JPH0897821A - 無線データ通信方法および装置ならびに無線データ通信システム - Google Patents

無線データ通信方法および装置ならびに無線データ通信システム

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JPH0897821A
JPH0897821A JP6226246A JP22624694A JPH0897821A JP H0897821 A JPH0897821 A JP H0897821A JP 6226246 A JP6226246 A JP 6226246A JP 22624694 A JP22624694 A JP 22624694A JP H0897821 A JPH0897821 A JP H0897821A
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frame
station
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JP6226246A
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Kenji Hayashi
謙治 林
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/15—Active relay systems
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
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    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有線ＬＡＮの敷設を行うことなく低コストで
簡便に無線データ通信網の通信範囲を拡大する。 【構成】 各々が情報を含むフレームを搬送する無線波
の送受信機能を備えた複数のステーションＡ〜Ｅを、各
々の無線波の到達範囲であるゾーンＡ〜ゾーンＥの一部
が重なり合うように配置し、相互に直接に通信できな
い、たとえばステーションＡとステーションＥの間で
は、他のステーションＢ，ＣおよびステーションＤが複
数経路（Ａ，Ｃ，Ｄ，ＥまたはＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）で
連鎖的に中継することにより、通信可能範囲を拡大す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線データ通信技術に
関し、特に、複数のステーションからなる無線データ伝
送網における利便性や信頼性の向上等に適用して有効な
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、特開平３−２５０８２０号公報
「ローカルエリアネットワーク及び通信ネットワーク」
で示されるように、無線通信範囲は、無線端末、基地
局、基地局間を接続する有線ＬＡＮにより拡張を行って
いた。これは、通信可能範囲が拡張できる一方、有線Ｌ
ＡＮを敷設する必要があり、コストが高く、システム構
築に手間や時間がかかるという問題があった。一般に、
有線ＬＡＮの敷設は、予算立案から始まり、システム設
計、工事、接続試験等が必要であり、また、構成変更に
も柔軟に対応できず、美観も損なう。さらに、貸し店
舗、高級な材質の壁（大理石等）をもつ事務所、美観を
保つ必要のある顧客窓口、売場などでは、有線ＬＡＮの
工事が不可である場合もある。
【０００３】また、基地局なしで無線端末間で直接無線
通信する従来技術の例としては、日経コミュニケーショ
ン誌の１９９４．３．７号で紹介されている。この方式
では、各無線端末の通信可能な範囲は、送信元と宛先の
間で直接電波が到達する範囲内に限られていた。
【０００４】また、本発明による中継ステーションの選
択（探索）は、以下の２つの技術と似ているが、それぞ
れ違いがある。
【０００５】１つ目は、ＴＣＰ／ＩＰ（ティーシーピー
アイピー）とよばれるプロトコルのアドレス解決に使用
されるＡＲＰ（Address Resolution Protocol ）である
が、これは宛先ステーションの物理アドレスを求めるも
のであり、中継ステーションのアドレス列を求めるもの
ではない。また、無線データ網特有の電波到達範囲（ゾ
ーン）を考慮した同報の連鎖的展開を行うものでもな
い。ＡＲＰは、インターネットソサイェティのＲＦＣ８
２６「An Ethernet Address Resolution Protocol 」に
記載されている。
【０００６】２つ目は、ＩＥＥＥ８０２．５のソースル
ーティングであるが、これは中継システムがブリッジに
限定されること、無線データ網特有の電波到達範囲（ゾ
ーン）を考慮した同報の連鎖的展開を行うものでもない
という点で本発明と異なる。本発明の場合は、各ステー
ションが自律的に動作し、宛先までのルートはステーシ
ョン数に応じて増える。したがって、１つのルート上の
ステーションで障害、電源断などが生じても代替ルート
が数多くあるので、信頼性が高くなり、負荷の分散も可
能である。一方ソースルーティングは、ブリッジが故障
