JP2006081163A - 無線装置およびそれを備えた無線ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 自律的に構築され、かつ、より高いスループットが得られる無線ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】 アドホックネットワークを構成する複数の無線装置の各々は、ルーティングテーブル２０を保持する。ルーティングテーブル２０は、送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレス、メトリック、総合メトリック数およびシーケンス番号ＳｅｑＮｕｍからなる。メトリックは、送信先までのホップ数である。総合メトリック数は、受信信号強度に応じて決定され、受信信号強度が相対的に強くなれば、相対的に小さくなり、受信信号強度が相対的に弱くなれば相対的に大きくなる。各無線装置は、ＦＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２０を作成し、送信元から送信先までの無線通信において、総合メトリック数が小さくなるように経路を決定してデータを送信または中継する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、無線装置およびそれを備えた無線ネットワークシステムに関し、特に、自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークシステムを構成する無線装置およびそれを備えた無線ネットワークシステムに関するものである。

アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する２つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、２つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。

このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている（非特許文献１）。

マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、ＧＳＲ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＦＳＲ（Ｆｉｓｈ−ｅｙｅ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）、ＯＬＳＲ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＤＳＤＶ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ）等が知られている。

また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、ＤＳＲ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ）およびＡＯＤＶ（Ａｄ Ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ）等が知られている。

そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように経路が決定される（非特許文献２）。
渡辺正浩"無線アドホックネットワーク"，自動車技術会春季大会ヒューマトロニクスフォーラム，ｐｐ１８−２３，横浜，５月２００３年． Guangyu Pei, at al, "Fisheye state routing: a routing scheme for ad hoc wireless networks", ICC2000. Commun., Volume 1, pp70-74, L.A., June 2000.

しかし、アドホックネットワークにおいてマルチホップ通信を行なう場合、ホップ数が増えるとスループットが低下し、遅延時間が増加するという問題がある。

図３２は、アドホックネットワークの概念図である。アドホックネットワーク２００は、例えば、自動車２０１〜２０６からなる。この場合、アドホックネットワーク２００は、自動車間で無線通信を行なうネットワークである。

自動車２０１を送信元とし、自動車２０６を送信先としてキャリア周波数ｆ１で無線通信を行なう場合、自動車間の無線通信が時系列的に行なわれる。すなわち、最初、自動車２０１が送信機（Ｔｘ）として機能し、自動車２０２が受信機（Ｒｘ）として機能して自動車２０１，２０２間で無線通信が行なわれる。その後、自動車２０２が送信機（Ｔｘ）として機能し、自動車２０３が受信機（Ｒｘ）として機能して自動車２０２，２０３間で無線通信が行なわれる。以下同様にして自動車２０３，２０４間、自動車２０４，２０５間および自動車２０５，２０６間で無線通信が順次行なわれる。これによって、自動車２０１は、データ等を無線通信によって自動車２０６へ送信する。

このように、マルチホップ通信においては、自動車間（端末間）の無線通信が時系列的に行なわれて、自動車２０１から自動車２０６へデータ等が送信されるのは、次の理由による。図３３は、隣接する端末間における無線通信の概念図である。また、図３４は、隣接する端末間における無線通信の他の概念図である。なお、図３３および図３４における円は、各端末装置の通信範囲を表す。

図３３を参照して、端末装置Ｓ１は、端末装置Ｄ１へ送信要求ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を送信する。そして、端末装置Ｄ１は、端末装置Ｓ１からの送信要求ＲＴＳに応じて、送信許可ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を端末装置Ｓ１へ送信する。端末装置Ｓ１は、端末装置Ｄ１からの送信許可ＣＴＳに応じて、データＤＡＴＡを端末装置Ｄ１へ送信し、端末装置Ｄ１は、データＤＡＴＡを受信すると確認応答ＡＣＫを端末装置Ｓ１へ送信する。

このような端末装置Ｓ１と端末装置Ｄ１との無線通信において、端末装置Ｓ１が端末装置Ｄ１へ送信要求ＲＴＳを送信すると、端末装置Ｓ３は、この送信要求ＲＴＳを受信する。端末装置Ｓ３は、端末装置Ｓ１の通信範囲内に存在するからである。また、端末装置Ｄ１が送信要求ＲＴＳに応じて送信許可ＣＴＳを端末装置Ｓ１へ送信すると、端末装置Ｓ２は、この送信許可ＣＴＳを受信する。端末装置Ｓ２は、端末装置Ｄ１の通信範囲内に存在するからである。

この場合、端末装置Ｓ１と端末装置Ｄ１との間で無線通信が行なわれているので、端末装置Ｓ２は、端末装置Ｄ１へ送信できず、端末装置Ｓ３は、端間装置Ｓ１へ送信できない。そして、端末装置Ｓ２の通信範囲は、端末装置Ｓ３の通信範囲と異なっているので、端末装置Ｓ２およびＳ３は、それぞれ、端末装置Ｓ３およびＳ２の存在を知らない。したがって、端末装置Ｓ２およびＳ３は、相互に無線通信を直接行なうことができない。

図３４を参照して、端末装置Ｓ１は、図３３で説明したように端末装置Ｄ１と無線通信を行なっている。この場合、端末装置Ｓ１が端末装置Ｄ１へ送信要求ＲＴＳを送信すると、端末装置Ｓ２は、端末装置Ｓ１の送信要求ＲＴＳを受信する。端末装置Ｓ２は、端末装置Ｓ１の通信範囲内に存在するからである。そうすると、端末装置Ｓ２は、端末装置Ｄ２と無線通信を行なおうとしても、端末装置Ｄ２と無線通信を行なえない。端末装置Ｓ２が端末装置Ｄ２へ送信要求ＲＴＳを送信すると、端末装置Ｓ１が端末装置Ｓ２からの送信要求ＲＴＳを受信するからである。

このように、アドホックネットワークにおいては、無線通信を行なえる端末装置が限定されるので、無線通信が時系列的に行なわれることになる。

図３５は、スループットとホップ数との関係図である。図３５において、曲線ｋ１は、ＴＣＰ通信を表し、曲線ｋ２は、ＵＤＰ通信を表す。上述したように、アドホックネットワークにおいては、端末装置間の無線通信が時系列的に行なわれて送信元と送信先との間で無線通信が行なわれるので、ホップ数が増加するとＴＣＰ通信およびＵＤＰ通信のスループットが低下するとともに、遅延時間が増加する。

したがって、従来のアドホックネットワークにおいては、ホップ数ができる限り少なくなるように送信元から送信先までの経路が決定される。その結果、その決定された経路において端末装置間の受信信号強度が弱い場合でも、その経路を介して無線通信が行なわれ、スループットを低下させている。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、自律的に構築され、かつ、より高いスループットが得られる無線ネットワークシステムを提供することである。

また、この発明の別の目的は、自律的に構築され、かつ、より高いスループットが得られる無線ネットワークシステムを構成する無線装置を提供することである。

この発明によれば、無線装置は、自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信を行なう無線ネットワークを構成する無線装置であって、経路決定手段と、通信手段とを備える。経路決定手段は、安定度合が相対的に大きい経路を前記無線通信を行なうための経路として決定する。通信手段は、経路決定手段によって決定された経路に沿って無線通信を行なう。

好ましくは、安定度合は、各々が無線通信の品質を表す複数のファクターから任意に選択された少なくとも１個のファクターに基づいて決定される。

好ましくは、安定度合は、複数のファクターをそれぞれ変換した複数の経路安定指標から任意に選択された少なくとも１個の経路安定指標を用いて決定される。

好ましくは、安定度合は、複数の経路安定指標から任意に選択された２個の経路安定指標に基づいて決定される。

好ましくは、ファクターが直線的に変化するに従って経路安定指標が指数関数的に変化するように複数のファクターが複数の経路安定指標に変換される。

好ましくは、複数のファクターは、受信信号強度、フレームエラー率、パケットエラー率、信号対ノイズ比、およびビット誤り率からなる。

好ましくは、経路決定手段は、更に、送信先までの中継回数がより少なくなるように無線通信を行なうための経路を決定する。

また、この発明によれば、無線ネットワークシステムは、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線ネットワークシステムである。

この発明による無線ネットワークシステムを構成する各無線装置は、安定度合が相対的に大きい経路を無線通信を行なうための経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なう。

より好ましくは、各無線装置は、電波の受信強度が相対的に強い経路を無線通信を行なうための経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なう。

また、より好ましくは、各無線装置は、無線通信の通信誤り率が相対的に低い経路を無線通信を行なうための経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なう。

さらに、より好ましくは、各無線装置は、電波の受信強度が相対的に強い経路を優先して無線通信を行なうための経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なうとともに、電波の受信強度によって無線通信を行なうための経路を決定できないとき、無線通信の通信誤り率が相対的に低い経路を無線通信を行なうための経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なう。

したがって、この発明によれば、無線通信を中継する無線装置が増加しても、無線通信が安定して行なわれるので、スループットを向上できる。また、エラーレートを低くできる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による無線ネットワークシステムの概略図である。無線ネットワークシステム１０は、無線装置１〜８を備える。無線装置１〜８は、無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。そして、無線装置１から無線装置３へデータを送信する場合、無線装置２，５〜８は、無線装置１からのデータを中継して無線装置３へ届ける。

この場合、無線装置１は、異なる３個の経路を介して無線装置３との間で無線通信を行なうことができる。即ち、無線装置１は、無線装置２，７を介して無線装置３との間で無線通信を行なうことができ、無線装置２，５，６を介して無線装置３との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置８を介して無線通信３との間で無線通信を行なうこともできる。

無線装置８を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”２”と最も少なく、無線装置２，７を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”３”であり、無線装置２，５，６を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が”４”と最も多い。

従って、無線装置８を介して無線通信を行なう経路を選択すると、ホップ数が”２”と最も少なくなるので、一般的には、無線装置１から無線装置３への無線通信のスループットが高くなる。

しかし、無線装置１と無線装置８との間の受信信号強度が弱いとき、無線装置１と無線装置８との間の無線通信のスループットが低下するので、ホップ数が少ない経路を選択すれば、スループットが高くなるというものではない。

そこで、以下においては、無線通信のスループットが高くなるように送信元と送信先との間で経路を確立する方法について説明する。

なお、送信元と送信先との間で経路を確立するプロトコルとしてＦＳＲプロトコルを基本として用いた。このＦＳＲプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであり、比較的、近くに存在する無線装置との間で経路情報の交換を密に行ない、遠くに存在する無線装置との間の経路情報の交換を減らすことによりトラフィックの負荷を減らすプロトコルである。

