(57)【要約】【課題】近距離無線ネットワークを形成する１の無線通信端末と近距離無線ネットワーク外に存在する通信相手装置との間における大容量データの転送を一層高速化する。【解決手段】送信端末２−１は、セルラ通信網３を介して到達可能なサーバ４に転送データを送信する際に、少なくとも中継端末２−２及び２−３を利用する。端末２−１は、転送データに含まれる第１の部分（Ｐ１）をセルラ通信網３を経由してサーバ４に向けて送信するとともに、転送データの残部（Ｐ２〜Ｐ３）を端末２−２に送信する。端末２−２は、端末２−１から転送データの残部を受信し、転送データの残部に含まれる第２の部分（Ｐ２）をセルラ通信網３を経由してサーバ４に向けて送信するとともに、転送データの第３の部分（Ｐ３）を端末２−３に送信する。端末２−３は、端末２−２から受信した第３の部分（Ｐ３）を、セルラ通信網３を経由してサーバ４に送信する。【選択図】図２
2010093387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信端末を備える無線通信システムであって、
前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有し、
前記複数の無線通信端末のうち送信者に使用される送信端末は、前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに転送データを送信するに際して、前記複数の無線通信端末に含まれる第１及び第２の中継端末を少なくとも利用し、
前記送信端末は、前記転送データに含まれる第１の部分を自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信するとともに、前記転送データのうち前記第１の部分を除いた残部を自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末に送信し、
前記第１の中継端末は、前記送信端末から前記転送データの残部を受信し、前記転送データの残部に含まれる第２の部分を自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信するとともに、前記転送データのうち前記第１及び第２の部分を除いた第３の部分を自身の前記第２の送受信部を用いて前記第２の中継端末に送信し、
前記第２の中継端末は、前記第１の中継端末から受信した前記第３の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに送信する、
無線通信システム。
【請求項２】
前記送信端末は、前記通信相手ノードに対する前記転送データの送信に寄与する前記第１及び第２の中継端末を含む無線通信端末の一群を、前記送信端末をルートとするツリー型トポロジとして把握された前記複数の無線通信端末のネットワークトポロジに基づいて、前記送信端末から見てホップ数の小さい端末から順に選択する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線通信端末の一群は、各々の無線通信端末が有する第１の送受信部と前記無線通信網との間の伝送速度の合計が予め定められた基準値に到達するように選択される、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記転送データを前記第１乃至第３の部分に分割する際の分割比率は、前記送信端末並びに前記第１及び第２の中継端末の各々と前記無線通信網との間の伝送速度の大きさに応じて決定される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記複数の無線通信端末の各々は、中継情報を相互に送受信し、
前記中継情報は、前記中継情報の送信元が有する前記第１の送受信部と前記無線通信網との間の通信状態、前記送信元とは異なる他の無線通信端末が有する前記第１の送受信部と前記無線通信網との間の通信状態、及び前記送信元から当該他の無線通信端末までのホップ数に関する情報を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記送信端末から前記第１の中継端末に送信される前記第３の部分を含むデータパケットは、宛先としての前記第２の中継端末の識別子と、前記送信端末及び前記第２の中継端末との間で前記データパケットの転送を担う前記第１の中継端末の識別子とを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
複数の無線通信端末を備える無線通信システムであって、
前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有し、
前記複数の無線通信端末のうち受信者に使用される受信端末は、前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードから送信される転送データを受信するに際して、前記複数の無線通信端末に含まれる第１及び第２の中継端末を少なくとも利用し、
前記第１の中継端末は、前記転送データに含まれる第１の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信し、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の部分を前記第２の中継端末に送信し、
