特許 7428586 無線通信装置および無線通信システム

(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】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】無線通信装置および無線通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 40/02 20090101AFI20240130BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20240130BHJP

   H04W 88/04 20090101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H04W40/02

H04W84/18

H04W88/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020087887

(22)【出願日】2020-05-20

(65)【公開番号】P2021182711

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-03-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】國立 忠秀

(72)【発明者】

【氏名】細川 元気

【審査官】谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０４８１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０４５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９５８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６１３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５６６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】大場 貴斗 他，電子情報通信学会２０２０年総合大会講演論文集 通信２，2020年03月，p.79，B-6-79

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、
前記通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信するマイクロ波送信部と、
前記上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、前記送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部と、
前記宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、最短のルート情報を含む前記ミリ波ルート探索パケットを前記送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、前記通信データを含む通信パケットを、前記最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信するミリ波送信部と、を含み、
前記ミリ波受信部が前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しない無線通信装置。

【請求項2】

ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、
前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部と、
受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として前記マイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとした前記ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶部に記憶し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、
前記ミリ波受信部で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記記憶部に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、前記通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出し、前記ミリ波送信部が前記ルート情報に従って、前記通信データを送信する無線通信装置。

【請求項3】

前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、
前記マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部と、
前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
ミリ波受信部と、を含み、前記ミリ波受信部で受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行する請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、
前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、
受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部と、
前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記ルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信する請求項１または３に記載の無線通信装置。

【請求項5】

通信データの送信元無線通信装置として機能する請求項１に記載の無線通信装置と、
前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する請求項２に記載の無線通信装置と、
前記通信データの宛先無線通信装置として機能する請求項３に記載の無線通信装置と、
前記通信データの中継無線通信装置として機能する請求項４に記載の無線通信装置と、を含む無線通信システム。

【請求項6】

ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、
前記通信データをミリ波で送信する前に、前記通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、
前記通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを前記上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部と、
前記上位中継無線通信装置から前記第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、前記第１のルート情報にしたがって、前記第１のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含む無線通信装置。

【請求項7】

ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、
前記通信データの送信元無線通信装置から前記上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第１のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、前記ミリ波ルート探索パケットの前記第１のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、
前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記送信元無線通信装置から前記通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部と、
前記第１のルート情報を含む前記通信データを受信した場合には、前記第２のルート情報にしたがって、自ノードの次のノードに前記第１のルート情報の代わりに前記第２のルート情報を含めた前記通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含む無線通信装置。

【請求項8】

前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、
前記通信データの前記送信元無線通信装置から前記宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、
前記宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報とし、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報とし、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの前記第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、
前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行する請求項６に記載の無線通信装置。

【請求項9】

前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、
前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、
受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、
前記マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記通信データに含まれる前記第１のルート情報または第２のルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信する請求項６または８に記載の無線通信装置。

【請求項10】

通信データの送信元無線通信装置として機能する請求項６に記載の無線通信装置と、
前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する請求項７に記載の無線通信装置と、
前記通信データの宛先無線通信装置として機能する請求項８に記載の無線通信装置と、
前記通信データの中継無線通信装置として機能する請求項９に記載の無線通信装置と、を含む無線通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置および無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の無線通信装置を含むミリ波を用いたメッシュネットワークのルート探索手法には、従来からＤＳＲ（Dynamic Source Routing）が提案されている。また、ＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）、ＲＰＬ（Routing protocol for Low power and Lossynetworks）等も提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１におけるＤＳＲでは、端末に送信要求が発生した場合に、送信元端末が保持しているキャッシュに宛先端末への経路情報があるか否かを調べる。経路情報が無い場合には、自身の端末ＩＤを経路情報に入れたＲＲＥＱ（Route-Request packet）をフラッディングする。フラッディングされたＲＲＥＱを受信した端末は、経路情報をキャッシュに追加後に、ＲＲＥＱの宛先を調べる。宛先が自分自身である場合には、キャッシュされた経路情報を反転させて経路を生成し、送信元端末へＲＲＥＰ（Route-Reply packet）を送信する。宛先が自分自身でない場合には、自身のキャッシュに宛先端末までの経路情報があるか否かを調べる。宛先端末までの経路情報が無い場合には、自身の端末ＩＤを経路情報に追加したＲＲＥＱをフラッディングする。宛先端末または宛先端末の経路情報を保持している端末にＲＲＥＱが受信されるまでＲＲＥＱの転送を繰り返す。ＲＲＥＱを受信した端末は、キャッシュに経路情報を追加後に、キャッシュされた経路情報を逆転させた経路情報を含むＲＲＥＰを送信する。ＲＲＥＰを受信した送信元端末はＲＲＥＰに含まれる経路情報に従って、データパケットの送信を開始する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１８７６１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のようなルーティングの場合には、宛先ノードまでの通信路が長い場合には、通信ルートを決定するまでの時間が長い場合がある。

【0006】

例えば、特許文献１の構成によれば、電波環境が随時変わる環境においては、各ノードで保持するルート情報は非常に短時間の間だけ有効であるので、実質的には、データ通信を実行するごとに、ネットワーク全体に対して、ルート探索を実行する必要がある。

【0007】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能な無線通信装置および無線通信システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信するマイクロ波送信部と、前記上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、前記送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部と、前記宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納し、最短のルート情報を含む前記ミリ波ルート探索パケットを前記送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、前記通信データを含む通信パケットを、前記最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信するミリ波送信部と、を含み、前記ミリ波受信部が前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しないことが好ましい。

【0009】

本発明の他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部と、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として前記マイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとした前記ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶部に記憶し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記記憶部に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、前記通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出し、前記ミリ波送信部が前記ルート情報に従って、前記通信データを送信することが好ましい。

【0010】

前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、前記マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部と、前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、ミリ波受信部と、を含み、前記ミリ波受信部で受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視し、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行することが好ましい。

【0011】

前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部と、前記マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記ルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信することが好ましい。

【0012】

本発明のその他の態様に係る無線通信システムは、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、を含むことが好ましい。

【0013】

本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が前記通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、前記通信データをミリ波で送信する前に、前記通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、前記送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストするミリ波送信部と、前記通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを前記上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部と、前記上位中継無線通信装置から前記第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、前記第１のルート情報にしたがって、前記第１のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含むことが好ましい。

【0014】

本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信装置は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能な無線通信装置であって、前記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの送信元無線通信装置から前記上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第１のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、前記ミリ波ルート探索パケットの前記第１のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、前記ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納した前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記送信元無線通信装置から前記通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部と、前記第１のルート情報を含む前記通信データを受信した場合には、前記第２のルート情報にしたがって、自ノードの次のノードに前記第１のルート情報の代わりに前記第２のルート情報を含めた前記通信データをミリ波で送信するミリ波送信部と、を含むことが好ましい。

【0015】

前記無線通信装置が前記通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、前記通信データの前記送信元無線通信装置から前記宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部と、前記宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報とし、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報とし、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの前記第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部と、前記ミリ波受信部で受信した前記通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、前記通信データの受信処理を実行することが好ましい。

【0016】

前記無線通信装置が前記通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、前記ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含み、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、前記受信したミリ波ルート探索パケットを破棄し、受信した前記ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信していない場合であって、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、前記ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部と、前記マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含み、受信した前記マイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、前記マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄し、前記ミリ波受信部が前記通信データをミリ波で受信した場合に、前記ミリ波送信部は、前記通信データに含まれる前記第１のルート情報または第２のルート情報に従って、前記通信データをミリ波で送信することが好ましい。

