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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】無線通信装置、無線通信方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 28/18 20090101AFI20231121BHJP
H04W 84/18 20090101ALI20231121BHJP
H04W 40/30 20090101ALI20231121BHJP
H04W 4/06 20090101ALI20231121BHJP
H04L 45/247 20220101ALI20231121BHJP
H04L 49/201 20220101ALI20231121BHJP
【ＦＩ】
H04W28/18 110
H04W84/18
H04W40/30
H04W4/06
H04L45/247
H04L49/201
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022524387
(86)(22)【出願日】2021-05-10
(86)【国際出願番号】 JP2021017680
(87)【国際公開番号】W WO2021235257
(87)【国際公開日】2021-11-25
【審査請求日】2022-10-03
(31)【優先権主張番号】P 2020086729
(32)【優先日】2020-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001122
【氏名又は名称】株式会社日立国際電気
(74)【代理人】
【識別番号】100093104
【弁理士】
【氏名又は名称】船津 暢宏
(72)【発明者】
【氏名】庄司 智也
(72)【発明者】
【氏名】下尾 雄也
(72)【発明者】
【氏名】小幡 公
(72)【発明者】
【氏名】白石 純一
(72)【発明者】
【氏名】吉田 大希
【審査官】岡本 正紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２２２６５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１２７１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２８４２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１８４８９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１９４４１９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１３５８７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２１７１６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】John A. Stine，Node state multicasting in wireless ad hoc networks，MILCOM 2005 - 2005 IEEE Military Communications Conference，IEEE，2006年03月20日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００
Ｈ０４Ｌ ４５／２４７
Ｈ０４Ｌ ４９／２０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置であって、前記マルチキャスト通信を制御するネットワーク部と、送信タイミングの制御を行う無線アクセス制御部とを有し、
前記ネットワーク部が、受信時に前記無線アクセス制御部から取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、前記経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、前記ノード品質情報を参照して、前記リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、前記最低値に基づいて変調方式を選択することを特徴とする通信装置。
【請求項2】
無線アクセス制御部が、受信したＭＡＣフレームとその受信品質をネットワーク部に出力し、
前記ネットワーク部が、
マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、前記経路上の受信局及び中継局のノードのＩＰアドレスを示すリストとしてＩＰアドレスリストを生成するアドホックマルチキャストルーティング部と、
前記無線アクセス制御部から入力されたＭＡＣフレームの受信品質と、前記ＭＡＣフレームに含まれるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスの組み合わせとを対応付けてノード品質情報として記憶しておくと共に、ＩＰアドレスリストが入力されると、前記ノード品質情報を参照して、前記入力されたＩＰアドレスリストに含まれるＩＰアドレスに対応する受信品質の最低値を出力する品質情報管理部と、
マルチキャスト通信の送信時に、前記アドホックマルチキャストルーティング部から、前記マルチキャスト通信のグループに応じて生成されたＩＰアドレスリストを取得し、前記取得したＩＰアドレスリストを前記品質情報管理部に出力して、前記品質情報管理部から入力された前記受信品質の最低値に応じて変調方式を選択するマルチキャスト変調方式判別部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項3】
受信品質が、等化誤差又は信号対雑音比であることを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。
【請求項4】
ネットワーク部が、受信したアドホックメッセージのＭＡＣフレームからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組み合わせを取得してＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを生成するＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部を備え、
品質情報管理部が、前記ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを参照してノード品質情報を生成することを特徴とする請求項２又は３記載の通信装置。
【請求項5】
アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置における通信方法であって、前記通信装置が、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、前記経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、前記ノード品質情報を参照して、前記リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、前記最低値に基づいて変調方式を選択することを特徴とする通信方法。
【請求項6】
アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置において動作するプログラムであって、前記通信装置を、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、前記経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、前記ノード品質情報を参照して、前記リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、前記最低値に基づいて変調方式を選択するよう機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチキャスト通信を行う無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに係り、特にマルチキャスト通信の経路上にあるノードの回線状態に合わせ、それ以外の通信局の影響を除いて変調方式を選択でき、通信誤りを防止して通信品質を確保することができる無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
［先行技術の説明］
従来、自律分散アクセスを用いた移動体ネットワークがある。
このような移動体ネットワークでは、移動通信局間で自律的に端末を検知し、自律的に経路の最適化を実施して、その場限りの無線ネットワーク(アドホックネットワーク)を構築する。これにより、遅延量を少なくしながら、回線の負荷を抑止した通信を実現する。
従来、自律分散アクセスを用いた移動体ネットワークがある。
このような移動体ネットワークでは、移動通信局間で自律的に端末を検知し、自律的に経路の最適化を実施して、その場限りの無線ネットワーク(アドホックネットワーク)を構築する。これにより、遅延量を少なくしながら、回線の負荷を抑止した通信を実現する。
【0003】
回線の負荷を少なくする情報配信の方法として、マルチキャスト通信がしばしば使われる。マルチキャスト通信は、従来の１対１の（ユニキャスト）通信とは異なり、１対多の通信を行う方式である。
ネットワーク上でのマルチキャスト通信では、ＩＰ（Internet Protocol）プロトコルを用いたマルチキャスト通信が用いられる。
ネットワーク上でのマルチキャスト通信では、ＩＰ（Internet Protocol）プロトコルを用いたマルチキャスト通信が用いられる。
【0004】
アドホックネットワーク上でのマルチキャスト通信の確立には、アドホックマルチキャストルーティングが用いられる。アドホックマルチキャストルーティングは、例えば、特許第５４６５３２８号広報（特許文献１）に記載される方法が用いられる。
【0005】
また、アドホックネットワークは、無線回線であるため、各々の通信においては、対象のデジタルデータをデジタル変調し、周波数変換して、電力増幅を行う。
この時、無線回線は通信相手によって、距離、伝搬環境が異なるため、回線状態の変化に合わせて、最適な変調方式を選択する必要がある。
この時、無線回線は通信相手によって、距離、伝搬環境が異なるため、回線状態の変化に合わせて、最適な変調方式を選択する必要がある。
【0006】
例えば、回線が安定している場合には、「通信誤りが起きやすいものの、１度の搬送波に複数のデジタル情報を伝送できる」変調方式が好ましく、不安定な場合はその逆の方式を採用することが望まれる。
最適な変調方式選択については、例えば、特許第５６５８９５４号広報（特許文献２）に記載の方式がある。
これは、再送制御情報等を用いた方式であり、１対１での通信においては有効なものである。
最適な変調方式選択については、例えば、特許第５６５８９５４号広報（特許文献２）に記載の方式がある。
これは、再送制御情報等を用いた方式であり、１対１での通信においては有効なものである。
【0007】
[従来の通信装置の構成：図６]
従来のマルチキャスト通信を行う通信装置の構成について図６を用いて説明する。図６は、従来の通信装置の構成ブロック図である。
図６に示すように、従来の通信装置は、ネットワーク部４０と、無線アクセス制御部（ＭＡＣ部）５０と、無線信号処理／高周波部６０とを備えている。
従来のマルチキャスト通信を行う通信装置の構成について図６を用いて説明する。図６は、従来の通信装置の構成ブロック図である。
図６に示すように、従来の通信装置は、ネットワーク部４０と、無線アクセス制御部（ＭＡＣ部）５０と、無線信号処理／高周波部６０とを備えている。
【0008】
ネットワーク部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、アドホックマルチキャストルーティング部４１と、フレーム生成／解析部４２とを備えている。
アドホックマルチキャストルーティング部４１は、アドホックマルチキャスト通信を制御するものであり、ルーティング制御を行ってアドホックネットワークを構築し、アドホックルーティングメッセージ（アドホックメッセージ）を生成する。
また、アドホックマルチキャストルーティング部４１は、マルチキャスト通信のグループ毎に、送信エントリと送信先となる子ノードのＩＰアドレスを対応付けた情報を記憶している。
アドホックマルチキャストルーティング部４１は、アドホックマルチキャスト通信を制御するものであり、ルーティング制御を行ってアドホックネットワークを構築し、アドホックルーティングメッセージ（アドホックメッセージ）を生成する。
また、アドホックマルチキャストルーティング部４１は、マルチキャスト通信のグループ毎に、送信エントリと送信先となる子ノードのＩＰアドレスを対応付けた情報を記憶している。
【0009】
フレーム生成／解析部４２は、送信されるＩＰパケットやアドホックメッセージにＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダを付して、送信ＭＡＣフレームを生成して無線アクセス制御部５０に出力する。
また、フレーム生成／解析部４２は、無線アクセス制御部５０から受信ＭＡＣフレームが入力されると、フレームを解析してＩＰパケット又はアドホックメッセージを抽出し、ＩＰパケットを適宜各部に出力し、アドホックメッセージをアドホックマルチキャストルーティング部４１に出力する。
また、フレーム生成／解析部４２は、無線アクセス制御部５０から受信ＭＡＣフレームが入力されると、フレームを解析してＩＰパケット又はアドホックメッセージを抽出し、ＩＰパケットを適宜各部に出力し、アドホックメッセージをアドホックマルチキャストルーティング部４１に出力する。
【0010】
無線アクセス制御部５０は、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）／送信タイミング設定部５１と、制御フレーム解析部５２と、送信タイミング制御部５３と、ＦＣＳ／送信タイミング解析部５４と、ユニキャスト変調方式判別部５５とを備えている。
【0011】
ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１は、入力された送信ＭＡＣフレームに誤り検出符号を挿入する。
また、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１は、制御フレームを制御フレーム解析部５２に出力して、制御フレーム解析部５２から指示された送信タイミングを送信タイミング制御部５３に設定する。
更に、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１は、ユニキャスト変調方式判別部５５から設定された変調方式を、送信ＭＡＣフレームに付して送信タイミング制御部５３に出力する。
また、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１は、制御フレームを制御フレーム解析部５２に出力して、制御フレーム解析部５２から指示された送信タイミングを送信タイミング制御部５３に設定する。
更に、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１は、ユニキャスト変調方式判別部５５から設定された変調方式を、送信ＭＡＣフレームに付して送信タイミング制御部５３に出力する。
【0012】