［実施の形態１］
図２は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態１における概略ブロック図である。無線装置１は、アンテナ１１と、入力部１２と、表示部１３と、電子メールアプリケーション１４と、通信制御部１５とを含む。

アンテナ１１は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１５へ出力するとともに、通信制御部１５からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。

入力部１２は、無線装置１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先を電子メールアプリケーション１４へ出力する。表示部１３は、電子メールアプリケーション１４からの制御に従ってメッセージを表示する。

電子メールアプリケーション１４は、入力部１２からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部１５へ出力する。

通信制御部１５は、ＡＲＰＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ａｇｅｎｃｙ）インターネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュールからなる。即ち、通信制御部１５は、無線インターフェースモジュール１６と、ＭＡＣモジュール１７と、ＬＬＣ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）モジュール１８と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール１９と、ルーティングテーブル２０と、ＴＣＰモジュール２１と、ＵＤＰモジュール２２と、ＳＭＴＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｍａｉｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）モジュール２３と、ルーティングデーモン２４とからなる。

無線インターフェースモジュール１６は、物理層に属し、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調および周波数変換等を行なうとともに、受信信号強度を検出してルーティングデーモン２４へ出力する。

ＭＡＣモジュール１７は、ＭＡＣ層に属し、ＭＡＣプロトコルを実行してデータ（パケット）の再送制御等を行なう。そして、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送回数が所定値を超えるとリンクが切断されたことを検知し、リンクが切断されたことをルーティングデーモン２４に通知する。

ＬＬＣモジュール１８は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行して隣接する無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。

ＩＰモジュール１９は、インターネット層に属し、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール１９は、ＴＣＰモジュール２１からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成する。そうすると、ＩＰモジュール１９は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＦＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２０を検索し、生成したＩＰパケットを送信するための経路が正常であるか否かを判定する。ＩＰモジュール１９は、データを送信するための経路が正常であるとき、生成したＩＰパケットをＬＬＣモジュール１８へ送信する。

ルーティングテーブル２０は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先アドレスに対応付けて経路情報を格納する。

ＴＣＰモジュール２１は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２１は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール１９へ送信する。

ＵＤＰモジュール２２は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン２４によって作成されたＵｐｄａｔｅパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたＵｐｄａｔｅパケットを受信してルーティングデーモン２４へ出力する。

ＳＭＴＰモジュール２３は、プロセス／アプリケーション層に属し、電子メールアプリケーション１４から受け取ったデータに基づいて、全二重通信チャネルの確保およびメッセージの交換等を行なう。

ルーティングデーモン２４は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。また、ルーティングデーモン２４は、ＦＳＲプロトコルに従って比較的近くに存在する他の無線装置と経路情報を定期的に交換し合い、取得した経路情報および無線インターフェースモジュール１６から受けた受信信号強度に基づいて、後述する方法によって最適な経路を算出してインターネット層にルーティングテーブル２０を動的に作成する。

なお、図１に示す無線装置２〜９の各々も、図２に示す無線装置１の構成と同じ構成からなる。

図３は、ＩＰヘッダの構成図である。ＩＰヘッダは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、パケット長、識別番号、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、およびオプションからなる。

図４は、ＴＣＰヘッダの構成図である。ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、送信先ポート番号、シーケンス番号、確認応答（ＡＣＫ）番号、データオフセット、予約、フラグ、ウィンドサイズ、ヘッダチェックサムおよびアージェントポインタからなる。

送信元ポート番号は、送信元の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを出力したアプリケーションを特定する番号である。また、送信先ポート番号は、送信先の無線装置で複数のアプリケーションが動作しているときに、ＴＣＰパケットを届けるアプリケーションを特定する番号である。

ＴＣＰ通信は、エンド・ツー・エンドのコネクション型通信プロトコルである。ＴＣＰ通信のコネクション接続を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信接続要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２１は、コネクションの確立時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ Ｆｌａｇ）を設定したコネクションの接続要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション接続を受理する端末（以下、「ＴＣＰ通信接続受理装置」という。）のＴＣＰモジュール２１へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２１は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔにＳＹＮおよびＡＣＫ（確認応答）を設定したコネクションの接続要求受理および接続完了を示す第２パケットをＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２１へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信接続要求装置のＴＣＰモジュール２１は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ（確認応答）に設定したコネクションの接続完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信接続受理装置のＴＣＰモジュール２１へ送信する。

コネクションの切断要求は、ＴＣＰ通信要求装置およびＴＣＰ通信受理装置のいずれの側からでも行なうことができる。ＴＣＰ通信のコネクション切断を要求する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断要求装置」という。）のＴＣＰモジュール２１は、コネクションの切断時に、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮ（Ｆｉｎｉｓｈ Ｆｌａｇ）に設定したコネクションの切断要求を示す第１パケットをＴＣＰ通信のコネクション切断を受理する無線装置（以下、「ＴＣＰ通信切断受理装置」という。）へ送信する。これを受けて、ＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２１は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断要求受理を示す第２パケットと、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＦＩＮに設定したコネクションの切断完了を示す第３パケットをＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２１へ送信する。更に、これを受けて、ＴＣＰ通信切断要求装置のＴＣＰモジュール２１は、ＴＣＰヘッダ内のＣｏｄｅ ＢｉｔをＡＣＫ(確認応答)に設定したコネクションの切断完了を示す第４パケットをＴＣＰ通信切断受理装置のＴＣＰモジュール２１へ送信する。

図５は、図２に示すルーティングテーブル２０の例を示す図である。ルーティングテーブル２０は、送信先アドレスと、隣接する無線装置のアドレス（ＮｅｘｔＨｏｐアドレス）と、メトリックと、総合メトリック数１と、とからなる。そして、送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレス、メトリック、および総合メトリック数１は、相互に対応付けられている。

送信先アドレスは、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。ＮｅｘｔＨｏｐアドレスは、次にホップする無線装置のＩＰアドレスを表す。メトリックは、送信元の無線装置と送信先の無線装置との間の経路状態を示す経路指標を表す。そして、メトリックは、送信元の無線装置と送信先の無線装置との間の経路が正常であるとき、送信元の無線装置から送信先の無線装置までのホップ数が格納され、送信元の無線装置と送信先の無線装置との間の経路が異常であるとき、無限大（∞）が格納される。総合メトリック数１は、受信信号強度に応じて決定される数値が格納される。そして、総合メトリック数１は、受信信号強度が相対的に弱いとき、相対的に大きい数値が格納され、受信信号強度が相対的に強いとき、相対的に小さい数値が格納される。受信信号強度を総合メトリック数１へ変換する方法については、後述する。

図５に示すルーティングテーブル２０の例では、第１の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する端末が無線装置２であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“４”であるので、３つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数１は、“５”である。

また、第２の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する無線装置が無線装置８であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“２”であるので、１つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数１は“１６”である。

他の無線装置から受信した受信信号強度を総合メトリック数１に変換する方法について説明する。表１は、信号強度とメトリック値との関係を示す。

なお、表１に示す「メトリック値」は、ルーティングテーブル２０のメトリックに格納された値とは異なるものであり、以下に説明するように、受信信号強度ＲＳＳＩに応じて決定される値である（以下、同じ。）。

信号強度が−６０ｄＢよりも強いとき、メトリック値は、“１”となり、信号強度が−６０ｄＢ〜−６５ｄＢまでの範囲であるとき、メトリック値は、“２”となり、信号強度が−６５ｄＢ〜−７０ｄＢまでの範囲であるとき、メトリック値は、“４”となり、信号強度が−７０ｄＢ〜−７５ｄＢまでの範囲であるとき、メトリック値は、“８”となり、信号強度が−７５ｄＢよりも弱いとき、メトリック値は、“１６”となる。

したがって、ルーティングデーモン２４は、無線インターフェースモジュール１６から受信信号強度を受けると、その受けた受信信号強度に対応するメトリック値を表１を参照して検出し、その検出したメトリック値を経路情報を送信した無線装置を介する経路の総合メトリック数１に加算してルーティングテーブル２０を作成する。

具体的に説明する。図６は、トポロジーメッセージの概念図であり、図７は、トポロジーテーブルの概念図であり、図８は、トポロジーメッセージに基づいて作成されるトポロジーの概念図である。

ＦＳＲプロトコルを用いたルーティングテーブル２０の作成においては、各無線装置１〜８は、トポロジーメッセージを定期的にブロードキャストする。そして、各無線装置１〜８は、例えば、自己から２ホップ以内のトポロジーを示すトポロジーメッセージを５秒ごとにブロードキャストし、自己から３ホップ以上のトポロジーを示すトポロジーメッセージを１５秒ごとにブロードキャストする。

各無線装置１〜８は、このようなトポロジーメッセージを送受信することにより、無線ネットワークシステム１０内において無線装置１〜８がどのように配置されているかを認識し、各送信先に対する経路を示すルーティングテーブル２０を作成する。

無線装置１は、トポロジーメッセージＴＰＭＳ１（図６の（ａ）参照）を無線装置８から５秒ごとに受信し、トポロジーメッセージＴＰＭＳ２（図６の（ｂ）参照）を無線装置２から５秒ごとに受信し、トポロジーメッセージＴＰＭＳ３（図６の（ｃ）参照）を無線装置２から１５秒ごとに受信する。

即ち、無線装置１は、自己に近いローカルな領域におけるトポロジーメッセージＴＰＭＳ１，ＴＰＭＳ２を、比較的、頻繁に受信し、自己から遠い領域におけるトポロジーメッセージＴＰＭＳ３を、比較的、長い周期で受信する。

トポロジーメッセージＴＰＭＳ１は、“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”と、Ｎ［ｉ］（ｉ＝０，１，・・・）と、Ｍ［ｉ］とからなる。

“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”は、基準となる無線装置を表し、Ｎ［ｉ］は、“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”に隣接する無線装置を表し、Ｍ［ｉ］は、“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”とＮ［ｉ］との間の総合メトリック数１を表す。

従って、トポロジーメッセージＴＰＭＳ１の第１段目は、“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”を無線装置８とし、“メトリック”が零（＝０）であり、無線装置８に隣接する無線装置が無線装置１（＝Ｎ［０］＝１）および無線装置３（＝Ｎ［１］＝３）であり、無線装置８と無線装置１との間の総合メトリック数１（＝Ｍ［０］）が“８”であり、無線装置８と無線装置３との間の総合メトリック数１（＝Ｍ［１］）が“８”であるトポロジーメッセージを示す。