前記第２の中継端末は、前記転送データに含まれる第２の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信するとともに、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末から前記第１の部分を受信し、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１及び第２の部分を前記受信端末に送信し、
前記受信端末は、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから前記転送データに含まれる第３の部分を受信するとともに、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末から前記第１及び第２の部分を受信し、前記第１乃至第３の部分から前記転送データを復元する、
無線通信システム。
【請求項８】
前記受信端末は、前記通信相手ノードからの前記転送データの受信に寄与する前記第１及び第２の中継端末を含む無線通信端末の一群を、前記受信端末をルートとするツリー型トポロジとして把握された前記複数の無線通信端末のネットワークトポロジに基づいて、前記受信端末から見てホップ数の小さい端末から順に選択する、請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記無線通信端末の一群は、各々の無線通信端末が有する第１の送受信部と前記無線通信網との間の伝送速度の合計が予め定められた基準値に到達するように選択される、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記転送データを前記第１乃至第３の部分に分割する際の分割比率は、前記受信端末並びに前記第１及び第２の中継端末の各々と前記無線通信網との間の伝送速度の大きさに応じて決定される、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、
前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部と、
前記第１及び第２の送受信部を用いたデータ転送を制御するデータ転送制御手段と、
を備える送信端末であって、
前記データ転送制御手段は、
前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに対する転送データの送信に寄与する無線通信端末の一群を、前記送信端末をルートとするツリー型トポロジとして把握された前記複数の無線通信端末のネットワークトポロジに基づいて、前記送信端末から見てホップ数の小さい端末から順に選択し、
前記第１の送受信部に、前記転送データの一部を前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信させ、
前記第２の送受信部に、前記転送データの残部を前記無線通信端末の一群のうちホップ数の最も小さい無線通信端末に向けて送信させる、
送信端末。
【請求項１２】
外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、
前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部と、
前記第１及び第２の送受信部を用いたデータ転送を制御するデータ転送制御手段と、
を備え、
前記データ転送制御手段は、
前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに到達させるべく前記複数の無線端末に含まれる第１の端末から送信されて前記第２の送受信部により受信された転送データを識別し、
前記第１の送受信部に、前記転送データの一部を前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信させ、
前記第２の送受信部に、前記転送データの残部を前記複数の無線端末に含まれる第２の端末に向けて送信させる、
中継端末。
【請求項１３】
複数の無線通信端末に含まれる送信端末から外部の通信相手ノードに対するデータ送信方法であって、
前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有し、
当該データ送信方法は、
（ａ）：前記無線通信網を介して到達可能な前記通信相手ノードに転送データを送信するに際して、前記転送データに含まれる第１の部分を前記送信端末の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信すること、
前記転送データのうち前記第１の部分を除いた残部を前記送信端末の前記第２の送受信部を用いて前記複数の無線通信端末に含まれる第１の中継端末に送信すること、
（ｂ）：前記第１の転送端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記送信端末から前記転送データの残部を受信すること、
（ｃ）：前記転送データの残部に含まれる第２の部分を前記第１の転送端末の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信すること、
（ｄ）：前記転送データのうち前記第１及び第２の部分を除いた第３の部分を前記第１の転送端末の前記第２の送受信部を用いて前記第２の中継端末に送信すること、
（ｅ）：前記第２の中継端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記第１の中継端末から前記第３の部分を受信すること、及び
（ｆ）：前記第３の部分を前記第２の中継端末の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信すること、
を含むデータ送信方法。
【請求項１４】