制御フレーム解析部５２は、送信ＭＡＣフレームの制御フレームを解析して送信タイミングの設定（所定のタイミング、又は回線空き状態）を読み取り、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１に指示する。
【0013】
送信タイミング制御部５３は、設定に従って送信タイミングを検出し、送信タイミングになると送信ＭＡＣフレームを無線信号処理／高周波部６０に出力する。
また、ＦＣＳ／送信タイミング解析部５４は、受信ＭＡＣフレームに対してＦＣＳ処理で誤りを検出して誤りがあれば再送要求等所定の処理を行うと共に、送信タイミングの情報を抽出して、ＭＡＣフレームをネットワーク部４０に出力する。
また、ＦＣＳ／送信タイミング解析部５４は、受信ＭＡＣフレームに対してＦＣＳ処理で誤りを検出して誤りがあれば再送要求等所定の処理を行うと共に、送信タイミングの情報を抽出して、ＭＡＣフレームをネットワーク部４０に出力する。
【0014】
ユニキャスト変調方式判別部５５は、ユニキャスト通信において最適な変調方式を選択するものである。
ユニキャスト変調方式判別部５５は、無線信号処理／高周波部６０から通信対象局のＭＡＣアドレスが含まれたＭＡＣフレームを受信した際の品質情報（等化誤差等）が入力されると、それに基づいて送信元とのユニキャスト通信を行う場合の最適な変調方式を判別（判定）し、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１に設定する。
ユニキャスト変調方式判別部５５は、無線信号処理／高周波部６０から通信対象局のＭＡＣアドレスが含まれたＭＡＣフレームを受信した際の品質情報（等化誤差等）が入力されると、それに基づいて送信元とのユニキャスト通信を行う場合の最適な変調方式を判別（判定）し、ＦＣＳ／送信タイミング設定部５１に設定する。
【0015】
無線信号処理／高周波部６０は、無線アクセス制御部５０からの送信ＭＡＣフレームを指定された変調方式で変調して、アップコンバートし、無線送信する。
また、無線信号処理／高周波部６０は、無線信号を受信して、ダウンコンバートして復調し、ＭＡＣフレームを無線アクセス制御部５０に出力する。その際、無線信号処理／高周波部６０は、受信信号の等化誤差等の通信品質を算出して、無線アクセス制御部５０に出力する。
また、無線信号処理／高周波部６０は、無線信号を受信して、ダウンコンバートして復調し、ＭＡＣフレームを無線アクセス制御部５０に出力する。その際、無線信号処理／高周波部６０は、受信信号の等化誤差等の通信品質を算出して、無線アクセス制御部５０に出力する。
【0016】
[従来のマルチキャスト通信の適応変調：図７]
また、ユニキャスト変調方式判別部５５は、マルチキャスト通信においても、通信品質に基づいて適応的に変調方式を選択するようになっていた。
ここで、従来のマルチキャスト通信における適応変調について図７を用いて説明する。図７は、従来のマルチキャスト通信における適応変調を示す説明図である。
また、ユニキャスト変調方式判別部５５は、マルチキャスト通信においても、通信品質に基づいて適応的に変調方式を選択するようになっていた。
ここで、従来のマルチキャスト通信における適応変調について図７を用いて説明する。図７は、従来のマルチキャスト通信における適応変調を示す説明図である。
【0017】
図７に示すように、ノードＡ～Ｆから成るアドホックネットワークにおいて、マルチキャスト通信でノードＡからノードＣ，Ｆにデータを送信する場合、ノードＣ，Ｆは受信ノード、ノードＢ，Ｅは中継ノードとなる。
ノードＤは中継ノードでも受信ノードでもないものの、無線リンク構築を継続するために、ネットワーク制御用のアドホックルーティングメッセージの送受信を行っている。
ノードＤは中継ノードでも受信ノードでもないものの、無線リンク構築を継続するために、ネットワーク制御用のアドホックルーティングメッセージの送受信を行っている。
【0018】
そして、ノードＡにおいて送信時の変調方式を選択する際には、ユニキャスト変調方式判別部５５は、隣接する全ノードの中で最も品質が低いノードに合わせて通信品質を選択する。
図７の例では、ノードＢとの通信におけるＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比）は１２dBであり、ノードＥのＳＮＲは１６dBであるが、マルチキャスト通信には無関係なノードＤのＳＮＲは８．３dBとなっている。
図７の例では、ノードＢとの通信におけるＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比）は１２dBであり、ノードＥのＳＮＲは１６dBであるが、マルチキャスト通信には無関係なノードＤのＳＮＲは８．３dBとなっている。
【0019】
そのため、従来の通信装置では、ノードＡは、最もＳＮＲが低いノードＤに合わせてＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式を選択し、ＢＰＳＫでマルチキャスト通信を行う。
つまり、必要以上に伝送速度の遅い方式を選択することになる。
つまり、必要以上に伝送速度の遅い方式を選択することになる。
【0020】
これは、従来の通信装置では、変調方式の選択をＬ２（データリンク層）である無線アクセス制御部５０で行っており、どのノードが中継ノードや受信ノードなのかを判別することができず、エリア内の全てのノードとの通信における通信品質に基づいて処理を行うためである。
【0021】
そして、適切な変調方式が選択されない場合には、無線回線を用いたネットワーク接続や、ネットワーク接続での情報共有等の伝送遅延が発生し、最悪の場合には伝送できなくなるといった著しい通信品質の低下につながる恐れがある。
【0022】
［関連技術］
通信装置に関する従来技術としては、特許第５４６５３２８号公報「無線通信装置および無線通信方法」（特許文献１）、特許第５６５８９５４号公報「無線通信装置」（特許文献２）がある。
通信装置に関する従来技術としては、特許第５４６５３２８号公報「無線通信装置および無線通信方法」（特許文献１）、特許第５６５８９５４号公報「無線通信装置」（特許文献２）がある。
【0023】
特許文献１には、相互に接続された有線ネットワークと無線ネットワークの両方に対応したマルチキャスト送信が可能な無線通信装置が記載されている。
特許文献２には、適応変調符号化方式において、効果的に変調方式及び符号化率を選択することができる無線通信装置が記載されている。
特許文献２には、適応変調符号化方式において、効果的に変調方式及び符号化率を選択することができる無線通信装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0024】
【文献】特許第５４６５３２８号公報
【文献】特許第５６５８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0025】
上述したように、従来の通信装置では、Ｌ２である無線アクセス制御部で変調方式を選択していたため、マルチキャスト通信の経路上にあって実際に受信待ちを行う通信局が識別できず、制御用の通信やユニキャスト通信を行う通信局も含めた通信品質を反映させていたため、適切な変調方式を選択することが困難であり、通信品質の低下を招く恐れがあるという問題点があった。
【0026】
尚、特許文献１及び２には、マルチキャスト通信において、経路上にある通信局の通信品質を対象とし、それ以外の通信局の影響を除いて適切な変調方式を選択することは記載されていない。
【0027】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、マルチキャスト通信において実際に受信待ちを行う通信局を対象とし、それ以外の通信局の影響を除いて適切な変調方式を選択し、通信品質を確保することができる通信装置、通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0028】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置であって、マルチキャスト通信を制御するネットワーク部と、送信タイミングの制御を行う無線アクセス制御部とを有し、ネットワーク部が、受信時に無線アクセス制御部から取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択することを特徴としている。
