JPWO2007037481A1 - 無線通信システム - Google Patents

Abstract

無線通信装置（３０１，３０３，３０９）と通信する無線中継装置（３０２）において、スイッチング回路（４０６）は、アンテナ（３０５，３０７，３１０）のいずれか１つで受信されたデータパケットをアンテナ（３０６，３０８，３１１）のいずれか１つに転送して送信する。対応表メモリ（３０４）は、各アンテナの識別子と無線通信装置の識別子との関係を含む対応表を格納する。無線中継装置制御回路（４０４）は、対応表に基づいてスイッチング回路（４０６）によるデータパケットの転送を制御する。

Description

本発明は、例えばデータパケットなどの通信信号を送受信する無線通信装置、上記通信信号を中継する無線中継装置、ならびに上記無線通信装置及び上記無線中継装置を含む無線通信システムに関する。

従来の、通信方向設定を必要とする無線通信システムには、光通信技術を利用したものがある（例えば、特許文献１を参照）。

図１に、上記特許文献１に記載された従来技術に係る光無線通信システムの外観を示す。この光通信システムは、親機装置（以下、「親機」という。）１０１と、子機装置（以下、「子機」という。）１０４とを備え、親機１０１は、通常の光通信を行うための通信用発光部１０２と、光軸調整用に広指向角の光を出力するサーチ用発光部１０３と、受光部１０５とを備えて構成される一方、子機１０４は受光部１０５を備えて構成される。子機１０４の光軸合わせを開始するため、親機１０１のサーチ用発光部１０３を点灯し、広指向角の光を用いて子機１０４の受光部１０５で受光光量が最大になるように、光軸合わせを行う。以後は、親機１０１及び子機１０４の通信用発光部１０２が送出するアイドル光を用いて光軸を調整する。

図２は、上記特許文献１に記載された従来技術に係る光無線通信システムの動作例を示すブロック図である。図２において、親機１０１が子機１０４と通信している中で、親機１０１が子機１０４と通信を中断し、子機１０４と同様の構成である別の子機２０１と通信を開始したい場合、親機１０１は子機２０１と図１の説明で示した同様の光軸調整を行うことで通信が可能となる。

特開平９−１０７３３０号公報。

しかしながら、上記従来技術の構成では、親機１０１が、その通信相手を子機１０４から子機２０１に切り換える際に、親機１０１は子機２０１とあらためて光軸合わせを行う必要が生じる、という課題を有していた。

本発明の目的は上記従来の課題を解決し、通信方向設定を必要とする無線通信システムにおいて、１つの無線通信装置が通信相手を切り換える際に、新たに通信方向設定を必要としない無線通信システムを提供し、ならびにそのような無線通信システムを構成する無線通信装置及び無線中継装置を提供することにある。

従来技術の課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る無線中継装置は、少なくとも２つの無線通信装置と通信する無線中継装置において、
複数のアンテナと、
上記複数のアンテナのいずれか１つで受信された通信信号を上記複数のアンテナのいずれか１つに転送して送信するスイッチング手段と、
上記各アンテナの識別子に対して、当該アンテナの識別子によって特定されるアンテナを用いて通信可能な１つの無線通信装置の識別子を対応させる関係を含む対応表を格納した対応表格納手段と、
上記対応表に基づいて上記スイッチング手段による上記通信信号の転送を制御する無線中継装置制御手段とを備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記複数のアンテナのうちのいずれか１つで通信信号を受信したとき、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の通信を中継する場合において、
上記第１の無線通信装置から送信された上記第２の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第２の無線通信装置に代わって上記第１の無線通信装置に通信応答信号を送信し、
上記第２の無線通信装置から送信された上記第１の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第１の無線通信装置に代わって上記第２の無線通信装置に通信応答信号を送信することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記無線中継装置制御手段はさらに、
上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置からの通信信号を受信したとき、当該通信信号を受信したアンテナの識別子に対して、当該通信信号の発信元の無線通信装置の識別子を対応させる関係を追加するように上記対応表を更新し、
上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置を宛先とする通信信号を受信し、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信し、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記通信信号を送信したアンテナの識別子に対応する上記無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする。

また、上記無線中継装置において、上記無線中継装置制御手段はさらに、上記対応表においてある無線通信装置の識別子を選択し、上記対応表において上記選択された無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、モニタリング信号を生成し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナから上記生成されたモニタリング信号を送信し、所定時間期間内に、上記送信したモニタリング信号に対するモニタリング応答信号を上記選択された無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置から受信しなかったとき、上記選択された無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置はさらに、受信した通信信号を格納する通信信号格納手段を備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記対応表において対応する無線通信装置の識別子を持たないアンテナの識別子によって特定されるアンテナに、上記受信されて上記通信信号格納手段に格納された通信信号を転送して再送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る無線通信システムは、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
上記無線中継装置は、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御回路はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
上記少なくとも１つの無線通信装置は、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
上記無線中継装置から送信されたフィードバック信号を受信するフィードバック受信手段と、
上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信システムにおいて、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第１のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信システムにおいて、上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択し、
上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複せず、
上記各第２のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る無線通信システムは、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
上記無線中継装置は、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御回路はさらに、上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
上記少なくとも１つの無線通信装置は、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
上記第２のアンテナ選択手段が上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信システムにおいて、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第２のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信システムにおいて、
上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択し、
上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第２のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複せず、
上記各第２のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る無線中継装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置において、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、ある無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御回路はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置において、上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線中継装置の上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る無線中継装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置において、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関するある無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御回路はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線通信装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線中継装置の上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線中継装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置から受信するフィードバック受信手段と、
上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線中継装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信装置においては、上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信装置においては、上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の無線通信システムによれば、無線通信装置と無線中継装置は自動的に通信方向設定が可能となり、また、無線通信装置は無線中継装置を介して通信することで、異なる通信相手と通信する場合においても直接の通信相手は無線中継装置と変わりないので、無線通信装置が通信相手を切り換えても、新たに通信方向設定を必要とせず、ユ−ザの利便性が高まる。

従来技術に係る無線通信システムを示す外観図である。 従来技術に係る無線通信システムの動作例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。 図３の無線中継装置３０２の詳細構成を示すブロック図である。 図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第１の実施例を示すシーケンス図である。 図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第２の実施例を示すシーケンス図である。 図３の無線通信システムにおいて実行される対応表メモリ管理動作の実施例を示すシーケンス図である。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理の第１の部分を示すフローチャートである。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理の第２の部分を示すフローチャートである。 図７のサブルーチンである発信元アドレス抽出処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行される対応表メモリ管理処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。 図１１の無線通信システムにおけるカバレッジエリアを詳細に示す平面図である。 図１１の無線通信システムにおけるアンテナの指向性を説明するためのパターン図である。 図１１の無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａの詳細構成を示すブロック図である。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１１の無線通信システムにおいて実行されるモニタリング動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

３０１，３０１ａ，３０３，３０９…無線通信装置、
３０２，３０２ａ…無線中継装置、
３０４…対応表メモリ、
３０５，３０７，３１０，５０１，５０４，５０７，５１２，５１５，５１８…受信アンテナ、
３０６，３０８，３１１，５０２，５０５，５０８，５１３，５１６，５１９…送信アンテナ、
３１２，３１３，３１４，５１０，５２１…アンテナ、
４０１，４０９，４１４，７１３，７１５，７１６，７２０，７２１，７２２…受信回路、
４０２，４１０，４１５，７０２，７１０…メモリ、
４０３，４１１，４１６…メモリ制御回路、
４０４…無線中継装置制御回路、
４０５…スイッチング制御回路、
４０６…スイッチング回路、
４０８，４１３，４１８，７０５，７０６，７０７，７２３，７２４，７２５…送信回路、
４２０，７０８，７１２…タイマ回路、
５０３，５０６，５０９，５１１，５１４，５１７，５２０，５２２，５２３，６０２，６０４，６０５…カバレッジエリア、
５１０ａ，５２１ａ…サーキュレータ、
６０１，６０３…設置位置、
７０１，７０９…アンテナ制御回路、
７０３，７１１，７１８，７１９，ＳＷ１−ＳＷ９…スイッチ、
７０４…無線通信装置制御回路、
７１４ａ，７１７ａ…フィードバック送信回路、
７１７ｂ，７１７ｂ…フィードバック受信回路。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態．
図３は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。この無線通信システムは、無線通信装置３０１，３０３，３０９と、これらの無線通信装置３０１，３０３，３０９間の通信を中継する無線中継装置３０２とを備えて構成される。無線通信装置３０１，３０３，３０９及び無線中継装置３０２は、例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用するものとする。ここで、無線通信装置３０１はアンテナ３１２を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ａを有し、無線通信装置３０３はアンテナ３１３を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ｂを有し、無線通信装置３０９はアンテナ３１４を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ｃを有するものとする。無線通信装置３０１，３０３，３０９の識別子は、例えばＭＡＣアドレスなどを使用することができる。無線中継装置３０２は、複数の送信アンテナ３０６，３０８及び３１１と、複数の受信アンテナ３０５，３０７及び３１０とを備えて構成される。送信アンテナ３０６と受信アンテナ３０５とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用され、同様に、送信アンテナ３０８と受信アンテナ３０７とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用され、また、送信アンテナ３１１と受信アンテナ３１０とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用される。また、アンテナ３０５，３０６にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａが割り当てられ、アンテナ３０７，３０８にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂが割り当てられ、アンテナ３１０，３１１にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃが割り当てられる。無線中継装置３０２はさらに、各アンテナポートの識別子と、これらの各アンテナポートを用いて通信可能な１つの無線通信装置の識別子とを１対１に対応させた関係を含む対応表（テーブル）を格納した対応表メモリ３０４を備えている。

無線中継装置３０２は、詳細後述するように、無線通信装置３０１，３０３及び３０９間の通信を中継する。ここで、例えば、識別子Ｍ−Ａを持つ無線通信装置３０１が無線中継装置３０２を介して識別子Ｍ−Ｂを持つ無線通信装置３０３と通信を行う場合、無線中継装置３０２は対応表メモリ３０４を参照して中継のための処理を実行し、例えば、無線通信装置３０３に代わって無線通信装置３０１に通信応答信号（例えば、確認応答（ＡＣＫ）信号又は否定応答（ＮＡＣＫ）信号）を送信したり、無線通信装置３０１に代わって無線通信装置３０３に通信応答信号を送信したりする。

対応表メモリ３０４は、詳しくは、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを、アンテナ３０５，３０６に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づける関係を格納している。同様に、対応表メモリ３０４は、無線中継装置３０２が無線通信装置３０３と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを、アンテナ３０７，３０８に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応づける関係を格納し、また、無線中継装置３０２が無線通信装置３０９と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃを、アンテナ３１０，３１１に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応づける関係を格納している。

無線通信装置３０１が無線通信装置３０９と通信する場合、あるいは、無線通信装置３０３が無線通信装置３０９と通信する場合も同様に、通信は無線中継装置３０２を介して実行され、無線中継装置３０２は対応表メモリ３０４を参照して中継のための処理を実行する。

例えば、無線通信装置３０１から無線通信装置３０３へデータを伝送する場合、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１からのデータパケットをアンテナ３０５で受信すると、受信したデータパケットの宛先である無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを対応表メモリ３０４で参照し、識別子Ｍ−Ｂに対応するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに関連付けられた送信アンテナ３０８へ受信したデータパケットを送り、送信アンテナ３０８を介してデータパケットを無線通信装置３０３に送信する。無線中継装置３０２は、同様の処理を行うことにより、無線通信装置３０１から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０９に中継することができ、無線通信装置３０３から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０１あるいは無線通信装置３０９のいずれにも中継することができ、無線通信装置３０９から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０１あるいは無線通信装置３０３のいずれにも中継することができる。

図４は、図３の無線中継装置３０２の詳細構成を示すブロック図である。図４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４を参照すると、無線中継装置３０２において、各受信アンテナ３０５，３０７，３１０は、無線受信回路（以下、「受信回路」という。）４０１，４０９，４１４を介してメモリ４０２，４１０，４１５の入力側端子にそれぞれ接続され、メモリ４０２，４１０，４１５の出力側端子は、スイッチング回路４０６及び無線送信回路（以下、「送信回路」という。）４１８，４０８，４１３を介して送信アンテナ３０６，３０８，３１１に接続されている。無線中継装置３０２はさらに、対応表メモリ３０４と、メモリ４０２，４１０，４１５をそれぞれ制御するメモリ制御回路４０３，４１１，４１６と、スイッチング回路４０６の切り換えを制御するスイッチング制御回路４０５と、タイマ回路４２０と、これらの構成要素を制御する無線中継装置制御回路４０４とを備えて構成される。

図４において、データパケットが受信アンテナ３０５により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４０１に入力され、受信回路４０１はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４０２に一時保存する。次いでメモリ制御回路４０３は、メモリ４０２に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。同様に、データパケットが受信アンテナ３０７により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４０９に入力され、受信回路４０９はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４１０に一時保存する。次いでメモリ制御回路４１１は、メモリ４１０に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。データパケットが受信アンテナ３１０により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４１４に入力され、受信回路４１４はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４１５に一時保存する。次いでメモリ制御回路４１６は、メモリ４１５に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。

無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６から送られた宛先の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子を取得する。無線中継装置制御回路４０４は、取得したアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送り、スイッチング制御回路４０５は、無線中継装置制御回路４０４から送られたアンテナポートの識別子に基づいて、スイッチング回路４０６の対応するスイッチのみをオンにするようにスイッチング回路４０６を制御する。

スイッチング回路４０６は図４に示したようにスイッチＳＷ１−ＳＷ９を備えて構成される。データパケットを中継するときには、スイッチング制御回路４０５は、スイッチＳＷ２又はＳＷ３をオンにすることにより、メモリ４０２に一時格納されたデータパケットを送信回路４０８又は４１３に転送するように接続し、スイッチＳＷ４又はＳＷ６をオンにすることにより、メモリ４１０に一時格納されたデータパケットを送信回路４１８又は４１３に転送するように接続し、スイッチＳＷ７又はＳＷ８をオンにすることにより、メモリ４１５に一時格納されたデータパケットを送信回路４１８又は４０８に転送するように接続する。また、中継されるデータパケットではなく、無線中継装置３０２を発信元とするパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９へ送信する必要があるときには、スイッチング制御回路４０５は、スイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ９のいずれかをオンにすることにより、無線中継装置制御回路４０４によって生成されたパケットを送信回路４１８，４０８，４１３のいずれかに転送するように接続する。ここで、無線中継装置３０２を発信元とするパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９へ送信する必要がある場合は、例えば、詳細後述するように、中継すべきデータパケットを宛先の無線通信装置に送信してもＡＣＫパケットが返信されないとき（すなわちデータパケットの中継に失敗したとき）、ならびに、対応表メモリ３０４の保守及び更新のために無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングするときなどを含む。

無線中継装置制御回路４０４は、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６の接続を切り換えさせるとともに、メモリ４０２に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４０８又は４１３へ転送するように、メモリ制御回路４０３にメモリ４０２を制御させ、同様に、メモリ４１０に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４１８又は４１３へ転送するように、メモリ制御回路４１１にメモリ４１０を制御させ、メモリ４１５に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４１８又は４０８へ転送するように、メモリ制御回路４１６にメモリ４１５を制御させる。

送信回路４１８は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３０６を介して送信する。同様に、送信回路４０８は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３０８を介して送信する。また、送信回路４１３は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３１１を介して送信する。

本実施形態において、対応表メモリ３０４には、無線中継装置３０２と通信可能な無線通信装置の識別子が登録されているが、無線中継装置３０２は、この登録情報を以下のように更新する。

対応表メモリ３０４は、その初期状態では、各アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａ，ＡＮＴ−Ｂ，ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子の情報を持たない空き状態にある。対応表メモリ３０４が空き状態にあるとき、無線中継装置３０２のユーザによって適当な無線通信装置の識別子が入力されてもよく、それに代わって、後述するように、無線中継装置３０２においてパケットを受信したときに、そのパケットの発信元の無線通信装置の識別子に基づいて無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４を更新してもよく、あるいは、無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングすることによって無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４を更新してもよい。一方、対応表メモリ３０４にいくつかの無線通信装置の識別子が格納されているとき、無線中継装置制御回路４０４は、パケットを受信したときに、そのパケットの発信元の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を更新してもよく、あるいは、無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングすることによって対応表メモリ３０４を更新してもよい。

無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、無線通信装置３０１，３０３，３０９からパケットを受信したときに、このパケットに基づいて対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において所定のアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が登録されていない状況において、無線通信装置３０１，３０３，３０９のいずれかから受信したデータパケットに基づいて、対応表メモリ３０４の登録情報を以下のように更新する。例えば、受信アンテナ３０５を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４０３は、受信されてメモリ４０２に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送り、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３０５に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。同様に、受信アンテナ３０７を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４１１は、受信されてメモリ４１０に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送り、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３０７に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。また、受信アンテナ３１０を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４１６は、受信されてメモリ４１０に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出し、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３１０に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。

本実施形態の無線中継装置３０２の構成によれば、前述のように、受信アンテナ３０５及び送信アンテナ３０６と、受信アンテナ３０７及び送信アンテナ３０８と、受信アンテナ３１０及び送信アンテナ３１１とは、それぞれ１対のものである。
無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１から送信された信号を例えば受信アンテナ３０５で受信した場合、無線通信装置３０１に信号を送信する際には送信アンテナ３０６を使用する。そのため、対応表メモリ３０４において、無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａは、受信アンテナ３０５及び送信アンテナ３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づけられるように登録される。同様に、図３に示す無線通信システムの構成の場合、対応表メモリ３０４において、無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応づけられるように登録され、また、無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応づけられるように登録されている。

無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、無線通信装置３０１，３０３，３０９からパケットを受信したときではなく、逆に無線通信装置３０１，３０３，３０９へパケットを送信したときに、当該無線通信装置が通信可能状態にあるのか、それとも通信不可状態にあるのかを検出し、この検出結果に基づいて対応表メモリ３０４を更新してもよい。詳しくは、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６，３０８，３１１のうちのいずれかからデータパケットを送信するとともに、タイマ回路４２０でのカウントを開始させ、受信アンテナ３０５，３０７，３１０のうちで、データパケットを送信した送信アンテナと対になる受信アンテナにより、送信したデータパケットに対するＡＣＫパケットが受信されることを待機する。所定のタイムアウト時間内にＡＣＫパケットが受信されたときは、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、そのＡＣＫパケットの発信元の無線通信装置の識別子を、使用した送信アンテナ及び受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応づけるように格納する。一方、タイムアウト時間内にＡＣＫパケットが受信されないとき、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、使用した送信アンテナ及び受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。

従って、例えばアンテナ３０５，３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａについて対応表メモリ３０４を更新する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６からデータパケットを送信するとともに、タイマ回路４２０でのカウントを開始させ、送信アンテナ３０６と対になる受信アンテナ３０５により、送信したデータパケットに対するＡＣＫパケットが受信されることを待機する。所定のタイムアウト時間内に受信アンテナ３０５によりＡＣＫパケットが受信されたときは、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、そのＡＣＫパケットの発信元の無線通信装置の識別子を、アンテナ３０５，３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づけるように格納する。一方、タイムアウト時間内に受信アンテナ３０５によりＡＣＫパケットが受信されないとき、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４においてアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。アンテナ３０７，３０８に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂと、アンテナ３１０，３１１に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃとについて対応表メモリ３０４を更新する場合においても、同様に処理される。

また、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４の内容を保守するために、例えば、選択された所定のアンテナポートの受信アンテナに接続された受信回路が受信処理を行っていない期間、あるいは選択されたアンテナポートの送信アンテナに接続された送信回路が送信処理を行っていない期間、あるいは無線中継装置制御回路４０４からスイッチング制御回路４０５に選択されたアンテナポートの識別子が送られていない期間において、スイッチング回路４０６のスイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ９のうちで上記選択されたアンテナポートの送信アンテナに接続するためのスイッチをオンにするようにスイッチング制御回路４０５により制御し、無線中継装置３０２のアドレスを発信元アドレスとして有し、かつ所定の無線通信装置の識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを送信する。ここで、送信されるデータパケットの宛先アドレスとしては、対応表メモリ３０４において選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を用いることができる。データパケットを送信すると同時に、無線中継装置制御回路４０４はタイマ回路４２０のカウントをスタートさせる。無線中継装置制御回路４０４は、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に、無線中継装置３０２のアドレスを宛先アドレスとして有する通信応答信号が無線通信装置３０１から受信されたとき、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置が通信可であると判断する。一方、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に無線通信装置からの通信応答信号を受信しない場合、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置が通信不可であると判断し、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を削除する。

