JP2008193558A - 無線ネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】チャネル割当を容易に実行可能な無線ネットワークを提供する。
【解決手段】無線ネットワーク１００は、メッシュ状に配置された複数の無線装置３１〜５５を備える。無線装置３１〜５５のうち、ＭＰＲである無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、自己にパケットの再送信を依頼する無線装置の数が多い程、または隣接するＭＰＲの個数が多い程、長さが短くなるバックオフタイムを演算し、その演算したバックオフタイムが満了した順番にチャネル割当を行なう。そして、無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、チャネル割当が完了すると、チャネル割当の内容を示し、かつ、隣接する無線装置におけるチャネル割当を要求するチャネル割当要求を隣接する無線装置へ送信する。ＭＰＲ以外の無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５は、チャネル割当要求に応じてチャネル割当を行なう。
【選択図】図７

Description

この発明は、無線ネットワークに関し、特に、自律的に構築される無線ネットワークに関するものである。

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

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

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

そして、従来、複数のネットワークインターフェースカードをアドホックネットワークに用いられる無線装置に適用することが提案されている（非特許文献１〜３）。

非特許文献１では、複数のネットワークインターフェースカードは、同数のネットワークインターフェースカードおよびチャネルが存在する場合に適用されている。そして、ネットワークインターフェースカードＮＩＣ−１に対してチャネルＣｈａｎｎｅｌ−１を割り当て、ネットワークインターフェースカードＮＩＣ−２に対してチャネルＣｈａｎｎｅｌ−２を割り当てるように、全ての端末に対して静的なチャネル割当が行なわれる。この提案は、使用されるネットワークインターフェースカードの数によってネットワーク容量を線形に増加できる。

また、非特許文献２では、中央に集積化された負荷検知チャネル割当アルゴリズムおよびルーティングアルゴリズムが、有線ネットワークに接続されたゲートウェイが存在し、かつ、ゲートウェイへの通信またはゲートウェイからの通信が支配するアクセスネットワークにおける複数のネットワークインターフェースカードを用いた無線メッシュネットワークに対して提案されている。そして、通信プロファイル情報は、通知されたチャネル割当に対して存在することが仮定される。その結果、より多くのネットワークインターフェースカードの使用によって、線形容量改善よりも多くの容量改善が実現可能であることが示されている。

更に、非特許文献３では、最初の分布型チャネル割当の１つが上述したのと同じアクセスシナリオに対して提案されている。そして、ゲートウェイにより近い端末に対してより高い優先度を与えることによって、この端末は、ゲートウェイからより遠い端末よりも電波干渉がより少ないチャネルを選択可能である。

類似の容量ゲインが２ホップ隣接情報を用いた局所アルゴリズムでも提案されている。
R. Draves, J. Padhye, and B. Zill, "Routing in multi-radio, multi-hop wireless mesh networks", in Proc. Mobicom, Philadelphia, PA, USA, 2004, pp.114-128. A. Raniwala, K. Gopalan, and T.-c. Chiueh, "Centralized channel assignment and routing algorithms for multi-channel wireless mesh networks", ACMSIGMOBILE Mobile Computing and Communications Review, vol. 8, pp. 50-65, 2004. A. Raniwala and T.-c. Chiueh, "Architecture and algorithms for IEEE 802.11-based multi-channel wireless mesh network", in Proc. INFOCOM, Miami, FL, USA, 2005, pp.2223-2234.

しかし、ゲートウェイが存在しないような一般の無線メッシュネットワークにおいては、優先度を基本としたチャネル割当に対してゲートウェイに類似の端末をどのように選択するのかが明らかではないので、上述したチャネル割当をゲートウェイが存在しないような一般の無線メッシュネットワークに適用することは、容易ではない。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、チャネル割当を容易に実行可能な無線ネットワークを提供することである。

この発明によれば、無線ネットワークは、自律的に確立される無線ネットワークであって、複数の第１の無線装置と、複数の第２の無線装置とを備える。複数の第１の無線装置は、優先度の高い順にチャネル割当を行なう。複数の第２の無線装置は、複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル割当要求に応じてチャネル割当を行なう。

好ましくは、複数の第１の無線装置は、優先度を相互間で決定する。

好ましくは、複数の第２の無線装置の各々は、自己がアクセスする第１の無線装置におけるチャネル割当の結果に応じて、チャネル割当を行なう。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、無線ネットワークを構成する全ての無線装置へ必要最小限の中継回数でパケットを中継する中継無線装置群に含まれる無線装置である。

好ましくは、複数の第１の無線装置は、同一通信範囲に存在する。

好ましくは、複数の第１の無線装置は、各無線装置に与えられたランダムなバックオフタイムが経過した順にチャネル割当を行なう。

好ましくは、複数の第１の無線装置は、自己にパケットの中継を依頼する無線装置の個数および／または隣接無線装置のうち中継無線装置群に含まれる無線装置の個数が多い順にチャネル割当を行なう。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、電波干渉が最も小さい干渉最小チャネルを中継無線装置群に含まれる無線装置との通信に用いるチャネルとして割り当て、他のチャネルを自己にパケットの中継を依頼する無線装置との通信に用いるチャネルとして割り当てる。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、自己から２ホップの領域内に存在する無線装置との情報交換によって干渉最小チャネルを検出する。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、複数のインターフェースを有し、複数のインターフェースの全てに対してチャネル割当が行なわれていないとき、複数のインターフェースに対して相互に異なるチャネルを割り当て、複数のインターフェースのうちの一部のインターフェースにチャネル割当が完了しているとき、チャネル割当が完了していないインターフェースに対してチャネル割当が完了しているインターフェースに割り当てられたチャネルと異なるチャネルを割り当てる。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、複数のインターフェースのうちの一部のインターフェースにチャネル割当が完了しているとき、チャネル割当が完了しているインターフェースのチャネルを維持する。

好ましくは、複数の第１の無線装置の各々は、複数のインターフェースを有し、複数のインターフェースの全てに中継無線装置群に含まれる無線装置との間の通信に用いられるチャネルが割り当てられているとき、複数のインターフェースに割り当てられたチャネルを維持する。

この発明による無線ネットワークにおいては、複数の第１の無線装置は、相互間でチャネル割当の順番を決定し、その決定した順番に従ってチャネル割当を行なう。その後、複数の第２の無線装置は、複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル割当要求に応じてチャネル割当を行なう。つまり、この発明による無線ネットワークにおいては、複数の無線装置が自動的に決定される順番に従ってチャネル割当を行なう。

従って、この発明によれば、チャネル割当の順番を決定するときの基準となるゲートウェイのような無線装置が存在しない無線ネットワークにおいて、チャネル割当を容易に行なうことができる。