【0017】

本発明のさらなるその他の態様に係る無線通信システムは、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置と、前記通信データの中継無線通信装置として機能する無線通信装置と、を含むことが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能な無線通信装置および無線通信システムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態に係る無線通信システムに含まれる無線通信装置がソースノードとして動作する場合の一例を示すフローチャートである。

【図3】本実施形態に係る無線通信システムに含まれる無線通信装置がセントラルノードとして動作する場合の一例を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態に係る無線通信システムに含まれる無線通信装置が中継ノード、ディスティネーションノードとして動作する場合の一例を示すフローチャートである。

【図5】本実施形態に係る無線通信システムに使用されるＲＲＥＱフレームの一例を示す模式図である。

【図6】本実施形態に係る無線通信システムに含まれる無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図7】本実施形態に係る無線通信システムに含まれるセントラルノードの構成の一例を示すブロック図である。

【図8】本実施形態に係る無線通信システムに含まれるセントラルノードの構成のその他の一例を示すブロック図である。

【図9】従来のＤＳＲを説明するための無線通信システムの構成の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（無線通信システムの概要）
本実施形態の無線通信システムは複数の無線通信装置を含み、各無線通信装置は送信端末、中継端末、受信端末として機能することができる無線通信ネットワークを構成する。また、無線通信ネットワークには、上位中継無線通信装置が存在し、上記無線通信装置が上位中継無線通信装置として機能することができるが、上位中継無線通信装置は通信データの送信要求が発生しない場合もある。無線通信ネットワークは、データの発生頻度が高く、ノード数が多い場合があるので、データ通信は高速通信を実現できるミリ波を使用する。また、無線通信ネットワークは、ルート探索にはマイクロ波およびミリ波を利用する。なお、本明細書では、無線通信装置をノードと称する場合がある。

【0021】

すなわち、無線通信システム内の各ノードは、高速通信を実行するためのミリ波無線通信モジュールと、自動車等の車両内全体をカバーする比較的長距離通信、すなわち広域通信できるマイクロ波無線通信モジュールを備える。

【0022】

無線通信ネットワークが自動車内に構築される場合には、上位中継無線通信装置は車両内全体を見通しやすい位置に設置される。一例として、上位中継無線通信装置は、天井部分、ルームミラー部分、床面等で車両内全体を見通しやすい位置に設置される。上位中継無線通信装置は、本明細書ではセントラルノードとも称する。

【0023】

ミリ波は減衰が激しく、車両内全体に届かないために、データ送信要求があるノードは、通信の開始時に、マイクロ波およびミリ波を併用し、データ通信を実行する通信ルートを確定するためのルート探索を実行する。ミリ波だけを用いてのルート探索には時間が掛かるので、マイクロ波を利用し、セントラルノードを起点に複数のネットワークに分割し、ルート探索であるルーティングを実行する。

【0024】

以上の説明による本実施形態に係わる無線通信システムは車両等の移動体に搭載されることができる。この場合には、送信端末が送信する通信データは、移動体の状況を検知するセンサーの情報、移動体を制御する情報、移動体に搭載された電子機器の情報等の情報である場合がある。

【0025】

なお、本実施形態に係わる無線通信システムには、各無線通信装置の送受信タイミングを制御するコントローラは存在する場合と存在しない場合がある。例えば、コントローラが存在しない場合には、無線通信システムはＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）等のプロトコルを採用する。

【0026】

（無線通信システムの動作例）
図１～図５を参照して本実施形態に係る無線通信システム１０００の動作例について説明する。

【0027】

図１は、本実施形態に係る無線通信システム１０００がネットワークを構成した一例を示す模式図である。図１の無線通信システム１０００は自動車内の機器を接続するために各ノードがネットワークを形成する。

【0028】

図１のネットワークでは、通信データを送信するノード１００ｓから、当該通信データを受信するノード１００ｄまでの通信を実行する手順について説明する。図１の無線通信ネットワークでは、セントラルノードはノード１００ｂであり、無線通信ネットワーク１はノード１００ａ、１００ｅ、１００ｓ、１００ｂで構成される無線通信ネットワークである。また、無線通信ネットワーク２はノード１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｆで構成される無線通信ネットワークである。

【0029】

ルート探索は、ノード１００ｓからセントラルノードであるノード１００ｂまでのルート作成と、セントラルノードであるノード１００ｂからノード１００ｄまでのルート作成に分割して、以下に説明する。

【0030】

１）最初に、データ送信要求が発生したノード１００ｓは、宛先ノードであるノード１００ｄの識別情報を格納したルート探索パケットであるＲＲＥＱを車両内全体に電波が届くマイクロ波でブロードキャストする。

【0031】

２）マイクロ波によるＲＲＥＱを受信したセントラルノードであるノード１００ｂは、データ通信を実行するミリ波を用いて、ノード１００ｓへのルート探索を開始する。この時の手順の一例にはＤＳＲに準拠した手順がある。

【0032】

３）セントラルノードであるノード１００ｂは、送信元ノードをノード１００ｂ、宛先ノードをノード１００ｓ、中継ノード情報には情報を格納せずに、ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。

【0033】

４）セントラルノードであるノード１００ｂからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを受信したノード１００ａは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したＲＲＥＱの中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ａの識別情報を格納する。そして、ノード１００ａは中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ａの識別情報が格納されたＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード１００ａがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱはノード１００ｂ、ノード１００ｓ、ノード１００ｅが受信する。

【0034】

５）ノード１００ｓは、宛先ノードが自ノードであるので、ＲＲＥＱに格納された情報から、ルート情報としてノード１００ｓ→ノード１００ａ→ノード１００ｂを取得する。ＤＳＲでは、ルート情報を受信した返信にＲＲＥＰを送信するが、本実施形態においてはＲＲＥＰを送信せずに、ノード１００ｓからセントラルノードであるノード１００ｂまでのルート探索を終了する。したがって、無線通信システム１０００内でのトラフィックの増加を抑制することが可能になる。

【0035】

ノード１００ａからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを受信したノード１００ｅは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したＲＲＥＱの中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ｅの識別情報を格納する。そして、ノード１００ｅは中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ｅの識別情報が格納されたＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード１００ｓは、ノード１００ｅからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを受信するが、ルート情報として、より短いルート情報をノード１００ａから受信しているので、ノード１００ｅからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを破棄する。また、ノード１００ｂは、送信元ノードであるので、ノード１００ｅからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを無視する。

【0036】

以上の手順がノード１００ｓからセントラルノードであるノード１００ｂまでのルートを作成する手順である。次に、セントラルノードであるノード１００ｂからノード１００ｄまでのルートを作成する手順について説明する。

【0037】

６）ノード１００ｓからマイクロ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを受信したノード１００ｄは、宛先ノードが自ノードであるので、ミリ波を用いてＲＲＥＱをブロードキャストする。すなわち、ノード１００ｄがミリ波でブロードキャストするＲＲＥＱの送信元ノードをノード１００ｄ、宛先ノードをセントラルノードであるノード１００ｂ、中継ノード情報には情報を格納せずに、ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。

【0038】

７）ノード１００ｃは、ノード１００ｄからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを受信する。ノード１００ｄからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではないので、ノード１００ｃはＲＲＥＱの中継ノード情報に、ノード１００ｃの識別情報を格納し、ミリ波を用いてＲＲＥＱをブロードキャストする。

