JP6415949B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信相手が予め定められた複数のノード間で無線回線を介してＮ対Ｎのデータ伝送を行うシステムにおいて、上記ノードとして使用される無線通信装置に関する。

無線通信方式には、１対１の対向通信（Peer to Peer方式、Master-Slave方式）、１対Ｎの放送通信、Ｎ対Ｎのグループ通信等、種々の方式がある。また、用途により陸上移動系、海上移動系、陸上固定系、衛星を使用した中継等に分類される。このうち陸上移動系は、サービスエリアに基地局やアクセスポイントを設置し、これらの基地局又はアクセスポイント間を有線網を介して接続する構成を採ることが一般的である。このような陸上移動系の代表的なものとしては携帯電話網が挙げられる。

一方、同一無線チャネルを複数の無線局で共有して通信を行うためのアクセス技術としては、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式やＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式等がある。ＴＤＭＡ方式は、携帯電話システム等の無線通信に使われる方式の１つで、１つの周波数を短時間ずつ交代で複数の発信者で共有する。この方式は第二世代の携帯電話方式であるＰＤＣやＧＳＭ（登録商標）において使用されている。これに対しＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、各局が無線チャネルの使用状況を監視して自律的にパケット（フレーム）の送信タイミングを決定するもので、IEEE 802.11を採用した無線ＬＡＮで使用されている。

ところで、海上移動系はサービスエリアに基地局を設置することができない。このため、この種のシステムでは、上記ＣＳＭＡ／ＣＡ方式のようなアクセス方式を用いて無線局間でアドホック通信することで、基地局やアクセスポイントに依存することなく通信する方式が採用されている。このようなシステムにおいて、１対Ｎの放送通信をする場合にはアドホック通信によりマルチキャスト又はブロードキャストを使用すればよいが、Ｎ対Ｎのグループ通信をする場合には、アドホック通信かつマルチキャスト又はブロードキャストだけでは実現できない。

１対Ｎの放送通信及びＮ対Ｎのグループ通信のいずれにおいても、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた場合には、互いの通信の衝突を回避するために待ち時間制御が行われる。待ち時間の制御要因の一つとして伝播遅延時間がある。待ち時間の制御を行う際にはこの伝播遅延時間を加味する必要があり、応答（ＡＣＫ）の制御を確実に行うには想定する通信距離を最大にした待ち時間を設定する必要がある。しかし、待ち時間を、通信距離を最大に設定した場合に固定するか、或いはＮ対Ｎのグループ通信において通信距離を最長距離のものに設定すると、逆に距離が短い場合には通信のリアルタイム性を損ない、スループットも理想値より劣ることとなる。さらに、Ｎ対Ｎのグループ通信を考えた場合、無線チャネルを獲得する機会がＣＳＭＡ／ＣＡ方式のバックオフ時間に依存するため、必ずしも平等に送信機会が得られることにならない。

そこで、待ち時間が伝播遅延時間に左右されることなく、Ｎ対Ｎのグループ通信においても平等に送信機会が得られる技術が提案されている。この技術は、複数の送受信局に予め応答順序を設定しておき、上記複数の送受信局の１つがデータを送信すると、当該データの送信元を含め、上記応答順序が上位の送受信局から上記データに対する応答信号を順次送信するようにしたものである（例えば、特許文献１を参照）。

このようなシステムであれば、送信元となる局と受信先となる局との間の伝播遅延、および各受信先からの応答信号の衝突回避を考慮した待ち時間を設定する必要がなく、これにより応答信号の返送を効率良く行うことが可能となる。

特開２０１２−０４９９４８号公報

しかしながら、上記したＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、衝突を回避するために、キャリアセンスを行い、キャリアセンス後、固定の待ち時間であるＤＩＦＳ（Distributed access Inter Frame Space)とランダムな待ち時間(バックオフ)を待ち、フレームの送信を行う。送信したフレームが確実に受信したかどうかを知るために、受信側からＡＣＫと呼ぶ応答フレームを送信する。例えば、データの衝突等が発生し、データまたはＡＣＫが受信できなかった場合には、フレームの再送を行う。つまり、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、送信開始までに常に待ち時間が必要となる。

