１０２は、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じである場合、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した無線端末装置２０２ＢのＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、従局１０２は、ＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数を取得した後、ＲＲＥＰメッセージを破棄する（ステップＳ３８）。

たとえば、無線端末装置２０２Ｅ、無線端末装置２０２Ｂおよび従局１０２は、それぞれ上記ステップＳ３４、Ｓ３６およびＳ３８において、受信したＲＲＥＰメッセージに基づいて経路表を更新する。

これにより、無線端末装置２０２Ｅ、無線端末装置２０２Ｂおよび従局１０２が保持する経路表には、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとが対応付けて記録されるので、無線端末装置２０２Ｅ、無線端末装置２０２Ｂおよび従局１０２は、主局１０１を宛先とするパケットを正しく転送することができる。

すなわち、主局１０１および従局１０２間において、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂを経由する通信経路が確立される。

また、たとえば、無線端末装置２０２は、上記ステップＳ１４およびＳ１６において、主局１０１までの通信経路を有する場合、すなわち、自己が保持する経路表において宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとしてのＩＰアドレスとを対応付けて記録した部分を有する場合、以下の処理を行う。

すなわち、無線端末装置２０２は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＱメッセージが経由した経路を通信経路として決定し、ＲＲＥＱメッセージを中継する代わりに、ＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを従局１０２へ送信する。

これにより、無線通信システム４０１において、ＲＲＥＱメッセージがブロードキャストされることによる通信の負荷を軽減し、かつ、通信経路の決定に要する時間を短縮することができる。

なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム４０１では、従局１０２がＲＲＥＱメッセージを主局１０１へ送信し、主局１０１がＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを従局１０２へ送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、主局１０１がＲＲＥＱメッセージを従局１０２へ送信し、従局１０２がＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを主局１０１へ送信する構成であってもよい。

［通信経路の状態確認］
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が送受信するハローメッセージの経路の一例を示す図である。

図５を参照して、無線通信システム４０１における主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆは、たとえば、周期的に、具体的には１０秒周期で、通信が正常であるか否かを確認するためのハローメッセージをブロードキャストする（ステップＳ５２）。

次に、主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆは、たとえば、自己の近傍に位置する装置からハローメッセージを周期的に正しく受信できている場合、自己の近傍に位置する装置が正常に動作していると認識する（ステップＳ５４）。

なお、上記ステップＳ５２において、無線通信システム４０１における各装置がハローメッセージを送信するタイミングは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

［通信経路の異常通知］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路において発生した異常を検知する動作の一例を示す図である。

図６を参照して、主局１０１および従局１０２間において、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂを経由する通信経路が確立されている状況を想定する。また、主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２は、図５に示すように、ハローメッセージを周期的に送受信することにより、自己の近傍に位置する装置が正常に動作しているか否かを確認する。

まず、たとえば、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅ間において、通信を行うことができない状況が発生する（ステップＳ７２）。

次に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆは、たとえば１０秒周期のハローメッセージの送信タイミングにおいて、ハローメッセージをブロードキャストする（ステップＳ７４）。なお、図示していないが、従局１０２および無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃも、たとえばハローメッセージの送信タイミングにおいて、ハローメッセージをブロードキャストする。

次に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅは、それぞれ無線端末装置２０２Ｅおよび主局１０１から、たとえば周期的に受信すべきハローメッセージを受信できなかったことを認識する（ステップＳ７６）。

次に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆは、たとえば次の送信タイミングにおいて、ハローメッセージをブロードキャストする（ステップＳ７８）。なお、図示していないが、従局１０２および無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃも、たとえば次の送信タイミングにおいて、ハローメッセージをブロードキャストする。

次に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、周期的に受信すべきハローメッセージを２回連続で受信できなかったことを認識し、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅ間において通信を行うことができない状況が発生したと判断する（ステップＳ８０）。

次に、無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、主局１０１のＩＰアドレスが、通信をすることができない不達送信先ＩＰアドレスとなった旨を示すＲＥＲＲ（Route Error）メッセージを自己の近傍に位置する無線端末装置２０２Ｂへユニキャストする（ステップＳ８２）。この際、無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、自己が保持する経路表において、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとを対応付けて記録した部分を無効にする。

次に、無線端末装置２０２Ｂは、たとえば、無線端末装置２０２ＥからＲＥＲＲメッセージを受信すると、受信したＲＥＲＲメッセージを自己の近傍に位置する従局１０２へユニキャストする（ステップＳ８４）。この際、無線端末装置２０２Ｅは、たとえば、自己が保持する経路表において、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとしての無線端末装置２０２ＥのＩＰアドレスとを対応付けて記録した部分を無効にする。

次に、従局１０２は、たとえば、無線端末装置２０２ＢからＲＥＲＲメッセージを受信すると、受信したＲＥＲＲメッセージに基づいて、以下の処理を行う。すなわち、従局１０２は、たとえば、自己が保持する経路表において、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとしての無線端末装置２０２ＢのＩＰアドレスとを対応付けて記録した部分を無効にする（ステップＳ８６）。

なお、無線端末装置２０２Ｅおよび無線端末装置２０２Ｂは、それぞれ上記ステップＳ８２およびＳ８４においてＲＥＲＲメッセージをユニキャストしたが、ブロードキャストしてもよい。

［通信経路の変更］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路を変更する際の動作の一例を示す図である。

図７を参照して、上述のように、無線端末装置２０２Ｅ，２０２Ｂおよび従局１０２がＲＥＲＲメッセージを受信し、受信したＲＥＲＲメッセージに基づいて、自己が保持する経路表の一部を無効にした状況を想定する。

まず、図２に示す従局１０２におけるアプリケーション３１は、たとえば、１２５ミリ秒ごとに温度情報をデータ情報として生成する。そして、アプリケーション３１は、たとえば、生成したデータ情報の宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレスを設定し、当該データ情報の送信をＩＰ処理部３３に要求する。ＩＰ処理部３３は、アプリケーション３１から送信要求を受けると、データ情報のネクストホップＩＰアドレスをＡＯＤＶ処理部３６へ問い合わせる（ステップＳ９０）。

次に、ＡＯＤＶ処理部３６は、経路表を参照し、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとしての無線端末装置２０２ＢのＩＰアドレスとを対応付けて記録した部分が無効になっていることを認識する。そして、ＡＯＤＶ処理部３６は、従局１０２および主局１０１間の通信経路を変更するために主局１０１宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージを作成し、作成したＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする（ステップＳ９２）。

ステップＳ９２〜Ｓ９８の動作は、図３に示すステップＳ１２〜Ｓ１８の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明は繰り返さない。

次に、主局１０１は、たとえば、無線端末装置２０２Ｄ，２０２ＦからＲＲＥＱメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。主局１０１は、当該宛先ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じである場合、以下の処理を行う。すなわち、主局１０１は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージを受信した時刻およびＲＲＥＱメッセージに含まれるホップ数を取得する。そして、主局１０１は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレス、およびＲＲＥＱメッセージを送信した無線端末装置２０２のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する（ステップＳ１００）。

次に、主局１０１は、たとえば、複数の無線端末装置２０２から受信したＲＲＥＱメッセージのうち、各ＲＲＥＱメッセージの受信時刻およびホップ数に基づいて、１つのＲＲＥＱメッセージを選択する。主局１０１は、選択したＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定する（ステップＳ１０２）。

また、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｆは、たとえば、無線端末装置２０２ＥからＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる、送信元ＩＰアドレスおよびＩＤに基づいて、ＲＲＥＱメッセージを重複して受信したと認識し、無線端末装置２０２Ｅから受信したＲＲＥＱメッセージを破棄する（ステップＳ１０４）。

たとえば、主局１０１は、上記ステップＳ１００において、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｆから受信した各ＲＲＥＱメッセージのホップ数は同じであるので、受信時刻に基づいて、１つのＲＲＥＱメッセージを選択する。具体的には、主局１０１は、たとえば、無線端末装置２０２ＤからのＲＲＥＱメッセージを最も早い受信時刻で受信した場合、当該ＲＲＥＱメッセージを選択し、選択したＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定する。

図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置が通信経路を変更する際の動作の一例を示す図である。

図８を参照して、上述のように、主局１０１が、たとえば、無線端末装置２０２ＤからのＲＲＥＱメッセージを最も早い受信時刻で受信し、当該ＲＲＥＱメッセージがたどった経路を通信経路として決定した状況を想定する。

まず、主局１０１は、たとえば、従局１０２に対して通信経路を通知するために従局１０２宛のＲＲＥＰメッセージを作成する。そして、主局１０１は、たとえば、自己が保持する経路表、および通信経路の決定結果に基づいて、ＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして無線端末装置２０２ＤのＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする。ここで、ＲＲＥＰメッセージには、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスおよびゼロで初期化したホップ数等が含まれる（ステップＳ１２２）。

次に、無線端末装置２０２Ｄは、たとえば、主局１０１からＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ｄは、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。無線端末装置２０２Ｄは、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した主局１０１のＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、無線端末装置２０２Ｄは、たとえば、当該送信元ＩＰアドレスおよび経路表に記録された内容に基づいてＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする（ステップＳ１２４）。

次に、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、無線端末装置２０２ＤからＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。無線端末装置２０２Ａは、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じでない場合、たとえばＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数をインクリメントする。無線端末装置２０２Ａは、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した無線端末装置２０２ＤのＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、無線端末装置２０２Ａは、たとえば、当該送信元ＩＰアドレスおよび経路表に記録された内容に基づいてＲＲＥＰメッセージのネクストホップＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスを設定し、ＲＲＥＰメッセージをユニキャストする（ステップＳ１２６）。

次に、従局１０２は、たとえば、無線端末装置２０２ＡからＲＲＥＰメッセージを受信すると、受信したＲＲＥＰメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じであるか否かを確認する。従局１０２は、当該送信元ＩＰアドレスと自己のＩＰアドレスとが同じである場合、たとえば、ＲＲＥＰメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレス、およびＲＲＥＰメッセージを送信した無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスを、それぞれ宛先ＩＰアドレスおよびネクストホップＩＰアドレスとして経路表に対応付けて記録する。そして、従局１０２は、ＲＲＥＰメッセージに含まれるホップ数を取得した後、ＲＲＥＰメッセージを破棄する（ステップＳ１２８）。

次に、図２に示す従局１０２におけるＡＯＤＶ処理部３６は、従局１０２および主局１０１間の通信経路の変更処理が完了したので、ＩＰ処理部３３からのネクストホップＩＰアドレスについての問い合わせに対し、更新後の経路表に基づいて無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスをＩＰ処理部３３へ出力する（ステップＳ１３０）。

［課題］
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る従局が、通信経路において異常が発生した場合において、ＡＯＤＶプロトコルに従った通信経路の変更に要する時間の比較例を示す図である。

図９を参照して、「状態確認」に相当する時間は、たとえば、無線通信システム４０１における主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２がハローメッセージを送信する周期に対してハローメッセージの受信ロスの許容回数を乗じた時間である。たとえば、送信周期が１０秒および許容回数が２回の場合、「状態確認」に相当する時間は、２０秒である。