した場合には、代替ルートをあらかじめ構築しておかな
ければ、障害時の迂回ができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来技術
では、無線通信範囲を拡張するには、工事等のために、
場所的、時間的およびコスト的に制約の多い有線ＬＡＮ
の敷設が必要であった。
【０００８】また、情報の伝達経路が固定的であるた
め、耐障害性が低く、負荷の分散が困難である、という
問題もある。
【０００９】本発明の目的は、制約の多い有線ＬＡＮに
よる中継を必要とすることなしに、無線通信ができる範
囲を、簡便に、短時間で拡大することが可能な無線デー
タ通信技術を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、耐障害性が高く、負
荷の分散が容易な無線データ通信技術を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では、直接電波が
到達できない２つの無線ステーション間で通信を行う場
合、それぞれが通信できる１つ以上の他のステーション
を媒介にして、フレームを中継することで通信可能範囲
を拡大する。
【００１２】また、媒介となるステーションの探索を試
みて見つからなかった場合、別経路の１つとして広域無
線網、例えばデジタルセルラー，ＰＨＳ（Personal Han
dy Phone System ）等の公衆無線網を使用して宛先ステ
ーションヘの通信を達成する。この場合、広域無線網と
無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）とを接続す
る機器が必要となる。
【００１３】このようにして、各ステーションの電波到
達範囲（「ゾーン」と呼ぶ。）を加え合わせることで、
上記目的が達成される。
【００１４】
【作用】本発明に係わる無線通信方式においては、宛先
ステーションに直接電波が到達できないときに、その間
にある１つ以上のステーションがフレームに含まれるア
ドレス情報等をもとにして、同フレームを中継する。
【００１５】より具体的には、送信元ステーションは宛
先ステーションと通信するとき、まず直接通信できるか
どうか試みる。このとき使用するデータフレームは、以
下に説明する本発明のものを使用してもよいし、別のも
のを使用してもよいが、いずれにしろ直接通信と中継ス
テーションを使用する通信のデータフレームは、トラフ
ィックを削減するために区別できるようにする。
【００１６】その後、一定時間経過しても応答がかえっ
てこないなど、直接通信ができないとわかった場合は、
宛先ステーションに到達するまでに経由する中継ステー
ションを調べて、ユーザデータフレームにその中継ステ
ーションのアドレスと経由する順番の情報を持たせて送
信する。各中継ステーションでは、同フレームに記録さ
れた中継ステーションのアドレスとその通過指定順序に
したがって、フレームを宛先まで伝搬する。
【００１７】フレームを中継するステーションを調べる
ための方法としては、送信元ステーション及びその他の
各ステーションが、フレームの宛先アドレスで示される
ステーションがあるかどうかを自ゾーン内の同報による
探索で調ベ、最終的に探索対象の宛先ステーションに到
達するまでの中継ステーションのアドレスをその同報フ
レームに順次記録することで実現する。
【００１８】同報フレームを受信したステーションは、
自ステーションが探索対象がどうかを調べ、探索の対象
であった場合は、送信元に中継ステーションの情報を返
送し、探索対象でなかった場合には、その同報フレーム
をゾーン内に１回のみ同報する。これを各ステーション
が連鎖的に繰り返すことにより、無線データ通信システ
ムの通信可能範囲全体を探索することができる。各ステ
ーションの同報を１回に制限することが望ましいのは、
同報フレームが無限に周回してトラフィックを上げるこ
とを防ぐためである。このとき、各ゾーン内ですべての
ステーションが通信していない状態でその同報フレーム
を発行するなど、１回の送信でゾーン内全てのステーシ
ョンが受信できるようにする工夫が必要となる。ここ
で、通信する各ゾーンは同一周波数とする必要がある。
【００１９】上記の方法は、宛先と通信の必要が生じた
が直接通信ができなかった場合に使用するが、別の方法
としてあらかじめ中継に必要な通信可能範囲内のトポロ
ジー情報（各宛先ステーションとの通信で経由する中継
ステーションの構成情報）を各ステーション間で交換し
ておき、それに基づいて指定した中継システムを通るよ
うにフレームを直接通信、または転送する方法もある。
この場合も、前記のようなゾーン内の同報の連鎖により
トポロジー情報を定期的、または構成の変化を検出した
ときなどに配送することで実現できる。
【００２０】このようにして、宛先ステーションまでの
経路情報を、専用の中継装置、基地局等を介さずに取得
することができるため、通信可能範囲を低コスト、簡便
に拡大することができる。
【００２１】また、上記２つの方法とは別に、あらかじ
め到達可能性、及び中継するステーションのアドレスを
調べることなしにデータの配送を行うことも可能であ
る。これは、データ転送と経路探索を同時に行う方法で
ある。まず送信元ステーションは、自ゾーン内の各ステ