また、特許文献１に記載された技術であるプリアサイン方式は、決められた応答順序通りに送信することで、待ち時間なしにデータの衝突を回避する通信方式である。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式と比べて、キャリアセンス、ＤＩＦＳおよびバックオフ時間を省略しているため、高速な通信を行うことができる。
なお、プリアサイン方式の通信の流れは、以下の通りである。
［１］予めプリアサイン通信を行うグループを決定する。
［２］そのグループ内で、応答順序を決める。（ここまでを、アドレスコード設定とする。）
［３］１つのノードがプリアサイン方式による送信を行うことにより、プリアサイン通信が開始される。
［４］データが送信されたことに対して、グループ内の各ノードは、応答順序に従って、応答を送信する。
［５］最終応答順序のノードの応答によって、プリアサインの１サイクルが終了する。
このように、プリアサイン方式では、事前にグループを決定し、その通りに各ノードが動作をすることで高速な通信を行うことが可能である。
しかし、グループに登録されていないノードは、プリアサイン通信ができない。また、存在しないノードがあると、そのタイムアウトを待つことになり、効率が低下する。また、グループ内でも１ホップの通信だけが可能、などの問題点がある。

本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたものであり、プリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置において、中継する経路に存在するノードの有無やノードの存否を動的に判断することができ、使い勝手が良く、効率の良い無線通信が可能な無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る無線通信装置は、プリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置において、アドレスコード毎に応答するノードの応答順番が登録されたアドレスコード設定テーブルと、前記アドレスコードをキーにして、加入ノード数、応答番号、通信可能なノードに、宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレスが登録されたプリアサインテーブルと、を備え、任意のノードからデータを受信した際に、前記プリアサインテーブルを参照して通信可能なノードの宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し、宛先ＭＡＣアドレスが無ければ送信を行わず、また、当該宛先ＭＡＣアドレスが有れば送信するノードを設定することを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信装置は、上記した無線通信装置において、前記通信可能なノードの中に中継が必要なノードが有れば、前記プリアサインテーブルにプリアサイングループの追加を行うことを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信装置は、上記した無線通信装置において、任意のノードからデータを受信した際に、前記プリアサインテーブルを参照して通信可能なノードの宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し、宛先ＭＡＣアドレスが無ければ、当該ノードを削除した新たなプリアサイングループを生成することを特徴とする。

本発明によれば、プリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置において、中継する経路に存在するノードの有無やノードの存否を動的に判断することができ、使い勝手が良く、効率の良い無線通信が可能な無線通信装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＮ対Ｎ無線通信システムの構成の一例を示す図である。 図１に示した無線通信システムの送受信局（ノード）に用いられる無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２に示した無線通信装置１のＭＡＣ層処理部１２の構成を示すブロック図である。 図１に示す複数のノード間でプリアサイン方式を用いてデータ伝送する際の基本的なシーケンスを示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムにおいて、ノード間で中継が必要な場合の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムにおいて、ノード間で中継が必要な場合の他の構成例を示す図である。 無線通信装置１におけるアドレスコード設定画面のイメージを示す図である。 アドレスコード設定テーブルの一例を示す図である。 プリアサイン設定テーブルの一例を示す図である。 データ受信時の無線通信装置１の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
［構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るＮ対Ｎ無線通信システムの構成の一例を示す図であり、例えば、海上のように基地局やアクセスポイントを設置することができない場所にサービスエリアを形成する。

各送受信局ＭＳ１〜ＭＳ３（ノードＡ〜Ｃ）は、何れも通信方式として第１の通信方式（プリアサイン方式）と、第２の通信方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance））方式を備える。なお、第１の通信方式を使用する場合も、また第２の通信方式を使用する場合も、各ノードＡ〜Ｃは同一の周波数帯域を使用し、さらに同一の変復調方式を使用する。

第２の通信方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）は、通信相手を通信グループに属するノードに限定しない（通信システムに加入している全てのノードが通信対象となり得る）方式であり、周辺に存在する他のノードが送信していないことを確認したのちに送信を開始する方式である。