より詳細には、主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２は、たとえば時刻ｔ０において、ハローメッセージをブロードキャストし、通信経路において異常がないことを確認する（図５に示すステップＳ５２およびＳ５４）。

たとえば、時刻ｔ１において、通信経路の一部に異常が発生する（図６に示すステップＳ７２）。

たとえば、主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２は、時刻ｔ２およびｔ３において、ハローメッセージをブロードキャストする（図６に示すステップＳ７４およびＳ７８）。一方、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅは、時刻ｔ２およびｔ３において、それぞれ無線端末装置２０２Ｅおよび主局１０１から、たとえば１０秒周期で受信すべきハローメッセージを受信できなかったことを認識する（図６に示すステップＳ７６およびＳ８０）。

また、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅは、時刻ｔ３において、ハローメッセージの受信ロスの回数が許容回数に達したので、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅ間において通信を行うことができない状況が発生したと判断する（図６に示すステップＳ８０）。

すなわち、無線通信システム４０１における通信経路に異常が発生してから、主局１０１、従局１０２または各無線端末装置２０２が、通信を行うことができない状況が発生したと判断するまでの時間である検知所要時間は、たとえば、ハローメッセージの送信周期より長く、かつ当該送信周期の２倍より短い。

「異常通知」に要する時間は、たとえば、無線端末装置２０２Ｅが時刻ｔ３にＲＥＲＲメッセージを無線端末装置２０２Ｂへユニキャストしてから従局１０２が時刻ｔ４にＲＥＲＲメッセージを受信するまでの時間である（図６に示すステップＳ８２〜Ｓ８６）。

ユニキャストによるメッセージの転送時間は、たとえば１ホップあたり１ミリ秒程度である。したがって、「異常通知」に要する時間は、たとえば数ミリ秒である。

「アプリケーション周期」に相当する時間は、たとえば、図２に示すＡＯＤＶ処理部３６がＲＥＲＲメッセージを時刻ｔ４に受信してから（図６に示すステップＳ８６）ＩＰ処理部３３がアプリケーション３１から送信要求を受け、時刻ｔ５にデータ情報のネクストホップＩＰアドレスをＡＯＤＶ処理部３６へ問い合わせるまで（図７に示すステップＳ９０）の時間である。

ＡＯＤＶプロトコルはリアクティブ型のプロトコルであるので、ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、時刻ｔ４においてＲＥＲＲメッセージを受信しても、時刻ｔ５においてＩＰ処理部３３からネクストホップＩＰアドレスの問い合わせがあるまでＲＲＥＱメッセージを送信しない。したがって、「アプリケーション周期」に相当する時間は、アプリケーション３１がデータ情報の送信要求をＩＰ処理部３３へ出力する周期である１２５ミリ秒未満である。

「経路要求」に要する時間は、たとえば、従局１０２が時刻ｔ５に主局１０１宛のＲＲＥＱメッセージをブロードキャストしてから主局１０１が時刻ｔ６に当該ＲＲＥＱメッセージを受信するまでの時間である（図７に示すステップＳ９２〜Ｓ１０２）。ブロードキャストによるメッセージの転送時間は、たとえば１ホップあたり数十ミリ秒程度である。したがって、「経路要求」に要する時間は、たとえば数十〜数百ミリ秒である。

「経路通知」に要する時間は、たとえば、主局１０１が時刻ｔ６に従局１０２宛のＲＲＥＰメッセージをユニキャストしてから従局１０２が時刻ｔ７に当該ＲＲＥＰメッセージを受信し、通信経路が変更されるまでの時間である（図８に示すステップＳ１２２〜Ｓ１３０）。「経路通知」に要する時間は、たとえば数ミリ秒である。

上記のように、時刻ｔ１において無線通信システム４０１における通信経路に異常が発生してから、時刻ｔ７において通信経路が変更されるまでの時間のうち、検知所要時間が１０秒より長いのに対して、「異常通知」、「アプリケーション周期」、「経路要求」および「経路通知」の合計時間は数百ミリ秒である。

したがって、通信経路に異常が発生してから通信経路が変更されるまでの時間を短縮するためには、検知所要時間を短くすることが効果的であると考えられる。

しかしながら、たとえば、ハローメッセージの送信周期を短くする場合、無線通信システム４０１における通信負荷が増加してしまうので好ましくない。

また、ハローメッセージの受信ロスの許容回数を減少させる場合、通信経路の変更を要する程の異常が発生していないにもかかわらず通信経路の変更を要すると誤って判断してしまう確率が高くなる。

たとえば、主局１０１、従局１０２または各無線端末装置２０２が通信経路に異常が発生していると誤って判断した場合、ＲＥＲＲメッセージ、ＲＲＥＱメッセージおよびＲＲＥＰメッセージを送信してしまうので、無線通信システム４０１における通信負荷が増加してしまう。

そこで、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。

［主局の構成］
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局の構成を示す図である。

図１０を参照して、主局１０１は、通信部１０と、無線受信部４０と、無線送信部４１と、データ情報取得部４２と、再構築処理部４３と、記憶部４６と、通信制御部４７とを備える。再構築処理部４３は、ルール判断部４４と、ＡＯＤＶ制御部４５とを含む。データ情報取得部４２、再構築処理部４３および通信制御部４７は、アプリケーション１１の一部または全部に相当する。記憶部４６は、データベース１７の一部または全部に相当する。

無線受信部４０は、無線端末装置２０２から無線信号を受信し、受信した無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して通信部１０へ出力する。

無線送信部４１は、通信部１０から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換して無線端末装置２０２へ送信する。

通信部１０は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２を介して、従局１０２と通信する。また、通信部１０は、たとえば、自己の主局１０１および従局１０２間の通信経路を取得し、取得した通信経路を記憶部４６に記憶させる。

また、通信部１０は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２を介して従局１０２からＴＣＰ／ＩＰパケットを受信すると、当該ＴＣＰ／ＩＰパケットを受信した旨を示すＡＣＫを従局１０２へ送信する。

データ情報取得部４２は、従局１０２からのデータ情報たとえば温度情報を通信部１０から取得し、取得したデータ情報を記憶部４６に記憶させる。

また、データ情報取得部４２は、たとえば、データ情報の取得を完了した旨を示す取得完了情報を、通信部１０から温度情報を取得したタイミングで再構築処理部４３へ出力する。

記憶部４６は、たとえば、経路表およびデータ情報取得部４２から受けるデータ情報を記憶する。経路表には、たとえば、通信部１０から受ける通信経路が記録される。なお、記憶部４６は、たとえば主局１０１の外部に設けられてもよい。

再構築処理部４３は、たとえば、通信部１０が所定のルールに従って従局１０２と通信を行っているか否かを判断する。具体的には、再構築処理部４３は、たとえば、従局１０２から規則的に送信される自己の主局１０１宛の通信信号の到着状況に基づいて、通信部１０が上記所定のルールに従って従局１０２と通信を行っているか否かを判断する。そして、再構築処理部４３は、たとえば、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

より詳細には、再構築処理部４３におけるルール判断部４４は、たとえば、通信部１０が所定の周期ごと、具体的には１２５ミリ秒ごとにデータ情報を受信している場合、通信部１０が所定のルールに従って従局１０２と通信していると判断する。また、ルール判断部４４は、たとえば、通信部１０が１２５ミリ秒ごとにデータ情報を受信していない場合、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っていないと判断する。

具体的には、ルール判断部４４は、たとえば、データ情報取得部４２から取得完了情報を受けるタイミングの間隔が１２５ミリ秒である場合、通信部１０が所定のルールに従って従局１０２と通信していると判断する。

また、ルール判断部４４は、たとえば、データ情報取得部４２から取得完了情報を受けるタイミングの間隔が１２５ミリ秒より長い場合、または当該間隔が１２５ミリ秒より短い場合、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っていないと判断する。この際、ルール判断部４４は、たとえば、所定のルールに反する状態が発生した旨を示す通信異常情報をＡＯＤＶ制御部４５へ出力する。

なお、ルール判断部４４は、たとえば、データ情報取得部４２から取得完了情報を受けるタイミングの間隔が１２５ミリ秒に許容時間αを加えた時間より短い場合、通信部１０が所定のルールに従って従局１０２と通信を行っていると判断してもよい。

ここで、許容時間αは、たとえば、従局１０２から主局１０１への通信経路において混雑が発生した場合に予想されるデータ情報の延着時間である。

これにより、たとえば、通信経路において混雑が発生し、データ情報が主局１０１に到着するタイミングが遅れた場合においても、ルール判断部４４が、所定のルールに反する状態が発生したと誤って判断してしまう可能性を低減することができる。

また、ルール判断部４４は、データ情報取得部４２から取得完了情報を受けるタイミングの間隔が１２５ミリ秒より長い場合、または当該間隔が１２５ミリ秒より短い場合が１回生じれば、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っていないと判断したが、これに限定するものではない。ルール判断部４４は、たとえば、当該間隔が１２５ミリ秒より長い場合、または当該間隔が１２５ミリ秒より短い場合が複数回連続するとき、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っていないと判断してもよい。

これにより、ルール判断部４４は、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っているか否かをより正確に判断することができる。

ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、通信経路を変更するための処理を行う。具体的には、ＡＯＤＶ制御部４５は、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、たとえば、通信経路の変更を従局１０２へ要求する。より詳細には、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、従局１０２宛の経路探索情報をブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を図２に示す通信部１０におけるＡＯＤＶ処理部１６へ出力する。

ＡＯＤＶ処理部１６は、ＡＯＤＶ制御部４５から通信経路変更命令を受けると、宛先ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

通信制御部４７は、たとえば、記憶部４６が保持する温度情報等のデータ情報に基づいて、従局１０２におけるセンサ３７の測定条件を変更するための制御情報を作成し、作成した制御情報を通信部１０経由で従局１０２へ送信する。

また、通信制御部４７は、たとえば、記憶部４６が保持する温度情報等のデータ情報が不足している場合、データ情報の再送を要求する旨を示す制御情報を作成し、作成した制御情報を通信部１０経由で従局１０２へ送信する。

［従局の構成］
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局の構成を示す図である。

図１１を参照して、従局１０２は、通信部３０と、センサ３７と、無線受信部６０と、無線送信部６１と、データ情報処理部６２と、再構築処理部６３と、記憶部６６と、通信制御部６７とを備える。再構築処理部６３は、ルール判断部６４と、ＡＯＤＶ制御部６５とを含む。データ情報処理部６２、再構築処理部６３および通信制御部６７は、アプリケーション３１の一部または全部に相当する。センサ３７は、図２に示すセンサ３７と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

無線受信部６０は、無線端末装置２０２から無線信号を受信し、受信した無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して通信部３０へ出力する。

無線送信部６１は、通信部３０から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換して無線端末装置２０２へ送信する。

通信部３０は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２を介して、主局１０１と通信する。また、通信部３０は、たとえば、自己の従局１０２および主局１０１間の通信経路を取得し、取得した通信経路を記憶部６６に記憶させる。