ーションに対しユーザデータフレームの同報を行う。同
フレームを受信した他の各ステーションは、宛先が自ス
テーションでない場合、それぞれのゾーン毎に１回同フ
レームの同報を行う。このゾーン内同報を連鎖的に繰り
返すことで、通信可能範囲内のすみずみまで同フレーム
を行き渡らせることができる。
【００２２】このとき、同ユーザデータフレームは、同
報アドレスの他に、宛先ステーションに関する情報（ア
ドレス）も合わせもっている。同フレームを受け取った
各ステーションは、その宛先に関する情報から、自ステ
ーション宛かどうかを判断し、自ステーション宛である
ことが分かれば、フレームのデータを処理し、そうでな
ければさらに宛先ステーションを求めて同報による回送
を行う。
【００２３】このように、各ゾーン１回の同報でデータ
を宛先ステーションに配送できるようになるため、上記
２つの方法より通信時間を短くして、通信可能範囲を拡
大することができる。
【００２４】以上のようにして、本発明によれば、有線
ＬＡＮの敷設なしに、各ステーション間の通信可能範囲
を拡張できるので、美観、柔軟性の点で優れ、有線ＬＡ
Ｎコストがかからず、また中継ステーションの位置を動
かすことで自由に、短時間で通信可能範囲を変えること
ができるようになる。
【００２５】また、広域無線通信網を経由して宛先ステ
ーションと無線通信することにより、直接電波の届く範
囲でしか通信できなかった従来の無線ＬＡＮシステムと
比べて、公衆網の利用料金がかかる場合があるものの、
各ステーションには有線を接続せずに通信可能範囲を拡
大することができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施例である無線デー
タ通信システムの構成の一例を示す概念図であり、シス
テムを構成する複数の無線データ通信装置間での通信経
路の一例を示している。Ａ〜Ｅで表されるものは、本実
施例における無線データ通信装置であり、以下では、ス
テーションＡ（ＳＴＡ）〜ステーションＥ（ＳＴＥ）と
呼ぶことにする。
【００２８】各無線データ通信装置が通信するために十
分な電波を到達しうる範囲をゾーンと呼び、Ａ〜Ｅのそ
れぞれのゾーンをゾーンＡ〜ゾーンＥと呼ぶことにす
る。ここで、各無線データ通信装置が通信可能状態にあ
るとして、以下に、ＳＴＡを送信元、ＳＴＥを宛先とす
る無線データ通信動作について説明する。ここでの説明
は、すでにＳＴＡがＳＴＥまでの経路情報を知っている
ことを前提に概略のみ示し、その後で経路情報の取得方
法、詳細なデータ通信方法を示す。
【００２９】まず、ＳＴＡは、ゾーンＡ内にあるＳＴＣ
に対してフレームを送信する。ＳＴＣは、同フレームが
ＳＴＥ宛であることを同フレーム内の情報によって知る
と、ＳＴＥに到達するまでに必要な次の中継ステーショ
ンであるＳＴＤに同フレームを回送する。ＳＴＤでは、
同様にして、同フレームがＳＴＥ宛であることを知る
と、直接ＳＴＥに同フレームを送信する。このようにし
て、自ゾーンを超えて、より広い範囲にあるステーショ
ンと通信できる。ゾーンは、常に円形とは限らず、建物
内の部屋のように、静電遮蔽された場所では、複雑な形
状をとる。このような場合、部屋の入り口付近にステー
ションを設置することで、部屋間の通信が本発明による
無線データ通信方法により、できるようになる。
【００３０】図２に、広域無線網を経由して宛先ステー
ションと通信する例を示す。ＳＴＦ（ステーションＦ）
は、構内にあるときは、構内無線網ＮＬにおける無線Ｌ
ＡＮ端末として本発明による無線データ通信を行うが、
ゾーンＦ内に中継ステーションがない場所では、構内の
無線網まで到達できない。このとき、ＳＴＦは、公衆無
線網ＮＰ経由で構内無線網ＮＬ（無線ＬＡＮ）に接続
し、宛先ステーションと通信する。構内無線網ＮＬ内で
の通信方法は上記に述べた。構内無線網ＮＬでの宛先ス
テーションの探索から公衆無線網ＮＰ経由での通信に切
り替えるきっかけは、構内無線網ＮＬで応答が返らなか
ったなど宛先ステーションが見つからなかった場合とす
る。もちろん、課金を避けるために常に公衆無線網ＮＰ
を使用してまで構内無線網ＮＬにアクセスする必要がな
いケースもあるので、モードによって切り替えるなどの
工夫が必要である。
【００３１】以下に、宛先ステーションまでの経路を調
べる方法と、データの中継、転送の方法について説明す
る。この方法の例は、以下３つの実施例によって示す。
【００３２】１つ目は、中継ステーションのアドレスを
必要に応じて探索する方法で、中継ステーション探索方
式と呼ぶ。探索の結果得られた中継ステーションアドレ
スを用いてデータの中継を行う方法を送信元指定中継と
呼ぶ。
【００３３】２つ目は、各宛先ステーションに対する経
路情報（経由する中継ステーションのアドレス）をあら
かじめ通信可能範囲内の全ステーションに対して配送し
ておく方法で、ネットワークトポロジー（ＮＴ）探索方
法と呼ぶ。ＮＴ探索方法によって得られた経路情報をも
とにデータの配送を行う方法は、１つ目の方法と同じで
送信元指定中継と呼ぶ。
【００３４】３つ目は、宛先ステーションまでの経路情
報をあらかじめ調べることなしに、宛先ステーションを
探索しながらデータも配送する方法であり、中継指示方
式と呼ぶ。