これに対し第１の通信方式（プリアサイン方式）は、通信相手を通信グループに属するノードに限定する（通信システムに加入しているノードのうち、２つ以上のノードで構成された通信グループ内で通信を行う）方式であり、ノードが第２の通信方式により通信グループ内の他のノードが送信していないことを確認してデータ送信を行い、このデータ送信後に通信グループ内の全てのノードが予め自己に対し割り当てられた応答順番に従い応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号）を返送する。この第１の通信方式を用いると、各ノードはデータ信号又は応答信号を受信すると予め自己に対し設定された順番で応答信号を送信するので、送信元のノードと受信先となる複数のノードとの間の伝播遅延や、各受信先ノードからの応答信号の衝突回避を考慮した待ち時間を設定する必要がなくなり、これにより応答信号を効率良く送信することが可能となる。

ところで、上記各送受信局ＭＳ１〜ＭＳ３（ノードＡ〜Ｃ）は次のように構成される。
図２は、図１に示した無線通信システムの送受信局（ノード）に用いられる無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。
すなわち、送受信局ＭＳ１〜ＭＳ３は、アンテナ２を備えた無線通信装置１と、ルータ３とを備え、このルータ３に１つ又は複数のデータ端末（図示せず）が接続される。データ端末としてはパーソナル・コンピュータやタブレット型端末、スマートホン等が用いられる。なお、ルータ３は有線ルータ及び無線ルータのいずれでもよい。

無線通信装置１は、ＩＰ層処理部１１と、ＭＡＣ（Media Access Control）層処理部１２と、物理層処理部１３と、送信部１４と、受信部１５を備えている。
ＩＰ層処理部１１は、プリアサインテーブル３０１（後述する図９参照）と、アドレスコード設定テーブル３０２（後述する図８参照）と、通信グループ送信ルーティング機能と、受信ルーティング機能を有する。プリアサインテーブルには、通信グループを構成するノードのそれぞれについて宛先ＭＡＣアドレスと宛先ＩＰアドレスとを関連付けた情報が記憶される。また、アドレスコード設定テーブルには、経路情報が記憶される。経路情報には、無線空間上で伝送経路を構築するために必要なルーティング情報と、自ノードの応答順位に関する情報が含まれる。

送信ルーティング機能は、図示しないデータ端末から送信されたデータパケットがルータ３を介して入力された場合に、当該データパケットの宛先を示す宛先ＩＰアドレスをもとにデータパケットの転送先が当該ノードに収容された他のデータ端末であるか、或いは他のノードに収容されたデータ端末であるかを判断する。そして、転送先が当該ノードに収容された他のデータ端末であれば上記データパケットをルータ３へ返送し、一方他のノードに収容されたデータ端末であれば上記データパケットをその送信要求と共にＭＡＣ層処理部１２へ転送する。受信ルーティング機能は、ＭＡＣ層処理部１２から渡された受信データパケットのルーティング情報を見て当該データパケットを受信するか破棄するかを判断し、受信する場合にはルータ３へ転送する。

ＭＡＣ層処理部１２は、プリアサインテーブル３０１と、アドレスコード設定テーブル３０２と、自律分散制御により無線チャネルを獲得するチャネル獲得制御機能と、ＭＡＣフレーム送信処理機能と、ＭＡＣフレーム受信応答処理機能を有している。ＭＡＣフレーム送信処理機能は、上記ＩＰ層処理部１１から転送されたデータパケットをもとに送信ＭＡＣフレームを生成し、この生成されたＭＡＣフレームを上記獲得した無線チャネルのタイミングに同期して物理層処理部１３へ渡す。ＭＡＣフレーム受信応答処理機能は、物理層処理部１３から渡された受信ＭＡＣフレームについて宛先やフレームエラーをチェックすると共に、アドレスコード設定テーブル３０２を参照し、自ノードの応答順位であるか否かを確認する。そして、宛先が自ノードで、かつ自ノードの応答順位の場合には、上記受信ＭＡＣフレームに対する応答フレームを生成して物理層処理部１３へ返信すると共に、上記受信ＭＡＣフレームからデータパケットを再生してＩＰ層処理部１１へ渡す。なお、このＭＡＣ層処理部１２の構成については後に詳しく説明する。

