無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置
【課題】ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供すること。隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供すること。
【解決手段】他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【解決手段】他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、携帯電話システムや無線LAN(Local Area Network)などの無線通信システムが広く利用されている。また、無線通信の分野では、通信速度や通信容量を更に向上させるべく、次世代の通信技術について継続的な議論が行われている。
【0003】
一方、無線通信システムの一つとして無線アドホックネットワークと呼ばれるものがある。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線通信装置(以下、「無線局」と称す)が無線基地局などのインフラ施設を経由せず、自律的に無線通信を行うようになされた無線通信システムである。このような無線アドホックネットワークシステムとしては、例えば、警察車両や消防車両などに無線局が装備されて、車両同士が無線局を介して無線通信を行うことができるようにしたものなどがある。
【0004】
無線アドホックネットワークシステムにおいて無線局は、無線信号を送信する前にキャリアセンスを行うことで、無線信号を送信することができる。例えば、無線局は、受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出しないとき、チャネルがアイドル状態として他の無線局への送信を開始することができる。一方、無線局は受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出したとき、チャネルがビジー状態であるとして他の無線局に無線信号を送信しないようになっている。なお、受信に関しては、例えば、無線局は他の無線局が送信したプリアンブル信号を検出したとき、他の無線局が送信したデータ信号(以下、「データ」と称する)の受信を開始することができる。
【0005】
しかし、無線アドホックネットワークシステムにおいては所謂「隠れ端末問題」と呼ばれる問題が存在する。図15は「隠れ端末問題」を説明するための図である。図15の例では、5つの無線局(A)150−1〜無線局(E)150−5があり、無線局(A)150−1の通信範囲外に、無線局(B)150−2が位置している。
【0006】
例えば、無線局(B)150−2は無線局(A)150−1の通信範囲外であるため、無線局(A)150−1は、無線局(B)150−2からの無線信号を受信することができない(又はキャリアセンス閾値以下であることを検出する)。そして、無線局(A)150−1は、ある無線周波数(または無線周波数帯域、以下「無線周波数」と称す)を用いてあるタイミングで無線信号を無線局(E)150−5に送信することができる。
【0007】
他方、無線局(B)150−2についても、無線局(A)150−1から送信された無線信号を受信することができない(又はキャリアセンス閾値以下となる)。よって、無線局(B)150−2も、無線局(A)150−1と同一の無線周波数を用いて同一のタイミングで、無線局(E)150−5に無線信号を送信することができる。
【0008】
同一のタイミングで同一の無線周波数を用いて無線局(A)150−1,(B)150−2から送信された2つの無線信号は、無線局(E)150−5において衝突することになる。このような場合、例えば一方の無線信号が他方の無線信号の干渉信号となって、無線局(E)150−5は双方とも無線信号を受信できなくなる。
【0009】
このように、送信無線局が宛先の受信無線局に無線信号を送信するとき、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局の送信をキャリアセンスできない無線局は隠れ無線局(以下、「隠れ端末」と称する)となる。あるいは、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局からの受信電力がキャリアセンス閾値以下となる無線局は隠れ端末となる。隠れ端末問題とは、例えばこのような隠れ端末が発生するような状況のことをいう。図15の例では、無線局(A)150−1からすると、無線局(D)150−4と無線局(B)150−2が隠れ端末となっている。
【0010】
他方、無線アドホックネットワークシステムにおいては、マルチホップ通信が行われる場合がある。マルチホップ通信とは、例えば、送信元無線局と宛先無線局とが直接無線通信ができない場合、他の無線局の中継により無線通信を行うことである。
【0011】
このようなマルチホップ通信については、例えば、最小ホップ数方式とホップ品質重視方式の2つの方式がある。図15は最小ホップ数方式、図16(A)はホップ品質重視方式による無線通信の例をそれぞれ表わしている。
【0012】
最小ホップ数方式による無線通信は、例えば、宛先までの送信回数(またはホップ数)を最小にして、最もホップ数の少ない経路が選択されて無線通信が行われる方式である。図15の例では、無線局(A)150−1から宛先無線局(E)150−5へ至る経路については、無線局(C)150−3を介した経路もあるがホップ数が2となる。他方、無線局(A)150−1の通信範囲に宛先の無線局(E)150−5が位置し、ホップ数が1となるため、無線局(A)150−1はこの経路を選択する。無線局(B)150−2も同様に直接無線局(E)150−5へ直接至る経路を選択する。このように最小ホップ数方式では、例えば、無線局は、最大通信距離などに位置する他の無線局と無線通信を行うことで宛先の無線局までのホップ数を最小にすることができる。
【0013】
一方、ホップ品質重視方式は、例えば、受信無線局における無線信号の受信品質に着目し、送信無線局と受信無線局との間の距離が一定距離以内の受信無線局と無線通信を行うようにした方式である。図16(A)の例では、無線局(A)150−1は、一定の距離の範囲内に位置する無線局(C)150−3を送信先とし、無線局(C)150−3も一定の距離の範囲内に位置する無線局(E)150−5を送信先とする。無線局(B)150−2についても同様に、無線局(D)150−4を中継先として、無線局(E)150−5に無線信号を送信することができる。
【0014】
最小ホップ数方式とホップ品質重視方式とを比較すると、ホップ品質重視方式は、無線局間の距離が最小ホップ数方式よりも短いため、隠れ端末の数も最小ホップ数方式より減少させることができる。例えば、図16(A)の例では、無線信号の宛先となる無線局(E)150−5は、無線局(C)150−3から送信された無線信号を受信することができる。このため、宛先無線局(E)150−5に送信することのできる無線局(C)150−3の通信範囲が隠れ端末問題の対象となる通信範囲となる。最小ホップ数方式の例である図15の例と比較すると、隠れ端末問題となる対象の範囲が、最小ホップ数方式の例(図15の斜線範囲)よりもホップ品質重視方式(図16(A)の斜線)の方が狭くなる。最小ホップ数方式では隠れ端末となっていた無線局(D)150−4は、ホップ品質重視方式では隠れ端末ではなくなっている。このように、ホップ品質重視方式では、最小ホップ数方式と比較して、隠れ端末の数が少なくなり、宛先無線局における無線信号の衝突の可能性を低減できる。
【0015】
また、ホップ品質重視方式は、隠れ端末と無線信号が衝突した場合に、ある無線局からの無線信号が宛先無線局において受信できなくなる確率を最小ホップ数方式よりも少なくさせることができる。例えば、図16(A)の例において、無線局(E)150−5は、無線局(E)150−5までの距離は、無線局(C)150−3の方が無線局(B)150−2よりも短い。よって、隠れ端末無線局である無線局(B)150−2からの無線信号と衝突しても、無線局(C)150−3から送信された無線信号の信号電力対干渉電力比(以下SIR(Signal to Interference Ratio)と称す)は、無線局(A)150−1から直接受信した無線信号よりも高くなる。従って、2つの無線信号が同一のタイミングで同一周波数を用いて送信された場合でも、無線局(E)150−5においては、無線局(A)150−1からの無線信号よりも、無線局(C)150−3から送信された無線信号の方がより受信成功率が高い。
【0016】
なお、このような無線通信システムに関する技術として以下のようなものがある。例えば、第2の無線局はRTS(データ送信要求)/CTS(受信準備完了)パケットに干渉電力情報と第1の無線局から受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加して送信する。そして、第3の無線局は当該パケットに含まれる干渉電力情報と受信電力情報に基づいて、第2の無線局に対してパケットの同時送信が可能な否かを判定することで、システム全体の伝送容量を向上させるようにしたものがある。
【0017】
また、複数のアンテナを介して受信した受信信号を合成し、合成後の受信信号から受信レベルを算出し、算出された受信レベルと閾値とを比較してチャネルの使用状況を判定するようにしたキャリアセンス装置もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開2007‐166373号公報
【特許文献2】特開2010‐81128号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、上述したようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して隠れ端末の数を少なくさせることができるものの、通信範囲内の無線局の中継により宛先無線局に無線信号が送信されるため、最小ホップ数方式よりも送信回数が多くなる。
【0020】
例えば、図16(A)の例において、無線局(A)150−1が無線局(D)150−4よりも先に無線信号を送信した場合を考える。図16(B)は、このような2つの無線局(A)150−1,(D)150−4から送信された無線信号の無線局(E)150−5における受信電力と時間との関係例を表わす図である。この場合、無線局(A)150−1から送信された無線局(C)150−3宛ての無線信号は、無線局(A)150−1の通信範囲内に無線局(E)150−5が位置するため、無線局(E)150−5において直接受信することができる。無線局(E)150−5は、先に無線局(A)150−1からの無線信号を受信するため、その後に送信された無線局(D)150−4からの無線信号を受信することができない。この場合、例えば、無線局(D)150−4は無線信号を再送することになる。
【0021】
このような状況において、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2から送信された無線信号が宛先無線局(E)150−5に辿り着くまで最も少ない送信回数は3回となる。すなわち、無線局(A)150−1と無線局(B)150−2は無線局(C)150−3と無線局(D)150−4にそれぞれ同一のタイミングで同一の周波数を用いて無線信号を送信することで送信回数が最小となる。この場合、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2は無線局(E)150−5の通信範囲内にあるため、2つの無線信号は無線局(E)150−5に直接送信されることができる。しかし、無線局(E)150−5では、2つの無線信号について、一方が他方の干渉信号となって2つの無線信号とも受信することできない。2つの無線局(C)150−3,(D)150−4は、無線局(A)150−1,(B)150−2からそれぞれ送信された無線信号の送信終了を待って、それぞれ受信した無線信号を無線局(E)150−5に送信する。しかし、同一のタイミングでは無線局(E)150−5において受信できないため、2つの無線局(C)150−3,(D)150−4は互いに異なるタイミングで無線信号を送信する。これにより、図16のホップ品質重視方式による最小送信回数が3回となる。なお、図16において、3回の送信がそれぞれ(1)〜(3)に対応している。
【0022】
一方、最小ホップ数方式の例を表わす図15の例では、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2が同一の周波数で同一のタイミングで無線信号を送信すると、無線局(E)150−5において受信することができない。よって、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2は互いに異なるタイミングで送信することになり、最小送信回数は2回となる。なお、図15において、2回の送信がそれぞれ(1)〜(2)に対応している。
【0023】
このようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して、送信回数が多くなるため、宛先無線局に辿り着くまで時間がかかる。従って、ホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式よりも無線通信システム全体においてネットワーク容量が低下する可能性がある。
【0024】
なお、上述したRTS/CTSパケットに干渉電力情報と受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加する技術では、同時に2つの無線局から送信することができない場合があり、上述したネットワーク容量低下について解決することができない。また、上述したチャネルの使用状況を判定する技術においても、単にチャネルの使用状況を判定するだけであり、ネットワーク容量低下の問題を解決することはできない。
【0025】
そこで、本発明の一目的は、ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【0026】
また、本発明の他の目的は、隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0027】
一態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【0028】
また、他の態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【発明の効果】
【0029】
ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は第1の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図2】図2は第2の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図3】図3は無線通信システムの通信範囲を表わす図である。
【図4】図4は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図5】図5(A)は経路情報パケット、図5(B)は無線局(A)100−1の経路情報テーブル、図5(C)は無線信号または受信信号の例をそれぞれ表わす図である。
【図6】図6は経路情報登録処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図7】図7は受信判定閾値決定処理の動作例を表わす図である。
【図8】図8は受信判定処理の動作例を表わす図である。
【図9】図9(A)は無線局間の通信範囲、図9(B)は送信タイミング、図9(C)はデータの受信電力の例をそれぞれ表わす図である。
【図10】図10は無線通信システムにおける動作例を表わすシーケンス図である。
【図11】図11(A)と図11(B)は無線通信システムにおける最小送信回数をそれぞれ説明するための図である。
【図12】図12は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図13】図13は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図14】図14は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図15】図15は最小ホップ数方式による無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図16】図16(A)はホップ品質重視方式による無線通信システムの構成例、図16(B)はデータの受信電力の例を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【0032】
[第1の実施の形態]
まず、第1の実施の形態について説明する。図1は第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、第1の無線通信装置130−1と第2の無線通信装置130−2とを備える。第1及び第2の無線通信装置130−1,130−2は、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、無線信号の送信をそれぞれ開始することができる。例えば、第1と無線通信装置130−1と第2の無線通信装置130−2は自律的に無線通信を行うことができる。
【0033】
第1の無線通信装置130−1は、送信部131を備える。送信部131は無線信号を送信することができる。
【0034】
第2の無線通信装置130−2は、受信判定部132と受信部133とを備える。受信判定部132は、第1の無線通信装置130−1から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する。受信部133は、決定に従って第1の信号に続くデータ信号を受信し又は受信しないようにする。
【0035】
このように第2の無線通信装置130−2は、例えば、第1の無線通信装置130−1から送信された無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて、第1の無線通信装置1300−1から送信されたデータ信号を受信したり、受信しないようにすることができる。
【0036】