前記手順（ａ）に先立って、前記転送データの送信に寄与する前記第１及び第２の中継端末を含む無線通信端末の一群を、前記送信端末をルートとするツリー型トポロジとして把握された前記複数の無線通信端末のネットワークトポロジに基づいて、前記送信端末から見てホップ数の小さい端末から順に選択するステップをさらに備える、請求項１３に記載のデータ送信方法。
【請求項１５】
前記無線通信端末の一群は、各々の無線通信端末が有する第１の送受信部と前記無線通信網との間の伝送速度の合計が予め定められた基準値に到達するように選択される、請求項１４に記載のデータ送信方法。
【請求項１６】
複数の無線通信端末に含まれる受信端末による外部の通信相手ノードからのデータ受信方法であって、
前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有し、
当該データ受信方法は、
（ａ）：前記無線通信網を介して到達可能な前記通信相手ノードから送信される転送データを受信するに際して、前記複数の無線通信端末に含まれる第１の中継端末が、前記転送データに含まれる第１の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信すること、
（ｂ）：前記第１の中継端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記第１の部分を前記複数の無線通信端末に含まれる第２の中継端末に送信すること、
（ｃ）：前記第２の中継端末が、前記転送データに含まれる第２の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信すること、
（ｄ）：前記第２の中継端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記第１の中継端末から前記第１の部分を受信すること、
（ｅ）：前記第２の中継端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記第１及び第２の部分を前記受信端末に送信すること、
（ｆ）：前記受信端末が、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから前記転送データに含まれる第３の部分を受信すること、
（ｇ）：前記受信端末が、自身の前記第２の送受信部を用いて、前記第１の中継端末から前記第１及び第２の部分を受信すること、及び
（ｈ）：前記受信端末が、前記第１乃至第３の部分から前記転送データを復元すること、
を含むデータ受信方法。
【請求項１７】
外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを備える無線通信端末に関するデータ転送制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記制御方法は、
前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに対する転送データの送信に寄与する無線通信端末の一群を、前記送信端末をルートとするツリー型トポロジとして把握された前記複数の無線通信端末のネットワークトポロジに基づいて、前記送信端末から見てホップ数の小さい端末から順に選択すること、
前記第１の送受信部に、前記転送データの一部を前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信させること、及び
前記第２の送受信部に、前記転送データの残部を前記無線通信端末の一群のうちホップ数の最も小さい無線通信端末に向けて送信させること、
を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１８】
外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを備える無線通信端末に関するデータ転送制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記制御方法は、
前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに到達させるべく前記複数の無線端末に含まれる第１の端末から送信されて前記第２の送受信部により受信された転送データを識別すること、
前記第１の送受信部に、前記転送データの一部を前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信させること、及び
前記第２の送受信部に、前記転送データの残部を前記複数の無線端末に含まれる第２の端末に向けて送信させること、
を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離・低速ネットワーク接続及び短距離・高速ネットワーク接続のための２通りの無線送受信機を有する複数の無線通信端末を含む無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数の無線通信端末の各々が有する長距離・低速ネットワーク接続と短距離・高速ネットワーク接続を併用することによって、広域の高速・大容量データ通信を可能とする技術を開示している。特許文献１に開示されたデータ通信方法について以下に説明する。
【０００３】
特許文献１に開示された無線通信端末は、長距離・低速通信用の第１の無線送受信機と、短距離・高速通信用の第２の無線送受信機とを有する。当該無線通信端末は、第１の無線送受信機を用いて、例えばセルラ通信網（携帯電話網）に設置された基地局と無線通信を行うことができる。また、当該無線通信端末は、第２の無線送受信機を用いて、他の無線通信端末とともに近距離無線ネットワークを形成し、複数の他の無線通信端末との間で無線通信を行うことができる。