物理層処理部１３は、上記ＭＡＣ層処理部１２から渡された送信ＭＡＣフレーム及び応答フレームを所定の変調方式を用いて送信ベースバンド信号に変換して送信部１４へ出力する機能と、受信部１５から出力された受信ベースバンド信号を復調して受信ＭＡＣフレームを再生し上記ＭＡＣ層処理部１２へ出力する機能を有する。

送信部１４は、上記物理層処理部１３から出力された送信ベースバンド信号を所定の無線周波信号に変換してアンテナ２から送信する。受信部１５は、アンテナ２により受信された無線周波信号を受信ベースバンド信号に周波数変換して上記物理層処理部１３へ出力する。

図３は、図２に示した無線通信装置１のＭＡＣ層処理部１２の構成を示すブロック図である。
ＭＡＣ層処理部１２は、受信処理部２１と、受信フレーム解析部２２と、通信制御部２３と、データ要求確認部２４と、ＭＡＣフレーム生成部２５と、経路情報制御部２６と、記憶部２７と、フレーム連結部２８と、送信処理部２９とを有している。

経路情報制御部２６は、上記ＩＰ層処理部１１から経路情報を取得して記憶部２７に保持する。経路情報には、ルーティング情報に加え、自ノードの応答順位に関する情報も含まれる。経路情報制御部２６は、ＩＰ層処理部１１に保存されている経路情報が更新された場合にも最新の経路情報を再取得し、上記記憶部２７に保持されている情報を更新する。また経路情報制御部２６は、データ送信時に、上記記憶部２７に保持されている経路情報を含むＭＡＣフレームを生成する。

データ要求確認部２４は、ＩＰ層処理部１１からのデータパケット及びその送信要求の到来を監視し、送信要求が送られると通信制御部２３にこの要求を通知すると共に、データパケットをＭＡＣフレーム生成部２５へ転送する。

通信制御部２３は、データ要求確認部２４からデータ送信要求の通知を受けると、ＭＡＣフレーム生成部２５に対してＭＡＣフレームの生成を指示する。また、通信制御部２３は、データ送信要求をトリガにして自律分散制御による無線チャネルの獲得を行う。無線チャネルが獲得できると、フレーム連結部２８及び送信処理部２９に対して送信動作の実行を指示する。

ＭＡＣフレーム生成部２５は、上記通信制御部２３からの生成指示を受けて、上記ＩＰ層処理部１１から転送されたデータパケットをもとにＭＡＣフレームを生成する。データパケットが複数の場合には、データパケットごとにＭＡＣフレームを生成する。１つのＭＡＣフレームは可変長であるが、フレーム長の最大値が１５３１バイトに設定される。

フレーム連結部２８は、上記通信制御部２３からの送信実行指示を受けると、上記経路情報制御部２６により生成された経路情報のＭＡＣフレームと、上記ＭＡＣフレーム生成部２５により生成されたデータパケットのＭＡＣフレームとを連結し、マルチＭＡＣフレームを生成する。

送信処理部２９は、上記通信制御部２３から指示された無線チャネルの送信期間に、上記フレーム連結部２８により生成されたマルチＭＡＣフレームを物理層処理部１３へ出力する。

受信処理部２１は、物理層処理部１３から転送された受信マルチＭＡＣフレームを受け取り、受信フレーム解析部２２に転送する。受信フレーム解析部２２は、上記受信マルチＭＡＣフレームを複数のＭＡＣフレームに分離する。そして、この分離されたＭＡＣフレームごとにそのＭＡＣアドレスをもとに当該ＭＡＣフレームが自ノード宛か否かを判定し、自ノード宛であれば当該ＭＡＣフレームのペイロードから経路情報やユーザデータを抽出し、ＩＰ層処理部１１へ転送する。また同時に、上記分離されたＭＡＣフレームのうち１フレーム目のＭＡＣフレームに含まれる経路情報を解析して自ノードの応答順位か否かを判定し、自ノードの応答順位だった場合には通信制御部２３にその旨を通知する。

通信制御部２３は、上記受信フレーム解析部２２から自ノードの応答順位である旨の通知を受けると、ＭＡＣフレーム生成部２５に応答情報を含むＭＡＣフレームの生成を指示し、かつフレーム連結部２８にフレームの連結指示を与える。上記指示を受けてＭＡＣフレーム生成部２５は応答情報を含むＭＡＣフレームを生成する。