従って、例えばアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａについて対応表メモリ３０４の内容を保守する場合には、受信アンテナ３０５に接続された受信回路４０１が受信処理を行っていない期間、あるいは送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８が送信処理を行っていない期間、あるいは無線中継装置制御回路４０４からスイッチング制御回路４０５にアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａが送られていない期間において、スイッチング回路４０６のスイッチＳＷ１をオンにするようにスイッチング制御回路４０５により制御し、無線中継装置３０２のアドレスを発信元アドレスとして有し、かつ所定の無線通信装置の識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを、送信回路４１８及び送信アンテナ３０６を介して送信する。ここで、送信されるデータパケットの宛先アドレスとしては、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを用いることができる。データパケットを送信すると同時に、無線中継装置制御回路４０４はタイマ回路４２０のカウントをスタートさせる。無線中継装置制御回路４０４は、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に、無線中継装置３０２のアドレスを宛先アドレスとして有する通信応答信号が無線通信装置３０１から受信されたとき、対応表メモリ３０４における、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａによって特定される無線通信装置３０１が通信可であると判断する。一方、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に無線通信装置３０１からの通信応答信号を受信しない場合、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４における、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａによって特定される無線通信装置３０１が通信不可であると判断し、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａを削除する。

アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂと、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃとについて対応表メモリ３０４の内容を保守する場合においても、同様に処理される。

以上説明した対応表メモリ３０４の更新の実施例について、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。図５Ａは、図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第１の実施例を示し、図５Ｂは、図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第２の実施例を示すシーケンス図である。これらの実施例の動作は、中継すべきパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９のいずれかから受信したときに、対応表メモリ３０４を更新するものである。図５Ａを参照すると、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１によって送信された無線通信装置３０３宛てのパケットＰ１をいずれかの受信アンテナを介して受信したとき、無線中継装置３０２は、受信したパケットＰ１からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として格納するように対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２は、その後、宛先の無線通信装置３０３に代わってＡＣＫパケットＰ２を無線通信装置３０１に返信し、次いで中継すべきパケットＰ３を宛先の無線通信装置３０３に送信する。

無線中継装置３０２から無線通信装置３０１へＡＣＫパケットを送信するのは、宛先の無線通信装置３０３からのＡＣＫパケットを受信した後であってもよい。図５Ｂを参照すると、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１によって送信された無線通信装置３０３宛てのパケットＰ１１をいずれかの受信アンテナを介して受信したとき、無線中継装置３０２は、受信したパケットＰ１からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として格納するように対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２は、次いで、中継すべきパケットＰ１２を宛先の無線通信装置３０３に送信し、無線通信装置３０３からＡＣＫパケットＰ１３を受信した後、宛先の無線通信装置３０３に代わってＡＣＫパケットＰ１４を無線通信装置３０１に返信することにより、宛先の無線通信装置３０３からのＡＣＫパケットを中継する。

以下、データパケットを中継する際に実行される対応表メモリ３０４の更新について、図７乃至図９を参照して詳細に説明する。図７及び図８は、無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理を示すフローチャートである。図７のステップＳ１において、無線中継装置３０２が受信アンテナ３０５，３０７，３１０のいずれかによりパケットを受信した場合には、ステップＳ２において対応するメモリ４０２，４１０，４１６にパケットを格納し、そうでない場合にはステップＳ１を繰り返して待機する。無線中継装置制御回路４０４は、メモリ４０２，４１０，４１６のいずれかにパケットが格納されたことをメモリ制御回路４０３，４１１，４１６により検出すると、ステップＳ３の発信元アドレス抽出処理を実行する。

図９は、図７のサブルーチンである発信元アドレス抽出処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。ステップＳ３は、対応表メモリ３０４の内容を更新するための処理である。図９のステップＳ２１において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、パケットを受信したアンテナ（すなわちパケットを格納したメモリに対応する受信アンテナ）に関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときは、対応表メモリ３０４の内容を上書き更新すべきか否かを決定するためにステップＳ２３に進み、ＮＯのときはステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリ内のパケットから発信元ＭＡＣアドレス（すなわち発信元の無線通信装置の識別子）を抽出し、抽出された識別子を対応表メモリ３０４に格納して、図７のステップＳ４に進む。ステップＳ２３では、無線中継装置制御回路４０４は、ステップＳ２１において対応表メモリ３０４内に発見された無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置と現在通信可能であるか否かを判断する。ここで、現在通信可能であるか否かについては、各無線通信装置との通信の終了時刻を所定のメモリ（図示せず。）に保存し、該当する無線通信装置との以前の通信が終了してから所定時間が経過したか否かに基づいて判断することが可能である。又は、それに代わって、該当する無線通信装置との間で、現在通信可能であるか否かを確認するための通信を新たに実行してもよい。ステップＳ２３がＹＥＳのときは、対応表メモリ３０４を更新することなくステップＳ４に進み、ＮＯのときはステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、無線中継装置制御回路４０４は、通信不可であると判断された無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４から削除し、次いで、メモリ内のパケットから発信元の無線通信装置の識別子を抽出し、抽出された識別子を対応表メモリ３０４内の削除された部分に格納することによって対応表メモリ３０４を上書き更新して、図７のステップＳ４に進む。変形例として、ステップＳ２１がＮＯのときは、ステップＳ２３及びＳ２４を実行することに代えて、対応表メモリ３０４を更新することなくそのままステップＳ４に進んでもよい。

図７のステップＳ４において、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリ内のパケットから宛先ＭＡＣアドレス（すなわち宛先の無線通信装置の識別子）を抽出し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４に宛先の無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６に進み、ＮＯのときは図８のステップＳ１１に進む。ステップＳ６では、無線中継装置制御回路４０４は、宛先の無線通信装置に対応するアンテナを選択し、選択結果に基づいてスイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせる。次いでステップＳ７において、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリからパケットを読み出して送信させ、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、無線中継装置制御回路４０４は、タイムアウト時間内に宛先の無線通信装置からＡＣＫパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９に進み、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ９では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＡＣＫパケットを中継し、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１０では、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４からパケットの宛先の無線通信装置の識別子を削除することにより、当該無線通信装置が通信不可状態にあることを反映させるように対応表メモリ３０４を更新し、図８のステップＳ１１に進む。

図７のステップＳ５又はＳ８がＮＯのとき、対応表メモリ３０４において対応した無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子が存在するならば、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１８を実行することにより、宛先の無線通信装置と通信可能なアンテナポートの探索を試みる。ステップＳ１１において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において対応する無線通信装置の識別子が格納されていないアンテナポートの識別子が存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ１８に進む。ステップＳ１２において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４に基づいて、対応する無線通信装置が未知である送信アンテナ（すなわち、対応表メモリ３０４において対応した無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子に関連付けられた送信アンテナ）を選択し、選択結果に基づいてスイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせ、次いでステップＳ１３において、メモリ制御回路によりメモリからパケットを読み出して再送信させ、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、無線中継装置制御回路４０４は、タイムアウト時間内に宛先の無線通信装置からＡＣＫパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１５に進み、ＮＯのときはステップＳ１７に進む。ステップＳ１５では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＡＣＫパケットを中継し、次いでステップＳ１６において、ステップＳ１３でパケットを送信したアンテナに関するアンテナポートの識別子にパケットの宛先の無線通信装置の識別子を対応づけるように対応表メモリ３０４を更新し、図７のステップＳ１に戻る。ステップＳ１７において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において対応する無線通信装置の識別子が格納されていないアンテナポートの識別子に関連付けられた送信アンテナであって、他に選択可能な送信アンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に戻り、ＮＯのときはステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＮＡＣＫパケットを送信し、図７のステップＳ１に戻る。

次に、対応表メモリ３０４の更新のもう１つの実施例について、図６を参照して説明する。図６は、図３の無線通信システムにおいて実行される対応表メモリ管理動作の実施例を示すシーケンス図である。この実施例の動作は、無線中継装置３０２から無線通信装置３０１，３０３，３０９にモニタリングのためのパケットを送信し、それに対して受信されたＡＣＫパケットに基づいて対応表メモリ３０４を更新するものである。無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１宛てのパケットＰ２１を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０１は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２２を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２２を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２２からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。同様に、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０３宛てのパケットＰ２３を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０３は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２４を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２４を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２４からその発信元の無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ｂを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。同様に、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０９宛てのパケットＰ２５を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０９は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２６を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２６を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２６からその発信元の無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ｃを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。ＡＣＫパケットＰ２２，Ｐ２４，Ｐ２６が受信されなかったならば、無線中継装置３０２は、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。

図１０は、無線中継装置制御回路４０４によって実行される対応表メモリ管理処理を示すフローチャートである。図１０のステップＳ３１において、無線中継装置制御回路４０４は、通信中ではないアンテナポートを選択し、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせる。次いでステップＳ３２において、無線中継装置制御回路４０４は、選択されたアンテナポートの識別子を有するモニタリング信号を送信し、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３において、無線中継装置制御回路４０４は、送信したモニタリング信号に対するモニタリング応答信号をタイムアウト時間内に受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進み、ＮＯのときはステップＳ３６に進む。ステップＳ３４において、無線中継装置制御回路４０４は、受信したモニタリング応答信号の発信元の無線通信装置の識別子が、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子の情報と一致するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、そのままステップＳ３８に進み、ＮＯのとき（異なる情報が格納されているとき、又は情報が格納されていないとき）は、ステップＳ３５において対応表メモリ３０４を更新して、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３６において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４には、選択されたアンテナポートに対応する無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ３７に進んで、その無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４から削除して、ステップＳ３８に進み、ＮＯのときは、そのままステップＳ３８に進む。ステップＳ３８において、無線中継装置制御回路４０４は、通信中ではない他のアンテナポートを選択し、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせ、ステップＳ３２に戻る。

図１０の対応表メモリ管理処理は、例えば、対応表メモリ３０４に登録されたアンテナポートの識別子と無線通信装置の識別子との対応が正しいか否かを確認するために、もしくは、対応表メモリ３０４に、対応する無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子が存在するために実行されることが可能である。この処理は、データパケットの通信が実行されていないとき、データパケットの通信が開始されるとき、データパケットの通信が終了したとき、所定の時間周期が経過する毎、もしくは、データパケットの通信が終了してから一定時間が経過したときなどに実行されてもよい。

以上の処理によって、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａ，ＡＮＴ−Ｂ，ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録された後は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６は、受信アンテナ３０５，３０７，３１０でそれぞれ受信され、受信回路４０１，４０９，４１４によりそれぞれ受信処理されてメモリ４０２，４１０，４１５にそれぞれ格納されたデータパケットから、その宛先の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４へ送り、無線中継装置制御回路４０４は、抽出された識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、宛先の無線通信装置に対応するアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送る。また、受信したデータパケットの宛先の無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録されていない場合、もしくは、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１７を実行しても宛先の無線通信装置にパケットを中継することができない場合には、無線中継装置制御回路４０４はスイッチング制御回路４０５へ「宛先なし」を示す信号を送り、スイッチング制御回路４０６は、データパケットを受信した受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチング回路４０６を制御し、次いで、無線中継装置制御回路４０４は、選択された送信アンテナから、通信不可であることを示す通信応答信号（ＮＡＣＫパケット）を送信する。

従って、例えば、アンテナ３０５で受信されたデータパケットの中継処理を実行する場合、メモリ制御回路４０３は、受信アンテナ３０５で受信され、受信回路４０１により受信処理されてメモリ４０２に格納されたデータパケットから、その宛先の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４へ送り、無線中継装置制御回路４０４は、抽出された識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、宛先の無線通信装置に対応するアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送る。また、受信したデータパケットの宛先の無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録されていない場合、もしくは、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１７を実行しても宛先の無線通信装置にパケットを中継することができない場合には、無線中継装置制御回路４０４はスイッチング制御回路４０５へ「宛先なし」を示す信号を送り、スイッチング制御回路４０６は、受信アンテナ３０５と対になる送信アンテナ３０６を選択するようにスイッチング回路４０６を制御し、次いで、無線中継装置制御回路４０４は、スイッチング回路４０６、送信回路４１８及び送信アンテナ３０６を介して、通信不可であることを示す通信応答信号を送信する。アンテナ３０７，７１０で受信されたデータパケットの中継処理を実行する場合も、同様に処理される。

あるいは、前述のように、所定のアンテナポートの送信アンテナから送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４内の上記アンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を削除した場合、無線中継装置制御回路４０４は、その送信アンテナに接続された電気回路の電源をオフにさせるようにスイッチング制御回路４０６を制御し、これにより無線中継装置３０２の省電力化を図る。ここで、上記アンテナポートの受信アンテナに接続された受信回路で受信処理が行われたことを検出したとき、あるいは、無線中継装置制御回路４０４から上記アンテナポートの識別子がスイッチング制御回路４０５へ送られたとき、スイッチング制御回路４０５は、オフにした電気回路の電源を再びオンにするように制御する。

従って、例えば、送信アンテナ３０６から送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４内のアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子を削除した場合、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８及びスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７の電源をオフにさせるようにスイッチング制御回路４０６を制御する。ここで、受信アンテナ３０５に接続された受信回路４０１で受信処理が行われたことを検出したとき、あるいは、無線中継装置制御回路４０４からアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａがスイッチング制御回路４０５へ送られたとき、スイッチング制御回路４０５は、送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８及びスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７の電源をオンにするように制御する。送信アンテナ３０８に接続された電気回路（送信回路４０８、ならびにスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ８）と、送信アンテナ３１１に接続された電気回路（送信回路４１３、ならびにスイッチＳＷ３，ＳＷ６，ＳＷ９）とに関する省電力化のための処理も、同様に行われる。

また、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６のうちの複数から、データパケットの宛先の無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４に参照するリクエストがあった場合、無線中継装置制御回路４０４は、これらの複数のリクエストを逐次に処理してもよく、もしくは並列に処理してもよい。逐次に処理する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、先に、あるリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子あるいは「宛先なし」を示す信号をスイッチング制御回路４０５へ送ってから、次のリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照する。並列に処理する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、あるリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子あるいは「宛先なし」を示す信号をスイッチング制御回路４０５へ送ると同時に、次のリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照する。

第１の実施形態の変形例．
本実施形態において、無線中継装置３０２は、通信する際に対応表メモリ３０４を参照するように構成したが、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６、あるいは無線中継装置制御回路４０４に予備メモリを備え、対応表メモリ３０４に格納された無線通信装置の識別子とアンテナポートの識別子との対応内容のコピーを保存してもよい。この場合、ある無線通信装置からデータパケットを受信した際、初めに予備メモリを参照してそのデータパケットの宛先に対応するアンテナを探し、予備メモリに宛先が登録されていない場合に対応表メモリ３０４を参照するように構成してもよい。

また、無線中継装置３０２と通信する無線通信装置は、無線通信装置３０１と無線通信装置３０３と無線通信装置３０９であるとしたが、１台又は２台の無線通信装置、あるいは４台以上の無線通信装置であってもよい。

また、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１と通信するために受信アンテナ３０５と送信アンテナ３０６との２つのアンテナを備えるとしたが、これらに代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよい。同様に、無線通信装置３０３と通信するために、受信アンテナ３０７及び送信アンテナ３０８に代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよく、無線通信装置３０９と通信するために、受信アンテナ３１０及び送信アンテナ３１１に代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよい。

無線通信装置３０１、３０３及び３０９のアンテナと、無線中継装置３０２のアンテナとは、外付け型のアンテナであっても、それらの装置に内蔵される型のアンテナであってもよい。

また、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３で抽出した宛先の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、得られたアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送るとしたが、アンテナポートの識別子を無線中継装置制御回路４０４を介さずに直接にスイッチング制御回路４０５へ送るとしてもよい。

また、スイッチング制御回路４０５はアンテナポートの識別子に基づいてスイッチング回路４０６における１つのスイッチＳＷをオンにする制御を行うとしたが、送信回路４１８、４０８あるいは４１３のいずれかが送信処理を完了するとスイッチング回路４０６のすべてのスイッチＳＷ１−ＳＷ９がオフになるとしてもよい。あるいは、送信回路４１８が送信処理を完了すると、送信回路４１８に接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７のみがオフになる、あるいは、送信回路４０８が送信処理を完了すると、送信回路４０８に接続されたスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ８のみがオフになる、あるいは、送信回路４１３が送信処理を完了すると、送信回路４１３に接続されたスイッチＳＷ３，ＳＷ６，ＳＷ９のみがオフになるように構成してもよい。

また、受信回路４０１とメモリ４０２が別であるとしたが、メモリ４０２と受信回路４０１が一体的であってもよい。また、受信回路４０９とメモリ４１０が別であるとしたが、メモリ４１０と受信回路４０９が一体的であってもよい。また、受信回路４１４とメモリ４１５が別であるとしたが、メモリ４１５と受信回路４１４が一体的であってもよい。また、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６が無線中継装置制御回路４０４と別であるとしたが、メモリ制御回路４０３及び／又は４１１及び／又は４１６と無線中継装置制御回路４０４とが一体的であってもよい。また、タイマ回路４２０と無線中継装置制御回路４０４が別であるとしたが、タイマ回路４２０と無線中継装置制御回路４０４が一体的であってもよい。さらに、スイッチング制御回路４０５は、無線中継装置制御回路４０４と一体的に構成されてもよい。

また、送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信しなかったとき、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４の該当する無線通信装置の識別子を削除するように構成したが、無線中継装置制御回路４０４以外の構成要素により、対応表メモリ３０４の該当する無線通信装置の識別子を削除してもよい。また、送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず無線中継装置制御回路４０４で通信不可と判断した際の、スイッチング回路４０６や送信回路４１８，４０８，４１３の電源制御をスイッチング制御回路４０５で行うとしたが、スイッチング制御回路４０５以外の構成要素により電源制御を行ってもよい。また、１つの無線中継装置制御回路４０４が、複数の送信アンテナ３０６，３０８，３１１の通信相手が通信可であるかあるいは通信不可であるかをモニタする処理を行うとしたが、送信アンテナ毎に無線中継装置制御回路を設けてもよい。

タイマ回路４２０は、カウントを停止しているときにはリセットされ、かつ停止されていてもよい。ここで、カウントは、カウントをスタートしたときに送信したパケットに対するＡＣＫパケットが受信されたとき、もしくは、送信したパケットに対するＡＣＫパケットが受信されずにタイムアウト時間が経過したときなどに停止されることが可能である。

本実施形態の無線通信システムにおいて、前述のように例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用する場合には、各アンテナポートにより通信可能な方位角は狭くなる。従って、無線中継装置３０２に設けるアンテナポートの数は３つに限らず、例えば８個又はそれよりも多くのアンテナポート（すなわち８対以上の送信アンテナ及び受信アンテナ）を備えるように無線中継装置３０２を構成してもよい。

第２の実施形態．
図１１は、本発明の第２の実施形態における無線通信システムのブロック図である。図１１において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１１において、本実施形態の無線通信システムは、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとを備えて構成される。無線通信装置３０１ａは、複数のアンテナを含むアンテナセット、詳しくは、所定パターンの指向性を有する複数の受信アンテナ５０１，５０４及び５０７と、所定パターンの指向性を有する複数の送信アンテナ５０２，５０５及び５０８とを備え、それに加えて無指向性の送受信アンテナ５１０を備えて構成される。また、無線中継装置３０２ａは、図３の無線中継装置３０２と同様の受信アンテナ３０７，３１０及び送信アンテナ３０８，３１１を備えたことに加えて、複数のアンテナを備えたアンテナセット、詳しくは、所定パターンの指向性を有する複数の受信アンテナ５１２，５１５，５１８と、所定パターンの指向性を有する複数の送信アンテナ５１３，３１６，３１９とを備え、さらに無指向性の送受信アンテナ５２１を備えて構成される。

無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａは、図３の無線通信装置３０１及び無線中継装置３０２と同様に互いに通信し、無線中継装置３０２ａは、無線通信装置３０１ａと他の無線通信装置（図示せず。）との間の通信を中継する。

本実施形態の無線通信システムは、第１の実施形態と同様にデータパケットの中継を実行することに加えて、無線通信装置３０１ａが特定の無線通信装置（図示せず。）又は無線中継装置３０２ａと通信するためにアンテナの対５０１，５０２と、５０４，５０５と、５０７，５０８とを切り換えて使用し、無線中継装置３０２ａが特定の無線通信装置３０１ａなどと通信するためにアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを切り換えて使用することを特徴とする。第１の実施形態では、無線中継装置３０２の各アンテナポートは所定の狭い方位角範囲のみをカバーするように構成されていたので、無線中継装置３０２が任意の方位角にある無線通信装置と通信するためには、全方位角をカバーできるように多数のアンテナポートを設ける必要があった。これに対して、第２の実施形態では、図３のアンテナ３０５，３０６のアンテナポートに代えて設けられた、複数のアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを備えた拡張されたアンテナポートによって、複数の方位角方向をカバーすることができる。これによれば、例えば図１１を参照すると、アンテナの対５１５，５１６と、アンテナ３０７，３０８のアンテナポートとを用いることで、これらのアンテナが存在する方向に２つの無線通信装置が存在するときであっても、異なる無線チャンネルを用いてそれらの無線通信装置と同時に通信できるようになる。

