無線通信装置、無線通信方法および経路情報テーブルの作成方法
【課題】アドホック無線ネットワークにおいて通信の効率化を図ることができる技術を提供する。
【解決手段】アドホック無線ネットワークにおける各ノードは、宛先ノードごとの隣接中継ノードと、２ホップ以上中継経路が共通する宛先ノードの組み合わせを経路情報テーブルに保有する。各ノードは、２ホップ以上中継経路が共通するパケットをマルチホップ統合パケットとして統合して送信し、１ホップのみ中継経路が共通するパケットを１ホップ統合パケットとして統合して送信する。また、この統合判定処理において、１ホップ統合パケットを最初に作成したノードに経路更新通知ができると判定された場合には、経路更新通知を行うことでそのノードの経路情報テーブルを更新する。
【解決手段】アドホック無線ネットワークにおける各ノードは、宛先ノードごとの隣接中継ノードと、２ホップ以上中継経路が共通する宛先ノードの組み合わせを経路情報テーブルに保有する。各ノードは、２ホップ以上中継経路が共通するパケットをマルチホップ統合パケットとして統合して送信し、１ホップのみ中継経路が共通するパケットを１ホップ統合パケットとして統合して送信する。また、この統合判定処理において、１ホップ統合パケットを最初に作成したノードに経路更新通知ができると判定された場合には、経路更新通知を行うことでそのノードの経路情報テーブルを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線パケット通信において経路が重複するパケットを統合して送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＬＡＮなどではＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式を用いて無線パケット通信が行われている。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、共通の無線チャネルを共用して通信するために、他のノードが無線チャネルを使用していないか確認してからパケットの送信を行う。この際、送信ノードは、ＤＩＦＳとバックオフ時間だけ待機し、この間に他の通信が行われなければパケットの送信を開始する。このように、パケット送信の間に待ち時間（オーバヘッド）が発生するため、細かいパケットを多数送ることは効率的ではない。
【０００３】
このようなオーバヘッドを回避するために、同一の送受信ノード間で連続して複数のパケットを送信する場合には、ＤＩＦＳよりも短いＳＩＦＳ間隔でパケットを連続して（バースト的に）送信する技術が知られている。ＤＩＦＳよりも短い間隔で続けてパケット送信するため、連続するパケットの間に他のノードが送信を開始することはない。また、連続するパケット送信の間隔が短くなるため、オーバヘッドを減らしスループットを向上させることができる。
【０００４】
また、複数のパケットを連結してマルチキャストパケットとして送信することで、送信するパケット数を減らす技術が知られている（特許文献１）。この技術によれば、送信するパケット数を減らすことで、待ち時間によるオーバヘッドを回避することができる。
【０００５】
また、ネットワーク内の経路情報をあらかじめ保有しておき、送信するパケットの宛先から同一の経路を通るパケットを統合して送信する技術も知られている（特許文献２）。この技術によっても、同様に、送信するパケットの数を減らすことができるので待ち時間によるオーバヘッドを回避することが可能である。
【０００６】
ところで、アドホック無線ネットワークという形態のネットワークシステムが知られている。アドホック無線ネットワークは、基地局や専用線といった基盤インフラに依存せずに、移動端末同士が一時的に構築する自律型無線ネットワークである。ノード間で距離が離れている場合など直接通信（１ホップ通信）ができない場合には、途中に存在するノードを中継してマルチホップ通信することによって情報を交換する。つまり、各ノードは通信装置として機能するだけでなく、無線通信の中継機能（ルーティング機能）も持つことになる。
【０００７】
アドホック無線ネットワークを構成する無線通信装置は、移動によりノード間の距離が変化し通信可能なノードが変化する。また、移動のみならず、障害物や干渉等による電波品質の急激な変動なども生じる。このような原因によって、アドホック無線ネットワークは、ネットワークトポロジーが頻繁に変化することに特徴がある。
【特許文献１】特開２００５−５７３７３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アドホック無線ネットワークにおいて、上述したような待ち時間によるオーバヘッドを
抑制するために、上記従来技術を適用すると以下のような問題が生じる。
【０００９】
まず、複数のパケットをＳＩＦＳ間隔でバースト的に送信する技術は、同一の送受信ノード間で行われる通信に適用されるものであるため、効果を発揮する場面が限られてしまう。また、異なる送信先に対してバースト的に送信することでオーバヘッドを抑制する技術も存在するが、１ホップ間での通信を効率化するものであり、マルチホップするパケットを連続して送信する際には適用できない。
【００１０】
また、アドホック無線ネットワークにおいてマルチキャスト通信を実現するためには、マルチキャストグループを構築しなければならないが、この処理は煩雑である。さらに、アドホック無線ネットワークにおいては、ネットワークトポロジーが頻繁に変化するので、マルチキャストグループの更新も頻繁に行う必要が生じる。このように、マルチキャストを用いて通信待ち時間を削減する特許文献１の方法では、マルチキャストグループの作成及び更新にオーバヘッドを要するというデメリットが存在する。
【００１１】
また、特許文献２記載の技術は共通する経路のパケットを統合して送信するが、ネットワークトポロジーが変化せず、かつ、経路情報をあらかじめ全て保有していることを前提としている。しかしながら、一般的に経路制御装置（ルータ）は、宛先アドレスごとに次に転送するアドレスのみを保有することが一般的であり、全ての経路についての情報を持つことは現実的ではない。また、アドホック無線ネットワークでは、経路が動的に確立されるため、経路情報をあらかじめ保有することは困難である。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アドホック無線ネットワークにおいて、効率的な通信を実現することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明では、以下の手段または処理によって効率的な無線パケット通信を行う。
【００１４】
本発明に係る無線通信装置は、アドホック無線ネットワークにおいて、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して（まとめて）送信する無線通信装置である。アドホック無線ネットワークにおいては、無線通信装置（ノード）は他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行う。本明細書中においては、パケットを送信するノードを送信ノード、送信ノードがパケット（情報）を送り届けたい相手のノードを宛先ノード、送信ノードから宛先ノードへパケットを送信する際にこのパケットを中継するノードを中継ノードと呼ぶ。
【００１５】
本発明に係る無線通信装置は、経路情報記憶手段、統合パケット生成手段、およびパケット送信手段を備える。経路情報記憶手段は、あるノードにパケットを送信する場合に、１ホップ先のノード（以下、隣接ノードともいう）のうちどのノードにパケットを転送すればいいかを記憶する。経路情報記憶手段は、また、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせ及びどの中継ノードまで中継経路が共通するかという情報を記憶する。
【００１６】
統合パケット生成手段は、送信する複数のパケットの中継経路が、２ホップ以上先の中継ノードまで一致するか判定し、一致する場合にはこれら複数のパケットを統合して該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケット（以下、マルチホップ統合パケットという）を生成する。なお、マルチホップ統合パケットの宛先は、共通の中継経路上の最も遠い（ホップ数の多い）中継ノードであることが好ましい。また、統合パケット生成手段は、
これら複数のパケットの中継経路が２ホップ以上共通しない場合には、１ホップ先の中継ノードが一致するか判定し、一致する場合には複数のパケットを統合してその中継ノードを宛先とする１つのパケット（以下、１ホップ統合パケットという）を生成する。
【００１７】
パケット送信手段は、統合パケット生成手段が生成した統合パケット（マルチホップ統合パケット及び１ホップ統合パケットの両方を指す。）を送信する。
【００１８】
本発明に係る無線通信装置によれば、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通するパケットを統合して送信することができ、複数のパケットを個別に送信する場合に比較して通信処理が効率化される。特に２ホップ以上先までパケットを統合して送信することによって、ホップごとにパケットの統合・復元をする必要がないため、効率的な通信が実現できる。
【００１９】
また、１ホップ先の中継ノードは、アドホック無線ネットワークにおける既存のプロトコルを利用して取得することが容易である。したがって、本発明に係る無線通信装置は、経路情報が完全に取得できておらず２ホップ以上先の中継ノードまでの中継経路が分からない場合であっても、少なくとも１ホップだけは複数のパケットを統合して送信することが可能であり、これにより通信処理が効率化される。
【００２０】
本発明に係る無線通信装置は、受信した統合パケットを復元する統合パケット復元手段をさらに有することが好ましい。本発明に係る無線通信装置は、自ノードが宛先として指定された統合パケットを受信した場合には、この統合パケット復元手段によって受信した統合パケットを復元することが好ましい。そして、統合パケット生成手段は、復元された複数のパケットの中継経路が共通するか判断し、共通する場合にはこれら複数のパケットを再び統合してマルチホップ統合パケット又は１ホップ統合パケットを上記と同様に生成することが好ましい。このような構成によれば、経路情報記憶手段に２ホップ以上先の経路に関する情報が構築されていない状況であっても、パケットの統合及び復元を繰り返すことで、複数のパケットを個別に送信する場合よりも通信処理を効率化することができる。また、経路情報記憶手段の蓄積状況によっては、送信ノードではマルチホップ統合できないと判定された場合であっても、中継経路上の中継ノードにおいてはマルチホップ統合可能と判定される場合もある。このような場合でも、中継経路の途中からマルチホップ統合パケットとすることができるので通信処理が効率化される。すなわち、全ての無線通信装置が経路情報を完全に取得できていない状況であっても、効率的な通信が実現される。
【００２１】
本発明に係る無線通信装置において、１ホップ統合パケットには、内部に含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されていることが好ましい。そして、１ホップ統合パケットを受信して復元した中継ノードが、復元して得た複数のパケットを統合して送信できないと判定した場合には、統合元のノードに経路更新通知を行う。すなわち、統合元ノードからこのノードまでは、１ホップごとに１ホップ統合パケットの生成と復元を繰り返してパケットが中継されているので、これらのパケットの中継経路は統合元ノードからこのノードまで共通することが判断できる。そこで、このノードは統合元ノードにその旨の通知を行う。この経路更新通知を受信したノードは、その通知内容に基づいて経路情報を更新する。
【００２２】
また、１ホップ統合パケットを受信して復元した中継ノードが、復元して得た複数のパケットをマルチホップ統合パケットに統合できる場合、すなわちこの中継ノードから２ホップ以上先の中継ノードまでの経路が共通すると判定した場合には、１ホップ統合パケットに含まれる統合元ノードに対して経路更新通知を行う。このような状況では、統合元ノードからマルチホップ統合パケットに統合して送信することが可能であることが判断できる。そこで、このノードは統合元ノードにその旨の通知を行う。この経路情報更新通知に
は、複数の宛先ノードのアドレスと、これらの宛先ノードの中継経路がどの中継ノードまで共通するかという情報が含まれる。この経路情報更新通知を受信したノードは、この通知に基づいて経路情報を更新する。
【００２３】
このような処理によって、統合元ノードに複数の宛先ノードの共通経路を通知することで、経路情報を動的に構築することができる。また、ネットワークトポロジーに変化が生じ経路が変更になった場合であっても、短時間で新しい経路情報を構築することが可能となる。
【００２４】
なお、上記経路情報更新通知も中継ノードを介して統合元ノードまで送信されるが、この経路情報更新通知を中継したノードも、この通知に基づいて、経路情報記憶手段を更新することが好ましい。このような構成をとることで、経路情報更新通知の中継経路上のノードの経路情報が全て更新されるため、より迅速に経路情報を構築することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る無線通信装置において、統合パケット生成手段は、１ホップ統合パケットを生成する際に、統合する複数のパケットがパケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものではない場合には、生成する１ホップ統合パケット内に自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納する。逆に、統合する複数のパケットがパケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものである場合には、復元前の１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスを、新たに生成する１ホップ統合パケットに格納する。このようにして、１ホップずつ統合パケットを生成・復元して中継する場合に、統合元のノードのアドレスが１ホップ統合パケット内に保持されて中継されていく。
【００２６】
なお、本発明は上記処理の少なくとも一部を含む無線通信方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。また、上記処理によって経路情報を記憶する経路情報テーブルを作成する方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、アドホック無線通信ネットワークにおいて、通信の効率化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２９】
本実施形態では、複数の移動可能な無線通信装置からアドホック無線ネットワークが構成される。各無線通信装置は、共通の無線チャネルを用いて無線パケット通信を行う。そして、パケットの衝突を回避するために、各無線通信装置はＣＳＭＡ／ＣＡ方式を利用して無線通信を行う。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮのアクセス方式を採用する。もっとも、他の無線通信方式を採用しても構わない。なお、移動可能な無線通信装置には、ノートパソコン、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）等のよ