フレーム連結部２８は、経路情報を含むＭＡＣフレームと、上記生成された応答情報を含むＭＡＣフレームとを連結して、応答用のマルチＭＡＣフレームを生成する。

また、上記応答時において通信制御部２３は、自ノードが送信しようとしているユーザデータが存在するか否かをデータ要求確認部２４からの通知をもとに判定し、送信対象データが存在する場合にはＭＡＣフレーム生成部２５に対し指示を与えて、当該送信対象データを含むＭＡＣフレームを生成させる。フレーム連結部２８は、上記経路情報を含むＭＡＣフレーム及び上記応答情報を含むＭＡＣフレームに、上記送信対象データのＭＡＣフレームをさらに連結し、応答用のマルチＭＡＣフレームを生成する。

また、記憶部２７には、後述するプリアサインテーブル３０１とアドレスコード設定テーブル３０２が記憶されている。

さらに、通信制御部２３は、受信フレーム解析部２２による受信ＭＡＣフレームの解析結果から、自ノードが送信したユーザデータを同じ通信グループを構成する他のノードが受信完了したか否かを判定する。そして、受信完了した場合には、データ要求確認部２４からの通知をもとに未送信のユーザデータの有無を判定し、未送信データがある場合には引き続き当該未送信データの送信制御を実行する。

［動作］
次に、以上のように構成された送受信局ＭＳ１〜ＭＳ３（ノードＡ〜Ｃ）の動作を説明する。
ここでは、図１に示すようにノードＡ〜Ｃが通信グループを構成し、これらのノードＡ〜Ｃ間でＮ対Ｎのグループ通信を行う場合を例にとって説明を行う。グループ通信を行うために各ノードＡ〜Ｃの無線通信装置１には、経路情報が予め登録されている。経路情報には、無線空間上で伝送経路を構築するために必要なルーティング情報と、自ノードの応答順位に関する情報が含まれる。なお、経路情報はノードの位置や優先度に応じて適宜更新される。

図４は、図１に示す複数のノード間でプリアサイン方式を用いてデータ伝送する際の基本的なシーケンスを示す図である。図４では、送信対象となるデータパケットが１個の場合、つまり、経路情報を含むＭＡＣフレームとデータパケットのＭＡＣフレームとを連結したマルチＭＡＣフレームを使用したときの基本的な送受信シーケンスを示している。なお、同図では伝播遅延速度がシンボル速度と同程度の場合を示している。

送受信局（ノードＡ〜Ｃ）ＭＳ１〜ＭＳ３には、応答を要求された場合の返答順序を表す応答順位が決められている。例えば図４では、ノードＡ〜Ｃに対し応答順位がノードＢ、ノードＡ、ノードＣの順に高く設定されている。なお、同一の通信グループ内では異なるノードに同じ応答順位が設定されることはない。

図４において、データ送信元となるノードＡが、キャリアセンス実施（固定の待ち時間）後に、経路情報を含むＭＡＣフレームとユーザデータパケット（音声や画像などの情報を表すデータパケット）を含む１個のＭＡＣフレーム「経路情報＋データ」を送信したとすると、この「経路情報＋データ」は同一の通信グループに属する他のノードＢ，Ｃにおいてそれぞれ受信される。上記「経路情報＋データ」を受信すると各ノードＢ，Ｃは応答処理を実行するが、ノードＢの応答順位が第１位(1) に設定されているため、先ずノードＢが経路情報を含むＭＡＣフレームと応答情報ＡＣＫを含むＭＡＣフレーム「経路情報＋ＡＣＫ」を返送する。

このノードＢから返送された「経路情報＋ＡＣＫ」をノードＡ，Ｃが受信すると、上記ノードＢよりも下位の応答順位を持つノードのうちの最上位（つまり第２位(2) ）のノードＡが「経路情報＋ＡＣＫ」を送信する。なお、ノードＡは最初に「経路情報＋データ」を送信した送信元であるが、応答順位がより下位のノードに対し「経路情報＋ＡＣＫ」の送信を促しかつ送信元であっても経路を維持するために、「経路情報＋ＡＣＫ」を送信する。以下同様にノードＣも、応答順位が直近上位のノードＡからの「経路情報＋ＡＣＫ」を受信すると、「経路情報＋ＡＣＫ」を送信する。