【００３５】図３は、中継ステーション探索方式で使用
する、特定の宛先ステーションＸまでの中継ステーショ
ンを探索するためのフレーム、「中継ステーション探索
フレーム」の例である。もちろん、これは簡略化した構
造のみを示してあるため、さらに必要な機能を提供する
ためのフィールドを付け加えることもできる。
【００３６】図５は、図３で示す中継ステーション探索
フレームによる探索のアルゴリズムを示すフローチャー
トである。以下に図３及び図５を用いて、宛先までの中
継ステーションの探索方法について説明する。
【００３７】まず、送信元ステーションは、宛先ステー
ションが自ゾーン内にある場合を想定してゾーン内で直
接無線通信を試みる。宛先ステーションが送信元ステー
ションのゾーンに存在しないとき、送信元は宛先ステー
ションの探索のために、図３（ａ）の例で示すような中
継ステーション探索フレーム１０を使用する。同フレー
ム１０には、送信元アドレス１０ｂとして値Ｙを、経路
探索する目的の宛先アドレス（探索アドレス１０ｄ）と
して値Ｘを、同フレーム１０が探索要求をすることを示
す情報を持たせる識別フラグ１０ｃに値ＲＥＱを与え、
同フレームをその他の中継ステーション探索フレーム１
０と識別するための情報（識別情報１０ｅ）として、フ
レーム毎に一定期間内ユニークとなるように値Ｎを選
び、中継ステーションアドレスフィールド１０ｆ（ＲＳ
ＡＦ）を空とする（ステップ５０２）。宛先アドレス１
０ａは、同報アドレス（値β）としてゾーン内に送信す
る（ステップ５０３）。
【００３８】このとき、ゾーン内のすべてのステーショ
ンが同フレーム１０を受信できるように、ゾーン内での
送信元以外の通信がないときをみはからって、送信を行
う。
【００３９】以上が、送信元での中継ステーション探索
要求フレームの送信動作である。
【００４０】次に中継ステーション探索フレーム１０の
受信側の処理について説明する。送信元のゾーン内にあ
る各ステーションは、同フレーム１０を受信し（ステッ
プ５０４）、同フレーム１０の識別フラグ１０ｃを見て
値がＲＥＱであることから、当該フレームが中継ステー
ション探索フレーム１０であることを認識する。次に同
フレーム１０の持つ識別情報Ｎが、受信ステーションに
一定期間以上出現していない値であった場合、同フレー
ム１０を未受信であるものと判断する。識別情報Ｎが未
受信であれば（ステップ５０５）、次に探索アドレス１
０ｄ（値Ｘ）が受信ステーション自身のアドレスでない
かどうかを調ベ（ステップ５０６）、異なれば自アドレ
スをＲＳＡＦの末尾に追加登録（ステップ５０７）し、
さらに同フレーム１０を自ゾーン内で同報する（ステッ
プ５０３）。以下５０４へと同様のステップを繰り返
す。ここで各受信側ステーションは、フレーム種別、送
信元、宛先毎に識別情報１０ｅを記憶しておき、同フレ
ーム１０の重複を検出できるようにしておく必要があ
る。
【００４１】また、ステップ５０６で自アドレス＝Ｘで
あった場合は、受信した中継ステーション探索フレーム
１０の宛先アドレス１０ａをＹ、送信元アドレス１０ｂ
を自アドレス（＝Ｘ）、識別フラグ１０ｃをＲＳＰとし
て、中継ステーション探索フレーム１１（図３（ｂ））
を構築し、送信元ステーションＹに返送する（ステップ
５ｌ０）。このとき、同フレーム１１の送信は、ＲＳＡ
Ｆの各中継アドレスにしたがってシングルキャスト（１
対１通信）で行う。この中継ステーションを指示した通
信方法は、以降で述べるユーザデータの通信の説明で詳
細を述べる。また、自アドレス＝Ｘである中継ステーシ
ョン探索フレーム１０は、時間的に遅れて、いくつかの
宛先に別経路から配送される可能性があるが、これは一
番先に到着した同フレーム１０のもつ経路を使用するこ
とが望ましい。これは、もっとも短時間で到着したフレ
ームがもっとも最適な経路である可能性があるためであ
る。遅れて到着したフレームは廃棄する。
【００４２】ステップ５０５で識別情報Ｎが一定期間内
に受信済みであった場合は、同フレーム１０が伝搬によ
り時間のかかる経路で回送されてきたものと判断し、時
間的に不利な経路であり、ネットワークのトラフィック
を上げる原因となるため同フレーム１０を重複フレーム
として廃棄する（ステップ５０９）。
【００４３】このようにして、送信元ステーションは特
定の宛先までに経由する中継ステーションのアドレス列
をその順番通りに取得できる。
【００４４】次に、図３で示した中継ステーションの探
索で得られた情報をもとにユーザデータの転送を行う方
法について述べる。
【００４５】図４は、送信元指定中継で使用するデータ
フレーム１２の構造を示している。宛先アドレス１２ａ
にＸ、送信元アドレス１２ｂにＹ、識別フラグ１２ｃに
値ｄａｔａ、他のデータフレーム１２と一定期間ユニー
クに同フレーム１２を区別するための識別情報１２ｄと
してＮ、中継ステーションアドレスフィールド１２ｅ
（ＲＳＡＦ）には得られた経由中継ステーションのアド
レス列を、データフィールド１２ｆにユーザデータ（Ｄ
ａｔａ）を収めて送信する。ゾーン内で同フレーム１２
を受信した各ステーションは、識別情報１２ｄがＮのデ
ータフレーム１２を一定期間内に受信していないかどう
かを調ベ、もし受信していなければ自身のアドレスがＲ
ＳＡＦにあるかどうか調べ、あったら同フレーム１２の