うにその装置自体を持ち運び可能なものの他、自動車等に固定されて設置されてはいるが、設置された対象物（自動車等）が移動体であるため移動する無線通信装置も含まれる。
【００３０】
アドホック無線ネットワークでは、ネットワークを構成する全てのノード（無線通信装置）が中継機能（ルータ機能）を有する。すなわち、各ノードは、経路情報テーブルを有しており、その経路情報テーブルに基づいて、宛先ノードごとにどのノードを中継ノードとしてパケットの中継を行えばよいか判断できる。なお、アドホック無線ネットワークでは、ネットワークトポロジーが頻繁に変化するため、経路情報テーブルは常に更新される
必要がある。
【００３１】
本実施形態では、共通の中継経路を有する複数のパケットを統合して送信することで、パケット送信の間に発生する待ち時間による無駄を解消する。なお、本明細書では、２ホップ以上中継経路が共通する複数のパケットを、２ホップ以上先のノードまで統合して送信することをマルチホップ統合送信という。また、マルチホップ統合送信の際に生成される、複数のパケットが統合されたパケットのことを、マルチホップ統合パケットという。また、次ホップが共通する複数のパケットを、次ホップまで統合して送信することを１ホップ統合送信という。また、１ホップ統合送信の際に生成される、複数のパケットが統合されたパケットのことを、１ホップ統合パケットという。
【００３２】
以下では、パケットの統合処理について詳しく説明する。また、このパケットの統合処理は経路情報に基づいて行われるため、上記の目的に適した経路情報テーブルの作成・更新の方法についても詳しく説明する。
【００３３】
＜機能構成＞
まず、本実施形態における無線通信装置１について説明する。無線通信装置１は、ハードウェア構成としては、バスを介して接続されたＣＰＵ（中央演算処理装置）、主記憶装置（ＲＡＭ）、補助記憶装置（ＲＯＭ）、通信インタフェースなどを備えるように構成されてもよい。
【００３４】
図１は、無線通信装置１の機能ブロック例を示す図である。本実施形態における無線通信装置１は、補助記憶装置に記憶された各種のプログラム（ＯＳ、アプリケーション等）が主記憶装置にロードされＣＰＵによって実行されることによって、パケット受信部２、パケット判定部３、パケットバッファ部４、統合パケット生成部７、統合パケット復元部６、経路情報テーブル５、パケット送信部８、経路更新部９として機能する。また、本実施形態における無線通信装置１の全部又は一部の機能は、専用のチップによって構成されても良い。
【００３５】
パケット受信部２は、他のノード（無線通信装置）からパケットを受信する。パケット受信部２によって受信されたパケットは、パケット判定部３へと渡される。パケット判定部３は、受信したパケットを判定してその処理方法を決定する。
【００３６】
パケット判定部３は、受信したパケットが自ノード宛の統合パケットである場合には、このパケットを統合パケット復元部６に渡す。統合パケット復元部６は、この統合パケットを個々のパケットに分解（復元）し、復元された個々のパケットは再びパケット判定部３によって処理方法が決定される。
【００３７】
受信したパケットが自ノード宛の通常パケット（統合されていないパケットのことをいう）の場合は、パケット判定部３は、このパケットを上位層へと転送する。
【００３８】
受信したパケットが自ノード宛ではない統合パケットである場合には、パケット判定部３は、このパケットをパケットバッファ部４にバッファする。
【００３９】
受信したパケットが自ノード宛ではない通常パケットである場合には、パケット判定部３は、このパケットを統合処理の対象とするか否か判定する。この判定処理は、パケットの性質に基づいて行われる。例えば、パケット判定部３は、このパケットの許容遅延量が小さい場合やパケットサイズが大きい場合には統合処理の対象としないと判定する。許容遅延量が小さいパケットを統合処理の対象としないのは、統合するためにはバッファリングする必要があるがバッファリングすると遅延が大きくなるためである。また、大きいパ
ケットを統合処理の対象としないのは、パケットサイズが大きいパケットを統合してもオーバヘッド抑制の効果が少ないためである。また、パケットサイズには上限値が定められているので、上限に近いサイズのパケットは他のパケットと統合できない場合が多いためでもある。
【００４０】
経路情報テーブル５には、パケットの中継経路に関する情報が格納される。図２はアドホック無線ネットワークにおける各ノードの位置関係の例を示す図である。図２において、直接通信（１ホップ通信）できるノード同士は直線でつながれている。図３は図２のノードｃが有する経路情報テーブル５の例である。経路情報テーブル５には、宛先ノードごとに、次の転送ノードのアドレス（「転送先」）、宛先ノードまでのホップ数（「ホップ数」）、マルチホップ統合送信可能なノードのアドレス（「マルチホップ統合ノード」）、及びどのノードまでマルチホップ統合可能か（「マルチホップ統合送信宛先」）を示す情報が格納される。図３の経路情報テーブルを参照すると、例えば、ノードｃからノードｈまでパケットを送信する場合には、次に転送すべきノードはノードｄであり４ホップでノードｈまで到達することが分かる。また、例えば、ノードｃからノードｈまでパケットを送信する場合には、ノードｇ，ｉ宛のパケットをノードｇまで、ノードｅ，ｆ宛のパケットをノードｅまで統合して送信できることが分かる。
【００４１】
なお、図３は経路情報テーブル５の例示であり、宛先ノードごとの次ホップノード、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせ及びどのノードまでマルチホップ統合送信可能かという情報が格納されるのであれば、どのような具体的構造であっても構わない。
【００４２】
統合パケット生成部７は、パケットバッファ部４に格納された複数のパケットを、経路情報テーブル５を参照して統合して送信することが可能か判定し、統合して送信可能な場合には統合パケットを生成する。本実施形態では、統合パケット生成の際には、２ホップ以上中継経路が共通する複数のパケットを統合したマルチホップ統合パケットを優先的に生成し、マルチホップ統合パケットを生成できないパケットを対象に１ホップだけ中継経路が共通する１ホップ統合パケットを生成する。このように、マルチホップ統合パケットを優先的に生成することで、複数のパケットを送信することによる通信待ち時間等のオーバヘッドを効果的に抑制することができる。
【００４３】
統合パケット生成部７が行う複数のパケット中継経路に基づいてパケットを統合するパケット統合処理の詳細や、統合パケット生成部７が生成する統合パケット（マルチホップ統合パケット及び１ホップ統合パケット）のパケット構成は、後で詳細に説明する。
【００４４】
パケット送信部８は、統合パケット生成部７によって生成された統合パケットや、パケット判定部３によって統合せずに送信すると判定されたパケットを送信する。パケット送信部８は、また、パケットバッファ部４に一定期間以上格納されたパケットも送信する。
【００４５】
経路更新部９は、経路情報テーブル５の更新を行う。具体的には、他ノードに対して経路情報を通知する処理及び、他ノードからの通知にしたがって経路情報テーブル５を更新する処理を行う。この経路更新処理の詳細についても後で詳細に説明する。
【００４６】
＜パケット構造＞
［１ホップ統合パケット］
図４は、１ホップ統合パケットの構造を説明する図である。１ホップ統合パケットは、統合パケットヘッダ２０と、それに続く統合される通常のパケット２１ａ〜２１ｎによって構成される。
【００４７】
統合パケットヘッダ２０は、コントロールヘッダ２０１、受信者ＭＡＣアドレス２０２、送信者ＭＡＣアドレス２０３、統合パケット数２０４、統合元アドレス２０５、パケット１オフセット値２０６ａ、・・・、パケットｎオフセット値２０６ｎから構成される。
【００４８】
コントロールヘッダ２０１には、このパケットが１ホップ統合パケットであることを表す値が格納される。受信者ＭＡＣアドレス２０２には、この１ホップ統合パケットを受信するノード、すなわち、統合された複数のパケットの共通の１ホップ先の中継ノードのＭＡＣアドレスが格納される。送信者ＭＡＣアドレス２０３には、この１ホップ統合パケットを送信するノード、すなわち、この１ホップ統合パケットを生成したノードのＭＡＣアドレスが格納される。統合パケット数２０４には、この１ホップ統合パケットに統合されたパケットの数が格納される。統合元アドレス２０５には、この１ホップ統合パケットに含まれるパケットを最初に統合したノードのアドレスが格納される。１ホップ統合パケットは、後述するように復元された後に再び１ホップ統合パケットとして再統合される場合がある。この場合、統合元アドレス２０５に格納されるアドレスは再統合前と後とで同一のアドレスが使用される。パケット１オフセット値２０６ａにはパケット２１ａの開始位置を示すオフセット値、パケットｎオフセット値２０６ｎにはパケット２１ｎの開始位置を示すオフセット値が格納される。
【００４９】
本実施形態では、上述のようなパケット構造を取るが、例えば、通常のＭＡＣヘッダに、統合パケット数２０４、統合元アドレス２０５、パケット１オフセット値２０６ａ〜パケットｎオフセット値２０６ｎを追加したヘッダと、統合される複数のパケットが連結されたペイロードとからなるパケット構造であっても良い。
【００５０】
［マルチホップ統合パケット］
図５は、マルチホップ統合パケットの構造を説明する図である。マルチホップ統合パケットは、統合パケットヘッダ３０と、それに続く統合される通常のパケット３１ａ〜３１ｎによって構成される。
【００５１】
統合パケットヘッダ３０は、コントロールヘッダ３０１、次ホップＭＡＣアドレス３０２、送信者ＭＡＣアドレス３０３、転送先ＩＰアドレス３０４、転送元ＩＰアドレス３０５、統合パケット数３０６、パケット１オフセット値３０７ａ、・・・、パケットｎオフセット値３０７ｎから構成される。
【００５２】
コントロールヘッダ３０１には、このパケットがマルチホップ統合パケットであることを表す値が格納される。次ホップＭＡＣアドレス３０２には、このマルチホップ統合パケットを次に中継するノードのアドレスが格納される。送信者ＭＡＣアドレス３０３には、このマルチホップ統合パケットを送信あるいは中継するノードのＭＡＣアドレスが格納される。転送先ＩＰアドレス３０４には、このマルチホップ統合パケットが最終的に届けられるノードのＩＰアドレスが格納される。マルチホップ統合パケットは、この転送先ＩＰアドレス３０４のノードまで復元されずに統合されたままの状態で送信される。転送元ＩＰアドレス３０５には、このマルチホップ統合パケットを生成したノードのＩＰアドレスが格納される。統合パケット数３０６には、このマルチホップ統合パケットに統合されたパケットの数が格納される。パケット１オフセット値３０７ａにはパケット３１ａの開始位置を示すオフセット値、パケットｎオフセット値３０７ｎにはパケット３１ｎの開始位置を示すオフセット値が格納される。
【００５３】
本実施形態では、マルチホップ統合パケットは上記のような構造を取るが、これに限られるものではない。マルチホップ統合パケットは、２ホップ以上先のノードを宛先とするためＩＰ層で処理されるべきであるため、ペイロードとして統合された複数のパケット３１ａ〜３１ｎ、ＩＰヘッダとして従来のＩＰヘッダ（転送先ＩＰアドレス、転送元ＩＰア
ドレスは含まれる）に統合パケット数及び各パケットのオフセット値を追加したものを利用し、さらにＭＡＣヘッダを付加した構造を取っても良い。
【００５４】
＜パケット判定処理＞
無線通信装置１によって受信されたパケットは、まずパケット判定部３によって、どのように処理すべきかが判定される。すなわち、パケット判定部３は、受信したパケットを、上位層に渡すべきか、そのまま転送すべきか、統合パケットに統合可能か判定すべきか、ということを判定する。図６は、パケット判定部３が行うパケット判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、パケット受信部２がパケットを受信し、受信したパケットをパケット判定部３へと渡す（Ｓ１０１）。パケット判定部３は、このパケットが自ノード宛であるか判定する（Ｓ１０２）。自ノード宛であると判定された場合（Ｓ１０２−ＹＥＳ）は、このパケットが統合パケットであるか判断する（Ｓ１０３）。統合パケットである場合（Ｓ１０３−ＹＥＳ）には、統合パケット復元部６がこのパケットを復元（分解）する（Ｓ１０４）。復元されたパケットは再びパケット判定部３によって処理内容が判定される（Ｓ１０３）。受信した自ノード宛のパケットが統合パケットではない場合（Ｓ１０３−ＮＯ）、パケット判定部３は、このパケットを上位層へ転送し（Ｓ１０５）、判定処理を終了する。
【００５６】
受信したパケットが自ノード宛ではない場合（Ｓ１０２−ＮＯ）、このパケットが統合パケットであるか判断する（Ｓ１０６）。統合パケットではない場合（Ｓ１０６−ＮＯ）は、このパケットがパケットを統合するための条件に合致するか判断する（Ｓ１０７）。ここでのパケットを統合するための条件とは、例えば、許容遅延量が所定の閾値より小さいかや、パケットサイズが所定の閾値より小さいかという、パケット統合に適するか否かの条件である。パケットを統合するための条件に合致しない場合（Ｓ１０７−ＮＯ）は、このパケットはパケット送信部８に渡され（Ｓ１０８）、統合されない状態でパケット送信部８によって送信される。パケットを統合するための条件に合致する場合（Ｓ１０７−ＹＥＳ）や、このパケットが統合パケットである場合（Ｓ１０６−ＹＥＳ）には、このパケットをパケットバッファ部４にバッファする（Ｓ１０９）。パケットバッファ部４にバッファされたパケットは、後述する統合判定の対象となる。
【００５７】
なお、上記では統合パケットをさらに統合することを想定している（Ｓ１０６−ＹＥＳ〜Ｓ１０９）が、統合パケットであると判定された場合（Ｓ１０６−ＹＥＳ）には、そのままパケット送信部８によって送信しても構わない。統合パケットをさらに統合すると、処理に時間がかかってしまうことも考えられるので、これを省略して処理を簡素化できる。
【００５８】
＜パケット統合処理＞
図７は、本実施形態における無線通信装置１が行う、パケットの中継経路に基づいて統合パケットを生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【００５９】
統合パケット生成部７は、パケットバッファ部４から所定数の複数のパケットを取得する（Ｓ２０１）。
【００６０】
そして、統合パケット生成部７は、取得した複数のパケットのうちからマルチホップ統合送信可能なパケットが存在するか判定する（Ｓ２０２）。具体的には、取得した複数のパケットのうちに、経路情報テーブル５に格納されているマルチホップ統合送信可能な宛先ノードの組み合わせが存在するか否かによって判定する。
【００６１】
マルチホップ統合送信可能であると判定された場合（Ｓ２０２−ＹＥＳ）には、統合パ
ケット生成部７は、マルチホップ統合パケットを生成する（Ｓ２０３）。マルチホップ統合パケットの構造は既に説明したとおりである。なお、パケットバッファ部４より取得した複数のパケットから、統合パケットに統合するパケットを選択する方法は様々なものが考えられる。例えば、最も遠い（ホップ数の多い）ノードまで中継経路が共通するパケットを統合する方法（この場合、統合パケットに統合されるパケットの数は少なくなる）や、最も多くのパケットを１つの統合パケットにできるように統合する方法（この場合、統合パケットの宛先は近い（ホップ数が少ない）ノードとなる）など、統合するパケットを選択するアルゴリズムには様々なものが考えられる。なお、本実施形態では、最もホップ数の多いノードまで統合して送信できる統合パケットを生成する、ホップ数優先のアルゴリズムを用いる。