記憶部６６は、たとえば、経路表を記憶する。経路表には、たとえば、通信部３０から受ける通信経路が記録される。なお、記憶部６６は、たとえば従局１０２の外部に設けられてもよい。

データ情報処理部６２は、たとえば、１２５ミリ秒の周期で、センサ３７において測定された温度から温度情報を生成し、生成した温度情報をデータ情報として通信制御部６７へ出力する。

通信制御部６７は、たとえば、データ情報処理部６２からデータ情報を受けると、受けたデータ情報をＴＣＰプロトコルに従って主局１０１へ送信すべき旨を示す要求を通信部３０へ出力する。この際、通信制御部６７は、たとえば、データ情報を主局１０１へ送信した旨を示す送信完了情報を再構築処理部６３へ出力する。

また、通信制御部６７は、通信部３０から受けたＩＰフレーム等から制御情報を取得する。通信制御部６７は、たとえば、制御情報の内容に従って、測定周期等のセンサ３７の測定条件を変更し、また、温度情報等のデータ情報を主局１０１へ再送する。

通信部３０は、たとえば、通信制御部６７から上記要求を受けると、データ情報を無線端末装置２０２経由で主局１０１へＴＣＰプロトコルに従って送信する。そして、通信部３０は、たとえば、データ情報の送信に対するＡＣＫを無線端末装置２０２経由で主局１０１から受信すると、ＡＣＫを受信した旨を示すＡＣＫ受信情報を再構築処理部６３へ出力する。

再構築処理部６３は、たとえば、通信部３０が所定のルールに従って主局１０１と通信を行っているか否かを判断する。具体的には、再構築処理部６３は、たとえば、主局１０１から規則的に送信される自己の従局１０２宛の通信信号の到着状況に基づいて、通信部３０が上記所定のルールに従って主局１０１と通信を行っているか否かを判断する。そして、再構築処理部６３は、たとえば、上記所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

より詳細には、再構築処理部６３におけるルール判断部６４は、たとえば、通信部３０がデータ情報を送信した後、所定時間内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信している場合、通信部３０が所定のルールに従って主局１０１と通信していると判断する。また、ルール判断部６４は、たとえば、通信部３０がデータ情報を送信した後、所定時間内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信できなかった場合、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っていないと判断する。

具体的には、ルール判断部６４は、たとえば、通信制御部６７が出力する送信完了情報を受けてから通信部３０が出力するＡＣＫ受信情報を受けるまでの時間を計測する。ルール判断部６４は、たとえば、計測時間が所定時間以内である場合、通信部３０が所定のルールに従って主局１０１と通信していると判断する。

データ情報および当該データ情報に対するＡＣＫは、通信経路に沿ってユニキャストされるので、上記所定時間は、たとえば数十ミリ秒に設定される。

また、ルール判断部６４は、たとえば、計測時間が所定時間を越えた場合、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っていないと判断する。この際、ルール判断部６４は、たとえば、所定のルールに反する状態が発生した旨を示す通信異常情報をＡＯＤＶ制御部６５へ出力する。

なお、ルール判断部６４は、たとえば、計測時間が所定時間に許容時間βを加えた時間以内である場合、通信部３０が所定のルールに従って主局１０１と通信を行っていると判断してもよい。

ここで、許容時間βは、たとえば、従局１０２および主局１０１間の通信経路において混雑が発生した場合に予想されるデータ情報および当該データ情報に対するＡＣＫの延着時間である。

これにより、たとえば、通信経路において混雑が発生し、データ情報および当該データ情報に対するＡＣＫが到着するタイミングが遅れた場合においても、ルール判断部６４が、所定のルールに反する状態が発生したと誤って判断してしまう可能性を低減することができる。

また、ルール判断部６４は、計測時間が所定時間を越える場合が１回生じれば、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っていないと判断したが、これに限定するものではない。ルール判断部６４は、たとえば、計測時間が所定時間を越える場合が複数回連続するとき、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っていないと判断してもよい。

これにより、ルール判断部６４は、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っているか否かをより正確に判断することができる。

ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、通信経路を変更するための処理を行う。具体的には、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、通信経路の変更を主局１０１へ要求する。より詳細には、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、主局１０１宛の経路探索情報をブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を図２に示す通信部３０におけるＡＯＤＶ処理部３６へ出力する。

ＡＯＤＶ処理部３６は、ＡＯＤＶ制御部６５から通信経路変更命令を受けると、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置の動作について図面を用いて説明する。

主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２の各々は、以下に示すシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムをそれぞれ図示しないメモリから読み出して実行する。これらのプログラムは、外部からインストールすることができる。

［主局が通信経路の変更処理を主導的に行う場合］
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、主局が通信経路を変更するための処理を主導的に行う際のシーケンスの一例を示す図である。

図１２を参照して、主局１０１および従局１０２間において、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｋを経由する通信経路が確立されており、かつ、データ情報が従局１０２から主局１０１へ周期的に送信される状況を想定する。また、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｋ，２０２Ｌは、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆと同様である。以下、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｋ，２０２Ｌの各々を無線端末装置２０２とも称する。

まず、従局１０２は、たとえば、１２５ミリ秒周期の温度測定におけるＮ周目の温度測定を行う（ステップＳ２０２）。

次に、従局１０２は、たとえば、Ｎ周目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として生成し、１２５ミリ秒周期の送信タイミングである時刻ｔｓ１において、生成したデータ情報を主局１０１へ送信する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｋ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ２０４）。

次に、主局１０１は、従局１０２からデータ情報を受信すると、たとえば、受信したデータ情報が従局１０２から規則的に送信されたか否かを判断する。具体的には、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、従局１０２からデータ情報を１２５ミリ秒間隔で受信できたので、通信部１０が所定のルールに従って従局１０２と通信を行っていると判断する、すなわち通信経路において異常がないと判断する（ステップＳ２０６）。

次に、従局１０２は、たとえば、１２５ミリ秒周期の温度測定における（Ｎ＋１）周目の温度測定を行う（ステップＳ２０８）。

次に、従局１０２は、たとえば、（Ｎ＋１）周目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として生成し、時刻ｔｓ１から１２５ミリ秒経過した時刻ｔｓ２において、生成したデータ情報を主局１０１へ送信する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｋ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ２１０）。

次に、主局１０１は、従局１０２からデータ情報を受信する。この際、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、従局１０２からデータ情報を１２５ミリ秒間隔で受信できたので、通信経路において異常がないと判断する（ステップＳ２１２）。

次に、たとえば、通信経路の一部である無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｋ間において、通信を行うことができない状況が発生する（ステップＳ２１４）。

また、従局１０２は、たとえば、１２５ミリ秒周期の温度測定における（Ｎ＋２）周目の温度測定を行う（ステップＳ２１６）。

次に、従局１０２は、たとえば、（Ｎ＋２）周目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として生成し、時刻ｔｓ２から１２５ミリ秒経過した時刻ｔｓ３において、生成したデータ情報を主局１０１へ送信する。しかしながら、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｋ間では通信を行うことができないので、当該データ情報は、たとえば無線端末装置２０２Ｋのバッファにおいて滞留した後、無線端末装置２０２Ｋにより破棄される（ステップＳ２１８）。

次に、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、従局１０２からデータ情報を１２５ミリ秒間隔で受信できなかったことを認識し、通信部１０が所定のルールに従った通信を行っていないと判断する、すなわち通信経路において異常があると判断する（ステップＳ２２０）。

次に、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、従局１０２宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージを通信部１０にブロードキャストさせる。ＲＲＥＱメッセージは、たとえば、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｌ等の各無線端末装置２０２によって中継され、従局１０２に到着する。従局１０２は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージが経由した経路ごとにＲＲＥＱメッセージを受信する（ステップＳ２２２）。

次に、従局１０２は、経路ごとのＲＲＥＱメッセージを受信すると、たとえば、無線端末装置２０２Ｌから受信したＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｌへユニキャストする。ＲＲＥＰメッセージは、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ２２４）。

これにより、主局１０１および従局１０２間において、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｌを経由する通信経路が確立される（ステップＳ２２６）。

次に、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、（Ｎ＋２）周目の測定結果を含むデータ情報を受信できなかったので、当該データ情報の再送要求を従局１０２へ送信する。再送要求は、たとえば、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｌによって中継され、従局１０２に到着する（ステップＳ２２８）。

次に、従局１０２は、たとえば、主局１０１から再送要求を受信すると、（Ｎ＋２）周目の測定結果を含むデータ情報を主局１０１へ再送する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ２３０）。

次に、従局１０２は、たとえば、１２５ミリ秒周期の温度測定における（Ｎ＋３）周目の温度測定を行う（ステップＳ２３２）。

次に、従局１０２は、たとえば、（Ｎ＋３）周目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として生成し、時刻ｔｓ３から１２５ミリ秒経過した時刻ｔｓ４において、生成したデータ情報を主局１０１へ送信する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ２３４）。

次に、主局１０１は、従局１０２からデータ情報を受信する。この際、主局１０１におけるアプリケーション１１は、たとえば、（Ｎ＋２）周目の測定結果を含むデータ情報を除いて従局１０２からデータ情報を１２５ミリ秒間隔で受信できているので、通信経路において異常がないと判断する（ステップＳ２３６）。

主局１０１および従局１０２が、通信を行うことができない状況が発生したことについて（ステップＳ２１４）、たとえば図６に示すようにハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて検知する場合、当該状況が発生してから主局１０１および従局１０２が当該状況を認識するまでの時間は、以下の時間となる。すなわち、たとえばハローメッセージの送信周期が１０秒であり、かつハローメッセージの受信ロスの許容回数が２回である場合、当該時間は、１０秒〜２０秒程度である。

一方、主局１０１におけるアプリケーション１１は、上記ステップＳ２２０において、従局１０２からデータ情報を１２５ミリ秒間隔で受信できなかったことから、通信を行うことができない状況が発生したことを認識する。通信を行うことができない状況が発生してから主局１０１が当該異常を検知するまでの時間は、１２５ミリ秒未満である。

すなわち、主局１０１におけるアプリケーション１１が、周期的に受信するデータ情報に基づいて、無線通信システム４０１において発生した通信の異常を検知する構成により、ハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて通信の異常を検知する構成と比べて、通信の異常が発生してから主局１０１が当該異常を検知するまでの時間を短縮することができる。

これにより、主局１０１では、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

また、無線通信システム４０１では、通信経路において発生した通信の異常を検知するためのハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを不要にすることができるので、無線通信システム４０１における通信の負荷を軽減することができる。

［従局が通信経路の変更処理を主導的に行う場合］
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、従局が通信経路を変更するための処理を主導的に行う際のシーケンスの一例を示す図である。

図１３を参照して、主局１０１および従局１０２間において、無線端末装置２０２Ｋ，２０２Ｌを経由する通信経路が確立されており、かつ、双方向の通信が行われる状況を想定する。具体的には、従局１０２は、ＴＣＰプロトコルに従ってデータ情報を主局１０１へ送信した後、当該データ情報に対するＡＣＫを受信する。