トポロジーメッセージＴＰＭＳ１の第２段目および第３段目は、無線装置８から１ホップ（＝メトリック＝１）の位置に存在する無線装置１，３を“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”とするトポロジーメッセージであり、第１段目のトポロジーメッセージと同じ要素からなる。

また、トポロジーメッセージＴＰＭＳ２は、無線装置２に隣接する無線装置１，４，５，７に関するトポロジーメッセージ、無線装置２から１ホップの位置に存在する無線装置１，４，５，７に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージ、および無線装置２から２ホップの位置に存在する無線装置３，６に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージからなる。

更に、トポロジーメッセージＴＰＭＳ３は、無線装置２から３ホップの位置に存在する無線装置３に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージからなる。

そして、トポロジーメッセージＴＰＭＳ２，ＴＰＭＳ３の各々は、トポロジーメッセージＴＰＭＳ１と同じ要素からなる。

なお、トポロジーメッセージＴＰＭＳ１〜ＴＰＭＳ３に含まれるメトリック値Ｍ［ｉ］は、各無線装置１〜８が他の無線装置（＝隣接する無線装置）から受信したトポロジーメッセージの受信信号強度ＲＳＳＩを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩを表１を参照してメトリック値に変換することにより求められる。そして、トポロジーメッセージには、送信元のアドレスが含まれているため、各無線装置１〜８は、各トポロジーメッセージをどの無線装置から受信したかを認識できる。従って、各無線装置１〜８は、その認識した無線装置との間の経路に、求めたメトリック値Ｍ［ｉ］を割り当てることによってトポロジーテーブルを作成し、その作成したトポロジーテーブルをトポロジーメッセージとしてブロードキャストする。

無線装置１のルーティングデーモン２４は、受信したトポロジーメッセージＴＰＭＳ１〜ＴＰＭＳ３に基づいて、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬ（図７参照）を作成する。このトポロジーテーブルＴＰＴＢＬは、無線装置１に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージ、無線装置１から１ホップ（＝メトリック＝１）の位置に存在する無線装置２，８に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージ、無線装置１から２ホップ（＝メトリック＝２）の位置に存在する無線装置４，５，７に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージ、および無線装置１から３ホップ（＝メトリック＝３）の位置に存在する無線装置３，６に隣接する無線装置に関するトポロジーメッセージからなる。

無線装置１のルーティングデーモン２４は、トポロジーテーブルＴＰＴＢＬを参照して、まず、無線装置１から１ホップの位置に存在する無線装置２，８と、無線装置１と無線装置２，８の各々との間の総合メトリック数１とを認識し、次に、無線装置１から１ホップの位置に存在する無線装置２，８に隣接する無線装置３，４，５，７と、無線装置２，８と無線装置３，４，５，７との間の総合メトリック数１とを認識する。そして、無線装置１のルーティングデーモン２４は、これを繰り返すことによって、図１に示す無線装置１〜８のトポロジーと、隣接する無線装置間の総合メトリック数１とを認識し、隣接する無線装置間に総合メトリック数１を割り当てたトポロジーを作成する（図８参照）。

そうすると、無線装置１のルーティングデーモン２４は、その作成したトポロジーに基づいて、無線装置３を送信先とする経路からなるルーティングテーブル２０（図５参照）を作成する。この場合、無線装置２を経由する経路が２個存在するが、無線装置１−無線装置２−無線装置７−無線装置３の経路は、総合メトリック数１が２＋２＋４＝８であり、無線装置１−無線装置２−無線装置５−無線装置６−無線装置３からなる経路の総合メトリック数１（＝２＋１＋１＋１＝５）よりも大きいので、総合メトリック数１がより小さい無線装置１−無線装置２−無線装置５−無線装置６−無線装置３の経路が選択される。

このように、無線装置１のルーティングデーモン２４は、他の無線装置から定期的にブロードキャストされたトポロジーメッセージＴＰＭＳ１〜ＴＰＭＳ３に基づいて、ルーティングテーブル２０を作成する。

なお、無線装置１のルーティングデーモン２４は、無線装置３を送信先とする経路のみならず、他の無線装置を送信先とする各経路からなるルーティングテーブルを作成する。

上述したように、この発明においては、無線装置間の無線通信における受信信号強度ＲＳＳＩをメトリック値に変換し、その変換したメトリック値を経路の安定度合を示す経路安定指標として経路情報に含めてルーティングテーブル２０を作成する。そして、表１に示すように、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に強くなれば、メトリック値は、相対的に小さくなり、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に弱くなれば、メトリック値は、相対的に大きくなる。したがって、メトリック値が相対的に小さいことは、経路がより安定していることを意味し、メトリック値が相対的に大きいことは、経路がより不安定であることを意味する。

受信信号強度ＲＳＳＩをメトリック値に変換する場合、受信信号強度ＲＳＳＩを複数の領域（−６０ｄＢよりも強い領域ＲＧＥ１、−６０ｄＢ〜−６５ｄＢの領域ＲＧＥ２、−６５ｄＢ〜−７０ｄＢの領域ＲＧＥ３、−７０ｄＢ〜−７５ｄＢの領域ＲＧＥ４、−７５ｄＢよりも弱い領域ＲＧＥ５）に分割し、受信信号強度ＲＳＳＩが領域ＲＧＥ１から領域ＲＧＥ５の方向へ弱くなるに従って、メトリック値は、２の累乗によって大きくなる。即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従って、メトリック値は、指数関数的に大きくなる。

このように、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に大きくすることによって（即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に強くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に小さくすることによって）、安定度合がより大きい経路を容易に選択できる。

即ち、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値を直線的に大きくした場合、受信信号強度ＲＳＳＩの違いによるメトリック値の差は小さくなる。そして、ルーティングテーブル２０においては、無線装置１から無線装置３までの全体の経路における総合メトリック数１（＝各経路のメトリック値の加算値）が格納されるので、受信信号強度ＲＳＳＩが変動しても値が大きく変化しないメトリック値を用いた場合には、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数１に大きな差が生じないことになる。

これに対し、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値を指数関数的に大きくした場合、受信信号強度ＲＳＳＩの変化に対してメトリック値が大きく変化するので、総合メトリック数１も大きく変化することになり、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数１に大きな差が生じることになる。

したがって、この発明においては、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従ってメトリック値が指数関数的に大きくなるようにしたものである。

図１に示す他の無線装置２〜８も、上述した無線装置１と同じようにしてルーティングテーブル２０を作成する。

送信元（無線装置１）と送信先（無線装置３）との間で無線通信を行なう動作について説明する。図９は、送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。一連の動作が開始されると、送信元である無線装置１のルーティングデーモン２４は、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ１）。そして、無線装置２等の中継器は、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ２）。その後、送信先である無線装置３は、無線装置１からのデータを受信する（ステップＳ３）。

これにより、無線装置１から無線装置３へのデータの送信が終了する。

図１０は、図９に示すステップＳ１，Ｓ２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４は、ルーティングテーブル２０を参照し、送信先（無線装置３）に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。

そして、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４は、総合メトリック数１が最小である経路を複数の経路から選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ１２）。

一方、ステップＳ１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定されたとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４は、送信先（無線装置３）に対してホップ数が同じ複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。

そして、ホップ数が同じである複数の経路が存在するとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４は、いずれかの経路を複数の経路から選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ１４）。

一方、ステップＳ１３において、ホップ数が同じ複数の経路が存在しないと判定されたとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４は、ホップ数が最小である経路を複数の経路から選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ１５）。なお、ホップ数が少ない経路は、「中継回数が少ない経路」を意味する（以下、同じ）。

これにより、図９に示すステップＳ１，Ｓ２の詳細な動作が終了する。

無線装置１のルーティングデーモン２４が図１０に示すフローチャートに従ってデータを送信するとき、ルーティングデーモン２４は、図５に示すルーティングテーブル２０を参照し、送信先（無線装置３）に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１参照）。

この場合、ルーティングテーブル２０には、送信先である無線装置３に対して、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないので、無線装置１のルーティングデーモン２４は、総合メトリック数１が最小である経路を選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを送信する（ステップＳ１２参照）。

ルーティングテーブル２０には、２つの総合メトリック数１＝“５”，“１６”が存在し、無線装置２を経由する経路と、無線装置８を経由する経路とが存在することになる。

そうすると、無線装置１のルーティングデーモン２４は、無線装置８を経由する経路の総合メトリック数１が“１６”であり、無線装置２を経由する経路の総合メトリック数１が“５”であるので、総合メトリック数１がより小さい無線装置２を経由する経路を選択し、無線装置１のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを無線装置２へ送信する。

次に、無線装置２が図１０に示すフローチャートに従って無線装置１からのデータを中継する場合について説明する。図１１は、ルーティングテーブルの他の例である。無線装置２のルーティングデーモン２４は、図１１に示すルーティングテーブル２０Ａを作成している。

無線装置２のルーティングデーモン２４は、無線装置１からデータを受信すると、その受信したデータが無線装置３へ送信するデータであることを検知する。そして、ルーティングデーモン２４は、ルーティングテーブル２０Ａを参照して、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１参照）。ルーティングテーブル２０Ａには、無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないので、無線装置２のルーティングデーモン２４は、総合メトリック数１が最小である経路を選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ１２参照）。

ルーティングテーブル２０Ａにおいては、無線装置３に対して総合メトリック数１が“４”である無線装置５を経由する経路と、総合メトリック数１が“１０”である無線装置７を経由する経路とが存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４は、総合メトリック数１がより小さい無線装置５を経由する経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを無線装置５へ送信する。

無線装置６も、無線装置２と同様にして、無線装置２から受信したデータを無線装置３へ中継する。

上述した無線装置１によるデータの送信においては、総合メトリック数１が“５”である無線装置２を経由する経路の方が、総合メトリック数１が“１６”である無線装置８を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、無線装置２を経由する経路が選択される。また、無線装置２によるデータの中継においては、総合メトリック数１が“４”である無線装置５を経由する経路の方が、総合メトリック数１が“１０”である無線装置７を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、無線装置５を経由する経路が選択される。

このように、この発明においては、総合メトリック数１が異なる複数の経路が存在すれば、送信先までのホップ数に関係なく総合メトリック数１がより小さい経路が選択される。

図１２は、ルーティングテーブルの更に他の例である。無線装置２が図１２の（ａ）に示すルーティングテーブル２０Ｂを保持する場合について説明する。この場合、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである２つの経路が存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４は、図１０に示すステップＳ１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、送信先である無線装置３に対してホップ数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１３参照）。