従って、例えば、第2の無線通信装置130−2宛てでない無線信号が第1の無線通信装置130−1から第2の無線通信装置130−2に届いても、第2の無線通信装置130−2は当該無線信号に含まれるデータ信号を受信しないようにすることもできる。このような場合、第1の無線通信装置130−1以外であって第2の無線通信装置130−2と直接無線通信を行う他の無線通信装置から送信されたデータについて再送することがなくなる。よって、第2の無線通信装置130−2は他の無線通信装置の受信を一定時間待つことなく受信することができる。そのため、無線通信システム10は、例えば一定時間待つことがなくなる分だけ、データの遅延がなくなり、無線通信システム10全体のネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0037】
また、受信判定部132については、第1の無線通信装置130−1から受信した第1の信号に含まれる送信宛先に基づいて第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定することもできる。この場合でも、受信判定部132は、例えば、送信宛先が自局でなければデータ信号を受信しないように決定することができるため、第2の無線通信装置130−2は第1の無線通信装置130−1から送信されたデータ信号を受信しないようにすることもできる。よって、上述した例と同様に、無線通信システム10は、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0038】
[第2の実施の形態]
<全体構成例>
次に、第2の実施の形態について説明する。図2は第2の実施の形態における無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、上述した無線アドホックネットワークシステムであり、複数の無線通信装置(以下、「無線局」と称する)(A)100−1〜(GW)100−5を備える。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線局(A)100−1〜(GW)100−5が自律的に無線通信を行うことができるようになされた無線通信システムである。
【0039】
図2の例では、5つの無線局(A)100−1〜(GW)100−5の例を表わしているが、複数台あれば何台でもよい。このうち、無線局(GW)(以下、「ゲートウェイ(GW)」と称する)100−5はネットワーク網200と接続され、例えば、他の無線局(A)100−1〜(D)100−4から受信したデータ信号(以下、「データ」と称する)などを収集してネットワーク網200に送信することができる。また、ゲートウェイ(GW)100−5は、ネットワーク網200から送信されたデータなどを他の無線局(A)100−1〜(D)100−4に送信することもできる。
【0040】
例えば、本無線通信システム10において、各無線局(A)100−1〜(D)100−4には温度センサなどのセンサ機能を有し、測定した温度などのデータを、各無線局(C)100−3〜(D)100−4を介してゲートウェイ(GW)100−5に無線送信することができる。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、収集したデータをネットワーク網200に送信して他の装置などに送信することができる。
【0041】
あるいは、本無線通信システム10の例としては、例えば、各無線局(A)100−1〜(D)100−4が消防車両や警察車両などに搭載され、互いに無線通信を直接行うことができるようになっていてもよい。
【0042】
各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と互いに無線通信を行うことができる。上述したように、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、キャリアセンスを行って、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に対して送信を開始することができる。
【0043】
例えば、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は,他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5から受信した受信信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に無線信号を送信することできる。また、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、受信電力がキャリアセンス閾値より大きいとき他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に無線信号を送信することができない。
【0044】
本実施の形態において、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、上述したホップ品質重視方式を用いて無線信号を送信または受信することができる。そのため、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と経路情報パケットを交換することで経路を構築し、一定距離の範囲内の隣接する他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と無線通信を行うことができるようになる。これにより、例えば図2に表わされているように、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3とがほかの無線局の中継を利用せず直接に無線通信を行う(以下、直接無線通信と称する)ことができ、無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5とが直接無線通信を行うことができるようになっている。また、無線局(B)100−2と無線局(D)100−4、及び無線局(D)100−4とゲートウェイ(GW)100−5についても同様に直接無線通信を行うことができるようになっている。
【0045】
また、本実施の形態において、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の無線信号の受信については、受信判定閾値に基づいて、無線信号に含まれるデータを受信するか否かが決定される。各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、受信したプリアンブル信号が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信し、受信判定閾値より小さいときデータを受信しないようにしている。詳細は後述する。
【0046】
図3は、本無線通信システム10における無線局(C)100−3の通信範囲とゲートウェイ(GW)100−5の通信範囲の例をそれぞれ表わしている。無線局(B)100−2は、無線局(D)100−4を介してゲートウェイ(GW)100−5と無線通信を行うことができるが、無線局(B)100−2は無線局(C)100−3の通信範囲外となっている。よって、無線局100(C)100−3からすると、無線局(B)100−2は隠れ端末となっている。
【0047】
<無線局100の構成例>
次に、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の構成例について説明する。本実施の形態においては各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の構成は基本的には同一のため、とくに断らない限り各無線局(A)100−1〜(GW)100−5を無線局100として説明することにする。図4は無線局100の構成例を表わす図である。
【0048】
無線局100は、受信部101、受信データ処理部102、経路コスト計算部103、経路情報テーブル104、閾値決定部105、第1の受信判定部106、経路情報パケット作成部107、送信データ処理部108、及び送信部109とを備える。ゲートウェイ(GW)100−5については、これらに加えて、図2のネットワーク網200と接続するための有線又は無線の通信インターフェース(不図示)を備えていても良い。
【0049】
なお、第1の実施の形態における送信部131は、例えば、送信部109に対応する。また、第1の実施の形態における受信判定部132は、例えば、経路情報テーブル104と閾値決定部105、及び第1の受信判定部106に対応する。さらに、第1の実施の形態における受信部133は、例えば、受信部101に対応する。
【0050】
受信部101は、例えば、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5から送信された無線信号を受信して、ベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)して受信信号として出力することができる。受信部101は、このような変換処理などを行うため、A/D(Analog/Digital)変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ(BPF)などを備える。
【0051】
また、受信部101は、受信信号に経路情報パケット信号(以下、「経路情報パケット」と称す)が含まれているときは当該経路情報パケットを経路コスト計算部103に出力することができる。さらに、受信部101は、経路情報パケット以外の受信信号を受信データ処理部102と第1の受信判定部106に出力することができる。
【0052】
さらに、受信部101は、第1の受信判定部106から受信判定結果を入力することができる。受信部101は、受信判定結果がデータを受信することを指示する判定結果のとき、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行う。一方、受信部101は、受信判定結果が受信しないことを指示する判定結果のとき、データに対してダウンコンバートなどの処理を行わず、例えばデータ部分を破棄することができる。図5(C)は、例えば、無線信号の例を表わしている。詳細は後述するが、無線信号はヘッダ部とデータ部とを含む。データ部は、例えば、無線信号内において予め決められた領域に配置されているため、受信部101は、受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号受信後一定時間経過後において、プリアンブル信号に続くデータ部を入力させたり、入力させないようにすることができる。或いは、受信部101は、例えば、内部にメモリを備え、一旦メモリ内に無線信号を保持しておき、受信判定結果に基づいてデータ部をメモリから削除したり、メモリから読み出してダウンコンバートなどの処理を行うこともできる。
【0053】
受信データ処理部102は、無線信号(または受信信号)に含まれるデータに対して、例えば復調処理や復号化処理などの処理を行う。例えば、無線信号には、復調方式や符号化率などの情報を含む制御信号が含まれており、受信データ処理部102は、受信部101で受信した制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、データに対して復調処理や復号化処理を施すことができる。受信データ処理部102は、復調処理などが施されたデータをモニタなどの他の処理部に出力することができる。
【0054】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットに含まれる経路コストに基づいて、無線局100までの経路についての経路コストを計算し、経路情報テーブル104に記憶させることができる。また、経路コスト計算部103は、経路情報パケットに含まれる経路について、経路情報テーブル104に記憶されていないときに当該経路を記憶させることもできる。さらに、経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信の際に計算した自無線局と直接無線通信を行う無線局(以下、隣接無線局と称する)の受信電力情報を経路情報テーブル104に記憶させることもできる。経路情報パケットと、経路コスト計算部103における経路情報テーブル104への登録処理などの詳細については後述する。
【0055】
経路情報テーブル104は、例えば、リンクが確立された経路に関する情報が記憶される。図5(B)は経路情報テーブル104の例を表わしている。経路情報テーブル104には、例えば、経路の宛先無線局と、経路の次ホップ無線局、経路コストと、宛先無線局が隣接無線局である場合の受信電力情報(又は受信電力値)などが記憶される。図5(B)の経路情報テーブル104の詳細についても後述することにする。
【0056】
閾値決定部105は、経路情報テーブル104から隣接無線局の受信電力情報を読み出し、この中で最も低い受信電力値を受信判定閾値に決定する。或いは、閾値決定部105は、フェージングが存在する無線環境において隣接無線局からの受信電力がさらに低下する可能性を考慮して、最も低い受信電力値よりもさらに低い値を受信判定閾値に決定することもできる。閾値決定部105は、決定した受信判定閾値を第1の受信判定部106に出力する。このように受信判定閾値が最小の受信電力値などとしているのは、例えば、どの隣接無線局から送信されたデータであっても無線局100が受信することができるようにするためである。
【0057】
第1の受信判定部106は、無線信号に含まれるプリアンブル信号の受信電力値を計算し、計算した受信電力値と受信判定閾値とを比較する。そして、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信するよう指示する受信判定結果を生成する。一方、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値よりも低いとき、プリアンブル信号に続くデータを受信しないよう指示する受信判定結果を生成する。第1の受信判定部106は、生成した受信判定結果を受信部101に出力する。
【0058】
なお、第1の受信判定部106は、例えば、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以下のとき、受信電力値を送信部109に出力することができる。送信部109は、受信電力値とキャリアセンス閾値とを比較することで、受信電力値をキャリアセンスの状態判定、つまり受信電力値がキャリアセンス閾値以上か否かによりデータなどを送信するか否かを決定する送信判定に用いることができる。
【0059】
経路情報パケット作成部107は、経路情報テーブル104に記憶された経路コストなどを読み出して、これらの情報を含む経路情報パケットを作成する。このとき、経路情報パケット作成部107は、自局のIDを送信元の無線局とする経路情報パケットを作成する。また、経路情報テーブル104に記憶された情報がない場合、自局が動作していることを示すために自局のIDなどの情報だけを含む経路情報パケットを作成してもよい。
【0060】
このような経路情報パケットを各無線局(A)100−1〜(GW)100−5が交換することで、例えばホップ品質重視方式などによる無線通信の経路が構築される。例えば、図2や図3において、無線局(C)100−3は、ゲートウェイ(GW)100−5から経路情報パケットを受信すると、ゲートウェイ(GW)100−5までの経路を構築することができる。その経路情報を自局の経路情報テーブルに保存し、自局が送信する経路情報パケットに含む。また、例えば、無線局(A)100‐1は、無線局(C)100‐3が送信した無線局(C)100‐3のIDとゲートウェイ(GW)100−5までの経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、隣接無線局(C)100−3、(GW)100−5までの経路を構築することができる。図4に戻り、経路情報パケット作成部107は、作成した経路情報パケットを送信部109に出力する。
【0061】
送信データ処理部108は、他の無線局に送信する送信データに対して符号化処理や変調処理などの処理を施すことができる。送信データ処理部108は、このような処理が施された送信データを送信部109に出力する。なお、送信データは、例えばカメラなどの他の処理部から送信データ処理部109に入力させることができる。
【0062】
送信部109は、送信データや経路情報パケットに対して、無線信号に変換(アップコンバート)し、無線信号を他の無線局に送信することができる。送信部109は、このような変換処理などを行うため、D/A変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ(BPF)などを備える。
【0063】
なお、無線局100が隣接無線局から送信されたデータなどを中継するとき、例えば、無線局100の受信部101は受信した無線信号を送信部109に出力し、送信部109が当該無線信号を増幅して隣接無線局に送信するようにすることもできる。あるいは、受信データ処理部102が、受信信号を一度復号して送信データ処理部108に出力し、送信データ処理部108が再度符号化処理などを施して送信部109に出力し、送信部109から隣接無線局に送信することもできる。
【0064】
次に経路情報パケットと経路情報テーブル104について説明する。図5(A)は経路情報パケットの例、図5(B)は経路情報テーブル104の例をそれぞれ表わす図である。
【0065】
図5(A)に表わされるように、経路情報パケットには、ヘッダと1又は複数の宛先局経路情報とが含まれる。ヘッダには、経路情報パケットの送信元の無線局のIDが含まれる。また、宛先局経路情報には、宛先無線局のID、ホップ数、及び経路コストなどが含まれる。
【0066】