【００６２】
マルチホップ統合パケットが生成された場合は他ノードに対して経路更新通知を行える場合があるので、経路更新通知が可能であるか判定する処理を行う（Ｓ２０４）。この、経路更新処理の詳細については後述する。
【００６３】
統合パケット生成部７によって生成されたマルチホップ統合パケットは、パケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、次の中継ノードへと送信される。
【００６４】
パケットバッファ部４から取得した複数のパケットがマルチホップ統合送信不可能と判定された場合（Ｓ２０２−ＮＯ）は、これら複数のパケットを１ホップ統合送信可能か判定する（Ｓ２０５）。具体的には、経路情報テーブル５に基づいて、１ホップ先の中継ノードが共通するパケットが存在するか否か判定する。１ホップ統合送信可能である場合（Ｓ２０５−ＹＥＳ）は、これらのパケットを統合して１ホップ統合パケットを生成する（Ｓ２０６）。１ホップ統合パケットの構造は既に説明したとおりである。そして、作成された１ホップ統合パケットはパケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、次の中継ノードへと送信される。
【００６５】
パケットバッファ部４から取得した複数のパケットが１ホップ統合送信も不可能であると判定された場合（Ｓ２０５−ＮＯ）は、他のノードに対して経路更新通知を行える場合があるので、経路更新通知が可能であるか判定する処理を行う（Ｓ２０７）。この経路更新処理の詳細については後述する。
【００６６】
そして、統合送信することができないと判定されたこれら複数のパケットはパケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、通常のパケットとして次の中継ノードへ送信される。
【００６７】
＜経路更新処理＞
上述したように、パケット統合処理において、他ノードに対して経路更新通知を行える場合がある。図８は、パケット統合処理のＳ２０４における経路更新処理の流れを示すフローチャートであり、図９は、パケット統合処理のＳ２０７における経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【００６８】
図８に示す経路更新処理は、パケットバッファ部４から取得された複数のパケットがマルチホップ統合パケットに統合された後に行われる処理である。この経路更新処理においては、まず、マルチホップ統合パケットに統合された複数のパケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものであるかを経路更新部９が判定する（Ｓ３０１）。統合されたパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものである場合（Ｓ３０１−ＹＥＳ）は、経路更新部９は、送信された１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、経路更新通知を行う（Ｓ３０２）。
【００６９】
１ホップ統合パケットとして自ノードまで送られてきた複数のパケットをマルチホップ
統合パケットに統合して送信可能であるということは、本来統合元のノードからマルチホップ統合パケットに統合して送信可能であることを意味する。したがって、経路更新部９は、１ホップ統合パケットの統合元ノードを１ホップ統合パケットの統合元アドレス２０５から取得し、この統合元ノードに、統合された複数のパケットの複数の宛先ノードのアドレスと、マルチホップ統合パケットの宛先アドレス（このノードまでそれら複数の宛先ノードの中継経路は共通する）を経路更新通知として通知する。この経路更新通知を受け取った統合元ノードは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。
【００７０】
マルチホップ統合パケットに統合された複数のパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものではない場合（Ｓ３０１−ＮＯ）は、経路更新通知は行わずにパケット統合処理のフローチャートに戻る。
【００７１】
図９に示す経路更新処理は、パケットバッファ部４から取得された複数のパケットが統合送信（マルチホップ統合送信または１ホップ統合送信）できないと判定された後に行われる処理である。この経路更新処理においては、まず、１ホップ統合パケットとして送信されてきた複数のパケットを１ホップ統合パケットとして再統合できなかったか否かが経路更新部９によって判定される（Ｓ４０１）。すなわち、経路更新部９は、統合送信不可能な複数パケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものであるかを判定する（Ｓ４０１）。これらのパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものである場合（Ｓ４０１−ＹＥＳ）、経路更新部９は、送信された１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、経路更新通知を行う（Ｓ４０２）。
【００７２】
１ホップ統合送信を繰り返して自ノードまで送信された複数のパケットが自ノードにおいて統合送信不可能であるということは、これら複数のパケットの宛先ノードへの中継経路は、１ホップ統合パケットの統合元ノードから自ノードまで共通することを意味する。したがって、経路更新部９は、１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、これら複数の宛先ノードへの中継経路は、自ノードまで共通することを経路更新通知として通知する。この経路更新通知を受け取った統合元ノードは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。なお、統合元ノードが自ノードの隣接ノードである場合には、経路更新通知を省略して良い。
【００７３】
統合送信できないと判定された複数のパケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものではない場合（Ｓ４０２−ＮＯ）は、経路更新通知は行わずパケット統合処理のフローチャートに戻る。
【００７４】
このように、パケット統合処理を行いつつ、経路更新処理を行うことで各ノードの経路情報テーブル５を動的に更新することが可能となる。
【００７５】
＜動作例＞
［動作例１・経路情報テーブルが完全な場合］
次に、図２のようなネットワークトポロジーのときの、パケット統合処理の動作例について説明する。なお、全てのノードにおいて経路情報テーブルは完全にできあがっているものとして、パケット統合の処理に焦点を当てて説明する。
【００７６】
まずノードｃが行うパケット統合処理の例について説明する。ノードｃの経路情報テーブルは図３に示すものである。ノードｃが、ノードａからノードｈ宛のパケットを、ノードｂからノードｉ宛のパケットを受信したとする。この場合、経路情報テーブルを参照することで、ノードｈとノードｉへの中継経路はノードｇまで共通することが分かる。したがって、ノードｃでは、これらのパケットを統合して、ノードｇ宛のマルチホップ統合パケットを生成する。
【００７７】
ノードｃが、ノードａからノードｈ宛のパケットを、ノードｂからノードｆ宛のパケットを受信したとする。この場合、経路情報テーブルを参照することで、ノードｈとノードｆへの中継経路はノードｅまで共通することが分かる。したがって、ノードｃでは、これらのパケットを統合して、ノードｅ宛のマルチホップ統合パケットを生成する。
【００７８】
同様にノードｃでは、ノードｆ，ｇ宛のパケットをノードｅ宛のマルチホップ統合パケットとして生成したり、ノードｇ，ｈ宛のパケットをノードｇ宛のマルチホップ統合パケットとして生成したりする。
【００７９】
次に、ノードｅが行うパケット統合処理の例について説明する。ノードｅの経路情報テーブルは図１０に示すものである。ノードｅが、ノードｄからノードｈ宛のパケットを、ノードｆからノードｉ宛のパケットを受信したものとする。これらのパケットの中継経路は２ホップ以上共通せずマルチホップ統合送信はできないことが、経路情報テーブルから判断できる。一方、これらのパケットの次ホップのノードはノードｇで共通するため、ノードｇを宛先とする１ホップ統合パケットを生成する。
【００８０】
［動作例２・経路情報テーブルが不完全の場合］
次に、経路情報テーブルが不完全の場合のパケット統合の処理の動作および、経路情報テーブルを更新するための処理について説明する。図１１は、パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。図１１に示すように、ネットワーク内の各ノードは、各宛先ノードについて次にどのノードに対してパケットを転送すればよいかという情報は既に持っているが、２ホップ以上先の経路についての情報はまだ持っていないものとする（なお、図１１では宛先ノードｈ，ｉについての経路情報のみを示している）。本動作例では、このような状況において、パケットを統合して送信しつつ経路情報テーブルを構築（更新）する処理を説明する。
【００８１】
まず、ノードａからノードｃにノードｈ宛のパケットＰが送信される。また、ノードｂからノードｃにノードｉ宛のパケットＱが送信される。ノードｃでは、これらのパケットを統合して送信できるか否か判定する。まず、マルチホップ統合送信が可能か判定するが、ノードｃの経路情報テーブルには２ホップ以上先の経路が共通するノードについての情報はないため、マルチホップ統合送信はできないと判定される。次に、これらのパケットを１ホップ統合送信可能か判定する。経路情報テーブルを参照すると、ノードｈ，ｉいずれも次ホップノードはノードｄであるため、１ホップ統合送信可能と判定される。
【００８２】
ノードｃが生成する１ホップ統合パケットＩ１には、受信者ＭＡＣアドレス２０２としてノードｄのＭＡＣアドレス、送信者ＭＡＣアドレス３０３としてノードｃのＭＡＣアドレス、統合パケット数として２が格納される。また、このパケットＰとパケットＱはノードｃにおいて初めて統合されたものであるので、統合元アドレス２０５にノードｃのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８３】
ノードｃが作成した１ホップ統合パケットＩ１は、宛先として指定されたノードｄによって受信される。ノードｄは、この１ホップ統合パケットＩ１が自ノード宛であるため復元処理を行う。復元することによってパケットＰ、パケットＱが得られるが、どちらも自ノード宛のパケットではないため、ノードｄはパケットバッファ部４に格納し統合処理の対象とする。
【００８４】
ノードｄにおいてもノードｃでの場合と同様に、パケットＰとパケットＱはマルチホップ統合送信はできないが、ノードｅ宛に１ホップ統合送信することができると判定される。したがって、ノードｄは、パケットＰとパケットＱを統合してノードｅ宛の１ホップ統
合パケットＩ２を生成する。この１ホップ統合パケットＩ２の、受信者ＭＡＣアドレス２０２にはノードｅのＭＡＣアドレスが、送信者ＭＡＣアドレス２０３にはノードｄのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８５】
また、１ホップ統合パケットＩ２に統合されたパケットＰとパケットＱは、ノードｄ宛に１ホップ統合パケットＩ１として送信されたものである。そして、その１ホップ統合パケットＩ１に統合元アドレス２０５としてノードｃのＭＡＣアドレスが格納されている。したがって、ノードｄは、パケットＰとパケットＱはノードｃで初めて統合されたと判断でき、生成する１ホップ統合パケットＩ２の統合元アドレス２０５にはノードｃのＭＡＣアドレスを格納する。
【００８６】
ノードｄが生成した１ホップ統合パケットＩ２は、宛先として指定されたノードｅによって受信される。ノードｅにおいても、ノードｄと同様の処理が行われ、ノードｇ宛の１ホップ統合パケットＩ３が生成される。なお、１ホップ統合パケットＩ３の統合元アドレス２０５には、パケットＰとパケットＱを初めて統合したノードｃのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８７】
１ホップ統合パケットＩ３を受信したノードｇは、このパケットは自ノード宛である統合パケットであるため復元処理を行う。復元されたパケットＰ、パケットＱは、自ノード宛ではないため統合処理の対象とする。ノードｇの経路情報テーブルを参照すると、パケットＰとパケットＱとは、次ホップのノードが異なるため１つのパケットに統合できないことが判定できる。したがって、ノードｇは、パケットＰをノードｈ宛に、パケットＱをノードｉ宛にそれぞれ通常のパケットとして送信する。
【００８８】
また、ノードｇは、１ホップ統合パケットＩ３を分解して得たパケットＰとパケットＱを１ホップ統合送信することができなかったため、経路更新通知を１ホップ統合パケットＩ３の統合元のノードに対して行う。統合元ノードは１ホップ統合パケットＩ３の統合元アドレス２０５を参照することで、ノードｃであることが分かる。ノードｈ宛のパケットＰとノードｉ宛のパケットＱが１ホップ統合送信を繰り返してノードｃからノードｇまで到達したということは、本来ノードｃにおいて、パケットＰとパケットＱをノードｇ宛にマルチホップ統合送信できたということである。したがって、ノードｇは、ノードｈとノードｉへの中継経路は自ノード（ノードｇ）まで共通することをノードｃに対して通知する。
【００８９】
この経路更新通知を受信したノードｃは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。すなわち、ノードｈとノードｉの中継経路はノードｇまで共通することを経路情報テーブルに格納する。なお、この経路更新通知は、ノードｇからノードｅ，ｄを中継して、ノードｃまで送信される。この経路更新通知を中継するノードｅ，ｄも、同様に経路情報テーブルを更新することができる。
【００９０】
このように、２ホップ以上先の経路についての経路情報テーブルが完全に作成されていない場合であっても、１ホップ統合送信を繰り返すことで個別にパケットを送信する場合よりも通信効率を向上させることができる。また、１ホップ統合送信を行いながら、経路更新通知を用いて経路情報テーブルを構築することができる。上記の説明では、経路情報が未蓄積の状況を例に説明したが、経路情報が蓄積された状況でネットワークトポロジーが変化した場合でも同様に、経路更新通知を用いて、短時間で新たな経路情報を構築することができる。
【００９１】
［動作例３・経路情報テーブルが不完全の場合］
次に、経路情報テーブルが不完全の場合のパケット統合の処理の動作および、経路情報
テーブルを更新するための処理の別の例を説明する。図１２はパケット統合処理及び経路更新するための図である。本動作例では、ノードｃの経路情報テーブルのみが不完全で、その他のノードの経路情報テーブルは正しいという点が、動作例２（図１１）の場合と異なる。なお、図１２には宛先ノードｈ，ｉについての経路情報のみが示されている。
【００９２】