【0029】
また、本発明は、上記通信装置において、無線アクセス制御部が、受信したＭＡＣフレームとその受信品質をネットワーク部に出力し、ネットワーク部が、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのＩＰアドレスを示すリストとしてＩＰアドレスリストを生成するアドホックマルチキャストルーティング部と、無線アクセス制御部から入力されたＭＡＣフレームの受信品質と、ＭＡＣフレームに含まれるＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスの組み合わせとを対応付けてノード品質情報として記憶しておくと共に、ＩＰアドレスリストが入力されると、ノード品質情報を参照して、入力されたＩＰアドレスリストに含まれるＩＰアドレスに対応する受信品質の最低値を出力する品質情報管理部と、マルチキャスト通信の送信時に、アドホックマルチキャストルーティング部から、マルチキャスト通信のグループに応じて生成されたＩＰアドレスリストを取得し、取得したＩＰアドレスリストを品質情報管理部に出力して、品質情報管理部から入力された受信品質の最低値に応じて変調方式を選択するマルチキャスト変調方式判別部とを備えたことを特徴としている。
【0030】
また、本発明は、上記通信装置において、受信品質が、等化誤差又は信号対雑音比であることを特徴としている。
【0031】
また、本発明は、上記通信装置において、ネットワーク部が、受信したアドホックメッセージのＭＡＣフレームからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組み合わせを取得してＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを生成するＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部を備え、品質情報管理部が、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを参照してノード品質情報を生成することを特徴としている。
【0032】
また、本発明は、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置における通信方法であって、通信装置が、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択することを特徴としている。
【0033】
また、本発明は、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置において動作するプログラムであって、通信装置を、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択するよう機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【0034】
本発明によれば、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置であって、マルチキャスト通信を制御するネットワーク部と、送信タイミングの制御を行う無線アクセス制御部とを有し、ネットワーク部が、受信時に無線アクセス制御部から取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択する通信装置としているので、マルチキャスト通信経路上の通信局を識別して、実際に経路上にある通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を防ぎ、良好な通信品質を確保することができる効果がある。
【0035】
また、本発明によれば、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置における通信方法であって、通信装置が、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択する通信方法としているので、マルチキャスト通信経路上の通信局を識別して、実際に経路上にある通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を防ぎ、良好な通信品質を確保することができる効果がある。
【0036】
また、本発明によれば、アドホックマルチルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置において動作するプログラムであって、通信装置を、受信時に取得した複数のノードの通信品質をノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、当該マルチキャスト通信のグループに対応する最適な経路を決定して、経路上の受信局及び中継局のノードのリストを生成し、ノード品質情報を参照して、リストに含まれるノードに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、最低値に基づいて変調方式を選択するよう機能させるプログラムとしているので、マルチキャスト通信経路上の通信局を識別して、実際に経路上にある通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を防ぎ、良好な通信品質を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本通信装置の構成ブロック図である。
【図2】本通信装置の動作概要を示す説明図である。
【図3】マルチキャストグループ情報の構成を示す説明図である。
【図4】本通信装置における周波数選択のシーケンスを示す説明図である。
【図5】変調方式選択テーブルの説明図である。
【図6】従来の通信装置の構成ブロック図である。
【図7】従来のマルチキャスト通信における適応変調を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る通信装置（本通信装置）は、マルチキャスト通信を行う通信装置であって、ネットワーク部において、受信時に、受信品質をノードのＩＰアドレスに対応してノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、ノード品質情報を参照して、当該マルチキャスト通信のグループによって特定される経路上にあるノードのＩＰアドレスに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、当該最低値に基づいて変調方式を選択するようにしており、実際のマルチキャスト通信経路上の通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を除外して、良好な通信品質を確保することができるものである。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る通信装置（本通信装置）は、マルチキャスト通信を行う通信装置であって、ネットワーク部において、受信時に、受信品質をノードのＩＰアドレスに対応してノード品質情報として記憶しておき、マルチキャスト通信の送信時に、ノード品質情報を参照して、当該マルチキャスト通信のグループによって特定される経路上にあるノードのＩＰアドレスに対応する通信品質の内、品質が最も低い最低値を求め、当該最低値に基づいて変調方式を選択するようにしており、実際のマルチキャスト通信経路上の通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を除外して、良好な通信品質を確保することができるものである。