ルーティングテーブル２０Ｂには、ホップ数が“２”である無線装置７を経由する経路と、ホップ数が“３”である無線装置５を経由する経路とが存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４は、ホップ数がより少ない無線装置７を経由する経路を選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ１５参照）。

総合メトリック数１が同じであり、かつ、ホップ数が異なる複数の経路がルーティングテーブル２０に存在する場合、無線装置２のルーティングデーモン２４は、ホップ数がより少ない経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを中継する。

無線装置２が図１２の（ｂ）に示すルーティングテーブル２０Ｃを保持する場合について説明する。この場合、送信先である無線装置３に対して、総合メトリック数１およびホップ数が同じである２つの経路が存在するので、無線装置２のルーティングテーブル２４は、ステップＳ１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、ステップＳ１３において、ホップ数が同じである複数の経路が存在すると判定する。

そして、無線装置２のルーティングデーモン２４は、無線装置５を経由する経路と、無線装置７を経由する経路とのうち、いずれかの経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ１４参照）。

総合メトリック数１およびホップ数が同じである複数の経路がルーティングテーブル２０に存在する場合、無線装置２のルーティングデーモン２４は、いずれかの経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４によって選択された経路に沿ってデータを中継する。

上述したように、この発明は、総合メトリック数１に基づいて、データを送信または中継する経路を決定し、総合メトリック数１によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。即ち、この発明は、経路の安定度合に基づいて、より安定な経路をデータを送信または中継する経路として決定し、経路の安定度合によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。

これによって、安定な経路を介してデータを送信先へ送信することができ、その結果、データを送信するときのスループットを向上できる。従来のアドホックネットワークにおいては、送信先までのホップ数が増加すると、そのホップ数の増加に伴ってスループットは低下するが、この発明は、送信先までのホップ数が多くても、総合メトリック数１がより小さい、即ち、より安定度合が大きい経路を介してデータを送信先まで送信するので、ホップ数が多くなってもスループットを向上できる。つまり、より安定度合が大きい経路を選択してデータを送信または中継するので、各無線装置間においてデータの再送が発生することが極めて低くなり、スループットを向上できる。

以下においては、この発明によるプロトコルに従ってルーティングした場合の実験結果について説明する。図１３は、実験のレイアウトを示す模式図である。実験は、金属製密閉型パーティションからなる内部壁によって囲まれた略ロの字状の空間５０に送信元の無線装置Ｓ、送信先の無線装置Ｄおよび中継器用の無線装置Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを設置して行なわれた。

無線端末Ｓ，Ｄ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの各々には、８０２．１１ｂの無線ＬＡＮカードが装着された。また、無線端末Ｓ，Ｄ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの具体的な配置位置は、図１３に示すとおりである。即ち、無線端末Ｓ，Ｄ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚは、２つのルートが形成されるように空間５０に配置された。そして、２つのルートは、ホップ数および受信信号強度が異なるように設定された。

図１４は、図１３に示すレイアウトにおいて従来のＦＳＲプロトコルを用いた場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。図１４の（ａ）は、ＴＣＰモードの通信を示し、図１４の（ｂ）は、ＵＤＰモードの通信を示す。なお、従来のＦＳＲプロトコルを用いた場合、総合メトリック数１は、従来のホップ数に相当する。

ＴＣＰモードの通信の場合、総合メトリック数１は、“１”または“２”である。そして、９８．２％が２ホップである。その内訳は、無線装置Ｘの中継が６０．８％であり、無線装置Ｚの中継が３７．４％であり、１ホップの直接通信は、１．８％である（図１４の（ａ）参照）。

また、ＵＤＰモードの通信の場合、総合メトリック数１は、“２”または“３”である。そして、９５．４％が２ホップであり、４．６％が３ホップである（図１４の（ｂ）参照）。

このように、従来のＦＳＲプロトコルを用いた場合、ＴＣＰモードの通信およびＵＤＰモードの通信の両方において、無線端末Ｘを介した２ホップの無線通信が支配的である。従来のＦＳＲプロトコルは、ホップ数が最小になるように経路を決定するからである。

図１５は、図１３に示すレイアウトにおいて、この発明によるプロトコルを用いた場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。図１５の（ａ）は、ＴＣＰモードの通信を示し、図１５の（ｂ）は、ＵＤＰモードの通信を示す。なお、図１５の（ａ）および（ｂ）においては、この発明によるプロトコルを“ＦＳＲ−ＭＳ”と表記している。

ＴＣＰモードの通信の場合、総合メトリック数１は、５〜１９の範囲に存在する（図１５の（ａ）参照）。そして、９６．０％が４ホップであり、４．０％が３ホップまたは２ホップであり、１ホップの直接通信は観測されなかった。

ＵＤＰモードの通信の場合、総合メトリック数１は、５〜２４の範囲に存在する（図１５の（ｂ）参照）。そして、８４．７％が４ホップであり、１５．３％が３ホップまたは２ホップであり、１ホップの直接通信は観測されなかった。

そして、総合メトリック数１は、ＴＣＰモードの方が変動幅が小さかった。

このように、受信信号強度を反映した総合メトリック数１を用いてルーティングすることによって、ホップ数が多い方の経路（無線装置Ｓ→無線装置Ｙ→無線装置Ｚ→無線装置Ｗ→無線装置Ｄ）の経路が選択される確率が高いことが確認された。

図１６は、図１３に示すレイアウトにおいて、ホップ数の多い側のルートの無線装置の電源を落とした場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。図１６の（ａ）は、ＴＣＰモードの通信を示し、図１６の（ｂ）は、ＵＤＰモードの通信を示す。

ＴＣＰモードの通信およびＵＤＰモードの通信の両方において、総合メトリック数１は、ほぼ９〜２４の範囲に存在しており、総合メトリック数１が“２０”よりも高くなる確率が高い。そして、この数値は、図１５の（ａ）および（ｂ）に示す数値よりも大きい。

この発明によるプロトコルを用いた場合（ＦＳＲ−ＭＳ）、総合メトリック数１がより小さい経路が選択されるので、図１６に示す実験結果は、ホップ数が“４”と大きいが、総合メトリック数１がより小さい経路（無線装置Ｓ→無線装置Ｙ→無線装置Ｚ→無線装置Ｗ→無線装置Ｄ）が選択されることを支持するものである。

図１７は、スループットおよびエラーレートと受信信号強度との関係を示す図である。図１７に示すスループットおよびエラーレートは、無線装置間の距離を変えて受信信号強度を設定し、その時のＴＣＰモードおよびＵＤＰモードにおけるスループットおよびエラーレートを計測した結果である。

図１７においては、図１３に示すレイアウトにおいて２ホップの経路（無線装置Ｓ→無線装置Ｘ→無線装置Ｄ）と４ホップの経路（無線装置Ｓ→無線装置Ｙ→無線装置Ｚ→無線装置Ｗ→無線装置Ｄ）との各無線装置間の受信信号強度の平均値を点線で示す。２ホップの経路は、４ホップの経路に比べ、無線装置間での受信信号強度が低い領域に有り、伝送速度の低下とエラーレートの増加が観測される。このように、受信信号強度の平均値が低い領域では、ホップ数が少なくてもスループットが低下し、エラーレートが増加することが解った。一方、４ホップの経路では、受信信号強度の平均値が強い領域に有り、ホップ数が増加しても、スループットが向上し、エラーレートが低下することがわかった。

したがって、この発明によるプロトコルによって、受信信号強度に基づいて経路を選択することによってホップ数が増加しても無線通信のスループットを向上でき、エラーレートを小さくできる。

図１８は、ＴＣＰモードにおけるスループットと頻度との関係図である。また、図１９は、ＵＤＰモードにおけるスループットと頻度との関係図である。図１８および図１９の結果から解るように、ＴＣＰモードおよびＵＤＰモードの両方において、この発明によるプロトコル（ＦＳＲ−ＭＳ）を用いた方が従来のＦＳＲプロトコルを用いた場合よりもスループットが高くなることが解った。

図２０は、遅延時間と頻度との関係図である。図２０の（ａ）は、１回目の計測結果を示し、図２０の（ｂ）は、２回目の計測結果を示す。１回目の計測においては、ＦＳＲプロトコルを用いた方が遅延時間は短い。しかし、２回目の計測においては、ＦＳＲプロトコルを用いた場合、１回目の計測において観測された短い遅延時間は殆ど観測されなかった。これに対し、この発明によるプロトコル（ＦＳＲ−ＭＳ）を用いた場合、１回目の計測時と同じように遅延時間が観測された。

したがって、この発明によるプロトコル（ＦＳＲ−ＭＳ）を用いることによって安定した無線通信を行なえることが解った。

上述した結果から、受信信号強度がより強くなる経路を無線通信を行なう経路として決定する方が、ホップ数がより少なくなる経路を無線通信を行なう経路として決定するよりもスループットを向上でき、エラーレートを低くでき、更に、安定した無線通信が可能であることが実証された。

上記においては、受信信号強度がより強くなるように無線通信を行なう経路を決定することについて説明したが、この発明は、これに限らず、送信要求ＲＴＳを送信し、送信許可ＣＴＳが返信される確率が高くなるように無線通信を行なう経路を決定してもよく、データを送信し、確認応答ＡＣＫが返信される確率が高くなるように無線通信を行なう経路を決定してもよい。つまり、この発明は、より安定な経路を無線通信を行なう経路として決定し、その決定した経路に沿って無線通信を行なうものであればよい。

また、上記においては、受信信号強度ＲＲＳＩが直線的に弱くなったとき、総合メトリック数１が指数関数的に大きくなるように受信信号強度ＲＳＳＩを総合メトリック数１に変換したが、この発明においては、これに限らず、受信信号強度ＲＲＳＩが直線的に強くなったとき、総合メトリック数１が指数関数的に大きくなるように受信信号強度ＲＳＳＩを総合メトリック数１に変換してもよい。この場合、総合メトリック数１が大きい経路がより安定した経路であることを意味する。