本動作例においても、ノードａからノードｃにノードｈ宛のパケットＰが送信され、ノードｂからノードｃにノードｉ宛のパケットＱが送信される。ノードｃでは、これらのパケットをマルチホップ統合送信はできないが、ノードｄまで１ホップ統合送信可能であると判定される。
【００９３】
ノードｄの経路情報テーブルは正しく構築されているので、ノードｈ宛のパケットＰとノードｉ宛のパケットＱを、ノードｇまでマルチホップ統合送信可能であると判定できる。したがって、ノードｄは、ノードｇ宛のマルチホップ統合パケットを生成して送信する。このとき、ノードｄでは、１ホップ統合パケットに統合されて送信されたパケットＰとパケットＱを、マルチホップ統合送信できたため、１ホップ統合パケットの送信元であるノードｃに対して経路更新通知を行う。すなわち、ノードｄは、統合元のノードｃは本来ノードｈ，ｉ宛のパケットをノードｇまでマルチホップ送信できたことが判断できるので、その旨をノードｃに対して通知する。
【００９４】
この経路更新通知を受信したノードｃは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。すなわち、ノードｈとノードｉの中継経路はノードｇまで共通することを経路情報テーブルに格納する。
【００９５】
このように、マルチホップ統合送信可能である場合には、できるだけマルチホップ統合送信を用いることで通信処理の効率化が図れる。また、効率的な通信処理を行いつつ、経路情報テーブルの更新も行える。
【００９６】
＜実施形態の効果＞
アドホック無線ネットワークにおいて、複数のパケットを統合して送信することによって、複数のパケットを送信する際に生じるＤＩＦＳやバックオフ時間などの送信待ち時間のオーバヘッドを削減して通信処理の効率化を図ることができる。この際、２ホップ以上経路が共通するノードを経路情報テーブルによって管理し、優先的にマルチホップ統合送信を利用することで、１ホップごとにパケットの復元および統合を行う無駄を省くことを可能としている。また、パケット統合の判断に用いる経路情報テーブルは、動的な経路確立に対応しており、あらかじめ経路情報テーブルに全ての経路情報を持つ必要はない。パケットを統合して送信する処理を行いながら、経路更新通知を行うことで、経路情報を動的に更新することができる。
【００９７】
＜変形例＞
上述の説明では、２つのパケットを統合して統合パケットを生成する例のみを説明したが、３つ以上のパケットを統合して統合パケットを生成しても良い。また、統合するパケットの対象となるパケットは通常のパケットのみではなく、複数の統合パケットや、統合パケットと通常パケットとを統合して統合パケットを生成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】アドホック無線ネットワークのネットワークトポロジーの例を示す図である。
【図３】経路情報テーブルの例を示す図である。
【図４】１ホップ統合パケットの構造を説明する図である。
【図５】マルチホップ統合パケットの構造を説明する図である。
【図６】パケット判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】パケット統合処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】経路情報テーブルの例を示す図である。
【図１１】パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。
【図１２】パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 無線通信装置
２ パケット受信部
３ パケット判定部
４ パケットバッファ部
５ 経路情報テーブル
６ 統合パケット復元部
７ 統合パケット生成部
８ パケット送信部
９ 経路更新部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線パケット通信において経路が重複するパケットを統合して送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＬＡＮなどではＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式を用いて無線パケット通信が行われている。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、共通の無線チャネルを共用して通信するために、他のノードが無線チャネルを使用していないか確認してからパケットの送信を行う。この際、送信ノードは、ＤＩＦＳとバックオフ時間だけ待機し、この間に他の通信が行われなければパケットの送信を開始する。このように、パケット送信の間に待ち時間（オーバヘッド）が発生するため、細かいパケットを多数送ることは効率的ではない。
【０００３】
このようなオーバヘッドを回避するために、同一の送受信ノード間で連続して複数のパケットを送信する場合には、ＤＩＦＳよりも短いＳＩＦＳ間隔でパケットを連続して（バースト的に）送信する技術が知られている。ＤＩＦＳよりも短い間隔で続けてパケット送信するため、連続するパケットの間に他のノードが送信を開始することはない。また、連続するパケット送信の間隔が短くなるため、オーバヘッドを減らしスループットを向上させることができる。
【０００４】
また、複数のパケットを連結してマルチキャストパケットとして送信することで、送信するパケット数を減らす技術が知られている（特許文献１）。この技術によれば、送信するパケット数を減らすことで、待ち時間によるオーバヘッドを回避することができる。
【０００５】
また、ネットワーク内の経路情報をあらかじめ保有しておき、送信するパケットの宛先から同一の経路を通るパケットを統合して送信する技術も知られている（特許文献２）。この技術によっても、同様に、送信するパケットの数を減らすことができるので待ち時間によるオーバヘッドを回避することが可能である。
【０００６】
ところで、アドホック無線ネットワークという形態のネットワークシステムが知られている。アドホック無線ネットワークは、基地局や専用線といった基盤インフラに依存せずに、移動端末同士が一時的に構築する自律型無線ネットワークである。ノード間で距離が離れている場合など直接通信（１ホップ通信）ができない場合には、途中に存在するノードを中継してマルチホップ通信することによって情報を交換する。つまり、各ノードは通信装置として機能するだけでなく、無線通信の中継機能（ルーティング機能）も持つことになる。
【０００７】
アドホック無線ネットワークを構成する無線通信装置は、移動によりノード間の距離が変化し通信可能なノードが変化する。また、移動のみならず、障害物や干渉等による電波品質の急激な変動なども生じる。このような原因によって、アドホック無線ネットワークは、ネットワークトポロジーが頻繁に変化することに特徴がある。
【特許文献１】特開２００５−５７３７３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アドホック無線ネットワークにおいて、上述したような待ち時間によるオーバヘッドを
抑制するために、上記従来技術を適用すると以下のような問題が生じる。
【０００９】
まず、複数のパケットをＳＩＦＳ間隔でバースト的に送信する技術は、同一の送受信ノード間で行われる通信に適用されるものであるため、効果を発揮する場面が限られてしまう。また、異なる送信先に対してバースト的に送信することでオーバヘッドを抑制する技術も存在するが、１ホップ間での通信を効率化するものであり、マルチホップするパケットを連続して送信する際には適用できない。
【００１０】
また、アドホック無線ネットワークにおいてマルチキャスト通信を実現するためには、マルチキャストグループを構築しなければならないが、この処理は煩雑である。さらに、アドホック無線ネットワークにおいては、ネットワークトポロジーが頻繁に変化するので、マルチキャストグループの更新も頻繁に行う必要が生じる。このように、マルチキャストを用いて通信待ち時間を削減する特許文献１の方法では、マルチキャストグループの作成及び更新にオーバヘッドを要するというデメリットが存在する。
【００１１】
また、特許文献２記載の技術は共通する経路のパケットを統合して送信するが、ネットワークトポロジーが変化せず、かつ、経路情報をあらかじめ全て保有していることを前提としている。しかしながら、一般的に経路制御装置（ルータ）は、宛先アドレスごとに次に転送するアドレスのみを保有することが一般的であり、全ての経路についての情報を持つことは現実的ではない。また、アドホック無線ネットワークでは、経路が動的に確立されるため、経路情報をあらかじめ保有することは困難である。
【００１２】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アドホック無線ネットワークにおいて、効率的な通信を実現することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明では、以下の手段または処理によって効率的な無線パケット通信を行う。
【００１４】
本発明に係る無線通信装置は、アドホック無線ネットワークにおいて、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して（まとめて）送信する無線通信装置である。アドホック無線ネットワークにおいては、無線通信装置（ノード）は他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行う。本明細書中においては、パケットを送信するノードを送信ノード、送信ノードがパケット（情報）を送り届けたい相手のノードを宛先ノード、送信ノードから宛先ノードへパケットを送信する際にこのパケットを中継するノードを中継ノードと呼ぶ。
【００１５】
本発明に係る無線通信装置は、経路情報記憶手段、統合パケット生成手段、およびパケット送信手段を備える。経路情報記憶手段は、あるノードにパケットを送信する場合に、１ホップ先のノード（以下、隣接ノードともいう）のうちどのノードにパケットを転送すればいいかを記憶する。経路情報記憶手段は、また、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせ及びどの中継ノードまで中継経路が共通するかという情報を記憶する。
【００１６】
統合パケット生成手段は、送信する複数のパケットの中継経路が、２ホップ以上先の中継ノードまで一致するか判定し、一致する場合にはこれら複数のパケットを統合して該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケット（以下、マルチホップ統合パケットという）を生成する。なお、マルチホップ統合パケットの宛先は、共通の中継経路上の最も遠い（ホップ数の多い）中継ノードであることが好ましい。また、統合パケット生成手段は、
これら複数のパケットの中継経路が２ホップ以上共通しない場合には、１ホップ先の中継ノードが一致するか判定し、一致する場合には複数のパケットを統合してその中継ノードを宛先とする１つのパケット（以下、１ホップ統合パケットという）を生成する。
【００１７】
パケット送信手段は、統合パケット生成手段が生成した統合パケット（マルチホップ統合パケット及び１ホップ統合パケットの両方を指す。）を送信する。
【００１８】
本発明に係る無線通信装置によれば、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通するパケットを統合して送信することができ、複数のパケットを個別に送信する場合に比較して通信処理が効率化される。特に２ホップ以上先までパケットを統合して送信することによって、ホップごとにパケットの統合・復元をする必要がないため、効率的な通信が実現できる。
【００１９】
また、１ホップ先の中継ノードは、アドホック無線ネットワークにおける既存のプロトコルを利用して取得することが容易である。したがって、本発明に係る無線通信装置は、経路情報が完全に取得できておらず２ホップ以上先の中継ノードまでの中継経路が分からない場合であっても、少なくとも１ホップだけは複数のパケットを統合して送信することが可能であり、これにより通信処理が効率化される。
【００２０】
本発明に係る無線通信装置は、受信した統合パケットを復元する統合パケット復元手段をさらに有することが好ましい。本発明に係る無線通信装置は、自ノードが宛先として指定された統合パケットを受信した場合には、この統合パケット復元手段によって受信した統合パケットを復元することが好ましい。そして、統合パケット生成手段は、復元された複数のパケットの中継経路が共通するか判断し、共通する場合にはこれら複数のパケットを再び統合してマルチホップ統合パケット又は１ホップ統合パケットを上記と同様に生成することが好ましい。このような構成によれば、経路情報記憶手段に２ホップ以上先の経路に関する情報が構築されていない状況であっても、パケットの統合及び復元を繰り返すことで、複数のパケットを個別に送信する場合よりも通信処理を効率化することができる。また、経路情報記憶手段の蓄積状況によっては、送信ノードではマルチホップ統合できないと判定された場合であっても、中継経路上の中継ノードにおいてはマルチホップ統合可能と判定される場合もある。このような場合でも、中継経路の途中からマルチホップ統合パケットとすることができるので通信処理が効率化される。すなわち、全ての無線通信装置が経路情報を完全に取得できていない状況であっても、効率的な通信が実現される。
【００２１】
本発明に係る無線通信装置において、１ホップ統合パケットには、内部に含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されていることが好ましい。そして、１ホップ統合パケットを受信して復元した中継ノードが、復元して得た複数のパケットを統合して送信できないと判定した場合には、統合元のノードに経路更新通知を行う。すなわち、統合元ノードからこのノードまでは、１ホップごとに１ホップ統合パケットの生成と復元を繰り返してパケットが中継されているので、これらのパケットの中継経路は統合元ノードからこのノードまで共通することが判断できる。そこで、このノードは統合元ノードにその旨の通知を行う。この経路更新通知を受信したノードは、その通知内容に基づいて経路情報を更新する。
【００２２】
また、１ホップ統合パケットを受信して復元した中継ノードが、復元して得た複数のパケットをマルチホップ統合パケットに統合できる場合、すなわちこの中継ノードから２ホップ以上先の中継ノードまでの経路が共通すると判定した場合には、１ホップ統合パケットに含まれる統合元ノードに対して経路更新通知を行う。このような状況では、統合元ノードからマルチホップ統合パケットに統合して送信することが可能であることが判断できる。そこで、このノードは統合元ノードにその旨の通知を行う。この経路情報更新通知に
は、複数の宛先ノードのアドレスと、これらの宛先ノードの中継経路がどの中継ノードまで共通するかという情報が含まれる。この経路情報更新通知を受信したノードは、この通知に基づいて経路情報を更新する。
【００２３】
このような処理によって、統合元ノードに複数の宛先ノードの共通経路を通知することで、経路情報を動的に構築することができる。また、ネットワークトポロジーに変化が生じ経路が変更になった場合であっても、短時間で新しい経路情報を構築することが可能となる。
【００２４】