複数のアンテナ５１２，５１３，５１５，５１６，５１８，５１９を含むアンテナセットは、図３のアンテナ３０５，３０６と同様に、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａを備えるものとする。

無線通信装置３０１ａにおいて、受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０３を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０３の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０６を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０６の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線中継装置３０２ａ）と送受信できる。また、受信アンテナ５０７と送信アンテナ５０８とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０９を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０９の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、無線通信装置３０１ａは、無指向性の受信アンテナ５１０のカバレッジエリア５１１内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線中継装置３０２ａ）と通信できる。

さらにまた、無線中継装置３０２ａにおいて、受信アンテナ５１２と送信アンテナ５１３とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５１４を有し、従って無線中継装置３０２ａは、このカバレッジエリア５１４の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線通信装置３０１ａ）と送受信できる。また、受信アンテナ５１５と送信アンテナ５１６とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５１７を有し、このカバレッジエリア５１７の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、受信アンテナ５１８と送信アンテナ５１９とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５２０を有し、このカバレッジエリア５２０の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、無線中継装置３０２ａは、無指向性の送信アンテナ５２１のカバレッジエリア５２２内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線通信装置３０１ａ）と通信できる。

図１２は、図１１の無線通信システムにおけるカバレッジエリアを詳細に示す平面図である。無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａは、例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用し、そのため、カバレッジエリア５０３，５０６，５０９，５１４，５１７，５２０は、狭い角度幅のビーム状の形状を有する。無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａのそれぞれにおいて、ビーム状のカバレッジエリアは、互いに重複せず、かつ水平面内において任意の方位角をカバーするように設けられることが好ましいが、図１１では、図示の簡単化のために、それぞれ３つずつのみ設けている。

無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとは、カバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５１４の重なり（すなわちカバレッジエリア５２３）があるので、無線通信装置３０１ａの受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５を使用し、無線中継装置３０２ａの受信アンテナ５１２と送信アンテナ５１３を使用することで無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの通信が可能である。

図１３は、図１１の無線通信システムにおけるアンテナの指向性を説明するためのパターン図である。図１３において、指向性アンテナを備えた無線通信装置を設置位置６０１に設置しかつ指向性アンテナを備えた無線通信装置を設置位置６０３に設置したとき、設置位置６０１の指向性アンテナがカバレッジエリア６０２を有し、設置位置６０３の指向性アンテナがカバレッジエリア６０４を有するものとする。このとき、カバレッジエリア６０２とカバレッジエリア６０４の間に重複カバレッジエリア６０５が存在する場合、設置位置６０１と設置位置６０３にそれぞれ設置した無線通信装置間の通信が可能となる。一方、このような重なりがなければ、通信は困難となる。

かかる構成によれば、指向性パターンのカバレッジエリアがカバレッジエリア５０３において互いに重複するように受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２とを無線通信装置３０１ａに備えることにより、無線通信装置３０１ａはカバレッジエリア５０３の範囲に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信が可能となる。このように、受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２は１対のものである。同様に、受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５は１対のものであり、受信アンテナ５０７と送信アンテナ５０８は１対のものである。また、無線通信装置３０１ａに複数の送信アンテナや複数の受信アンテナを備える目的の１つは、指向性アンテナを使用しても、無線通信装置３０１ａに対して任意の方向に設置された他の無線通信装置（図示せず。）との通信を可能とすることである。故に、無線通信装置３０１ａの通信可能範囲は、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５０９を足し合わせたカバレッジエリアとなり、例えば、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０６との間に、あるいは、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０９との間に、あるいは、カバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５０９との間に重なる部分があると、無線通信装置３０１ａの通信可能範囲が狭くなるので、これらのカバレッジエリアになるべく重なりが生じないように各アンテナを無線通信装置３０１ａに備えることが望ましい。無線中継装置３０２ａに対するアンテナの設け方も同様である。

無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａが通信を開始するにあたり、無線通信装置３０１ａに備えた複数の送信アンテナ５０２，５０５，５０８と複数の受信アンテナ５０１，５０４，５０７から１対のアンテナを選択し、また、無線中継装置３０２ａに備えた複数の送信アンテナ５１３，５１６，５１９と複数の受信アンテナ５１２，５１５，５１８から１対のアンテナをそれぞれ選択する必要がある。ただし、無線中継装置３０２ａのアンテナ５２１と無線通信装置３０１ａのアンテナ５１０とはともに無指向性であり、かつアンテナ５２１のカバレッジエリア５２２とアンテナ５１０のカバレッジエリア５１１に重なりがあるので、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとは、これらのアンテナ５１０，５２１を用いることにより互いに通信可能である。無線通信装置３０１ａは、その複数ある送信アンテナ５０２，５０５，５０８から１つを選択し、無線中継装置３０２ａへデータパケットを送信する。無線中継装置３０２ａは、その複数ある受信アンテナ５１２，５１５，５１８から１つを選択してデータパケットを受信し、選択された受信アンテナで受信できなければ、別の受信アンテナに切り換えて受信する。無線中継装置３０２ａは、いずれの受信アンテナ５１２，５１５，５１８でも受信できなければ、「通信不可」の結果を示すフィードバック信号をアンテナ５２１を介してアンテナ５１０に送信する。無線通信装置３０１ａは、アンテナ５１０を介して「通信不可」を示すフィードバック信号を受信すると、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちの別の送信アンテナを選択して、無線中継装置３０２ａへデータパケットを送信する。以上の処理を繰り返すことによって、無線通信装置３０１ａから送信したデータパケットを無線中継装置３０２ａが受信できるような、無線通信装置３０１ａの送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちの１つと、無線中継装置３０２ａの受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちの１つとの組み合わせが選択される。

無線通信装置３０１ａにおいて１つの送信アンテナが選択されると、無線通信装置３０１ａはそれに対となる受信アンテナを選択し、同様に、無線中継装置３０２ａの１つの受信アンテナが選択されると、無線中継装置３０２ａはそれに対となる送信アンテナを選択する。これにより、無線通信装置３０１ａが無線中継装置３０２ａとの通信に使用する送信アンテナと受信アンテナが選択され、また、無線中継装置３０２ａが無線通信装置３０１ａとの通信に使用する送信アンテナと受信アンテナが選択される。

図１４は、図１１の無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａの詳細構成を示すブロック図である。図１４において、図３、図４及び図１１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１４において、無線通信装置３０１ａは、送受信する信号を管理するとともに無線通信装置３０１ａの動作を制御する無線通信装置制御回路７０４を備え、無線通信装置制御回路７０４からの出力信号は、アンテナ制御回路７０１と、送信用のスイッチ７０３とに入力される。スイッチ７０３は、１つの入力側端子と３つの出力側端子ａ，ｂ，ｃを備え、当該端子ａ，ｂ，ｃは、それぞれ無線送信回路（以下、送信回路という。）７０５，７０６，７０７を介して送信アンテナ５０２，５０５，５０８に接続される。スイッチ７０３は、アンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子を出力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかに接続するように選択的に切り換えて、無線通信装置制御回路７０４からの出力信号を伝送する。また、受信アンテナ５０１，５０４，５０７はそれぞれ無線受信回路（以下、受信回路という。）７２０，７２１，７２２に接続され、各受信回路７２０，７２１，７２２の出力側は、受信用のスイッチ７１８の入力側端子ａ，ｂ，ｃにそれぞれ接続される。スイッチ７１８は、アンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかを出力側端子に接続するように選択的に切り換えて、受信信号を無線通信装置制御回路７０４に伝送する。さらに、アンテナ５１０はサーキュレータ５１０ａを介してフィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂに接続される。フィードバック送信回路７１７ａはさらにアンテナ制御回路７０１に接続され、フィードバック送信回路７１７ａ、サーキュレータ５１０ａ及びアンテナ５１０はともに、無線中継装置３０２ａへのフィードバック送信のための手段として動作する（詳細後述）。フィードバック受信回路７１７ｂはさらにアンテナ制御回路７０１に接続され、アンテナ５１０、サーキュレータ５１０ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂはともに、無線中継装置３０２ａからのフィードバック受信のための手段として動作する（詳細後述）。アンテナ制御回路７０１にはさらに、メモリ７０２とタイマ回路７０８とが接続されている。

また、無線中継装置３０２ａは、図４の受信アンテナ３０５及び受信回路４０１に代えて、受信アンテナ５１２，５１５，５１８と、受信回路７１３，７１５，７１６と、受信用のスイッチ７１１とを備える。受信アンテナ５１２，５１５，５１８はそれぞれ受信回路７１３，７１５，７１６に接続され、各受信回路７１３，７１５，７１６の出力側はそれぞれ、スイッチ７１１の入力側端子ａ，ｂ，ｃに接続される。無線中継装置３０２ａは、無線中継装置制御回路４０４の制御下で動作するアンテナ制御回路７０９をさらに備える。スイッチ７１１は、その出力側端子に接続されたアンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかを出力側端子に接続するように選択的に切り換えて、受信信号をメモリ４０２に一時格納させる。また、無線中継装置３０２ａは、図４の送信アンテナ３０６及び送信回路４１８に代えて、送信アンテナ５１３，５１６，５１９と、送信回路７２３，７２４，７２５と、送信用のスイッチ７１９とを備え、スイッチング回路４０６からの出力信号のうちの１つは、送信回路４１８に代えてスイッチ７１９に入力される。スイッチ７１９は、１つの入力側端子と３つの出力側端子ａ，ｂ，ｃを備え、当該端子ａ，ｂ，ｃは、それぞれ送信回路７２３，７２４，７２５を介して送信アンテナ５１３，５１６，５１９に接続される。スイッチ７１９は、アンテナ制御回路７０９からの制御信号に応答して、その入力側端子を出力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかに接続するように選択的に切り換えて、スイッチング回路からの出力信号を伝送する。さらに、アンテナ制御回路７０９にはフィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂが接続される。フィードバック送信回路７１４ａはさらにサーキュレータ５２１ａを介してアンテナ５２１に接続され、フィードバック送信回路７１４ａ、サーキュレータ５２１ａ及びアンテナ５２１はともに、無線通信装置３０１ａへのフィードバック送信のための手段として動作する（詳細後述）。フィードバック受信回路７１４ｂはさらにサーキュレータ５２１ａを介してアンテナ５２１に接続され、アンテナ５２１、サーキュレータ５２１ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂはともに、無線通信装置３０１ａからのフィードバック受信のための手段として動作する（詳細後述）。アンテナ制御回路７０９にはさらに、メモリ７１０とタイマ回路７１２とが接続されている。

以下、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの間で通信するときに、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定する手順について説明する。

無線通信装置３０１ａのメモリ７０２は、以前の通信時（又は無線通信装置３０１ａが電源オフされる前）に無線中継装置３０２ａと通信するために使用した送信アンテナ５０２，５０５，５０８に係る送信アンテナ情報、及び／又は受信アンテナ５０１，５０４，５０７に係る受信アンテナ情報を格納する。以前に無線中継装置３０２ａと通信していなければ、メモリ７０２は所定の初期値を格納する。無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａの電源をオンにしたとき、あるいは、無線通信装置３０１ａが無線中継装置３０２ａとの通信切断を検出したときに、以前に電源をオンにした際に無線中継装置３０２ａと通信するために使用した送信アンテナに係る送信アンテナ情報をメモリ７０２から読み出し、あるいは、以前に電源をオンにした際に無線中継装置３０２ａと通信していなければ初期値をメモリ７０２から読み出して、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のいずれかを選択するようにスイッチ７０３の制御を行う。例えば、送信アンテナ５０２を選択した場合、送信回路７０５は、それに固有の送信処理の一部として、あるいは、無線通信装置３０１ａを制御する無線通信装置制御回路７０４からの制御に従って、無線通信装置３０１ａの識別子を発信元アドレスとして有し、かつ無線中継装置３０２ａの識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを、送信アンテナ５０２から送信する。送信アンテナ５０５又は５０８を選択した場合においても同様に、対応する送信回路７０６又は７０７によりデータパケットが送信される。送信アンテナ５０２、５０５あるいは５１０からデータパケットを送信すると同時に、アンテナ制御回路７０１はタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。

一方、無線中継装置３０２ａのメモリ７１０は、以前の通信時（又は無線中継装置３０２ａが電源オフされる前）に無線通信装置３０１ａと通信するために使用した受信アンテナ５１２，５１５，５１８に係る受信アンテナ情報、及び／又は送信アンテナ５１３，５１６，５１９に係る送信アンテナ情報を格納する。以前に無線通信装置３０１ａと通信していなければ、メモリ７１０は所定の初期値を格納する。無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａの電源をオンにしたとき、あるいは、無線中継装置３０２ａが無線通信装置３０１ａとの通信切断を検出したときに、以前に電源をオンにした際に無線通信装置３０１ａと通信するために使用した受信アンテナ情報をメモリ７１０から読み出し、あるいは、以前に電源をオンにした際に無線通信装置３０１ａと通信していなければ初期値をメモリ７１０から読み出して、受信アンテナ５１２，５１５，５１８のいずれかを選択するようにスイッチ７１１の制御を行う。例えば、受信アンテナ５１２を選択した場合、アンテナ制御回路７０９は、スイッチ７１１の接点ａに接続するように切り換えると同時にタイマ回路７１２のカウントをスタートさせる。タイムアウト時間内にデータパケットを受信すると、受信されたデータパケットには受信回路で受信処理が実行され、処理後のデータパケットはメモリ４０２に一時格納される。メモリ制御回路４０３は、メモリ４０２に一時格納されたデータパケットから宛先アドレスを抽出し、抽出されたアドレスは、無線中継装置制御回路４０４を介してアンテナ制御回路７０９に送られる。抽出された宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスであれば、そのデータパケットの発信元の無線通信装置３０１ａと通信可能であることを示し、アンテナ制御回路７０９は、通信可能であることを示すフィードバック信号を、フィードバック送信回路７１４ａから無線通信装置３０１ａに送信させ、また、通信可能となった受信アンテナ５１２の識別子をメモリ７１０へ書き込む。

一方、タイムアウト時間が経過するまで（すなわち、タイマ回路７１２のカウントが一定値以上になるまで）に受信アンテナ５１２によりデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、アンテナ制御回路７０９は、次の受信アンテナ５１５を選択するようにスイッチ７１１を制御し、タイマ回路７１２のカウントをリセットして再スタートさせ、タイムアウト時間が経過するまで受信アンテナ５１５による受信を継続し、無線中継装置３０２ａのアドレスを宛先アドレスとして有するデータパケットが受信されるのを待機する。タイムアウト時間が経過するまで受信アンテナ５１５によりデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信アンテナ５１５で受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、同様の処理によって、受信アンテナ５１８と受信回路７１６を用いて、データパケットが受信されるのを待機する。さらに、タイムアウト時間が経過するまでに受信アンテナ５１８からデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信アンテナ５１８で受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、つまり、スイッチ７１１により選択可能な何れの受信アンテナでも受信できない場合、アンテナ制御回路７０９は、フィードバック送信回路７１４ａにより、「通信不可」であることを示すフィードバック信号を無線通信装置３０１ａへ送信する。

無線通信装置３０１ａのフィードバック受信回路７１７ｂは、タイムアウト時間が経過するまで（すなわち、タイマ回路７０８のカウントが一定値以上になるまで）に「通信可能」であることを示すフィードバック信号を受信すると、使用している送信アンテナ情報をメモリ７０２に書き込む。あるいは、タイムアウト時間が経過するまで何も受信しない場合、あるいは、タイマ回路７０８のカウントにかかわらず、通信不可であることを示すフィードバック信号を受信した場合、アンテナ制御回路７０１は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９による受信アンテナの切り換えと同様に、別の送信アンテナを選択するようにスイッチ７０３を制御する。

以上の処理により、無線通信装置３０１ａの送信アンテナと、無線中継装置３０２ａの受信アンテナが選択されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、送信アンテナと対になる受信アンテナを選択するようにスイッチ７１８を制御し、また、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチ７１９を制御する。ここで、無線通信装置３０１ａの受信アンテナ５０１が選択されると、無線通信装置３０１ａは、受信回路７２０で受信処理を行い、あるいは、受信アンテナ５０４が選択されると、受信回路７２１で受信処理を行い、あるいは、受信アンテナ５０７が選択されると、受信回路７２２で受信処理を行う。また、無線中継装置３０２ａの送信アンテナ５１３が選択されると、無線中継装置３０２ａは、送信回路７２３で送信処理を行い、あるいは、送信アンテナ５１６が選択されると、送信回路７２４で送信処理を行い、あるいは、送信アンテナ５１９が選択されると、送信回路７２５で送信処理を行う。

以上説明した無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａのアンテナ制御動作について、図１５乃至図２０のフローチャートを参照して詳細に説明する。

図１５は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートであり、図１６は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図１５及び図１６の処理は、無線通信装置３０１ａから他の無線通信装置（図示せず。）へのパケット送信を無線中継装置３０２ａが中継する過程において実行され、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１５のステップＳ４１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、メモリ７１０から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ４２において、このアンテナ選択情報に基づき、受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１１を切り換え、切り換えと同時にステップＳ４３においてタイマ回路７１２のカウントをスタートさせる。次いで、ステップＳ４４において、アンテナ制御回路７０９は、タイムアウト時間内に、中継すべきパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４５に進み、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。ここで、中継すべきパケットが受信された場合には、パケットは、第１の実施形態と同様にメモリ４０２に一時格納される。ステップＳ４５では、アンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して「通信可」のフィードバック信号を無線通信装置３０１ａに送信し、ステップＳ４６において、パケットを受信したときのスイッチ７１１の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新する。その後、ステップＳ４７において、アンテナ制御回路７０９は無線中継装置制御回路４０４に制御をわたし、受信されたパケットを宛先の無線通信装置に中継させる。パケット中継処理は第１の実施形態と同様に実行されることが可能であり、例えば、図７及び図８の処理のうちのステップＳ２乃至Ｓ１８を含み、そのステップＳ９，Ｓ１６及びＳ１８の実行後にはステップＳ１に戻らずに終了するように構成されたサブルーチンの処理を実行してもよい。ステップＳ４７の実行後、ステップＳ４３に戻る。また、ステップＳ４８において、アンテナ制御回路７０９は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５０に進み、ＮＯのときはステップＳ４９に進む。ステップＳ５０では、アンテナ制御回路７０９はスイッチ７１１を切り換え、ステップＳ４３に戻る。ステップＳ４９では、アンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して「通信不可」のフィードバック信号を無線通信装置３０１ａに送信し、ステップＳ４３に戻る。

図１６のステップＳ５１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、メモリ７０２から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ５２において、このアンテナ選択情報に基づき、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７０３を切り換える。次いでステップＳ５３において、アンテナ制御回路７０１は、選択されたアンテナを介してパケットを送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせ、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４において、アンテナ制御回路７０１は、タイムアウト時間内に、アンテナ５１０及び受信回路７１７ｂを介してフィードバック信号を受信したか否かを判断し、「通信可」のフィードバック信号を受信したときにはステップＳ５５に進み、「通信不可」のフィードバック信号を受信したとき、及びフィードバック信号を受信しなかったときには、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５５では、アンテナ制御回路７０１は、ステップＳ５３においてパケットを送信したときのスイッチ７０３の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ５６では、アンテナ制御回路７０１は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ５７においてスイッチ７０３を切り換えてステップＳ５３に戻り、ＮＯのときは処理を終了する。

図１５及び図１６の処理によれば、無線通信装置３０１ａから他の無線通信装置（図示せず。）へのパケット送信を無線中継装置３０２ａが中継すると同時に、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