【0039】

８）セントラルノードであるノード１００ｂは、ノード１００ｃがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信する。セントラルノードであるノード１００ｂは、ノード１００ｃがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードであるので、ＲＲＥＱに格納された情報から、ルート情報としてノード１００ｄ→ノード１００ｃ→ノード１００ｂを取得する。したがって、セントラルノードであるノード１００ｂは、宛先ノードがノード１００ｄであるデータ通信パケットを受信した場合に、当該ルート情報から、データ通信パケットを送信する送信先のノードがノード１００ｃであることを決定することが可能になる。ＤＳＲでは、ルート情報を受信した返信にＲＲＥＰを送信するが、本実施形態においてはＲＲＥＰを送信せずに、ノード１００ｄからセントラルノードであるノード１００ｂまでのルート探索を終了する。したがって、無線通信システム１０００内でのトラフィックの増加を抑制することが可能になる。また、ノード１００ｄは、送信元ノードであるので、ノード１００ｃからミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱを無視する。さらに、ノード１００ｃからブロードキャストされたＲＲＥＱを受信したノード１００ｆは、宛先ノードが自ノードではないために、受信したＲＲＥＱの中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ｆの識別情報を格納する。そして、ノード１００ｆは中継ノード情報を格納するフィールドにノード１００ｆの識別情報が格納されたＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。

【0040】

以上の手順が宛先ノードであるノード１００ｄからセントラルノードであるノード１００ｂまでのルートを作成する手順である。次に、ノード１００ｓからノード１００ｄにデータ通信パケットを送信する手順について説明する。

【0041】

ノード１００ｓは、送信元ノードにセントラルノードであるノード１００ｂが格納されたＲＲＥＱをミリ波で受信すると、上述したようにルート情報としてノード１００ｓ→ノード１００ａ→ノード１００ｂを取得する。ノード１００ｓは、送信元ノード情報にノード１００ｓの識別情報、宛先ノード情報にノード１００ｄの識別情報、中継ノード情報にノード１００ａの識別情報を格納したデータ通信パケットをルート情報にしたがって、ノード１００ａへミリ波で送信する。

【0042】

ノード１００ａは、ノード１００ｓからデータ通信パケットを受信する。ノード１００ｓから受信したデータ通信パケットの送信元ノードがノード１００ｓであり、中継ノード情報の最初の領域がノード１００ａであるので、ルート情報からノード１００ａは当該データ通信パケットをセントラルノードであるノード１００ｂに転送する。

【0043】

セントラルノードであるノード１００ｂは、ノード１００ａからデータ通信パケットを受信する。セントラルノードであるノード１００ｂは、ルート情報から、当該通信パケットをノード１００ｃに転送する。

【0044】

ノード１００ｃはセントラルノードであるノード１００ｂからデータ通信パケットを受信する。ノード１００ｃは、ルート情報から、当該通信パケットをノード１００ｄに転送する。

【0045】

以上のように、ルート探索の領域を小さくし、ルート探索の一方向にマイクロ波を用い、ルート探索の他方向にミリ波を用いて、それぞれのルート探索送信に対して、応答送信を実行しないことで、ルート探索のためのパケット数を少なくしている。その結果、ルート探索のためのトラフィック量を抑え、ルート探索のための探索時間を短くすることが可能になる。

【0046】

（通信データを送信する送信元ノードの動作例）
図２は、通信データを送信する送信元ノードの動作例を示すフローチャートである。

【0047】

ステップＳ２０１において、通信データの送信要求が発生した送信元ノードは、送信元ノードの識別情報、宛先ノードの識別情報を格納したＲＲＥＱをマイクロ波でブロードキャストする。次に、送信元ノードはステップＳ２０２に進む。

【0048】

ステップＳ２０２において、送信元ノードは、ミリ波でセントラルノードからＲＲＥＱを受信したか否かを判定する。送信元ノードがミリ波でセントラルノードからＲＲＥＱを受信した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）には、送信元ノードはステップＳ２０４に進む。送信元ノードがミリ波でセントラルノードからＲＲＥＱを受信していない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）には、送信元ノードはステップＳ２０３に進む。

【0049】

ステップＳ２０３において、送信元ノードは、あらかじめ定められた時間である一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）には、マイクロ波によるＲＲＥＱの送信に失敗している可能性が高いため、送信元ノードはステップＳ２０１に戻り、もう一度、ＲＲＥＱをマイクロ波でブロードキャストする。一定時間が経過していない場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）には、送信元ノードはステップＳ２０２に戻る。あらかじめ定められた時間である一定時間は、送信元ノードまたは無線通信システムが任意の時間に設定することが可能である。

【0050】

ステップＳ２０４において、送信元ノードは、セントラルノードからミリ波で受信したＲＲＥＱの送信元ノード情報および中継ノード情報を参照して、ルート情報を取得する。次に、送信元ノードはステップＳ２０５に進む。

【0051】

ステップＳ２０５において、送信元ノードは、ルート情報から、送信元ノードの識別情報、宛先ノードの識別情報、中継ノード情報の識別情報を格納したデータ通信パケットをルート情報に従って、中継ノード情報のノードへミリ波で送信する。

【0052】

（セントラルノードの動作例）
図３は、セントラルノードの動作例を示すフローチャートである。セントラルノードは、通常は通信データの受信待ち状態である。

【0053】

ステップＳ３０１において、セントラルノードはミリ波で通信データを受信したか否かを判定する。ミリ波で通信データを受信した場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）には、セントラルノードはステップＳ３０２に進む。ミリ波で通信データを受信していない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）には、セントラルノードはステップＳ３０５に進む。

【0054】

ステップＳ３０２において、セントラルノードはミリ波で受信した通信データの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。通信データの宛先ノードが自ノードである場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）には、セントラルノードはステップＳ３０３に進む。通信データの宛先ノードが自ノードではない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）には、セントラルノードはステップＳ３０４に進む。

【0055】

ステップＳ３０３において、セントラルノードはミリ波で送信された通信データの受信処理を実行する。

【0056】

ステップＳ３０４において、セントラルノードはミリ波で送信された通信データの宛先ノード識別情報から宛先ノードを識別し、事前に取得しているルート情報から、通信データを転送する次ノードを決定し、通信データを次ノードにミリ波で転送する。

【0057】

ステップＳ３０５において、セントラルノードはマイクロ波でＲＲＥＱを受信したか否かを判定する。セントラルノードがマイクロ波でＲＲＥＱを受信した場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）には、セントラルノードはステップＳ３０６に進む。セントラルノードがマイクロ波でＲＲＥＱを受信していない場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）には、セントラルノードはステップＳ３０７に進む。

【0058】

ステップＳ３０６において、セントラルノードはマイクロ波で受信したＲＲＥＱの送信元ノード識別情報を抽出し、マイクロ波で受信したＲＲＥＱの送信元ノード識別情報を宛先ノード識別情報としたＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。なお、ミリ波でブロードキャストされるＲＲＥＱの送信元ノード識別情報にはセントラルノードの識別情報が格納される。

【0059】

ステップＳ３０７において、セントラルノードはミリ波でＲＲＥＱを受信したか否かを判定する。セントラルノードがミリ波でＲＲＥＱを受信した場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）には、セントラルノードはステップＳ３０８に進む。セントラルノードがミリ波でＲＲＥＱを受信していない場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）には、セントラルノードは処理を終了する。

【0060】

ステップＳ３０８において、セントラルノードはミリ波で受信したＲＲＥＱの送信元ノード識別情報、中継ノード識別情報からルート情報を取得し、処理を終了する。

【0061】

（宛先ノードおよび中継ノードの動作例）
図４は、宛先ノードおよび中継ノードの動作例を示すフローチャートである。宛先ノードおよび中継ノードは、通常は通信データの受信待ち状態である。

【0062】

ステップＳ４０１において、ノードはミリ波で通信データを受信したか否かを判定する。ミリ波で通信データを受信した場合（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ４０２に進む。ミリ波で通信データを受信していない場合（ステップＳ４０１：ＮＯ）には、ノードはステップＳ４０５に進む。