まず、従局１０２は、たとえば、Ｍ回目の温度測定を行う（ステップＳ３０２）。

次に、従局１０２は、たとえば、Ｍ回目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として主局１０１へ送信する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｋによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ３０４）。

次に、主局１０１は、従局１０２からデータ情報を受信すると、データ情報を受信した旨を示すＡＣＫを従局１０２へ送信する。ＡＣＫは、たとえば、無線端末装置２０２Ｋ，２０２Ｌによって中継され、従局１０２に到着する（ステップＳ３０６）。

次に、従局１０２は、たとえば、主局１０１からＡＣＫを規則的に受信できたか否かを判断する。具体的には、従局１０２におけるアプリケーション３１は、たとえば、主局１０１へデータ情報を送信してから所定時間以内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信できたので、通信部３０が所定のルールに従って主局１０１と通信を行っていると判断する、すなわち通信経路において異常がないと判断する（ステップＳ３０８）。

次に、たとえば、通信経路の一部である無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｋ間において、通信を行うことができない状況が発生する（ステップＳ３１０）。

また、従局１０２は、たとえば、（Ｍ＋１）回目の温度測定を行う（ステップＳ３１２）。

次に、従局１０２は、たとえば、（Ｍ＋１）回目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として主局１０１へ送信する。しかしながら、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｋ間では通信を行うことができないので、当該データ情報は、たとえば無線端末装置２０２Ｌのバッファにおいて滞留した後、無線端末装置２０２Ｌにより破棄される（ステップＳ３１４）。

次に、従局１０２におけるアプリケーション３１は、たとえば、主局１０１へデータ情報を送信してから所定時間以内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信できなかったことを認識し、通信部３０が所定のルールに従った通信を行っていないと判断する、すなわち通信経路において異常があると判断する（ステップＳ３１６）。

次に、従局１０２におけるアプリケーション３１は、たとえば、主局１０１宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージを通信部３０にブロードキャストさせる。ＲＲＥＱメッセージは、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊ等の各無線端末装置２０２によって中継され、主局１０１に到着する。主局１０１は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージが経由した経路ごとにＲＲＥＱメッセージを受信する（ステップＳ３１８）。

次に、主局１０１は、経路ごとのＲＲＥＱメッセージを受信すると、たとえば、無線端末装置２０２Ｊから受信したＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｊへユニキャストする。ＲＲＥＰメッセージは、たとえば、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｌによって中継され、従局１０２に到着する（ステップＳ３２０）。

これにより、従局１０２および主局１０１間において、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊを経由する通信経路が確立される（ステップＳ３２２）。

次に、従局１０２は、たとえば、通信経路において異常があると判断したので、（Ｍ＋１）回目の測定結果を含む温度情報をデータ情報として主局１０１へ再送する。データ情報は、たとえば、無線端末装置２０２Ｌ，２０２Ｊによって中継され、主局１０１に到着する（ステップＳ３２４）。

次に、主局１０１は、従局１０２からデータ情報を受信すると、データ情報を受信した旨を示すＡＣＫを従局１０２へ送信する。ＡＣＫは、たとえば、無線端末装置２０２Ｊ，２０２Ｌによって中継され、従局１０２に到着する（ステップＳ３２６）。

次に、従局１０２は、たとえば、主局１０１からＡＣＫを受信する。この際、従局１０２におけるアプリケーション３１は、たとえば、主局１０１へデータ情報を送信してから所定時間以内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信できたので、通信経路において異常がないと判断する（ステップＳ３２８）。

従局１０２および主局１０１が、通信を行うことができない状況が発生したことについて（ステップＳ３１０）、たとえば図６に示すようにハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて検知する場合、当該状況が発生してから従局１０２および主局１０１が当該状況を認識するまでの時間は、上述したように、１０秒〜２０秒程度である。

一方、従局１０２におけるアプリケーション３１は、上記ステップＳ３１６において、主局１０１へデータ情報を送信してから所定時間以内に当該データ情報に対するＡＣＫを受信できなかったことから、通信を行うことができない状況が発生したことを認識する。通信を行うことができない状況が発生してから従局１０２が当該異常を検知するまでの時間は、従局１０２がデータ情報を送信するタイミングの間隔より短い時間、たとえば１２５ミリ秒より短い時間である。

すなわち、従局１０２におけるアプリケーション３１が、主局１０１へデータ情報を送信してから規則的に受信するＡＣＫに基づいて、無線通信システム４０１において発生した通信の異常を検知する構成により、ハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて通信の異常を検知する構成と比べて、通信の異常が発生してから従局１０２が当該異常を検知するまでの時間を短縮することができる。

これにより、従局１０２では、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

また、無線通信システム４０１では、通信経路において発生した通信の異常を検知するためのハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを不要にすることができるので、無線通信システム４０１における通信の負荷を軽減することができる。

図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る主局または従局が、通信経路において異常が発生した場合において、通信経路の変更に要する時間の図９に示す比較例に対する短縮結果の一例を示す図である。

図１４を参照して、「異常検出」に要する時間は、たとえば、時刻ｔ１において通信経路上で通信の異常が発生してから時刻ｔ１２において主局１０１または従局１０２が当該異常を検出するまでの時間である。

具体的には、主局１０１における「異常検出」に要する時間は、たとえば、従局１０２から受信するデータ情報の受信周期である１２５ミリ秒に許容時間αを加えた時間より短い時間である。たとえば、許容時間αを５０ミリ秒に設定した場合、「異常検出」に要する時間は、１７５ミリ秒未満である。

また、従局１０２における「異常検出」に要する時間は、従局１０２がデータ情報を送信するタイミングの間隔より短い時間、たとえば１２５ミリ秒に許容時間βを加えた時間より短い時間である。たとえば、許容時間βを５０ミリ秒に設定した場合、「異常検出」に要する時間は、１７５ミリ秒より短い時間となる。

「経路要求」および「経路通知」については、図９に示す「経路要求」および「経路通知」とそれぞれ同様であるので、説明を簡単に行う。

時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの「経路要求」に要する時間は、たとえば、主局１０１または従局１０２がＲＲＥＱメッセージをブロードキャストしてから従局１０２または主局１０１が当該ＲＲＥＱメッセージをそれぞれ受信するまでの時間である。「経路要求」に要する時間は、具体的には数十〜数百ミリ秒である。

時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの「経路通知」に要する時間は、たとえば、主局１０１または従局１０２がＲＲＥＰメッセージをユニキャストで送信してから従局１０２または主局１０１が当該ＲＲＥＰメッセージをそれぞれ受信し、新たな通信経路が確立されるまでの時間である。「経路通知」に要する時間は、具体的には数ミリ秒である。

したがって、時刻ｔ１において無線通信システム４０１における通信経路に異常が発生してから、時刻ｔ１４において新たな通信経路が確立されるまでの時間は、数百ミリ秒である。

すなわち、通信経路において異常が発生した場合において、ＡＯＤＶプロトコルに従った通信経路の変更処理では１０秒より長い時間が必要であるのに対して、通信経路の変更処理に要する時間を数百ミリ秒に短縮することができる。

［シミュレーション］
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信経路の変更処理をモデル化したシミュレーションの概要を示す図である。

図１５を参照して、無線通信システム４０１をモデル化した無線通信システム４０２は、主局１０１と、従局１０２と、無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｑ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔとを備える。

従局１０２は、無線端末装置２０２Ｑから５００メートル離れた位置に配置される。無線端末装置２０２Ｐは、無線端末装置２０２Ｑに対する従局１０２の正反対の位置に配置される。

無線端末装置２０２Ｔは、従局１０２から５００メートル離れた位置であって、従局１０２から無線端末装置２０２Ｑを見た方向から左へ９０度の方向に配置される。

無線端末装置２０２Ｓは、無線端末装置２０２Ｑから５００メートル離れた位置であって、無線端末装置２０２Ｑから無線端末装置２０２Ｐを見た方向から左へ９０度の方向に配置される。

無線端末装置２０２Ｒは、無線端末装置２０２Ｐから５００メートル離れた位置であって、無線端末装置２０２Ｐから無線端末装置２０２Ｑを見た方向から右へ９０度の方向に配置される。

主局１０１は、無線端末装置２０２Ｐから５００メートル離れた位置であって、無線端末装置２０２Ｐから無線端末装置２０２Ｑを見た方向から右へ１５０度の方向に配置される。

シミュレーションでは、主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｑ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔが周期１２５ミリ秒で双方向にパケットを送受信する状況を想定する。

また、シミュレーションは、以下の手順で行った。すなわち、（１）主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｑ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔのパケットの送信開始タイミングは乱数で決定される。（２）主局１０１は、従局１０２からのパケットについては、時刻ｔ＝３０秒まで無線端末装置２０２Ｑ，２０２Ｐ経由で受信する。（３）無線端末装置２０２Ｑは、時刻ｔ＝３０秒において故障し、通信ができなくなる。

図１６は、図１５に示すシミュレーションにおいて、ハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて通信経路の異常を検知する場合に主局へ到達するパケット数の時間変化の一例を示す図である。

図１６を参照して、縦軸の到達パケット数は、たとえば１秒ごとに演算される。主局１０１は、乱数により決定された送信開始タイミングから時刻ｔ＝３０秒までにおいて、従局１０２および無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｑ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから概ね８パケット毎秒の割合でパケットを受信する。

そして、主局は、時刻ｔ＝３０秒以後において、無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから概ね８パケット毎秒の割合でパケットを引き続き受信する。パケットの受信レートが変化しない理由は、主局１０１が無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから受信するパケットは、無線端末装置２０２Ｑを経由しないからである。

また、主局１０１は、時刻ｔ＝３０秒以後において、故障した無線端末装置２０２Ｑからパケットを受信できなくなる。

また、時刻ｔ＝３０秒以後から時刻ｔ＝５８秒までは、ハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージを用いて主局１０１および従局１０２間の通信経路の再構築が行われているため、主局１０１は、従局１０２からパケットを受信できない。そして、主局１０１は、時刻ｔ＝５８秒以後において、再構築された通信経路、すなわち従局１０２から無線端末装置２０２Ｔ，２０２Ｓ，２０２Ｒを経由する通信経路を用いて従局１０２からパケットを受信する。

上記のように、無線端末装置２０２Ｑにおいて故障が発生してから主局１０１が従局１０２からパケットを受信できるようになるまで、概ね２８秒かかってしまう。

図１７は、図１５に示すシミュレーションにおいて、主局におけるアプリケーションまたは従局におけるアプリケーションが通信経路の異常を検知する場合に主局へ到達するパケット数の時間変化の一例を示す図である。

図１７を参照して、縦軸の到達パケット数は、たとえば１秒ごとに演算される。主局１０１は、乱数により決定された送信開始タイミングから時刻ｔ＝３０秒までにおいて、従局１０２および無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｑ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから概ね８パケット毎秒の割合でパケットを受信する。