使用すべきアンテナの決定は、パケットを中継していないアイドル状態のときに実行してもよい。図１７は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートであり、図１８は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。図１７及び図１８の処理は、パケット中継のための通信が発生していないときに実行され、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１７のステップＳ６１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ６２に進む。ステップＳ６２乃至Ｓ６４は、図１５のステップＳ４１乃至Ｓ４３とそれぞれ同様である。次いで、ステップＳ６５において、アンテナ制御回路７０９は、無線通信装置３０１ａにおいて選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を、タイムアウト時間内に、無線通信装置３０１ａから受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６６に進み、ＮＯのときはステップＳ６８に進む。ステップＳ６６と、それに続くステップＳ６７とは、図１５のステップＳ４５及びＳ４６と同様であり、ステップＳ６７の実行後、処理を終了する。また、ステップＳ６８乃至Ｓ７０は、図１５のステップＳ４８乃至Ｓ５０とそれぞれ同様であり、ステップＳ６９の実行後は、そのまま処理を終了し、ステップＳ７０の実行後は、ステップＳ６４に戻る。

図１８のステップＳ７１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ７２に進む。ステップＳ７２及びＳ７３は、図１６のステップＳ５１及びＳ５２とそれぞれ同様である。次いで、ステップＳ５３において、アンテナ制御回路７０１は、ステップＳ７３において選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を当該送信アンテナから送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。続くステップＳ７５乃至Ｓ７８は、図１６のステップＳ５４乃至Ｓ５７とそれぞれ同様である。

図１７及び図１８の処理によれば、パケット中継のための通信が発生していないときに、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

図１７及び図１８の処理に代えて、無線中継装置３０２ａから無線通信装置３０１ａにパケットを送信するために、使用するアンテナを決定する処理を実行してもよい。図１９は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートであり、図２０は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。図１９及び図２０の処理は、パケット中継のための通信が発生していないときに実行され、無線中継装置３０２ａにおいて送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線通信装置３０１ａにおいて受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１９のステップＳ８１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ８２に進む。ステップＳ８２において、アンテナ制御回路７０９は、メモリ７１０から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ８３において、このアンテナ選択情報に基づき、送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１９を切り換える。次いでステップＳ８４において、アンテナ制御回路７０９は、ステップＳ８３において選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を当該送信アンテナから送信し、それと同時にタイマ回路７１２のカウントをスタートさせ、ステップＳ８５に進む。ステップＳ８５において、アンテナ制御回路７０９は、タイムアウト時間内に、アンテナ５２１及び受信回路７１４ｂを介してフィードバック信号を受信したか否かを判断し、「通信可」のフィードバック信号を受信したときにはステップＳ８６に進み、「通信不可」のフィードバック信号を受信したとき、及びフィードバック信号を受信しなかったときには、ステップＳ８７に進む。ステップＳ８６では、アンテナ制御回路７０９は、ステップＳ８４においてモニタリング信号を送信したときのスイッチ７１９の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ５６では、アンテナ制御回路７０９は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ８８においてスイッチ７１９を切り換えてステップＳ８４に戻り、ＮＯのときは処理を終了する。

図２０のステップＳ９１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ９２に進む。ステップＳ９２において、アンテナ制御回路７０１は、メモリ７０２から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ９３において、このアンテナ選択情報に基づき、受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１８を切り換え、切り換えと同時にステップＳ９４においてタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。次いでステップＳ９５において、アンテナ制御回路７０１は、タイムアウト時間内にモニタリング信号を受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９６に進み、ＮＯのときはステップＳ９８に進む。ステップＳ９６では、アンテナ制御回路７０１は、送信回路７１７ａ及びアンテナ５１０を介して「通信可」のフィードバック信号を送信し、ステップＳ９７において、モニタリング信号を受信したときのスイッチ７１８の状態に基づいてメモリ７０２内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ９８では、アンテナ制御回路７０１は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１００に進み、ＮＯのときはステップＳ９９に進む。ステップＳ１００では、アンテナ制御回路７０１はスイッチ７１８を切り換え、ステップＳ９４に戻る。ステップＳ９９では、アンテナ制御回路７０１は、送信回路７１７ａ及びアンテナ５１０を介して「通信不可」のフィードバック信号を無線中継装置３０２ａに送信し、処理を終了する。

以上の処理により、無線中継装置３０２ａの送信アンテナと、無線通信装置３０１ａの受信アンテナとが選択されると、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、送信アンテナと対になる受信アンテナを選択するようにスイッチ７１１を制御し、また、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチ７０３を制御する。

図１９及び図２０の処理によれば、パケット中継のための通信が発生していないときに、無線中継装置３０２ａにおいて送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線通信装置３０１ａにおいて受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

図２１は、図１１の無線通信システムにおいて実行されるモニタリング動作を示すシーケンス図である。このモニタリング動作は、無線通信装置３０１ａにおいて通信のために使用するアンテナを決定するための変形例の処理を示し、最初に無線中継装置３０２ａから無指向性のモニタリング信号を送信し、このモニタリング動作を受信した無線通信装置３０１ａは、送信アンテナ５０２，５０５，５０８を順次に切り換えて応答信号を送信することにより、無線中継装置３０２ａが位置する方向のアンテナを決定することを特徴とする。

図２１を参照すると、最初に、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して、無指向性のモニタリング信号Ｐ３１を送信する。モニタリング信号Ｐ３１が無線通信装置３０１ａのアンテナ５１０及び受信回路７１７ｂによって受信されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７０３を切り換え、選択されたアンテナ５０２から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。図２１の例では、送信アンテナ５０２を選択するように（すなわち接点ａに接続するように）スイッチ７０３を切り換える。アンテナ５０２から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信されず、フィードバック信号が無線通信装置３０１ａに返信されることなくタイムアウト時間が経過すると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、他の送信アンテナ５０５を選択するように（すなわち接点ｂに接続するように）スイッチ７０３を切り換え、再び選択されたアンテナ５０５から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。アンテナ５０５から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信されず、フィードバック信号が無線通信装置３０１ａに返信されることなくタイムアウト時間が経過すると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、他の送信アンテナ５０８を選択するように（すなわち接点ｃに接続するように）スイッチ７０３を切り換え、再び選択されたアンテナ５０８から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。アンテナ５０８から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信され、タイムアウト時間内にフィードバック信号Ｐ３３が無線通信装置３０１ａに返信されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、応答パケットＰ３２を送信したときのスイッチ７０３の状態を、使用可能なアンテナ選択情報としてメモリ７０２に格納する。

図１７乃至図２０に説明したアンテナ管理処理や、図２１に説明したモニタリング動作を実行した後、第１の実施形態と同様にデータパケットの中継を実行することができる。

第２の実施形態の変形例．
無線中継装置３０２ａのフィードバック送信回路７１４ａから、無線通信装置３０１ａのフィードバック受信回路７１７ｂに送信される、「通信可能」であることを示すフィードバック信号の伝送内容は、一般には無線中継装置３０２ａにおけるパケット又はモニタリング信号などの受信状況を含むことができる。詳しくは、無線データ信号の受信結果（すなわち通信可能又は通信不可であることを示すデータ）である場合、無線データ信号の受信レベルである場合、無線通信装置３０１ａのスイッチ７０３の切り換え制御内容である場合、又は、受信回路７１３、７１５あるいは７１６で受信処理したデータパケットである場合などがある。同様に、無線通信装置３０１ａのフィードバック送信回路７１７ａから無線中継装置３０２ａのフィードバック受信回路７１４ｂに送信される「通信可能」であることを示すフィードバック信号の伝送内容は、無線通信装置３０１ａにおけるパケット又はモニタリング信号などの受信状況を含むことができる。

なお、本実施形態において、無線通信装置３０１ａの送信アンテナを選択するために無線中継装置３０２ａへ送信されるデータパケットの宛先アドレスを、無線中継装置３０２ａのアドレスとしたが、無線中継装置３０２ａを含むすべての無線通信装置が受信するようにブロードキャスト用のアドレスを用いてもよく、又は、無線中継装置３０２ａと通信する別の無線通信装置等の無線中継装置３０２ａ以外の無線通信装置のアドレス又は識別子を用いてもよい。その場合、無線中継装置３０２ａは、データパケットの発信元及び宛先を判別し、そのデータパケットが無線通信装置３０１ａにより送信されたデータパケットであると判別できれば、通信可能であることを示すフィードバック信号をフィードバック送信回路７１４ａから無線通信装置３０１ａへ送信する。

また、無線通信装置３０１ａのメモリ７０２をアンテナ制御回路７０１に接続する例を示したが、アンテナ制御回路７０１以外の構成要素に接続するように構成してもよい。また、無線通信装置３０１ａのタイマ回路７０８のカウントをアンテナ制御回路７０１がスタートさせるとしたが、アンテナ制御回路７０１以外の構成要素によってスタートさせてもよい。また、無線中継装置３０２ａのメモリ７１０をアンテナ制御回路７０９に接続する例を示したが、アンテナ制御回路７０９以外の構成要素に接続するように構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａのタイマ回路７０９のカウントをアンテナ制御回路７０９がスタートさせるとしたが、アンテナ制御回路７０９以外の構成要素によってスタートさせてもよい。

無線通信装置３０１ａにおいて、アンテナ制御回路７０１と無線通信装置制御回路７０４とを同一の回路として構成してもよい。同様に、無線中継装置３０２ａにおいて、アンテナ制御回路７０９と無線中継装置制御回路４０４とを同一の回路として構成してもよい。

また、無線通信装置３０１ａのスイッチ７０３には、送信アンテナ５０２，５０５，５０８毎に送信回路７０５，７０６，７０７を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の送信回路をスイッチ７０３と無線通信装置制御回路７０４の間に設けてもよい。また、無線通信装置３０１ａのスイッチ７１８には、受信アンテナ５０１，５０４，５０７毎に受信回路７２０，７２１，７２２を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の受信回路をスイッチ７１８と無線通信装置制御回路７０４の間に設けてもよい。また、無線中継装置３０２ａのスイッチ７１１には、受信アンテナ５１２，５１５，５１８毎に受信回路７１３，７１５，７１６を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の受信回路をスイッチ７１１とメモリ４０２の間に設けてもよい。また、無線中継装置３０２ａのスイッチ７１９には、送信アンテナ５１３，５１６，５１９毎に送信回路７２３，７２４，７２５を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の送信回路をスイッチ７１９とスイッチング制御回路４０６の間に設けてもよい。

また、無線通信装置３０１ａがフィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂとサーキュレータ５１０ａとを備え、無線中継装置３０２ａがフィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂとサーキュレータ５２１ａとを備えるとしたが、これに代えてフィードバック信号が送信される向きを１方向のみに限定し、無線通信装置３０１ａにフィードバック送信回路７１７ａのみを備え、無線中継装置３０２ａにフィードバック受信回路７１４ｂのみを備えるように構成したり、あるいは、無線通信装置３０１ａにフィードバック受信回路７１７ｂのみを備え、無線中継装置３０２ａにフィードバック送信回路７１４ａのみを備えるように構成したりしてもよい。あるいは、無線通信装置３０１ａの他の送信回路からデータパケットを送信して無線中継装置３０２ａの他の受信回路で受信し、通信可能であるか否かの結果を示すフィードバック信号を無線中継装置３０２ａの他の送信回路から送信して無線通信装置３０１ａの他の受信回路で受信するように構成してもよい。

また、無線通信装置３０１ａを、スイッチ７０３で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１８で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂと、アンテナ５１０とを備えて構成したが、これに代えて、スイッチ７１８で切り換えられる受信回路及び受信アンテナの機能を、フィードバック受信回路７１７及び受信アンテナ５１０で実現し、それにより、無線通信装置３０１ａを、スイッチ７０３で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、フィードバック受信回路７１７及び受信アンテナ５１０とを備えて構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂと、アンテナ５２１とを備えて構成したが、これに代えて、スイッチ７１９で切り換えられる送信回路及び送信アンテナの機能を、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１で実現し、これにより、無線中継装置３０２ａを、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１と、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナとを備えて構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂと、送信アンテナ５２１と、さらに、複数の送信回路及び送信アンテナと、複数の受信回路及び受信アンテナとを備えて構成したが、これに代えて、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１とを備えて構成してもよい。

タイマ回路７０８，７１２は、カウントを停止しているときにはリセットされ、かつ停止されていてもよい。ここで、カウントは、カウントをスタートしたときに送信したパケットに対するフィードバック信号が受信されたとき、スイッチ７１１，７１８を所定の受信アンテナに切り換えてからタイムアウト時間が経過するまでパケットが受信されなかったとき、もしくは、送信したパケットに対するフィードバック信号を受信が受信されずにタイムアウト時間が経過したときなどに停止されることが可能である。

アンテナ５１０，５２１のパターンは無指向性であるとしたが、これに代えて、広い方位角に送受信可能な指向特性を有するアンテナを用いてもよい。

本実施形態の無線中継装置３０２ａでは、図３のアンテナ３０５，３０６のアンテナポートのみを、複数のアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを備えた拡張されたアンテナポートに置き換えるように構成したが、さらに他のアンテナポートを、同様に、複数のアンテナの対を備えた拡張されたアンテナポートに置き換えてもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態において、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの通信で電波を利用するように構成したが、赤外線通信や光通信など別の通信方法を利用してもよい。この場合、本実施形態において、アンテナ制御回路７０１，７０９によって複数の送信アンテナあるいは受信アンテナを接続して切り換えるとしたが、アンテナ制御回路７０１，７０９に複数の発光部と受光部を接続するなどの構成となる。

以上詳述したように、本発明に係る無線通信システムによれば、通信方向設定を必要とする無線通信装置がその通信相手を切り換える際に、あらためて通信方向設定を行う処理を不要とすることができるので、通信方向設定を必要とする無線通信システム等として有用である。

本発明は、例えばデータパケットなどの通信信号を送受信する無線通信装置、上記通信信号を中継する無線中継装置、ならびに上記無線通信装置及び上記無線中継装置を含む無線通信システムに関する。

従来の、通信方向設定を必要とする無線通信システムには、光通信技術を利用したものがある（例えば、特許文献１を参照）。

図１に、上記特許文献１に記載された従来技術に係る光無線通信システムの外観を示す。この光通信システムは、親機装置（以下、「親機」という。）１０１と、子機装置（以下、「子機」という。）１０４とを備え、親機１０１は、通常の光通信を行うための通信用発光部１０２と、光軸調整用に広指向角の光を出力するサーチ用発光部１０３と、受光部１０５とを備えて構成される一方、子機１０４は受光部１０５を備えて構成される。子機１０４の光軸合わせを開始するため、親機１０１のサーチ用発光部１０３を点灯し、広指向角の光を用いて子機１０４の受光部１０５で受光光量が最大になるように、光軸合わせを行う。以後は、親機１０１及び子機１０４の通信用発光部１０２が送出するアイドル光を用いて光軸を調整する。

図２は、上記特許文献１に記載された従来技術に係る光無線通信システムの動作例を示すブロック図である。図２において、親機１０１が子機１０４と通信している中で、親機１０１が子機１０４と通信を中断し、子機１０４と同様の構成である別の子機２０１と通信を開始したい場合、親機１０１は子機２０１と図１の説明で示した同様の光軸調整を行うことで通信が可能となる。

特開平９−１０７３３０号公報。

しかしながら、上記従来技術の構成では、親機１０１が、その通信相手を子機１０４から子機２０１に切り換える際に、親機１０１は子機２０１とあらためて光軸合わせを行う必要が生じる、という課題を有していた。

本発明の目的は上記従来の課題を解決し、通信方向設定を必要とする無線通信システムにおいて、１つの無線通信装置が通信相手を切り換える際に、新たに通信方向設定を必要としない無線通信システムを提供し、ならびにそのような無線通信システムを構成する無線通信装置及び無線中継装置を提供することにある。

従来技術の課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る無線中継装置は、少なくとも２つの無線通信装置と通信する無線中継装置において、
複数のアンテナと、
上記複数のアンテナのいずれか１つで受信された通信信号を上記複数のアンテナのいずれか１つに転送して送信するスイッチング手段と、
上記各アンテナの識別子に対して、当該アンテナの識別子によって特定されるアンテナを用いて通信可能な１つの無線通信装置の識別子を対応させる関係を含む対応表を格納した対応表格納手段と、
上記対応表に基づいて上記スイッチング手段による上記通信信号の転送を制御する無線中継装置制御手段とを備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記複数のアンテナのうちのいずれか１つで通信信号を受信したとき、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の通信を中継する場合において、
上記第１の無線通信装置から送信された上記第２の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第２の無線通信装置に代わって上記第１の無線通信装置に通信応答信号を送信し、
上記第２の無線通信装置から送信された上記第１の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第１の無線通信装置に代わって上記第２の無線通信装置に通信応答信号を送信することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記無線中継装置制御手段はさらに、
上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置からの通信信号を受信したとき、当該通信信号を受信したアンテナの識別子に対して、当該通信信号の発信元の無線通信装置の識別子を対応させる関係を追加するように上記対応表を更新し、
上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置を宛先とする通信信号を受信し、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信し、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記通信信号を送信したアンテナの識別子に対応する上記無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする。

また、上記無線中継装置において、上記無線中継装置制御手段はさらに、上記対応表においてある無線通信装置の識別子を選択し、上記対応表において上記選択された無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、モニタリング信号を生成し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナから上記生成されたモニタリング信号を送信し、所定時間期間内に、上記送信したモニタリング信号に対するモニタリング応答信号を上記選択された無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置から受信しなかったとき、上記選択された無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置はさらに、受信した通信信号を格納する通信信号格納手段を備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記対応表において対応する無線通信装置の識別子を持たないアンテナの識別子によって特定されるアンテナに、上記受信されて上記通信信号格納手段に格納された通信信号を転送して再送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る無線通信システムは、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
上記無線中継装置は、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
上記少なくとも１つの無線通信装置は、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
上記無線中継装置から送信されたフィードバック信号を受信するフィードバック受信手段と、
上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信システムにおいて、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第１のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信システムにおいて、上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択し、
上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第２のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複せず、
上記各第２のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る無線通信システムは、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
上記無線中継装置は、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
上記少なくとも１つの無線通信装置は、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
上記第２のアンテナ選択手段が上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信システムにおいて、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第２のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信システムにおいて、
上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択し、
上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第２のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信システムにおいて、
上記各第１のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複せず、
上記各第２のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る無線中継装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置において、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、ある無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置において、上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線中継装置の上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る無線中継装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置において、
上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関するある無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
上記無線中継装置制御手段はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線中継装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線通信装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線中継装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線中継装置の上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線中継装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置から受信するフィードバック受信手段と、
上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線中継装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信装置においては、上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、本発明の第１の態様に係る無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする。

上記無線通信装置において、上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。

また、上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする。

さらに、上記無線通信装置において、
上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする。

またさらに、上記無線通信装置においては、上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする。

本発明の無線通信システムによれば、無線通信装置と無線中継装置は自動的に通信方向設定が可能となり、また、無線通信装置は無線中継装置を介して通信することで、異なる通信相手と通信する場合においても直接の通信相手は無線中継装置と変わりないので、無線通信装置が通信相手を切り換えても、新たに通信方向設定を必要とせず、ユ−ザの利便性が高まる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態．
図３は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。この無線通信システムは、無線通信装置３０１，３０３，３０９と、これらの無線通信装置３０１，３０３，３０９間の通信を中継する無線中継装置３０２とを備えて構成される。無線通信装置３０１，３０３，３０９及び無線中継装置３０２は、例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用するものとする。ここで、無線通信装置３０１はアンテナ３１２を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ａを有し、無線通信装置３０３はアンテナ３１３を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ｂを有し、無線通信装置３０９はアンテナ３１４を備えるとともに、固有の識別子Ｍ−Ｃを有するものとする。無線通信装置３０１，３０３，３０９の識別子は、例えばＭＡＣアドレスなどを使用することができる。無線中継装置３０２は、複数の送信アンテナ３０６，３０８及び３１１と、複数の受信アンテナ３０５，３０７及び３１０とを備えて構成される。送信アンテナ３０６と受信アンテナ３０５とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用され、同様に、送信アンテナ３０８と受信アンテナ３０７とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用され、また、送信アンテナ３１１と受信アンテナ３１０とは、所定の方位角を向くように互いに近接して設けられ、ある無線通信装置と通信するためのアンテナポートとして使用される。また、アンテナ３０５，３０６にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａが割り当てられ、アンテナ３０７，３０８にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂが割り当てられ、アンテナ３１０，３１１にはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃが割り当てられる。無線中継装置３０２はさらに、各アンテナポートの識別子と、これらの各アンテナポートを用いて通信可能な１つの無線通信装置の識別子とを１対１に対応させた関係を含む対応表（テーブル）を格納した対応表メモリ３０４を備えている。

無線中継装置３０２は、詳細後述するように、無線通信装置３０１，３０３及び３０９間の通信を中継する。ここで、例えば、識別子Ｍ−Ａを持つ無線通信装置３０１が無線中継装置３０２を介して識別子Ｍ−Ｂを持つ無線通信装置３０３と通信を行う場合、無線中継装置３０２は対応表メモリ３０４を参照して中継のための処理を実行し、例えば、無線通信装置３０３に代わって無線通信装置３０１に通信応答信号（例えば、確認応答（ＡＣＫ）信号又は否定応答（ＮＡＣＫ）信号）を送信したり、無線通信装置３０１に代わって無線通信装置３０３に通信応答信号を送信したりする。