【0063】

ステップＳ４０２において、ノードはミリ波で受信した通信データの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。通信データの宛先ノードが自ノードである場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ４０３に進む。通信データの宛先ノードが自ノードではない場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）には、ノードはステップＳ４０４に進む。

【0064】

ステップＳ４０３において、ノードは宛先ノードであるのでミリ波で送信された通信データの受信処理を実行する。

【0065】

ステップＳ４０４において、ノードは中継ノードであるのでミリ波で送信された通信データを、ルート情報に従って、次ノードにミリ波で転送する。

【0066】

ステップＳ４０５において、ノードはマイクロ波でＲＲＥＱを受信したか否かを判定する。ノードがマイクロ波でＲＲＥＱを受信した場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ４０６に進む。ノードがマイクロ波でＲＲＥＱを受信していない場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）には、ノードはステップＳ４０８に進む。

【0067】

ステップＳ４０６において、ノードはマイクロ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードであるか否かを判定する。マイクロ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードである場合（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ４０７に進む。マイクロ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではない場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）には、ノードは処理を終了する。

【0068】

ステップＳ４０７において、ノードは宛先ノードであるので、セントラルノードまでのルートを作成する必要があるので、データ通信を実行するミリ波を用いてＲＲＥＱをブロードキャストする。すなわち送信元ノードに自ノードの識別情報を格納し、宛先ノードにセントラルノードの識別情報を格納し、中継ノードフィールドに情報を格納しないＲＲＥＱを、ミリ波を用いてブロードキャストする。

【0069】

ステップＳ４０８において、ノードはミリ波でＲＲＥＱを受信したか否かを判定する。ノードがミリ波でＲＲＥＱを受信した場合（ステップＳ４０８：ＹＥＳ）には、ノードはステップＳ４０９に進む。ノードがミリ波でＲＲＥＱを受信していない場合（ステップＳ４０８：ＮＯ）には、ノードは処理を終了する。

【0070】

ステップＳ４０９において、ノードは中継ノードとして機能し、ミリ波で受信したＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノード識別情報を追加して、当該ＲＲＥＱを、ミリ波を用いてブロードキャストする。

【0071】

（ＲＲＥＱの一例）
図５は、ＲＲＥＱ５００の一例を示す模式図である。ＲＲＥＱ５００には、ＲＲＥＱを送信する送信元ノードの識別情報を格納する送信元ノード情報５０１、および、ＲＲＥＱの最終的な宛先である宛先ノードの識別情報を格納する宛先ノード情報５０２が含まれる。さらに、ＲＲＥＱ５００がミリ波で送受信される場合には、ＲＲＥＱ５００には、ＲＲＥＱ５００を中継した中継ノードの識別情報を格納する中継ノード情報５０３、５０４、５０５が含まれる。また、ＲＲＥＱ５００がマイクロ波で送受信される場合には、中継ノード情報にセントラルノードの識別情報が格納される。

【0072】

通信データの送信要求が発生した送信元ノードをソースノードと称して以下に説明する。ソースノードがルート探索のためにＲＲＥＱをマイクロ波でブロードキャストする時には、送信元ノード情報５０１にはソースノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報５０２には、通信データの宛先となる宛先ノードのアドレスが記録される。また、マイクロ波によってブロードキャストされたＲＲＥＱを受信したセントラルノードが、ソースノードまでのルートを作成する場合には、セントラルノードはＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。当該ＲＲＥＱの送信元ノード情報５０１にはセントラルノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報５０２には、ソースノードのアドレスが記録される。さらに、マイクロ波によってブロードキャストされたＲＲＥＱを受信した宛先ノードが、セントラルノードまでのルートを作成する場合には、宛先ノードはＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。当該ＲＲＥＱの送信元ノード情報５０１には宛先ノードのアドレスが記録され、宛先ノード情報５０２には、セントラルノードのアドレスが記録される。

【0073】

ＲＲＥＱがミリ波でノードに受信され、当該ノードが中継ノードとして機能する場合には、中継ノードは中継ノード情報５０３、５０４、５０５に自ノードのアドレスを順番に追加記録し、当該ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。中継ノード情報５０３、５０４、５０５に記録される中継ノードのアドレスは、無線通信システムで記録順番方法が決定され、降順、昇順等の任意の順番で中継ノードのアドレスが追加記録される。

【0074】

また、各ノードは、ミリ波で受信したＲＲＥＱの中継ノード情報５０３、５０４、５０５に記録されたノードアドレス等のノード識別情報、および、送信元ノード情報５０１に記録されたノードアドレス等のノード識別情報をルート情報として保持する。なお、図５に示されるＲＲＥＱ５００の形態は一例であって、図５の順序および形式に限定されるものではない。

【0075】

（変形例１）
以上の実施形態の説明では、通信データを送受信する前にマイクロ波によるＲＲＥＱを送受信しているが、通信データを送受信する前にミリ波によるＲＲＥＱを送受信し、ミリ波によるルート探索の返信に、マイクロ波によるＲＲＥＰを送受信することも可能である。上記構成による無線通信システムの動作例を、図１を参照して以下に説明する。

【0076】

Ｈ１）通信データの送信要求が発生した送信元ノードであるノード１００ｓがミリ波でＲＲＥＱをブロードキャストする。当該ＲＲＥＱの送信元ノード情報５０１にはノード１００ｓの識別情報が記録され、通信データの宛先ノードを示す宛先ノード情報５０２にはノード１００ｄの識別情報が記録される。

【0077】

Ｈ２）ノード１００ｓがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信したノード１００ａは、中継ノード情報５０３に自ノードの識別情報を記録し、当該ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。

【0078】

Ｈ３）ノード１００ａがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信したセントラルノードであるノード１００ｂはマイクロ波でＲＲＥＰをノード１００ｓに送信する。当該ＲＲＥＰの送信元ノード情報５０１にはノード１００ｂの識別情報が記録され、宛先ノード情報５０２にはノード１００ｓの識別情報が記録され、中継ノード情報５０３には記録されたノード１００ａの識別情報がそのまま残っている。なお、本変形例はこの記録形式のＲＲＥＱに限定されるわけではなく、ノード１００ｂ→ノード１００ａ→ノード１００ｓの経路情報がＲＲＥＰのその他のフィールドに記録されることも可能である。

【0079】

Ｈ４）セントラルノードであるノード１００ｂからマイクロ波でＲＲＥＰを受信したノード１００ｓは、中継ノード情報５０３に記録された中継ノード識別情報、および、送信元情報に記録されたセントラルノードの識別情報から経路情報を決定する。また、マイクロ波で受信したＲＲＥＰに経路情報が含まれていれば当該経路情報を抽出することも可能である。通信データの送信要求が発生した送信元ノードであるノード１００ｓは、当該通信データを、経路情報を参照して、ノード１００ｓの次のノードであるノード１００ａにミリ波で送信する。

【0080】

Ｈ５）セントラルノードであるノード１００ｂはマイクロ波でＲＲＥＱをノード１００ｓに送信した後に、ミリ波でＲＲＥＱをブロードキャストする。ミリ波でブロードキャストされるＲＲＥＱの送信元ノード情報５０１にはノード１００ｂの識別情報が記録され、宛先ノード情報５０２にはノード１００ｄの識別情報が記録され、中継ノード情報５０３には情報が記録されていない。

【0081】

Ｈ６）ノード１００ｂがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信したノード１００ｃは、中継ノード情報５０３に自ノードの識別情報を記録し、当該ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。