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

図１は、この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。無線ネットワーク１００は、無線装置３１〜５５を備える。無線装置３１〜５５は、無線通信空間にメッシュ状に配置され、無線メッシュネットワークを自律的に構成している。そして、無線装置３１〜５５の各々は、例えば、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２を有し、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２を用いて無線通信を行なう。アンテナ６１〜８５の各々は、後述するように、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２に対応して２つのアンテナからなる。そして、アンテナ６１〜８５は、それぞれ、無線装置３１〜５５に装着される。

無線ネットワーク１００においては、各無線装置３１〜５５は、図１における紙面上、横方向および縦方向に存在する隣接無線装置との間で直接無線通信を行なうことができ、自己に対して斜め方向に存在する無線装置と直接無線通信を行なうことはできない。

従って、無線装置３１は、無線装置５５との間で無線通信を行なう場合、例えば、無線装置３２〜３５，４０，４５，５０を介して無線装置５５との間で無線通信を行なうことができ、無線装置３６，４１，４６，５１〜５４を介して無線装置５５との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置３６，３７，４２，４３，４８，４９，５０を介して無線装置５５との間で無線通信を行なうこともできる。

このように、無線ネットワーク１００においては、各無線装置３１〜５５は、複数の無線装置を介して、即ち、マルチホップによって送信先との間で無線通信を行なう。

しかし、無線ネットワーク１００の通信容量を向上させるためには、各無線装置３１〜５５が備えている２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２に異なるチャネルを割り当てることが必要であるが、ゲートウェイに類似の無線装置が存在しない無線ネットワーク１００においては、そのようなチャネル割当は、容易ではない。

そこで、以下においては、ゲートウェイに類似の無線装置が存在しない無線ネットワーク１００においても、チャネルを容易に割り当てる方法について説明する。

なお、この発明の実施の形態においては、送信元と送信先との間で無線通信経路を確立するプロトコルとしてＯＬＳＲプロトコルを用いる。このＯＬＳＲプロトコルは、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであり、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣ（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを用いて経路情報を交換し、ルーティングテーブルを作成するプロトコルである。

図２は、図１に示す無線装置３１の構成を示す概略ブロック図である。無線装置３１は、アンテナ１０，１１と、入力部１２と、出力部１３と、ユーザアプリケーション１４と、通信制御部１５とを含む。

アンテナ１０，１１は、図１に示すアンテナ６１〜８５の各々を構成する。そして、アンテナ１０，１１の各々は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部１５へ出力するとともに、通信制御部１５からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。

入力部１２は、無線装置３１の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション１４へ出力する。出力部１３は、ユーザアプリケーション１４からの制御に従ってメッセージを表示する。

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

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

無線インターフェースモジュール１６は、物理層に属し、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２を有する。そして、無線インターフェースモジュール１６は、所定の規定に従って送信信号または受信信号の変復調を行なうとともに、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２の少なくとも１つを用いて信号を送受信する。この場合、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２は、相互に異なるチャネルが割り当てられている。

ＭＡＣモジュール１７は、ＭＡＣ層に属し、ＭＡＣプロトコルを実行して、以下に述べる各種の機能を実行する。

即ち、ＭＡＣモジュール１７は、ルーティングデーモン２４から受けたＨｅｌｌｏパケットを無線インターフェースモジュール１６を介してブロードキャストする。また、ＭＡＣモジュール１７は、データ（パケット）の再送制御等を行なう。

バッファ１８は、データリンク層に属し、パケットを一時的に格納する。ＬＬＣモジュール１９は、データリンク層に属し、ＬＬＣプロトコルを実行して隣接する無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。

ＩＰモジュール２０は、インターネット層に属し、後述する方法によって、無線インターフェースモジュール１６が有する２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルを割り当てる。また、ＩＰモジュール２０は、チャネル割当の処理において、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮをブロードキャストする。

更に、ＩＰモジュール２０は、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、ＩＰモジュール２０は、ＴＣＰモジュール２２からデータを受けると、その受けたデータをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成する。

そうすると、ＩＰモジュール２０は、テーブル駆動型のルーティングプロトコルであるＯＬＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２１を検索し、生成したＩＰパケットを送信するための経路を決定する。そして、ＩＰモジュール２０は、その決定した経路に沿ってＩＰパケットを送信先へ送信する。

ルーティングテーブル２１は、インターネット層に属し、後述するように、各送信先に対応付けて経路情報を格納する。

ＴＣＰモジュール２２は、トランスポート層に属し、ＴＣＰパケットを生成する。ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのＴＣＰデータ部とからなる。そして、ＴＣＰモジュール２２は、生成したＴＣＰパケットをＩＰモジュール２０へ送信する。

ＵＤＰモジュール２３は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン２４によって作成されたＵｐｄａｔｅパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたＵｐｄａｔｅパケットを受信してルーティングデーモン２４へ出力する。

ルーティングデーモン２４は、プロセス／アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。

また、ルーティングデーモン２４は、他の無線装置から受信したＨｅｌｌｏパケットの経路情報に基づいて、最適な経路を算出してルーティングテーブル２１をインターネット層に動的に作成する。

なお、図１に示す無線装置３２〜５５の各々も、図２に示す無線装置３１の構成と同じ構成からなる。

図３は、ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットＰＫＴの構成図である。パケットＰＫＴは、パケットヘッダＰＨＤと、メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・とからなる。なお、パケットＰＫＴは、ＵＤＰモジュール２３のポート番号６９８番を使用して送受信される。

パケットヘッダＰＨＤは、パケット長と、パケットシーケンス番号とからなる。パケット長は、１６ビットのデータからなり、パケットのバイト数を表す。また、パケットシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、どのパケットが新しいかを区別するために用いられる。そして、パケットシーケンス番号は、新しいパケットが生成される度に“１”づつ増加される。従って、パケットシーケンス番号が大きい程、そのパケットＰＫＴが新しいことを示す。

メッセージヘッダＭＨＤ１，ＭＨＤ２，・・・の各々は、メッセージタイプと、有効時間と、メッセージサイズと、発信元アドレスと、ＴＴＬと、ホップ数と、メッセージシーケンス番号と、メッセージとからなる。

メッセータイプは、８ビットのデータからなり、メッセージ本体に書かれたメッセージの種類を表し、０〜１２７は、予約済みである。有効時間は、８ビットのデータからなり、受信後に、このメッセージを管理しなければならない時間を表す。そして、有効時間は、仮数部と、指数部とからなる。

メッセージサイズは、１６ビットのデータからなり、メッセージの長さを表す。発信元アドレスは、３２ビットのデータからなり、メッセージを生成した無線装置を表す。ＴＴＬは、８ビットのデータからなり、メッセージが転送される最大ホップ数を指定する。そして、ＴＴＬは、メッセージが転送される時に”１”づつ減少される。そして、ＴＴＬが“０”か“１”である場合、メッセージは、転送されない。ホップ数は、８ビットのデータからなり、メッセージの生成元からのホップ数を表す。そして、ホップ数は、最初、“０”に設定され、転送される毎に“１”づつ増加される。メッセージシーケンス番号は、１６ビットのデータからなり、各メッセージに割当てられる識別番号を表す。そして、メッセージシーケンス番号は、メッセージが作成される毎に、“１”づつ増加される。メッセージは、送信対象のメッセージである。

ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各種のメッセージが図３に示す構成のパケットＰＫＴを用いて送受信される。

図４は、図２に示すルーティングテーブル２１の構成図である。ルーティングテーブル２１は、送信先、次の無線装置およびホップ数からなる。送信先、次の無線装置およびホップ数は、相互に対応付けられている。“送信先”は、送信先の無線装置のＩＰアドレスを表す。“次の無線装置”は、送信先にパケットＰＫＴを送信するときに、次に送信すべき無線装置のＩＰアドレスを表す。“ホップ数”は、送信先までのホップ数を表す。例えば、図１において、無線装置３１−無線装置３２−無線装置３３−無線装置３４−無線装置３５−無線装置４０−無線装置４５−無線装置５０−無線装置５５の経路によって無線装置３１と無線装置５５との間で無線通信が行なわれる場合、無線装置３２のルーティングテーブル２１のホップ数には、“７”が格納される。

図５は、ネイバーリストＮＴＢＬの構成を示す概略図である。ネイバーリストＮＴＢＬは、自己のアドレスと、隣接無線装置のアドレスとを含む。自己のアドレスおよび隣接無線装置のアドレスは、相互に対応付けられる。“自己のアドレス”は、ネイバーリストＮＴＢＬを作成する無線装置のＩＰアドレスからなる。“隣接無線装置のアドレス”は、ネイバーリストＮＴＢＬを作成する無線装置に隣接する無線装置のＩＰアドレスからなる。

この発明においては、各無線装置３１〜５５は、ＯＬＳＲプロトコルに従ってルーティングテーブル２１を作成する。ＯＬＳＲプロトコルに従ったルーティングテーブル２１の作成について詳細に説明する。無線装置３１〜５５は、ルーティングテーブル２１を作成する場合、ＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信する。

Ｈｅｌｌｏメッセージは、各無線装置３１〜５５が有する情報の配信を目的として、定期的に送信される。このＨｅｌｌｏメッセージを受信することによって、各無線装置３１〜５５は、周辺の無線装置に関する情報を収集でき、自己の周辺にどのような無線装置が存在するのかを認識する。

ＯＬＳＲプロトコルにおいては、各無線装置３１〜５５は、ローカルリンク情報を管理する。そして、Ｈｅｌｌｏメッセージは、このローカルリンク情報の構築および送信を行なうためのメッセージである。ローカルリンク情報は、「リンク集合」、「隣接無線装置集合」、「２ホップ隣接無線装置集合とそれらの無線装置へのリンク集合」、「ＭＰＲ集合」、および「ＭＰＲセレクタ集合」を含む。

リンク集合は、直接的に電波が届く無線装置（隣接無線装置）の集合へのリンクのことであり、各リンクは、２つの無線装置間のアドレスの組の有効時間によって表現される。なお、有効時間は、そのリンクが単方向なのか双方向なのかを表すためにも利用される。

隣接無線装置集合は、各隣接無線装置のアドレス、およびその無線装置の再送信の積極度（Ｗｉｌｌｉｎｇｎｅｓｓ）等によって構成される。２ホップ隣接無線装置集合は、隣接無線装置に隣接する無線装置の集合を表す。

ＭＰＲ集合は、ＭＰＲとして選択された無線装置の集合である。なお、ＭＰＲとは、各パケットＰＫＴを無線ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜５５へ送信する場合、必要最小限の通信回数によってパケットＰＫＴを全ての無線装置３１〜５５へ送信できるように中継無線装置を選択することである。

ＭＰＲセレクタ集合は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合を表す。

ローカルリンク情報が確立される過程は、概ね、次のようになる。Ｈｅｌｌｏメッセージは、初期の段階では、各無線装置３１〜５５が自己の存在を知らせるために、自己のアドレスが入ったＨｅｌｌｏメッセージを隣接する無線装置へ送信する。これを、無線装置３１〜５５の全てが行ない、各無線装置３１〜５５は、自己の周りにどのようなアドレスを持った無線装置が存在するのかを把握する。このようにして、リンク集合および隣接無線装置集合が構築される。

そして、構築されたローカルリンク情報は、再び、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送り続けられる。これを繰返すことによって、各リンクが双方向であるのか、隣接無線装置の先にどのような無線装置が存在するのかが徐々に明らかになって行く。各無線装置３１〜５５は、このように徐々に構築されたローカルリンク情報を蓄える。

更に、ＭＰＲに関する情報も、Ｈｅｌｌｏメッセージによって定期的に送信され、各無線装置３１〜５５へ告知される。各無線装置３１〜５５は、自己が送信するパケットＰＫＴの再送信を依頼する無線装置として、いくつかの無線装置をＭＰＲ集合として隣接無線装置の中から選択している。そして、このＭＰＲ集合に関する情報は、Ｈｅｌｌｏメッセージによって隣接する無線装置へ送信されるので、このＨｅｌｌｏメッセージを受信した無線装置は、自己をＭＰＲとして選択してきた無線装置の集合を「ＭＰＲセレクタ集合」として管理する。このようにすることにより、各無線装置３１〜５５は、どの無線装置から受信したパケットＰＫＴを再送信すればよいのかを即座に認識できる。

Ｈｅｌｌｏメッセージの送受信により各無線装置３１〜５５において、ローカルリンク集合が構築されると、無線ネットワーク１００全体のトポロジーを知らせるためのＴＣメッセージが無線装置３１〜５５へ送信される。このＴＣメッセージは、ＭＰＲとして選択されている全ての無線装置によって定期的に送信される。そして、ＴＣメッセージは、各無線装置とＭＰＲセレクタ集合との間のリンクを含んでいるため、無線ネットワーク１００内の全ての無線装置３１〜５５は、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合を知ることができ、全てのＭＰＲ集合および全てのＭＰＲセレクタ集合に基づいて、無線ネットワーク１００全体のトポロジーを知ることができる。各無線装置３１〜５５は、無線ネットワーク１００全体のトポロジーを用いて最短路を計算し、それに基づいて経路表を作成する。

なお、各無線装置３１〜５５は、Ｈｅｌｌｏメッセージとは別に、ＴＣメッセージを頻繁に交換する。そして、ＴＣメッセージの交換にも、ＭＰＲが利用される。

各無線装置３１〜５５は、上述したＨｅｌｌｏメッセージおよびＴＣメッセージを送受信し、無線ネットワーク１００全体のトポロジーを認識し、その認識した無線ネットワーク１００全体のトポロジーに基づいて、最短路を計算し、それに基づいて、図４に示すルーティングテーブル２１を動的に作成する。