そして、主局１０１は、時刻ｔ＝３０秒以後において、故障した無線端末装置２０２Ｑからパケットを受信できなくなる。

また、主局は、時刻ｔ＝３０秒以後において、従局１０２および無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから概ね８パケット毎秒の割合でパケットを引き続き受信する。

図１８は、図１７に示すシミュレーション結果における、時刻ｔ＝２９〜３２秒の到達パケット数変化の拡大図である。

図１８を参照して、主局１０１は、時刻ｔ＝２９秒からｔ＝３２秒までにおいて、無線端末装置２０２Ｐ，２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔから概ね８パケット毎秒の割合でパケットを受信する。

また、主局１０１は、時刻ｔ＝２９秒からｔ＝３０秒までにおいて、従局１０２から概ね８パケット毎秒の割合でパケットを受信する。主局１０１は、時刻ｔ＝３０秒からｔ＝３１秒までにおいて、従局１０２から概ね５パケット毎秒の割合でパケットを受信する。そして、主局１０１は、時刻ｔ＝３１秒以後において、従局１０２から再び概ね８パケット毎秒の割合でパケットを受信する。

シミュレーション結果では、主局１０１および従局１０２間の通信経路の再構築は、時刻ｔ＝３０秒から概ね３００ミリ秒経過したタイミングで完了する。このため、主局１０１が従局１０２から受信するパケットの受信レートが時刻ｔ＝３０秒からｔ＝３１秒までにおいて、概ね８パケット毎秒から概ね５パケット毎秒に低下する。

より詳細には、時刻ｔ＝３０．０００秒において、無線端末装置２０２Ｑが故障する。時刻ｔ＝３０．０９０秒において、従局１０２は、主局１０１からパケットを受信できなくなったことに基づいて通信経路の異常を検知し、ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。時刻ｔ＝３０．１５８秒において、無線端末装置２０２Ｔは、従局１０２から受信したＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。時刻ｔ＝３０．２２８秒において、無線端末装置２０２Ｓは、無線端末装置２０２Ｔから受信したＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。時刻ｔ＝３０．２７８秒において、無線端末装置２０２Ｒは、無線端末装置２０２Ｓから受信したＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。時刻ｔ＝３０．３０８秒において、主局１０１は、無線端末装置２０２ＲからＲＲＥＱメッセージを受信し、受信したＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｒへユニキャストする。時刻ｔ＝３０．３０９秒において、無線端末装置２０２Ｒは、主局１０１から受信したＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｓへユニキャストする。時刻ｔ＝３０．３１０秒において、無線端末装置２０２Ｓは、無線端末装置２０２Ｒから受信したＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｔへユニキャストする。時刻ｔ＝３０．３１１秒において、無線端末装置２０２Ｔは、無線端末装置２０２Ｓから受信したＲＲＥＰメッセージを従局１０２へユニキャストする。時刻ｔ＝３０．３１２秒において、従局１０２は、無線端末装置２０２ＴからＲＲＥＰメッセージを受信する。そして、主局１０１および従局１０２間において無線端末装置２０２Ｒ，２０２Ｓ，２０２Ｔを経由する通信経路が確立される。

上記のように、通信経路の異常を検知するために要した時間Ｔ１は、９０ミリ秒である。ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストで送信するために要した時間Ｔ２は、２１８ミリ秒である。ＲＲＥＰメッセージをユニキャストで送信するために要した時間Ｔ３は、４ミリ秒である。

すなわち、通信経路の異常を検知してから通信経路が確立されるまでの時間Ｔｓ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３は、３１２ミリ秒である。時間Ｔｓのうち、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が占める割合は、それぞれ２９％，７０％，１％となる。したがって、ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストせずにユニキャストすることにより、時間Ｔｓを短縮することができる。

［変形例］
ＲＦＣ ３５６１（非特許文献２参照）で規格化された無線アドホックネットワークでは、通信経路は、たとえば、各無線端末装置２０２間の通信状態および各無線端末装置２０２の位置等に応じて確立され、また、変更される。

たとえば、主局１０１および従局１０２間において、ＩＰパケットまたはメッセージを中継する各無線端末装置２０２の位置が固定である場合、以下のような構成により、主局１０１、従局１０２および各無線端末装置２０２は、ＲＲＥＱメッセージをブロードキャストすることなく、通信経路を確立し、また、変更する。

再び図１を参照して、無線通信システム４０１における主局１０１、従局１０２および無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆにおける経路表には、たとえば、ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスと当該ＩＰパケットのネクストホップＩＰアドレスとが対応付けて予め記録されている。

より詳細には、たとえば、図１０に示す主局１０１における記憶部４６は、複数種類の通信経路を予め記憶する。具体的には、記憶部４６における経路表には、たとえば、宛先ＩＰアドレスとしての従局１０２のＩＰアドレスと、ネクストホップＩＰアドレスとしての無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２ＦのＩＰアドレスとが予め対応付けられて記録されている。

なお、ネクストホップＩＰアドレスには、たとえば、無線端末装置２０２ＥのＩＰアドレス、無線端末装置２０２ＤのＩＰアドレスおよび無線端末装置２０２ＦのＩＰアドレスの順に優先度が設けられていてもよい。

また、たとえば、図１１に示す従局１０２における記憶部６６は、複数種類の通信経路を予め記憶する。具体的には、記憶部６６における経路表には、たとえば、宛先ＩＰアドレスとしての主局１０１のＩＰアドレスと、ネクストホップＩＰアドレスとしての無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２ＣのＩＰアドレスとが予め対応付けられて記録されている。

なお、ネクストホップＩＰアドレスには、たとえば、無線端末装置２０２ＢのＩＰアドレス、無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスおよび無線端末装置２０２ＣのＩＰアドレスの順に優先度が設けられていてもよい。

無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｆにおける経路表には、たとえば、宛先ＩＰアドレスである主局１０１のＩＰアドレスまたは従局１０２のＩＰアドレスと、主局１０１宛または従局１０２宛のＩＰパケットのネクストホップＩＰアドレスとがそれぞれ予め対応付けられて記録されている。

［通信経路の確立］
従局１０２は、たとえば、主局１０１との通信経路を確立するために、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレス、および送信元ＩＰアドレスとして自己のＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージを作成する。そして、従局１０２は、たとえば、記憶部６６における経路表を参照し、作成したＲＲＥＱメッセージを無線端末装置２０２Ｂへユニキャストする。

無線端末装置２０２Ｂは、従局１０２からＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスおよび自己が保持する経路表に基づいて、ＲＲＥＱメッセージを無線端末装置２０２Ｅへユニキャストする。

無線端末装置２０２Ｅは、無線端末装置２０２ＢからＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる宛先ＩＰアドレスおよび自己が保持する経路表に基づいて、ＲＲＥＱメッセージを主局１０１へユニキャストする。

主局１０１は、無線端末装置２０２ＥからＲＲＥＱメッセージを受信すると、ＲＲＥＱメッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび自己が保持する経路表に基づいて、従局１０２に対して通信経路を通知するために従局１０２宛のＲＲＥＰメッセージを作成する。そして、主局１０１は、たとえば、記憶部４６における経路表を参照し、作成したＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｅへユニキャストする。

以下、ＲＲＥＰメッセージは、図４に示すように、無線端末装置２０２Ｅ、２０２Ｂを経由して従局１０２へユニキャストで送信される。そして、主局１０１および従局１０２間において無線端末装置２０２Ｂ，２０２Ｅを経由する通信経路が確立される。

［従局が通信経路の異常を検知する場合］
たとえば、従局１０２が、温度情報をデータ情報として主局１０１へＴＣＰプロトコルに従って送信している際に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅ間において通信を行うことができない状況が発生する。

図１１に示す従局１０２におけるルール判断部６４は、たとえば、送信したデータ情報に対するＡＣＫを所定時間内に受信できなかったので、通信部３０が所定のルールに従った通信を主局１０１と行っていないと判断し、通信異常情報をＡＯＤＶ制御部６５へ出力する。

ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、記憶部６６に記憶された複数種類の通信経路の中から新たな通信経路を選択する。具体的には、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、記憶部６６における経路表を参照し、２番目の優先度を有する無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスをネクストホップＩＰアドレスとして選択する。

そして、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、宛先である主局１０１のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとして選択した無線端末装置２０２ＡのＩＰアドレスとを経路情報として通信部３０へ出力する。

通信部３０は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部６５から受けた経路情報を用いて主局１０１と通信を行う。具体的には、通信部３０は、たとえば、主局１０１との通信経路を変更するために、宛先ＩＰアドレスとして主局１０１のＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスとして自己のＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージを作成する。そして、通信部３０は、たとえば、作成したＲＲＥＱメッセージを無線端末装置２０２Ａへユニキャストする。

ＲＲＥＱメッセージは、無線端末装置２０２Ａ、２０２Ｄを経由して主局１０１へユニキャストで送信される。そして、主局１０１は、ＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ｄへユニキャストする。

ＲＲＥＰメッセージは、無線端末装置２０２Ｄ、２０２Ａを経由して従局１０２へユニキャストで送信される。そして、従局１０２および主局１０１間の通信経路は、無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｄを経由する通信経路に変更される。

［主局が通信経路の異常を検知する場合］
たとえば、主局１０１が、温度情報をデータ情報として従局１０２から１２５ミリ秒ごとに受信している場合に、主局１０１および無線端末装置２０２Ｅ間において通信を行うことができない状況が発生する。

図１０に示す主局１０１におけるルール判断部４４は、たとえば、通信部１０が１２５ミリ秒ごとにデータ情報を受信していないので、通信部１０が所定のルールに従った通信を従局１０２と行っていないと判断し、通信異常情報をＡＯＤＶ制御部４５へ出力する。

ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、記憶部４６に記憶された複数種類の通信経路の中から新たな通信経路を選択する。具体的には、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、記憶部４６における経路表を参照し、２番目の優先度を有する無線端末装置２０２ＤのＩＰアドレスをネクストホップＩＰアドレスとして選択する。

そして、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、宛先である従局１０２のＩＰアドレスとネクストホップＩＰアドレスとして選択した無線端末装置２０２ＤのＩＰアドレスとを経路情報として通信部１０へ出力する。

通信部１０は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部４５から受けた経路情報を用いて従局１０２と通信を行う。具体的には、通信部１０は、たとえば、従局１０２との通信経路を変更するために、宛先ＩＰアドレスとして従局１０２のＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスとして自己のＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージを作成する。そして、通信部１０は、たとえば、作成したＲＲＥＱメッセージを無線端末装置２０２Ｄへユニキャストする。

ＲＲＥＱメッセージは、無線端末装置２０２Ｄ、２０２Ａを経由して従局１０２へユニキャストで送信される。そして、従局１０２は、ＲＲＥＱメッセージに対する応答であるＲＲＥＰメッセージを無線端末装置２０２Ａへユニキャストする。