対応表メモリ３０４は、詳しくは、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを、アンテナ３０５，３０６に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づける関係を格納している。同様に、対応表メモリ３０４は、無線中継装置３０２が無線通信装置３０３と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを、アンテナ３０７，３０８に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応づける関係を格納し、また、無線中継装置３０２が無線通信装置３０９と通信するときに使用されるアンテナポートを特定するために、無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃを、アンテナ３１０，３１１に係るアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応づける関係を格納している。

無線通信装置３０１が無線通信装置３０９と通信する場合、あるいは、無線通信装置３０３が無線通信装置３０９と通信する場合も同様に、通信は無線中継装置３０２を介して実行され、無線中継装置３０２は対応表メモリ３０４を参照して中継のための処理を実行する。

例えば、無線通信装置３０１から無線通信装置３０３へデータを伝送する場合、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１からのデータパケットをアンテナ３０５で受信すると、受信したデータパケットの宛先である無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを対応表メモリ３０４で参照し、識別子Ｍ−Ｂに対応するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに関連付けられた送信アンテナ３０８へ受信したデータパケットを送り、送信アンテナ３０８を介してデータパケットを無線通信装置３０３に送信する。無線中継装置３０２は、同様の処理を行うことにより、無線通信装置３０１から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０９に中継することができ、無線通信装置３０３から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０１あるいは無線通信装置３０９のいずれにも中継することができ、無線通信装置３０９から伝送されたデータパケットを無線通信装置３０１あるいは無線通信装置３０３のいずれにも中継することができる。

図４は、図３の無線中継装置３０２の詳細構成を示すブロック図である。図４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４を参照すると、無線中継装置３０２において、各受信アンテナ３０５，３０７，３１０は、無線受信回路（以下、「受信回路」という。）４０１，４０９，４１４を介してメモリ４０２，４１０，４１５の入力側端子にそれぞれ接続され、メモリ４０２，４１０，４１５の出力側端子は、スイッチング回路４０６及び無線送信回路（以下、「送信回路」という。）４１８，４０８，４１３を介して送信アンテナ３０６，３０８，３１１に接続されている。無線中継装置３０２はさらに、対応表メモリ３０４と、メモリ４０２，４１０，４１５をそれぞれ制御するメモリ制御回路４０３，４１１，４１６と、スイッチング回路４０６の切り換えを制御するスイッチング制御回路４０５と、タイマ回路４２０と、これらの構成要素を制御する無線中継装置制御回路４０４とを備えて構成される。

図４において、データパケットが受信アンテナ３０５により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４０１に入力され、受信回路４０１はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４０２に一時保存する。次いでメモリ制御回路４０３は、メモリ４０２に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。同様に、データパケットが受信アンテナ３０７により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４０９に入力され、受信回路４０９はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４１０に一時保存する。次いでメモリ制御回路４１１は、メモリ４１０に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。データパケットが受信アンテナ３１０により受信されたとき、受信されたデータパケットは受信回路４１４に入力され、受信回路４１４はデータパケットに対して増幅処理や検波処理などを実行し、処理後のデータパケットをメモリ４１５に一時保存する。次いでメモリ制御回路４１６は、メモリ４１５に保存されたデータパケットから、当該データパケットの宛先となる無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送る。

無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６から送られた宛先の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子を取得する。無線中継装置制御回路４０４は、取得したアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送り、スイッチング制御回路４０５は、無線中継装置制御回路４０４から送られたアンテナポートの識別子に基づいて、スイッチング回路４０６の対応するスイッチのみをオンにするようにスイッチング回路４０６を制御する。

スイッチング回路４０６は図４に示したようにスイッチＳＷ１−ＳＷ９を備えて構成される。データパケットを中継するときには、スイッチング制御回路４０５は、スイッチＳＷ２又はＳＷ３をオンにすることにより、メモリ４０２に一時格納されたデータパケットを送信回路４０８又は４１３に転送するように接続し、スイッチＳＷ４又はＳＷ６をオンにすることにより、メモリ４１０に一時格納されたデータパケットを送信回路４１８又は４１３に転送するように接続し、スイッチＳＷ７又はＳＷ８をオンにすることにより、メモリ４１５に一時格納されたデータパケットを送信回路４１８又は４０８に転送するように接続する。また、中継されるデータパケットではなく、無線中継装置３０２を発信元とするパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９へ送信する必要があるときには、スイッチング制御回路４０５は、スイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ９のいずれかをオンにすることにより、無線中継装置制御回路４０４によって生成されたパケットを送信回路４１８，４０８，４１３のいずれかに転送するように接続する。ここで、無線中継装置３０２を発信元とするパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９へ送信する必要がある場合は、例えば、詳細後述するように、中継すべきデータパケットを宛先の無線通信装置に送信してもＡＣＫパケットが返信されないとき（すなわちデータパケットの中継に失敗したとき）、ならびに、対応表メモリ３０４の保守及び更新のために無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングするときなどを含む。

無線中継装置制御回路４０４は、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６の接続を切り換えさせるとともに、メモリ４０２に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４０８又は４１３へ転送するように、メモリ制御回路４０３にメモリ４０２を制御させ、同様に、メモリ４１０に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４１８又は４１３へ転送するように、メモリ制御回路４１１にメモリ４１０を制御させ、メモリ４１５に一時保存されたデータパケットをスイッチング回路４０６を介して送信回路４１８又は４０８へ転送するように、メモリ制御回路４１６にメモリ４１５を制御させる。

送信回路４１８は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３０６を介して送信する。同様に、送信回路４０８は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３０８を介して送信する。また、送信回路４１３は、スイッチング回路４０６から転送されたデータパケットに対して増幅処理などを実行し、処理後のデータパケットを送信アンテナ３１１を介して送信する。

本実施形態において、対応表メモリ３０４には、無線中継装置３０２と通信可能な無線通信装置の識別子が登録されているが、無線中継装置３０２は、この登録情報を以下のように更新する。

対応表メモリ３０４は、その初期状態では、各アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａ，ＡＮＴ−Ｂ，ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子の情報を持たない空き状態にある。対応表メモリ３０４が空き状態にあるとき、無線中継装置３０２のユーザによって適当な無線通信装置の識別子が入力されてもよく、それに代わって、後述するように、無線中継装置３０２においてパケットを受信したときに、そのパケットの発信元の無線通信装置の識別子に基づいて無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４を更新してもよく、あるいは、無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングすることによって無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４を更新してもよい。一方、対応表メモリ３０４にいくつかの無線通信装置の識別子が格納されているとき、無線中継装置制御回路４０４は、パケットを受信したときに、そのパケットの発信元の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を更新してもよく、あるいは、無線中継装置３０２の周囲の無線通信装置をモニタリングすることによって対応表メモリ３０４を更新してもよい。

無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、無線通信装置３０１，３０３，３０９からパケットを受信したときに、このパケットに基づいて対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において所定のアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が登録されていない状況において、無線通信装置３０１，３０３，３０９のいずれかから受信したデータパケットに基づいて、対応表メモリ３０４の登録情報を以下のように更新する。例えば、受信アンテナ３０５を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４０３は、受信されてメモリ４０２に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送り、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３０５に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。同様に、受信アンテナ３０７を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４１１は、受信されてメモリ４１０に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４に送り、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３０７に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。また、受信アンテナ３１０を介してデータパケットが受信されたとき、メモリ制御回路４１６は、受信されてメモリ４１５に格納されたデータパケットからその発信元の無線通信装置の識別子を抽出し、無線中継装置制御回路４０４は、この抽出された識別子を、アンテナ３１０に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に登録する。

本実施形態の無線中継装置３０２の構成によれば、前述のように、受信アンテナ３０５及び送信アンテナ３０６と、受信アンテナ３０７及び送信アンテナ３０８と、受信アンテナ３１０及び送信アンテナ３１１とは、それぞれ１対のものである。
無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１から送信された信号を例えば受信アンテナ３０５で受信した場合、無線通信装置３０１に信号を送信する際には送信アンテナ３０６を使用する。そのため、対応表メモリ３０４において、無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａは、受信アンテナ３０５及び送信アンテナ３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づけられるように登録される。同様に、図３に示す無線通信システムの構成の場合、対応表メモリ３０４において、無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂに対応づけられるように登録され、また、無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃはアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃに対応づけられるように登録されている。

無線中継装置３０２の無線中継装置制御回路４０４は、無線通信装置３０１，３０３，３０９からパケットを受信したときではなく、逆に無線通信装置３０１，３０３，３０９へパケットを送信したときに、当該無線通信装置が通信可能状態にあるのか、それとも通信不可状態にあるのかを検出し、この検出結果に基づいて対応表メモリ３０４を更新してもよい。詳しくは、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６，３０８，３１１のうちのいずれかからデータパケットを送信するとともに、タイマ回路４２０でのカウントを開始させ、受信アンテナ３０５，３０７，３１０のうちで、データパケットを送信した送信アンテナと対になる受信アンテナにより、送信したデータパケットに対するＡＣＫパケットが受信されることを待機する。所定のタイムアウト時間内にＡＣＫパケットが受信されたときは、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、そのＡＣＫパケットの発信元の無線通信装置の識別子を、使用した送信アンテナ及び受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応づけるように格納する。一方、タイムアウト時間内にＡＣＫパケットが受信されないとき、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、使用した送信アンテナ及び受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。

従って、例えばアンテナ３０５，３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａについて対応表メモリ３０４を更新する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６からデータパケットを送信するとともに、タイマ回路４２０でのカウントを開始させ、送信アンテナ３０６と対になる受信アンテナ３０５により、送信したデータパケットに対するＡＣＫパケットが受信されることを待機する。所定のタイムアウト時間内に受信アンテナ３０５によりＡＣＫパケットが受信されたときは、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、そのＡＣＫパケットの発信元の無線通信装置の識別子を、アンテナ３０５，３０６に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応づけるように格納する。一方、タイムアウト時間内に受信アンテナ３０５によりＡＣＫパケットが受信されないとき、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４においてアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。アンテナ３０７，３０８に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂと、アンテナ３１０，３１１に関するアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃとについて対応表メモリ３０４を更新する場合においても、同様に処理される。

また、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４の内容を保守するために、例えば、選択された所定のアンテナポートの受信アンテナに接続された受信回路が受信処理を行っていない期間、あるいは選択されたアンテナポートの送信アンテナに接続された送信回路が送信処理を行っていない期間、あるいは無線中継装置制御回路４０４からスイッチング制御回路４０５に選択されたアンテナポートの識別子が送られていない期間において、スイッチング回路４０６のスイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ９のうちで上記選択されたアンテナポートの送信アンテナに接続するためのスイッチをオンにするようにスイッチング制御回路４０５により制御し、無線中継装置３０２のアドレスを発信元アドレスとして有し、かつ所定の無線通信装置の識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを送信する。ここで、送信されるデータパケットの宛先アドレスとしては、対応表メモリ３０４において選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を用いることができる。データパケットを送信すると同時に、無線中継装置制御回路４０４はタイマ回路４２０のカウントをスタートさせる。無線中継装置制御回路４０４は、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に、無線中継装置３０２のアドレスを宛先アドレスとして有する通信応答信号が無線通信装置３０１から受信されたとき、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置が通信可であると判断する。一方、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に無線通信装置からの通信応答信号を受信しない場合、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置が通信不可であると判断し、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を削除する。

従って、例えばアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａについて対応表メモリ３０４の内容を保守する場合には、受信アンテナ３０５に接続された受信回路４０１が受信処理を行っていない期間、あるいは送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８が送信処理を行っていない期間、あるいは無線中継装置制御回路４０４からスイッチング制御回路４０５にアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａが送られていない期間において、スイッチング回路４０６のスイッチＳＷ１をオンにするようにスイッチング制御回路４０５により制御し、無線中継装置３０２のアドレスを発信元アドレスとして有し、かつ所定の無線通信装置の識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを、送信回路４１８及び送信アンテナ３０６を介して送信する。ここで、送信されるデータパケットの宛先アドレスとしては、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを用いることができる。データパケットを送信すると同時に、無線中継装置制御回路４０４はタイマ回路４２０のカウントをスタートさせる。無線中継装置制御回路４０４は、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に、無線中継装置３０２のアドレスを宛先アドレスとして有する通信応答信号が無線通信装置３０１から受信されたとき、対応表メモリ３０４における、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａによって特定される無線通信装置３０１が通信可であると判断する。一方、タイマ回路４２０においてタイムアウト時間が経過する前に無線通信装置３０１からの通信応答信号を受信しない場合、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４における、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａによって特定される無線通信装置３０１が通信不可であると判断し、対応表メモリ３０４において、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子Ｍ−Ａを削除する。

アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｂと、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ｃとについて対応表メモリ３０４の内容を保守する場合においても、同様に処理される。

以上説明した対応表メモリ３０４の更新の実施例について、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。図５Ａは、図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第１の実施例を示し、図５Ｂは、図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第２の実施例を示すシーケンス図である。これらの実施例の動作は、中継すべきパケットを無線通信装置３０１，３０３，３０９のいずれかから受信したときに、対応表メモリ３０４を更新するものである。図５Ａを参照すると、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１によって送信された無線通信装置３０３宛てのパケットＰ１をいずれかの受信アンテナを介して受信したとき、無線中継装置３０２は、受信したパケットＰ１からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として格納するように対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２は、その後、宛先の無線通信装置３０３に代わってＡＣＫパケットＰ２を無線通信装置３０１に返信し、次いで中継すべきパケットＰ３を宛先の無線通信装置３０３に送信する。

無線中継装置３０２から無線通信装置３０１へＡＣＫパケットを送信するのは、宛先の無線通信装置３０３からのＡＣＫパケットを受信した後であってもよい。図５Ｂを参照すると、無線中継装置３０２が無線通信装置３０１によって送信された無線通信装置３０３宛てのパケットＰ１１をいずれかの受信アンテナを介して受信したとき、無線中継装置３０２は、受信したパケットＰ１からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、受信アンテナに関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として格納するように対応表メモリ３０４を更新する。無線中継装置３０２は、次いで、中継すべきパケットＰ１２を宛先の無線通信装置３０３に送信し、無線通信装置３０３からＡＣＫパケットＰ１３を受信した後、宛先の無線通信装置３０３に代わってＡＣＫパケットＰ１４を無線通信装置３０１に返信することにより、宛先の無線通信装置３０３からのＡＣＫパケットを中継する。

以下、データパケットを中継する際に実行される対応表メモリ３０４の更新について、図７乃至図９を参照して詳細に説明する。図７及び図８は、無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理を示すフローチャートである。図７のステップＳ１において、無線中継装置３０２が受信アンテナ３０５，３０７，３１０のいずれかによりパケットを受信した場合には、ステップＳ２において対応するメモリ４０２，４１０，４１６にパケットを格納し、そうでない場合にはステップＳ１を繰り返して待機する。無線中継装置制御回路４０４は、メモリ４０２，４１０，４１６のいずれかにパケットが格納されたことをメモリ制御回路４０３，４１１，４１６により検出すると、ステップＳ３の発信元アドレス抽出処理を実行する。

図９は、図７のサブルーチンである発信元アドレス抽出処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。ステップＳ３は、対応表メモリ３０４の内容を更新するための処理である。図９のステップＳ２１において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において、パケットを受信したアンテナ（すなわちパケットを格納したメモリに対応する受信アンテナ）に関するアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときは、対応表メモリ３０４の内容を上書き更新すべきか否かを決定するためにステップＳ２３に進み、ＮＯのときはステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリ内のパケットから発信元ＭＡＣアドレス（すなわち発信元の無線通信装置の識別子）を抽出し、抽出された識別子を対応表メモリ３０４に格納して、図７のステップＳ４に進む。ステップＳ２３では、無線中継装置制御回路４０４は、ステップＳ２１において対応表メモリ３０４内に発見された無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置と現在通信可能であるか否かを判断する。ここで、現在通信可能であるか否かについては、各無線通信装置との通信の終了時刻を所定のメモリ（図示せず。）に保存し、該当する無線通信装置との以前の通信が終了してから所定時間が経過したか否かに基づいて判断することが可能である。又は、それに代わって、該当する無線通信装置との間で、現在通信可能であるか否かを確認するための通信を新たに実行してもよい。ステップＳ２３がＹＥＳのときは、対応表メモリ３０４を更新することなくステップＳ４に進み、ＮＯのときはステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、無線中継装置制御回路４０４は、通信不可であると判断された無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４から削除し、次いで、メモリ内のパケットから発信元の無線通信装置の識別子を抽出し、抽出された識別子を対応表メモリ３０４内の削除された部分に格納することによって対応表メモリ３０４を上書き更新して、図７のステップＳ４に進む。変形例として、ステップＳ２１がＮＯのときは、ステップＳ２３及びＳ２４を実行することに代えて、対応表メモリ３０４を更新することなくそのままステップＳ４に進んでもよい。

図７のステップＳ４において、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリ内のパケットから宛先ＭＡＣアドレス（すなわち宛先の無線通信装置の識別子）を抽出し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４に宛先の無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６に進み、ＮＯのときは図８のステップＳ１１に進む。ステップＳ６では、無線中継装置制御回路４０４は、宛先の無線通信装置に対応するアンテナを選択し、選択結果に基づいてスイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせる。次いでステップＳ７において、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路によりメモリからパケットを読み出して送信させ、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、無線中継装置制御回路４０４は、タイムアウト時間内に宛先の無線通信装置からＡＣＫパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９に進み、ＮＯのときはステップＳ１０に進む。ステップＳ９では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＡＣＫパケットを中継し、ステップＳ１に戻る。ステップＳ１０では、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４からパケットの宛先の無線通信装置の識別子を削除することにより、当該無線通信装置が通信不可状態にあることを反映させるように対応表メモリ３０４を更新し、図８のステップＳ１１に進む。

図７のステップＳ５又はＳ８がＮＯのとき、対応表メモリ３０４において対応した無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子が存在するならば、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１８を実行することにより、宛先の無線通信装置と通信可能なアンテナポートの探索を試みる。ステップＳ１１において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において対応する無線通信装置の識別子が格納されていないアンテナポートの識別子が存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ１８に進む。ステップＳ１２において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４に基づいて、対応する無線通信装置が未知である送信アンテナ（すなわち、対応表メモリ３０４において対応した無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子に関連付けられた送信アンテナ）を選択し、選択結果に基づいてスイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせ、次いでステップＳ１３において、メモリ制御回路によりメモリからパケットを読み出して再送信させ、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、無線中継装置制御回路４０４は、タイムアウト時間内に宛先の無線通信装置からＡＣＫパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１５に進み、ＮＯのときはステップＳ１７に進む。ステップＳ１５では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＡＣＫパケットを中継し、次いでステップＳ１６において、ステップＳ１３でパケットを送信したアンテナに関するアンテナポートの識別子にパケットの宛先の無線通信装置の識別子を対応づけるように対応表メモリ３０４を更新し、図７のステップＳ１に戻る。ステップＳ１７において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４において対応する無線通信装置の識別子が格納されていないアンテナポートの識別子に関連付けられた送信アンテナであって、他に選択可能な送信アンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に戻り、ＮＯのときはステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、無線中継装置制御回路４０４は、発信元の無線通信装置にＮＡＣＫパケットを送信し、図７のステップＳ１に戻る。

次に、対応表メモリ３０４の更新のもう１つの実施例について、図６を参照して説明する。図６は、図３の無線通信システムにおいて実行される対応表メモリ管理動作の実施例を示すシーケンス図である。この実施例の動作は、無線中継装置３０２から無線通信装置３０１，３０３，３０９にモニタリングのためのパケットを送信し、それに対して受信されたＡＣＫパケットに基づいて対応表メモリ３０４を更新するものである。無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１宛てのパケットＰ２１を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０１は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２２を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２２を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２２からその発信元の無線通信装置３０１の識別子Ｍ−Ａを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ａを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。同様に、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０３宛てのパケットＰ２３を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０３は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２４を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２４を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２４からその発信元の無線通信装置３０３の識別子Ｍ−Ｂを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ｂを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。同様に、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０９宛てのパケットＰ２５を、選択されたいずれかのアンテナポートの送信アンテナにより送信し、無線通信装置３０９は、それに応答してＡＣＫパケットＰ２６を無線中継装置３０２に返信する。無線中継装置３０２は、送信アンテナと対になる受信アンテナによりＡＣＫパケットＰ２６を受信し、受信したＡＣＫパケットＰ２６からその発信元の無線通信装置３０９の識別子Ｍ−Ｃを抽出し、この抽出された識別子Ｍ−Ｃを、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子として対応表メモリ３０４に格納する。ＡＣＫパケットＰ２２，Ｐ２４，Ｐ２６が受信されなかったならば、無線中継装置３０２は、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子が空白となるように、対応表メモリ３０４を更新する。