更に、この発明においては、受信信号強度ＲＳＳＩが直線的に弱くなるに従って総合メトリック数１が指数関数的に大きくなるように受信信号強度ＲＳＳＩを総合メトリック数１に変換し、その変化した総合メトリック数１がより小さい経路を無線通信を行なうための経路として決定することにより、この発明によるプロトコルを従来のＦＳＲプロトコルの手順に従って実行することが可能となる。即ち、従来のＦＳＲプロトコルにおいては、送信先までのホップ数が少なくなるように無線通信を行なうための経路を決定するが、この発明によるプロトコルは、総合メトリック数１が小さくなるように無線通信を行なうための経路を決定するようにすればよい。そして、総合メトリック数１が同じである場合、送信先までのホップ数が少なくなるように無線通信を行なうための経路を決定すればよい。

更に、上記においては、テーブル駆動型のプロトコルについて説明したが、この発明は、これに限らず、オンデマンド型のプロトコルおよびテーブル駆動型とオンデマンド型とを混合したプロトコルにも適用可能である。

なお、この発明においては、総合メトリック数１は、「経路安定指標」を構成する。

また、表１は、「マップ」を構成する。

更に、受信信号強度ＲＳＳＩは、無線通信の品質を表す「ファクター」を構成する。

更に、ルーティングテーブル２０に基づいて、より安定な経路を決定するルーティングデーモン２４は、「経路決定手段」を構成する。

更に、ルーティングデーモン２４によって決定された経路に沿ってデータを送信または中継するＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７および無線インターフェースモジュール１６は、「通信手段」を構成する。

［実施の形態２］
図２１は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態２における概略ブロック図である。実施の形態２による無線装置１Ａは、図２に示す無線装置１の通信制御部１５を通信制御部１５Ａに代えたものであり、その他は、無線装置１と同じである。

通信制御部１５Ａは、図２に示す通信制御部１５の無線インターフェースモジュール１６、ＭＡＣモジュール１７、ルーティングテーブル２０およびルーティングデーモン２４をそれぞれ無線インターフェースモジュール１６Ａ、ＭＡＣモジュール１７Ａ、ルーティングテーブル３０およびルーティングデーモン２４Ａに代え、タイマー２５を追加したものであり、その他は、通信制御部１５と同じである。

無線インターフェースモジュール１６Ａは、図２に示す無線インターフェースモジュール１６の機能のうち、受信信号強度ＲＳＳＩを検出してルーティングデーモン２４へ出力する機能以外の機能を果たす。

ＭＡＣモジュール１７Ａは、後述する方法によって、フレームエラー率（ＦＥＲ：Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）を演算し、その演算したフレームエラー率ＦＥＲをルーティングデーモン２４Ａへ出力する。そして、ＭＡＣモジュール１７Ａは、その他、ＭＡＣモジュール１７と同じ機能を果たす。

ルーティングデーモン２４Ａは、他の無線装置から取得した経路情報およびＭＡＣモジュール１７Ａから受けたフレームエラー率ＦＥＲに基づいて、後述する方法によって最適な経路を算出してルーティングテーブル３０を動的に作成する。そして、ルーティングデーモン２４Ａは、その他、ルーティングデーモン２４と同じ機能を果たす。

タイマー２５は、ＭＡＣ層に属し、ＭＡＣモジュール１７Ａからの指示に応じて、時間を計測するとともに、ＭＡＣモジュール１７Ａからの要求に応じて、計測した時間をＭＡＣモジュール１７Ａへ出力する。

ルーティングテーブル３０は、ルーティングテーブル２０と同じように、各送信先に対応付けて経路情報を格納する。

なお、実施の形態２においては、無線装置２〜８の各々も、図２１に示す無線装置１Ａと同じ構成からなる。

図２２は、フレームエラー率ＦＥＲを演算する方法を説明するための概念図である。無線装置Ａは、タイミングｔ１で通信要求パケットＲＴＳを無線装置Ｂへ送信するとともに、通信要求パケットＲＴＳの送信と同時に一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒを設定し、かつ、通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔを“１”だけインクリメントする。そして、無線装置Ｂは、無線装置Ａからの通信要求パケットＲＴＳをタイミングｔ２で受信するとともに、通信要求パケットＲＴＳに対する通信許可パケットＣＴＳをタイミングｔ３で無線装置Ａへ送信する。そうすると、無線装置Ａは、無線装置Ｂからの通信許可パケットＣＴＳをタイミングｔ４で受信する。

無線装置Ａは、通信許可パケットＣＴＳを無線装置Ｂから一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒ内に受信したとき、通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔをカウントせず、無線装置Ｂからの通信許可パケットＣＴＳを一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒ内に受信しなかったとき、通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔを“１”だけインクリメントする。

無線装置Ａは、通信許可パケットＣＴＳを無線装置Ｂから一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒ内に受信したとき、タイミングｔ５でデータＤＡＴＡを無線装置Ｂへ送信するとともに、データＤＡＴＡの送信と同時に一定時間ＡＣＫ＿ｔｉｍｅｒを設定し、かつ、通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔを“１”だけインクリメントする。そして、無線装置Ｂは、無線装置ＡからのデータＤＡＴＡをタイミングｔ６で受信するとともに、データＤＡＴＡに対する確認応答パケットＡＣＫをタイミングｔ７で無線装置Ａへ送信する。そうすると、無線装置Ａは、無線装置Ｂからの確認応答パケットＡＣＫをタイミングｔ８で受信する。

無線装置Ａは、確認応答パケットＡＣＫを無線装置Ｂから一定時間ＡＣＫ＿ｔｉｍｅｒ内に受信したとき、通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔをカウントせず、無線装置Ｂからの確認応答パケットＡＣＫを一定時間ＡＣＫ＿ｔｉｍｅｒ内に受信しなかったとき、通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔを“１”だけインクリメントする。

無線装置Ａは、通信許可パケットＣＴＳを無線装置Ｂから一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒ内に受信しないとき、再度、通信要求パケットＲＴＳの送信から開始し、通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔおよび通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔをカウントする。

無線装置Ａは、通信要求パケットＲＴＳに対するＣＴＳパケットの受信、およびデータＤＡＴＡに対する確認応答パケットＡＣＫの受信を所定回数だけ繰り返し行ない、通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔが所定回数に達すると、次式によりフレームエラー率ＦＥＲを演算する。

ＦＥＲ＝ＦａｉｌＣｎｔ／ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔ・・・（１）
無線装置１〜８の各々は、無線装置Ａと同じ動作によって通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔおよび通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔをカウントし、そのカウントした通信回数ＴｒａｎｓｍｉｔＣｎｔおよび通信誤り数ＦａｉｌＣｎｔを用いて式（１）によってフレームエラー率ＦＥＲを演算する。

この場合、各無線装置１〜８のＭＡＣモジュール１７Ａは、通信要求パケットＲＴＳまたはデータＤＡＴＡの送信と同時に時間を計測するようにタイマー２５を制御するとともに、一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒまたはＡＣＫ＿ｔｉｍｅｒが経過したことを示す信号ＴｉｍｅＥｘｐｉｒｅを出力するようにタイマー２５を制御する。そして、ＭＡＣモジュール１７Ａは、信号ＴｉｍｅＥｘｐｉｒｅをタイマー２５から受けると、一定時間ＣＴＳ＿ｔｉｍｅｒまたはＡＣＫ＿ｔｉｍｅｒが経過したことを検知する。

図２３は、図２１に示すルーティングテーブル３０の例を示す図である。ルーティングテーブル３０は、図５に示すルーティングテーブル２０の“総合メトリック数１”を“総合メトリック数２”に代えたものであり、その他は、ルーティングテーブル２０と同じである。

送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレス、メトリック、および総合メトリック数２は、相互に対応付けられている。

総合メトリック数２は、フレームエラー率ＦＥＲに応じて決定される数値が格納される。そして、総合メトリック数２は、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に低いとき、相対的に小さい数値が格納され、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に高いとき、相対的に大きい数値が格納される。

図２３に示すルーティングテーブル３０の例では、第１の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する端末が無線装置２であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“４”であるので、３つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数２は、“６”である。

また、第２の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する無線装置が無線装置８であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“２”であるので、１つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数２は“１２”である。

フレームエラー率ＦＥＲを総合メトリック数２に変換する方法について説明する。表２は、フレームエラー率ＦＥＲとメトリック値との関係を示す。

なお、表２に示す「メトリック値」も、ルーティングテーブル３０のメトリックに格納された値とは異なるものであり、以下に説明するように、フレームエラー率ＦＥＲに応じて決定される値である（以下、同じ。）。

フレームエラー率ＦＥＲが０．１よりも低いとき、メトリック値は、“１”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．１≦ＦＥＲ＜０．２の範囲であるとき、メトリック値は、“２”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．２≦ＦＥＲ＜０．３の範囲であるとき、メトリック値は、“３”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．３≦ＦＥＲ＜０．４の範囲であるとき、メトリック値は、“４”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．４≦ＦＥＲ＜０．５の範囲であるとき、メトリック値は、“５”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．５以上であるとき、メトリック値は、“６”となる。

したがって、ルーティングデーモン２４Ａは、ＭＡＣモジュール１７Ａからフレームエラー率ＦＥＲを受けると、その受けたフレームエラー率ＦＥＲに対応するメトリック値を表２を参照して検出し、その検出したメトリック値を経路情報を送信した無線装置を介する経路の総合メトリック数２に加算してルーティングテーブル３０を作成する。

ルーティングテーブル３０を作成する方法は、実施の形態１におけるルーティングテーブル２０（図５参照）を作成する方法と同じであり、トポロジーメッセージに含まれるＭ［ｉ］がフレームエラー率ＦＥＲに基づいて決定される点が異なるだけである。

このように、この発明の実施の形態２においては、無線装置間の無線通信におけるフレームエラー率ＦＥＲをメトリック値に変換し、その変換したメトリック値を経路の安定度合を示す経路安定指標として経路情報に含めてルーティングテーブル３０を作成する。そして、表２に示すように、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に低くなれば、メトリック値は、相対的に小さくなり、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に高くなれば、メトリック値は、相対的に大きくなる。したがって、フレームエラー率ＦＥＲに基づいてメトリック値を決定する場合においても、メトリック値が相対的に小さいことは、経路がより安定していることを意味し、メトリック値が相対的に大きいことは、経路がより不安定であることを意味する。

他の無線装置２〜８も、フレームエラー率ＦＥＲに基づいて、上述した無線装置１と同じようにしてルーティングテーブル３０を作成する。

実施の形態２において、送信元（無線装置１）と送信先（無線装置３）との間で無線通信を行なう動作は、実施の形態１における図９および図１０に示すフローチャートに従って行なわれる。この場合、図１０に示すフローチャートのステップＳ１１，Ｓ１２における“総合メトリック数１”を“総合メトリック数２”に読み替えればよい。