コピーを自ゾーン内に送信する。同様にして通信可能範
囲内を次々に同フレーム１２を中継していくことで、宛
先ステーションに同フレーム１２を中継転送することが
できる。この方法は、上記の中継ステーション探索フレ
ーム１０の応答を探索元ステーションに返す場合にも使
用する。
【００４６】一方、識別情報Ｎが一定期間内に受信した
データフレーム１２にあった場合、またはＲＳＡＦに自
身のアドレスがない場合、ステーションは単にそのフレ
ームを廃棄する。
【００４７】次にネットワークトポロジー（ＮＴ）探索
方式によるトポロジー情報の配送について説明する。図
６は、ＮＴ探索フレーム１３の構造である。本フレーム
は、図３の中継ステーション探索フレーム１０とＲＳＡ
Ｆ内の構造が違うだけで、形式は同じである。もちろ
ん、これは簡略化した構造のみを示してあるため、さら
に必要な機能を提供するためのフィールドを付け加える
こともできる。
【００４８】図８は、図６で示すＮＴ探索フレームによ
る中継情報配送のアルゴリズムを示すフローチャートで
ある。以下に図６及び図８を用いて、各宛先までの中継
情報を配送する方法について説明する。
【００４９】まず、送信元ステーションは、ＮＴ探索フ
レーム１３の送信元アドレス１３ｂとして値Ｙを、同フ
レームがＮＴ探索フレーム１３であることを示す情報を
持たせる「識別フラグ１３ｃ」に値Ｃｏｎｆを与え、同
フレーム１３をその他のＮＴ探索フレーム１３と識別す
るための情報「識別情報１３ｄ」として、フレーム毎に
一定期間内ユニークとなるように値Ｎを選び、中継ステ
ーションアドレスフィールド１３ｅ（ＲＳＡＦ）を空と
する（ステップ８０２）。宛先アドレス１３ａは、同報
アドレス（値β）としてゾーン内に送信する（ステップ
８０３）。このとき、ゾーン内のすべてのステーション
が同フレーム１３を受信できるように、ゾーン内での送
信元以外の通信がないときをみはからって、送信を行
う。
【００５０】以上が、送信元でのＮＴ探索フレーム１３
の送信動作である。これは、無線通信システム内のすべ
てのステーションが送信する。
【００５１】次にＮＴ探索フレーム１３の受信側の処理
について説明する。
【００５２】送信先のゾーン内にある各ステーション
は、同フレーム１３を受信し（ステップ８０４）、同フ
レーム１３の識別フラグ１３ｃを見て値がＣｏｎｆであ
ることから、同フレームがＮＴ探索フレーム１３である
ことを認識する。次に同フレーム１３の持つ識別情報Ｎ
が、受信ステーションに一定期間以上出現していない値
であった場合、同フレーム１３を未受信であるものと判
断する（ステップ８０５）。識別情報Ｎが未受信であれ
ば、次に同フレーム１３のＲＳＡＦ内にある中継ステー
ションアドレスとそのコスト（各ステーションからの中
継段数）を記憶し、構成情報として管理する（ステップ
８０６）。本説明では、ＲＳＡＦからどのようにして最
適な経路情報を作成するかについては詳細には述べない
が、距離ベクトルアルゴリズム［ダイクストラのアルゴ
リズム］により、各宛先毎の最適ルートはＲＳＡＦの情
報から一般に得られることを説明できる。
【００５３】ＮＴ探索フレーム１３を受信したステーシ
ョンは、さらにＲＳＡＦの登録済み中継ステーションア
ドレスに対する各コストに１を加える（ステップ８０
８）。次に、自アドレスとそのコスト値１をＲＳＡＦの
末尾登録してゾーン内にＮＴ探索フレーム１３を送信す
る（ステップ８０３）。
【００５４】受信したＮＴ探索フレーム１３の識別情報
Ｎを一定期間内に受信したことがあれば、それは時間を
要する回送経路と判断し、重複フレームとして廃棄する
（ステップ８０７）。
【００５５】従って、本方式では、各受信側ステーショ
ンは、フレーム種別、送信元、宛先毎に識別情報１３ｄ
を記憶しておき、フレームの重複を検出する必要があ
る。
【００５６】以上のステップを各ステーションが繰り返
すことで、通信可能範囲内のすべての通信可能状態にあ
るステーションに全ての宛先ステーションまでの経路情
報を配送することができる。この経路情報の配送には、
各ゾーン内に１回の同報を行うことから、かなりトラフ
ィックを上げる要因となる。したがって、ＮＴ探索フレ
ーム１３の送出は、かなり長い時間間隔をおいて発行す
るか、構成の変更（新規ステーション加入、ステーショ
ンの電源オン／オフ等）をきっかけにして発行するなど
の工夫が必要である。
【００５７】図７で示されたデータフレーム１４は、図
４に例示したデータフレーム１２と同じもので中継方式
も同じである。その方法については、以前に述べたので
ここでは割愛する。
【００５８】図９は、中継指示方式に基づく、ユーザデ
ータを運ぶフレームで、中継指示フレームと呼ぶ。図１
０は、図９のフレームをどのように宛先ステーションま
で配送するかを示すアルゴリズムを示すフローチャート
である。
【００５９】以下、図９、図１０にしたがって中継指示
方式によるフレーム配送方法について説明する。
【００６０】送信元ステーションは、まず自ゾーン内の
通信により、相手との直接通信を試みる。これが成功し
なかった場合、すなわち一定時間以上応答がなかった場
合は、自ゾーン外に宛先ステーションがいると仮定し
て、以下のステップでデータの中継・配送を試みる。
【００６１】まず、送信元ステーションは、図９で示さ