ＲＲＥＰメッセージは、無線端末装置２０２Ａ、２０２Ｄを経由して主局１０１へユニキャストで送信される。そして、主局１０１および従局１０２間の通信経路は、無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ａを経由する通信経路に変更される。

ところで、無線アドホックネットワークを介して通信装置間でパケットがやり取りされる場合、パケットは、パケットの中継を行う１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を通って通信装置間を伝送される。

たとえば、無線端末装置の故障および通信障害等の異常が通信経路において発生した場合、異常を検知した無線端末装置は、異常が発生したことを通信装置へ通知する。通信装置は、無線端末装置からの通知に基づいて、通信経路における異常の発生を認識し、新たな通信経路の構築を開始する。

しかしながら、通信経路において異常が発生してから通信装置が当該異常を認識するまでの時間が長くなる場合がある。この場合、通信装置間において、パケットのやり取りをすることができない時間が長くなってしまう。

これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、通信部１０は、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて従局１０２と通信可能であり、所定のルールに従って従局１０２と通信を行う。そして、再構築処理部４３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を主局１０１へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから主局１０１が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、主局１０１および従局１０２間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、再構築処理部４３は、従局１０２から規則的に送信される自己の主局１０１宛のデータ情報の到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、データ情報の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、再構築処理部４３は、新たな通信経路を決定するための従局１０２宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

このような構成により、主局１０１が従局１０２までの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは従局１０２まで送信されるので、主局１０１における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して従局１０２まで送信されるので、従局１０２では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、従局１０２により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが従局１０２から主局１０１までユニキャストで転送されることにより、主局１０１および従局１０２間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１では、記憶部４６は、複数種類の通信経路を記憶する。再構築処理部４３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、記憶部４６に記憶された複数種類の通信経路の中から新たな通信経路を選択する。そして、通信部１０は、再構築処理部４３によって選択された通信経路を用いて従局１０２と通信を行う。

このように、予め記憶しておいた通信経路をアクティブ化することで新たな通信経路を確立する構成により、ブロードキャストされたＲＲＥＱメッセージを用いて動的に新たな通信経路を確立する構成と比べて、所定のルールに反する状態が発生してから新たな通信経路が確立されるまでに要する時間を短縮することができるので、ＩＰパケットの送受信を早期に再開することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る主局１０１は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作する。通信部１０は、複数レイヤのうちのアプリケーションレイヤより下位のＴＣＰレイヤ、ＩＰレイヤ、ＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤを含む通信レイヤの処理を行うことにより通信を行う。再構築処理部４３は、複数レイヤのうち、通信レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤの処理を行うことにより、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、アプリケーションレイヤで検知した通信経路の異常についての情報を通信レイヤの処理に用いることができるので、通信レイヤがアプリケーションレイヤの処理に関与せずに単独で通信経路の異常を検知する構成と比べて、通信経路の変更の必要性をより早期に検知し、当該変更を行うことができる。

また、通信レイヤが単独で通信経路の異常を検知するためのハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージ等の情報のやり取りを不要とすることができるので、主局１０１、従局１０２および１または複数の無線端末装置２０２により構成される無線通信システム４０１全体の負荷を低減することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、複数の無線端末装置２０２は、通信の中継を行うことが可能である。主局１０１は、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて従局１０２と通信可能であり、所定のルールに従って従局１０２と通信を行う。主局１０１は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を主局１０１へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから主局１０１が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、主局１０１および従局１０２間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、主局１０１は、従局１０２から規則的に送信される自己の主局１０１宛のデータ情報の到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、データ情報の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、主局１０１は、所定のルールに反する状態の発生を検知すると、通信経路の変更を従局１０２に要求する。従局１０２は、主局１０１からの要求を受けて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、たとえば、従局１０２が所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合であっても、主局１０１および従局１０２間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

言い換えると、主局１０１および従局１０２間の通信においては、少なくとも主局１０１が所定のルールに反する状態の発生を検知する機能を有していれば、主局１０１および従局１０２間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。すなわち、従局１０２の構成を簡素化することができるので、通信システム全体としてコストを低減することができる。

また、たとえば、従局１０２において所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合でも、従局１０２では、主局１０１からの要求を受けることにより所定のルールに反する状態が発生したことを認識することができるので、必要な処理を講じることができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、主局１０１は、新たな通信経路を決定するための従局１０２宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。従局１０２または無線端末装置２０２は、１または複数種類の通信経路を介して受信したＲＲＥＱメッセージに基づいて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、主局１０１が従局１０２までの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは従局１０２まで送信されるので、主局１０１における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して従局１０２、または従局１０２までの通信経路を有する無線端末装置２０２まで送信されるので、従局１０２または当該無線端末装置２０２では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、従局１０２または当該無線端末装置２０２により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが従局１０２または当該無線端末装置２０２から主局１０１までユニキャストで転送されることにより、主局１０１および従局１０２間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る従局１０２では、通信部３０は、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて主局１０１と通信可能であり、所定のルールに従って主局１０１と通信を行う。そして、再構築処理部６３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を従局１０２へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから従局１０２が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、従局１０２および主局１０１間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る従局１０２では、再構築処理部６３は、主局１０１から規則的に送信される自己の従局１０２宛のＡＣＫの到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、ＡＣＫの到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る従局１０２では、再構築処理部６３は、新たな通信経路を決定するための主局１０１宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

このような構成により、従局１０２が主局１０１までの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは主局１０１まで送信されるので、従局１０２における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して主局１０１まで送信されるので、主局１０１では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、主局１０１により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが主局１０１から従局１０２までユニキャストで転送されることにより、従局１０２および主局１０１間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る従局１０２では、記憶部６６は、複数種類の通信経路を記憶する。再構築処理部６３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、記憶部６６に記憶された複数種類の通信経路の中から新たな通信経路を選択する。そして、通信部３０は、再構築処理部６３によって選択された通信経路を用いて主局１０１と通信を行う。

このように、予め記憶しておいた通信経路をアクティブ化することで新たな通信経路を確立する構成により、ブロードキャストされたＲＲＥＱメッセージを用いて動的に新たな通信経路を確立する構成と比べて、所定のルールに反する状態が発生してから新たな通信経路が確立されるまでに要する時間を短縮することができるので、ＩＰパケットの送受信を早期に再開することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る従局１０２は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作する。通信部３０は、複数レイヤのうちのアプリケーションレイヤより下位のＴＣＰレイヤ、ＩＰレイヤ、ＭＡＣレイヤおよびＰＨＹレイヤを含む通信レイヤの処理を行うことにより通信を行う。再構築処理部６３は、複数レイヤのうち、通信レイヤよりも上位のアプリケーションレイヤの処理を行うことにより、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、アプリケーションレイヤで検知した通信経路の異常についての情報を通信レイヤの処理に用いることができるので、通信レイヤがアプリケーションレイヤの処理に関与せずに単独で通信経路の異常を検知する構成と比べて、通信経路の変更の必要性をより早期に検知し、当該変更を行うことができる。

また、通信レイヤが単独で通信経路の異常を検知するためのハローメッセージおよびＲＥＲＲメッセージ等の情報のやり取りを不要とすることができるので、主局１０１、従局１０２および１または複数の無線端末装置２０２により構成される無線通信システム４０１全体の負荷を低減することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、複数の無線端末装置２０２は、通信の中継を行うことが可能である。従局１０２は、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて主局１０１と通信可能であり、所定のルールに従って主局１０１と通信を行う。従局１０２は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を従局１０２へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから従局１０２が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、従局１０２および主局１０１間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、従局１０２は、主局１０１から規則的に送信される自己の従局１０２宛のＡＣＫの到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、ＡＣＫの到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、従局１０２は、所定のルールに反する状態の発生を検知すると、通信経路の変更を主局１０１に要求する。主局１０１は、従局１０２からの要求を受けて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、たとえば、主局１０１が所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合であっても、従局１０２および主局１０１間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

言い換えると、従局１０２および主局１０１間の通信においては、少なくとも従局１０２が所定のルールに反する状態の発生を検知する機能を有していれば、従局１０２および主局１０１間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。すなわち、主局１０１の構成を簡素化することができるので、通信システム全体としてコストを低減することができる。

また、たとえば、主局１０１において所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合でも、主局１０１では、従局１０２からの要求を受けることにより所定のルールに反する状態が発生したことを認識することができるので、必要な処理を講じることができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムでは、従局１０２は、新たな通信経路を決定するための主局１０１宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。主局１０１または無線端末装置２０２は、１または複数種類の通信経路を介して受信したＲＲＥＱメッセージに基づいて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、従局１０２が主局１０１までの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは主局１０１まで送信されるので、従局１０２における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して主局１０１、または主局１０１までの通信経路を有する無線端末装置２０２まで送信されるので、主局１０１または当該無線端末装置２０２では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、主局１０１または当該無線端末装置２０２により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが主局１０１または当該無線端末装置２０２から従局１０２までユニキャストで転送されることにより、従局１０２および主局１０１間の新たな通信経路を確立することができる。

なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム４０１では、主局１０１から従局１０２へ送信される情報の通信経路と、従局１０２から主局１０１へ送信される情報の通信経路とが同じであるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、主局１０１から従局１０２へ送信される情報の通信経路と、従局１０２から主局１０１へ送信される情報の通信経路とが異なっていてもよい。

また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システム４０１は、ＲＦＣ ３５６１（非特許文献２参照）で規格化された無線アドホックネットワークを含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信システム４０１は、たとえば、ＲＦＣ ３６２６（非特許文献３参照）で規格化された無線アドホックネットワークを含む構成であってもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。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り返さない。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る通信装置と比べて無線アドホックネットワークを構成しない通信装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る通信装置と同様である。

［構成および基本動作］
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。

図１９を参照して、無線通信システム（通信システム）４０３は、第１の実施の形態に係る無線通信システム４０１と比べて、さらに、無線端末装置２０２Ｇ，２０２Ｈを備え、主局１０１および従局１０２の代わりに主局１１１（通信装置）および従局１１２（通信装置）をそれぞれ備え、さらに、ネットワーク３０１Ａ，３０１Ｂを備える。

以下、無線端末装置２０２Ａ〜２０２Ｈの各々を無線端末装置２０２とも称する。ネットワーク３０１Ａ，３０１Ｂの各々をネットワーク３０１とも称する。なお、図１９では、８つの無線端末装置２０２を代表的に示しているが、無線通信システム４０３は、少数またはさらに多数の無線端末装置２０２を備える構成であってもよい。

ネットワーク３０１には、たとえば１または複数のルータが含まれる。ルータは、たとえば、主局１１１、従局１１２および無線端末装置２０２間で送受信されるＩＰパケットをＩＰプロトコルに従ってルーティングする。

無線端末装置２０２は、近傍に位置する他の無線端末装置２０２と無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。具体的には、たとえば、無線端末装置２０２Ｈは、近傍に位置する無線端末装置２０２Ｄ，２０２Ｅ，２０２Ｆと無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。また、たとえば、無線端末装置２０２Ｇは、近傍に位置する無線端末装置２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと無線通信により情報のやり取りを行うことが可能である。