【０００４】
特許文献１は、ビデオストリームのような高速・大容量データをビデオーサーバから基地局を経由して１の無線通信端末に送信するために、以下の（ａ）〜（ｆ）に示す通信方法を採用している。
（ａ）高速・大容量データの送信元装置は、高速・大容量データを複数のデータパケットに分割する。
（ｂ）送信元装置は、複数のデータパケットの各々の送信先に、高速・大容量データの受信者である無線通信端末（以下、受信端末と呼ぶ）を含む複数の無線通信端末いずれかを指定する。
（ｃ）基地局は、受信端末を含む複数の無線通信端末に対して、分割後の複数のデータパケットを振り分けて送信する。
（ｄ）受信端末は、複数のデータパケットの一部を基地局から第１の送受信機を使用して受信する。
（ｅ）さらに、受信端末は、第２の送受信機を使用して、複数のデータパケットの残りの部分を近距離無線ネットワーク内の他の無線通信端末を経由して受信する。
（ｆ）最後に、受信端末は、基地局及び他の無線通信端末から到着した複数のデータパケットを多重化して元の高速・大容量データを復元する。
【０００５】
なお、特許文献１に開示された無線通信端末からデータを送信する上り方向の通信は、上述の下り方向の通信と逆の手順により実行される。すなわち、データ送信元の無線通信端末（以下、送信端末と呼ぶ）は、送信データを複数のデータパケットに分割し、分割後の複数のデータパケットの一部を直接基地局に送信するとともに、残りを近距離無線ネットワーク内の他の無線通信端末に送信する。他の無線通信端末は、送信端末から第２の無線送受信機を用いてデータパケットを受信し、受信したデータパケットを第１の無線送受信機を用いて基地局に再送信する。データ送信先の装置（サーバ等）は、送信端末及び他の無線通信端末から基地局を経由して受信した複数のデータパケットを多重化することによって元の送信データを復元する。
【特許文献１】特開２００２−３３０１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、高速・大容量データの受信元または送信元である無線通信端末とサーバ等の通信相手との間で高速・大容量データを転送するに際して、近距離無線ネットワーク内で１ホップの中継を行う構成しか開示していない。つまり、多くの端末が近距離無線ネットワーク内に存在している場合であっても、分割されたデータパケットの送信に寄与する無線通信端末として、送信元の端末が直接通信可能な端末しか利用することができない。
【０００７】
本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、近距離無線ネットワークを形成する１の無線通信端末と近距離無線ネットワーク外に存在する通信相手装置との間における大容量データの転送を一層高速化することが可能な無線通信システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる無線通信システムは、複数の無線通信端末を備える。前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有する。また、前記複数の無線通信端末のうち送信者に使用される送信端末は、前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードに転送データを送信するに際して、前記複数の無線通信端末に含まれる第１及び第２の中継端末を少なくとも利用する。
【０００９】
さらに、前記送信端末は、前記転送データに含まれる第１の部分を自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信するとともに、前記転送データのうち前記第１の部分を除いた残部を自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末に送信する。前記第１の中継端末は、前記送信端末から前記転送データの残部を受信し、前記転送データの残部に含まれる第２の部分を自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに向けて送信するとともに、前記転送データのうち前記第１及び第２の部分を除いた第３の部分を自身の前記第２の送受信部を用いて前記第２の中継端末に送信する。また、前記第２の中継端末は、前記第１の中継端末から受信した前記第３の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードに送信する。
【００１０】
本発明の第２の態様にかかる無線通信システムは、複数の無線通信端末を備える。前記複数の無線通信端末の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１の送受信部と、前記第１の送受信部に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きく、前記複数の無線端末の間で互いに無線接続するための第２の送受信部とを有する。また、前記複数の無線通信端末のうち受信者に使用される受信端末は、前記無線通信網を介して到達可能な通信相手ノードから送信される転送データを受信するに際して、前記複数の無線通信端末に含まれる第１及び第２の中継端末を少なくとも利用する。
【００１１】