以下、この発明によるチャネル割当について説明する。図６は、各無線装置３１〜５５におけるチャネル割当の機能ブロック図である。各無線装置３１〜５５において、ＩＰモジュール２０は、チャネル割当手段２０１と、タイマー２０２とを含む。また、各無線装置３１〜５５において、無線インターフェースモジュール１６は、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２を含む。なお、ネットワークインターフェースＮＩＦ１は、アンテナ１０に接続され、ネットワークインターフェースＮＩＦ２は、アンテナ１１に接続される。

チャネル割当手段２０１は、次式に従ってバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算する。

なお、式（１）において、ｃ_ｉは、無線装置ｉ（＝無線装置３１〜５５のいずれか）をＭＰＲとして選択した無線装置の個数であり、ｍ_ｉは、無線装置ｉに隣接する隣接無線装置のうちのＭＰＲである無線装置の個数である。また、ｒは、［０，∞）の範囲に含まれるランダムな整数であり、ｄは、平均端末度合であり、ｓは、スケーリングファクタである。

そして、チャネル割当手段２０１は、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算すると、その演算したバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の計測をタイマー２０２に依頼する。

また、チャネル割当手段２０１は、ルーティングデーモン２４からＨｅｌｌｏパケットを受信し、その受信したＨｅｌｌｏパケットに基づいて、自己が搭載された無線装置から２ホップ領域内における隣接無線装置の情報を検出し、その検出した２ホップ領域内における隣接無線装置の情報に基づいて、電波干渉が最小である干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮを決定する。より具体的には、チャネル割当手段２０１は、スニファー（ｓｎｉｆｆｅｒ）（ＳＮＩＦＦＥＲ／スニファーは、登録商標）を用いてチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の各々で送受信されるパケットの混雑度合を調査し、パケットの混雑度合が最も小さいチャネルを干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮとして決定する。そして、チャネル割当手段２０１は、その決定した干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮを保持する。

チャネル割当手段２０１は、タイマー２０２がバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を計測すると、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２の各々に対してチャネル割当を行なう。より具体的には、チャネル割当手段２０１は、ＭＰＲである無線装置と無線通信を行なうネットワークインターフェース（ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２のいずれか一方）に干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮを割り当て、ＭＰＲ以外の無線装置と無線通信を行なうネットワークインターフェース（ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２のいずれか他方）に干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮ以外のチャネルを割り当てる。

更に、チャネル割当手段２０１は、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルを割り当てると、チャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成してブロードキャストする。

タイマー２０２は、チャネル割当手段２０１からの依頼に応じてバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を計測し、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の計測が終了すると、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）が満了したことを示す満了信号ＥＸＰＩＲＥをチャネル割当手段２０１へ出力する。

ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２の各々は、チャネル割当手段２０１から受けたチャネルを用いてパケットを送受信する。

図７は、無線ネットワーク１００におけるＭＰＲ集合を示す図である。無線ネットワーク１００においては、例えば、無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０がＭＰＲ集合を構成する。なお、図７において、無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０の上に記載した数字は、各無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０にパケットの再送信を依頼する無線装置（＝ＭＰＲセレクタ）の番号である。

無線装置３６は、無線装置３１，３７，４１からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置３７は、無線装置３２，３６，３８，４２からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

また、無線装置３８は、無線装置３３，３７，３９，４３からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置３９は、無線装置３４，３８，４０，４４からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

更に、無線装置４０は、無線装置３５，３９，４５からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置４２は、無線装置３７，４３，４７からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

更に、無線装置４４は、無線装置３９，４３，４９からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置４６は、無線装置４７，５１からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

更に、無線装置４７は、無線装置４２，４６，４８，５２からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置４８は、無線装置４３，４７，４９，５３からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

更に、無線装置４９は、無線装置４４，４８，５０，５４からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信し、無線装置５０は、無線装置４９，５５からブロードキャストパケットを受信するとともに、その受信したブロードキャストパケットを再送信する。

そして、無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５は、他の無線装置からブロードキャストパケットを受信し、その受信したブロードキャストパケットを再送信しない。

このように、ＭＰＲ集合が存在する無線ネットワーク１００を構成する無線装置３１〜５５が起動されると、無線装置３１〜５５の各々は、上述した式（１）によってランダムなバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算し、その演算したバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）が満了すると、自己の２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

より具体的には、無線装置３１〜５５の各々において、チャネル割当手段２０１は、式（１）に従ってランダムなバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算し、その演算したバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の計測をタイマー２０２に依頼する。そして、無線装置３１〜５５の各々において、タイマー２０２は、チャネル割当手段２０１からの依頼に応じてバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を計測し、そのバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の計測が終了すると、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）が満了したことを示す満了信号ＥＸＰＩＲＥをチャネル割当手段２０１へ出力する。

そうすると、無線装置３１〜５５の各々において、チャネル割当手段２０１は、タイマー２０２からの満了信号ＥＸＰＩＲＥに応じて、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にそれぞれチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

なお、ＭＰＲ集合は、ＴＣメッセージによって無線ネットワーク１００内でブロードキャストされ、各無線装置３１〜５５は、無線ネットワーク１００を構成する無線装置３１〜５５のトポロジーを知っているので、各無線装置３１〜５５は、隣接する無線装置のうち、何個の無線装置がＭＰＲであるかを検知できる（即ち、ｍ_ｉを検知できる）。また、各無線装置３１〜５５は、ローカルリンク情報を確立し、ローカルリンク情報は、自己をＭＰＲとして選択した無線装置の集合であるＭＰＲセレクタ集合を含むので、自己にパケットの再送信を依頼した無線装置の個数（＝ｃ_ｉ）を検知できる。更に、式（１）におけるｒは、［０，∞）からランダムに選択された整数であり、ｄ，ｓ，ｓｌｏｔ＿ｔｉｍｅは、定数である。従って、各無線装置３１〜５５は、式（１）に従ってバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算できる。なお、無線装置３１〜５５がメッシュ状に配置される場合、ｄは、“４”に設定される。

無線装置３１〜５５のうち、ＭＰＲである無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０において、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）が式（１）に従って演算される場合、その演算されたバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の長さは、無線装置ｉがＭＰＲであるか否かおよび無線装置ｉに隣接する隣接無線装置に何個のＭＰＲが含まれるかによって異なる。即ち、式（１）は、無線装置ｉにパケットの再送信を依頼する無線装置の個数を示すｃ_ｉと、無線装置ｉに隣接する隣接無線装置のうちのＭＰＲである無線装置の個数を示すｍ_ｉとを含み、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の長さは、ｃ_ｉおよびｍ_ｉが大きくなるに従って短くなる確率が高くなり、ｃ_ｉおよびｍ_ｉが小さくなるに従って長くなる確率が高くなる。