主局１１１および従局１１２は、たとえばネットワーク３０１を介して無線端末装置２０２と情報のやり取りを行うことが可能である。具体的には、主局１１１は、たとえばネットワーク３０１Ａを介して無線端末装置２０２Ｈと情報のやり取りを行うことが可能である。また、従局１１２は、たとえばネットワーク３０１Ｂを介して無線端末装置２０２Ｇと情報のやり取りを行うことが可能である。

主局１１１は、たとえば、１または複数の無線端末装置２０２を経由する通信経路を用いて従局１１２と通信する。具体的には、主局１１１は、たとえば、ネットワーク３０１Ａ、無線端末装置２０２Ｈ，２０２Ｅ，２０２Ｂ，２０２Ｇおよびネットワーク３０１Ｂを経由する通信経路を用いて従局１１２と通信する。この際、無線端末装置２０２Ｈ，２０２Ｅ，２０２Ｂ，２０２Ｇは、主局１１１および従局１１２間でやり取りされる情報を中継する。

なお、主局１１１および従局１１２間で情報をやり取りする際に用いられる通信経路は、無線端末装置２０２Ｈ，２０２Ｅ，２０２Ｂ，２０２Ｇを経由する通信経路に限定するものではない。主局１１１および従局１１２間で情報をやり取りする際に用いられる通信経路は、たとえば、無線端末装置２０２Ｈ，２０２Ｅ，２０２Ｂ，２０２Ｇを経由する通信経路以外の通信経路であってもよい。

図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける各装置のソフトウェア構成および管理制御の一例を示す図である。

［主局］
図２０を参照して、主局１１１は、第１の実施の形態に係る主局１０１と比べて、通信部１０の代わりに通信部１１０を備える。通信部１１０は、第１の実施の形態に係る通信部１０と比べて、ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部１４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部１５の代わりにＥｔｈｅｒ ＭＡＣ処理部１１４およびＥｔｈｅｒ ＰＨＹ処理部１１５をそれぞれ含む。

Ｅｔｈｅｒ ＭＡＣ処理部１１４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹ処理部１１５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。

通信部１１０は、たとえば、ネットワーク３０１Ｂ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ａ経由で従局１１２から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション１１へ出力する。

アプリケーション１１は、たとえば、通信部１１０から受けたＩＰフレームから温度情報等のデータ情報を取得し、取得したデータ情報をデータベース１７に保持する。

また、アプリケーション１１は、データベース１７に保持された情報に基づいて、従局１１２を制御するための制御情報を生成する。そして、アプリケーション１１は、生成した制御情報の宛先ＩＰアドレスとして従局１１２のＩＰアドレスを設定し、当該制御情報の送信を通信部１１０に要求する。

通信部１１０は、アプリケーション１１から制御情報の送信要求を受けると、制御情報をネットワーク３０１Ａ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ｂ経由で従局１１２へ送信する。

［従局］
従局１１２は、第１の実施の形態に係る従局１０２と比べて、通信部３０の代わりに通信部１３０を備える。通信部１３０は、第１の実施の形態に係る通信部３０と比べて、ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部３４およびＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部３５の代わりにＥｔｈｅｒ ＭＡＣ処理部１３４およびＥｔｈｅｒ ＰＨＹ処理部１３５をそれぞれ含む。

Ｅｔｈｅｒ ＭＡＣ処理部１３４は、ＩＰレイヤよりも下位のＭＡＣレイヤの処理を行う。Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹ処理部１３５は、ＭＡＣレイヤよりも下位のＰＨＹレイヤの処理を行う。

通信部１３０は、たとえば、ネットワーク３０１Ａ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ｂ経由で主局１１１から通信信号を受信し、受信した通信信号をＩＰフレームに変換してアプリケーション３１へ出力する。

アプリケーション３１は、たとえば、通信部１３０から受けたＩＰフレームから制御情報を取得し、自己の従局１１２に当該制御情報に従った動作をさせる。

また、アプリケーション３１は、たとえば、周期的に生成したデータ情報の宛先ＩＰアドレスとして主局１１１のＩＰアドレスを設定し、当該データ情報の送信を通信部１３０に要求する。

通信部１３０は、アプリケーション３１からデータ情報の送信要求を受けると、データ情報をネットワーク３０１Ｂ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ａ経由で主局１１１へ送信する。

［主局の構成］
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける主局の構成を示す図である。

図２１を参照して、主局１１１は、第１の実施の形態に係る主局１０１と比べて、通信部１０、無線受信部４０および無線送信部４１の代わりに通信部１１０、受信部５０および送信部５１を備える。

受信部５０は、ネットワーク３０１Ａからたとえば光信号を受信し、受信した光信号を電気信号等に変換して通信部１１０へ出力する。

送信部５１は、通信部１１０から受けた電気信号等をたとえば光信号へ変換し、ネットワーク３０１Ａへ送信する。

通信部１１０は、たとえば、ネットワーク３０１Ａ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ｂを介して、従局１１２と通信する。また、通信部１１０は、たとえば、自己の主局１１１および従局１１２間の通信経路を取得し、取得した通信経路を記憶部４６に記憶させる。

記憶部４６には、たとえば、無線アドホックネットワークおよびネットワーク３０１Ａ間でやり取りされる情報を中継する無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスと、無線アドホックネットワークおよびネットワーク３０１Ｂ間でやり取りされる情報を中継する無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスとが予め記録されている。

再構築処理部４３におけるＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、通信経路を変更するための処理を行う。具体的には、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、通信経路の変更を従局１１２または無線端末装置２０２Ｇへ要求する。より詳細には、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージの宛先ＩＰアドレスとして従局１１２または無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスを記憶部４６から取得する。

ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇ宛の経路探索情報をブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を図２０に示す通信部１１０におけるＡＯＤＶ処理部１６へ出力する。通信経路変更命令には、たとえば、従局１１２または無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスが含まれる。

ＡＯＤＶ処理部１６は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部４５から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令に基づいて、宛先ＩＰアドレスとして従局１１２または無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

また、ＡＯＤＶ制御部４５は、たとえば、ルール判断部４４から通信異常情報を受けると、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇ宛の経路探索情報を無線端末装置２０２Ｈにブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を通信部１１０へ出力する。通信経路変更命令には、たとえば、従局１１２または無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスが含まれる。

通信部１１０は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部４５から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令をネットワーク３０１Ａ経由で無線端末装置２０２Ｈへ送信する。

無線端末装置２０２ＨにおけるＡＯＤＶ処理部２６は、たとえば、主局１１１から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令に基づいて、宛先ＩＰアドレスとして従局１１２または無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

［従局の構成］
図２２は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける従局の構成を示す図である。

図２２を参照して、従局１１２は、第１の実施の形態に係る従局１０２と比べて、通信部３０、無線受信部６０および無線送信部６１の代わりに通信部１３０、受信部７０および送信部７１を備える。

受信部７０は、ネットワーク３０１Ｂからたとえば光信号を受信し、受信した光信号を電気信号等に変換して通信部１３０へ出力する。

送信部７１は、通信部１３０から受けた電気信号等をたとえば光信号へ変換し、ネットワーク３０１Ｂへ送信する。

通信部１３０は、たとえば、ネットワーク３０１Ｂ、無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ａを介して、主局１１１と通信する。また、通信部１３０は、たとえば、自己の従局１１２および主局１１１間の通信経路を取得し、取得した通信経路を記憶部６６に記憶させる。

記憶部６６には、たとえば、無線アドホックネットワークおよびネットワーク３０１Ａ間でやり取りされる情報を中継する無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスと、無線アドホックネットワークおよびネットワーク３０１Ｂ間でやり取りされる情報を中継する無線端末装置２０２ＧのＩＰアドレスとが予め記録されている。

再構築処理部６３におけるＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、通信経路を変更するための処理を行う。具体的には、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、通信経路の変更を主局１１１または無線端末装置２０２Ｈへ要求する。より詳細には、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ＲＲＥＱメッセージの宛先ＩＰアドレスとして主局１１１または無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスを記憶部６６から取得する。

ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈ宛の経路探索情報をブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を図２０に示す通信部１３０におけるＡＯＤＶ処理部３６へ出力する。通信経路変更命令には、たとえば、主局１１１または無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスが含まれる。

ＡＯＤＶ処理部３６は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部６５から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令に基づいて、宛先ＩＰアドレスとして主局１１１または無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

また、ＡＯＤＶ制御部６５は、たとえば、ルール判断部６４から通信異常情報を受けると、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈ宛の経路探索情報を無線端末装置２０２Ｇにブロードキャストさせる旨を示す通信経路変更命令を通信部１３０へ出力する。通信経路変更命令には、たとえば、主局１１１または無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスが含まれる。

通信部１３０は、たとえば、ＡＯＤＶ制御部６５から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令をネットワーク３０１Ｂ経由で無線端末装置２０２Ｇへ送信する。

無線端末装置２０２ＧにおけるＡＯＤＶ処理部２６は、たとえば、従局１１２から通信経路変更命令を受けると、受けた通信経路変更命令に基づいて、宛先ＩＰアドレスとして主局１１１または無線端末装置２０２ＨのＩＰアドレスを含むＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る主局１１１では、通信部１１０は、ネットワーク３０１Ａ、１または複数の無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ｂを経由する通信経路を用いて従局１１２と通信可能であり、所定のルールに従って従局１１２と通信を行う。そして、再構築処理部４３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を主局１１１へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから主局１１１が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、主局１１１および従局１１２間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る主局１１１では、再構築処理部４３は、新たな通信経路を決定するための従局１１２または無線端末装置２０２Ｇ宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

このような構成により、主局１１１が従局１１２または無線端末装置２０２Ｇまでの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは従局１１２または無線端末装置２０２Ｇまで送信されるので、主局１１１における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して従局１１２または無線端末装置２０２Ｇまで送信されるので、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇでは、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇにより選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが従局１１２または無線端末装置２０２Ｇから主局１１１までそれぞれユニキャストで転送されることにより、主局１１１および従局１１２間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、複数の無線端末装置２０２は、通信の中継を行うことが可能である。主局１１１は、ネットワーク３０１Ａ、１または複数の無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ｂを経由する通信経路を用いて従局１１２と通信可能であり、所定のルールに従って従局１１２と通信を行う。主局１１１は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を主局１１１へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから主局１１１が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、主局１１１および従局１１２間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、主局１１１は、従局１１２から規則的に送信される自己の主局１１１宛のデータ情報の到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、データ情報の到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、主局１１１は、所定のルールに反する状態の発生を検知すると、通信経路の変更を従局１１２または無線端末装置２０２Ｇに要求する。従局１１２または無線端末装置２０２Ｇは、主局１１１からの要求を受けて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、たとえば、従局１１２および無線端末装置２０２Ｇが所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合であっても、主局１１１と従局１１２または無線端末装置２０２Ｇとの間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