【0039】
また、本通信方法は、本通信装置における通信方法であり、本プログラムは、本通信装置において動作するプログラムである。
【0040】
[本通信装置の構成：図１]
本通信装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本通信装置の構成ブロック図である。
図１に示すように、本通信装置の基本的な構成は、従来と同様であり、ネットワーク部１０と、無線アクセス制御部（ＭＡＣ部）２０と、無線信号処理／高周波部３０とを備えている。
無線信号処理／高周波部３０は、図６に示した従来の無線信号処理／高周波部６０と同等であり、詳細な説明は省略する。
本通信装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本通信装置の構成ブロック図である。
図１に示すように、本通信装置の基本的な構成は、従来と同様であり、ネットワーク部１０と、無線アクセス制御部（ＭＡＣ部）２０と、無線信号処理／高周波部３０とを備えている。
無線信号処理／高周波部３０は、図６に示した従来の無線信号処理／高周波部６０と同等であり、詳細な説明は省略する。
【0041】
従来の通信装置では、マルチキャスト通信における送信時の変調方式の選択をＬ２である無線アクセス制御部５０で行っていたが、本通信装置では、Ｌ３であるネットワーク部１０で行うようにしている。
これにより、本通信装置では、エリア内にある通信局の中から、経路上にある通信局を識別して、これらの通信局との通信における品質に基づいて適切な変調方式を選択できるものである。
これにより、本通信装置では、エリア内にある通信局の中から、経路上にある通信局を識別して、これらの通信局との通信における品質に基づいて適切な変調方式を選択できるものである。
【0042】
[本通信装置の動作概要：図２]
本通信装置の各部について説明する前に、本通信装置の動作概要について図２を用いて説明する。図２は、本通信装置の動作概要を示す説明図である。
図２に示したネットワークは、図７に示したものと同等であり、マルチキャスト通信でノードＡからノードＣ，Ｆにデータを送信する場合を想定している。ノードＡ（本通信装置）と各隣接ノード間の通信品質（ＳＮＲ）は、図７と同等である。
本通信装置の各部について説明する前に、本通信装置の動作概要について図２を用いて説明する。図２は、本通信装置の動作概要を示す説明図である。
図２に示したネットワークは、図７に示したものと同等であり、マルチキャスト通信でノードＡからノードＣ，Ｆにデータを送信する場合を想定している。ノードＡ（本通信装置）と各隣接ノード間の通信品質（ＳＮＲ）は、図７と同等である。
【0043】
ここで、本通信装置（ノードＡ）では、エリア内のノードの中から、実際のマルチキャスト通信の経路上にあるノードＢとノードＥを判別して、これらのノードとの通信での通信品質に基づいて変調方式を選択する。
つまり、ノードＤは無線リンクを維持するための通信は行っているものの、当該マルチキャスト通信の経路上にはないため、ノードＡは、当該マルチキャスト通信の変調方式を決定する際に、ノードＤの通信品質は反映されない。即ち、マルチキャスト通信の経路上にあるノードの通信品質に基づいてマルチキャスト通信の変調方式を決定するものである。
つまり、ノードＤは無線リンクを維持するための通信は行っているものの、当該マルチキャスト通信の経路上にはないため、ノードＡは、当該マルチキャスト通信の変調方式を決定する際に、ノードＤの通信品質は反映されない。即ち、マルチキャスト通信の経路上にあるノードの通信品質に基づいてマルチキャスト通信の変調方式を決定するものである。
【0044】
その結果、ＳＮＲの最低値は１２dBとなり、ノードＡは、当該マルチキャスト通信の送信では、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）を選択する。これにより、図７に示した従来の通信装置で選択されたＢＰＳＫに比べて伝送速度を増大させ、スループットの向上や伝送時の低遅延化を図ることができるものである。
本通信装置では、通信品質と変調方式を対応付けた情報（変調方式選択テーブル）に基づいて変調方式を選択する。変調方式選択テーブルについては後述する。
本通信装置では、通信品質と変調方式を対応付けた情報（変調方式選択テーブル）に基づいて変調方式を選択する。変調方式選択テーブルについては後述する。
【0045】
尚、プリアンブルはＢＰＳＫであるため、ノードＤもこれを受信してキャリアセンスを行い、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）フレームに従って送信待機、又は他の通信局が通信を行っているＢｕｓｙ状態で送信待機することにより、信号の衝突を回避することができるものである。
【0046】
［ネットワーク部１０］
図１に戻って本通信装置の構成について説明する。
ネットワーク部１０は、ＣＰＵ等の制御部と記憶部とインタフェース部とを備えており、記憶部に記憶されたプログラムを制御部が起動することによって各種機能を実現するものである。
ネットワーク部１０は、具体的な機能を実現する各部として、アドホックマルチキャストルーティング部１１と、フレーム生成／解析部１２と、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３と、品質情報管理部１４と、マルチキャスト変調方式判別部１５とを備えている。
図１に戻って本通信装置の構成について説明する。
ネットワーク部１０は、ＣＰＵ等の制御部と記憶部とインタフェース部とを備えており、記憶部に記憶されたプログラムを制御部が起動することによって各種機能を実現するものである。
ネットワーク部１０は、具体的な機能を実現する各部として、アドホックマルチキャストルーティング部１１と、フレーム生成／解析部１２と、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３と、品質情報管理部１４と、マルチキャスト変調方式判別部１５とを備えている。
【0047】
[アドホックマルチキャストルーティング部１１]
アドホックマルチキャストルーティング部１１は、従来と同様にアドホックマルチキャスト通信のルーティング制御を行うものであり、マルチキャスト通信の送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス（マルチキャストグループアドレス）と、受信局及び中継局の情報を示す子ノードＩＰアドレスリストの組み合わせを管理している。
そして、マルチキャスト送信時に、マルチキャストグループに対応する最適な経路を決定して、子ノードＩＰアドレスリストを生成する。
アドホックマルチキャストルーティング部１１は、従来と同様にアドホックマルチキャスト通信のルーティング制御を行うものであり、マルチキャスト通信の送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス（マルチキャストグループアドレス）と、受信局及び中継局の情報を示す子ノードＩＰアドレスリストの組み合わせを管理している。
そして、マルチキャスト送信時に、マルチキャストグループに対応する最適な経路を決定して、子ノードＩＰアドレスリストを生成する。
【0048】
送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス（マルチキャストグループアドレス）の組み合わせをマルチキャスト参加エントリと称する。
また、マルチキャスト参加エントリと子ノードＩＰアドレスリストの組み合わせを、マルチキャストグループ情報と称するものとする。