【0082】

Ｈ７）ノード１００ｃがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信した宛先ノードであるノード１００ｄはマイクロ波でＲＲＥＰをノード１００ｂに送信する。当該ＲＲＥＰの送信元ノード情報５０１にはノード１００ｄの識別情報が記録され、宛先ノード情報５０２にはノード１００ｂの識別情報が記録され、中継ノード情報５０３には記録されたノード１００ｃの識別情報がそのまま残っている。なお、本変形例はこの記録形式のＲＲＥＰに限定されるわけではなく、ノード１００ｄ→ノード１００ｃ→ノード１００ｂの経路情報がＲＲＥＰのその他のフィールドに記録されることも可能である。

【0083】

Ｈ８）ノード１００ｄからマイクロ波でＲＲＥＰを受信したセントラルノードであるノード１００ｂは、中継ノード情報５０３に記録された中継ノード識別情報、および、送信元情報に記録されたノード１００ｄの識別情報から経路情報を決定する。また、マイクロ波で受信したＲＲＥＰに経路情報が含まれていれば当該経路情報を抽出することも可能である。セントラルノードであるノード１００ｂは、ノード１００ｓからノード１００ａを介してミリ波で通信データを受信すると、当該通信データを、経路情報を参照して、ノード１００ｂの次のノードであるノード１００ｃにミリ波で転送する。

【0084】

Ｈ９）セントラルノードであるノード１００ｂから転送された通信データは、各ノードが保持する経路情報に基づいてミリ波で転送され、図１では、ノード１００ｃを介して、ノード１００ｄに転送される。

【0085】

（変形例２）
以上の変形例１の説明では、セントラルノードであるノード１００ｂがソースノードであるノード１００ｓにＲＲＥＱをマイクロ波で送信した後に、ノード１００ｄまでのルート探索を実行している。しかし、セントラルノードであるノード１００ｂがノード１００ｄまでのルート探索を完了した後に、以下の処理を実行することも可能である。すなわち、ノード１００ｂがルート探索を完了した後に、ソースノードであるノード１００ｓからノード１００ｄまでの経路情報に関する情報を含むＲＲＥＰをノード１００ｂがノード１００ｓにマイクロ波で送信する構成とすることも可能である。

【0086】

（変形例３）
上記実施形態における説明では、各ノードがミリ波で実行するルート探索において、アンテナの指向性を指定していないが、上記実施形態のいずれにおいても、アンテナが無指向性であっても、アンテナが指向性であってもよい。すなわち、ノードのアンテナが無指向性である場合には、ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストしたノードの周辺のノードが当該ＲＲＥＱを受信する。ノードのアンテナが指向性である場合には、アンテナの指向性を少なくとも２方向以上に切り替えて、同一のＲＲＥＱを各方向にミリ波でブロードキャストする。

【0087】

（変形例４）
上記実施形態における説明では、自動車内の設置された無線通信システム１０００によって構築されるネットワークを一例として説明している。しかし、実施形態は自動車内に限定されるものではなく、列車、飛行機、船舶等の移動体の内部、家屋、工場等の構造物の内部などに構築されたメッシュネットワーク全般に適用することが可能である。

【0088】

（変形例５）
以上の実施形態の説明では、通信データとして特定のデータについて説明していないが、アプリケーションについては限定されるわけではない。例えば、通信データは移動体の状況を検知するセンサーの情報、移動体を制御する情報、移動体に搭載された電子機器の情報等の情報である場合がある。センサーには、ドアの開閉検知センサー、シートベルトのセンサー、エンジンの回転センサー、車両の速度センサー、ブレーキやアクセルのセンサー等の各種のセンサーが一例として挙げられる。また、電子機器には、ナビゲーション機器、ラジオやテレビ等のエンタテイメント機器が一例として挙げられる。

【0089】

（変形例６）
以上の実施形態の説明では、図１に示すように無線通信ネットワーク１および無線通信ネットワーク２の二つの無線通信ネットワークで説明しているが、分割される無線通信ネットワークの数は二つに限定されるわけではない。例えば、無線通信システム１０００に存在する無線通信装置１００の数以下の無線通信ネットワークが形成されてもよい。

【0090】

（比較例）
ＤＳＲ、ＡＯＤＶ、ＲＰＬ等において使用される、従来の一般的なダイナミックルーティングの典型的な手順を比較例として図９を参照して以下に説明する。以下の説明では、ノード２００ｓからノード２００ｄへデータ通信を実行する場合について説明する。図９においては、無線通信ネットワークは無線通信ネットワーク３の一つによって構成されている。

【0091】

Ｃ１）ノード２００ｓからノード２００ｄに通信データを送信する場合に、最初に、ＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。当該ＲＲＥＱの送信元ノードはノード２００ｓであり、宛先ノードはノード２００ｄであり、中継ノード情報は記録されていない。ミリ波でブロードキャストされたＲＲＥＱは、ノード２００ａおよびノード２００ｅが受信し、他のノードは通信距離等の影響で受信することができない。

【0092】

Ｃ２）ノード２００ａおよびノード２００ｅでは、受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではないので、ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード２００ａがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱは、ノード２００ｓおよびノード２００ｂが受信する。ノード２００ｅがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱは、ノード２００ｓが受信する。ノード２００ｓは、ノード２００ａがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信するが、送信元ノードが自ノードであるために、当該ＲＲＥＱを無視する。同様に、ノード２００ｓは、ノード２００ｅがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信するが、送信元ノードが自ノードであるために、当該ＲＲＥＱを無視する。

【0093】

Ｃ３）ノード２００ｂでは、ミリ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではないので、ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード２００ｂがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱは、ノード２００ｃおよびノード２００ａが受信する。ノード２００ａは、ノード２００ｂがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信するが、送信元ノードが同一であり、宛先ノードも同一のＲＲＥＱをノード２００ｓから受信しているので、ノード２００ｂがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを無視する。

【0094】

Ｃ４）ノード２００ｃでは、ミリ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではないので、ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード２００ｃがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱは、ノード２００ｄおよびノード２００ｆが受信する。

【0095】

Ｃ５）ノード２００ｆでは、ミリ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードではないので、ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を記録し、記録後のＲＲＥＱをミリ波でブロードキャストする。ノード２００ｆがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱは、ノード２００ｃが受信する。ノード２００ｃは、ノード２００ｆがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを受信するが、送信元ノードが同一であり、宛先ノードも同一のＲＲＥＱをノード２００ｂから受信しているので、ノード２００ｆがミリ波でブロードキャストしたＲＲＥＱを無視する。

【0096】

Ｃ６）ノード２００ｄでは、ミリ波で受信したＲＲＥＱの宛先ノードが自ノードであるので、送信元ノード情報と中継ノード情報に記録されたノード識別情報から、経路情報を抽出する。当該経路情報は、ノード２００ｓ→ノード２００ａ→ノード２００ｂ→ノード２００ｃ→ノード２００ｄで示される通信経路情報である。ノード２００ｄは、ミリ波で受信したＲＲＥＱから抽出した経路情報を基に、ノード２００ｄの一つ手前のノード２００ｃに経路情報を含むＲＲＥＰをミリ波で送信する。

【0097】

Ｃ７）ノード２００ｃでは、ノード２００ｄからのＲＲＥＰをミリ波で受信し、ＲＲＥＰに含まれる経路情報に従って、ノード２００ｂに当該ＲＲＥＰをミリ波で送信する。ノード２００ｃは、ノード２００ｄへの経路情報を保持する。

【0098】

Ｃ８）ノード２００ｂでは、ノード２００ｃからＲＲＥＰをミリ波で受信し、ＲＲＥＰに含まれる経路情報に従って、ノード２００ａに当該ＲＲＥＰをミリ波で送信する。ノード２００ｂは、ノード２００ｄへの経路情報を保持する。