なお、上記経路情報更新通知も中継ノードを介して統合元ノードまで送信されるが、この経路情報更新通知を中継したノードも、この通知に基づいて、経路情報記憶手段を更新することが好ましい。このような構成をとることで、経路情報更新通知の中継経路上のノードの経路情報が全て更新されるため、より迅速に経路情報を構築することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る無線通信装置において、統合パケット生成手段は、１ホップ統合パケットを生成する際に、統合する複数のパケットがパケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものではない場合には、生成する１ホップ統合パケット内に自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納する。逆に、統合する複数のパケットがパケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものである場合には、復元前の１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスを、新たに生成する１ホップ統合パケットに格納する。このようにして、１ホップずつ統合パケットを生成・復元して中継する場合に、統合元のノードのアドレスが１ホップ統合パケット内に保持されて中継されていく。
【００２６】
なお、本発明は上記処理の少なくとも一部を含む無線通信方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。また、上記処理によって経路情報を記憶する経路情報テーブルを作成する方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることも可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、アドホック無線通信ネットワークにおいて、通信の効率化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２９】
本実施形態では、複数の移動可能な無線通信装置からアドホック無線ネットワークが構成される。各無線通信装置は、共通の無線チャネルを用いて無線パケット通信を行う。そして、パケットの衝突を回避するために、各無線通信装置はＣＳＭＡ／ＣＡ方式を利用して無線通信を行う。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮのアクセス方式を採用する。もっとも、他の無線通信方式を採用しても構わない。なお、移動可能な無線通信装置には、ノートパソコン、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistant）等のよ
うにその装置自体を持ち運び可能なものの他、自動車等に固定されて設置されてはいるが、設置された対象物（自動車等）が移動体であるため移動する無線通信装置も含まれる。
【００３０】
アドホック無線ネットワークでは、ネットワークを構成する全てのノード（無線通信装置）が中継機能（ルータ機能）を有する。すなわち、各ノードは、経路情報テーブルを有しており、その経路情報テーブルに基づいて、宛先ノードごとにどのノードを中継ノードとしてパケットの中継を行えばよいか判断できる。なお、アドホック無線ネットワークでは、ネットワークトポロジーが頻繁に変化するため、経路情報テーブルは常に更新される
必要がある。
【００３１】
本実施形態では、共通の中継経路を有する複数のパケットを統合して送信することで、パケット送信の間に発生する待ち時間による無駄を解消する。なお、本明細書では、２ホップ以上中継経路が共通する複数のパケットを、２ホップ以上先のノードまで統合して送信することをマルチホップ統合送信という。また、マルチホップ統合送信の際に生成される、複数のパケットが統合されたパケットのことを、マルチホップ統合パケットという。また、次ホップが共通する複数のパケットを、次ホップまで統合して送信することを１ホップ統合送信という。また、１ホップ統合送信の際に生成される、複数のパケットが統合されたパケットのことを、１ホップ統合パケットという。
【００３２】
以下では、パケットの統合処理について詳しく説明する。また、このパケットの統合処理は経路情報に基づいて行われるため、上記の目的に適した経路情報テーブルの作成・更新の方法についても詳しく説明する。
【００３３】
＜機能構成＞
まず、本実施形態における無線通信装置１について説明する。無線通信装置１は、ハードウェア構成としては、バスを介して接続されたＣＰＵ（中央演算処理装置）、主記憶装置（ＲＡＭ）、補助記憶装置（ＲＯＭ）、通信インタフェースなどを備えるように構成されてもよい。
【００３４】
図１は、無線通信装置１の機能ブロック例を示す図である。本実施形態における無線通信装置１は、補助記憶装置に記憶された各種のプログラム（ＯＳ、アプリケーション等）が主記憶装置にロードされＣＰＵによって実行されることによって、パケット受信部２、パケット判定部３、パケットバッファ部４、統合パケット生成部７、統合パケット復元部６、経路情報テーブル５、パケット送信部８、経路更新部９として機能する。また、本実施形態における無線通信装置１の全部又は一部の機能は、専用のチップによって構成されても良い。
【００３５】
パケット受信部２は、他のノード（無線通信装置）からパケットを受信する。パケット受信部２によって受信されたパケットは、パケット判定部３へと渡される。パケット判定部３は、受信したパケットを判定してその処理方法を決定する。
【００３６】
パケット判定部３は、受信したパケットが自ノード宛の統合パケットである場合には、このパケットを統合パケット復元部６に渡す。統合パケット復元部６は、この統合パケットを個々のパケットに分解（復元）し、復元された個々のパケットは再びパケット判定部３によって処理方法が決定される。
【００３７】
受信したパケットが自ノード宛の通常パケット（統合されていないパケットのことをいう）の場合は、パケット判定部３は、このパケットを上位層へと転送する。
【００３８】
受信したパケットが自ノード宛ではない統合パケットである場合には、パケット判定部３は、このパケットをパケットバッファ部４にバッファする。
【００３９】
受信したパケットが自ノード宛ではない通常パケットである場合には、パケット判定部３は、このパケットを統合処理の対象とするか否か判定する。この判定処理は、パケットの性質に基づいて行われる。例えば、パケット判定部３は、このパケットの許容遅延量が小さい場合やパケットサイズが大きい場合には統合処理の対象としないと判定する。許容遅延量が小さいパケットを統合処理の対象としないのは、統合するためにはバッファリングする必要があるがバッファリングすると遅延が大きくなるためである。また、大きいパ
ケットを統合処理の対象としないのは、パケットサイズが大きいパケットを統合してもオーバヘッド抑制の効果が少ないためである。また、パケットサイズには上限値が定められているので、上限に近いサイズのパケットは他のパケットと統合できない場合が多いためでもある。
【００４０】
経路情報テーブル５には、パケットの中継経路に関する情報が格納される。図２はアドホック無線ネットワークにおける各ノードの位置関係の例を示す図である。図２において、直接通信（１ホップ通信）できるノード同士は直線でつながれている。図３は図２のノードｃが有する経路情報テーブル５の例である。経路情報テーブル５には、宛先ノードごとに、次の転送ノードのアドレス（「転送先」）、宛先ノードまでのホップ数（「ホップ数」）、マルチホップ統合送信可能なノードのアドレス（「マルチホップ統合ノード」）、及びどのノードまでマルチホップ統合可能か（「マルチホップ統合送信宛先」）を示す情報が格納される。図３の経路情報テーブルを参照すると、例えば、ノードｃからノードｈまでパケットを送信する場合には、次に転送すべきノードはノードｄであり４ホップでノードｈまで到達することが分かる。また、例えば、ノードｃからノードｈまでパケットを送信する場合には、ノードｇ，ｉ宛のパケットをノードｇまで、ノードｅ，ｆ宛のパケットをノードｅまで統合して送信できることが分かる。
【００４１】
なお、図３は経路情報テーブル５の例示であり、宛先ノードごとの次ホップノード、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせ及びどのノードまでマルチホップ統合送信可能かという情報が格納されるのであれば、どのような具体的構造であっても構わない。
【００４２】
統合パケット生成部７は、パケットバッファ部４に格納された複数のパケットを、経路情報テーブル５を参照して統合して送信することが可能か判定し、統合して送信可能な場合には統合パケットを生成する。本実施形態では、統合パケット生成の際には、２ホップ以上中継経路が共通する複数のパケットを統合したマルチホップ統合パケットを優先的に生成し、マルチホップ統合パケットを生成できないパケットを対象に１ホップだけ中継経路が共通する１ホップ統合パケットを生成する。このように、マルチホップ統合パケットを優先的に生成することで、複数のパケットを送信することによる通信待ち時間等のオーバヘッドを効果的に抑制することができる。
【００４３】
統合パケット生成部７が行う複数のパケット中継経路に基づいてパケットを統合するパケット統合処理の詳細や、統合パケット生成部７が生成する統合パケット（マルチホップ統合パケット及び１ホップ統合パケット）のパケット構成は、後で詳細に説明する。
【００４４】
パケット送信部８は、統合パケット生成部７によって生成された統合パケットや、パケット判定部３によって統合せずに送信すると判定されたパケットを送信する。パケット送信部８は、また、パケットバッファ部４に一定期間以上格納されたパケットも送信する。
【００４５】
経路更新部９は、経路情報テーブル５の更新を行う。具体的には、他ノードに対して経路情報を通知する処理及び、他ノードからの通知にしたがって経路情報テーブル５を更新する処理を行う。この経路更新処理の詳細についても後で詳細に説明する。
【００４６】
＜パケット構造＞
［１ホップ統合パケット］
図４は、１ホップ統合パケットの構造を説明する図である。１ホップ統合パケットは、統合パケットヘッダ２０と、それに続く統合される通常のパケット２１ａ〜２１ｎによって構成される。
【００４７】
統合パケットヘッダ２０は、コントロールヘッダ２０１、受信者ＭＡＣアドレス２０２、送信者ＭＡＣアドレス２０３、統合パケット数２０４、統合元アドレス２０５、パケット１オフセット値２０６ａ、・・・、パケットｎオフセット値２０６ｎから構成される。
【００４８】
コントロールヘッダ２０１には、このパケットが１ホップ統合パケットであることを表す値が格納される。受信者ＭＡＣアドレス２０２には、この１ホップ統合パケットを受信するノード、すなわち、統合された複数のパケットの共通の１ホップ先の中継ノードのＭＡＣアドレスが格納される。送信者ＭＡＣアドレス２０３には、この１ホップ統合パケットを送信するノード、すなわち、この１ホップ統合パケットを生成したノードのＭＡＣアドレスが格納される。統合パケット数２０４には、この１ホップ統合パケットに統合されたパケットの数が格納される。統合元アドレス２０５には、この１ホップ統合パケットに含まれるパケットを最初に統合したノードのアドレスが格納される。１ホップ統合パケットは、後述するように復元された後に再び１ホップ統合パケットとして再統合される場合がある。この場合、統合元アドレス２０５に格納されるアドレスは再統合前と後とで同一のアドレスが使用される。パケット１オフセット値２０６ａにはパケット２１ａの開始位置を示すオフセット値、パケットｎオフセット値２０６ｎにはパケット２１ｎの開始位置を示すオフセット値が格納される。
【００４９】
本実施形態では、上述のようなパケット構造を取るが、例えば、通常のＭＡＣヘッダに、統合パケット数２０４、統合元アドレス２０５、パケット１オフセット値２０６ａ〜パケットｎオフセット値２０６ｎを追加したヘッダと、統合される複数のパケットが連結されたペイロードとからなるパケット構造であっても良い。
【００５０】
［マルチホップ統合パケット］
図５は、マルチホップ統合パケットの構造を説明する図である。マルチホップ統合パケットは、統合パケットヘッダ３０と、それに続く統合される通常のパケット３１ａ〜３１ｎによって構成される。
【００５１】
統合パケットヘッダ３０は、コントロールヘッダ３０１、次ホップＭＡＣアドレス３０２、送信者ＭＡＣアドレス３０３、転送先ＩＰアドレス３０４、転送元ＩＰアドレス３０５、統合パケット数３０６、パケット１オフセット値３０７ａ、・・・、パケットｎオフセット値３０７ｎから構成される。
【００５２】
コントロールヘッダ３０１には、このパケットがマルチホップ統合パケットであることを表す値が格納される。次ホップＭＡＣアドレス３０２には、このマルチホップ統合パケットを次に中継するノードのアドレスが格納される。送信者ＭＡＣアドレス３０３には、このマルチホップ統合パケットを送信あるいは中継するノードのＭＡＣアドレスが格納される。転送先ＩＰアドレス３０４には、このマルチホップ統合パケットが最終的に届けられるノードのＩＰアドレスが格納される。マルチホップ統合パケットは、この転送先ＩＰアドレス３０４のノードまで復元されずに統合されたままの状態で送信される。転送元ＩＰアドレス３０５には、このマルチホップ統合パケットを生成したノードのＩＰアドレスが格納される。統合パケット数３０６には、このマルチホップ統合パケットに統合されたパケットの数が格納される。パケット１オフセット値３０７ａにはパケット３１ａの開始位置を示すオフセット値、パケットｎオフセット値３０７ｎにはパケット３１ｎの開始位置を示すオフセット値が格納される。
【００５３】
本実施形態では、マルチホップ統合パケットは上記のような構造を取るが、これに限られるものではない。マルチホップ統合パケットは、２ホップ以上先のノードを宛先とするためＩＰ層で処理されるべきであるため、ペイロードとして統合された複数のパケット３１ａ〜３１ｎ、ＩＰヘッダとして従来のＩＰヘッダ（転送先ＩＰアドレス、転送元ＩＰア
ドレスは含まれる）に統合パケット数及び各パケットのオフセット値を追加したものを利用し、さらにＭＡＣヘッダを付加した構造を取っても良い。
【００５４】
＜パケット判定処理＞
無線通信装置１によって受信されたパケットは、まずパケット判定部３によって、どのように処理すべきかが判定される。すなわち、パケット判定部３は、受信したパケットを、上位層に渡すべきか、そのまま転送すべきか、統合パケットに統合可能か判定すべきか、ということを判定する。図６は、パケット判定部３が行うパケット判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、パケット受信部２がパケットを受信し、受信したパケットをパケット判定部３へと渡す（Ｓ１０１）。パケット判定部３は、このパケットが自ノード宛であるか判定する（Ｓ１０２）。自ノード宛であると判定された場合（Ｓ１０２−ＹＥＳ）は、このパケットが統合パケットであるか判断する（Ｓ１０３）。統合パケットである場合（Ｓ１０３−ＹＥＳ）には、統合パケット復元部６がこのパケットを復元（分解）する（Ｓ１０４）。復元されたパケットは再びパケット判定部３によって処理内容が判定される（Ｓ１０３）。受信した自ノード宛のパケットが統合パケットではない場合（Ｓ１０３−ＮＯ）、パケット判定部３は、このパケットを上位層へ転送し（Ｓ１０５）、判定処理を終了する。
【００５６】