図では１個しか示していないが、アドホックマルチキャストルーティング部１１には複数のマルチキャストグループ情報が記憶されていてもよい。マルチキャストグループ情報については後述する。
また、マルチキャスト参加エントリと子ノードＩＰアドレスリストの組み合わせを、マルチキャストグループ情報と称するものとする。
図では１個しか示していないが、アドホックマルチキャストルーティング部１１には複数のマルチキャストグループ情報が記憶されていてもよい。マルチキャストグループ情報については後述する。
【0049】
そして、本通信装置のアドホックマルチキャストルーティング部１１は、後述するマルチキャスト変調方式判別部１５からの要求に基づいて、宛先となるマルチキャストグループに対応する子ノードＩＰアドレスリストを出力する。
【0050】
[フレーム生成／解析部１２]
フレーム生成／解析部１２は、従来と同様に、送信すべきＩＰパケットやアドホックメッセージのＭＡＣフレームを生成し、受信したＭＡＣフレームからＩＰパケットやアドホックメッセージを抽出する。
そして、本通信装置の特徴として、フレーム生成／解析部１２は、マルチキャスト通信で送信されるＩＰパケット（マルチキャストパケットと称する）が入力されると、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組み合わせをマルチキャスト変調方式判別部１５に出力して、変調方式の指定を受ける。
フレーム生成／解析部１２は、従来と同様に、送信すべきＩＰパケットやアドホックメッセージのＭＡＣフレームを生成し、受信したＭＡＣフレームからＩＰパケットやアドホックメッセージを抽出する。
そして、本通信装置の特徴として、フレーム生成／解析部１２は、マルチキャスト通信で送信されるＩＰパケット（マルチキャストパケットと称する）が入力されると、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組み合わせをマルチキャスト変調方式判別部１５に出力して、変調方式の指定を受ける。
【0051】
更に、本通信装置のフレーム生成／解析部１２は、マルチキャスト変調方式判別部１５から指定された変調方式を、送信するＭＡＣフレームに付して無線アクセス制御部２０に出力する。
【0052】
[ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３]
ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３は、受信したＭＡＣフレームに含まれるアドホックルーティングメッセージから、送信元のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを取得して、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを生成して記憶する。
ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３は、受信したＭＡＣフレームに含まれるアドホックルーティングメッセージから、送信元のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを取得して、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを生成して記憶する。
【0053】
[品質情報管理部１４]
品質情報管理部１４は、受信したＭＡＣフレームに基づいて、ノード毎の通信品質を求めて記憶しておき、マルチキャスト送信時に、宛先となる子ノードの通信品質の内、最低品質の値を出力するものである。
受信品質を取得する際には、アドホックメッセージだけでなくユニキャスト通信を用いてもよい。
品質情報管理部１４は、受信したＭＡＣフレームに基づいて、ノード毎の通信品質を求めて記憶しておき、マルチキャスト送信時に、宛先となる子ノードの通信品質の内、最低品質の値を出力するものである。
受信品質を取得する際には、アドホックメッセージだけでなくユニキャスト通信を用いてもよい。
【0054】
具体的には、品質情報管理部１４は、無線アクセス制御部２０から、受信ＭＡＣフレーム及び通信品質情報（等化誤差等）を入力して、ノード（受信ＭＡＣフレームにおける送信ノード）毎に、ノードＭＡＣアドレスと、それに対応するノードＩＰアドレスと、等化誤差情報又は等化誤差から算出したＳＮＲ情報を組として記憶する。この情報をノード品質情報と称する。
【0055】
ここで、品質情報管理部１４は、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルを参照して、ノードＭＡＣアドレスに対応するノードＩＰアドレスを特定する。
つまり、品質情報管理部１４は、本通信装置でアドホックメッセージの受信が行われる度に、ノード品質情報を蓄積（更新）していく。
ノード品質情報には、マルチキャスト通信で子ノードとなるか否か（マルチキャスト通信の経路上にあるかどうか）に関わらず、当該通信装置と通信を行う全てのノードの通信品質情報が蓄積されるものである。
つまり、品質情報管理部１４は、本通信装置でアドホックメッセージの受信が行われる度に、ノード品質情報を蓄積（更新）していく。
ノード品質情報には、マルチキャスト通信で子ノードとなるか否か（マルチキャスト通信の経路上にあるかどうか）に関わらず、当該通信装置と通信を行う全てのノードの通信品質情報が蓄積されるものである。
【0056】
そして、品質情報管理部１４は、マルチキャスト変調方式判別部１５から子ノードＩＰアドレスリストが入力されると、ノード品質情報を参照して、入力された子ノードＩＰアドレスリストに含まれるノードＩＰアドレスに対応する品質情報（ここではＳＮＲ情報とする）を特定する。
更に、品質情報管理部１４は、特定された品質情報の中から、最も低い（最も品質が悪い）値を特定し、マルチキャスト変調方式判別部１５に出力する。
更に、品質情報管理部１４は、特定された品質情報の中から、最も低い（最も品質が悪い）値を特定し、マルチキャスト変調方式判別部１５に出力する。
【0057】
[マルチキャスト変調方式判別部１５]
マルチキャスト変調方式判別部１５は、マルチキャスト送信時に、宛先又は中継局となる子ノードとの通信品質に応じた適切な変調方式を選択して、フレーム生成／解析部１２に指定するものである。
マルチキャスト変調方式判別部１５は、マルチキャスト送信時に、宛先又は中継局となる子ノードとの通信品質に応じた適切な変調方式を選択して、フレーム生成／解析部１２に指定するものである。
【0058】
具体的には、マルチキャスト変調方式判別部１５は、フレーム生成／解析部１２から送信元アドレス及び宛先ＩＰアドレスの組み合わせが入力されると、当該送信元アドレス及び宛先ＩＰアドレスに基づいて、アドホックマルチキャストルーティング部１１に子ノードＩＰアドレスリストを要求する。
これにより、マルチキャスト変調方式判別部１５は、これから送信するデータの送信先となるグループアドレスに対応した子ノードＩＰアドレスリストを取得するものである。つまり、子ノードＩＰアドレスリストに含まれるＩＰアドレスは、当該マルチキャスト通信の経路上にあるノードのＩＰアドレスである。
これにより、マルチキャスト変調方式判別部１５は、これから送信するデータの送信先となるグループアドレスに対応した子ノードＩＰアドレスリストを取得するものである。つまり、子ノードＩＰアドレスリストに含まれるＩＰアドレスは、当該マルチキャスト通信の経路上にあるノードのＩＰアドレスである。
【0059】
更に、マルチキャスト変調方式判別部１５は、取得した子ノードＩＰアドレスリストを品質情報管理部１４に出力し、それに対応する品質情報の最低値を取得する。
そして、品質情報の最低値に基づいて、内部に記憶している変調方式選択テーブルを参照して、変調方式を選択し、フレーム生成／解析部１２に出力する。
そして、品質情報の最低値に基づいて、内部に記憶している変調方式選択テーブルを参照して、変調方式を選択し、フレーム生成／解析部１２に出力する。