このように、フレームエラー率ＦＥＲに基づいて決定された総合メトリック数２を用いる場合においても、総合メトリック数２に基づいて、データを送信または中継する経路を決定し、総合メトリック数２によって経路を決定できなとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。即ち、この発明は、総合メトリック数２によって表される経路の安定度合に基づいて、より安定な経路をデータを送信または中継する経路として決定し、経路の安定度合によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。

これによって、フレームエラー率ＦＥＲを用いる場合にも、安定な経路を介してデータを送信先へ送信することができ、その結果、データを送信するときのスループットを向上できる。

なお、上記においては、フレームエラー率ＦＥＲは、表２に従ってメトリック値に変換されると説明したが、この発明においては、これに限らず、フレームエラー率ＦＥＲは、表３に従ってメトリック値に変換されてもよい。

なお、表３に示す「メトリック値」も、ルーティングテーブル３０のメトリックに格納された値とは異なるものであり、以下に説明するように、フレームエラー率ＦＥＲに応じて決定される値である（以下、同じ。）。

フレームエラー率ＦＥＲが０．１よりも低いとき、メトリック値は、“１”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．１≦ＦＥＲ＜０．２の範囲であるとき、メトリック値は、“２”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．２≦ＦＥＲ＜０．３の範囲であるとき、メトリック値は、“４”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．３≦ＦＥＲ＜０．４の範囲であるとき、メトリック値は、“８”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．４≦ＦＥＲ＜０．５の範囲であるとき、メトリック値は、“１６”となり、フレームエラー率ＦＥＲが０．５以上であるとき、メトリック値は、“３２”となる。

従って、表３に従えば、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従って、メトリック値は、２の累乗によって大きくなる。即ち、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従って、メトリック値は、指数関数的に大きくなる。

このように、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に大きくすることによって（即ち、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に低くなるに従って経路安定指標としてのメトリック値を指数関数的に小さくすることによって）、安定度合がより大きい経路を容易に選択できる。

即ち、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従ってメトリック値を直線的に大きくした場合、フレームエラー率ＦＥＲの違いによるメトリック値の差は小さくなる。そして、ルーティングテーブル３０においては、無線装置１から無線装置３までの全体の経路における総合メトリック数２（＝各経路のメトリック値の加算値）が格納されるので、フレームエラー率ＦＥＲが変動しても値が大きく変化しないメトリック値を用いた場合には、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数２に大きな差が生じないことになる。

これに対し、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従ってメトリック値を指数関数的に大きくした場合、フレームエラー率ＦＥＲの変化に対してメトリック値が大きく変化するので、総合メトリック数２も大きく変化することになり、送信元から送信先までの複数の経路に付与された複数の総合メトリック数２に大きな差が生じることになる。

したがって、この発明においては、フレームエラー率ＦＥＲが直線的に高くなるに従ってメトリック値が指数関数的に大きくなるようにしたものである。

また、上記においては、フレームエラー率ＦＥＲを演算し、その演算したフレームエラー率ＦＥＲを表２または表３に従ってメトリック値に変換すると説明したが、この発明においては、これに限らず、フレームエラー率ＦＥＲに代えてパケットエラー率ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）、信号対ノイズ比ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比のいずれかを用いてもよい。

パケットエラー率ＰＥＲは、送受信されるパケットの総数に対するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）エラーが生じたパケットの個数の比によって表される。従って、パケットエラー率ＰＥＲは、ＭＡＣモジュール１７Ａによって演算され、ＭＡＣモジュール１７Ａによってルーティングデーモン２４Ａへ送信される。

また、信号対ノイズ比ＳＮＲは、信号強度に対するノイズ強度の比によって表される。従って、信号対ノイズ比ＳＮＲは、無線インターフェースモジュール１６Ａによって演算され、無線インターフェースモジュール１６Ａによってルーティングデーモン２４Ａへ送信される。

更に、信号電力は、受信した信号の電力を表す。従って、信号電力は、無線インターフェースモジュール１６Ａによって検出され、無線インターフェースモジュール１６Ａによってルーティングデーモン２４Ａへ送信される。

更に、ビット誤り率は、復調したビットの誤り率を表す。従って、ビット誤り率は、無線インターフェースモジュール１６Ａによって検出され、無線インターフェースモジュール１６Ａによってルーティングデーモン２４Ａへ送信される。

更に、搬送波信号対雑音比は、搬送波信号に対する雑音の比を表す。従って、搬送波信号対雑音比は、無線インターフェースモジュール１６Ａによって検出され、無線インターフェースモジュール１６Ａによってルーティングデーモン２４Ａへ送信される。

更に、信号に対する干渉雑音を含む雑音比は、［干渉雑音を含む雑音］／信号強度を表す。従って、信号に対する干渉雑音を含む雑音比は、無線インターフェースモジュール１６Ａによって検出され、無線インターフェースモジュール１６Ａによってルーティングデーモン２４へ送信される。

そして、パケットエラー率ＰＥＲ、信号対ノイズ比ＳＮＲ、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比の各々は、表２または表３に従ってメトリック値に変換される。

その他は、実施の形態１と同じである。

なお、総合メトリック数２は、「経路安定指標」を構成する。また、表２または表３は、「マップ」を構成する。

また、フレームエラー率ＦＥＲ、パケットエラー率ＰＥＲ、信号対ノイズ比ＳＮＲ、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比の各々は、「通信誤り率」を構成し、この発明においては、一般的に、総合メトリック数２は、通信誤り率を表２または表３に従って変換したメトリック値に基づいて決定される。

更に、フレームエラー率ＦＥＲ、パケットエラー率ＰＥＲ、信号対ノイズ比ＳＮＲ、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比の各々は、無線通信の品質を表す「ファクター」を構成する。

更に、ルーティングテーブル３０に基づいて、より安定な経路を決定するルーティングデーモン２４Ａは、「経路決定手段」を構成する。

更に、ルーティングデーモン２４Ａによって決定された経路に沿ってデータを送信または中継するＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６Ａは、「通信手段」を構成する。

［実施の形態３］
図２４は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態３における概略ブロック図である。実施の形態３による無線装置１Ｂは、図２に示す無線装置１の通信制御部１５を通信制御部１５Ｂに代えたものであり、その他は、無線装置１と同じである。

通信制御部１５Ｂは、図２に示す通信制御部１５のＭＡＣモジュール１７、ルーティングテーブル２０およびルーティングデーモン２４をそれぞれＭＡＣモジュール１７Ａ、ルーティングテーブル４０およびルーティングデーモン２４Ｂに代え、タイマー２５を追加したものであり、その他は、通信制御部１５と同じである。

ＭＡＣモジュール１７Ａおよびタイマー２５については、実施の形態２において説明したとおりである。

ルーティングデーモン２４Ｂは、他の無線装置から取得した経路情報、無線インターフェースモジュール１６から受けた受信信号強度ＲＳＳＩおよびＭＡＣモジュール１７Ａから受けたフレームエラー率ＦＥＲに基づいて、後述する方法によって最適な経路を算出してルーティングテーブル４０を動的に作成する。そして、ルーティングデーモン２４Ｂは、その他、ルーティングデーモン２４と同じ機能を果たす。

ルーティングテーブル４０は、ルーティングテーブル２０と同じように、各送信先に対応付けて経路情報を格納する。

なお、実施の形態３においては、無線装置２〜８の各々も、図２４に示す無線装置１Ｂと同じ構成からなる。

図２５は、図２４に示すルーティングテーブル４０の例を示す図である。ルーティングテーブル４０は、図５に示すルーティングテーブル２０に“総合メトリック数２”を追加したものであり、その他は、ルーティングテーブル２０と同じである。

送信先アドレス、ＮｅｘｔＨｏｐアドレス、メトリック、総合メトリック数１、および総合メトリック数２は、相互に対応付けられている。

総合メトリック数１は、上述したように、受信信号強度ＲＳＳＩによって決定される数値が格納され、総合メトリック数２は、上述したように、フレームエラー率ＦＥＲに応じて決定される数値が格納される。

図２５に示すルーティングテーブル４０の例では、第１の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する端末が無線装置２であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“４”であるので、３つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数１は、“４”であり、総合メトリック数２は、“６”である。

また、第２の経路は、送信元の無線装置を無線装置１とし、送信先の無線装置を無線装置３とする経路であり、無線装置１が送信したパケットを最初に中継する無線装置が無線装置８であり、無線装置１が送信したパケットは、メトリックが“２”であるので、１つの無線装置によって中継されて無線装置３に届くことを示している。そして、総合メトリック数１は、“１６”であり、総合メトリック数２は“１２”である。

ルーティングテーブル４０を作成する方法は、実施の形態１におけるルーティングテーブル２０（図５参照）を作成する方法と同じであり、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定されるメトリック値Ｍ１［ｉ］と、フレームエラー率ＦＥＲに基づいて決定されるメトリック値Ｍ２［ｉ］とを含むトポロジーメッセージに基づいて作成される点が異なるだけである。

従って、各無線装置１〜８は、“Ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ”に隣接する無線装置Ｎ［ｉ］と、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定されたメトリック値Ｍ１［ｉ］と、フレームエラー率ＦＥＲに基づいて決定されるメトリック値Ｍ２［ｉ］とをセットとしたトポロジーメッセージを作成してブロードキャストする。そして、このトポロジーメッセージを受信した各無線装置１〜８は、実施の形態１において説明した方法に従って無線装置１〜８のトポロジー（図８参照）を認識するとともに、隣接する無線装置間における２つのメトリック値Ｍ１［ｉ］，Ｍ２［ｉ］を認識する。そして、各無線装置１〜８は、各送信先までの各経路における総合メトリック数１をメトリック値Ｍ１［ｉ］の和として演算し、各送信先までの各経路における総合メトリック数２をメトリック値Ｍ２［ｉ］の和として演算してルーティングテーブル４０を作成する。

このように、この発明の実施の形態３においては、無線装置間の無線通信における受信信号強度ＲＳＳＩおよびフレームエラー率ＦＥＲをメトリック値に変換し、その変換したメトリック値を経路の安定度合を示す経路安定指標として経路情報に含めてルーティングテーブル４０を作成する。そして、表１に示すように、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に強くなれば、メトリック値は、相対的に小さくなり、受信信号強度ＲＳＳＩが相対的に弱くなれば、メトリック値は、相対的に大きくなる。また、表２に示すように、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に低くなれば、メトリック値は、相対的に小さくなり、フレームエラー率ＦＥＲが相対的に高くなれば、メトリック値は、相対的に大きくなる。したがって、受信信号強度ＲＳＳＩおよびフレームエラー率ＦＥＲに基づいてメトリック値を決定する場合においても、メトリック値が相対的に小さいことは、経路がより安定していることを意味し、メトリック値が相対的に大きいことは、経路がより不安定であることを意味する。