【0099】

Ｃ９）ノード２００ａでは、ノード２００ｂからＲＲＥＰをミリ波で受信し、ＲＲＥＰに含まれる経路情報に従って、ノード２００ｓに当該ＲＲＥＰをミリ波で送信する。ノード２００ａは、ノード２００ｄへの経路情報を保持する。

【0100】

Ｃ１０）ノード２００ｓでは、ノード２００ａからＲＲＥＰをミリ波で受信し、ＲＲＥＰに含まれる経路情報を取得する。つまり、ノード２００ｓは、ノード２００ｓから通信データの宛先ノードであるノード２００ｄまでの経路情報を取得する。（ルート探索の終了）
ノード２００ｓは、経路情報を基に、送信元情報にノード２００ｓの識別情報、宛先ノード情報にノード２００ｄの識別情報、中継ノード情報にノード２００ａの識別情報を記録し、通信データを含む通信データパケットを生成する。ノード２００ｓは、経路情報を基に、当該通信データパケットをノード２００ａにミリ波で送信する。

【0101】

Ｃ１１）ノード２００ａは、ノード２００ｓからの通信データパケットをミリ波で受信し、ノード２００ａが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード２００ｂにミリ波で送信する。

【0102】

Ｃ１２）ノード２００ｂは、ノード２００ａから通信データパケットをミリ波で受信し、ノード２００ｂが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード２００ｃにミリ波で送信する。

【0103】

Ｃ１３）ノード２００ｃは、ノード２００ｂから通信データパケットをミリ波で受信し、ノード２００ｃが保持する経路情報にしたがって、当該通信データパケットをノード２００ｄにミリ波で送信する。

【0104】

Ｃ１４）ノード２００ｄは、ノード２００ｃから通信データパケットをミリ波で受信し、宛先ノードが自ノードであるので、通信データの受信処理を実行する。

【0105】

以上の説明のように、通信データを送受信する前に、各ノードがＲＲＥＱとＲＲＥＰの送受信をミリ波で繰り返し、無線通信ネットワーク３内でルートを構築し、構築したルートにしたがって、通信データの送受信を実行する。

【0106】

なお、中継ノード情報の取得時間を短縮するために、各ノードはＲＲＥＱおよびＲＲＥＰの情報をあらかじめ定められた一定時間保持する。あらかじめ定められた一定時間は、無線通信システムまたは各ノードが任意の時間に設定することが可能である。ＲＲＥＱを受信したノードが、自ノードが保持している当該情報を利用できる場合は、当該情報を利用してＲＲＥＰをミリ波で返信する場合もある。

【0107】

また、複数の経路情報が送信元ノードで受信された場合は、一例として各ノード間のＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicator）を指標したメトリック（重み付けなどの評価値）を用いて経路情報を選択することができる。ＲＳＳＩ以外には、過去の通信成功率、ノード間距離、回線速度等を利用することも可能である。

【0108】

（無線通信ノードの構成例）
上述の機能を実現するための無線通信装置１００（上述したように単にノードと称する場合がある）の主な機能の一例について図６のブロック図を参照して説明する。無線通信装置１００は、通信データの送信元無線通信装置、通信データの宛先無線通信装置、通信データの中継無線通信装置、通信データの上位中継無線通信装置として機能する場合もある。
通信データの送信元無線通信装置をソースノード、通信データの宛先無線通信装置をディスティネーションノードまたは宛先ノードと称する場合もある。

【0109】

無線通信装置１００は、マイクロ波を送受信するためのマイクロ波アンテナＡＮＴａ、マイクロ波送受信部１１０、ミリ波を送受信するためのミリ波アンテナＡＮＴｂ、ミリ波送受信部１２０を含む。また、無線通信装置１００は、マイクロ波制御部１３０、ミリ波制御部１４０、記憶部１５０、外部制御部１６０を含んで構成される。

【0110】

マイクロ波送受信部１１０は、マイクロ波受信部１１１およびマイクロ波送信部１１２を含む。

【0111】

マイクロ波受信部１１１は、他のノードからマイクロ波で送信されるＲＲＥＱを受信処理する機能を有する。マイクロ波で送受信されるＲＲＥＱは、マイクロ波ルート探索パケットと称する場合もある。

【0112】

マイクロ波送信部１１２は、ＲＲＥＱ生成部で生成されたＲＲＥＱを他のノードにマイクロ波で送信する機能を有する。

【0113】

マイクロ波制御部１３０は、ＲＲＥＱ判定部１３１、マイクロ波宛先判定部１３２、ＲＲＥＱ生成部１３３、計時部１３４を含む。

【0114】

ＲＲＥＱ判定部１３１は、マイクロ波受信部１１１で受信されたマイクロ波が、無線通信システム１０００で使用されるＲＲＥＱであるか否かを判定する機能を有する。

【0115】

マイクロ波宛先判定部１３２は、ＲＲＥＱ判定部１３１でＲＲＥＱであると判定されたＲＲＥＱの宛先を判定する機能を有する。ＲＲＥＱの宛先は、一例として、宛先ノード情報５０２または中継ノード情報からマイクロ波宛先判定部１３２が判定することが可能である。宛先ノード情報５０２または中継ノード情報に自ノードの識別情報が記録されている場合には、マイクロ波で受信されたＲＲＥＱをマイクロ波ＲＲＥＱと称すると、マイクロ波ＲＲＥＱをミリ波ＲＲＥＱ生成部１４９に出力する。

【0116】

ＲＲＥＱ生成部１３３は、マイクロ波で送信するためのＲＲＥＱを生成する機能を有する。一例として、ソースノードがマイクロ波で送信するためのＲＲＥＱを生成する場合には、宛先ノード情報５０２にディスティネーションノードの識別情報を格納または記録し、中継ノード情報にセントラルノードの識別情報を格納または記録する。

【0117】

計時部１３４は、ＲＲＥＱ生成部１３３で生成されたＲＲＥＱがマイクロ波で送信されてから、ミリ波で受信されるべきＲＲＥＱがあらかじめ定められた時間である一定時間の間に受信されない場合に、ＲＲＥＱをマイクロ波で再送信するためのタイマーを含む。図示しないタイマーは、あらかじめ定められた時間である一定時間を計時する機能を有する。なお、一定時間はソースノードまたは無線通信システム１０００が任意の時間に設定することが可能である。

【0118】

ミリ波制御部１４０は、ＲＲＥＱ／データ判定部１４１、ミリ波宛先判定部１４２、ルート情報取得部１４３、最短経路抽出部１４４、送信データ生成部１４５、受信データ処理部１４６、転送データ生成部１４７、中継ノード情報追加部１４８を含む。さらに、ミリ波制御部１４０は、ミリ波ＲＲＥＱ生成部１４９を含む。

【0119】

ＲＲＥＱ／データ判定部１４１は、ミリ波受信部１２１で受信したミリ波が、ＲＲＥＱであるか通信データであるかを判定する機能を有する。受信したミリ波が、ＲＲＥＱまたは通信データである場合には、受信したミリ波をミリ波宛先判定部１４２に出力する。

【0120】

ミリ波宛先判定部１４２は、ミリ波で受信したＲＲＥＱまたは通信データの宛先を判定する機能を有する。ミリ波ＲＲＥＱの宛先ノード情報が自ノードである場合には、ミリ波ＲＲＥＱをルート情報取得部１４３に出力する。ミリ波ＲＲＥＱの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、ミリ波ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加するために、ミリ波ＲＲＥＱを中継ノード情報追加部１４８に出力する。通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データを受信データ処理部１４６に出力する。通信データの宛先ノード情報が自ノードはない場合には、通信データを転送データ生成部１４７に出力する。