図5(A)におけるホップ数は、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局100との間の経路におけるホップ数である。また、図5(A)における経路コストとは、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局100との間の経路におけるリンクコストの合計値のことである。例えば、図3の例においてゲートウェイ(GW)100−5が無線局(A)100−1からの経路情報パケットを無線局(C)100−3を介して受信したとき、経路情報パケットに含まれる経路コストは、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3との間のリンクコストとなる(この場合、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3の間は1ホップなので、経路コスト=リンクコストとなる)。ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいてリンクコストを計算して、経路情報パケットに含まれる経路コストと加算することで経路コストを計算することができる。例えば、図3の例においてゲートウェイ(GW)100−5が無線局(A)100−1からの経路情報パケットを無線局(C)100−3を介して受信したとき、ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいて無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5との間のリンクコストをまず求める。さらに、ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、求めたリンクコストに当該経路情報パケットに含まれる無線局(A)100−1と無線局(C)100−3の間の経路コスト(リンクコスト)を加えることによって、無線局(A)100−1とゲートウェイ(GW)100−5との間の経路コストを求めることができる。なお、リンクコストとは、例えば、隣接無線局間のリンクにおける受信電力値に基づいて計算された値であって、受信電力値が低いほどリンクコストは高くなり、受信電力値が高いほどリンクコストは低くなる。よって、例えば、経路コストが低いほど、宛先無線局までの各リンクの受信電力値の合計値は大きくなる。
【0067】
また、図5(B)に表わされるように、経路情報テーブル104には、例えば、経路(宛先)ごとに「宛先無線局」、「次ホップ無線局」「経路コスト」、「ホップ数」、「受信電力情報」の各情報が記憶される。
【0068】
「宛先無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元の無線局のIDおよび経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局が記憶される。例えば、無線局(A)100−1が無線局(C)100−3からゲートウェイ(GW)100−5の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「宛先無線局」として送信元である無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5のIDがそれぞれ記憶される。
【0069】
「次ホップ無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のIDが記憶される。例えば、無線局(A)100−1が無線局(C)100−3からゲートウェイ(GW)100−5の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「次ホップ無線局」として送信元である無線局(C)100−3がそれぞれの経路に記憶される。
【0070】
「経路コスト」の項目は、例えば、経路コスト計算部103により計算された経路コストが記憶される。例えば、上述したように経路コスト計算部103で計算された経路コストが記憶される。
【0071】
「ホップ数」の項目は、例えば、無線局100が受信した経路情報パケットのホップ数に1を加えた値が記憶される。例えば、経路情報パケット作成部107は、「ホップ数」の項目に記憶されたホップ数を含む経路情報パケットを作成して他の無線局に送信することができる。
【0072】
「受信電力情報」の項目には、例えば、経路情報パケットを受信したときに経路コスト計算部103などで計算された受信電力情報(又は受信電力値)が記憶される。受信電力情報は、例えば受信部101により計算されて経路コスト計算部103に入力されるようにしてもよい。隣接無線局などで測定された他の無線局の受信電力情報は、例えば、OSPF(Open Shortest Path First)やその他の経路制御プロトコル等のHelloパケットの交換により取得することもできる。かかるパケットの送信と受信は、それぞれ送信部109と受信部101で行うことができる。
【0073】
<動作例>
次にこのように構成された無線局100の動作例について説明する。動作例については、まず、ホップ品質重視方式による経路(またはリンク)を構築して経路情報テーブル104への登録処理が行われる。次いで、経路情報テーブル104に基づいて受信判定閾値が決定され、受信判定閾値に基づいて受信判定処理が行われる。そこで、最初に経路情報テーブル104への登録処理について説明し、次いで、受信判定処理について説明する。なお、これらの処理については各無線局(A)100−1〜(GW)100−5において行われる処理であるが、例えばゲートウェイ(GW)100−5において行われるものとすると理解を容易にすることができる。
【0074】
<1.登録処理>
図6は経路情報テーブル104への登録処理の動作例を表わすフローチャートである。この登録処理は、例えば、経路コスト計算部103において行われる処理である。
【0075】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットを受信部101から入力すると処理を開始する(S10)。
【0076】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットを入力すると、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上か否かを判定する(S11)。例えば、無線通信システム10において、ホップ品質重視方式による経路が構築されるとき、一定距離の範囲内の無線局同士が無線リンクを構築していくことになる。従って、経路情報パケット受信閾値は、このような経路が構築されることができるのに十分な一定距離の範囲に対応する閾値とすることができる。経路コスト計算部103は、この一定距離の範囲にあるか否かを受信した経路情報パケットの受信電力に基づいて判別するようにしている。なお、経路情報パケットの受信電力値は、例えば、経路コスト計算部103で計算されてもよいし、受信部101において計算されて経路コスト計算部103に入力されるようにしてもよい。さらに、受信電力値以外にも、経路情報パケットのSIR又はSINR(Signal to Interference Noise Ratio:信号電力対干渉および雑音電力比)などと経路情報パケット受信閾値とが比較されるようになされてもよい。
【0077】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値より小さいとき(S11でNo)、送信元の無線局との無線リンクが所望品質を満たさない(隣接無線局にならない)と判別して、経路情報パケットを破棄する(S12)。所望品質とは、例えば、ホップ品質重視方式によるマルチホップ通信が構築されることができるのに十分な品質である。
【0078】
一方、経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上のとき(S11でYes)、経路情報パケットの送信元無線局との無線リンクが所望品質を満たす(隣接無線局になる)と判別して、該当リンクのリンクコストを計算する(S14)。経路コスト計算部103は、例えば、経路情報パケットの受信電力値に基づいて計算した値をリンクコストとすることができる。
【0079】
次いで、経路コスト計算部103は、経路情報パケット内の宛先無線局までの経路コストを計算する(S15)。経路コスト計算部103は、例えば、経路情報パケットに含まれる経路コストとS14で計算したリンクコストとを加算したものを経路コストすることができる。
【0080】
次いで、経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいか否かを判別する(S16)。前述の通り、経路コストが低いほど、経路上の各無線局における受信電力値の合計値は大きくなる。すなわち、経路コストは、その経路における受信品質に相当している。よって、計算した経路コストが既に経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいとき、計算した方の経路の方が受信品質が優れており、例えば最適な経路となる。このように、経路コスト計算部103は、経路コストのより小さい方を最適経路として選択していくことになる。
【0081】
経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいとき(S16でYes)、経路情報テーブル104への登録を行う(S17)。経路情報テーブル104へは、例えば、経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局IDを「宛先無線局」、経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のIDを「次ホップ無線局」、宛先局経路情報に含まれる経路コストに計算したリンクコストを加算した経路コスト、経路情報パケットの受信により計算した受信電力値などが記憶される。
【0082】
そして、経路コスト計算部103は一連の処理を終了させる(S13)。
【0083】
一方、経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも大きいとき(S16でNo)、経路情報テーブル104に記憶された経路の方が最適経路のため、登録処理(S17)を行うことなく処理を終了させる(S13)。
【0084】
各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、このように経路情報テーブル104への登録処理を行うことで、宛先無線局までを構築し、例えば図2や図3などのホップ品質重視方式による無線通信を行うことができる。そして、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の経路情報テーブル104には、隣接無線局に対する受信電力情報が登録されることになる。隣接基地局の受信電力情報は、例えば、登録処理におけるS11の処理において計算した受信電力値を受信電力情報とし、S17の処理の際に経路情報テーブル104に登録させることができる。そして、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は受信判定処理を行うことができる。
【0085】
<2.受信判定処理>
無線局100は、受信判定閾値を決定する処理を行い、次いで、受信判定処理を行う。最初に受信判定閾値決定処理について説明する。図7は受信判定閾値決定処理の動作例を表わすフローチャートである。この処理は、例えば、閾値決定部105で行われる。
【0086】
閾値決定部105は、経路情報テーブル104に受信電力値が記憶されると処理を開始することができる(S20)。あるいは、閾値決定部105は、経路情報テーブル104から受信電力値を読み出して処理を開始することができる。
【0087】
閾値決定部105は、処理を開始すると、受信判定閾値を決定する(S21)。例えば、経路情報テーブル104には隣接無線局とのリンクごとに受信電力値などが記憶されているため、閾値決定部105は、リンクごとに受信電力値を読み出し、このうち最小の受信電力値を受信判定閾値とすることができる。あるいは、上述したように、閾値決定部105は最小の受信電力値に対して更にマージン分少なくした値を受信判定閾値とすることができる。
【0088】
そして、閾値決定部105は一連の処理を終了させる(S22)。閾値決定部105は決定した受信判定閾値を第1の受信判定部106に出力することができる。
【0089】
受信判定閾値が決定すると、無線局100は受信判定処理を行う。図8は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第1の受信判定部106により行われる。
【0090】
第1の受信判定部106は、受信部101からプリアンブル信号を受け取ると処理を開始する(S30)。図5(C)は受信部101において受信する無線信号の例を表わす図である。無線信号はプリアンブル信号と制御信号、及びデータを含み、プリアンブル信号はデータに先行して受信部101において受信することができる。プリアンブル信号は、例えば、無線局間において互いに既知となるビットパターンを含んでおり、例えば、無線局100における受信同期などに用いられる。なお、図5(C)は受信部101から出力される受信信号を表わしている例としてもよい。
【0091】
第1の受信判定部106は、処理を開始すると、プリアンブル信号の受信電力値を測定し、測定した受信電力値が受信判定閾値以上か否かを判別する(S31)。この受信判定閾値は、例えば、直接無線通信を行う隣接無線局から送信された無線信号を受信して、直接無線通信を行わない無線局から送信された無線信号を受信しないようにするための閾値でもある。例えば、図3の例では、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3宛ての無線信号(図3において点線)と、無線局(C)100−3から送信されたゲートウェイ(GW)100−5宛ての無線信号とを受信することができる。ゲートウェイ(GW)100−5は、受信判定閾値により、無線局(A)100−1からの無線信号のデータについては受信しないし、隣接無線局である無線局(C)100−3からの無線信号に含まれるデータを受信することができる。
【0092】
図9(A)〜図9(C)は、受信判定閾値をそれぞれ説明するための図である。図9(A)において、無線通信システム10の各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の最大通信範囲をRとしている。この場合、通信範囲R内に位置する他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5が無線信号を送信すると、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は該当プリアンブル信号を受信することができる。図9(A)は、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5が一直線上に並んでおり、各無線局間の距離が0.5Rの場合を図示している。
【0093】
図9(A)〜図9(C)において、例えば、時間T1において無線局(A)100−1が無線局(C)100−3に無線信号を送信し、時間T2(T2>T1)において無線局(D)100−4がゲートウェイ(GW)100−5に無線信号を送信する場合を考える。無線局(A)100−1の方が、無線局(D)100−4よりも早い時間に送信を行っている。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1からの無線信号のプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値より小さいため、無線局(A)100−1からのデータを受信しない。一方、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(D)100−4からのプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値以上となり、無線局(D)100−4からのデータを受信する。このように、受信判定閾値によって、隣接無線局からのデータを受信することができ、しかも、隣接無線局からの送信の方が隣接無線局でない無線局からの送信よりも遅れた場合でも、隣接無線局からのデータを受信することができるようになっている。
【0094】
なお、図8のS31の処理において、第1の受信判定部106は、受信電力値に代えて、プリアンブル信号のSIRやSINRなどを測定して受信判定閾値と比較するようにしてもよい。この場合の受信判定閾値は、例えば、受信電力情報として経路情報パケットのSIRやSINRに基づいて決定(図7のS21)されたものとすることができる。
【0095】
第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき(S31でYes)、プリアンブル信号に続くデータを受信することを指示する受信判定結果を生成し、受信部101に出力する(S32)。受信部101は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行うことでデータを受信する。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5と直接無線通信を行う隣接無線局(C)100−3等からの無線信号と判別して、データを受信するようにしている。
【0096】
一方、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値より小さいとき(S31でNo)、プリアンブル信号に続くデータの受信をしないことを指示する受信判定結果を生成し、受信部101に出力する(S34)。受信部101は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータを破棄するなど、当該データに対するダウンコンバートなどの処理を行わないようにする。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5と直接無線通信を行う隣接無線局(C)100−3でない無線局(A)100−1等からの無線信号と判別して、当該無線信号に含まれるデータを受信しないようにしている。
【0097】
次いで、第1の受信判定部106は、判定に用いた受信電力値を送信部109に出力する(S35)。例えば、受信電力値は送信部109においてキャリアセンスの状態判定に用いることができる。送信部109は、例えば、判定に用いた受信電力値がキャリアセンス閾値以下のときアイドル状態であるとして無線信号の送信を開始し、キャリアセンス閾値より高いときビジー状態であるとして無線信号を送信しないようにすることができる。なお、受信電力値については、データを受信しない場合(S34)だけではなく、データを受信した場合(S32)においても、キャリアセンスの状態判定に用いてもよい。
【0098】
第1の受信判定部106は、データの受信(S32)又は受信電力値の出力(S35)を終了すると、一連の処理を終了させる(S33)。
【0099】
次に、無線通信システム10における全体の動作例について図10〜図11(B)をそれぞれ用いて説明する。このうち、図10は全体の動作例を表わすシーケンス図である。
【0100】