【0060】
また、ここでは図示は省略するが、本通信装置のネットワーク部１０では、マルチキャスト通信に限らず、ユニキャスト通信時にも同様に変調方式を選択することが可能である。
この場合、ユニキャスト通信時に、フレーム生成／解析部１２が、マルチキャスト変調方式判別部１５に、アドホックメッセージから抽出した送信元ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを出力する。
この場合、ユニキャスト通信時に、フレーム生成／解析部１２が、マルチキャスト変調方式判別部１５に、アドホックメッセージから抽出した送信元ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを出力する。
【0061】
マルチキャスト変調方式判別部１５は、当該宛先ＭＡＣアドレスを付して品質情報管理部１４に変調方式を問い合わせ、品質情報管理部１４が当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する品質情報をマルチキャスト変調方式判別部１５に出力する。
マルチキャスト変調方式判別部１５では、入力された品質情報に基づいて変調方式を特定し、フレーム生成／解析部１２に出力する。
このようにして、ユニキャスト通信における変調方式も通信品質に基づいて適切に選択できるものである。
マルチキャスト変調方式判別部１５では、入力された品質情報に基づいて変調方式を特定し、フレーム生成／解析部１２に出力する。
このようにして、ユニキャスト通信における変調方式も通信品質に基づいて適切に選択できるものである。
【0062】
本通信装置では、無線アクセス制御部２０の構成は従来と同様であるが、ネットワーク部１０から入力されるＭＡＣフレームは既に変調方式が指定されているため、ユニキャスト変調方式判別部２５で選択された変調方式は採用されないように設定されている。
【0063】
[マルチキャストグループ情報：図３]
ここで、マルチキャストグループ情報の構成について図３を用いて説明する。図３は、マルチキャストグループ情報の構成を示す説明図である。
図３に示すように、マルチキャストグループ情報は、送信元（自装置）ＩＰアドレス７１と、宛先ＩＰアドレス７２と、複数の子ノードＩＰアドレス７３-1～７３-nが連結された構成である。
ここで、マルチキャストグループ情報の構成について図３を用いて説明する。図３は、マルチキャストグループ情報の構成を示す説明図である。
図３に示すように、マルチキャストグループ情報は、送信元（自装置）ＩＰアドレス７１と、宛先ＩＰアドレス７２と、複数の子ノードＩＰアドレス７３-1～７３-nが連結された構成である。
【0064】
宛先ＩＰアドレスは、マルチキャスト通信のグループを特定するグループアドレスであり、当該グループに属する受信ノードが特定されるものである。そして、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組み合わせがマルチキャスト参加エントリとなっている。
子ノードＩＰアドレスリストは、複数の子ノードＩＰアドレス７３-1～７３-2が連結されたリストである。当該マルチキャスト通信においては、これらの複数の子ノードを通る適切な経路が決定されるため、複数の子ノードアドレスは当該経路上にあり、当該装置からの送信信号を待ち受ける受信局又は中継局となる子ノードのアドレスである。
子ノードＩＰアドレスリストは、複数の子ノードＩＰアドレス７３-1～７３-2が連結されたリストである。当該マルチキャスト通信においては、これらの複数の子ノードを通る適切な経路が決定されるため、複数の子ノードアドレスは当該経路上にあり、当該装置からの送信信号を待ち受ける受信局又は中継局となる子ノードのアドレスである。
【0065】
[本通信装置におけるシーケンス：図４]
次に、本通信装置における周波数選択のシーケンスについて図４を用いて説明する。図４は、本通信装置における周波数選択のシーケンスを示す説明図である。
図４に示すように、受信された高周波信号が無線信号処理／高周波部３０に入力されると（Ｓ１１）、無線信号処理／高周波部３０は、ベースバンド信号にダウンコンバートして復調し、ＭＡＣフレームを無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ１２）。
また、その際に無線信号処理／高周波部３０は、等化誤差等の品質情報を算出して、品質情報を無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ１３）。
次に、本通信装置における周波数選択のシーケンスについて図４を用いて説明する。図４は、本通信装置における周波数選択のシーケンスを示す説明図である。
図４に示すように、受信された高周波信号が無線信号処理／高周波部３０に入力されると（Ｓ１１）、無線信号処理／高周波部３０は、ベースバンド信号にダウンコンバートして復調し、ＭＡＣフレームを無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ１２）。
また、その際に無線信号処理／高周波部３０は、等化誤差等の品質情報を算出して、品質情報を無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ１３）。
【0066】
無線アクセス制御部２０は、ＭＡＣフレームをネットワーク部１０のフレーム生成／解析部１２に出力する（Ｓ１４）。
更に、本通信装置の特徴として、無線アクセス制御部２０は、ＭＡＣフレームをＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３及び品質情報管理部１４に出力し（Ｓ１５，Ｓ１６）、等化誤差等の品質情報を品質情報管理部１４に出力する（Ｓ１７）。
更に、本通信装置の特徴として、無線アクセス制御部２０は、ＭＡＣフレームをＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３及び品質情報管理部１４に出力し（Ｓ１５，Ｓ１６）、等化誤差等の品質情報を品質情報管理部１４に出力する（Ｓ１７）。
【0067】
フレーム生成／解析部１２は、ＭＡＣフレームを解析してアドホックメッセージをアドホックマルチキャストルーティング部１１に出力し、ＩＰパケットを表示処理部、音声出力部等に適宜出力する（Ｓ１８）。
【0068】
ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３は、入力されたＭＡＣフレームのアドホックメッセージからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応情報を取得して、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブルに登録する。
【0069】
また、品質情報管理部１４は、入力された等化誤差等の品質情報からＳＮＲを算出し、共に入力されたＭＡＣフレームに含まれるＭＡＣアドレス及びアドホックメッセージに含まれるＩＰアドレスを組み合わせて、ノード品質情報として記憶する。
品質情報管理部１４は、本通信装置で受信が行われる度にこの処理を行って、ノード品質情報を蓄積、更新していく。同一ノードから複数回受信した場合には、最新の値が記憶される。
品質情報管理部１４は、本通信装置で受信が行われる度にこの処理を行って、ノード品質情報を蓄積、更新していく。同一ノードから複数回受信した場合には、最新の値が記憶される。
【0070】
一方、送信時には、フレーム生成／解析部１２にマルチキャスト通信のＩＰパケットが入力されると（Ｓ２１）、フレーム生成／解析部１２は、当該マルチキャストグループに対応する宛先ＩＰアドレス（マルチキャストグループアドレス）を抽出し、送信元アドレス・宛先ＩＰアドレスをマルチキャスト変調方式判別部１５に出力する（Ｓ２２）。
【0071】