【0121】

ルート情報取得部１４３は、ミリ波ＲＲＥＱの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が記憶されている場合には当該中継ノード情報から、ルート情報を生成し、ルート情報を取得する機能を有する。ルート情報は記憶部１５０に出力され、記憶部１５０は当該ルート情報を記憶する。

【0122】

最短経路抽出部１４４は、記憶部１５０に記憶されている送信元ノード情報と宛先ノード情報が同一のルート情報の中から最短経路となるルート情報を抽出する機能を有する。抽出された最短経路となるルート情報は、記憶部１５０の特定の領域に記憶されてもよい。最短経路は、ＲＳＳＩ、過去の通信成功率、ノード間距離、回線速度、ホップ数等を利用して、最短経路抽出部１４４が抽出することも可能である。

【0123】

送信データ生成部１４５は、外部の電子機器等からデータ情報をＩ／Ｆ（Inter/Face）部１６１を介して送信要求判定部１６２が受信し、送信要求判定部１６２で送信要求があると判定すると、当該データ情報を入力する機能を有する。そして、送信データ生成部１４５は、当該データ情報から通信データとしての送信データを生成する機能を有する。通信データとしての送信データの中継ノード情報には、最短経路となるルート情報から、次に通信データを送信すべきノードの識別情報が記録される。

【0124】

受信データ処理部１４６は、ミリ波宛先判定部１４２で判定された自ノード宛ての通信データを復調等の受信処理をする機能を有する。受信処理された通信データを受信データと称する場合には、受信データはＩ／Ｆ部１６１から外部の電子機器等に出力される。

【0125】

転送データ生成部１４７は、通信データを中継するために、記憶部１５０に記憶された最短経路となるルート情報にしたがって、次に転送すべきノードの識別情報を中継ノード情報に記録した通信データをミリ波送信部１２２に出力する機能を有する。

【0126】

中継ノード情報追加部１４８は、ミリ波ＲＲＥＱの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加する機能を有する。中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加されたミリ波ＲＲＥＱはミリ波ＲＲＥＱ生成部１４９に出力される。

【0127】

ミリ波ＲＲＥＱ生成部１４９は、中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加されたミリ波ＲＲＥＱを生成する機能を有する。また、マイクロ波宛先判定部１３２からマイクロ波ＲＲＥＱを入力すると、マイクロ波ＲＲＥＱの宛先ノード情報または中継ノード情報を送信元ノード情報に記録し、マイクロ波ＲＲＥＱの送信元ノード情報に宛先ノード情報を記録したミリ波ＲＲＥＱを生成する。

【0128】

記憶部１５０は、自ノードの識別情報、上位中継無線通信装置の識別情報、最短経路となるルート情報等の情報が記録される機能を有する。また、記憶部１５０は、自ノードの識別情報、上位中継無線通信装置の識別情報、最短経路となるルート情報等の情報を、マイクロ波制御部１３０およびミリ波制御部１４０と入力および／または出力することが可能である。

【0129】

外部制御部１６０は、Ｉ／Ｆ部１６１および送信要求判定部１６２を含む。

【0130】

Ｉ／Ｆ部１６１は、自ノードに接続された車載機器などの電子機器から出力されるデータ情報を入力し、送信要求判定部１６２に出力し、または、受信データ処理部１４６で処理された通信データを入力する機能を有する。車載機器には、例えばスイッチ、センサー、ナビゲーション機器、ラジオやテレビ等のエンタテイメント機器が一例として挙げられる。なお、電子機器は車両に搭載された電子機器に限定されるわけではない。

【0131】

送信要求判定部１６２は、電子機器から出力されるデータ情報を入力した場合に、送信要求を発生し、データ情報を送信データ生成部１４５に出力する機能を有する。

【0132】

また、マイクロ波を送受信するためのマイクロ波アンテナＡＮＴａ、マイクロ波送受信部１１０、ミリ波を送受信するためのミリ波アンテナＡＮＴｂは無線通信装置１００の内部または外部に配置することが可能である。

【0133】

（セントラルノードとしての上位中継無線通信装置の構成）
上述したように、セントラルノードは、図６に示される無線通信装置１００によって実現することも可能である。しかし、セントラルノードは、無線通信システム１０００内の見通しのよい、通信環境が良好な位置に配置される必要があることから、無線通信装置１００以外の外部機器からのデータ情報を出力する必要がない場合がある。そのような場合のセントラルノードの構成の一例を図７に示す。図７のセントラルノードのブロック図は、図６の無線通信装置１００がソースノードとして機能する場合に特徴がある機能ブロックを削除した構成を示すものである。

【0134】

すなわち、図７のセントラルノードのブロック図は、図６の無線通信装置１００のブロック図から、計時部１３４、送信データ生成部１４５、中継ノード情報追加部１４８、送信要求判定部１６２を削除した構成である。なお、図７のセントラルノードのブロック図から、受信データ処理部１４６およびＩ／Ｆ部１６１を含む外部制御部１６０を削除した構成をセントラルノードとすることも可能である。

【0135】

また、図８のセントラルノードのブロック図は、図６の無線通信装置１００のブロック図から、送信データ生成部１４５、中継ノード情報追加部１４８、送信要求判定部１６２を削除した構成である。なお、図８のセントラルノードのブロック図から、受信データ処理部１４６およびＩ／Ｆ部１６１を含む外部制御部１６０を削除した構成をセントラルノードとすることも可能である。

【0136】

以上説明したように、本実施形態の無線通信装置１００および無線通信システム１０００によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0137】

以下に、本実施形態の無線通信装置１００および無線通信システム１０００の特徴について記載する。

【0138】

本発明の第１の態様に係る無線通信装置１００は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置１００が通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するマイクロ波送信部１１２を含むことが好ましい。マイクロ波送信部１１２は、通信データの宛先である宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納することが好ましい。また、マイクロ波送信部１１２は、上位中継無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納したマイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で送信することが好ましい。また、無線通信装置１００は、上位中継無線通信装置の識別情報が送信元ノード情報として格納され、送信元無線通信装置の識別情報が宛先ノード情報として格納されたミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部１２１を含むことが好ましい。また、無線通信装置１００は、ミリ波ルート探索パケットの中でミリ波ルート探索パケット情報から取得できるルート情報が最短のミリ波ルート探索パケットを抽出する最短経路抽出部１４４を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納することが好ましい。さらに、ミリ波送信部１２２は、最短のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを送信元無線通信装置に最後に送信した無線通信装置の識別情報を中継ノード情報として格納した、通信データを含む通信パケットを生成することが好ましい。さらに、ミリ波送信部１２２は、生成された通信パケットを最後に送信した無線通信装置にミリ波で送信することが好ましい。ミリ波受信部１２１がミリ波ルート探索パケットを受信した場合にミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信しないことが好ましい。

【0139】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0140】

本発明の第２の態様に係る無線通信装置１００は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索パケットの送受信が可能であり、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置１００が上位中継無線通信装置として機能する場合には、マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置１００は、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、受信したマイクロ波ルート探索パケットの中継ノード情報が自ノードに該当する場合には、宛先ノード情報としてマイクロ波ルート探索パケットの送信元ノードの識別情報を格納することが好ましい。また、ミリ波送信部１２２は、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納し、中継ノード情報は無しとしたミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストすることが好ましい。また、無線通信装置１００は、ミリ波ルート探索パケットをミリ波で受信するミリ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、以下の機能を有する記憶部１５０を含むことが好ましい。記憶部１５０は、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードである場合には、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶することが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、受信したミリ波ルート探索パケットに対する応答パケットを送信せず、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視することが好ましい。ミリ波受信部１２１で受信された通信データの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、記憶部１５０に記憶されているルート情報の宛先ノード情報から、通信データの宛先ノード情報と同一の宛先ノード情報を有するルート情報を抽出することが好ましい。ミリ波送信部１２２はルート情報に従って、通信データを送信することが好ましい。