なお、受信した「経路情報＋ＡＣＫ」に対する応答順位が自ノードに設定された順位であるか否かは、最初に「経路情報＋データ」を送信したノードＡの経路情報に含まれる、受信端末の応答順位を関連付けする情報をもとに判断する。具体的には、受信した応答の数をＭＡＣ層処理部１２の通信制御部２３でカウントアップするか、又はＡＣＫから送信元の応答順位を示す情報を抽出し、これらの値が自ノードの応答順位と一致するかどうかを判定することにより行う。

応答順位が最下位に設定されたノードＣが送信した「経路情報＋ＡＣＫ」をデータ送信元のノードＡが受信すると、当該ノードＡはデータ送信の完了をノードＢ，Ｃに通知するため、「経路情報＋終了」を送信する。なお、「経路情報＋ＡＣＫ」を送信したノードＣが応答順位最下位のノードであるか否かは、受信したＡＣＫに含まれる応答順位を調べるか、又は受信したＡＣＫの数が通信グループに所属する加入局数（この場合は３）と一致するか否かを判定することにより判断できる。
以上が基本的なシーケンスである。

プリアサイン方式は、制約条件として、１ホップ内、すなわち、直接通信が可能なノードのみが、利用可能な方式である。つまり、プリアサインのグループに登録されていても、例えば、図５に示すような位置関係では、ノードＡとノードＢは直接通信することができるが、ノードＡとノードＣは直接通信することができない。そこで、ノードＢを介しての中継が必要であるため、プリアサイン方式の通信は行うことができず、ノードＡとノードＣのデータ送信及び応答は、お互いに届かないことになる。
このような場合の対策としては、ノードＣがノードＡに近づくという方法が考えられるが、この無線通信装置１を利用するユーザにとっては、不都合な状態にあるといえる。この状態を解決しようとするのが本発明である。

そこで、例えば図６に示すように、ノードＤが、ノードＡとの距離が離れていて、ノードＢを中継することにより、通信を行う場合を想定する。
プリアサイン方式の実施には、まず、アドレスコードの設定を行う。図７は、無線通信装置１におけるアドレスコード設定画面のイメージを示す図である。無線通信装置１では、無線通信装置１にルータ３を介して接続されたデータ端末（図示せず）の表示部に表示されたアドレスコード設定画面５００からの入力操作により、アドレスコードの設定登録が行われる。
アドレスコード設定画面５００での操作によって、図８に示すアドレスコード設定テーブル３０２に、アドレスコードの番号毎、各ノードが応答する順序が登録される。
このアドレスコード設定テーブル３０２は、アドレスコード情報として、無線通信装置１のＩＰ層処理部１１およびＭＡＣ層処理部１２に記憶される。
設定されたアドレスコード情報は、図９に示すように、無線通信装置１毎に、アドレスコードをキーにして、加入局数、応答番号、通信可能なノードに、宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレスが登録されたプリアサインテーブル３０１として保持される。

なお、宛先ＩＰアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスは、通信可能な相手の情報を複数保持することができ、リンク情報により更新する。
また、図９に示すように、無線通信装置１は、リンク情報として、ノードと通信可能な状態にあるのか（リンク状態にあるのか）を保持している。この情報は、常に更新されている。

例えば、アドレスコード「２」が選択され、ノードＡがプリアサイン通信を開始すると、
（１）ノードＡは、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードＢおよびノードＣに送信する。
（２）ノードＢは、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードＡおよびノードＤに応答送信する。
ノードＤへの送信のとき、プリアサインテーブル３０１上、宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し、送信するノードを特定する。この際、リンク情報を参照し、中継送信となるノードＤとのプリアサイングループ（Ｂ，Ｄ）をアドレスコード「４」として、自動生成する。この後、同様の送信相手の場合は、生成したプリアサイングループを使用する。
宛先ＭＡＣアドレスが見つからなかった場合は破棄する。
（３）ノードＣは、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードＡに応答送信する。
（４）ノードＤは、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードＢに応答送信する。
ノードＢは、（２）で作成したプリアサイングループを使用して、ノードＡに応答送信する。
このように、宛先ＭＡＣアドレスを追加したプリアサインテーブルを利用することにより、ノードＡとノードＤとは、プリアサイン通信を行うことが可能となる。