図１０は、無線中継装置制御回路４０４によって実行される対応表メモリ管理処理を示すフローチャートである。図１０のステップＳ３１において、無線中継装置制御回路４０４は、通信中ではないアンテナポートを選択し、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせる。次いでステップＳ３２において、無線中継装置制御回路４０４は、選択されたアンテナポートの識別子を有するモニタリング信号を送信し、それと同時にタイマ回路４２０のカウントをスタートさせ、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３において、無線中継装置制御回路４０４は、送信したモニタリング信号に対するモニタリング応答信号をタイムアウト時間内に受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進み、ＮＯのときはステップＳ３６に進む。ステップＳ３４において、無線中継装置制御回路４０４は、受信したモニタリング応答信号の発信元の無線通信装置の識別子が、対応表メモリ３０４における、選択されたアンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子の情報と一致するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、そのままステップＳ３８に進み、ＮＯのとき（異なる情報が格納されているとき、又は情報が格納されていないとき）は、ステップＳ３５において対応表メモリ３０４を更新して、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３６において、無線中継装置制御回路４０４は、対応表メモリ３０４には、選択されたアンテナポートに対応する無線通信装置の識別子が格納されているか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ３７に進んで、その無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４から削除して、ステップＳ３８に進み、ＮＯのときは、そのままステップＳ３８に進む。ステップＳ３８において、無線中継装置制御回路４０４は、通信中ではない他のアンテナポートを選択し、スイッチング制御回路４０５にスイッチング回路４０６を切り換えさせ、ステップＳ３２に戻る。

図１０の対応表メモリ管理処理は、例えば、対応表メモリ３０４に登録されたアンテナポートの識別子と無線通信装置の識別子との対応が正しいか否かを確認するために、もしくは、対応表メモリ３０４に、対応する無線通信装置の識別子を持たないアンテナポートの識別子が存在するために実行されることが可能である。この処理は、データパケットの通信が実行されていないとき、データパケットの通信が開始されるとき、データパケットの通信が終了したとき、所定の時間周期が経過する毎、もしくは、データパケットの通信が終了してから一定時間が経過したときなどに実行されてもよい。

以上の処理によって、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａ，ＡＮＴ−Ｂ，ＡＮＴ−Ｃに対応する無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録された後は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６は、受信アンテナ３０５，３０７，３１０でそれぞれ受信され、受信回路４０１，４０９，４１４によりそれぞれ受信処理されてメモリ４０２，４１０，４１５にそれぞれ格納されたデータパケットから、その宛先の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４へ送り、無線中継装置制御回路４０４は、抽出された識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、宛先の無線通信装置に対応するアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送る。また、受信したデータパケットの宛先の無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録されていない場合、もしくは、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１７を実行しても宛先の無線通信装置にパケットを中継することができない場合には、無線中継装置制御回路４０４はスイッチング制御回路４０５へ「宛先なし」を示す信号を送り、スイッチング制御回路４０５は、データパケットを受信した受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチング回路４０６を制御し、次いで、無線中継装置制御回路４０４は、選択された送信アンテナから、通信不可であることを示す通信応答信号（ＮＡＣＫパケット）を送信する。

従って、例えば、アンテナ３０５で受信されたデータパケットの中継処理を実行する場合、メモリ制御回路４０３は、受信アンテナ３０５で受信され、受信回路４０１により受信処理されてメモリ４０２に格納されたデータパケットから、その宛先の無線通信装置の識別子を抽出して無線中継装置制御回路４０４へ送り、無線中継装置制御回路４０４は、抽出された識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、宛先の無線通信装置に対応するアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送る。また、受信したデータパケットの宛先の無線通信装置の識別子が対応表メモリ３０４に登録されていない場合、もしくは、図８のステップＳ１１乃至Ｓ１７を実行しても宛先の無線通信装置にパケットを中継することができない場合には、無線中継装置制御回路４０４はスイッチング制御回路４０５へ「宛先なし」を示す信号を送り、スイッチング制御回路４０５は、受信アンテナ３０５と対になる送信アンテナ３０６を選択するようにスイッチング回路４０６を制御し、次いで、無線中継装置制御回路４０４は、スイッチング回路４０６、送信回路４１８及び送信アンテナ３０６を介して、通信不可であることを示す通信応答信号を送信する。アンテナ３０７，７１０で受信されたデータパケットの中継処理を実行する場合も、同様に処理される。

あるいは、前述のように、所定のアンテナポートの送信アンテナから送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４内の上記アンテナポートの識別子に対応する無線通信装置の識別子を削除した場合、無線中継装置制御回路４０４は、その送信アンテナに接続された電気回路の電源をオフにさせるようにスイッチング制御回路４０６を制御し、これにより無線中継装置３０２の省電力化を図る。ここで、上記アンテナポートの受信アンテナに接続された受信回路で受信処理が行われたことを検出したとき、あるいは、無線中継装置制御回路４０４から上記アンテナポートの識別子がスイッチング制御回路４０５へ送られたとき、スイッチング制御回路４０５は、オフにした電気回路の電源を再びオンにするように制御する。

従って、例えば、送信アンテナ３０６から送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４内のアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａに対応する無線通信装置の識別子を削除した場合、無線中継装置制御回路４０４は、送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８及びスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７の電源をオフにさせるようにスイッチング制御回路４０６を制御する。ここで、受信アンテナ３０５に接続された受信回路４０１で受信処理が行われたことを検出したとき、あるいは、無線中継装置制御回路４０４からアンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａがスイッチング制御回路４０５へ送られたとき、スイッチング制御回路４０５は、送信アンテナ３０６に接続された送信回路４１８及びスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７の電源をオンにするように制御する。送信アンテナ３０８に接続された電気回路（送信回路４０８、ならびにスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ８）と、送信アンテナ３１１に接続された電気回路（送信回路４１３、ならびにスイッチＳＷ３，ＳＷ６，ＳＷ９）とに関する省電力化のための処理も、同様に行われる。

また、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６のうちの複数から、データパケットの宛先の無線通信装置の識別子を対応表メモリ３０４に参照するリクエストがあった場合、無線中継装置制御回路４０４は、これらの複数のリクエストを逐次に処理してもよく、もしくは並列に処理してもよい。逐次に処理する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、先に、あるリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子あるいは「宛先なし」を示す信号をスイッチング制御回路４０５へ送ってから、次のリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照する。並列に処理する場合には、無線中継装置制御回路４０４は、あるリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照し、対応するアンテナポートの識別子あるいは「宛先なし」を示す信号をスイッチング制御回路４０５へ送ると同時に、次のリクエストに対して対応表メモリ３０４を参照する。

第１の実施形態の変形例．
本実施形態において、無線中継装置３０２は、通信する際に対応表メモリ３０４を参照するように構成したが、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６、あるいは無線中継装置制御回路４０４に予備メモリを備え、対応表メモリ３０４に格納された無線通信装置の識別子とアンテナポートの識別子との対応内容のコピーを保存してもよい。この場合、ある無線通信装置からデータパケットを受信した際、初めに予備メモリを参照してそのデータパケットの宛先に対応するアンテナを探し、予備メモリに宛先が登録されていない場合に対応表メモリ３０４を参照するように構成してもよい。

また、無線中継装置３０２と通信する無線通信装置は、無線通信装置３０１と無線通信装置３０３と無線通信装置３０９であるとしたが、１台又は２台の無線通信装置、あるいは４台以上の無線通信装置であってもよい。

また、無線中継装置３０２は、無線通信装置３０１と通信するために受信アンテナ３０５と送信アンテナ３０６との２つのアンテナを備えるとしたが、これらに代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよい。同様に、無線通信装置３０３と通信するために、受信アンテナ３０７及び送信アンテナ３０８に代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよく、無線通信装置３０９と通信するために、受信アンテナ３１０及び送信アンテナ３１１に代えて、送信と受信を兼用する１つのアンテナを備えてもよい。

無線通信装置３０１、３０３及び３０９のアンテナと、無線中継装置３０２のアンテナとは、外付け型のアンテナであっても、それらの装置に内蔵される型のアンテナであってもよい。

また、無線中継装置制御回路４０４は、メモリ制御回路４０３で抽出した宛先の無線通信装置の識別子に基づいて対応表メモリ３０４を参照し、得られたアンテナポートの識別子をスイッチング制御回路４０５へ送るとしたが、アンテナポートの識別子を無線中継装置制御回路４０４を介さずに直接にスイッチング制御回路４０５へ送るとしてもよい。

また、スイッチング制御回路４０５はアンテナポートの識別子に基づいてスイッチング回路４０６における１つのスイッチＳＷをオンにする制御を行うとしたが、送信回路４１８、４０８あるいは４１３のいずれかが送信処理を完了するとスイッチング回路４０６のすべてのスイッチＳＷ１−ＳＷ９がオフになるとしてもよい。あるいは、送信回路４１８が送信処理を完了すると、送信回路４１８に接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ７のみがオフになる、あるいは、送信回路４０８が送信処理を完了すると、送信回路４０８に接続されたスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ８のみがオフになる、あるいは、送信回路４１３が送信処理を完了すると、送信回路４１３に接続されたスイッチＳＷ３，ＳＷ６，ＳＷ９のみがオフになるように構成してもよい。

また、受信回路４０１とメモリ４０２が別であるとしたが、メモリ４０２と受信回路４０１が一体的であってもよい。また、受信回路４０９とメモリ４１０が別であるとしたが、メモリ４１０と受信回路４０９が一体的であってもよい。また、受信回路４１４とメモリ４１５が別であるとしたが、メモリ４１５と受信回路４１４が一体的であってもよい。また、メモリ制御回路４０３，４１１，４１６が無線中継装置制御回路４０４と別であるとしたが、メモリ制御回路４０３及び／又は４１１及び／又は４１６と無線中継装置制御回路４０４とが一体的であってもよい。また、タイマ回路４２０と無線中継装置制御回路４０４が別であるとしたが、タイマ回路４２０と無線中継装置制御回路４０４が一体的であってもよい。さらに、スイッチング制御回路４０５は、無線中継装置制御回路４０４と一体的に構成されてもよい。

また、送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信しなかったとき、無線中継装置制御回路４０４が対応表メモリ３０４の該当する無線通信装置の識別子を削除するように構成したが、無線中継装置制御回路４０４以外の構成要素により、対応表メモリ３０４の該当する無線通信装置の識別子を削除してもよい。また、送信したデータパケットに対する通信応答信号をタイムアウト時間内に受信せず無線中継装置制御回路４０４で通信不可と判断した際の、スイッチング回路４０６や送信回路４１８，４０８，４１３の電源制御をスイッチング制御回路４０５で行うとしたが、スイッチング制御回路４０５以外の構成要素により電源制御を行ってもよい。また、１つの無線中継装置制御回路４０４が、複数の送信アンテナ３０６，３０８，３１１の通信相手が通信可であるかあるいは通信不可であるかをモニタする処理を行うとしたが、送信アンテナ毎に無線中継装置制御回路を設けてもよい。

タイマ回路４２０は、カウントを停止しているときにはリセットされ、かつ停止されていてもよい。ここで、カウントは、カウントをスタートしたときに送信したパケットに対するＡＣＫパケットが受信されたとき、もしくは、送信したパケットに対するＡＣＫパケットが受信されずにタイムアウト時間が経過したときなどに停止されることが可能である。

本実施形態の無線通信システムにおいて、前述のように例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用する場合には、各アンテナポートにより通信可能な方位角は狭くなる。従って、無線中継装置３０２に設けるアンテナポートの数は３つに限らず、例えば８個又はそれよりも多くのアンテナポート（すなわち８対以上の送信アンテナ及び受信アンテナ）を備えるように無線中継装置３０２を構成してもよい。

第２の実施形態．
図１１は、本発明の第２の実施形態における無線通信システムのブロック図である。図１１において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１１において、本実施形態の無線通信システムは、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとを備えて構成される。無線通信装置３０１ａは、複数のアンテナを含むアンテナセット、詳しくは、所定パターンの指向性を有する複数の受信アンテナ５０１，５０４及び５０７と、所定パターンの指向性を有する複数の送信アンテナ５０２，５０５及び５０８とを備え、それに加えて無指向性の送受信アンテナ５１０を備えて構成される。また、無線中継装置３０２ａは、図３の無線中継装置３０２と同様の受信アンテナ３０７，３１０及び送信アンテナ３０８，３１１を備えたことに加えて、複数のアンテナを備えたアンテナセット、詳しくは、所定パターンの指向性を有する複数の受信アンテナ５１２，５１５，５１８と、所定パターンの指向性を有する複数の送信アンテナ５１３，５１６，５１９とを備え、さらに無指向性の送受信アンテナ５２１を備えて構成される。

無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａは、図３の無線通信装置３０１及び無線中継装置３０２と同様に互いに通信し、無線中継装置３０２ａは、無線通信装置３０１ａと他の無線通信装置（図示せず。）との間の通信を中継する。

本実施形態の無線通信システムは、第１の実施形態と同様にデータパケットの中継を実行することに加えて、無線通信装置３０１ａが特定の無線通信装置（図示せず。）又は無線中継装置３０２ａと通信するためにアンテナの対５０１，５０２と、５０４，５０５と、５０７，５０８とを切り換えて使用し、無線中継装置３０２ａが特定の無線通信装置３０１ａなどと通信するためにアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを切り換えて使用することを特徴とする。第１の実施形態では、無線中継装置３０２の各アンテナポートは所定の狭い方位角範囲のみをカバーするように構成されていたので、無線中継装置３０２が任意の方位角にある無線通信装置と通信するためには、全方位角をカバーできるように多数のアンテナポートを設ける必要があった。これに対して、第２の実施形態では、図３のアンテナ３０５，３０６のアンテナポートに代えて設けられた、複数のアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを備えた拡張されたアンテナポートによって、複数の方位角方向をカバーすることができる。これによれば、例えば図１１を参照すると、アンテナの対５１５，５１６と、アンテナ３０７，３０８のアンテナポートとを用いることで、これらのアンテナが存在する方向に２つの無線通信装置が存在するときであっても、異なる無線チャンネルを用いてそれらの無線通信装置と同時に通信できるようになる。

複数のアンテナ５１２，５１３，５１５，５１６，５１８，５１９を含むアンテナセットは、図３のアンテナ３０５，３０６と同様に、アンテナポートの識別子ＡＮＴ−Ａを備えるものとする。

無線通信装置３０１ａにおいて、受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０３を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０３の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０６を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０６の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線中継装置３０２ａ）と送受信できる。また、受信アンテナ５０７と送信アンテナ５０８とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５０９を有し、従って無線通信装置３０１ａは、このカバレッジエリア５０９の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、無線通信装置３０１ａは、無指向性の受信アンテナ５１０のカバレッジエリア５１１内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線中継装置３０２ａ）と通信できる。

さらにまた、無線中継装置３０２ａにおいて、受信アンテナ５１２と送信アンテナ５１３とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５１４を有し、従って無線中継装置３０２ａは、このカバレッジエリア５１４の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線通信装置３０１ａ）と送受信できる。また、受信アンテナ５１５と送信アンテナ５１６とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５１７を有し、このカバレッジエリア５１７の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、受信アンテナ５１８と送信アンテナ５１９とは、互いに重なり合う同様の指向性パターンのカバレッジエリア５２０を有し、このカバレッジエリア５２０の範囲内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信できる。また、無線中継装置３０２ａは、無指向性の送信アンテナ５２１のカバレッジエリア５２２内に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図１１では、無線通信装置３０１ａ）と通信できる。

図１２は、図１１の無線通信システムにおけるカバレッジエリアを詳細に示す平面図である。無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａは、例えばミリ波などの直進性の高い電磁波を無線媒体として使用し、そのため、カバレッジエリア５０３，５０６，５０９，５１４，５１７，５２０は、狭い角度幅のビーム状の形状を有する。無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａのそれぞれにおいて、ビーム状のカバレッジエリアは、互いに重複せず、かつ水平面内において任意の方位角をカバーするように設けられることが好ましいが、図１１では、図示の簡単化のために、それぞれ３つずつのみ設けている。

無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとは、カバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５１４の重なり（すなわちカバレッジエリア５２３）があるので、無線通信装置３０１ａの受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５を使用し、無線中継装置３０２ａの受信アンテナ５１２と送信アンテナ５１３を使用することで無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの通信が可能である。

図１３は、図１１の無線通信システムにおけるアンテナの指向性を説明するためのパターン図である。図１３において、指向性アンテナを備えた無線通信装置を設置位置６０１に設置しかつ指向性アンテナを備えた無線通信装置を設置位置６０３に設置したとき、設置位置６０１の指向性アンテナがカバレッジエリア６０２を有し、設置位置６０３の指向性アンテナがカバレッジエリア６０４を有するものとする。このとき、カバレッジエリア６０２とカバレッジエリア６０４の間に重複カバレッジエリア６０５が存在する場合、設置位置６０１と設置位置６０３にそれぞれ設置した無線通信装置間の通信が可能となる。一方、このような重なりがなければ、通信は困難となる。

かかる構成によれば、指向性パターンのカバレッジエリアがカバレッジエリア５０３において互いに重複するように受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２とを無線通信装置３０１ａに備えることにより、無線通信装置３０１ａはカバレッジエリア５０３の範囲に送受信のカバレッジエリアを有する他の無線通信装置（図示せず。）と送受信が可能となる。このように、受信アンテナ５０１と送信アンテナ５０２は１対のものである。同様に、受信アンテナ５０４と送信アンテナ５０５は１対のものであり、受信アンテナ５０７と送信アンテナ５０８は１対のものである。また、無線通信装置３０１ａに複数の送信アンテナや複数の受信アンテナを備える目的の１つは、指向性アンテナを使用しても、無線通信装置３０１ａに対して任意の方向に設置された他の無線通信装置（図示せず。）との通信を可能とすることである。故に、無線通信装置３０１ａの通信可能範囲は、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５０９を足し合わせたカバレッジエリアとなり、例えば、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０６との間に、あるいは、カバレッジエリア５０３とカバレッジエリア５０９との間に、あるいは、カバレッジエリア５０６とカバレッジエリア５０９との間に重なる部分があると、無線通信装置３０１ａの通信可能範囲が狭くなるので、これらのカバレッジエリアになるべく重なりが生じないように各アンテナを無線通信装置３０１ａに備えることが望ましい。無線中継装置３０２ａに対するアンテナの設け方も同様である。

無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａが通信を開始するにあたり、無線通信装置３０１ａに備えた複数の送信アンテナ５０２，５０５，５０８と複数の受信アンテナ５０１，５０４，５０７から１対のアンテナを選択し、また、無線中継装置３０２ａに備えた複数の送信アンテナ５１３，５１６，５１９と複数の受信アンテナ５１２，５１５，５１８から１対のアンテナをそれぞれ選択する必要がある。ただし、無線中継装置３０２ａのアンテナ５２１と無線通信装置３０１ａのアンテナ５１０とはともに無指向性であり、かつアンテナ５２１のカバレッジエリア５２２とアンテナ５１０のカバレッジエリア５１１に重なりがあるので、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとは、これらのアンテナ５１０，５２１を用いることにより互いに通信可能である。無線通信装置３０１ａは、その複数ある送信アンテナ５０２，５０５，５０８から１つを選択し、無線中継装置３０２ａへデータパケットを送信する。無線中継装置３０２ａは、その複数ある受信アンテナ５１２，５１５，５１８から１つを選択してデータパケットを受信し、選択された受信アンテナで受信できなければ、別の受信アンテナに切り換えて受信する。無線中継装置３０２ａは、いずれの受信アンテナ５１２，５１５，５１８でも受信できなければ、「通信不可」の結果を示すフィードバック信号をアンテナ５２１を介してアンテナ５１０に送信する。無線通信装置３０１ａは、アンテナ５１０を介して「通信不可」を示すフィードバック信号を受信すると、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちの別の送信アンテナを選択して、無線中継装置３０２ａへデータパケットを送信する。以上の処理を繰り返すことによって、無線通信装置３０１ａから送信したデータパケットを無線中継装置３０２ａが受信できるような、無線通信装置３０１ａの送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちの１つと、無線中継装置３０２ａの受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちの１つとの組み合わせが選択される。