ｃ_ｉが“０”でないことは、無線装置ｉがＭＰＲであることを意味し、ＭＰＲではない無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５は、ＭＰＲである無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０がチャネル割当を行なった後に送信するチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮに応じてチャネル割当を行なうので、ＭＰＲである無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、ＭＰＲではない無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５に比べ、早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

また、ｃ_ｉが大きいことは、無線装置ｉにパケットの再送信を依頼する無線装置の個数が大きいことを意味するので、ＭＰＲである無線装置間においては、より多くの無線装置からパケットの再送信を依頼された無線装置の方が相対的に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。例えば、無線装置４７は、上述したように４個の無線装置４２，４６，４８，５３からパケットの再送信を依頼され、無線装置４６は、上述したように２個の無線装置４７，５１からパケットの再送信を依頼されているので、無線装置４７は、無線装置４６よりも早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

更に、ｍ_ｉが“０”でないことは、無線装置ｉに隣接する無線装置のうち、少なくとも１個の無線装置がＭＰＲであることを意味するので、無線装置ｉは、隣接する無線装置が全てＭＰＲでない無線装置よりも早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

更に、ｍ_ｉが大きいことは、無線装置ｉに隣接する無線装置のうち、相対的に多くの無線装置がＭＰＲであることを意味するので、無線装置ｉは、隣接する無線装置のうち、相対的に少ない無線装置がＭＰＲである無線装置よりも早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。例えば、無線装置３９は、４個の隣接無線装置（＝無線装置３４，３８，４０，４４）のうち、３個の無線装置３８，４０，４４がＭＰＲであり、無線装置４４は、４個の隣接無線装置（＝無線装置３９，４３，４５，４９）のうち、２個の無線装置３９，４９がＭＰＲであるので、無線装置３９は、無線装置４９よりも早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

なお、無線装置３７，３９，４７，４９は、同じｃ_ｉおよびｍ_ｉを有するが、式（１）に含まれる“ｒ”は、［０，∞）から任意に選択された整数であるので、無線装置３７，３９，４７，４９において演算されるバックオフタイムは、全て同じになる確率は、小さく、無線装置３７，３９，４７，４９が異なるタイミングでチャネル割当を行なう確率は、高い。

従って、この発明においては、無線ネットワーク１００を構成する無線装置３１〜５５のうち、ＭＰＲであり、相対的に多くの無線装置からパケットの再送信を依頼され、更に、隣接する無線装置のうち、相対的に多くの無線装置がＭＰＲである無線装置が最も早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、ＭＰＲであり、相対的に多くの無線装置からパケットの再送信を依頼され、更に、隣接する無線装置のうち、相対的に少ない無線装置がＭＰＲである無線装置が第２番目に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、ＭＰＲであり、相対的に多くの無線装置からパケットの再送信を依頼された無線装置が第３番目に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、ＭＰＲであり、相対的に少ない無線装置からパケットの再送信を依頼された無線装置が第４番目に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、ＭＰＲである無線装置からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを受信したＭＰＲでない無線装置が最も遅いタイミングでＭＰＲである無線装置との間で行なわれる無線通信に用いるネットワークインターフェース（ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２のいずれか）にチャネル（チャネルＣｈ１，Ｃｈ２のいずれか）を割り当てる。

即ち、無線ネットワーク１００においては、無線装置３７，３９，４７，４９が最も早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、無線装置３８，４８が第２番目に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、無線装置３６，４０，４６，５０が第３番目に早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当て、無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５が最も遅いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２のいずれかにチャネルＣｈ１，Ｃｈ２のいずれかを割り当てる。

その結果、無線装置３１〜５５は、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てるタイミングを自動的に調整し、その調整したタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

従って、この発明によれば、無線ネットワーク１００がチャネル割当のタイミングを決定する基準となるゲートウェイを含まなくても、チャネルを容易に割り当てることができる。

ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネル割当を更に詳細に説明する。図８は、チャネル割当の方法を詳細に説明するための図である。なお、無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３は、同一通信範囲内にメッシュ状に配置されている。なお、図８において、無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３に付された番号は、チャネル割当の順番を表す。

無線装置３７は、ＭＰＲであり、自己にパケットの再送信を依頼した無線装置の個数が４個（＝無線装置３２，３６，３８，４２）であり、隣接無線装置３２，３６，３８，４２のうち、３個の無線装置３６，３８，４２がＭＰＲであるので、無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３の中で最も早いタイミングでネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

この場合、無線装置３７のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７に隣接する無線装置３６，３８，４２がＭＰＲであるため、無線装置３６，３８，４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当て、ＭＰＲではない無線装置３２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。そして、チャネルＣｈ１は、電波干渉が最も小さい干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮであり、チャネルＣｈ２は、干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮ以外のチャネルである。

このように、最初にチャネル割当を行なう無線装置３７のチャネル割当手段２０１は、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２に相互に異なるチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てる。

無線装置３７のチャネル割当手段２０１は、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にそれぞれチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てると、無線装置３６，３８，４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１（＝干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮ）を割り当て、無線装置３２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７］を隣接する無線装置３２，３６，３８，４２へブロードキャストする。

無線装置３２，３６，３８，４２のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７から送信されたチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７］を受信する。

そして、無線装置３８のチャネル割当手段２０１は、その受信したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１に応じて、無線装置３７の次にチャネル割当を行なう。より具体的には、無線装置３８のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７］を参照して、無線装置３７が自己との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てたことを検知する。そして、無線装置３８のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てるとともに、ＭＰＲではない無線装置３３，４３との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置３８のチャネル割当手段２０１は、無線装置３８におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３３，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３３，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８］を隣接する無線装置３３，３７，４３へブロードキャストする。

無線装置３８におけるチャネル割当が終了した後、無線装置３６のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７から受信したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１に応じて、無線装置３８におけるチャネル割当の方法と同じ方法によって、無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てるとともに、ＭＰＲではない無線装置３１，４１との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そして、無線装置３６のチャネル割当手段２０１は、無線装置３６におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３１，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３１，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６］を隣接する無線装置３１，３７，４１へブロードキャストする。

無線装置３６におけるチャネル割当が終了した後、無線装置４２のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７から受信したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１に応じて、無線装置３６におけるチャネル割当の方法と同じ方法によって、無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てるとともに、ＭＰＲではない無線装置４１，４３との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そして、無線装置４２のチャネル割当手段２０１は、無線装置４２におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２］を隣接する無線装置３７，４１，４３へブロードキャストする。

無線装置４２におけるチャネル割当が終了した後、無線装置３２のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７から受信したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１＝［ＮＩＦ１（Ｃｈ１）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７］を参照して、無線装置３７が無線装置３２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

そして、無線装置３２のチャネル割当手段２０１は、無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置３２のチャネル割当手段２０１は、無線装置３２におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ５＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ５＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３７／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３２］を隣接する無線装置３７へ送信する。