ここで、データ受信時の各無線通信装置１の動作について説明する。図１０は、データ受信時の無線通信装置１の動作を示すフローチャートである。
無線通信装置１は、データを受信すると、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードの宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し（ステップＳ１０１）、宛先ＭＡＣアドレスが無ければ（ＮＯ）、処理を終了し、有れば（ＹＥＳ）、送信するノードを設定する（ステップＳ１０２）。
次に、中継が必要なノードがあるか否かの判定を行い（ステップＳ１０３）、中継が必要なノードが有れば（ＹＥＳ）、プリアサインテーブル３０１にプリアサイングループの追加を行い（ステップＳ１０４）、新たに作成したプリアサイングループを使用して応答送信を行う（ステップＳ１０５）。また、ステップＳ１０３において、中継が必要なノードが無ければ（ＮＯ）、プリアサインテーブル３０１を参照し、通信可能なノードに応答送信する。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る無線通信装置によれば、プリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置において、中継する経路に存在するノードの有無やノードの存否を動的に判断することができ、使い勝手が良く、効率の良い無線通信が可能な無線通信装置を提供することができる。

要するに本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３：送受信局（ノード）、１：無線ＩＰ通信装置、２：アンテナ、３：ルータ、１１：ＩＰ層処理部、１２：ＭＡＣ層処理部、１３：物理層処理部、１４：送信部、１５：受信部、２１：受信処理部、２２：受信フレーム解析部、２３：通信制御部、２４：データ要求確認部、２５：ＭＡＣフレーム生成部、２６：経路情報制御部、２７：記憶部、２８：フレーム連結部、２９：送信処理部、３０１：プリアサインテーブル、３０２：アドレスコード設定テーブル、５００：アドレスコード設定画面。

Claims (2)

1. プリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置において、
   アドレスコード毎に応答するノードの応答順番が登録されたアドレスコード設定テーブルと、
   前記アドレスコードをキーにして、加入ノード数、応答番号、通信可能なノードに、宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレスが登録されたプリアサインテーブルと、を備え、
   任意のノードからデータを受信した際に、前記プリアサインテーブルを参照して通信可能なノードの宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し、宛先ＭＡＣアドレスが無ければ送信を行わず、また、当該宛先ＭＡＣアドレスが有れば送信するノードを設定する手段を備え、
   前記通信可能なノードの中に中継が必要なノードが有れば、前記プリアサインテーブルにプリアサイングループの追加を行うものであって、該追加により前記送信を行う場合のノードの設定手段は、前記ノードの応答順番に基づくＭＡＣフレームと、前記宛先ＭＡＣアドレスに基づくＭＡＣフレームを連結し、送信用のＭＡＣフレームとして出力することを特徴とする無線通信装置。
2. アドレスコード毎に応答するノードの応答順番が登録されたアドレスコード設定テーブルと、前記アドレスコードをキーにして、加入ノード数、応答番号、通信可能なノードに、宛先ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレスが登録されたプリアサインテーブルと、を備えたプリアサイン方式により複数のノード間で無線通信を行う無線通信装置の無線通信方法おいて、
   任意のノードからデータを受信した際に、前記プリアサインテーブルを参照して通信可能なノードの宛先ＭＡＣアドレスの有無を検索し、宛先ＭＡＣアドレスが無ければ送信を行わず、また、当該宛先ＭＡＣアドレスが有れば送信するノードを設定するものであって、
   前記通信可能なノードの中に中継が必要なノードが有れば、前記プリアサインテーブルにプリアサイングループの追加を行い、該追加により前記送信を行う場合のノードの設定は、前記ノードの応答順番に基づくＭＡＣフレームと、前記宛先ＭＡＣアドレスに基づくＭＡＣフレームを連結し、送信用のＭＡＣフレームとして出力することを特徴とする無線通信方法。