無線局(A)100−1が無線局(C)100−3に無線信号を送信するとき(S40)、ゲートウェイ(GW)100−5はこの無線信号のプリアンブル信号を受信することができる。しかし、プリアンブル信号の受信電力値は受信判定閾値以下となるため、ゲートウェイ(GW)100−5は無線局(A)100−1からの無線信号のうちデータ部分を受信しない。このため、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1の無線信号の送信(S40)直後に無線局(D)100−4からの送信データを受信することができる。
【0101】
他方、無線局(A)100−1の宛先無線局(C)100−3への送信(S40)は、ゲートウェイ(GW)100−5において無線局(D)100−4からの受信(S41)にとって干渉源となる。また、無線局(D)100−4のゲートウェイ(GW)100−5への送信(S41)は、無線局(C)100−3において、無線局(A)100−1からの受信(S40)にとって干渉源となる。
【0102】
つまり、無線局(C)100−3は無線局(D)100−4から送信された無線信号の干渉を、ゲートウェイ(GW)100−5は無線局(A)100−1から送信された無線信号の干渉を受ける。しかし、どちらも隣接無線局間の距離は、干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、受信電力は隣接無線局間の方がSIRは高くなる。従って、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【0103】
同様に、無線局(C)100−3の無線信号の送信(S42)直後に、無線局(B)100−2は無線信号を送信することができる(S43)。この場合においても干渉源となる無線局は存在するが、隣接無線局間の距離は干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【0104】
以降は、このような送信を繰り返す(S50〜S53)ことで、ゲートウェイ(GW)100−5は全期間に亘りデータを受信することができる。
【0105】
図11(A)及び図11(B)はこのような無線通信システム10における最小送信回数を説明するための図である。例えば、無線局(A)100−1の送信と無線局(D)100−4の送信を同時に開始し、無線局(C)100−3の送信と無線局(B)100−2の送信を同時に開始することで本無線通信システム10の送信回数が最小の2回となる。例えば、最初のタイミングで無線局(A)100−1と無線局(D)100−4とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。そして、次にタイミングで無線局(B)100−2と無線局(C)100−3とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。これにより、送信回数が最小の2回となる。
【0106】
図16(A)の例で説明したホップ品質重視方式による無線通信システムでは、最小送信回数は3回であったが、本無線通信システム10では最小送信回数は2回となり、送信回数を少なくすることができる。これにより、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5に辿り着くまでの時間が少なくなり(2/3になり)、図16(A)の例と比較して高い通信容量を得ることができ、ネットワーク容量の低下を防止することができる。また、本無線通信システム10は、ホップ品質重視方式のため、最小ホップ数方式(例えば図15)と比較して、隠れ端末の領域が少なくなり、隠れ端末問題の影響を軽減させることができる。
【0107】
[第3の実施の形態]
次に第3の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力値に基づいて、プリアンブル信号の続くデータの受信を行うか否かを決定するようにした。本第3の実施の形態では、自局宛ての無線信号のときにデータの受信を行い、自局宛ての無線信号でないときデータの受信を行わないようにした例である。これにより、無線局100は隣接無線局から送信されたデータを受信して、隣接無線局ではない無線局から送信されたデータを受信しないようにすることができる。第3の実施の形態における無線通信システム10も第2の実施の形態と同様に、例えば図2及び図3により表わされることができる。
【0108】
図12は本第3の実施の形態における無線局100の構成例を表わす図である。無線局100は、更に、第2の受信判定部111を備える。なお、第1の実施の形態における送信部131は、例えば、送信部109に対応する。また、第1の実施の形態における受信判定部132は、例えば、経路情報テーブル104と閾値決定部105、及び第2の受信判定部111に対応する。さらに、第1の実施の形態における受信部133は、例えば、受信部101に対応する。
【0109】
第2の受信判定部111は、受信した無線信号の送信宛先が自局のIDのとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行うよう指示する受信判定結果を生成して受信部101に出力することができる。一方、第2の受信判定部111は、送信宛先のIDが自局のものでないとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行わないよう指示する受信判定結果を生成して受信部101に出力することができる。
【0110】
なお、本無線局100においても、第2の実施の形態と同様に、経路コスト計算部103、経路情報テーブル104、及び経路情報パケット作成部107により、ホップ品質重視方式による経路が構築される(例えば図3など)。その処理は、第2の実施の形態と同様に、例えば図6により行うことができる。経路情報テーブル104には送信元無線局のIDが登録されているが、この送信元無線局のIDは確立された経路における送信先無線局のIDでもある。従って、送信データ処理部108は、例えば経路情報テーブル104から送信先無線局のIDを読み取り、そのIDを送信先とする送信信号を生成し、送信部109はヘッダ内に送信先無線局のIDを有する無線信号(例えば図5(C))を生成することができる。
【0111】
図13は、第3の実施の形態における受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第2の受信判定部111により行われる。
【0112】
第2の受信判定部111は、例えば、受信部101において無線信号からダウンコンバートされた受信信号を入力し、受信信号のヘッダから送信宛先となる無線局のIDを読み取り、処理を開始する(S60)。
【0113】
次いで、第2の受信判定部111は、読み取った無線局のIDが自局のIDか否かを判別する(S61)。そして、第2の受信判定部111は、自局のIDのとき(S61でYes)、送信宛先に続くデータを受信するよう受信部101に指示する(S62)、一方、第2の受信判定部111は、自局のIDでないとき(S61でNo)、送信宛先に続くデータを受信しないよう受信部101に指示する(S64)。例えば、第2の受信判定部111は、自無線局のIDを保持することができる。或いは、第2の受信判定部111は、経路情報テーブル104に記憶された自無線局のIDを読み出して処理を行うようにすることもできる。
【0114】
例えば、図3の無線通信システム10においては、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(C)100−3から送信されたゲートウェイ(GW)100−5を送信宛先とするデータを受信するが、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3を送信宛先とするデータは受信しないことになる。無線局(C)100−3においても、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3を送信宛先とするデータを受信するが、無線局(D)100−4から送信されたゲートウェイ(GW)100−5を送信宛先とするデータを受信しないようにすることができる。
【0115】
このように自局宛ての無線信号のときはデータを受信し、自局宛てでない無線信号のときはデータを受信しないようにすることで、第2の実施の形態と同様に、干渉源からのデータを受信することがなくなり、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0116】
図13に戻り、次いで、第2の受信判定部111は受信電力値を送信部109に出力し(S65)、一連の処理を終了させることができる(S63)。受信電力値は、第2の実施の形態と同様にキャリアセンスの状態判定に用いることができる。
【0117】
一方、第2の受信判定部111は、データの受信を指示すると(S62)、一連の処理を終了させることができる(S63)。
【0118】
[その他の実施の形態]
次にその他の実施の形態について説明する。第1から第3の実施の形態において説明した無線局100は、例えば、図14により表わされた構成例によっても実現することができる。無線局100は、更に、CPU(Central Processing Unit)130、ROM(Read Only Memory)131、RAM(Random Access Memory)132、メモリ133を備える。CPU130とROM131、及びRAM132の協調動作により、第2及び第3の実施の形態における受信データ処理部102、経路コスト計算部103、閾値決定部105、第1の受信判定部106、経路情報パケット作成部107、送信データ処理部108、及び第2の受信判定部111の各機能を実現することができる。また、メモリ133は、第2の実施の形態における経路情報テーブル104が記憶される。
【0119】
また、第2の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力に基づいて受信判定を行った。例えば、プリアンブル信号以外であっても、例えば、データが続いて送信されることを表わす信号であってもよい。無線信号には、例えば、ヘッダ部にデータが送信されることを表わす信号が含まれる場合もあり、当該信号が含まれるとヘッダ部に続くデータ部においてデータが挿入されて送信される。例えば、図6(C)の例では、ヘッダ部内の領域内において、あるいは制御信号に含まれて送信されるようになされてもよい。各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の第1の受信判定部109は、データが続いて送信されることを表わす信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき当該信号に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しない受信判定結果を生成するようにすればよい。さらに、データパケットが続いて送信されることを表わす信号を含むRTSパケットをプリアンブル信号に代えて受信判定に用いることもできる。この場合でも、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、RTSパケットの受信電力値と受信判定閾値とを比較して、RTSパケットの受信電力値が受信判定閾値以上のときその後に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しないようにすることができる。
【0120】
以上まとめると付記のようになる。
【0121】
(付記1)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【0122】
(付記2)
前記第2の無線通信装置は、前記第1の信号の前記受信電力が受信判定閾値以上のとき前記第1の信号に続く前記データ信号を受信し、前記受信電力が前記受信判定閾値より小さいとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0123】
(付記3)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介さず前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記2記載の無線通信方法。
【0124】
(付記4)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第2の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第3の無線通信装置から受信した無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記2記載の無線通信方法。
【0125】
(付記5)
前記第2の無線通信装置は、前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行う無線通信装置が複数あるとき、前記複数の無線通信装置から受信した複数の受信電力のうち最も低い受信電力を前記受信判定閾値とすることを特徴とする付記2記載の無線通信装置。
【0126】
(付記6)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記データ信号を受信しないとき、前記第1の信号の受信電力についてデータ信号を送信するか否かの送信判定に用いることを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0127】
(付記7)
前記第2の無線通信装置は、前記第2の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第1の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から送信された前記無線信号を前記第3の無線通信装置を介さず前記第1の無線通信装置から直接受信したとき、前記第1の無線通信装置から直接受信した前記無線信号に含まれる前記データ信号を受信しないことを決定し、前記第3の無線通信装置から直接受信した無線信号に含まれる前記データ信号を受信することを決定することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0128】
(付記8)
前記第1の信号はプリアンブル信号又はデータ信号が続いて送信されることを表わす信号であることを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0129】
(付記9)
前記第2の無線通信装置は、閾値距離範囲内にある他の無線通信装置から送信されたデータ信号を受信し、前記他の無線通信装置にデータ信号を送信することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0130】
(付記10)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【0131】
(付記11)
前記第2の無線通信装置は、前記送信宛先が前記第2の無線通信装置のとき前記データ信号を受信することを決定し、前記送信宛先が前記第2の無線通信装置以外のとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記9記載の無線通信方法。
【0132】
(付記12)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【0133】
(付記13)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【0134】
(付記14)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【0135】
(付記15)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号の送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【符号の説明】
【0136】
10:無線通信システム 100:無線通信装置(無線局)
100−1〜100−4:無線局(A)〜無線局(D)
100−5:ゲートウェイ(GW) 101:受信部
103:経路コスト計算部 104:経路情報テーブル
105:閾値決定部 106:第1の受信判定部
107:経路情報パケット作成部 109:送信部
111:第2の受信判定部 130:CPU
131:ROM 132:RAM
133:メモリ
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、携帯電話システムや無線LAN(Local Area Network)などの無線通信システムが広く利用されている。また、無線通信の分野では、通信速度や通信容量を更に向上させるべく、次世代の通信技術について継続的な議論が行われている。
【0003】
一方、無線通信システムの一つとして無線アドホックネットワークと呼ばれるものがある。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線通信装置(以下、「無線局」と称す)が無線基地局などのインフラ施設を経由せず、自律的に無線通信を行うようになされた無線通信システムである。このような無線アドホックネットワークシステムとしては、例えば、警察車両や消防車両などに無線局が装備されて、車両同士が無線局を介して無線通信を行うことができるようにしたものなどがある。
【0004】
無線アドホックネットワークシステムにおいて無線局は、無線信号を送信する前にキャリアセンスを行うことで、無線信号を送信することができる。例えば、無線局は、受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出しないとき、チャネルがアイドル状態として他の無線局への送信を開始することができる。一方、無線局は受信した無線信号についてキャリアセンス閾値以上の受信電力を検出したとき、チャネルがビジー状態であるとして他の無線局に無線信号を送信しないようになっている。なお、受信に関しては、例えば、無線局は他の無線局が送信したプリアンブル信号を検出したとき、他の無線局が送信したデータ信号(以下、「データ」と称する)の受信を開始することができる。
【0005】
しかし、無線アドホックネットワークシステムにおいては所謂「隠れ端末問題」と呼ばれる問題が存在する。図15は「隠れ端末問題」を説明するための図である。図15の例では、5つの無線局(A)150−1〜無線局(E)150−5があり、無線局(A)150−1の通信範囲外に、無線局(B)150−2が位置している。