れる中継指示フレーム１５の宛先アドレス１５ａをβ
（同報）、送信元アドレス１５ｂをＹ、識別フラグ１５
ｃには、本フレームが中継指示フレーム１５であること
を示す値ＲＤを与える。識別情報１５ｄは、他のフレー
ムと一定期間ユニークに同フレームを区別するための情
報であり値Ｎ、最終目的アドレス１５ｅには宛先のステ
ーションのアドレスＸ、データフィールド１５ｆにはユ
ーザデータＤａｔａを入れて（ステップ１００２）、同
報送信する（ステップ１００３）。
【００６２】以上が送信元ステーションの動作の説明で
ある。次に中継指示フレーム１５の受信側の処理の説明
をする。
【００６３】同フレーム１５を受信した各ステーション
は、識別フラグ１５ｃがＲＤであることを認識すると同
フレームが中継指示フレーム１５であると判断する。さ
らに識別情報Ｎが一定期間内に同送信元から受信したフ
レームのものと値が異なれば（ステップ１００５）、初
めて受信するフレームとして自アドレスが最終目的アド
レス１５ｅ（＝Ｘ）と一致するかどうかを調べる（ステ
ップ１００６）。自アドレス＝Ｘであれば、データフィ
ールド１５ｆからユーザデータを取り出して処理し、必
要に応じて送信元に結果を返す（ステップ１００８）。
宛先では、同報とコピーによる同一の中継指示フレーム
１５が別経路で到達する可能性があるが、識別情報Ｎに
より、最初に到達した中継指示フレーム１５のみを選択
し、後から到着する分は廃棄する（ステップ１００
７）。
【００６４】このように、宛先ステーション、各中継ス
テーションには受信したフレームの識別情報Ｎが一定期
間内に同一の送信元から送られた中継指示フレーム１５
のものと一致することがあるが、これはすでに受信した
同一起源の中継指示フレーム１５である。このフレーム
は、遠回りして回送されてきた可能性が高く、宛先に到
達するまでの時間がより長く、さらに重複して配送され
ることになるため、フレームを廃棄する。各受信側ステ
ーションは、フレーム種別、送信元、宛先毎に識別情報
１５ｄを記憶しておき、中継指示フレーム１５の重複を
検出する必要がある。
【００６５】図１１は、本実施例の無線通信方法を使用
した無線データ通信装置の構成の一例を示すブロック図
である。本実施例の無線データ通信装置は、前述の複数
のステーションＡ〜Ｅの各々を構成するものであり、一
例として、フレームの送信を行う送信部１１０３、受信
を行う受信部１１０２、フレームを電波として送信する
アンテナ部１１０１、送受信するフレームに上記した一
連の処理をする処理部１１０４、及びフレーム、経路、
フレームの識別情報、処理プログラム等を格納しておく
ためのメモリ１１０５からなる。
【００６６】処理部１１０４は、通常の情報処理装置に
おける中央処理装置がプログラムによって必要な制御論
理を実現してもよいし、専用にプログラムされた論理素
子等を用いてもよい。
【００６７】そして、このような無線データ通信装置を
複数台、無線波の到達範囲に配置することにより、上述
のような連鎖的な中継処理により、無線データ通信範囲
の拡大を実現することができる。
【００６８】図１２は、本実施例の無線通信方法を使用
した他の無線データ通信装置の構成の一例を示すブロッ
ク図である。
【００６９】この図１２の場合には、汎用の情報処理装
置３００の一部に、図１１に例示した構成を、無線通信
アダプタ２０００として接続し、無線データ通信装置と
して機能させるものである。すなわち、無線通信アダプ
タ２０００は、一例として、フレームの送信を行う送信
部２１０３、受信を行う受信部２１０２、フレームを電
波として送信するアンテナ部２１０１、送受信するフレ
ームに上記した一連の処理をする処理部２１０４、及び
フレーム、経路、フレームの識別情報、処理プログラム
等を格納しておくためのメモリ２１０５からなる。
【００７０】処理部２１０４は、たとえば汎用のマイク
ロプロセッサ等によって構成してもよいし、特定機能が
プログラムされた専用の論理ＬＳＩ等を用いるようにし
てもよい。
【００７１】また、情報処理装置３００は、システムバ
ス３０７に、汎用のマイクロプロセッサ等からなる中央
処理装置３０１、半導体メモリ等からなり、中央処理装
置３０１の動作プログラムやデータが格納される主記憶
装置３０２、ハードディスク装置等で構成される二次記
憶装置３０３、操作者がデータやコマンド等の入力を行
うキーボード３０４、情報の表示を行うディスプレイ３
０５、情報の印刷出力を行うプリンタ３０６、等を接続
した構成となっており、システムバス３０７には無線通
信アダプタ２０００が接続されている。
【００７２】そして、このような情報処理装置３００
を、複数台、本実施例の無線データ通信網におけるステ
ーションとして機能させることにより、複数台の情報処
理装置３００が無線データ通信網で相互に接続された、
無線通信範囲の拡張可能な情報ネットワークを構築する
ことができる。
【００７３】以上のように、本実施例の無線データ通信
方法および装置ならびに、無線データ通信システムによ
れば、種々の制約の多い有線ＬＡＮを敷設することなし
に無線データ通信システム（無線ＬＡＮ）の通信可能範
囲を簡便に拡大することができる。
【００７４】このため、有線ＬＡＮの敷設にかかる費用
を削減でき、美観を保ったまま無線データ通信が可能と