図２６は、送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態３におけるフローチャートである。一連の動作が開始されると、送信元である無線装置１のルーティングデーモン２４Ｂは、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ２１）。そして、無線装置２等の中継器は、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を選択してデータをユニキャストする（ステップＳ２２）。その後、送信先である無線装置３は、無線装置１からのデータを受信する（ステップＳ２３）。

これにより、無線装置１から無線装置３へのデータの送信が終了する。

図２７は、図２６に示すステップＳ２１，Ｓ２２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、ルーティングテーブル４０を参照し、送信先（無線装置３）に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１１）。

そして、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数１が最小である経路を複数の経路から選択し、ＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ２１２）。

一方、ステップＳ２１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定されたとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、送信先（無線装置３）に対して総合メトリック数２が同じである複数の経路が存在するか否かを更に判定する。（ステップＳ２１３）。

そして、総合メトリック数２が同じである複数の経路が存在しないとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数２が最小である経路を複数の経路から選択し、無線装置１または中継器（無線装置２等）のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ２１４）。

一方、ステップＳ２１３において、総合メトリック数２が同じである複数の経路が存在すると判定されたとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、送信先（無線装置３）に対してホップ数が同じ複数の経路が存在するか否かを更に判定する（ステップＳ２１５）。

そして、ホップ数が同じである複数の経路が存在するとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、いずれかの経路を複数の経路から選択し、無線装置１または中継器（無線装置２等）のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ２１６）。

一方、ステップＳ２１５において、ホップ数が同じ複数の経路が存在しないと判定されたとき、無線装置１または中継器（無線装置２等）のルーティングデーモン２４Ｂは、ホップ数が最小である経路を複数の経路から選択し、無線装置１または中継器（無線装置２等）のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを送信または中継する（ステップＳ２１７）。

これにより、図２６に示すステップＳ２１，Ｓ２２の詳細な動作が終了する。

無線装置１のルーティングデーモン２４Ｂが図２７に示すフローチャートに従ってデータを送信するとき、ルーティングデーモン２４Ｂは、図２５に示すルーティングテーブル４０を参照し、まず、送信先（無線装置３）に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１１参照）。

この場合、ルーティングテーブル４０には、送信先である無線装置３に対して、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないので、無線装置１のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数１が最小である経路を選択し、無線装置１のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを送信する（ステップＳ２１２参照）。

ルーティングテーブル４０には、２つの総合メトリック数１＝“４”， “１６”が存在し、無線装置２を経由する経路と、無線装置８を経由する経路とが存在することになる。

そうすると、無線装置１のルーティングデーモン２４Ｂは、無線装置８を経由する経路の総合メトリック数１が“１６”であり、無線装置２を経由する経路の総合メトリック数１が“４”であるので、総合メトリック数１がより小さい無線装置２を経由する経路を選択し、無線装置１のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを無線装置２へ送信する。

次に、無線装置２が図２７に示すフローチャートに従って無線装置１からのデータを中継する場合について説明する。図２８は、図２５に示すルーティングテーブル４０の他の例である。無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、図２８に示すルーティングテーブル４０Ａを作成している。

無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、無線装置１からデータを受信すると、その受信したデータが無線装置３へ送信するデータであることを検知する。そして、ルーティングデーモン２４Ｂは、ルーティングテーブル４０Ａを参照して、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１１参照）。ルーティングテーブル４０Ａには、無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在しないので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数１が最小である経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ２１２参照）。

ルーティングテーブル４０Ａにおいては、無線装置３に対して総合メトリック数１が“３”である無線装置５を経由する経路と、総合メトリック数１が“１０”である無線装置７を経由する経路とが存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数１がより小さい無線装置５を経由する経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを無線装置５へ送信する。

無線装置６も、無線装置２と同様にして、無線装置２から受信したデータを無線装置３へ中継する。

上述した無線装置１によるデータの送信においては、総合メトリック数１が“４”である無線装置２を経由する経路の方が、総合メトリック数１が“１６”である無線装置８を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、無線装置２を経由する経路が選択される。また、無線装置２によるデータの中継においては、総合メトリック数１が“３”である無線装置５を経由する経路の方が、総合メトリック数１が“１０”である無線装置７を経由する経路よりもホップ数が多いにも拘わらず、無線装置５を経由する経路が選択される。

このように、この発明においては、総合メトリック数１が異なる複数の経路が存在すれば、送信先までのホップ数に関係なく総合メトリック数１がより小さい経路が優先して選択される。

図２９は、図２５に示すルーティングテーブル４０の更に他の例である。無線装置２が図２９の（ａ）に示すルーティングテーブル４０Ｂを保持する場合について説明する。この場合、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数１が同じである２つの経路が存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、図２７に示すステップＳ２１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数２が同じでる複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１３参照）。

ルーティングテーブル４０Ｂには、総合メトリック数２が“８”である無線装置７を経由する経路と、総合メトリック数２が“６”である無線装置５を経由する経路とが存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数２がより小さい無線装置５を経由する経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ２１４参照）。

総合メトリック数１が同じであり、かつ、総合メトリック数２が異なる複数の経路がルーティングテーブル４０に存在する場合、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、総合メトリック数２がより少ない経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する。

無線装置２が図２９の（ｂ）に示すルーティングテーブル４０Ｃを保持する場合について説明する。この場合、送信先である無線装置３に対して総合メトリック数１および総合メトリック数２が同じである２つの経路が存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、図２７に示すステップＳ２１３において、総合メトリック数２が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、送信先である無線装置３に対してホップ数が同じである複数の経路が存在するか否かを判定する（ステップＳ１５参照）。

ルーティングテーブル４０Ｃには、ホップ数が“２”である無線装置７を経由する経路と、ホップ数が“３”である無線装置５を経由する経路とが存在するので、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、ホップ数がより少ない無線装置７を経由する経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ２１７参照）。

このように、総合メトリック数１および総合メトリック数２が同じであり、かつ、ホップ数が異なる複数の経路がルーティングテーブル４０に存在する場合、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、ホップ数がより少ない経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する。

無線装置２が図２９の（ｃ）に示すルーティングテーブル２０Ｄを保持する場合について説明する。この場合、送信先である無線装置３に対して、総合メトリック数１、総合メトリック数２およびホップ数が同じである２つの経路が存在するので、無線装置２のルーティングテーブル２４Ｂは、ステップＳ２１１において、総合メトリック数１が同じである複数の経路が存在すると判定し、ステップＳ２１３において、総合メトリック数２が同じである複数の経路が存在すると判定し、更に、ステップＳ２１５において、ホップ数が同じである複数の経路が存在すると判定する。

そして、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、無線装置５を経由する経路と、無線装置７を経由する経路とのうち、いずれかの経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する（ステップＳ２１６参照）。

このように、総合メトリック数１、総合メトリック数２およびホップ数が同じである複数の経路がルーティングテーブル４０に存在する場合、無線装置２のルーティングデーモン２４Ｂは、いずれかの経路を選択し、無線装置２のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｂによって選択された経路に沿ってデータを中継する。

上述したように、実施の形態３による発明は、総合メトリック数１に基づいて、データを送信または中継する経路を決定し、総合メトリック数１によって経路を決定できないとき、総合メトリック数２に基づいて、データを送信または中継する経路を決定し、更に、総合メトリック数１および総合メトリック数２によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。

即ち、実施の形態３による発明は、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先してより安定な経路を選択し、その選択したより安定な経路をデータを送信または中継する経路として決定し、経路の安定度合によって経路を決定できないとき、送信先までのホップ数に基づいて、データを送信または中継する経路を決定する。

これによって、安定な経路を介してデータを送信先へ送信することができ、その結果、データを送信するときのスループットを向上できる。特に、総合メトリック数１および総合メトリック数２に基づいて、より安定な経路を決定することによって、受信信号強度ＲＳＳＩが同じである複数の経路が存在しても、実際の無線通信の状況を反映した総合メトリック数２に基づいて、より安定な経路を決定するので、より正確に安定な経路を決定できる。

上述したように、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を決定するのは、次の理由による。総合メトリック数２は、通信許可パケットＣＴＳまたは確認応答パケットＡＣＫを送信相手の無線装置から受信しない確率であるフレームエラー率によって決定され、通信許可パケットＣＴＳまたは確認応答パケットＡＣＫは、無線装置間の電波状況が良好であっても送信相手の無線装置においてパケットの衝突が生じたことに起因して送信相手の無線装置から送信されないこともあり、受信信号強度ＲＳＳＩの方がフレームエラー率ＦＥＲよりも経路の安定度合をより正確に反映していると考えられるからである。

なお、実施の形態３においては、フレームエラー率ＦＥＲに代えて、パケットエラー率ＰＥＲ、信号対ノイズ比ＳＮＲ、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比のいずれかを用いて総合メトリック数２を決定してもよい。

また、上記においては、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１と、フレームエラー率に基づいて決定された総合メトリック数２とを用いて安定な経路を決定すると説明したが、この発明においては、これに限らず、受信信号強度ＲＳＳＩ、フレームエラー率ＦＥＲ、パケットエラー率、信号対ノイズ比ＳＮＲ、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比から任意に選択した２個のファクターを表１〜表３のいずれかに従って２個の総合メトリック数１，２に変換し、その変換した２個の総合メトリック数１，２に基づいて、より安定な経路を決定するようにしてもよい。

更に、この発明においては、受信信号強度ＲＳＳＩ、フレームエラー率ＦＥＲ、パケットエラー率、信号対ノイズ比ＳＮＲ、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比から任意に選択した２個以上のファクターを表１〜表３のいずれかに従って２個以上の総合メトリック数に変換し、その変換した２個以上の総合メトリック数に基づいて、より安定な経路を決定するようにしてもよい。

この発明においては、ルーティングテーブル４０に基づいて、より安定な経路を決定するルーティングデーモン２４Ｂは、「経路決定手段」を構成する。

また、ルーティングデーモン２４Ｂによって決定された経路に沿ってデータを送信または中継するＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、「通信手段」を構成する。