【0006】
例えば、無線局(B)150−2は無線局(A)150−1の通信範囲外であるため、無線局(A)150−1は、無線局(B)150−2からの無線信号を受信することができない(又はキャリアセンス閾値以下であることを検出する)。そして、無線局(A)150−1は、ある無線周波数(または無線周波数帯域、以下「無線周波数」と称す)を用いてあるタイミングで無線信号を無線局(E)150−5に送信することができる。
【0007】
他方、無線局(B)150−2についても、無線局(A)150−1から送信された無線信号を受信することができない(又はキャリアセンス閾値以下となる)。よって、無線局(B)150−2も、無線局(A)150−1と同一の無線周波数を用いて同一のタイミングで、無線局(E)150−5に無線信号を送信することができる。
【0008】
同一のタイミングで同一の無線周波数を用いて無線局(A)150−1,(B)150−2から送信された2つの無線信号は、無線局(E)150−5において衝突することになる。このような場合、例えば一方の無線信号が他方の無線信号の干渉信号となって、無線局(E)150−5は双方とも無線信号を受信できなくなる。
【0009】
このように、送信無線局が宛先の受信無線局に無線信号を送信するとき、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局の送信をキャリアセンスできない無線局は隠れ無線局(以下、「隠れ端末」と称する)となる。あるいは、受信無線局の通信範囲内にあり、かつ、送信無線局からの受信電力がキャリアセンス閾値以下となる無線局は隠れ端末となる。隠れ端末問題とは、例えばこのような隠れ端末が発生するような状況のことをいう。図15の例では、無線局(A)150−1からすると、無線局(D)150−4と無線局(B)150−2が隠れ端末となっている。
【0010】
他方、無線アドホックネットワークシステムにおいては、マルチホップ通信が行われる場合がある。マルチホップ通信とは、例えば、送信元無線局と宛先無線局とが直接無線通信ができない場合、他の無線局の中継により無線通信を行うことである。
【0011】
このようなマルチホップ通信については、例えば、最小ホップ数方式とホップ品質重視方式の2つの方式がある。図15は最小ホップ数方式、図16(A)はホップ品質重視方式による無線通信の例をそれぞれ表わしている。
【0012】
最小ホップ数方式による無線通信は、例えば、宛先までの送信回数(またはホップ数)を最小にして、最もホップ数の少ない経路が選択されて無線通信が行われる方式である。図15の例では、無線局(A)150−1から宛先無線局(E)150−5へ至る経路については、無線局(C)150−3を介した経路もあるがホップ数が2となる。他方、無線局(A)150−1の通信範囲に宛先の無線局(E)150−5が位置し、ホップ数が1となるため、無線局(A)150−1はこの経路を選択する。無線局(B)150−2も同様に直接無線局(E)150−5へ直接至る経路を選択する。このように最小ホップ数方式では、例えば、無線局は、最大通信距離などに位置する他の無線局と無線通信を行うことで宛先の無線局までのホップ数を最小にすることができる。
【0013】
一方、ホップ品質重視方式は、例えば、受信無線局における無線信号の受信品質に着目し、送信無線局と受信無線局との間の距離が一定距離以内の受信無線局と無線通信を行うようにした方式である。図16(A)の例では、無線局(A)150−1は、一定の距離の範囲内に位置する無線局(C)150−3を送信先とし、無線局(C)150−3も一定の距離の範囲内に位置する無線局(E)150−5を送信先とする。無線局(B)150−2についても同様に、無線局(D)150−4を中継先として、無線局(E)150−5に無線信号を送信することができる。
【0014】
最小ホップ数方式とホップ品質重視方式とを比較すると、ホップ品質重視方式は、無線局間の距離が最小ホップ数方式よりも短いため、隠れ端末の数も最小ホップ数方式より減少させることができる。例えば、図16(A)の例では、無線信号の宛先となる無線局(E)150−5は、無線局(C)150−3から送信された無線信号を受信することができる。このため、宛先無線局(E)150−5に送信することのできる無線局(C)150−3の通信範囲が隠れ端末問題の対象となる通信範囲となる。最小ホップ数方式の例である図15の例と比較すると、隠れ端末問題となる対象の範囲が、最小ホップ数方式の例(図15の斜線範囲)よりもホップ品質重視方式(図16(A)の斜線)の方が狭くなる。最小ホップ数方式では隠れ端末となっていた無線局(D)150−4は、ホップ品質重視方式では隠れ端末ではなくなっている。このように、ホップ品質重視方式では、最小ホップ数方式と比較して、隠れ端末の数が少なくなり、宛先無線局における無線信号の衝突の可能性を低減できる。
【0015】
また、ホップ品質重視方式は、隠れ端末と無線信号が衝突した場合に、ある無線局からの無線信号が宛先無線局において受信できなくなる確率を最小ホップ数方式よりも少なくさせることができる。例えば、図16(A)の例において、無線局(E)150−5は、無線局(E)150−5までの距離は、無線局(C)150−3の方が無線局(B)150−2よりも短い。よって、隠れ端末無線局である無線局(B)150−2からの無線信号と衝突しても、無線局(C)150−3から送信された無線信号の信号電力対干渉電力比(以下SIR(Signal to Interference Ratio)と称す)は、無線局(A)150−1から直接受信した無線信号よりも高くなる。従って、2つの無線信号が同一のタイミングで同一周波数を用いて送信された場合でも、無線局(E)150−5においては、無線局(A)150−1からの無線信号よりも、無線局(C)150−3から送信された無線信号の方がより受信成功率が高い。
【0016】
なお、このような無線通信システムに関する技術として以下のようなものがある。例えば、第2の無線局はRTS(データ送信要求)/CTS(受信準備完了)パケットに干渉電力情報と第1の無線局から受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加して送信する。そして、第3の無線局は当該パケットに含まれる干渉電力情報と受信電力情報に基づいて、第2の無線局に対してパケットの同時送信が可能な否かを判定することで、システム全体の伝送容量を向上させるようにしたものがある。
【0017】
また、複数のアンテナを介して受信した受信信号を合成し、合成後の受信信号から受信レベルを算出し、算出された受信レベルと閾値とを比較してチャネルの使用状況を判定するようにしたキャリアセンス装置もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開2007‐166373号公報
【特許文献2】特開2010‐81128号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、上述したようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して隠れ端末の数を少なくさせることができるものの、通信範囲内の無線局の中継により宛先無線局に無線信号が送信されるため、最小ホップ数方式よりも送信回数が多くなる。
【0020】
例えば、図16(A)の例において、無線局(A)150−1が無線局(D)150−4よりも先に無線信号を送信した場合を考える。図16(B)は、このような2つの無線局(A)150−1,(D)150−4から送信された無線信号の無線局(E)150−5における受信電力と時間との関係例を表わす図である。この場合、無線局(A)150−1から送信された無線局(C)150−3宛ての無線信号は、無線局(A)150−1の通信範囲内に無線局(E)150−5が位置するため、無線局(E)150−5において直接受信することができる。無線局(E)150−5は、先に無線局(A)150−1からの無線信号を受信するため、その後に送信された無線局(D)150−4からの無線信号を受信することができない。この場合、例えば、無線局(D)150−4は無線信号を再送することになる。
【0021】
このような状況において、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2から送信された無線信号が宛先無線局(E)150−5に辿り着くまで最も少ない送信回数は3回となる。すなわち、無線局(A)150−1と無線局(B)150−2は無線局(C)150−3と無線局(D)150−4にそれぞれ同一のタイミングで同一の周波数を用いて無線信号を送信することで送信回数が最小となる。この場合、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2は無線局(E)150−5の通信範囲内にあるため、2つの無線信号は無線局(E)150−5に直接送信されることができる。しかし、無線局(E)150−5では、2つの無線信号について、一方が他方の干渉信号となって2つの無線信号とも受信することできない。2つの無線局(C)150−3,(D)150−4は、無線局(A)150−1,(B)150−2からそれぞれ送信された無線信号の送信終了を待って、それぞれ受信した無線信号を無線局(E)150−5に送信する。しかし、同一のタイミングでは無線局(E)150−5において受信できないため、2つの無線局(C)150−3,(D)150−4は互いに異なるタイミングで無線信号を送信する。これにより、図16のホップ品質重視方式による最小送信回数が3回となる。なお、図16において、3回の送信がそれぞれ(1)〜(3)に対応している。
【0022】
一方、最小ホップ数方式の例を表わす図15の例では、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2が同一の周波数で同一のタイミングで無線信号を送信すると、無線局(E)150−5において受信することができない。よって、2つの無線局(A)150−1,(B)150−2は互いに異なるタイミングで送信することになり、最小送信回数は2回となる。なお、図15において、2回の送信がそれぞれ(1)〜(2)に対応している。
【0023】
このようにホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式と比較して、送信回数が多くなるため、宛先無線局に辿り着くまで時間がかかる。従って、ホップ品質重視方式は、最小ホップ数方式よりも無線通信システム全体においてネットワーク容量が低下する可能性がある。
【0024】
なお、上述したRTS/CTSパケットに干渉電力情報と受信した制御情報に対する受信電力情報とを付加する技術では、同時に2つの無線局から送信することができない場合があり、上述したネットワーク容量低下について解決することができない。また、上述したチャネルの使用状況を判定する技術においても、単にチャネルの使用状況を判定するだけであり、ネットワーク容量低下の問題を解決することはできない。
【0025】
そこで、本発明の一目的は、ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【0026】
また、本発明の他の目的は、隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0027】
一態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【0028】
また、他の態様によれば、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする。
【発明の効果】
【0029】
ネットワーク容量の低下を防止するようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。隠れ端末問題の影響を軽減できるようにした無線通信方法、無線通信システム、及び無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】図1は第1の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図2】図2は第2の実施の形態の無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図3】図3は無線通信システムの通信範囲を表わす図である。
【図4】図4は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図5】図5(A)は経路情報パケット、図5(B)は無線局(A)100−1の経路情報テーブル、図5(C)は無線信号または受信信号の例をそれぞれ表わす図である。
【図6】図6は経路情報登録処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図7】図7は受信判定閾値決定処理の動作例を表わす図である。
【図8】図8は受信判定処理の動作例を表わす図である。
【図9】図9(A)は無線局間の通信範囲、図9(B)は送信タイミング、図9(C)はデータの受信電力の例をそれぞれ表わす図である。
【図10】図10は無線通信システムにおける動作例を表わすシーケンス図である。
【図11】図11(A)と図11(B)は無線通信システムにおける最小送信回数をそれぞれ説明するための図である。
【図12】図12は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図13】図13は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。
【図14】図14は無線通信装置の構成例を表わす図である。
【図15】図15は最小ホップ数方式による無線通信システムの構成例を表わす図である。
【図16】図16(A)はホップ品質重視方式による無線通信システムの構成例、図16(B)はデータの受信電力の例を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【0032】
[第1の実施の形態]
まず、第1の実施の形態について説明する。図1は第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、第1の無線通信装置130−1と第2の無線通信装置130−2とを備える。第1及び第2の無線通信装置130−1,130−2は、他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき、無線信号の送信をそれぞれ開始することができる。例えば、第1と無線通信装置130−1と第2の無線通信装置130−2は自律的に無線通信を行うことができる。
【0033】
第1の無線通信装置130−1は、送信部131を備える。送信部131は無線信号を送信することができる。
【0034】
第2の無線通信装置130−2は、受信判定部132と受信部133とを備える。受信判定部132は、第1の無線通信装置130−1から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する。受信部133は、決定に従って第1の信号に続くデータ信号を受信し又は受信しないようにする。
【0035】
このように第2の無線通信装置130−2は、例えば、第1の無線通信装置130−1から送信された無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて、第1の無線通信装置1300−1から送信されたデータ信号を受信したり、受信しないようにすることができる。
【0036】
従って、例えば、第2の無線通信装置130−2宛てでない無線信号が第1の無線通信装置130−1から第2の無線通信装置130−2に届いても、第2の無線通信装置130−2は当該無線信号に含まれるデータ信号を受信しないようにすることもできる。このような場合、第1の無線通信装置130−1以外であって第2の無線通信装置130−2と直接無線通信を行う他の無線通信装置から送信されたデータについて再送することがなくなる。よって、第2の無線通信装置130−2は他の無線通信装置の受信を一定時間待つことなく受信することができる。そのため、無線通信システム10は、例えば一定時間待つことがなくなる分だけ、データの遅延がなくなり、無線通信システム10全体のネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0037】
また、受信判定部132については、第1の無線通信装置130−1から受信した第1の信号に含まれる送信宛先に基づいて第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定することもできる。この場合でも、受信判定部132は、例えば、送信宛先が自局でなければデータ信号を受信しないように決定することができるため、第2の無線通信装置130−2は第1の無線通信装置130−1から送信されたデータ信号を受信しないようにすることもできる。よって、上述した例と同様に、無線通信システム10は、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0038】
[第2の実施の形態]
<全体構成例>
次に、第2の実施の形態について説明する。図2は第2の実施の形態における無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、上述した無線アドホックネットワークシステムであり、複数の無線通信装置(以下、「無線局」と称する)(A)100−1〜(GW)100−5を備える。無線アドホックネットワークシステムは、例えば、無線局(A)100−1〜(GW)100−5が自律的に無線通信を行うことができるようになされた無線通信システムである。
【0039】
図2の例では、5つの無線局(A)100−1〜(GW)100−5の例を表わしているが、複数台あれば何台でもよい。このうち、無線局(GW)(以下、「ゲートウェイ(GW)」と称する)100−5はネットワーク網200と接続され、例えば、他の無線局(A)100−1〜(D)100−4から受信したデータ信号(以下、「データ」と称する)などを収集してネットワーク網200に送信することができる。また、ゲートウェイ(GW)100−5は、ネットワーク網200から送信されたデータなどを他の無線局(A)100−1〜(D)100−4に送信することもできる。
【0040】