無線通信装置３０１ａにおいて１つの送信アンテナが選択されると、無線通信装置３０１ａはそれに対となる受信アンテナを選択し、同様に、無線中継装置３０２ａの１つの受信アンテナが選択されると、無線中継装置３０２ａはそれに対となる送信アンテナを選択する。これにより、無線通信装置３０１ａが無線中継装置３０２ａとの通信に使用する送信アンテナと受信アンテナが選択され、また、無線中継装置３０２ａが無線通信装置３０１ａとの通信に使用する送信アンテナと受信アンテナが選択される。

図１４は、図１１の無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａの詳細構成を示すブロック図である。図１４において、図３、図４及び図１１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１４において、無線通信装置３０１ａは、送受信する信号を管理するとともに無線通信装置３０１ａの動作を制御する無線通信装置制御回路７０４を備え、無線通信装置制御回路７０４からの出力信号は、アンテナ制御回路７０１と、送信用のスイッチ７０３とに入力される。スイッチ７０３は、１つの入力側端子と３つの出力側端子ａ，ｂ，ｃを備え、当該端子ａ，ｂ，ｃは、それぞれ無線送信回路（以下、送信回路という。）７０５，７０６，７０７を介して送信アンテナ５０２，５０５，５０８に接続される。スイッチ７０３は、アンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子を出力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかに接続するように選択的に切り換えて、無線通信装置制御回路７０４からの出力信号を伝送する。また、受信アンテナ５０１，５０４，５０７はそれぞれ無線受信回路（以下、受信回路という。）７２０，７２１，７２２に接続され、各受信回路７２０，７２１，７２２の出力側は、受信用のスイッチ７１８の入力側端子ａ，ｂ，ｃにそれぞれ接続される。スイッチ７１８は、アンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかを出力側端子に接続するように選択的に切り換えて、受信信号を無線通信装置制御回路７０４に伝送する。さらに、アンテナ５１０はサーキュレータ５１０ａを介してフィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂに接続される。フィードバック送信回路７１７ａはさらにアンテナ制御回路７０１に接続され、フィードバック送信回路７１７ａ、サーキュレータ５１０ａ及びアンテナ５１０はともに、無線中継装置３０２ａへのフィードバック送信のための手段として動作する（詳細後述）。フィードバック受信回路７１７ｂはさらにアンテナ制御回路７０１に接続され、アンテナ５１０、サーキュレータ５１０ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂはともに、無線中継装置３０２ａからのフィードバック受信のための手段として動作する（詳細後述）。アンテナ制御回路７０１にはさらに、メモリ７０２とタイマ回路７０８とが接続されている。

また、無線中継装置３０２ａは、図４の受信アンテナ３０５及び受信回路４０１に代えて、受信アンテナ５１２，５１５，５１８と、受信回路７１３，７１５，７１６と、受信用のスイッチ７１１とを備える。受信アンテナ５１２，５１５，５１８はそれぞれ受信回路７１３，７１５，７１６に接続され、各受信回路７１３，７１５，７１６の出力側はそれぞれ、スイッチ７１１の入力側端子ａ，ｂ，ｃに接続される。無線中継装置３０２ａは、無線中継装置制御回路４０４の制御下で動作するアンテナ制御回路７０９をさらに備える。スイッチ７１１は、その出力側端子に接続されたアンテナ制御回路７０１からの制御信号に応答して、その入力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかを出力側端子に接続するように選択的に切り換えて、受信信号をメモリ４０２に一時格納させる。また、無線中継装置３０２ａは、図４の送信アンテナ３０６及び送信回路４１８に代えて、送信アンテナ５１３，５１６，５１９と、送信回路７２３，７２４，７２５と、送信用のスイッチ７１９とを備え、スイッチング回路４０６からの出力信号のうちの１つは、送信回路４１８に代えてスイッチ７１９に入力される。スイッチ７１９は、１つの入力側端子と３つの出力側端子ａ，ｂ，ｃを備え、当該端子ａ，ｂ，ｃは、それぞれ送信回路７２３，７２４，７２５を介して送信アンテナ５１３，５１６，５１９に接続される。スイッチ７１９は、アンテナ制御回路７０９からの制御信号に応答して、その入力側端子を出力側端子ａ，ｂ，ｃのいずれかに接続するように選択的に切り換えて、スイッチング回路からの出力信号を伝送する。さらに、アンテナ制御回路７０９にはフィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂが接続される。フィードバック送信回路７１４ａはさらにサーキュレータ５２１ａを介してアンテナ５２１に接続され、フィードバック送信回路７１４ａ、サーキュレータ５２１ａ及びアンテナ５２１はともに、無線通信装置３０１ａへのフィードバック送信のための手段として動作する（詳細後述）。フィードバック受信回路７１４ｂはさらにサーキュレータ５２１ａを介してアンテナ５２１に接続され、アンテナ５２１、サーキュレータ５２１ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂはともに、無線通信装置３０１ａからのフィードバック受信のための手段として動作する（詳細後述）。アンテナ制御回路７０９にはさらに、メモリ７１０とタイマ回路７１２とが接続されている。

以下、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの間で通信するときに、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定する手順について説明する。

無線通信装置３０１ａのメモリ７０２は、以前の通信時（又は無線通信装置３０１ａが電源オフされる前）に無線中継装置３０２ａと通信するために使用した送信アンテナ５０２，５０５，５０８に係る送信アンテナ情報、及び／又は受信アンテナ５０１，５０４，５０７に係る受信アンテナ情報を格納する。以前に無線中継装置３０２ａと通信していなければ、メモリ７０２は所定の初期値を格納する。無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａの電源をオンにしたとき、あるいは、無線通信装置３０１ａが無線中継装置３０２ａとの通信切断を検出したときに、以前に電源をオンにした際に無線中継装置３０２ａと通信するために使用した送信アンテナに係る送信アンテナ情報をメモリ７０２から読み出し、あるいは、以前に電源をオンにした際に無線中継装置３０２ａと通信していなければ初期値をメモリ７０２から読み出して、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のいずれかを選択するようにスイッチ７０３の制御を行う。例えば、送信アンテナ５０２を選択した場合、送信回路７０５は、それに固有の送信処理の一部として、あるいは、無線通信装置３０１ａを制御する無線通信装置制御回路７０４からの制御に従って、無線通信装置３０１ａの識別子を発信元アドレスとして有し、かつ無線中継装置３０２ａの識別子を宛先アドレスとして有するデータパケットを、送信アンテナ５０２から送信する。送信アンテナ５０５又は５０８を選択した場合においても同様に、対応する送信回路７０６又は７０７によりデータパケットが送信される。送信アンテナ５０２、５０５あるいは５１０からデータパケットを送信すると同時に、アンテナ制御回路７０１はタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。

一方、無線中継装置３０２ａのメモリ７１０は、以前の通信時（又は無線中継装置３０２ａが電源オフされる前）に無線通信装置３０１ａと通信するために使用した受信アンテナ５１２，５１５，５１８に係る受信アンテナ情報、及び／又は送信アンテナ５１３，５１６，５１９に係る送信アンテナ情報を格納する。以前に無線通信装置３０１ａと通信していなければ、メモリ７１０は所定の初期値を格納する。無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａの電源をオンにしたとき、あるいは、無線中継装置３０２ａが無線通信装置３０１ａとの通信切断を検出したときに、以前に電源をオンにした際に無線通信装置３０１ａと通信するために使用した受信アンテナ情報をメモリ７１０から読み出し、あるいは、以前に電源をオンにした際に無線通信装置３０１ａと通信していなければ初期値をメモリ７１０から読み出して、受信アンテナ５１２，５１５，５１８のいずれかを選択するようにスイッチ７１１の制御を行う。例えば、受信アンテナ５１２を選択した場合、アンテナ制御回路７０９は、スイッチ７１１の接点ａに接続するように切り換えると同時にタイマ回路７１２のカウントをスタートさせる。タイムアウト時間内にデータパケットを受信すると、受信されたデータパケットには受信回路で受信処理が実行され、処理後のデータパケットはメモリ４０２に一時格納される。メモリ制御回路４０３は、メモリ４０２に一時格納されたデータパケットから宛先アドレスを抽出し、抽出されたアドレスは、無線中継装置制御回路４０４を介してアンテナ制御回路７０９に送られる。抽出された宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスであれば、そのデータパケットの発信元の無線通信装置３０１ａと通信可能であることを示し、アンテナ制御回路７０９は、通信可能であることを示すフィードバック信号を、フィードバック送信回路７１４ａから無線通信装置３０１ａに送信させ、また、通信可能となった受信アンテナ５１２の識別子をメモリ７１０へ書き込む。

一方、タイムアウト時間が経過するまで（すなわち、タイマ回路７１２のカウントが一定値以上になるまで）に受信アンテナ５１２によりデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、アンテナ制御回路７０９は、次の受信アンテナ５１５を選択するようにスイッチ７１１を制御し、タイマ回路７１２のカウントをリセットして再スタートさせ、タイムアウト時間が経過するまで受信アンテナ５１５による受信を継続し、無線中継装置３０２ａのアドレスを宛先アドレスとして有するデータパケットが受信されるのを待機する。タイムアウト時間が経過するまで受信アンテナ５１５によりデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信アンテナ５１５で受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、同様の処理によって、受信アンテナ５１８と受信回路７１６を用いて、データパケットが受信されるのを待機する。さらに、タイムアウト時間が経過するまでに受信アンテナ５１８からデータパケットを受信できない場合、もしくは、受信アンテナ５１８で受信したデータパケットの宛先アドレスが無線中継装置３０２ａのアドレスではない場合、つまり、スイッチ７１１により選択可能な何れの受信アンテナでも受信できない場合、アンテナ制御回路７０９は、フィードバック送信回路７１４ａにより、「通信不可」であることを示すフィードバック信号を無線通信装置３０１ａへ送信する。

無線通信装置３０１ａのフィードバック受信回路７１７ｂは、タイムアウト時間が経過するまで（すなわち、タイマ回路７０８のカウントが一定値以上になるまで）に「通信可能」であることを示すフィードバック信号を受信すると、使用している送信アンテナ情報をメモリ７０２に書き込む。あるいは、タイムアウト時間が経過するまで何も受信しない場合、あるいは、タイマ回路７０８のカウントにかかわらず、通信不可であることを示すフィードバック信号を受信した場合、アンテナ制御回路７０１は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９による受信アンテナの切り換えと同様に、別の送信アンテナを選択するようにスイッチ７０３を制御する。

以上の処理により、無線通信装置３０１ａの送信アンテナと、無線中継装置３０２ａの受信アンテナが選択されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、送信アンテナと対になる受信アンテナを選択するようにスイッチ７１８を制御し、また、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチ７１９を制御する。ここで、無線通信装置３０１ａの受信アンテナ５０１が選択されると、無線通信装置３０１ａは、受信回路７２０で受信処理を行い、あるいは、受信アンテナ５０４が選択されると、受信回路７２１で受信処理を行い、あるいは、受信アンテナ５０７が選択されると、受信回路７２２で受信処理を行う。また、無線中継装置３０２ａの送信アンテナ５１３が選択されると、無線中継装置３０２ａは、送信回路７２３で送信処理を行い、あるいは、送信アンテナ５１６が選択されると、送信回路７２４で送信処理を行い、あるいは、送信アンテナ５１９が選択されると、送信回路７２５で送信処理を行う。

以上説明した無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａのアンテナ制御動作について、図１５乃至図２０のフローチャートを参照して詳細に説明する。

図１５は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートであり、図１６は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図１５及び図１６の処理は、無線通信装置３０１ａから他の無線通信装置（図示せず。）へのパケット送信を無線中継装置３０２ａが中継する過程において実行され、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１５のステップＳ４１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、メモリ７１０から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ４２において、このアンテナ選択情報に基づき、受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１１を切り換え、切り換えと同時にステップＳ４３においてタイマ回路７１２のカウントをスタートさせる。次いで、ステップＳ４４において、アンテナ制御回路７０９は、タイムアウト時間内に、中継すべきパケットを受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４５に進み、ＮＯのときはステップＳ４８に進む。ここで、中継すべきパケットが受信された場合には、パケットは、第１の実施形態と同様にメモリ４０２に一時格納される。ステップＳ４５では、アンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して「通信可」のフィードバック信号を無線通信装置３０１ａに送信し、ステップＳ４６において、パケットを受信したときのスイッチ７１１の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新する。その後、ステップＳ４７において、アンテナ制御回路７０９は無線中継装置制御回路４０４に制御をわたし、受信されたパケットを宛先の無線通信装置に中継させる。パケット中継処理は第１の実施形態と同様に実行されることが可能であり、例えば、図７及び図８の処理のうちのステップＳ２乃至Ｓ１８を含み、そのステップＳ９，Ｓ１６及びＳ１８の実行後にはステップＳ１に戻らずに終了するように構成されたサブルーチンの処理を実行してもよい。ステップＳ４７の実行後、ステップＳ４３に戻る。また、ステップＳ４８において、アンテナ制御回路７０９は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５０に進み、ＮＯのときはステップＳ４９に進む。ステップＳ５０では、アンテナ制御回路７０９はスイッチ７１１を切り換え、ステップＳ４３に戻る。ステップＳ４９では、アンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して「通信不可」のフィードバック信号を無線通信装置３０１ａに送信し、ステップＳ４３に戻る。

図１６のステップＳ５１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、メモリ７０２から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ５２において、このアンテナ選択情報に基づき、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７０３を切り換える。次いでステップＳ５３において、アンテナ制御回路７０１は、選択されたアンテナを介してパケットを送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせ、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４において、アンテナ制御回路７０１は、タイムアウト時間内に、アンテナ５１０及び受信回路７１７ｂを介してフィードバック信号を受信したか否かを判断し、「通信可」のフィードバック信号を受信したときにはステップＳ５５に進み、「通信不可」のフィードバック信号を受信したとき、及びフィードバック信号を受信しなかったときには、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５５では、アンテナ制御回路７０１は、ステップＳ５３においてパケットを送信したときのスイッチ７０３の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ５６では、アンテナ制御回路７０１は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ５７においてスイッチ７０３を切り換えてステップＳ５３に戻り、ＮＯのときは処理を終了する。

図１５及び図１６の処理によれば、無線通信装置３０１ａから他の無線通信装置（図示せず。）へのパケット送信を無線中継装置３０２ａが中継すると同時に、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

使用すべきアンテナの決定は、パケットを中継していないアイドル状態のときに実行してもよい。図１７は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートであり、図１８は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。図１７及び図１８の処理は、パケット中継のための通信が発生していないときに実行され、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１７のステップＳ６１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ６２に進む。ステップＳ６２乃至Ｓ６４は、図１５のステップＳ４１乃至Ｓ４３とそれぞれ同様である。次いで、ステップＳ６５において、アンテナ制御回路７０９は、無線通信装置３０１ａにおいて選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を、タイムアウト時間内に、無線通信装置３０１ａから受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６６に進み、ＮＯのときはステップＳ６８に進む。ステップＳ６６と、それに続くステップＳ６７とは、図１５のステップＳ４５及びＳ４６と同様であり、ステップＳ６７の実行後、処理を終了する。また、ステップＳ６８乃至Ｓ７０は、図１５のステップＳ４８乃至Ｓ５０とそれぞれ同様であり、ステップＳ６９の実行後は、そのまま処理を終了し、ステップＳ７０の実行後は、ステップＳ６４に戻る。

図１８のステップＳ７１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ７２に進む。ステップＳ７２及びＳ７３は、図１６のステップＳ５１及びＳ５２とそれぞれ同様である。次いで、ステップＳ５３において、アンテナ制御回路７０１は、ステップＳ７３において選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を当該送信アンテナから送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。続くステップＳ７５乃至Ｓ７８は、図１６のステップＳ５４乃至Ｓ５７とそれぞれ同様である。

図１７及び図１８の処理によれば、パケット中継のための通信が発生していないときに、無線通信装置３０１ａにおいて送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線中継装置３０２ａにおいて受信アンテナ５１２，５１５，５１８のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

図１７及び図１８の処理に代えて、無線中継装置３０２ａから無線通信装置３０１ａにパケットを送信するために、使用するアンテナを決定する処理を実行してもよい。図１９は、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートであり、図２０は、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。図１９及び図２０の処理は、パケット中継のための通信が発生していないときに実行され、無線中継装置３０２ａにおいて送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちで使用する１つの送信アンテナを決定し、無線通信装置３０１ａにおいて受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちで使用する１つの受信アンテナを決定することを特徴とする。

図１９のステップＳ８１において、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、無線中継装置３０２ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ８２に進む。ステップＳ８２において、アンテナ制御回路７０９は、メモリ７１０から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ８３において、このアンテナ選択情報に基づき、送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１９を切り換える。次いでステップＳ８４において、アンテナ制御回路７０９は、ステップＳ８３において選択した送信アンテナが通信のために使用可能であるか否かを調べるためのモニタリング信号を当該送信アンテナから送信し、それと同時にタイマ回路７１２のカウントをスタートさせ、ステップＳ８５に進む。ステップＳ８５において、アンテナ制御回路７０９は、タイムアウト時間内に、アンテナ５２１及び受信回路７１４ｂを介してフィードバック信号を受信したか否かを判断し、「通信可」のフィードバック信号を受信したときにはステップＳ８６に進み、「通信不可」のフィードバック信号を受信したとき、及びフィードバック信号を受信しなかったときには、ステップＳ８７に進む。ステップＳ８６では、アンテナ制御回路７０９は、ステップＳ８４においてモニタリング信号を送信したときのスイッチ７１９の状態に基づいてメモリ７１０内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ８７では、アンテナ制御回路７０９は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ８８においてスイッチ７１９を切り換えてステップＳ８４に戻り、ＮＯのときは処理を終了する。

図２０のステップＳ９１において、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、無線通信装置３０１ａが通信中であるか否かを判断し、ＹＥＳのときはそのまま処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ９２に進む。ステップＳ９２において、アンテナ制御回路７０１は、メモリ７０２から過去又は初期値のアンテナ選択情報を読み出し、ステップＳ９３において、このアンテナ選択情報に基づき、受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７１８を切り換え、切り換えと同時にステップＳ９４においてタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。次いでステップＳ９５において、アンテナ制御回路７０１は、タイムアウト時間内にモニタリング信号を受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９６に進み、ＮＯのときはステップＳ９８に進む。ステップＳ９６では、アンテナ制御回路７０１は、送信回路７１７ａ及びアンテナ５１０を介して「通信可」のフィードバック信号を送信し、ステップＳ９７において、モニタリング信号を受信したときのスイッチ７１８の状態に基づいてメモリ７０２内のアンテナ選択情報を更新して、処理を終了する。ステップＳ９８では、アンテナ制御回路７０１は、他に選択可能なアンテナが存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１００に進み、ＮＯのときはステップＳ９９に進む。ステップＳ１００では、アンテナ制御回路７０１はスイッチ７１８を切り換え、ステップＳ９４に戻る。ステップＳ９９では、アンテナ制御回路７０１は、送信回路７１７ａ及びアンテナ５１０を介して「通信不可」のフィードバック信号を無線中継装置３０２ａに送信し、処理を終了する。

以上の処理により、無線中継装置３０２ａの送信アンテナと、無線通信装置３０１ａの受信アンテナとが選択されると、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、送信アンテナと対になる受信アンテナを選択するようにスイッチ７１１を制御し、また、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、受信アンテナと対になる送信アンテナを選択するようにスイッチ７０３を制御する。

図１９及び図２０の処理によれば、パケット中継のための通信が発生していないときに、無線中継装置３０２ａにおいて送信アンテナ５１３，５１６，５１９のうちで通信に使用可能な１つの送信アンテナを決定し、無線通信装置３０１ａにおいて受信アンテナ５０１，５０４，５０７のうちで通信に使用可能な１つの受信アンテナを決定することができる。

図２１は、図１１の無線通信システムにおいて実行されるモニタリング動作を示すシーケンス図である。このモニタリング動作は、無線通信装置３０１ａにおいて通信のために使用するアンテナを決定するための変形例の処理を示し、最初に無線中継装置３０２ａから無指向性のモニタリング信号を送信し、このモニタリング動作を受信した無線通信装置３０１ａは、送信アンテナ５０２，５０５，５０８を順次に切り換えて応答信号を送信することにより、無線中継装置３０２ａが位置する方向のアンテナを決定することを特徴とする。