【0141】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0142】

本発明の第３の態様に係る無線通信装置１００は、無線通信装置１００が通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、マイクロ波ルート探索パケットを受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。また、無線通信装置１００は、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、マイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードに該当する場合に、宛先ノード情報として上位中継無線通信装置の識別情報を格納し、送信元ノード情報として自ノードの識別情報を格納するミリ波ルート探索パケットを生成する。また、ミリ波送信部１２２は、当該ミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報は無しとし、当該ミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストすることが好ましい。さらに無線通信装置１００は、ミリ波受信部１２１を含み、ミリ波受信部１２１で受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報が自ノードである場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを無視することが好ましい。また、ミリ波受信部１２１で受信した通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データの受信処理を実行することが好ましい。

【0143】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0144】

本発明の第４の態様に係る無線通信装置１００は、無線通信装置が通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部１２１を含むことが好ましい。また、無線通信装置１００は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。また、無線通信装置１００は、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信せずに、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合に以下の処理を実行する。すなわち、ミリ波送信部１２２は、中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納したミリ波ルート探索パケットをブロードキャストする。さらに、無線通信装置１００は、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報、および、中継ノード情報が格納されている場合には当該中継ノード情報をルート情報として記憶する記憶部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、マイクロ波ルート探索パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置１００は、受信したマイクロ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合であって、自ノードが上位中継無線通信装置でもない場合には、マイクロ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。ミリ波受信部１２１が通信データをミリ波で受信した場合に、ミリ波送信部１２２は、ルート情報に従って、通信データをミリ波で送信することが好ましい。

【0145】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0146】

本発明の第５の態様に係る無線通信システム１０００は、通信データの送信元無線通信装置として機能する第１の態様に係る無線通信装置と、通信データの上位中継無線通信装置として機能する第２の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。さらに、無線通信システム１０００は、通信データの宛先無線通信装置として機能する第３の態様に係る無線通信装置と、通信データの中継無線通信装置として機能する第４の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。

【0147】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0148】

本発明の第６の態様に係る無線通信装置１００は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能で、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能で、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置１００が通信データの送信元無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、通信データをミリ波で送信する前に、通信データの宛先無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報として格納し、送信元無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報として格納したミリ波ルート探索パケットをミリ波でブロードキャストする。また、無線通信装置１００は、通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までの第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索結果パケットを上位中継無線通信装置から受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、上位中継無線通信装置から第１のルート情報を格納したマイクロ波ルート探索パケットを受信した後に、第１のルート情報にしたがって、第１のルート情報を含む通信データをミリ波で送信するミリ波送信部を含むことが好ましい。

【0149】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの送信元無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0150】

本発明の第７の態様に係る無線通信装置１００は、ミリ波を使用してミリ波ルート探索パケットの送受信が可能で、マイクロ波を使用してマイクロ波ルート探索結果パケットの送受信が可能で、ミリ波を使用して通信データの送受信が可能であることが好ましい。無線通信装置１００が上位中継無線通信装置として機能する場合には、通信データの送信元無線通信装置から上位中継無線通信装置までのルートを抽出可能な第１のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部を含むことが好ましい。また、無線通信装置１００は、ミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報を宛先ノード情報とし、自ノードの識別情報を送信元ノード情報とし、第１のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信するマイクロ波送信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、ミリ波ルート探索パケットを受信した場合に、受信したミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を追加して格納したミリ波ルート探索パケットをブロードキャストするミリ波送信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、送信元無線通信装置から通信データの宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、第１のルート情報を含む通信データを受信した場合に、第２のルート情報に従って、自ノードの次のノードに第１のルート情報の代わりに第２のルート情報を含めた通信データをミリ波で送信するミリ波送信部を含むことが好ましい。

【0151】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、上位中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0152】

本発明の第８の態様に係る無線通信装置１００は、無線通信装置が通信データの宛先無線通信装置として機能する場合には、以下の機能を有するミリ波受信部１２１を含むことが好ましい。ミリ波受信部１２１は、通信データの送信元無線通信装置から宛先無線通信装置までのルートを抽出可能な第２のルート情報を含むミリ波ルート探索パケットを受信することが好ましい。また、無線通信装置１００は、以下の機能を有するマイクロ波送信部１１２を含むことが好ましい。マイクロ波送信部１１２は、宛先無線通信装置の識別情報を送信元ノード情報に、上位中継無線通信装置の識別情報を宛先ノード情報にし、受信したミリ波ルート探索パケットの第２のルート情報を含むマイクロ波ルート探索結果パケットを送信することが好ましい。さらに、無線通信装置１００は、ミリ波受信部１２１で受信した通信データの宛先ノード情報が自ノードである場合には、通信データの受信処理を実行することが好ましい。

【0153】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信データの宛先無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0154】

本発明の第９の態様に係る無線通信装置１００は、無線通信装置が通信データの中継無線通信装置として機能する場合には、ミリ波ルート探索パケットを受信するミリ波受信部１２１を含むことが好ましい。無線通信装置１００は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信している場合には、受信したミリ波ルート探索パケットを破棄することが好ましい。また、無線通信装置１００は、以下の機能を有するミリ波送信部１２２を含むことが好ましい。ミリ波送信部１２２は、受信したミリ波ルート探索パケットの送信元ノード情報および宛先ノード情報が同一の他のミリ波ルート探索パケットを受信せず、受信したミリ波ルート探索パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合に以下の処理を実行する。ミリ波送信部１２２は、受信したミリ波ルート探索パケットの中継ノード情報に自ノードの識別情報を格納し、ミリ波ルート探索パケットをブロードキャストする。さらに、無線通信装置１００は、マイクロ波ルート探索結果パケットをマイクロ波で受信するマイクロ波受信部を含むことが好ましい。無線通信装置１００は、受信したマイクロ波ルート探索結果パケットの宛先ノード情報が自ノードではない場合には、マイクロ波ルート探索結果パケットを破棄することが好ましい。ミリ波受信部１２１が通信データをミリ波で受信した場合に、ミリ波送信部１２２は、通信データに含まれる第１のルート情報または第２のルート情報に従って、通信データをミリ波で送信することが好ましい。

【0155】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、中継無線通信装置として機能する無線通信装置によって、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0156】

本発明の第１０の態様に係る無線通信システム１０００は、通信データの送信元無線通信装置として機能する第６の態様に係る無線通信装置１００と、通信データの上位中継無線通信装置として機能する第７の態様に係る無線通信装置を含むことが好ましい。さらに、無線通信システム１０００は、通信データの宛先無線通信装置として機能する第８の態様に係る無線通信装置と、通信データの中継無線通信装置として機能する第９の態様に係る無線通信装置と、を含むことが好ましい。

【0157】

上記構成によれば、メッシュネットワークにおいて、宛先ノードまでの通信路が長い場合であっても、通信ルートを決定するまでの時間を短縮することが可能となる。

【0158】

実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0159】

１００ 無線通信装置
１１１ マイクロ波受信部
１１２ マイクロ波送信部
１２１ ミリ波受信部
１２２ ミリ波送信部
１４４ 最短経路抽出部
１５０ 記憶部
１０００ 無線通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】