例えば、本無線通信システム10において、各無線局(A)100−1〜(D)100−4には温度センサなどのセンサ機能を有し、測定した温度などのデータを、各無線局(C)100−3〜(D)100−4を介してゲートウェイ(GW)100−5に無線送信することができる。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、収集したデータをネットワーク網200に送信して他の装置などに送信することができる。
【0041】
あるいは、本無線通信システム10の例としては、例えば、各無線局(A)100−1〜(D)100−4が消防車両や警察車両などに搭載され、互いに無線通信を直接行うことができるようになっていてもよい。
【0042】
各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と互いに無線通信を行うことができる。上述したように、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、キャリアセンスを行って、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に対して送信を開始することができる。
【0043】
例えば、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は,他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5から受信した受信信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に無線信号を送信することできる。また、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、受信電力がキャリアセンス閾値より大きいとき他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5に無線信号を送信することができない。
【0044】
本実施の形態において、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、上述したホップ品質重視方式を用いて無線信号を送信または受信することができる。そのため、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と経路情報パケットを交換することで経路を構築し、一定距離の範囲内の隣接する他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5と無線通信を行うことができるようになる。これにより、例えば図2に表わされているように、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3とがほかの無線局の中継を利用せず直接に無線通信を行う(以下、直接無線通信と称する)ことができ、無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5とが直接無線通信を行うことができるようになっている。また、無線局(B)100−2と無線局(D)100−4、及び無線局(D)100−4とゲートウェイ(GW)100−5についても同様に直接無線通信を行うことができるようになっている。
【0045】
また、本実施の形態において、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の無線信号の受信については、受信判定閾値に基づいて、無線信号に含まれるデータを受信するか否かが決定される。各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、受信したプリアンブル信号が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信し、受信判定閾値より小さいときデータを受信しないようにしている。詳細は後述する。
【0046】
図3は、本無線通信システム10における無線局(C)100−3の通信範囲とゲートウェイ(GW)100−5の通信範囲の例をそれぞれ表わしている。無線局(B)100−2は、無線局(D)100−4を介してゲートウェイ(GW)100−5と無線通信を行うことができるが、無線局(B)100−2は無線局(C)100−3の通信範囲外となっている。よって、無線局100(C)100−3からすると、無線局(B)100−2は隠れ端末となっている。
【0047】
<無線局100の構成例>
次に、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の構成例について説明する。本実施の形態においては各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の構成は基本的には同一のため、とくに断らない限り各無線局(A)100−1〜(GW)100−5を無線局100として説明することにする。図4は無線局100の構成例を表わす図である。
【0048】
無線局100は、受信部101、受信データ処理部102、経路コスト計算部103、経路情報テーブル104、閾値決定部105、第1の受信判定部106、経路情報パケット作成部107、送信データ処理部108、及び送信部109とを備える。ゲートウェイ(GW)100−5については、これらに加えて、図2のネットワーク網200と接続するための有線又は無線の通信インターフェース(不図示)を備えていても良い。
【0049】
なお、第1の実施の形態における送信部131は、例えば、送信部109に対応する。また、第1の実施の形態における受信判定部132は、例えば、経路情報テーブル104と閾値決定部105、及び第1の受信判定部106に対応する。さらに、第1の実施の形態における受信部133は、例えば、受信部101に対応する。
【0050】
受信部101は、例えば、他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5から送信された無線信号を受信して、ベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)して受信信号として出力することができる。受信部101は、このような変換処理などを行うため、A/D(Analog/Digital)変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ(BPF)などを備える。
【0051】
また、受信部101は、受信信号に経路情報パケット信号(以下、「経路情報パケット」と称す)が含まれているときは当該経路情報パケットを経路コスト計算部103に出力することができる。さらに、受信部101は、経路情報パケット以外の受信信号を受信データ処理部102と第1の受信判定部106に出力することができる。
【0052】
さらに、受信部101は、第1の受信判定部106から受信判定結果を入力することができる。受信部101は、受信判定結果がデータを受信することを指示する判定結果のとき、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行う。一方、受信部101は、受信判定結果が受信しないことを指示する判定結果のとき、データに対してダウンコンバートなどの処理を行わず、例えばデータ部分を破棄することができる。図5(C)は、例えば、無線信号の例を表わしている。詳細は後述するが、無線信号はヘッダ部とデータ部とを含む。データ部は、例えば、無線信号内において予め決められた領域に配置されているため、受信部101は、受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号受信後一定時間経過後において、プリアンブル信号に続くデータ部を入力させたり、入力させないようにすることができる。或いは、受信部101は、例えば、内部にメモリを備え、一旦メモリ内に無線信号を保持しておき、受信判定結果に基づいてデータ部をメモリから削除したり、メモリから読み出してダウンコンバートなどの処理を行うこともできる。
【0053】
受信データ処理部102は、無線信号(または受信信号)に含まれるデータに対して、例えば復調処理や復号化処理などの処理を行う。例えば、無線信号には、復調方式や符号化率などの情報を含む制御信号が含まれており、受信データ処理部102は、受信部101で受信した制御信号を入力し、当該制御信号に基づいて、データに対して復調処理や復号化処理を施すことができる。受信データ処理部102は、復調処理などが施されたデータをモニタなどの他の処理部に出力することができる。
【0054】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットに含まれる経路コストに基づいて、無線局100までの経路についての経路コストを計算し、経路情報テーブル104に記憶させることができる。また、経路コスト計算部103は、経路情報パケットに含まれる経路について、経路情報テーブル104に記憶されていないときに当該経路を記憶させることもできる。さらに、経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信の際に計算した自無線局と直接無線通信を行う無線局(以下、隣接無線局と称する)の受信電力情報を経路情報テーブル104に記憶させることもできる。経路情報パケットと、経路コスト計算部103における経路情報テーブル104への登録処理などの詳細については後述する。
【0055】
経路情報テーブル104は、例えば、リンクが確立された経路に関する情報が記憶される。図5(B)は経路情報テーブル104の例を表わしている。経路情報テーブル104には、例えば、経路の宛先無線局と、経路の次ホップ無線局、経路コストと、宛先無線局が隣接無線局である場合の受信電力情報(又は受信電力値)などが記憶される。図5(B)の経路情報テーブル104の詳細についても後述することにする。
【0056】
閾値決定部105は、経路情報テーブル104から隣接無線局の受信電力情報を読み出し、この中で最も低い受信電力値を受信判定閾値に決定する。或いは、閾値決定部105は、フェージングが存在する無線環境において隣接無線局からの受信電力がさらに低下する可能性を考慮して、最も低い受信電力値よりもさらに低い値を受信判定閾値に決定することもできる。閾値決定部105は、決定した受信判定閾値を第1の受信判定部106に出力する。このように受信判定閾値が最小の受信電力値などとしているのは、例えば、どの隣接無線局から送信されたデータであっても無線局100が受信することができるようにするためである。
【0057】
第1の受信判定部106は、無線信号に含まれるプリアンブル信号の受信電力値を計算し、計算した受信電力値と受信判定閾値とを比較する。そして、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以上のとき、プリアンブル信号に続くデータを受信するよう指示する受信判定結果を生成する。一方、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値よりも低いとき、プリアンブル信号に続くデータを受信しないよう指示する受信判定結果を生成する。第1の受信判定部106は、生成した受信判定結果を受信部101に出力する。
【0058】
なお、第1の受信判定部106は、例えば、プリアンブル信号の受信電力値が受信判定閾値以下のとき、受信電力値を送信部109に出力することができる。送信部109は、受信電力値とキャリアセンス閾値とを比較することで、受信電力値をキャリアセンスの状態判定、つまり受信電力値がキャリアセンス閾値以上か否かによりデータなどを送信するか否かを決定する送信判定に用いることができる。
【0059】
経路情報パケット作成部107は、経路情報テーブル104に記憶された経路コストなどを読み出して、これらの情報を含む経路情報パケットを作成する。このとき、経路情報パケット作成部107は、自局のIDを送信元の無線局とする経路情報パケットを作成する。また、経路情報テーブル104に記憶された情報がない場合、自局が動作していることを示すために自局のIDなどの情報だけを含む経路情報パケットを作成してもよい。
【0060】
このような経路情報パケットを各無線局(A)100−1〜(GW)100−5が交換することで、例えばホップ品質重視方式などによる無線通信の経路が構築される。例えば、図2や図3において、無線局(C)100−3は、ゲートウェイ(GW)100−5から経路情報パケットを受信すると、ゲートウェイ(GW)100−5までの経路を構築することができる。その経路情報を自局の経路情報テーブルに保存し、自局が送信する経路情報パケットに含む。また、例えば、無線局(A)100‐1は、無線局(C)100‐3が送信した無線局(C)100‐3のIDとゲートウェイ(GW)100−5までの経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、隣接無線局(C)100−3、(GW)100−5までの経路を構築することができる。図4に戻り、経路情報パケット作成部107は、作成した経路情報パケットを送信部109に出力する。
【0061】
送信データ処理部108は、他の無線局に送信する送信データに対して符号化処理や変調処理などの処理を施すことができる。送信データ処理部108は、このような処理が施された送信データを送信部109に出力する。なお、送信データは、例えばカメラなどの他の処理部から送信データ処理部109に入力させることができる。
【0062】
送信部109は、送信データや経路情報パケットに対して、無線信号に変換(アップコンバート)し、無線信号を他の無線局に送信することができる。送信部109は、このような変換処理などを行うため、D/A変換回路、周波数変換器、帯域通過フィルタ(BPF)などを備える。
【0063】
なお、無線局100が隣接無線局から送信されたデータなどを中継するとき、例えば、無線局100の受信部101は受信した無線信号を送信部109に出力し、送信部109が当該無線信号を増幅して隣接無線局に送信するようにすることもできる。あるいは、受信データ処理部102が、受信信号を一度復号して送信データ処理部108に出力し、送信データ処理部108が再度符号化処理などを施して送信部109に出力し、送信部109から隣接無線局に送信することもできる。
【0064】
次に経路情報パケットと経路情報テーブル104について説明する。図5(A)は経路情報パケットの例、図5(B)は経路情報テーブル104の例をそれぞれ表わす図である。
【0065】
図5(A)に表わされるように、経路情報パケットには、ヘッダと1又は複数の宛先局経路情報とが含まれる。ヘッダには、経路情報パケットの送信元の無線局のIDが含まれる。また、宛先局経路情報には、宛先無線局のID、ホップ数、及び経路コストなどが含まれる。
【0066】
図5(A)におけるホップ数は、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局100との間の経路におけるホップ数である。また、図5(A)における経路コストとは、例えば、宛先局経路情報の宛先無線局とその経路情報パケットを送信した無線局100との間の経路におけるリンクコストの合計値のことである。例えば、図3の例においてゲートウェイ(GW)100−5が無線局(A)100−1からの経路情報パケットを無線局(C)100−3を介して受信したとき、経路情報パケットに含まれる経路コストは、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3との間のリンクコストとなる(この場合、無線局(A)100−1と無線局(C)100−3の間は1ホップなので、経路コスト=リンクコストとなる)。ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいてリンクコストを計算して、経路情報パケットに含まれる経路コストと加算することで経路コストを計算することができる。例えば、図3の例においてゲートウェイ(GW)100−5が無線局(A)100−1からの経路情報パケットを無線局(C)100−3を介して受信したとき、ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、当該経路情報パケットの受信電力値に基づいて無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5との間のリンクコストをまず求める。さらに、ゲートウェイ(GW)100−5の経路コスト計算部103は、求めたリンクコストに当該経路情報パケットに含まれる無線局(A)100−1と無線局(C)100−3の間の経路コスト(リンクコスト)を加えることによって、無線局(A)100−1とゲートウェイ(GW)100−5との間の経路コストを求めることができる。なお、リンクコストとは、例えば、隣接無線局間のリンクにおける受信電力値に基づいて計算された値であって、受信電力値が低いほどリンクコストは高くなり、受信電力値が高いほどリンクコストは低くなる。よって、例えば、経路コストが低いほど、宛先無線局までの各リンクの受信電力値の合計値は大きくなる。
【0067】
また、図5(B)に表わされるように、経路情報テーブル104には、例えば、経路(宛先)ごとに「宛先無線局」、「次ホップ無線局」「経路コスト」、「ホップ数」、「受信電力情報」の各情報が記憶される。
【0068】
「宛先無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元の無線局のIDおよび経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局が記憶される。例えば、無線局(A)100−1が無線局(C)100−3からゲートウェイ(GW)100−5の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「宛先無線局」として送信元である無線局(C)100−3とゲートウェイ(GW)100−5のIDがそれぞれ記憶される。
【0069】
「次ホップ無線局」の項目は、例えば、受信した経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のIDが記憶される。例えば、無線局(A)100−1が無線局(C)100−3からゲートウェイ(GW)100−5の経路情報を含む経路情報パケットを受信したとき、「次ホップ無線局」として送信元である無線局(C)100−3がそれぞれの経路に記憶される。
【0070】
「経路コスト」の項目は、例えば、経路コスト計算部103により計算された経路コストが記憶される。例えば、上述したように経路コスト計算部103で計算された経路コストが記憶される。
【0071】