さらに、前記第１の中継端末は、前記転送データに含まれる第１の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信し、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の部分を前記第２の中継端末に送信する。前記第２の中継端末は、前記転送データに含まれる第２の部分を、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから受信するとともに、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末から前記第１の部分を受信し、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１及び第２の部分を前記受信端末に送信する。また、前記受信端末は、自身の前記第１の送受信部を用いて前記無線通信網を経由して前記通信相手ノードから前記転送データに含まれる第３の部分を受信するとともに、自身の前記第２の送受信部を用いて前記第１の中継端末から前記第１及び第２の部分を受信し、前記第１乃至第３の部分から前記転送データを復元する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大容量データの送信元または受信元である無線通信端末（送信端末又は受信端末）が短距離無線インタフェース（第２の送受信部）によって直接通信可能な無線通信端末に加えて、他の無線通信端末を経由して到達可能な無線通信端末を大容量データの送受信に寄与させることができる。このため、本発明によれば、近距離無線ネットワークに含まれる１の無線通信端末と近距離無線ネットワーク外に存在する通信相手ノードとの間における大容量データの転送を一層高速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明を適用した具体的な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。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００１４】
＜発明の実施の形態１＞
本実施の形態にかかる無線通信システム１は、複数の無線通信端末２を含む。以下では、無線通信端末２を単に端末２と呼ぶ。複数の端末２の各々は、外部の無線通信網に無線接続するための第１送受信機２１と、複数の端末２の間で互いに無線接続し近距離無線通信ネットワークを形成するための第２送受信機２２とを有する。第２送受信機２２は、第１送受信機２１に比べて通信可能距離が短くかつ通信速度が大きい。
【００１５】
図１は、無線通信システム１の構成例を示す図である。図１の例では、無線通信システム１は７台の端末２−１〜２−７を含む。端末２−１〜２−７は、第１送受信機２１を使用して、セルラ通信網３に含まれる基地局３１に無線接続する。セルラ通信網３は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）方式等の無線アクセス方式を採用し、通常は通信事業者によって構築された無線ネットワークである。なお、端末２−１〜２−７の全てが１の基地局３１に接続する構成は一例に過ぎず、少なくとも一部の端末は他の基地局に接続してもよい。また、セルラ通信網３は、端末２−１〜２−７が接続する外部の無線ネットワークの一例に過ぎないことは勿論である。
【００１６】
サーバ４は、端末２−１〜２−７の通信相手となる装置の一例である。端末２−１〜２−７とサーバ４との間で送受信されるデータは、セルラ通信網３によって中継される。なおサーバ４は、端末２−１〜２−７からセルラ通信網３を介して到達可能であればよく、その配置が特に限定されないことは勿論である。たとえば、サーバ４は、セルラ通信網３に直接接続されてもよいし、通信事業者の提供するＩＰ（Internet Protocol）通信網やインターネットを経由してセルラ通信網３に接続されていてもよい。
【００１７】
図１において、端末２−１〜２−７間に引かれた双方向の実線矢印は、端末２−１とサーバ４の間でデータ送受信を行う際のデータ転送経路を表している。つまり、端末２−１とサーバ４の間でデータ送受信は、端末２−１をルートとするツリートポロジにより行われる。なお、図１に示した端末２−１を頂点（ルート）とするツリートポロジは、端末２−１を起点又は終点とするデータ送受信時のデータ転送経路を示すものであるから、端末２−１〜２−７によって形成される近距離無線ネットワークの物理的なネットワーク構成（物理トポロジ）とは必ずしも一致しない。例えば、端末２−６と端末２−２、端末２−６と端末２−３、端末２−６と端末２−４の間がそれぞれポイント‐トゥ‐ポイントの無線リンクで接続されていてもよい。この場合、端末２−１〜２−７によって形成される近距離無線ネットワークの物理トポロジはメッシュトポロジとなる。
【００１８】
端末２−１とサーバ４の間のデータ送受信の詳細については後述することとし、ここではその概略について説明する。端末２−１は、サーバ４に送信するデータ全体のうち一部のみを自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送り、残りを自身の第２送受信機２２を用いて端末２−２及び２−５に送信する。端末２−２は、端末２−１から受信したデータのさらに一部を自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送り、残りを自身の第２送受信機２２を用いて端末２−３に送信する。端末２−２と同様に、端末２−３及び２−５は、他の無線通信端末２（具体的には２−１又は２−２）から受信したデータの一部を自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送り、残りを自身の第２送受信機２２を用いて末端側の端末（具体的には２−４、２−６及び２−７）に送る。ツリートポロジの末端に位置する端末２−４、２−６及び２−７は、サーバ４に送信すべきデータを上流側の端末（具体的には２−３又は２−５）から自身の第１送受信機２１を用いて受信し、このデータを自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送信する。サーバ４から端末２−１への逆方向のデータ送信は、上に述べたのとは逆の経路を辿って行われる。