言い換えると、主局１１１と従局１１２または無線端末装置２０２Ｇとの間の通信においては、少なくとも主局１１１が所定のルールに反する状態の発生を検知する機能を有していれば、主局１１１と従局１１２または無線端末装置２０２Ｇとの間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。すなわち、従局１１２および無線端末装置２０２Ｇの構成を簡素化することができるので、通信システム全体としてコストを低減することができる。

また、たとえば、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇにおいて所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合でも、従局１１２または無線端末装置２０２Ｇでは、主局１１１からの要求を受けることにより所定のルールに反する状態が発生したことを認識することができるので、必要な処理を講じることができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、主局１１１は、新たな通信経路を決定するための従局１１２または無線端末装置２０２Ｇ宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。従局１１２または無線端末装置２０２は、１または複数種類の通信経路を介して受信したＲＲＥＱメッセージに基づいて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、主局１１１が従局１１２または無線端末装置２０２Ｇまでの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは従局１１２または無線端末装置２０２Ｇまで送信されるので、主局１１１における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して従局１１２、無線端末装置２０２Ｇ、または無線端末装置２０２Ｇ以外の無線端末装置２０２であって従局１１２までの通信経路を有する無線端末装置２０２まで送信されるので、従局１１２、無線端末装置２０２Ｇ、または従局１１２までの通信経路を有する無線端末装置２０２では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、従局１１２、無線端末装置２０２Ｇ、または従局１１２までの通信経路を有する無線端末装置２０２により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが従局１１２、無線端末装置２０２Ｇ、または従局１１２までの通信経路を有する無線端末装置２０２から主局１１１までユニキャストで転送されることにより、主局１１１および従局１１２間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る従局１１２では、通信部１３０は、ネットワーク３０１Ｂ、１または複数の無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ａを経由する通信経路を用いて主局１１１と通信可能であり、所定のルールに従って主局１１１と通信を行う。そして、再構築処理部６３は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を従局１１２へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから従局１１２が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、従局１１２および主局１１１間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る従局１１２では、再構築処理部６３は、新たな通信経路を決定するための主局１１１または無線端末装置２０２Ｈ宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。

このような構成により、従局１１２が主局１１１または無線端末装置２０２Ｈまでの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは主局１１１または無線端末装置２０２Ｈまで送信されるので、従局１１２における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して主局１１１または無線端末装置２０２Ｈまで送信されるので、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈでは、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈにより選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが主局１１１または無線端末装置２０２Ｈから従局１１２までそれぞれユニキャストで転送されることにより、従局１１２および主局１１１間の新たな通信経路を確立することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、複数の無線端末装置２０２は、通信の中継を行うことが可能である。従局１１２は、ネットワーク３０１Ｂ、１または複数の無線端末装置２０２およびネットワーク３０１Ａを経由する通信経路を用いて主局１１１と通信可能であり、所定のルールに従って主局１１１と通信を行う。従局１１２は、所定のルールに反する状態が発生した場合、通信経路を変更するための処理を行う。

このような構成により、所定のルールに反する状態が発生したタイミングで通信経路の異常を認識することができるので、通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

これにより、異常が発生したことを検知した無線端末装置２０２が当該異常を従局１１２へ通知する構成と比べて、通信経路において異常が発生してから従局１１２が当該異常を認識するまでの時間を短縮することができるので、従局１１２および主局１１１間において、ＩＰパケットの送受信ができない期間を短縮することができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、従局１１２は、主局１１１から規則的に送信される自己の従局１１２宛のＡＣＫの到着状況に基づいて、通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する。

このような構成により、ＡＣＫの到着状況に基づいて、所定のルールに反する状態が発生したことを容易かつ迅速に認識することができるので、通信経路を変更するための処理を行うか否かの判断を効率よく行うことができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、従局１１２は、所定のルールに反する状態の発生を検知すると、通信経路の変更を主局１１１または無線端末装置２０２Ｈに要求する。主局１１１または無線端末装置２０２Ｈは、従局１１２からの要求を受けて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、たとえば、主局１１１および無線端末装置２０２Ｈが所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合であっても、従局１１２と主局１１１または無線端末装置２０２Ｈとの間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。

言い換えると、従局１１２と主局１１１または無線端末装置２０２Ｈとの間の通信においては、少なくとも従局１１２が所定のルールに反する状態の発生を検知する機能を有していれば、従局１１２と主局１１１または無線端末装置２０２Ｈとの間の通信経路の変更の必要性を迅速に検知し、当該変更を行うことができる。すなわち、主局１１１および無線端末装置２０２Ｈの構成を簡素化することができるので、通信システム全体としてコストを低減することができる。

また、たとえば、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈにおいて所定のルールに反する状態の発生を検知することができない場合でも、主局１１１または無線端末装置２０２Ｈでは、従局１１２からの要求を受けることにより所定のルールに反する状態が発生したことを認識することができるので、必要な処理を講じることができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムでは、従局１１２は、新たな通信経路を決定するための主局１１１または無線端末装置２０２Ｈ宛の経路探索情報であるＲＲＥＱメッセージをブロードキャストする。主局１１１または無線端末装置２０２は、１または複数種類の通信経路を介して受信したＲＲＥＱメッセージに基づいて、新たな通信経路を決定する。

このような構成により、従局１１２が主局１１１または無線端末装置２０２Ｈまでの通信経路を把握していない場合でもＲＲＥＱメッセージは主局１１１または無線端末装置２０２Ｈまで送信されるので、従局１１２における処理を簡素化することができる。

また、ＲＲＥＱメッセージが複数の通信経路を経由して主局１１１、無線端末装置２０２Ｈ、または無線端末装置２０２Ｈ以外の無線端末装置２０２であって主局１１１までの通信経路を有する無線端末装置２０２まで送信されるので、主局１１１、無線端末装置２０２Ｈ、または主局１１１までの通信経路を有する無線端末装置２０２では、受信した複数のＲＲＥＱメッセージがたどった通信経路から適切な通信経路を選択することができる。

また、主局１１１、無線端末装置２０２Ｈ、または主局１１１までの通信経路を有する無線端末装置２０２により選択された通信経路に対応するＲＲＥＱメッセージの応答であるＲＲＥＰメッセージが主局１１１、無線端末装置２０２Ｈ、または主局１１１までの通信経路を有する無線端末装置２０２から従局１１２までユニキャストで転送されることにより、従局１１２および主局１１１間の新たな通信経路を確立することができる。

なお、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システム４０３では、主局１１１および従局１１２は、それぞれネットワーク３０１Ａおよび３０１Ｂを介して無線端末装置２０２と通信接続する構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信システム４０３において、たとえば、主局１１１および従局１１２の少なくとも一方が、ネットワーク３０１を介さずに無線端末装置２０２と通信接続する構成であってもよい。

上記実施の形態は、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、上記説明ではなく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。

１０，２０，３０，１１０，１３０ 通信部
１１，２１，３１ アプリケーション
１２，２２，３２ ＴＣＰ処理部
１３，２３，３３ ＩＰ処理部
１４，２４，３４ ＷｉＦｉ ＭＡＣ処理部
１５，２５，３５ ＷｉＦｉ ＰＨＹ処理部
１６，２６，３６ ＡＯＤＶ処理部
１７ データベース
３７ センサ
４０，６０ 無線受信部
４１，６１ 無線送信部
４２ データ情報取得部
４３，６３ 再構築処理部
４４，６４ ルール判断部
４５，６５ ＡＯＤＶ制御部
４６，６６ 記憶部
４７，６７ 通信制御部
５０，７０ 受信部
５１，７１ 送信部
６２ データ情報処理部
１０１，１１１ 主局（通信装置）
１０２，１１２ 従局（通信装置）
１１４，１３４ Ｅｔｈｅｒ ＭＡＣ処理部
１１５，１３５ Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹ処理部
２０２ 無線端末装置
３０１ ネットワーク
４０１，４０３ 無線通信システム

Claims (8)

1. 通信装置であって、
   １または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って前記他の通信装置と通信を行う通信部と、
   前記所定のルールに反する状態が発生した場合、前記通信経路を変更するための処理を行う再構築処理部とを備え、
   前記再構築処理部は、前記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、前記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する判断処理を行い、
   前記通信装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、
   前記判断処理は、アプリケーションレイヤの処理である、通信装置。
2. 前記再構築処理部は、新たな前記通信経路を決定するための前記他の通信装置または無線端末装置宛の経路探索情報をブロードキャストする、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記通信装置は、さらに、
   複数種類の前記通信経路を記憶する記憶部を備え、
   前記再構築処理部は、前記所定のルールに反する状態が発生した場合、前記記憶部に記憶された複数種類の前記通信経路の中から新たな前記通信経路を選択し、
   前記通信部は、前記再構築処理部によって選択された前記通信経路を用いて前記他の通信装置と通信を行う、請求項１に記載の通信装置。
4. 通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、
   １または複数の前記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、所定のルールに従って前記他の通信装置と通信を行う通信装置とを備え、
   前記通信装置は、前記所定のルールに反する状態が発生した場合、前記通信経路を変更するための処理を行い、
   前記通信装置は、前記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、前記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する判断処理を行い、
   前記通信装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、
   前記判断処理は、アプリケーションレイヤの処理である、通信システム。
5. 前記通信装置は、前記所定のルールに反する状態の発生を検知すると、前記通信経路の変更を前記他の通信装置または前記無線端末装置に要求し、
   前記他の通信装置または前記無線端末装置は、前記通信装置からの要求を受けて、新たな前記通信経路を決定する、請求項４に記載の通信システム。
6. 前記通信装置は、新たな前記通信経路を決定するための前記他の通信装置または前記無線端末装置宛の経路探索情報をブロードキャストし、
   前記他の通信装置または前記無線端末装置は、１または複数種類の前記通信経路を介して受信した前記経路探索情報に基づいて、新たな前記通信経路を決定する、請求項５に記載の通信システム。
7. 通信の中継を行うことが可能な複数の無線端末装置と、１または複数の前記無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能な通信装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記通信装置が、所定のルールに従って前記他の通信装置と通信を行うステップと、
   前記通信装置が、前記所定のルールに反する状態が発生した場合、前記通信経路を変更するための処理を行うステップとを含み、
   前記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、前記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、前記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する判断処理を行い、
   前記通信装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、
   前記判断処理は、アプリケーションレイヤの処理である、通信制御方法。
8. 通信装置において用いられる通信制御プログラムであって、
   前記通信装置は、１または複数の無線端末装置を経由する通信経路を用いて他の通信装置と通信可能であり、
   コンピュータに、
   所定のルールに従って前記他の通信装置と通信を行うステップと、
   前記所定のルールに反する状態が発生した場合、前記通信経路を変更するための処理を行うステップとを実行させるためのプログラムであり、
   前記通信経路を変更するための処理を行うステップにおいては、前記他の通信装置から規則的に送信される自己の通信装置宛の通信信号の到着状況に基づいて、前記通信経路を変更するための処理を行うか否かを判断する判断処理を行い、
   前記通信装置は、複数レイヤを有するプロトコルに従って動作し、
   前記判断処理は、アプリケーションレイヤの処理である、通信制御プログラム。
   

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