「ホップ数」の項目は、例えば、無線局100が受信した経路情報パケットのホップ数に1を加えた値が記憶される。例えば、経路情報パケット作成部107は、「ホップ数」の項目に記憶されたホップ数を含む経路情報パケットを作成して他の無線局に送信することができる。
【0072】
「受信電力情報」の項目には、例えば、経路情報パケットを受信したときに経路コスト計算部103などで計算された受信電力情報(又は受信電力値)が記憶される。受信電力情報は、例えば受信部101により計算されて経路コスト計算部103に入力されるようにしてもよい。隣接無線局などで測定された他の無線局の受信電力情報は、例えば、OSPF(Open Shortest Path First)やその他の経路制御プロトコル等のHelloパケットの交換により取得することもできる。かかるパケットの送信と受信は、それぞれ送信部109と受信部101で行うことができる。
【0073】
<動作例>
次にこのように構成された無線局100の動作例について説明する。動作例については、まず、ホップ品質重視方式による経路(またはリンク)を構築して経路情報テーブル104への登録処理が行われる。次いで、経路情報テーブル104に基づいて受信判定閾値が決定され、受信判定閾値に基づいて受信判定処理が行われる。そこで、最初に経路情報テーブル104への登録処理について説明し、次いで、受信判定処理について説明する。なお、これらの処理については各無線局(A)100−1〜(GW)100−5において行われる処理であるが、例えばゲートウェイ(GW)100−5において行われるものとすると理解を容易にすることができる。
【0074】
<1.登録処理>
図6は経路情報テーブル104への登録処理の動作例を表わすフローチャートである。この登録処理は、例えば、経路コスト計算部103において行われる処理である。
【0075】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットを受信部101から入力すると処理を開始する(S10)。
【0076】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットを入力すると、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上か否かを判定する(S11)。例えば、無線通信システム10において、ホップ品質重視方式による経路が構築されるとき、一定距離の範囲内の無線局同士が無線リンクを構築していくことになる。従って、経路情報パケット受信閾値は、このような経路が構築されることができるのに十分な一定距離の範囲に対応する閾値とすることができる。経路コスト計算部103は、この一定距離の範囲にあるか否かを受信した経路情報パケットの受信電力に基づいて判別するようにしている。なお、経路情報パケットの受信電力値は、例えば、経路コスト計算部103で計算されてもよいし、受信部101において計算されて経路コスト計算部103に入力されるようにしてもよい。さらに、受信電力値以外にも、経路情報パケットのSIR又はSINR(Signal to Interference Noise Ratio:信号電力対干渉および雑音電力比)などと経路情報パケット受信閾値とが比較されるようになされてもよい。
【0077】
経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値より小さいとき(S11でNo)、送信元の無線局との無線リンクが所望品質を満たさない(隣接無線局にならない)と判別して、経路情報パケットを破棄する(S12)。所望品質とは、例えば、ホップ品質重視方式によるマルチホップ通信が構築されることができるのに十分な品質である。
【0078】
一方、経路コスト計算部103は、経路情報パケットの受信電力値が経路情報パケット受信閾値以上のとき(S11でYes)、経路情報パケットの送信元無線局との無線リンクが所望品質を満たす(隣接無線局になる)と判別して、該当リンクのリンクコストを計算する(S14)。経路コスト計算部103は、例えば、経路情報パケットの受信電力値に基づいて計算した値をリンクコストとすることができる。
【0079】
次いで、経路コスト計算部103は、経路情報パケット内の宛先無線局までの経路コストを計算する(S15)。経路コスト計算部103は、例えば、経路情報パケットに含まれる経路コストとS14で計算したリンクコストとを加算したものを経路コストすることができる。
【0080】
次いで、経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいか否かを判別する(S16)。前述の通り、経路コストが低いほど、経路上の各無線局における受信電力値の合計値は大きくなる。すなわち、経路コストは、その経路における受信品質に相当している。よって、計算した経路コストが既に経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいとき、計算した方の経路の方が受信品質が優れており、例えば最適な経路となる。このように、経路コスト計算部103は、経路コストのより小さい方を最適経路として選択していくことになる。
【0081】
経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも小さいとき(S16でYes)、経路情報テーブル104への登録を行う(S17)。経路情報テーブル104へは、例えば、経路情報パケットの宛先局経路情報に含まれる宛先無線局IDを「宛先無線局」、経路情報パケットのヘッダに含まれる送信元無線局のIDを「次ホップ無線局」、宛先局経路情報に含まれる経路コストに計算したリンクコストを加算した経路コスト、経路情報パケットの受信により計算した受信電力値などが記憶される。
【0082】
そして、経路コスト計算部103は一連の処理を終了させる(S13)。
【0083】
一方、経路コスト計算部103は、計算した経路コストが、経路情報テーブル104に記憶された経路コストよりも大きいとき(S16でNo)、経路情報テーブル104に記憶された経路の方が最適経路のため、登録処理(S17)を行うことなく処理を終了させる(S13)。
【0084】
各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、このように経路情報テーブル104への登録処理を行うことで、宛先無線局までを構築し、例えば図2や図3などのホップ品質重視方式による無線通信を行うことができる。そして、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の経路情報テーブル104には、隣接無線局に対する受信電力情報が登録されることになる。隣接基地局の受信電力情報は、例えば、登録処理におけるS11の処理において計算した受信電力値を受信電力情報とし、S17の処理の際に経路情報テーブル104に登録させることができる。そして、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は受信判定処理を行うことができる。
【0085】
<2.受信判定処理>
無線局100は、受信判定閾値を決定する処理を行い、次いで、受信判定処理を行う。最初に受信判定閾値決定処理について説明する。図7は受信判定閾値決定処理の動作例を表わすフローチャートである。この処理は、例えば、閾値決定部105で行われる。
【0086】
閾値決定部105は、経路情報テーブル104に受信電力値が記憶されると処理を開始することができる(S20)。あるいは、閾値決定部105は、経路情報テーブル104から受信電力値を読み出して処理を開始することができる。
【0087】
閾値決定部105は、処理を開始すると、受信判定閾値を決定する(S21)。例えば、経路情報テーブル104には隣接無線局とのリンクごとに受信電力値などが記憶されているため、閾値決定部105は、リンクごとに受信電力値を読み出し、このうち最小の受信電力値を受信判定閾値とすることができる。あるいは、上述したように、閾値決定部105は最小の受信電力値に対して更にマージン分少なくした値を受信判定閾値とすることができる。
【0088】
そして、閾値決定部105は一連の処理を終了させる(S22)。閾値決定部105は決定した受信判定閾値を第1の受信判定部106に出力することができる。
【0089】
受信判定閾値が決定すると、無線局100は受信判定処理を行う。図8は受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第1の受信判定部106により行われる。
【0090】
第1の受信判定部106は、受信部101からプリアンブル信号を受け取ると処理を開始する(S30)。図5(C)は受信部101において受信する無線信号の例を表わす図である。無線信号はプリアンブル信号と制御信号、及びデータを含み、プリアンブル信号はデータに先行して受信部101において受信することができる。プリアンブル信号は、例えば、無線局間において互いに既知となるビットパターンを含んでおり、例えば、無線局100における受信同期などに用いられる。なお、図5(C)は受信部101から出力される受信信号を表わしている例としてもよい。
【0091】
第1の受信判定部106は、処理を開始すると、プリアンブル信号の受信電力値を測定し、測定した受信電力値が受信判定閾値以上か否かを判別する(S31)。この受信判定閾値は、例えば、直接無線通信を行う隣接無線局から送信された無線信号を受信して、直接無線通信を行わない無線局から送信された無線信号を受信しないようにするための閾値でもある。例えば、図3の例では、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3宛ての無線信号(図3において点線)と、無線局(C)100−3から送信されたゲートウェイ(GW)100−5宛ての無線信号とを受信することができる。ゲートウェイ(GW)100−5は、受信判定閾値により、無線局(A)100−1からの無線信号のデータについては受信しないし、隣接無線局である無線局(C)100−3からの無線信号に含まれるデータを受信することができる。
【0092】
図9(A)〜図9(C)は、受信判定閾値をそれぞれ説明するための図である。図9(A)において、無線通信システム10の各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の最大通信範囲をRとしている。この場合、通信範囲R内に位置する他の無線局(A)100−1〜(GW)100−5が無線信号を送信すると、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は該当プリアンブル信号を受信することができる。図9(A)は、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5が一直線上に並んでおり、各無線局間の距離が0.5Rの場合を図示している。
【0093】
図9(A)〜図9(C)において、例えば、時間T1において無線局(A)100−1が無線局(C)100−3に無線信号を送信し、時間T2(T2>T1)において無線局(D)100−4がゲートウェイ(GW)100−5に無線信号を送信する場合を考える。無線局(A)100−1の方が、無線局(D)100−4よりも早い時間に送信を行っている。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1からの無線信号のプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値より小さいため、無線局(A)100−1からのデータを受信しない。一方、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(D)100−4からのプリアンブル信号についての受信電力は、受信判定閾値以上となり、無線局(D)100−4からのデータを受信する。このように、受信判定閾値によって、隣接無線局からのデータを受信することができ、しかも、隣接無線局からの送信の方が隣接無線局でない無線局からの送信よりも遅れた場合でも、隣接無線局からのデータを受信することができるようになっている。
【0094】
なお、図8のS31の処理において、第1の受信判定部106は、受信電力値に代えて、プリアンブル信号のSIRやSINRなどを測定して受信判定閾値と比較するようにしてもよい。この場合の受信判定閾値は、例えば、受信電力情報として経路情報パケットのSIRやSINRに基づいて決定(図7のS21)されたものとすることができる。
【0095】
第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき(S31でYes)、プリアンブル信号に続くデータを受信することを指示する受信判定結果を生成し、受信部101に出力する(S32)。受信部101は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータに対してダウンコンバートなどの処理を行うことでデータを受信する。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5と直接無線通信を行う隣接無線局(C)100−3等からの無線信号と判別して、データを受信するようにしている。
【0096】
一方、第1の受信判定部106は、プリアンブル信号の受信電力が受信判定閾値より小さいとき(S31でNo)、プリアンブル信号に続くデータの受信をしないことを指示する受信判定結果を生成し、受信部101に出力する(S34)。受信部101は、当該受信判定結果に基づいて、プリアンブル信号に続くデータを破棄するなど、当該データに対するダウンコンバートなどの処理を行わないようにする。この場合、ゲートウェイ(GW)100−5は、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5と直接無線通信を行う隣接無線局(C)100−3でない無線局(A)100−1等からの無線信号と判別して、当該無線信号に含まれるデータを受信しないようにしている。
【0097】
次いで、第1の受信判定部106は、判定に用いた受信電力値を送信部109に出力する(S35)。例えば、受信電力値は送信部109においてキャリアセンスの状態判定に用いることができる。送信部109は、例えば、判定に用いた受信電力値がキャリアセンス閾値以下のときアイドル状態であるとして無線信号の送信を開始し、キャリアセンス閾値より高いときビジー状態であるとして無線信号を送信しないようにすることができる。なお、受信電力値については、データを受信しない場合(S34)だけではなく、データを受信した場合(S32)においても、キャリアセンスの状態判定に用いてもよい。
【0098】
第1の受信判定部106は、データの受信(S32)又は受信電力値の出力(S35)を終了すると、一連の処理を終了させる(S33)。
【0099】
次に、無線通信システム10における全体の動作例について図10〜図11(B)をそれぞれ用いて説明する。このうち、図10は全体の動作例を表わすシーケンス図である。
【0100】
無線局(A)100−1が無線局(C)100−3に無線信号を送信するとき(S40)、ゲートウェイ(GW)100−5はこの無線信号のプリアンブル信号を受信することができる。しかし、プリアンブル信号の受信電力値は受信判定閾値以下となるため、ゲートウェイ(GW)100−5は無線局(A)100−1からの無線信号のうちデータ部分を受信しない。このため、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(A)100−1の無線信号の送信(S40)直後に無線局(D)100−4からの送信データを受信することができる。
【0101】
他方、無線局(A)100−1の宛先無線局(C)100−3への送信(S40)は、ゲートウェイ(GW)100−5において無線局(D)100−4からの受信(S41)にとって干渉源となる。また、無線局(D)100−4のゲートウェイ(GW)100−5への送信(S41)は、無線局(C)100−3において、無線局(A)100−1からの受信(S40)にとって干渉源となる。
【0102】
つまり、無線局(C)100−3は無線局(D)100−4から送信された無線信号の干渉を、ゲートウェイ(GW)100−5は無線局(A)100−1から送信された無線信号の干渉を受ける。しかし、どちらも隣接無線局間の距離は、干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、受信電力は隣接無線局間の方がSIRは高くなる。従って、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【0103】
同様に、無線局(C)100−3の無線信号の送信(S42)直後に、無線局(B)100−2は無線信号を送信することができる(S43)。この場合においても干渉源となる無線局は存在するが、隣接無線局間の距離は干渉源と受信無線局との距離よりも短いため、隣接無線局間のデータ送信は成功することができる。
【0104】
以降は、このような送信を繰り返す(S50〜S53)ことで、ゲートウェイ(GW)100−5は全期間に亘りデータを受信することができる。
【0105】
図11(A)及び図11(B)はこのような無線通信システム10における最小送信回数を説明するための図である。例えば、無線局(A)100−1の送信と無線局(D)100−4の送信を同時に開始し、無線局(C)100−3の送信と無線局(B)100−2の送信を同時に開始することで本無線通信システム10の送信回数が最小の2回となる。例えば、最初のタイミングで無線局(A)100−1と無線局(D)100−4とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。そして、次にタイミングで無線局(B)100−2と無線局(C)100−3とが同時に同一の無線周波数を用いて隣接無線局宛てに無線信号を送信する。これにより、送信回数が最小の2回となる。
【0106】
図16(A)の例で説明したホップ品質重視方式による無線通信システムでは、最小送信回数は3回であったが、本無線通信システム10では最小送信回数は2回となり、送信回数を少なくすることができる。これにより、例えば、ゲートウェイ(GW)100−5に辿り着くまでの時間が少なくなり(2/3になり)、図16(A)の例と比較して高い通信容量を得ることができ、ネットワーク容量の低下を防止することができる。また、本無線通信システム10は、ホップ品質重視方式のため、最小ホップ数方式(例えば図15)と比較して、隠れ端末の領域が少なくなり、隠れ端末問題の影響を軽減させることができる。
【0107】
[第3の実施の形態]