受信したパケットが自ノード宛ではない場合（Ｓ１０２−ＮＯ）、このパケットが統合パケットであるか判断する（Ｓ１０６）。統合パケットではない場合（Ｓ１０６−ＮＯ）は、このパケットがパケットを統合するための条件に合致するか判断する（Ｓ１０７）。ここでのパケットを統合するための条件とは、例えば、許容遅延量が所定の閾値より小さいかや、パケットサイズが所定の閾値より小さいかという、パケット統合に適するか否かの条件である。パケットを統合するための条件に合致しない場合（Ｓ１０７−ＮＯ）は、このパケットはパケット送信部８に渡され（Ｓ１０８）、統合されない状態でパケット送信部８によって送信される。パケットを統合するための条件に合致する場合（Ｓ１０７−ＹＥＳ）や、このパケットが統合パケットである場合（Ｓ１０６−ＹＥＳ）には、このパケットをパケットバッファ部４にバッファする（Ｓ１０９）。パケットバッファ部４にバッファされたパケットは、後述する統合判定の対象となる。
【００５７】
なお、上記では統合パケットをさらに統合することを想定している（Ｓ１０６−ＹＥＳ〜Ｓ１０９）が、統合パケットであると判定された場合（Ｓ１０６−ＹＥＳ）には、そのままパケット送信部８によって送信しても構わない。統合パケットをさらに統合すると、処理に時間がかかってしまうことも考えられるので、これを省略して処理を簡素化できる。
【００５８】
＜パケット統合処理＞
図７は、本実施形態における無線通信装置１が行う、パケットの中継経路に基づいて統合パケットを生成する処理の流れを示すフローチャートである。
【００５９】
統合パケット生成部７は、パケットバッファ部４から所定数の複数のパケットを取得する（Ｓ２０１）。
【００６０】
そして、統合パケット生成部７は、取得した複数のパケットのうちからマルチホップ統合送信可能なパケットが存在するか判定する（Ｓ２０２）。具体的には、取得した複数のパケットのうちに、経路情報テーブル５に格納されているマルチホップ統合送信可能な宛先ノードの組み合わせが存在するか否かによって判定する。
【００６１】
マルチホップ統合送信可能であると判定された場合（Ｓ２０２−ＹＥＳ）には、統合パ
ケット生成部７は、マルチホップ統合パケットを生成する（Ｓ２０３）。マルチホップ統合パケットの構造は既に説明したとおりである。なお、パケットバッファ部４より取得した複数のパケットから、統合パケットに統合するパケットを選択する方法は様々なものが考えられる。例えば、最も遠い（ホップ数の多い）ノードまで中継経路が共通するパケットを統合する方法（この場合、統合パケットに統合されるパケットの数は少なくなる）や、最も多くのパケットを１つの統合パケットにできるように統合する方法（この場合、統合パケットの宛先は近い（ホップ数が少ない）ノードとなる）など、統合するパケットを選択するアルゴリズムには様々なものが考えられる。なお、本実施形態では、最もホップ数の多いノードまで統合して送信できる統合パケットを生成する、ホップ数優先のアルゴリズムを用いる。
【００６２】
マルチホップ統合パケットが生成された場合は他ノードに対して経路更新通知を行える場合があるので、経路更新通知が可能であるか判定する処理を行う（Ｓ２０４）。この、経路更新処理の詳細については後述する。
【００６３】
統合パケット生成部７によって生成されたマルチホップ統合パケットは、パケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、次の中継ノードへと送信される。
【００６４】
パケットバッファ部４から取得した複数のパケットがマルチホップ統合送信不可能と判定された場合（Ｓ２０２−ＮＯ）は、これら複数のパケットを１ホップ統合送信可能か判定する（Ｓ２０５）。具体的には、経路情報テーブル５に基づいて、１ホップ先の中継ノードが共通するパケットが存在するか否か判定する。１ホップ統合送信可能である場合（Ｓ２０５−ＹＥＳ）は、これらのパケットを統合して１ホップ統合パケットを生成する（Ｓ２０６）。１ホップ統合パケットの構造は既に説明したとおりである。そして、作成された１ホップ統合パケットはパケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、次の中継ノードへと送信される。
【００６５】
パケットバッファ部４から取得した複数のパケットが１ホップ統合送信も不可能であると判定された場合（Ｓ２０５−ＮＯ）は、他のノードに対して経路更新通知を行える場合があるので、経路更新通知が可能であるか判定する処理を行う（Ｓ２０７）。この経路更新処理の詳細については後述する。
【００６６】
そして、統合送信することができないと判定されたこれら複数のパケットはパケット送信部８へと送られ（Ｓ２０８）、通常のパケットとして次の中継ノードへ送信される。
【００６７】
＜経路更新処理＞
上述したように、パケット統合処理において、他ノードに対して経路更新通知を行える場合がある。図８は、パケット統合処理のＳ２０４における経路更新処理の流れを示すフローチャートであり、図９は、パケット統合処理のＳ２０７における経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【００６８】
図８に示す経路更新処理は、パケットバッファ部４から取得された複数のパケットがマルチホップ統合パケットに統合された後に行われる処理である。この経路更新処理においては、まず、マルチホップ統合パケットに統合された複数のパケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものであるかを経路更新部９が判定する（Ｓ３０１）。統合されたパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものである場合（Ｓ３０１−ＹＥＳ）は、経路更新部９は、送信された１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、経路更新通知を行う（Ｓ３０２）。
【００６９】
１ホップ統合パケットとして自ノードまで送られてきた複数のパケットをマルチホップ
統合パケットに統合して送信可能であるということは、本来統合元のノードからマルチホップ統合パケットに統合して送信可能であることを意味する。したがって、経路更新部９は、１ホップ統合パケットの統合元ノードを１ホップ統合パケットの統合元アドレス２０５から取得し、この統合元ノードに、統合された複数のパケットの複数の宛先ノードのアドレスと、マルチホップ統合パケットの宛先アドレス（このノードまでそれら複数の宛先ノードの中継経路は共通する）を経路更新通知として通知する。この経路更新通知を受け取った統合元ノードは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。
【００７０】
マルチホップ統合パケットに統合された複数のパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものではない場合（Ｓ３０１−ＮＯ）は、経路更新通知は行わずにパケット統合処理のフローチャートに戻る。
【００７１】
図９に示す経路更新処理は、パケットバッファ部４から取得された複数のパケットが統合送信（マルチホップ統合送信または１ホップ統合送信）できないと判定された後に行われる処理である。この経路更新処理においては、まず、１ホップ統合パケットとして送信されてきた複数のパケットを１ホップ統合パケットとして再統合できなかったか否かが経路更新部９によって判定される（Ｓ４０１）。すなわち、経路更新部９は、統合送信不可能な複数パケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものであるかを判定する（Ｓ４０１）。これらのパケットが１ホップ統合パケットとして自ノードに送信されたものである場合（Ｓ４０１−ＹＥＳ）、経路更新部９は、送信された１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、経路更新通知を行う（Ｓ４０２）。
【００７２】
１ホップ統合送信を繰り返して自ノードまで送信された複数のパケットが自ノードにおいて統合送信不可能であるということは、これら複数のパケットの宛先ノードへの中継経路は、１ホップ統合パケットの統合元ノードから自ノードまで共通することを意味する。したがって、経路更新部９は、１ホップ統合パケットの統合元ノードに対して、これら複数の宛先ノードへの中継経路は、自ノードまで共通することを経路更新通知として通知する。この経路更新通知を受け取った統合元ノードは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。なお、統合元ノードが自ノードの隣接ノードである場合には、経路更新通知を省略して良い。
【００７３】
統合送信できないと判定された複数のパケットが、１ホップ統合パケットに統合されて自ノードに送信されてきたものではない場合（Ｓ４０２−ＮＯ）は、経路更新通知は行わずパケット統合処理のフローチャートに戻る。
【００７４】
このように、パケット統合処理を行いつつ、経路更新処理を行うことで各ノードの経路情報テーブル５を動的に更新することが可能となる。
【００７５】
＜動作例＞
［動作例１・経路情報テーブルが完全な場合］
次に、図２のようなネットワークトポロジーのときの、パケット統合処理の動作例について説明する。なお、全てのノードにおいて経路情報テーブルは完全にできあがっているものとして、パケット統合の処理に焦点を当てて説明する。
【００７６】
まずノードｃが行うパケット統合処理の例について説明する。ノードｃの経路情報テーブルは図３に示すものである。ノードｃが、ノードａからノードｈ宛のパケットを、ノードｂからノードｉ宛のパケットを受信したとする。この場合、経路情報テーブルを参照することで、ノードｈとノードｉへの中継経路はノードｇまで共通することが分かる。したがって、ノードｃでは、これらのパケットを統合して、ノードｇ宛のマルチホップ統合パケットを生成する。
【００７７】
ノードｃが、ノードａからノードｈ宛のパケットを、ノードｂからノードｆ宛のパケットを受信したとする。この場合、経路情報テーブルを参照することで、ノードｈとノードｆへの中継経路はノードｅまで共通することが分かる。したがって、ノードｃでは、これらのパケットを統合して、ノードｅ宛のマルチホップ統合パケットを生成する。
【００７８】
同様にノードｃでは、ノードｆ，ｇ宛のパケットをノードｅ宛のマルチホップ統合パケットとして生成したり、ノードｇ，ｈ宛のパケットをノードｇ宛のマルチホップ統合パケットとして生成したりする。
【００７９】
次に、ノードｅが行うパケット統合処理の例について説明する。ノードｅの経路情報テーブルは図１０に示すものである。ノードｅが、ノードｄからノードｈ宛のパケットを、ノードｆからノードｉ宛のパケットを受信したものとする。これらのパケットの中継経路は２ホップ以上共通せずマルチホップ統合送信はできないことが、経路情報テーブルから判断できる。一方、これらのパケットの次ホップのノードはノードｇで共通するため、ノードｇを宛先とする１ホップ統合パケットを生成する。
【００８０】
［動作例２・経路情報テーブルが不完全の場合］
次に、経路情報テーブルが不完全の場合のパケット統合の処理の動作および、経路情報テーブルを更新するための処理について説明する。図１１は、パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。図１１に示すように、ネットワーク内の各ノードは、各宛先ノードについて次にどのノードに対してパケットを転送すればよいかという情報は既に持っているが、２ホップ以上先の経路についての情報はまだ持っていないものとする（なお、図１１では宛先ノードｈ，ｉについての経路情報のみを示している）。本動作例では、このような状況において、パケットを統合して送信しつつ経路情報テーブルを構築（更新）する処理を説明する。
【００８１】
まず、ノードａからノードｃにノードｈ宛のパケットＰが送信される。また、ノードｂからノードｃにノードｉ宛のパケットＱが送信される。ノードｃでは、これらのパケットを統合して送信できるか否か判定する。まず、マルチホップ統合送信が可能か判定するが、ノードｃの経路情報テーブルには２ホップ以上先の経路が共通するノードについての情報はないため、マルチホップ統合送信はできないと判定される。次に、これらのパケットを１ホップ統合送信可能か判定する。経路情報テーブルを参照すると、ノードｈ，ｉいずれも次ホップノードはノードｄであるため、１ホップ統合送信可能と判定される。
【００８２】
ノードｃが生成する１ホップ統合パケットＩ１には、受信者ＭＡＣアドレス２０２としてノードｄのＭＡＣアドレス、送信者ＭＡＣアドレス３０３としてノードｃのＭＡＣアドレス、統合パケット数として２が格納される。また、このパケットＰとパケットＱはノードｃにおいて初めて統合されたものであるので、統合元アドレス２０５にノードｃのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８３】
ノードｃが作成した１ホップ統合パケットＩ１は、宛先として指定されたノードｄによって受信される。ノードｄは、この１ホップ統合パケットＩ１が自ノード宛であるため復元処理を行う。復元することによってパケットＰ、パケットＱが得られるが、どちらも自ノード宛のパケットではないため、ノードｄはパケットバッファ部４に格納し統合処理の対象とする。
【００８４】
ノードｄにおいてもノードｃでの場合と同様に、パケットＰとパケットＱはマルチホップ統合送信はできないが、ノードｅ宛に１ホップ統合送信することができると判定される。したがって、ノードｄは、パケットＰとパケットＱを統合してノードｅ宛の１ホップ統
合パケットＩ２を生成する。この１ホップ統合パケットＩ２の、受信者ＭＡＣアドレス２０２にはノードｅのＭＡＣアドレスが、送信者ＭＡＣアドレス２０３にはノードｄのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８５】
また、１ホップ統合パケットＩ２に統合されたパケットＰとパケットＱは、ノードｄ宛に１ホップ統合パケットＩ１として送信されたものである。そして、その１ホップ統合パケットＩ１に統合元アドレス２０５としてノードｃのＭＡＣアドレスが格納されている。したがって、ノードｄは、パケットＰとパケットＱはノードｃで初めて統合されたと判断でき、生成する１ホップ統合パケットＩ２の統合元アドレス２０５にはノードｃのＭＡＣアドレスを格納する。
【００８６】
ノードｄが生成した１ホップ統合パケットＩ２は、宛先として指定されたノードｅによって受信される。ノードｅにおいても、ノードｄと同様の処理が行われ、ノードｇ宛の１ホップ統合パケットＩ３が生成される。なお、１ホップ統合パケットＩ３の統合元アドレス２０５には、パケットＰとパケットＱを初めて統合したノードｃのＭＡＣアドレスが格納される。
【００８７】
１ホップ統合パケットＩ３を受信したノードｇは、このパケットは自ノード宛である統合パケットであるため復元処理を行う。復元されたパケットＰ、パケットＱは、自ノード宛ではないため統合処理の対象とする。ノードｇの経路情報テーブルを参照すると、パケットＰとパケットＱとは、次ホップのノードが異なるため１つのパケットに統合できないことが判定できる。したがって、ノードｇは、パケットＰをノードｈ宛に、パケットＱをノードｉ宛にそれぞれ通常のパケットとして送信する。
【００８８】