なる。また、通信領域の拡大を手間をかけずに短時間で
実現することができる。
【００７５】さらに、複数の中継ルートをもつことがで
きるとともに、中継ルートを容易かつ動的に変更できる
ので、障害耐性が高く、また、中継ルート間で授受され
る負荷の分散を容易に実現することができる。
【００７６】
【発明の効果】本発明の無線データ通信方法によれば、
制約の多い有線ＬＡＮによる中継を必要とすることなし
に、無線通信ができる範囲を、簡便に、短時間で拡大す
ることができる、という効果が得られる。また、耐障害
性が高くなるとともに、負荷の分散が容易に行える、と
いう効果が得られる。
【００７７】また、本発明の無線データ通信装置によれ
ば、制約の多い有線ＬＡＮによる中継を必要とすること
なしに、無線通信ができる範囲を、簡便に、短時間で拡
大することができる、という効果が得られる。また、耐
障害性が高くなるとともに、負荷の分散が容易に行え
る、という効果が得られる。
【００７８】また、本発明の無線データ通信システムに
よれば、制約の多い有線ＬＡＮによる中継を必要とする
ことなしに、無線通信ができる範囲を、簡便に、短時間
で拡大することができる、という効果が得られる。ま
た、耐障害性が高くなるとともに、負荷の分散が容易に
行える、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である無線データ通信システ
ムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施例である無線データ通信システ
ムにおいて、広域無線データ網を経由する場合の一例を
示す概念図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ要求時および
応答時の中継ステーション探索フレームの構成の一例を
示す概念図である。
【図４】中継ステーション探索フレームによる探索で得
られた中継ステーションのアドレスを用いたデータフレ
ームの構成の一例を示す概念図である。
【図５】中継ステーション探索フレームを使用して、中
継ステーションの探索を行うアルゴリズムの一例を示す
フローチャートである。
【図６】ネットワークトポロジー（ＮＴ）探索フレーム
の構成の一例を示す概念図である。
【図７】ＮＴ探索フレームの配送から得られた中継ステ
ーションアドレスを用いたデータフレームの構成の一例
を示す概念図である。
【図８】ＮＴ探索フレームを使用して、ネットワークト
ポロジー情報を配送するアルゴリズムの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図９】中継ステーションの探索とデータフレームを同
時に行う中継指示フレームの構成の一例を示す概念図で
ある。
【図ｌ０】中継指示フレームを使用して、データフレー
ムの配送を行うアルゴリズムの一例を示すフローチャー
トである。
【図ｌｌ】本発明の一実施例である無線データ通信装置
の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施例である無線データ通信装
置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…中継ステーション探索フレーム（要求時）、１１
…中継ステーション探索フレーム（応答時）、１２…デ
ータフレーム、１３…ＮＴ探索フレーム、１４…データ
フレーム、１５…中継指示フレーム、Ａ〜Ｅ…ステーシ
ョン（ゾーン）、Ｆ…ステーション、ＮＬ…構内無線
網、ＮＰ…公衆無線網。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である無線データ通信システ
ムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施例である無線データ通信システ
ムにおいて、広域無線データ網を経由する場合の一例を
示す概念図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ要求時および
応答時の中継ステーション探索フレームの構成の一例を
示す概念図である。
【図４】中継ステーション探索フレームによる探索で得
られた中継ステーションのアドレスを用いたデータフレ
ームの構成の一例を示す概念図である。
【図５】中継ステーション探索フレームを使用して、中
継ステーションの探索を行うアルゴリズムの一例を示す
フローチャートである。
【図６】ネットワークトポロジー（ＮＴ）探索フレーム
の構成の一例を示す概念図である。
【図７】ＮＴ探索フレームの配送から得られた中継ステ
ーションアドレスを用いたデータフレームの構成の一例
を示す概念図である。
【図８】ＮＴ探索フレームを使用して、ネットワークト
ポロジー情報を配送するアルゴリズムの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図９】中継ステーションの探索とデータフレームを同
時に行う中継指示フレームの構成の一例を示す概念図で
ある。
【図１０】中継指示フレームを使用して、データフレー
ムの配送を行うアルゴリズムの一例を示すフローチャー
トである。
【図１１】本発明の一実施例である無線データ通信装置