図２１を参照すると、最初に、無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９は、送信回路７１４ａ及びアンテナ５２１を介して、無指向性のモニタリング信号Ｐ３１を送信する。モニタリング信号Ｐ３１が無線通信装置３０１ａのアンテナ５１０及び受信回路７１７ｂによって受信されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、送信アンテナ５０２，５０５，５０８のうちのいずれか１つを選択するようにスイッチ７０３を切り換え、選択されたアンテナ５０２から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。図２１の例では、送信アンテナ５０２を選択するように（すなわち接点ａに接続するように）スイッチ７０３を切り換える。アンテナ５０２から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信されず、フィードバック信号が無線通信装置３０１ａに返信されることなくタイムアウト時間が経過すると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、他の送信アンテナ５０５を選択するように（すなわち接点ｂに接続するように）スイッチ７０３を切り換え、再び選択されたアンテナ５０５から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。アンテナ５０５から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信されず、フィードバック信号が無線通信装置３０１ａに返信されることなくタイムアウト時間が経過すると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、他の送信アンテナ５０８を選択するように（すなわち接点ｃに接続するように）スイッチ７０３を切り換え、再び選択されたアンテナ５０８から応答パケットＰ３２を送信し、それと同時にタイマ回路７０８のカウントをスタートさせる。アンテナ５０８から送信された応答パケットＰ３２が無線中継装置３０２ａによって受信され、タイムアウト時間内にフィードバック信号Ｐ３３が無線通信装置３０１ａに返信されると、無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１は、応答パケットＰ３２を送信したときのスイッチ７０３の状態を、使用可能なアンテナ選択情報としてメモリ７０２に格納する。

図１７乃至図２０に説明したアンテナ管理処理や、図２１に説明したモニタリング動作を実行した後、第１の実施形態と同様にデータパケットの中継を実行することができる。

第２の実施形態の変形例．
無線中継装置３０２ａのフィードバック送信回路７１４ａから、無線通信装置３０１ａのフィードバック受信回路７１７ｂに送信される、「通信可能」であることを示すフィードバック信号の伝送内容は、一般には無線中継装置３０２ａにおけるパケット又はモニタリング信号などの受信状況を含むことができる。詳しくは、無線データ信号の受信結果（すなわち通信可能又は通信不可であることを示すデータ）である場合、無線データ信号の受信レベルである場合、無線通信装置３０１ａのスイッチ７０３の切り換え制御内容である場合、又は、受信回路７１３、７１５あるいは７１６で受信処理したデータパケットである場合などがある。同様に、無線通信装置３０１ａのフィードバック送信回路７１７ａから無線中継装置３０２ａのフィードバック受信回路７１４ｂに送信される「通信可能」であることを示すフィードバック信号の伝送内容は、無線通信装置３０１ａにおけるパケット又はモニタリング信号などの受信状況を含むことができる。

なお、本実施形態において、無線通信装置３０１ａの送信アンテナを選択するために無線中継装置３０２ａへ送信されるデータパケットの宛先アドレスを、無線中継装置３０２ａのアドレスとしたが、無線中継装置３０２ａを含むすべての無線通信装置が受信するようにブロードキャスト用のアドレスを用いてもよく、又は、無線中継装置３０２ａと通信する別の無線通信装置等の無線中継装置３０２ａ以外の無線通信装置のアドレス又は識別子を用いてもよい。その場合、無線中継装置３０２ａは、データパケットの発信元及び宛先を判別し、そのデータパケットが無線通信装置３０１ａにより送信されたデータパケットであると判別できれば、通信可能であることを示すフィードバック信号をフィードバック送信回路７１４ａから無線通信装置３０１ａへ送信する。

また、無線通信装置３０１ａのメモリ７０２をアンテナ制御回路７０１に接続する例を示したが、アンテナ制御回路７０１以外の構成要素に接続するように構成してもよい。また、無線通信装置３０１ａのタイマ回路７０８のカウントをアンテナ制御回路７０１がスタートさせるとしたが、アンテナ制御回路７０１以外の構成要素によってスタートさせてもよい。また、無線中継装置３０２ａのメモリ７１０をアンテナ制御回路７０９に接続する例を示したが、アンテナ制御回路７０９以外の構成要素に接続するように構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａのタイマ回路７１２のカウントをアンテナ制御回路７０９がスタートさせるとしたが、アンテナ制御回路７０９以外の構成要素によってスタートさせてもよい。

無線通信装置３０１ａにおいて、アンテナ制御回路７０１と無線通信装置制御回路７０４とを同一の回路として構成してもよい。同様に、無線中継装置３０２ａにおいて、アンテナ制御回路７０９と無線中継装置制御回路４０４とを同一の回路として構成してもよい。

また、無線通信装置３０１ａのスイッチ７０３には、送信アンテナ５０２，５０５，５０８毎に送信回路７０５，７０６，７０７を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の送信回路をスイッチ７０３と無線通信装置制御回路７０４の間に設けてもよい。また、無線通信装置３０１ａのスイッチ７１８には、受信アンテナ５０１，５０４，５０７毎に受信回路７２０，７２１，７２２を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の受信回路をスイッチ７１８と無線通信装置制御回路７０４の間に設けてもよい。また、無線中継装置３０２ａのスイッチ７１１には、受信アンテナ５１２，５１５，５１８毎に受信回路７１３，７１５，７１６を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の受信回路をスイッチ７１１とメモリ４０２の間に設けてもよい。また、無線中継装置３０２ａのスイッチ７１９には、送信アンテナ５１３，５１６，５１９毎に送信回路７２３，７２４，７２５を接続して設けるとしたが、これに代えて、１つあるいは複数の送信回路をスイッチ７１９とスイッチング回路４０６の間に設けてもよい。

また、無線通信装置３０１ａがフィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂとサーキュレータ５１０ａとを備え、無線中継装置３０２ａがフィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂとサーキュレータ５２１ａとを備えるとしたが、これに代えてフィードバック信号が送信される向きを１方向のみに限定し、無線通信装置３０１ａにフィードバック送信回路７１７ａのみを備え、無線中継装置３０２ａにフィードバック受信回路７１４ｂのみを備えるように構成したり、あるいは、無線通信装置３０１ａにフィードバック受信回路７１７ｂのみを備え、無線中継装置３０２ａにフィードバック送信回路７１４ａのみを備えるように構成したりしてもよい。あるいは、無線通信装置３０１ａの他の送信回路からデータパケットを送信して無線中継装置３０２ａの他の受信回路で受信し、通信可能であるか否かの結果を示すフィードバック信号を無線中継装置３０２ａの他の送信回路から送信して無線通信装置３０１ａの他の受信回路で受信するように構成してもよい。

また、無線通信装置３０１ａを、スイッチ７０３で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１８で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１７ａ及びフィードバック受信回路７１７ｂと、アンテナ５１０とを備えて構成したが、これに代えて、スイッチ７１８で切り換えられる受信回路及び受信アンテナの機能を、フィードバック受信回路７１７及び受信アンテナ５１０で実現し、それにより、無線通信装置３０１ａを、スイッチ７０３で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、フィードバック受信回路７１７及び受信アンテナ５１０とを備えて構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂと、アンテナ５２１とを備えて構成したが、これに代えて、スイッチ７１９で切り換えられる送信回路及び送信アンテナの機能を、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１で実現し、これにより、無線中継装置３０２ａを、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１と、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナとを備えて構成してもよい。また、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４ａ及びフィードバック受信回路７１４ｂと、送信アンテナ５２１と、さらに、複数の送信回路及び送信アンテナと、複数の受信回路及び受信アンテナとを備えて構成したが、これに代えて、無線中継装置３０２ａを、スイッチ７１９で切り換えられる複数の送信回路及び送信アンテナと、スイッチ７１１で切り換えられる複数の受信回路及び受信アンテナと、フィードバック送信回路７１４及び送信アンテナ５２１とを備えて構成してもよい。

タイマ回路７０８，７１２は、カウントを停止しているときにはリセットされ、かつ停止されていてもよい。ここで、カウントは、カウントをスタートしたときに送信したパケットに対するフィードバック信号が受信されたとき、スイッチ７１１，７１８を所定の受信アンテナに切り換えてからタイムアウト時間が経過するまでパケットが受信されなかったとき、もしくは、送信したパケットに対するフィードバック信号を受信が受信されずにタイムアウト時間が経過したときなどに停止されることが可能である。

アンテナ５１０，５２１のパターンは無指向性であるとしたが、これに代えて、広い方位角に送受信可能な指向特性を有するアンテナを用いてもよい。

本実施形態の無線中継装置３０２ａでは、図３のアンテナ３０５，３０６のアンテナポートのみを、複数のアンテナの対５１２，５１３と、５１５，５１６と、５１８，５１９とを備えた拡張されたアンテナポートに置き換えるように構成したが、さらに他のアンテナポートを、同様に、複数のアンテナの対を備えた拡張されたアンテナポートに置き換えてもよい。

また、本発明の第１及び第２の実施形態において、無線通信装置３０１ａと無線中継装置３０２ａとの通信で電波を利用するように構成したが、赤外線通信や光通信など別の通信方法を利用してもよい。この場合、本実施形態において、アンテナ制御回路７０１，７０９によって複数の送信アンテナあるいは受信アンテナを接続して切り換えるとしたが、アンテナ制御回路７０１，７０９に複数の発光部と受光部を接続するなどの構成となる。

以上詳述したように、本発明に係る無線通信システムによれば、通信方向設定を必要とする無線通信装置がその通信相手を切り換える際に、あらためて通信方向設定を行う処理を不要とすることができるので、通信方向設定を必要とする無線通信システム等として有用である。

従来技術に係る無線通信システムを示す外観図である。 従来技術に係る無線通信システムの動作例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。 図３の無線中継装置３０２の詳細構成を示すブロック図である。 図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第１の実施例を示すシーケンス図である。 図３の無線通信システムにおいて実行されるパケット中継動作の第２の実施例を示すシーケンス図である。 図３の無線通信システムにおいて実行される対応表メモリ管理動作の実施例を示すシーケンス図である。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理の第１の部分を示すフローチャートである。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行されるパケット中継処理の第２の部分を示すフローチャートである。 図７のサブルーチンである発信元アドレス抽出処理（ステップＳ３）を示すフローチャートである。 図４の無線中継装置制御回路４０４によって実行される対応表メモリ管理処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。 図１１の無線通信システムにおけるカバレッジエリアを詳細に示す平面図である。 図１１の無線通信システムにおけるアンテナの指向性を説明するためのパターン図である。 図１１の無線通信装置３０１ａ及び無線中継装置３０２ａの詳細構成を示すブロック図である。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ制御処理を示すフローチャートである。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行されるアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線中継装置３０２ａのアンテナ制御回路７０９によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１４の無線通信装置３０１ａのアンテナ制御回路７０１によって実行される変形例のアンテナ管理処理を示すフローチャートである。 図１１の無線通信システムにおいて実行されるモニタリング動作を示すシーケンス図である。

符号の説明

３０１，３０１ａ，３０３，３０９…無線通信装置、
３０２，３０２ａ…無線中継装置、
３０４…対応表メモリ、
３０５，３０７，３１０，５０１，５０４，５０７，５１２，５１５，５１８…受信アンテナ、
３０６，３０８，３１１，５０２，５０５，５０８，５１３，５１６，５１９…送信アンテナ、
３１２，３１３，３１４，５１０，５２１…アンテナ、
４０１，４０９，４１４，７１３，７１５，７１６，７２０，７２１，７２２…受信回路、
４０２，４１０，４１５，７０２，７１０…メモリ、
４０３，４１１，４１６…メモリ制御回路、
４０４…無線中継装置制御回路、
４０５…スイッチング制御回路、
４０６…スイッチング回路、
４０８，４１３，４１８，７０５，７０６，７０７，７２３，７２４，７２５…送信回路、
４２０，７０８，７１２…タイマ回路、
５０３，５０６，５０９，５１１，５１４，５１７，５２０，５２２，５２３，６０２，６０４，６０５…カバレッジエリア、
５１０ａ，５２１ａ…サーキュレータ、
６０１，６０３…設置位置、
７０１，７０９…アンテナ制御回路、
７０３，７１１，７１８，７１９，ＳＷ１−ＳＷ９…スイッチ、
７０４…無線通信装置制御回路、
７１４ａ，７１７ａ…フィードバック送信回路、
７１７ｂ，７１７ｂ…フィードバック受信回路。

Claims (32)

1. 少なくとも２つの無線通信装置と通信する無線中継装置において、
   複数のアンテナと、
   上記複数のアンテナのいずれか１つで受信された通信信号を上記複数のアンテナのいずれか１つに転送して送信するスイッチング手段と、
   上記各アンテナの識別子に対して、当該アンテナの識別子によって特定されるアンテナを用いて通信可能な１つの無線通信装置の識別子を対応させる関係を含む対応表を格納した対応表格納手段と、
   上記対応表に基づいて上記スイッチング手段による上記通信信号の転送を制御する無線中継装置制御手段とを備え、
   上記無線中継装置制御手段は、上記複数のアンテナのうちのいずれか１つで通信信号を受信したとき、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする無線中継装置。
2. 上記無線中継装置は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間の通信を中継する場合において、
   上記第１の無線通信装置から送信された上記第２の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第２の無線通信装置に代わって上記第１の無線通信装置に通信応答信号を送信し、
   上記第２の無線通信装置から送信された上記第１の無線通信装置への通信信号を受信したとき、上記第１の無線通信装置に代わって上記第２の無線通信装置に通信応答信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線中継装置。
3. 上記無線中継装置制御手段はさらに、
   上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置からの通信信号を受信したとき、当該通信信号を受信したアンテナの識別子に対して、当該通信信号の発信元の無線通信装置の識別子を対応させる関係を追加するように上記対応表を更新し、
   上記複数のアンテナのうちのいずれか１つによりある無線通信装置を宛先とする通信信号を受信し、上記対応表において上記受信された通信信号の宛先の無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子によって特定されるアンテナに上記受信された通信信号を転送して送信し、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記通信信号を送信したアンテナの識別子に対応する上記無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする請求項１又は２記載の無線中継装置。
4. 上記無線中継装置制御手段はさらに、上記対応表においてある無線通信装置の識別子を選択し、上記対応表において上記選択された無線通信装置の識別子に対応するアンテナの識別子を取得し、モニタリング信号を生成し、上記取得されたアンテナの識別子によって特定されるアンテナから上記生成されたモニタリング信号を送信し、所定時間期間内に、上記送信したモニタリング信号に対するモニタリング応答信号を上記選択された無線通信装置の識別子によって特定される無線通信装置から受信しなかったとき、上記選択された無線通信装置の識別子を上記対応表から削除することを特徴とする請求項３記載の無線中継装置。
5. 上記無線中継装置はさらに、受信した通信信号を格納する通信信号格納手段を備え、
   上記無線中継装置制御手段はさらに、所定時間期間内に、上記送信した通信信号に対する通信応答信号を上記宛先の無線通信装置から受信しなかったとき、上記対応表において対応する無線通信装置の識別子を持たないアンテナの識別子によって特定されるアンテナに、上記受信されて上記通信信号格納手段に格納された通信信号を転送して再送信するように上記スイッチング手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置。
6. 請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
   上記無線中継装置は、
   上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
   上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
   上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
   上記無線中継装置制御回路はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
   上記少なくとも１つの無線通信装置は、
   複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
   上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
   上記無線中継装置から送信されたフィードバック信号を受信するフィードバック受信手段と、
   上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
   上記無線通信装置制御手段はさらに、上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする無線通信システム。
7. 請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置と、少なくとも１つの無線通信装置とを備えた無線通信システムであって、
   上記無線中継装置は、
   上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第１のアンテナセットと、
   上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第１のアンテナ選択手段と、
   上記第１のアンテナ選択手段が上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
   上記無線中継装置制御回路はさらに、上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記第１のアンテナ選択手段を制御し、
   上記少なくとも１つの無線通信装置は、
   複数のアンテナにてなる少なくとも１つの第２のアンテナセットと、
   上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換える第２のアンテナ選択手段と、
   上記第２のアンテナ選択手段が上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
   上記第２のアンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
   上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記第２のアンテナ選択手段を制御することを特徴とする無線通信システム。
8. 上記無線中継装置は、
   上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
   上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
   上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、ある無線通信装置から送信される通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記通信信号の発信元の無線通信装置に送信するフィードバック送信手段とをさらに備え、
   上記無線中継装置制御回路はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記通信信号の発信元の無線通信装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置。
9. 上記無線中継装置は、
   上記複数のアンテナのうちの、同一のアンテナの識別子を共有する複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
   上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
   上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関するある無線通信装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線通信装置から受信するフィードバック受信手段とをさらに備え、
   上記無線中継装置制御回路はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線通信装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置。
10. 請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
    複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
    上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
    上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択したアンテナにより送信した通信信号に関する上記無線中継装置における受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置から受信するフィードバック受信手段と、
    上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
    上記無線通信装置制御手段はさらに、上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記選択されたアンテナにより上記通信信号を上記無線中継装置に送信し、上記受信されたフィードバック信号に含まれる受信状態情報に基づいて、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されるように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする無線通信装置。
11. 請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の無線中継装置と通信する無線通信装置であって、
    複数のアンテナにてなる少なくとも１つのアンテナセットと、
    上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナをそれぞれ選択するように切り換えるアンテナ選択手段と、
    上記アンテナ選択手段が上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えているとき、上記無線中継装置から送信された通信信号の上記選択されたアンテナによる受信状態情報を含むフィードバック信号を、上記無線中継装置に送信するフィードバック送信手段と、
    上記アンテナ選択手段を制御する無線通信装置制御手段とを備え、
    上記無線通信装置制御手段はさらに、上記通信信号の受信状態情報に基づいて、上記無線中継装置から送信される通信信号を受信するように上記アンテナ選択手段を制御することを特徴とする無線通信装置。
12. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第１のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
13. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記第２のアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
14. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８記載の無線中継装置。
15. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線通信装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９記載の無線中継装置。
16. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記無線中継装置が備えたアンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線中継装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
17. 上記受信状態情報は、上記通信信号の受信レベルと、上記通信信号の受信結果と、上記アンテナ選択手段によるアンテナ切り換え状態の情報と、上記無線通信装置により受信された通信信号とのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１記載の無線通信装置。
18. 上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
    上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
19. 上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記第１のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第１のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記第１のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第１のアンテナ選択手段により上記各第１のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換え、
    上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記第２のアンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納する第２のアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記第２のアンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記第２のアンテナ選択手段により上記各第２のアンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
20. 上記無線中継装置は、上記無線通信装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線中継装置制御手段は、上記無線通信装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項８記載の無線中継装置。
21. 上記無線中継装置は、上記通信信号が上記無線通信装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線中継装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線通信装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項９記載の無線中継装置。
22. 上記無線通信装置は、上記通信信号が上記無線中継装置により受信されたときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線通信装置制御手段は、新たに通信信号を上記無線中継装置に送信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
23. 上記無線通信装置は、上記無線中継装置から上記通信信号を受信したときに上記アンテナ選択手段により選択されていたアンテナを示すアンテナ選択情報を格納するアンテナ選択情報格納手段をさらに備え、
    上記無線通信装置制御手段は、上記無線中継装置から新たに通信信号を受信するとき、上記アンテナ選択情報格納手段から上記アンテナ選択情報を読み出し、上記読み出されたアンテナ選択情報に基づいて上記アンテナ選択手段により上記各アンテナセットのうちの１つのアンテナを選択するように切り換えることを特徴とする請求項１１記載の無線通信装置。
24. 上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
    上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択し、
    上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
    上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
25. 上記各第１のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第１のアンテナ対を含み、
    上記第１のアンテナ選択手段は、上記各第１のアンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択し、
    上記各第２のアンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数の第２のアンテナ対を含み、
    上記第２のアンテナ選択手段は、上記各第２のアンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
26. 上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
    上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする請求項８記載の無線中継装置。
27. 上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
    上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする請求項９記載の無線中継装置。
28. 上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
    上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの送信アンテナを選択したとき、上記選択された送信アンテナに対応する１つの受信アンテナを選択することを特徴とする請求項１０記載の無線通信装置。
29. 上記各アンテナセットは、互いに対応する１つの送信アンテナと１つの受信アンテナとをそれぞれ含む複数のアンテナ対を含み、
    上記アンテナ選択手段は、上記各アンテナセットのうちの１つの受信アンテナを選択したとき、上記選択された受信アンテナに対応する１つの送信アンテナを選択することを特徴とする請求項１１記載の無線通信装置。
30. 上記各第１のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複せず、
    上記各第２のアンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする請求項２４又は２５記載の無線通信システム。
31. 上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする請求項２６又は２７記載の無線中継装置。
32. 上記各アンテナ対において、上記送信アンテナのカバレッジエリアと上記受信アンテナのカバレッジエリアとは互いに重複し、異なる上記各送信アンテナのカバレッジエリアは互いに重複しないことを特徴とする請求項２８又は２９記載の無線通信装置。

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