また、ノードｇは、１ホップ統合パケットＩ３を分解して得たパケットＰとパケットＱを１ホップ統合送信することができなかったため、経路更新通知を１ホップ統合パケットＩ３の統合元のノードに対して行う。統合元ノードは１ホップ統合パケットＩ３の統合元アドレス２０５を参照することで、ノードｃであることが分かる。ノードｈ宛のパケットＰとノードｉ宛のパケットＱが１ホップ統合送信を繰り返してノードｃからノードｇまで到達したということは、本来ノードｃにおいて、パケットＰとパケットＱをノードｇ宛にマルチホップ統合送信できたということである。したがって、ノードｇは、ノードｈとノードｉへの中継経路は自ノード（ノードｇ）まで共通することをノードｃに対して通知する。
【００８９】
この経路更新通知を受信したノードｃは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。すなわち、ノードｈとノードｉの中継経路はノードｇまで共通することを経路情報テーブルに格納する。なお、この経路更新通知は、ノードｇからノードｅ，ｄを中継して、ノードｃまで送信される。この経路更新通知を中継するノードｅ，ｄも、同様に経路情報テーブルを更新することができる。
【００９０】
このように、２ホップ以上先の経路についての経路情報テーブルが完全に作成されていない場合であっても、１ホップ統合送信を繰り返すことで個別にパケットを送信する場合よりも通信効率を向上させることができる。また、１ホップ統合送信を行いながら、経路更新通知を用いて経路情報テーブルを構築することができる。上記の説明では、経路情報が未蓄積の状況を例に説明したが、経路情報が蓄積された状況でネットワークトポロジーが変化した場合でも同様に、経路更新通知を用いて、短時間で新たな経路情報を構築することができる。
【００９１】
［動作例３・経路情報テーブルが不完全の場合］
次に、経路情報テーブルが不完全の場合のパケット統合の処理の動作および、経路情報
テーブルを更新するための処理の別の例を説明する。図１２はパケット統合処理及び経路更新するための図である。本動作例では、ノードｃの経路情報テーブルのみが不完全で、その他のノードの経路情報テーブルは正しいという点が、動作例２（図１１）の場合と異なる。なお、図１２には宛先ノードｈ，ｉについての経路情報のみが示されている。
【００９２】
本動作例においても、ノードａからノードｃにノードｈ宛のパケットＰが送信され、ノードｂからノードｃにノードｉ宛のパケットＱが送信される。ノードｃでは、これらのパケットをマルチホップ統合送信はできないが、ノードｄまで１ホップ統合送信可能であると判定される。
【００９３】
ノードｄの経路情報テーブルは正しく構築されているので、ノードｈ宛のパケットＰとノードｉ宛のパケットＱを、ノードｇまでマルチホップ統合送信可能であると判定できる。したがって、ノードｄは、ノードｇ宛のマルチホップ統合パケットを生成して送信する。このとき、ノードｄでは、１ホップ統合パケットに統合されて送信されたパケットＰとパケットＱを、マルチホップ統合送信できたため、１ホップ統合パケットの送信元であるノードｃに対して経路更新通知を行う。すなわち、ノードｄは、統合元のノードｃは本来ノードｈ，ｉ宛のパケットをノードｇまでマルチホップ送信できたことが判断できるので、その旨をノードｃに対して通知する。
【００９４】
この経路更新通知を受信したノードｃは、この通知に基づいて自ノードの経路情報テーブルを更新する。すなわち、ノードｈとノードｉの中継経路はノードｇまで共通することを経路情報テーブルに格納する。
【００９５】
このように、マルチホップ統合送信可能である場合には、できるだけマルチホップ統合送信を用いることで通信処理の効率化が図れる。また、効率的な通信処理を行いつつ、経路情報テーブルの更新も行える。
【００９６】
＜実施形態の効果＞
アドホック無線ネットワークにおいて、複数のパケットを統合して送信することによって、複数のパケットを送信する際に生じるＤＩＦＳやバックオフ時間などの送信待ち時間のオーバヘッドを削減して通信処理の効率化を図ることができる。この際、２ホップ以上経路が共通するノードを経路情報テーブルによって管理し、優先的にマルチホップ統合送信を利用することで、１ホップごとにパケットの復元および統合を行う無駄を省くことを可能としている。また、パケット統合の判断に用いる経路情報テーブルは、動的な経路確立に対応しており、あらかじめ経路情報テーブルに全ての経路情報を持つ必要はない。パケットを統合して送信する処理を行いながら、経路更新通知を行うことで、経路情報を動的に更新することができる。
【００９７】
＜変形例＞
上述の説明では、２つのパケットを統合して統合パケットを生成する例のみを説明したが、３つ以上のパケットを統合して統合パケットを生成しても良い。また、統合するパケットの対象となるパケットは通常のパケットのみではなく、複数の統合パケットや、統合パケットと通常パケットとを統合して統合パケットを生成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックを示す図である。
【図２】アドホック無線ネットワークのネットワークトポロジーの例を示す図である。
【図３】経路情報テーブルの例を示す図である。
【図４】１ホップ統合パケットの構造を説明する図である。
【図５】マルチホップ統合パケットの構造を説明する図である。
【図６】パケット判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】パケット統合処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】経路更新処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】経路情報テーブルの例を示す図である。
【図１１】パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。
【図１２】パケット統合処理及び経路更新処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 無線通信装置
２ パケット受信部
３ パケット判定部
４ パケットバッファ部
５ 経路情報テーブル
６ 統合パケット復元部
７ 統合パケット生成部
８ パケット送信部
９ 経路更新部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信装置であって、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として記憶する経路情報記憶手段と、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該２ホップ以上先の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成し、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成する統合パケット生成手段と、
前記統合パケット生成手段が生成した統合パケットを送信するパケット送信手段と、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
受信した統合パケットを復元する統合パケット復元手段をさらに有し、
自ノードが宛先として指定された統合パケットを受信した場合には、
前記統合パケット復元手段が統合パケットを復元し、
復元された複数のパケットの中継経路が共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、前記統合パケット生成手段が該複数のパケットを再び統合する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記１ホップ統合パケットには、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されており、
前記統合パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元された複数のパケットの次の中継ノードが異なると判定された場合には、該１ホップ統合パケットに含まれる前記統合元ノードに、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知する経路通知手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記１ホップ統合パケットには、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されており、
前記統合パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元された複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると判定された場合には、該１ホップ統合パケットに含まれる前記統合元ノードに、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が、前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知する経路通知手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記統合パケット生成手段は、１ホップ統合パケットを生成する際に、
統合する複数のパケットが前記パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものでない場合には、生成する１ホップ統合パケット内に自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
統合する複数のパケットが前記パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものである場合には、復元前の１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスを、生成する１ホップ統合パケットに格納する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して、中継経路が共通する複数
のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信方法であって、
無線通信装置が、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として取得し、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成し、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成し、
生成された統合パケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信装置に無線通信を実行させるプログラムであって、
無線通信装置に対して、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として取得させ、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成させ、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成させ、
生成された統合パケットを送信させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項８】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルの作成方法であって、
該無線通信システム内の各ノードが、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得して経路情報テーブルに格納し、
送信ノードが、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成し、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
生成した１ホップ統合パケットを送信し、
１ホップ統合パケットを受信したノードが、
受信した１ホップ統合パケットを復元し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通するか判定し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通する場合には該複数のパケットを再び統合して新たな１ホップ統合パケットを生成し、復元前の１ホップ統合パケットに格納されている統合元アドレスを、該新たな１ホップ統合パケットに統合元アドレスとして格納し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通しない場合には、前記１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスのノードに対して、復元された複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知し、
前記通知を受信したノードが、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新する
ことを特徴とする経路情報テーブルの作成方法。
【請求項９】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルを作成させるためのプログラムであって、
該無線通信システム内の各ノードに、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得させて経路情報テーブルに格納させ、
送信ノードに、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成させ、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納させ、
生成した１ホップ統合パケットを送信させ、
１ホップ統合パケットを受信ノードに、
受信した１ホップ統合パケットを復元させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通するか判定させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通する場合には該複数のパケットを再び統合して新たな１ホップ統合パケットを生成し、復元前の１ホップ統合パケットに格納されている統合元アドレスを、該新たな１ホップ統合パケットに統合元アドレスとして格納させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通しない場合には、前記１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスのノードに対して、復元された複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知させ、
前記通知を受信したノードに、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける該経路情報テーブルの作成方法であって、
該無線通信システム内の各ノードが、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得して経路情報テーブルに格納し、