の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施例である無線データ通信装
置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】 １０…中継ステーション探索フレーム（要求時）、１１
…中継ステーション探索フレーム（応答時）、１２…デ
ータフレーム、１３…ＮＴ探索フレーム、１４…データ
フレーム、１５…中継指示フレーム、Ａ〜Ｅ…ステーシ
ョン（ゾーン）、Ｆ…ステーション、ＮＬ…構内無線
網、ＮＰ…公衆無線網。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 7/26 Ａ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のステーションの間で無線波によっ
    て搬送されるフレームを介して情報の授受を行う無線デ
    ータ通信網において、前記無線波の到達距離の制限によ
    り直接通信できない２つの前記ステーション間で、他の
    前記ステーションが前記フレームの中継を行うことで通
    信可能範囲を拡大することを特徴とする無線データ通信
    方法。
  2. 【請求項２】 前記ステーションによる中継が不可能な
    場合、広域無線網経由で宛先ステーションと接続するこ
    とを特徴とする請求項１記載の無線データ通信方法。
  3. 【請求項３】 前記フレームは探索フレームおよびデー
    タフレームからなり、個々の送信元ステーションでは、
    前記探索フレームを前記各ステーションの通信可能範囲
    内で同報（ブロードキャスト）することにより、宛先ス
    テーションヘの到達可能性と到達するまでに中継する前
    記ステーションについての情報を得る第１の段階と、前
    記第１の段階において得られた前記宛先ステーションに
    到達するまでに中継する前記ステーションについての情
    報を随伴させた前記データフレームを送信する第２の段
    階とによって目的の前記宛先ステーションに対するデー
    タの送信を行うことを特徴とする請求項１記載の無線デ
    ータ通信方法。
  4. 【請求項４】 前記フレームは探索フレームおよびデー
    タフレームからなり、前記無線データ通信網内の各々の
    前記ステーションが、前記探索フレームを前記各ステー
    ションの通信可能範囲内で同報（ブロードキャスト）す
    ることにより、当該無線データ通信網内における複数の
    前記ステーションの論理的な接続関係を示すトポロジー
    情報を取得する第１の段階と、前記トポロジー情報から
    得られた宛先ステーションに到達するまでに中継する前
    記ステーションについての情報を随伴させた前記データ
    フレームを送信する第２の段階とによって目的の前記宛
    先ステーションに対するデータの送信を行うことを特徴
    とする請求項１記載の無線データ通信方法。
  5. 【請求項５】 送信元ステーションが自ステーションの
    前記無線波の到達範囲内で宛先ステーションのアドレス
    情報を随伴させたデータフレームを同報し、それを受信
    した前記各ステーションが連鎖的に同報を繰り返して、
    前記宛先ステーションまで前記データフレームを中継す
    ることを特徴とする請求項１記載の無線データ通信方
    法。
  6. 【請求項６】 送信元ステーションでは、送出する前記
    フレームの一部に、前記無線データ通信網内において一
    定期間だけユニークとなる識別情報を付与し、前記フレ
    ームを受信した任意の前記ステーションでは、前記識別
    情報を参照することにより、異なる経路で中継されるこ
    とによって重複して到来する前記フレームの取捨選択を
    行うことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記
    載の無線データ通信方法。
  7. 【請求項７】 所望の情報が格納されたフレームを搬送
    する無線波を送出する送信部と、前記フレームを受信す
    る受信部と、前記フレームを処理する処理部とを含み、
    前記処理部は、請求項１，２，３，４，５または６記載
    の無線データ通信方法を実行する制御論理を備えたこと
    を特徴とする無線データ通信装置。
  8. 【請求項８】 各々が所望の情報を含むフレームを搬送
    する無線波の送受信機能を備えた複数のステーション
    を、個々の当該ステーションにおける前記無線波の到達
    範囲である通信ゾーンの少なくとも一部が重なり合うよ
    うに配置して無線データ通信網を構築し、前記無線波の
    到達距離の制限により直接通信できない２つの前記ステ
    ーション間で、他の前記ステーションが前記フレームの
    中継を連鎖的に行うことにより、複数の前記ステーショ
    ンの間における前記情報の授受を可能にしたことを特徴
    とする無線データ通信システム。
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