次に第3の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力値に基づいて、プリアンブル信号の続くデータの受信を行うか否かを決定するようにした。本第3の実施の形態では、自局宛ての無線信号のときにデータの受信を行い、自局宛ての無線信号でないときデータの受信を行わないようにした例である。これにより、無線局100は隣接無線局から送信されたデータを受信して、隣接無線局ではない無線局から送信されたデータを受信しないようにすることができる。第3の実施の形態における無線通信システム10も第2の実施の形態と同様に、例えば図2及び図3により表わされることができる。
【0108】
図12は本第3の実施の形態における無線局100の構成例を表わす図である。無線局100は、更に、第2の受信判定部111を備える。なお、第1の実施の形態における送信部131は、例えば、送信部109に対応する。また、第1の実施の形態における受信判定部132は、例えば、経路情報テーブル104と閾値決定部105、及び第2の受信判定部111に対応する。さらに、第1の実施の形態における受信部133は、例えば、受信部101に対応する。
【0109】
第2の受信判定部111は、受信した無線信号の送信宛先が自局のIDのとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行うよう指示する受信判定結果を生成して受信部101に出力することができる。一方、第2の受信判定部111は、送信宛先のIDが自局のものでないとき、送信宛先に続くデータ部分の受信を行わないよう指示する受信判定結果を生成して受信部101に出力することができる。
【0110】
なお、本無線局100においても、第2の実施の形態と同様に、経路コスト計算部103、経路情報テーブル104、及び経路情報パケット作成部107により、ホップ品質重視方式による経路が構築される(例えば図3など)。その処理は、第2の実施の形態と同様に、例えば図6により行うことができる。経路情報テーブル104には送信元無線局のIDが登録されているが、この送信元無線局のIDは確立された経路における送信先無線局のIDでもある。従って、送信データ処理部108は、例えば経路情報テーブル104から送信先無線局のIDを読み取り、そのIDを送信先とする送信信号を生成し、送信部109はヘッダ内に送信先無線局のIDを有する無線信号(例えば図5(C))を生成することができる。
【0111】
図13は、第3の実施の形態における受信判定処理の動作例を表わすフローチャートである。例えば、第2の受信判定部111により行われる。
【0112】
第2の受信判定部111は、例えば、受信部101において無線信号からダウンコンバートされた受信信号を入力し、受信信号のヘッダから送信宛先となる無線局のIDを読み取り、処理を開始する(S60)。
【0113】
次いで、第2の受信判定部111は、読み取った無線局のIDが自局のIDか否かを判別する(S61)。そして、第2の受信判定部111は、自局のIDのとき(S61でYes)、送信宛先に続くデータを受信するよう受信部101に指示する(S62)、一方、第2の受信判定部111は、自局のIDでないとき(S61でNo)、送信宛先に続くデータを受信しないよう受信部101に指示する(S64)。例えば、第2の受信判定部111は、自無線局のIDを保持することができる。或いは、第2の受信判定部111は、経路情報テーブル104に記憶された自無線局のIDを読み出して処理を行うようにすることもできる。
【0114】
例えば、図3の無線通信システム10においては、ゲートウェイ(GW)100−5は、無線局(C)100−3から送信されたゲートウェイ(GW)100−5を送信宛先とするデータを受信するが、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3を送信宛先とするデータは受信しないことになる。無線局(C)100−3においても、無線局(A)100−1から送信された無線局(C)100−3を送信宛先とするデータを受信するが、無線局(D)100−4から送信されたゲートウェイ(GW)100−5を送信宛先とするデータを受信しないようにすることができる。
【0115】
このように自局宛ての無線信号のときはデータを受信し、自局宛てでない無線信号のときはデータを受信しないようにすることで、第2の実施の形態と同様に、干渉源からのデータを受信することがなくなり、ネットワーク容量の低下を防止することができる。
【0116】
図13に戻り、次いで、第2の受信判定部111は受信電力値を送信部109に出力し(S65)、一連の処理を終了させることができる(S63)。受信電力値は、第2の実施の形態と同様にキャリアセンスの状態判定に用いることができる。
【0117】
一方、第2の受信判定部111は、データの受信を指示すると(S62)、一連の処理を終了させることができる(S63)。
【0118】
[その他の実施の形態]
次にその他の実施の形態について説明する。第1から第3の実施の形態において説明した無線局100は、例えば、図14により表わされた構成例によっても実現することができる。無線局100は、更に、CPU(Central Processing Unit)130、ROM(Read Only Memory)131、RAM(Random Access Memory)132、メモリ133を備える。CPU130とROM131、及びRAM132の協調動作により、第2及び第3の実施の形態における受信データ処理部102、経路コスト計算部103、閾値決定部105、第1の受信判定部106、経路情報パケット作成部107、送信データ処理部108、及び第2の受信判定部111の各機能を実現することができる。また、メモリ133は、第2の実施の形態における経路情報テーブル104が記憶される。
【0119】
また、第2の実施の形態では、プリアンブル信号の受信電力に基づいて受信判定を行った。例えば、プリアンブル信号以外であっても、例えば、データが続いて送信されることを表わす信号であってもよい。無線信号には、例えば、ヘッダ部にデータが送信されることを表わす信号が含まれる場合もあり、当該信号が含まれるとヘッダ部に続くデータ部においてデータが挿入されて送信される。例えば、図6(C)の例では、ヘッダ部内の領域内において、あるいは制御信号に含まれて送信されるようになされてもよい。各無線局(A)100−1〜(GW)100−5の第1の受信判定部109は、データが続いて送信されることを表わす信号の受信電力が受信判定閾値以上のとき当該信号に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しない受信判定結果を生成するようにすればよい。さらに、データパケットが続いて送信されることを表わす信号を含むRTSパケットをプリアンブル信号に代えて受信判定に用いることもできる。この場合でも、各無線局(A)100−1〜(GW)100−5は、RTSパケットの受信電力値と受信判定閾値とを比較して、RTSパケットの受信電力値が受信判定閾値以上のときその後に続くデータを受信し、そうでないときデータを受信しないようにすることができる。
【0120】
以上まとめると付記のようになる。
【0121】
(付記1)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【0122】
(付記2)
前記第2の無線通信装置は、前記第1の信号の前記受信電力が受信判定閾値以上のとき前記第1の信号に続く前記データ信号を受信し、前記受信電力が前記受信判定閾値より小さいとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0123】
(付記3)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介さず前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記2記載の無線通信方法。
【0124】
(付記4)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第2の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第3の無線通信装置から受信した無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする付記2記載の無線通信方法。
【0125】
(付記5)
前記第2の無線通信装置は、前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行う無線通信装置が複数あるとき、前記複数の無線通信装置から受信した複数の受信電力のうち最も低い受信電力を前記受信判定閾値とすることを特徴とする付記2記載の無線通信装置。
【0126】
(付記6)
前記第2の無線通信装置は、更に、前記データ信号を受信しないとき、前記第1の信号の受信電力についてデータ信号を送信するか否かの送信判定に用いることを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0127】
(付記7)
前記第2の無線通信装置は、前記第2の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第1の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から送信された前記無線信号を前記第3の無線通信装置を介さず前記第1の無線通信装置から直接受信したとき、前記第1の無線通信装置から直接受信した前記無線信号に含まれる前記データ信号を受信しないことを決定し、前記第3の無線通信装置から直接受信した無線信号に含まれる前記データ信号を受信することを決定することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0128】
(付記8)
前記第1の信号はプリアンブル信号又はデータ信号が続いて送信されることを表わす信号であることを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0129】
(付記9)
前記第2の無線通信装置は、閾値距離範囲内にある他の無線通信装置から送信されたデータ信号を受信し、前記他の無線通信装置にデータ信号を送信することを特徴とする付記1記載の無線通信方法。
【0130】
(付記10)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【0131】
(付記11)
前記第2の無線通信装置は、前記送信宛先が前記第2の無線通信装置のとき前記データ信号を受信することを決定し、前記送信宛先が前記第2の無線通信装置以外のとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする付記9記載の無線通信方法。
【0132】
(付記12)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【0133】
(付記13)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【0134】
(付記14)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【0135】
(付記15)
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号の送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【符号の説明】
【0136】
10:無線通信システム 100:無線通信装置(無線局)
100−1〜100−4:無線局(A)〜無線局(D)
100−5:ゲートウェイ(GW) 101:受信部
103:経路コスト計算部 104:経路情報テーブル
105:閾値決定部 106:第1の受信判定部
107:経路情報パケット作成部 109:送信部
111:第2の受信判定部 130:CPU
131:ROM 132:RAM
133:メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項2】
前記第2の無線通信装置は、前記第1の信号の前記受信電力が受信判定閾値以上のとき前記第1の信号に続く前記データ信号を受信し、前記受信電力が前記受信判定閾値より小さいとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項3】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介さず前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
【請求項4】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第2の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第3の無線通信装置から受信した無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
【請求項5】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記データ信号を受信しないとき、前記第1の信号の受信電力についてデータ信号を送信するか否かの送信判定に用いることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項6】
前記第1の信号はプリアンブル信号又はデータ信号が続いて送信されることを表わす信号であることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項7】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項8】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項9】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項10】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項11】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号の送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項1】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項2】
前記第2の無線通信装置は、前記第1の信号の前記受信電力が受信判定閾値以上のとき前記第1の信号に続く前記データ信号を受信し、前記受信電力が前記受信判定閾値より小さいとき前記データ信号を受信しないことを決定することを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項3】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介さず前記第2の無線通信装置と直接無線通信を行うとき、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
【請求項4】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記第1の無線通信装置が第3の無線通信装置を介して前記第2の無線通信装置と無線通信を行うとき、前記第3の無線通信装置から受信した無線信号の受信電力に基づいて、前記受信判定閾値を決定することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
【請求項5】
前記第2の無線通信装置は、更に、前記データ信号を受信しないとき、前記第1の信号の受信電力についてデータ信号を送信するか否かの送信判定に用いることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項6】
前記第1の信号はプリアンブル信号又はデータ信号が続いて送信されることを表わす信号であることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
【請求項7】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信し、
前記第2の無線通信装置は、前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項8】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項9】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記無線信号の送信をそれぞれ開始する第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信装置は無線信号を送信する送信部を備え、
前記第2の無線通信装置は、
前記第1の無線通信装置から受信した前記無線信号に含まれる送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項10】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号に含まれる第1の信号の受信電力に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定する受信判定部と、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項11】
他の無線通信装置から送信された無線信号の受信電力がキャリアセンス閾値以下のとき前記他の無線通信装置に対して前記無線信号の送信を開始する無線通信装置において、
前記他の無線通信装置から受信した無線信号の送信宛先に基づいて前記第1の信号に続くデータ信号を受信するか否かを決定し、
前記決定に従って前記データ信号を受信し又は受信しないようにする受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−216922(P2012−216922A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−79353(P2011−79353)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】
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