無線装置４３は、無線装置３８からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２を受信し、無線装置４２からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４を受信する。そして、無線装置４３のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２に基づいて無線装置３８が無線装置４３との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知するとともに、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４に基づいて無線装置４２が無線装置４３との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

その後、無線装置４３のチャネル割当手段２０１は、無線装置３８との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てるとともに、無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置４３のチャネル割当手段２０１は、無線装置４３におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４３］を隣接する無線装置３８，４２へブロードキャストする。

無線装置４１は、無線装置３６からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３を受信し、無線装置４２からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４を受信する。そして、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３に基づいて無線装置３６が無線装置４１との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知するとともに、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４に基づいて無線装置４２が無線装置４１との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

その後、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てるとともに、無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、無線装置４１におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ７＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６，ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４２／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ４１］を隣接する無線装置３６，４２へブロードキャストする。

無線装置３３は、無線装置３８からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２を受信する。そして、無線装置３３のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２に基づいて無線装置３８が無線装置３３との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

その後、無線装置３３のチャネル割当手段２０１は、無線装置３８との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置３３のチャネル割当手段２０１は、無線装置３３におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ８＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３３］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ８＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３８／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３３］を隣接する無線装置３８へ送信する。

無線装置３１は、無線装置３６からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３を受信する。そして、無線装置３１のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３に基づいて無線装置３６が無線装置３１との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

その後、無線装置３１のチャネル割当手段２０１は、無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる。

そうすると、無線装置３１のチャネル割当手段２０１は、無線装置３１におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ９＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３１］を生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ９＝［ＮＩＦ２（Ｃｈ２）→ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３６／ＩＰａｄｄｒｅｓｓ３１］を隣接する無線装置３６へ送信する。

無線装置３７は、無線装置３８からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２を受信し、無線装置３６からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３を受信し、無線装置４２からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４を受信し、無線装置３２からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ５を受信する。

そして、無線装置３７のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２に基づいて無線装置３８が無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３に基づいて無線装置３６が無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４に基づいて無線装置４２が無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ１に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ５に基づいて無線装置３２が無線装置３７との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

また、無線装置３８は、無線装置４３からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６を受信し、無線装置３３からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ８を受信する。

そして、無線装置３８のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６に基づいて無線装置４３が無線装置３８との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ８に基づいて無線装置３３が無線装置３８との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

更に、無線装置３６は、無線装置４１からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ７を受信し、無線装置３１からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ９を受信する。

そして、無線装置３６のチャネル変更手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ７に基づいて無線装置４１が無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ９に基づいて無線装置３１が無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

更に、無線装置４２は、無線装置４１からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ７を受信し、無線装置４３からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６を受信する。

そして、無線装置４２のチャネル変更手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ６に基づいて無線装置４３が無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知し、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ７に基づいて無線装置４１が無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースをネットワークインターフェースＮＩＦ２に決定し、その決定したネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てたことを検知する。

これによって、無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３の各々は、隣接する無線装置との間でネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネル割当を相互に承認する。

そして、無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３の各々は、割り当てたチャネルを用いて隣接する無線装置との間で無線通信を行なう。

無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３におけるチャネル割当が上述した方法によって行なわれた結果、各無線装置３１〜３３，３６〜３８，４１〜４３におけるチャネルは、図８に示すように割り当てられる。

そして、ＭＰＲである無線装置３６〜３８，４２の各々は、電波干渉が最も小さい干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮであるチャネルＣｈ１をＭＰＲである無線装置との間で行なう無線通信のために割り当て、干渉最小チャネルＣｈ＿ＩＴＦ＿ＭＩＮ以外のチャネル（＝チャネルＣｈ２）を自己にパケットの再送信を依頼した無線装置との間で行なう無線通信のために割り当てる。

図９は、ＭＰＲである無線装置におけるチャネル割当の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、全てのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の割当が完了したか否かを判定する（ステップＳ１）。

そして、ステップＳ１において、全てのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の割当が完了したと判定されたとき、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の割当を維持する（ステップＳ２）。

一方、ステップＳ１において、全てのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の割当が完了していないと判定されたとき、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、２つのネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２のうち、一方のネットワークインターフェースＮＩＦ１へのチャネルＣｈ１の割当が完了したか否かを更に判定する（ステップＳ３）。

そして、ステップＳ３において、一方のネットワークインターフェースＮＩＦ１へのチャネルＣｈ１の割当が完了していないと判定されたとき、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、隣接するＭＰＲである無線装置との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てる（ステップＳ４）。

その後、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、隣接するＭＰＲ以外の無線装置との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ３において、一方のネットワークインターフェースＮＩＦ１へのチャネルＣｈ１の割当が完了したと判定されたとき、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、隣接するＭＰＲである無線装置との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ１へのチャネルＣｈ１の割当を維持する（ステップＳ６）。

そして、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、他のネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てる（ステップＳ７）。

そうすると、ステップＳ５またはステップＳ７の後、ＭＰＲである無線装置のチャネル割当手段２０１は、自己におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成し、その生成したチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを隣接する無線装置へブロードキャストする（ステップＳ８）。そして、ステップＳ２またはステップＳ８の後、一連の動作が終了する。

図８において説明したチャネル割当において、ＭＰＲである無線装置３７のチャネル割当手段２０１は、ネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２へのチャネルＣｈ１，Ｃｈ２の割当を最初に行なうため、図９に示すステップＳ１，Ｓ３〜Ｓ５，Ｓ８に従ってネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にそれぞれチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てるとともに、無線装置３７におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１を生成して隣接する無線装置３２，３６，３８，４２へブロードキャストする。

また、ＭＰＲである無線装置３８は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１を無線装置３７から受信してネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てた後に、自己が演算したバックオフタイムｂ（ｃ_３８，ｍ_３８）が満了したとき、図９に示すステップＳ１，Ｓ３，Ｓ６〜Ｓ８に従ってネットワークインターフェースＮＩＦ１へのチャネルＣｈ１の割当を維持するとともに、ネットワークインターフェースＮＩＦ２へチャネルＣｈ２を割り当て、無線装置３８におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ２を生成して隣接する無線装置３３，３７，４３へブロードキャストする。

なお、無線装置３６，４２のチャネル割当手段２０１も、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ１を無線装置３７から受信してネットワークインターフェースＮＩＦ１にチャネルＣｈ１を割り当てた後に、自己が演算したバックオフタイムｂ（ｃ_３６，ｍ_３６），ｂ（ｃ_４２，ｍ_４２）が満了したとき、無線装置３８のチャネル割当手段２０１と同じ動作を行なう。

図１０は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを受信した無線装置の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置のチャネル割当手段２０１は、自己のＭＰＲまたは自己にパケットの再送信を依頼した無線装置からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。

そして、ステップＳ１１において、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを受信していないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。

一方、ステップＳ１１において、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを受信したと判定されたとき、無線装置のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを最初に受信したか否かを更に判定する（ステップＳ１２）。