更に、受信信号強度ＲＳＳＩ、フレームエラー率ＦＥＲ、パケットエラー率、信号対ノイズ比ＳＮＲ、信号電力、ビット誤り率、搬送波信号対雑音比、および信号に対する干渉雑音を含む雑音比は、各々が無線通信の品質を表す「複数のファクター」を構成する。

その他は、実施の形態１，２と同じである。

［実施の形態４］
図３０は、図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態４における概略ブロック図である。実施の形態４による無線装置１Ｃは、図２３に示す無線装置１Ｂの通信制御部１５Ｂを通信制御部１５Ｃに代えたものであり、その他は、無線装置１Ｂと同じである。

通信制御部１５Ｃは、図２３に示す通信制御部１５Ｂのルーティングデーモン２４Ｂをルーティングデーモン２４Ｃに代え、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機２６を追加したものであり、その他は、通信制御部１５Ｂと同じである。

ＧＰＳ受信機２６は、物理層に属し、無線装置１Ｃの現在位置を検出してルーティングデーモン２４Ｃへ出力する。より具体的には、ＧＰＳ受信機２６は、衛星（図示せず）から位置情報を受信し、その受信した位置情報を地図データに重ねることにより無線装置１Ｃの現在位置を検出する。なお、ＧＰＳ受信機２６は、地図データを内蔵するメモリに格納している。

ルーティングデーモン２４Ｃは、ＧＰＳ受信機２６から現在位置を受け、その受けた現在位置に基づいて無線装置１Ｃが移動可能であるか否かを判定する。より具体的には、ルーティングデーモン２４Ｃは、ＧＰＳ受信機２６から受けた現在位置が経時的に変化しているとき、無線装置１Ｃは移動可能であると判定し、ＧＰＳ受信機２６から受けた現在位置が経時的に変化していないとき、無線装置１Ｃは移動可能でない（即ち、無線装置１Ｃは静止している）と判定する。

そして、ルーティングデーモン２４Ｃは、無線装置１Ｃが移動可能であると判定したとき、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を決定し、その決定した経路に沿ってデータを送信または中継するようにＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６を制御する。

また、ルーティングデーモン２４Ｃは、無線装置１Ｃが静止していると判定したとき、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２を優先して、より安定な経路を決定し、その決定した経路に沿ってデータを送信または中継するようにＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６を制御する。

ルーティングデーモン２４Ｃは、その他、ルーティングデーモン２４Ｂと同じ機能を果たす。

なお、無線装置２〜８の各々も、図３０に示す無線装置１Ｃと同じ構成からなる。

図３１は、送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態４におけるフローチャートである。図３１に示すフローチャートは、図２６に示すフローチャートにステップＳ１７〜ステップＳ２０を追加したものであり、その他は、図２６に示すフローチャートと同じである。

一連の動作が開始されると、送信元である無線装置１のルーティングデーモン２４Ｃは、ＧＰＳ受信機２６からの現在位置に基づいて、上述した方法によって無線装置１が移動可能であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、無線装置１が移動可能であると判定されたとき、一連の動作は、上述したステップＳ２１へ移行する。

一方、ステップＳ１７において、無線装置１が移動可能でないと判定されたとき、無線装置１のルーティングデーモン２４Ｃは、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２を優先して、より安定な経路を選択し、無線装置１のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｃによって選択された経路に沿ってデータをユニキャストする（ステップＳ１８）。

そして、ステップＳ１８またはステップＳ２１の後、中継器である無線装置２等のルーティングデーモン２４Ｃは、ＧＰＳ受信機２６からの現在位置に基づいて、上述した方法によって無線装置２等が移動可能であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。そして、無線装置２等が移動可能であると判定されたとき、一連の動作は、上述したステップＳ２２へ移行する。

一方、ステップＳ１９において、無線装置２等が移動可能でないと判定されたとき、無線装置２等のルーティングデーモン２４Ｃは、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２を優先して、より安定な経路を選択し、無線装置２等のＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、ルーティングデーモン２４Ｃによって選択された経路に沿ってデータをユニキャストする（ステップＳ２０）。

そして、ステップＳ２０またはステップＳ２２の後、一連の動作は、上述したステップＳ２３へ移行し、ステップＳ２３が実行された後、終了する。

なお、ステップＳ１８，Ｓ２０における詳細な動作は、図２６に示すフローチャートにおいて、“総合メトリック数１”を“総合メトリック数２”に読み替えたフローチャートに従って実行される。

このように、実施の形態４においては、各無線装置１〜８は、移動可能であるとき、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を決定してデータを送信または中継し、移動可能でないとき、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２を優先して、より安定な経路を決定してデータを送信または中継する。

各無線装置１〜８が移動可能である場合、経路の安定度合を示すメトリック値を迅速に求める必要があるため、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１を優先して、より安定な経路を決定することにしたものである。

また、各無線装置１〜８が移動可能でない場合（即ち、静止している場合）、各無線装置１〜８は、実際に行なわれた無線通信の状況をより正確に把握しており、実際の無線通信の状況に基づいて、より安定な経路を決定する方がスループットの改善に直結するので、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２を優先して、より安定な経路を決定することにしたものである。

図３１に示すフローチャートは、無線アドホックネットワークを構成する複数の無線装置のうち、一部の無線装置が移動しており、その他の無線装置が静止していることを前提としたフローチャートである。

このように、移動している無線装置と、静止している無線装置とにより無線アドホックネットワークが構成された場合においても、受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて決定された総合メトリック数１と、通信誤り率に基づいて決定された総合メトリック数２とを用いることによって、それぞれの無線装置に適した方式によって、より安定な経路を決定してデータを送信または中継できる。

なお、ルーティングテーブル４０に基づいて、より安定な経路を決定するルーティングデーモン２４Ｃは、「経路決定手段」を構成する。

また、ルーティングデーモン２４Ｃによって決定された経路に沿ってデータを送信または中継するＴＣＰモジュール２１、ＩＰモジュール１９、ＬＬＣモジュール１８、ＭＡＣモジュール１７Ａおよび無線インターフェースモジュール１６は、「通信手段」を構成する。

その他は、実施の形態１〜３と同じである。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、自律的に構築され、かつ、より高いスループットが得られる無線ネットワークシステムに適用される。また、この発明は、自律的に構築され、かつ、より高いスループットが得られる無線ネットワークシステムを構成する無線装置に適用される。

この発明の実施の形態による無線ネットワークシステムの概略図である。 図１に示す無線装置１の構成を示す実施の形態１における概略ブロック図である。 ＩＰヘッダの構成図である。 ＴＣＰヘッダの構成図である。 図２に示すルーティングテーブルの例を示す図である。 トポロジーメッセージの概念図である。 トポロジーテーブルの概念図である。 トポロジーメッセージに基づいて作成されるトポロジーの概念図である。 送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態１におけるフローチャートである。 図９に示すステップＳ１，Ｓ２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 ルーティングテーブルの他の例である。 ルーティングテーブルの更に他の例である。 実験のレイアウトを示す模式図である。 図１３に示すレイアウトにおいて従来のＦＳＲプロトコルを用いた場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。 図１３に示すレイアウトにおいて、この発明によるプロトコルを用いた場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。 図１３に示すレイアウトにおいて、ホップ数の多い側のルートの無線装置の電源を落とした場合の総合メトリック数１のタイミングチャートである。 スループットおよびエラーレートと受信信号強度との関係を示す図である。 ＴＣＰモードにおけるスループットと頻度との関係図である。 ＵＤＰモードにおけるスループットと頻度との関係図である。 遅延時間と頻度との関係図である。 図１に示す無線装置の構成を示す実施の形態２における概略ブロック図である。 フレームエラー率を演算する方法を説明するための概念図である。 図２１に示すルーティングテーブルの例を示す図である。 図１に示す無線装置の構成を示す実施の形態３における概略ブロック図である。 図２４に示すルーティングテーブルの例を示す図である。 送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態３におけるフローチャートである。 図２６に示すステップＳ２１，Ｓ２２における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図２５に示すルーティングテーブルの他の例である。 図２５に示すルーティングテーブルの更に他の例である。 図１に示す無線装置の構成を示す実施の形態４における概略ブロック図である。 送信元と送信先との間で無線通信を行なう動作を説明するための実施の形態４におけるフローチャートである。 アドホックネットワークの概念図である。 隣接する端末間における無線通信の概念図である。 隣接する端末間における無線通信の他の概念図である。 スループットとホップ数との関係図である。

符号の説明

１〜８，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 無線装置、１０ 無線ネットワークシステム、１１ アンテナ、１２ 入力部、１３ 表示部、１４ 電子メールアプリケーション、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 通信制御部、１６，１６Ａ 無線インターフェースモジュール、１７，１７Ａ ＭＡＣモジュール、１８ ＬＬＣモジュール、１９ ＩＰモジュール、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，３０，４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ ルーティングテーブル、２１ ＴＣＰモジュール、２２ ＵＤＰモジュール、２３ ＳＭＴＰモジュール、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ ルーティングデーモン、２５ タイマー、２６ ＧＰＳ受信機、５０ 空間、２００ アドホックネットワーク、２０１〜２０６ 自動車。

Claims (8)

1. 自律的に確立され、かつ、送信元と送信先との間で無線通信を行なう無線ネットワークを構成する無線装置であって、
   安定度合が相対的に大きい経路を前記無線通信を行なうための経路として決定する経路決定手段と、
   前記経路決定手段によって決定された経路に沿って前記無線通信を行なう通信手段とを備える無線装置。
2. 前記安定度合は、各々が前記無線通信の品質を表す複数のファクターから任意に選択された少なくとも１個のファクターに基づいて決定される、請求項１に記載の無線装置。
3. 前記安定度合は、前記複数のファクターをそれぞれ変換した複数の経路安定指標から任意に選択された少なくとも１個の経路安定指標を用いて決定される、請求項２に記載の無線装置。
4. 前記安定度合は、前記複数の経路安定指標から任意に選択された２個の経路安定指標に基づいて決定される、請求項３に記載の無線装置。
5. 前記ファクターが直線的に変化するに従って前記経路安定指標が指数関数的に変化するように前記複数のファクターが前記複数の経路安定指標に変換される、請求項３または請求項４に記載の無線装置。
6. 前記複数のファクターは、受信信号強度、フレームエラー率、パケットエラー率、信号対ノイズ比、およびビット誤り率からなる、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
7. 前記経路決定手段は、更に、前記送信先までの中継回数がより少なくなるように前記無線通信を行なうための経路を決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線ネットワークシステム。

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