送信ノードが、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成し、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
生成した１ホップ統合パケットを送信し、
１ホップ統合パケットを受信したノードが、
受信した１ホップ統合パケットを復元し、
復元して得られた複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通するか判定し、
復元して得られた複数のパケットの経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通する場合には、１ホップ統合パケット内に格納されている統合元アドレスのノードに対して、復元して得られた複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知し、
前記通知を受信したノードが、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新する
ことを特徴とする経路情報テーブルの作成方法。
【請求項１１】
他の無線ノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルを作成させるためのプログラムであって、
前記無線通信システム内の各ノードに、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得させて経路情報テーブルに格納させ、
送信ノードに、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成させ、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納させ、
生成した１ホップ統合パケットを送信させ、
１ホップ統合パケットを受信したノードに、
受信した１ホップ統合パケットを復元させ、
復元して得られた複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通するか判定させ、
復元して得られた複数のパケットの経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通する場合には、１ホップ統合パケット内に格納されている統合元アドレスのノードに対して、復元して得られた複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知させ、
前記通知を受信したノードに、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信装置であって、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として記憶する経路情報記憶手段と、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該２ホップ以上先の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成し、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成する統合パケット生成手段と、
前記統合パケット生成手段が生成した統合パケットを送信するパケット送信手段と、
を有する無線通信装置。
【請求項２】
受信した統合パケットを復元する統合パケット復元手段をさらに有し、
自ノードが宛先として指定された統合パケットを受信した場合には、
前記統合パケット復元手段が統合パケットを復元し、
復元された複数のパケットの中継経路が共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、前記統合パケット生成手段が該複数のパケットを再び統合する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記１ホップ統合パケットには、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されており、
前記統合パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元された複数のパケットの次の中継ノードが異なると判定された場合には、該１ホップ統合パケットに含まれる前記統合元ノードに、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知する経路通知手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記１ホップ統合パケットには、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットを最初に統合したノードのアドレスが統合元ノードとして格納されており、
前記統合パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元された複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると判定された場合には、該１ホップ統合パケットに含まれる前記統合元ノードに、該１ホップ統合パケットに含まれる複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が、前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知する経路通知手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記統合パケット生成手段は、１ホップ統合パケットを生成する際に、
統合する複数のパケットが前記パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものでない場合には、生成する１ホップ統合パケット内に自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
統合する複数のパケットが前記パケット復元手段によって１ホップ統合パケットから復元されたものである場合には、復元前の１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスを、生成する１ホップ統合パケットに格納する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して、中継経路が共通する複数
のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信方法であって、
無線通信装置が、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として取得し、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成し、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成し、
生成された統合パケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して、中継経路が共通する複数のパケットを１つのパケットに統合して送信する無線通信装置に無線通信を実行させるプログラムであって、
無線通信装置に対して、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を経路情報として取得させ、
複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該経路上の中継ノードを宛先とする１つのパケットであるマルチホップ統合パケットを生成させ、２ホップ以上先の中継ノードまで中継経路が共通しないが１ホップ先の中継ノードが共通すると前記経路情報に基づいて判定された場合には、該１ホップ先の中継ノードを宛先とする１つのパケットである１ホップ統合パケットを生成させ、
生成された統合パケットを送信させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項８】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルの作成方法であって、
該無線通信システム内の各ノードが、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得して経路情報テーブルに格納し、
送信ノードが、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成し、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
生成した１ホップ統合パケットを送信し、
１ホップ統合パケットを受信したノードが、
受信した１ホップ統合パケットを復元し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通するか判定し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通する場合には該複数のパケットを再び統合して新たな１ホップ統合パケットを生成し、復元前の１ホップ統合パケットに格納されている統合元アドレスを、該新たな１ホップ統合パケットに統合元アドレスとして格納し、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通しない場合には、前記１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスのノードに対して、復元された複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知し、
前記通知を受信したノードが、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新する
ことを特徴とする経路情報テーブルの作成方法。
【請求項９】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルを作成させるためのプログラムであって、
該無線通信システム内の各ノードに、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得させて経路情報テーブルに格納させ、
送信ノードに、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成させ、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納させ、
生成した１ホップ統合パケットを送信させ、
１ホップ統合パケットを受信ノードに、
受信した１ホップ統合パケットを復元させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通するか判定させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通する場合には該複数のパケットを再び統合して新たな１ホップ統合パケットを生成し、復元前の１ホップ統合パケットに格納されている統合元アドレスを、該新たな１ホップ統合パケットに統合元アドレスとして格納させ、
復元して得られた複数のパケットの１ホップ先の中継ノードが共通しない場合には、前記１ホップ統合パケットに含まれる統合元アドレスのノードに対して、復元された複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が自ノードまで共通することを通知させ、
前記通知を受信したノードに、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
他のノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける該経路情報テーブルの作成方法であって、
該無線通信システム内の各ノードが、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得して経路情報テーブルに格納し、
送信ノードが、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成し、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納し、
生成した１ホップ統合パケットを送信し、
１ホップ統合パケットを受信したノードが、
受信した１ホップ統合パケットを復元し、
復元して得られた複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通するか判定し、
復元して得られた複数のパケットの経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通する場合には、１ホップ統合パケット内に格納されている統合元アドレスのノードに対して、復元して得られた複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知し、
前記通知を受信したノードが、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新する
ことを特徴とする経路情報テーブルの作成方法。
【請求項１１】
他の無線ノードと直接あるいは１又は複数の中継ノードを介して無線パケット通信を行い、宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードと、中継経路が２ホップ以上共通する宛先ノードの組み合わせと、を記憶する経路情報テーブルに基づいてパケットを統合して送信する無線通信装置から構成される無線通信システムにおける経路情報テーブルを作成させるためのプログラムであって、
前記無線通信システム内の各ノードに、
宛先ノードごとの１ホップ先の中継ノードを取得させて経路情報テーブルに格納させ、
送信ノードに、
１ホップ先の中継ノードが共通する複数のパケットを統合して１ホップ統合パケットを作成させ、該１ホップ統合パケットに自ノードのアドレスを統合元アドレスとして格納させ、
生成した１ホップ統合パケットを送信させ、
１ホップ統合パケットを受信したノードに、
受信した１ホップ統合パケットを復元させ、
復元して得られた複数のパケットの中継経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通するか判定させ、
復元して得られた複数のパケットの経路が２ホップ以上先の中継ノードまで共通する場合には、１ホップ統合パケット内に格納されている統合元アドレスのノードに対して、復元して得られた複数のパケットの宛先ノードへの中継経路が前記２ホップ以上先の中継ノードまで共通することを通知させ、
前記通知を受信したノードに、
該通知に基づいて経路情報テーブルを更新させる
ことを特徴とするプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２５１８１１（Ｐ２００７−２５１８１１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７５２４０（Ｐ２００６−７５２４０）
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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