そして、ステップＳ１２において、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを最初に受信したと判定されたとき、無線装置のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮに含まれるチャネルを一方のネットワークインターフェースＮＩＦ１に割り当てる（ステップＳ１３）。

一方、ステップＳ１２において、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを最初に受信したのではないと判定されたとき、無線装置のチャネル割当手段２０１は、既に割り当てられているチャネルを維持するとともに、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮに含まれるチャネルを他方のネットワークインターフェースＮＩＦ２に割り当てる（ステップＳ１４）。

そして、ステップＳ１３またはステップＳ１４の後、無線装置のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮの送信元に対するネイバーテーブルＮＴＢＬを更新し（ステップＳ１５）、自己におけるチャネル割当の内容を示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成して隣接する無線装置へブロードキャストする（ステップＳ１６）。

そうすると、ステップＳ１１の“ＮＯ”またはステップＳ１６の後、一連の動作は終了する。

図８において説明したチャネル割当においては、無線装置４１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３およびチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４を受信した後に、自己のネットワークインターフェースＮＩＦ１，ＮＩＦ２にチャネルＣｈ１，Ｃｈ２を割り当てると説明したが、自己が演算したバックオフタイムｂ（ｃ_４１，ｍ_４１）の長さによっては、バックオフタイムｂ（ｃ_４１，ｍ_４１）が満了する前にチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３を受信する場合もある。

そのような場合、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、図１０に示すステップＳ１１，１２，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６に従って、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３に基づいて無線装置４１と無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てるとともに、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３の送信元である無線装置３６に対するネイバーリストを更新し、無線装置３６との間で無線通信を行なうためのチャネルＣｈ２だけを割り当てたことを示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成して隣接する無線装置３６へ送信する。

また、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ３に基づいてネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てた後に、無線装置４２からチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４を受信する場合もある。

そのような場合、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、図１０に示すステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６に従って、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４に基づいて無線装置４１と無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てるとともに、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮ４の送信元である無線装置４２に対するネイバーリストを更新し、無線装置３６との間で無線通信を行なうためのチャネルＣｈ２および無線装置４２との間で無線通信を行なうためのチャネルＣｈ２を割り当てたことを示すチャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮを生成して隣接する無線装置３６，４２へ送信する。

図１１は、ネイバーリストＮＴＢＬの例を示す図である。無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、図１０に示すステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６に従って、チャネル割当を行なう場合、最初、ネイバーリストＢＴＢＬ−１（図１１の（ａ）参照）を保持している。

そして、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、無線装置３６との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てると（図１０のステップＳ１３参照）、無線装置３６を隣接無線装置としてネイバーリストＮＴＢＬ−１に登録し、ネイバーリストＮＴＢＬ−１をネイバーリストＮＴＢＬ−２（図１０の（ｂ）参照）に更新する。

また、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、図１０に示すステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６に従って、チャネル割当を行なう場合、最初、ネイバーリストＢＴＢＬ−２（図１１の（ｂ）参照）を保持している。

そして、無線装置４１のチャネル割当手段２０１は、無線装置４２との間で無線通信を行なうためのネットワークインターフェースＮＩＦ２にチャネルＣｈ２を割り当てると（図１０のステップＳ１４参照）、無線装置４２を隣接無線装置としてネイバーリストＮＴＢＬ−２に登録し、ネイバーリストＮＴＢＬ−２をネイバーリストＮＴＢＬ−３（図１０の（ｃ）参照）に更新する。

無線装置３１，３２，３３，４３のチャネル割当手段２０１も、図１０に示すフローチャートに従ってチャネル割当およびネイバーリストの更新を行なう。

なお、無線装置３４，３５，３９，４０，４４，４５〜５５も、上述した方法によってチャネル割当およびネイバーリストの更新を行なう。

上述した方法によってチャネル割当を行なったときの無線ネットワーク１００の特性について説明する。特性の評価に用いたモデルは、６０個の無線装置を９×９のグリッドネットワークにランダムに配置し、無線通信範囲を１００ｍ×１００ｍの平面に対して１０ｍに固定した。その結果、各無線装置は、４ホップ以内の隣接無線装置と通信可能である。

このような無線ネットワークにおいて、各無線装置がチャネル割当を行なったときの平均使用チャネル数および最大スループットを調べた。

図１２は、メッシュ状に配置された無線装置によって使用される平均チャネル数を示す図である。図１２においては、横軸は、トポロジーを表し、縦軸は、平均使用チャネル数を表す。また、曲線ｋ１は、この発明による方法によってチャネル割当を行なったときの平均使用チャネル数を示し、曲線ｋ２は、シングルチャネル割当を行なったときの平均使用チャネル数を示し、曲線ｋ３は、ネットワークインターフェースの個数と同じ２個のチャネルを割り当てたときの平均使用チャネル数を示す。

図１２に示す結果から、シングルチャネル割当を行なったときは、平均使用チャネル数は、“１”であり、２個のチャネルを割り当てたときの平均使用チャネル数は、“２”である。一方、この発明による方法によってチャネル割当を行なったとき、平均使用チャネル数は、１．５〜２．０の間である。

図１３は、メッシュ状に配置された無線装置からなる無線ネットワークにおける１個の無線装置当たりの最大スループットを示す図である。図１３において、縦軸は、最大スループットを表し、横軸は、トポロジーを表す。また、曲線ｋ４は、この発明による方法によってチャネル割当を行なったときの最大スループットを示し、曲線ｋ２は、シングルチャネル割当を行なったときの最大スループットを示し、曲線ｋ３は、２個のチャネルを割り当てたときの最大スループットを示す。

図１３に示す結果から、最大スループットは、この発明による方法によってチャネル割当を行なった場合に最大となる。

従って、この発明による方法によってチャネル割当を行なうことによって最大スループットを向上できる。

上述したように、この発明においては、メッシュ状に配置された無線装置３１〜５５からなる無線ネットワーク１００が起動されると、無線装置３１〜５５のうち、ＭＰＲである無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、自己にパケットの再送信を依頼した無線装置の個数ｃ_ｉおよび自己に隣接するＭＰＲの個数ｍ_ｉに依存したバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）を演算し、その演算したバックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の短い順にチャネル割当を行なう。そして、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）は、自己にパケットの再送信を依頼した無線装置の個数ｃ_ｉが多い程、または自己に隣接するＭＰＲの個数ｍ_ｉが多い程、短くなる確率が高くなる。

従って、バックオフタイムｂ（ｃ_ｉ，ｍ_ｉ）の短い順にチャネル割当を行なうことは、自己にパケットの再送信を依頼した無線装置の個数の多い順、および／または隣接するＭＰＲの個数が多い順にチャネル割当を行なうことに相当する。