マルチキャスト変調方式判別部１５は、送信元アドレス・宛先ＩＰアドレスをアドホックマルチキャストルーティング部１１に出力して、当該マルチキャスト通信で、自装置からの送信を待ち受けるノードを特定するマルチキャスト受信子ノードＩＰアドレスリスト（子ノードＩＰアドレスリスト）を要求する（Ｓ２３）。
そして、マルチキャスト変調方式判別部１５は、アドホックマルチキャストルーティング部１１から子ノードＩＰアドレスリストを受け取って（Ｓ２４）、品質情報管理部１４に子ノードＩＰアドレスリストを送出する（Ｓ２５）。
そして、マルチキャスト変調方式判別部１５は、アドホックマルチキャストルーティング部１１から子ノードＩＰアドレスリストを受け取って（Ｓ２４）、品質情報管理部１４に子ノードＩＰアドレスリストを送出する（Ｓ２５）。
【0072】
品質情報管理部１４は、記憶しているノード品質情報から、入力された子ノードＩＰアドレスリストに含まれるＩＰアドレスに対応した品質情報（ＳＮＲ）を読み出し、その中で最小のＳＮＲ値をマルチキャスト変調方式判別部１５に出力する（Ｓ２６）。
【0073】
最小のＳＮＲ値を受け取ったマルチキャスト変調方式判別部１５は、変調方式選択テーブルを参照して、当該ＳＮＲ値に対応する変調方式を選択して、フレーム生成／解析部１２に出力する（Ｓ２７）。
【0074】
フレーム生成／解析部１２は、送信するマルチキャストパケットのＭＡＣフレームを無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ２８）と共に、当該ＭＡＣフレームの変調方式を指定する情報を無線アクセス制御部２０に出力する（Ｓ２９）。
【0075】
無線アクセス制御部２０は、所定の送信タイミングになると、当該ＭＡＣフレーム及び変調方式の情報を無線信号処理／高周波部３０に出力し（Ｓ３１，Ｓ３２）、無線信号処理／高周波部３０が、指定された変調方式で変調し、高周波信号に変換して無線出力する（Ｓ３２）。
このようにして本通信装置におけるシーケンスが行われるものである。
このようにして本通信装置におけるシーケンスが行われるものである。
【0076】
[変調方式選択テーブル：図５]
次に、マルチキャスト変調方式判別部１５に記憶されている変調方式選択テーブルについて図５を用いて説明する。図５は、変調方式選択テーブルの説明図である。
図５に示すように、変調方式選択テーブルでは、項番ごとに、選択される変調方式と、それに対応するＳＮＲのしきい値が記憶されている。
品質情報管理部１４から入力されたＳＮＲ値（最小値）が、各しきい値未満の場合に、対応する変調方式が選択される。
次に、マルチキャスト変調方式判別部１５に記憶されている変調方式選択テーブルについて図５を用いて説明する。図５は、変調方式選択テーブルの説明図である。
図５に示すように、変調方式選択テーブルでは、項番ごとに、選択される変調方式と、それに対応するＳＮＲのしきい値が記憶されている。
品質情報管理部１４から入力されたＳＮＲ値（最小値）が、各しきい値未満の場合に、対応する変調方式が選択される。
【0077】
例えば、ＳＮＲ値（最小値）が１０dB未満であればＢＰＳＫが選択され、１０dB以上１４dB未満であれば、ＱＰＳＫが選択される。また、ＳＮＲ値が１４dB以上２０dB未満であれば１６ＱＡＭが選択され、２０dB以上２６dB未満であれば６４ＱＡＭが選択される。
【0078】
[実施の形態の効果]
本通信装置、本通信方法及び本プログラムによれば、アドホックマルチキャストルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置において、ネットワーク部１０において、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３が、アドホックルーティングメッセージの受信ＭＡＣフレームからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを抽出して記憶しておくと共に、品質情報管理部１４が、受信時の通信品質をＩＰアドレスに対応してノード通信品質として記憶しておき、マルチキャスト変調方式判別部１５が、マルチキャスト通信の送信時に、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組み合わせに対応する中継ノード及び受信ノードである子ノードＩＰアドレスリストを品質情報管理部１４に出力し、品質情報管理部１４が、入力されたＩＰアドレスリストに対応する通信品質の最低値をマルチキャスト変調方式判別部１５に出力し、マルチキャスト変調方式判別部１５が、当該通信品質の最低値に対応する変調方式を選択する通信装置、通信方法及びプログラムとしているので、実際のマルチキャスト通信経路上の通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を除外して、良好な通信品質を確保することができる効果がある。
本通信装置、本通信方法及び本プログラムによれば、アドホックマルチキャストルーティングプロトコルを用いてネットワークを構築し、マルチキャスト通信を行う通信装置において、ネットワーク部１０において、ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部１３が、アドホックルーティングメッセージの受信ＭＡＣフレームからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを抽出して記憶しておくと共に、品質情報管理部１４が、受信時の通信品質をＩＰアドレスに対応してノード通信品質として記憶しておき、マルチキャスト変調方式判別部１５が、マルチキャスト通信の送信時に、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組み合わせに対応する中継ノード及び受信ノードである子ノードＩＰアドレスリストを品質情報管理部１４に出力し、品質情報管理部１４が、入力されたＩＰアドレスリストに対応する通信品質の最低値をマルチキャスト変調方式判別部１５に出力し、マルチキャスト変調方式判別部１５が、当該通信品質の最低値に対応する変調方式を選択する通信装置、通信方法及びプログラムとしているので、実際のマルチキャスト通信経路上の通信局を対象として適切な変調方式を選択することができ、経路上にない通信局の影響を除外して、良好な通信品質を確保することができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明は、マルチキャスト通信の経路上にあるノードの回線状態に合わせ、それ以外の通信局の影響を除いて変調方式を選択でき、通信誤りを防止して通信品質を確保することができる無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに適している。この出願は、２０２０年５月１８日に出願された日本出願特願２０２０－０８６７２９を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
【符号の説明】
【0080】
１０，４０…ネットワーク部、 １１，４１…アドホックマルチキャストルーティング部、 １２，４２…フレーム生成／解析部、 １３…ＩＰアドレス－ＭＡＣアドレステーブル保持部、 １４…品質情報管理部、 １５…マルチキャスト変調方式判別部、 ２０，５０…無線アクセス制御部、 ２１，５１…ＦＣＳ／送信タイミング設定部、 ２２，５２…制御フレーム解析部、 ２３，５３…送信タイミング制御部、 ２４，５４…ＦＣＳ／送信タイミング解析部、 ２５，５５…ユニキャスト変調方式判別部、 ３０，６０…無線信号処理／高周波部、 ７１…送信元ＩＰアドレス、 ７２…宛先ＩＰアドレス、
７３-1～７３-n…子ノードＩＰアドレス
７３-1～７３-n…子ノードＩＰアドレス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】