なお、上記においては、無線ネットワーク１００は、最初にチャネル割当を行なうＭＰＲからなる無線装置と、ＭＰＲからチャネル変更要求を受信して自己のチャネル割当を行なうＭＰＲ以外の無線装置とを備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、この発明による無線ネットワークは、チャネル割当を行なうための優先度を相互間で決定し、その決定した優先度の高い順にチャネル割当を行なう複数の第１の無線装置と、複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル変更要求に応じてチャネル割当を行なう複数の第２の無線装置とを備えるものであればよい。また、複数の第１の無線装置間における優先度は、無線ネットワーク１００の使用者によって決定され、複数の第１の無線装置に初期設定として予め設定されていてもよい。つまり、この発明による無線ネットワーク１００は、優先度の高い順にチャネル割当を行なう複数の第１の無線装置と、複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル変更要求に応じてチャネル割当を行なう複数の第２の無線装置とを備えていればよい。

複数の第１の無線装置および複数の第２の無線装置を備えていれば、複数の第１の無線装置が順番にチャネル割当を行ない、その後、複数の第２の無線装置が複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル変更要求に応じてチャネル割当を行なうので、無線ネットワークを構成する複数の無線装置が平行してチャネル割当を行なうことはないからである。

また、上記においては、無線装置３１〜５５は、メッシュ状に配置されると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置３１〜５５は、任意の形態に配置されていてもよい。

更に、上記においては、チャネルの個数およびネットワークインターフェースの個数は、２個であると説明したが、この発明においては、これに限らず、チャネルの個数およびネットワークインターフェースの個数は、３個以上であってもよく、一般的には、２個以上であればよい。この場合、１つのネットワークインターフェースには、１個のチャネルが割り当てられる。そして、チャネルの個数は、ネットワークインターフェースの個数と必ずしも同じでなくてもよい。

この発明においては、無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、無線ネットワーク１００を構成する全ての無線装置３１〜５５へ必要最小限の中継回数でパケットを中継する「中継無線装置群」を構成する。

また、無線装置３６〜４０，４２，４４，４６〜５０は、「複数の第１の無線装置」を構成し、無線装置３１〜３５，４１，４３，４５，５１〜５５は、「複数の第２の無線装置」を構成する。

更に、この発明においては、チャネル変更要求ＣＨＡＮＧＥ＿ＣＨＡＮは、「チャネル割当要求」を構成する。

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

この発明はチャネル割当を容易に実行可能な無線ネットワークに適用される。

この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。 図１に示す無線装置の構成を示す概略ブロック図である。 ＯＬＳＲプロトコルにおけるパケットの構成図である。 図２に示すルーティングテーブルの構成図である。 ネイバーリストの構成を示す概略図である。 各無線装置におけるチャネル割当の機能ブロック図である。 無線ネットワークにおけるＭＰＲ集合を示す図である。 チャネル割当の方法を詳細に説明するための図である。 ＭＰＲである無線装置におけるチャネル割当の動作を説明するためのフローチャートである。 チャネル変更要求を受信した無線装置の動作を説明するためのフローチャートである。 ネイバーリストの例を示す図である。 メッシュ状に配置された無線装置によって使用される平均チャネル数を示す図である。 メッシュ状に配置された無線装置からなる無線ネットワークにおける１個の無線装置当たりの最大スループットを示す図である。

符号の説明

１０，１１，６１〜８５ アンテナ、１２ 入力部、１３ 出力部、１４ ユーザアプリケーション、１５ 通信制御部、１６ 無線インターフェースモジュール、１７ ＭＡＣモジュール、１８ バッファ、１９ ＬＬＣモジュール、２０，２０Ａ ＩＰモジュール、２１ ルーティングテーブル、２２ ＴＣＰモジュール、２３ ＵＤＰモジュール、２４ ルーティングデーモン、３１〜５５ 無線装置、１００ 無線ネットワーク、２０１ チャネル割当手段、２０２ タイマー。

Claims (12)

1. 自律的に確立される無線ネットワークであって、
   優先度の高い順にチャネル割当を行なう複数の第１の無線装置と、
   前記複数の第１の無線装置の少なくとも１つからのチャネル割当要求に応じてチャネル割当を行なう複数の第２の無線装置とを備える、無線ネットワーク。
2. 前記複数の第１の無線装置は、前記優先度を相互間で決定する、請求項１に記載の無線ネットワーク。
3. 前記複数の第２の無線装置の各々は、自己がアクセスする第１の無線装置におけるチャネル割当の結果に応じて、前記チャネル割当を行なう、請求項１または請求項２に記載の無線ネットワーク。
4. 前記複数の第１の無線装置の各々は、前記無線ネットワークを構成する全ての無線装置へ必要最小限の中継回数でパケットを中継する中継無線装置群に含まれる無線装置である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線ネットワーク。
5. 前記複数の第１の無線装置は、同一通信範囲に存在する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線ネットワーク。
6. 前記複数の第１の無線装置は、各無線装置に与えられたランダムなバックオフタイムが経過した順に前記チャネル割当を行なう、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線ネットワーク。
7. 前記複数の第１の無線装置は、自己に前記パケットの中継を依頼する無線装置の個数および／または隣接無線装置のうち前記中継無線装置群に含まれる無線装置の個数が多い順に前記チャネル割当を行なう、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線ネットワーク。
8. 前記複数の第１の無線装置の各々は、電波干渉が最も小さい干渉最小チャネルを前記中継無線装置群に含まれる無線装置との通信に用いるチャネルとして割り当て、他のチャネルを自己にパケットの中継を依頼する無線装置との通信に用いるチャネルとして割り当てる、請求項４または請求項５に記載の無線ネットワーク。
9. 前記複数の第１の無線装置の各々は、自己から２ホップの領域内に存在する無線装置との情報交換によって前記干渉最小チャネルを検出する、請求項８に記載の無線ネットワーク。
10. 前記複数の第１の無線装置の各々は、複数のインターフェースを有し、前記複数のインターフェースの全てに対してチャネル割当が行なわれていないとき、前記複数のインターフェースに対して相互に異なるチャネルを割り当て、前記複数のインターフェースのうちの一部のインターフェースにチャネル割当が完了しているとき、チャネル割当が完了していないインターフェースに対してチャネル割当が完了しているインターフェースに割り当てられたチャネルと異なるチャネルを割り当てる、請求項４または請求項５に記載の無線ネットワーク。
11. 前記複数の第１の無線装置の各々は、前記複数のインターフェースのうちの一部のインターフェースにチャネル割当が完了しているとき、前記チャネル割当が完了しているインターフェースのチャネルを維持する、請求項１０に記載の無線ネットワーク。
12. 前記複数の第１の無線装置の各々は、複数のインターフェースを有し、前記複数のインターフェースの全てに前記中継無線装置群に含まれる無線装置との間の通信に用いられるチャネルが割り当てられているとき、前記複数のインターフェースに割り当てられたチャネルを維持する、請求項４または請求項５に記載の無線ネットワーク。

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