【００１９】
説明を簡略化するために、端末２−１〜２−４の直列ラインのみを含む単純なツリートポロジを例に詳しく説明する。図２は、端末２−１がサーバ４へ送信する際のデータの流れを示す図である。なお以下では、サーバ４との間のデータ送受信の起点又は終点となる端末２−１を「送信端末」又は「受信端末」と呼ぶ。一方、端末２−１とサーバ４と間でデータ送受信に寄与する端末群（図２では端末２−２〜２−４）を「中継端末」と呼ぶ。
【００２０】
以下、図２に関して説明する。送信端末２−１は、送信データパケットＰ１〜Ｐ４をサーバ４に送信するに際して、パケットＰ１を自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送信する。送信端末２−１は、残りのパケットＰ２〜Ｐ４を自身の第２送受信機２２を用いて中継端末２−２に送信する。中継端末２−２は、パケットＰ２〜Ｐ４を受信し、このうちパケットＰ２を自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送信する。一方、残りのパケットＰ３及びＰ４は、中継端末２−３に送信される。中継端末２−３は、パケットＰ３及びＰ４を受信し、このうちパケットＰ３を自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送信する。一方、残りのパケットＰ４は、中継端末２−４に送信される。最後に、ツリートポロジの末端に位置する中継端末２−４は、パケットＰ４を受信し、これを自身の第１送受信機２１を用いてセルラ通信網３に送信する。サーバ４は、端末２−１〜２−４より送信されたパケットＰ１〜Ｐ４を受信し、パケットＰ１〜Ｐ４の分解、分割送信されたデータの整列化、送信データの復元等の処理を行う。
【００２１】
一方、図３は、端末２−１がサーバ４から受信する際のデータの流れを示す図である。サーバ４は、送信データパケットＰ１〜Ｐ４を受信端末２−１に送信するに際して、パケットＰ１〜Ｐ４が端末２−１〜２−４にそれぞれ到達するよう各パケットの送信先を指定する。このうちパケットＰ１は、セルラ通信網３を経由して直接的に受信端末２−１に到着する。残りのパケットＰ２〜Ｐ４は、図２とは逆順序でツリートポロジ中の中継端末２−２〜２−４を経由して受信端末２−１に到着する。
【００２２】
以上に述べたように、本実施の形態にかかる無線通信システム１では、端末２−１が直接通信可能な端末２−２及び２−５だけでなく、端末２−２及び２−５を経由して到達可能な端末２−３、２−４、２−６及び２−７もまた、端末２−１とサーバ４の間におけるデータ送受信に寄与する。以下では、図２及び３に示したデータ送受信を行うための端末２の構成とその動作について詳しく説明する。
【００２３】
図４は、端末２の主要部分の構成例を示すブロック図である。図４において、第１送受信機２１は、セルラ通信網３に接続するための長距離・低速の無線インタフェースである。第１送受信機２１は、後述するパケット処理回路２５から供給される送信データ信号を入力し、無線フレームの生成、変調、Ｄ／Ａ変換、周波数変換、信号増幅等の各処理を行う。第１送受信機２１は、これらの処理によって生成された送信信号をアンテナ２３に出力する。また、第１送受信機２１は、アンテナ２３によって受信された受信信号を入力し、信号増幅、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、復調等の各処理を行って得られた受信データ信号をパケット処理回路２５に供給する。
【００２４】
第２送受信機２２は、他の端末２と無線通信を行うための短距離・高速の無線インタフェースである。第２送受信機２２は、パケット処理回路２５から供給される送信データ信号を入力し、無線フレームの生成、変調、Ｄ／Ａ変換、周波数変換、信号増幅等の各処理を行って得られた送信信号をアンテナ２４に出力する。また、第２送受信機２２は、アンテナ２４によって受信された受信信号を入力し、信号増幅、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、復調等の各処理を行って得られた受信データ信号をパケット処理回路２５に供給する。
【００２５】
パケット処理回路２５は、第１送受信機２１又は第２送受信機２２によって送受信されるデータパケットの生成・分解、第１送受信機２１と第２送受信機２２の間でのパケット中継をおこなう。パケット処理回路２５によるパケット生成処理及びパケット中継処理の詳細については後述する。
【００２６】
バッファメモリ２６は、パケット処理回路２５により生成されたパケット、第１送受信機２１又は第２送受信機２２によって受信されたパケットを一時的に格納するためのメモリ装置である。
【００２７】
状態監視回路２７は、送受信機２１及び２２の無線回線品質を監視する。ここで、無線回線品質は、例えば、無線回線の伝送速度、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）、受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）、若しくはＢＥＲ（Bit Error Rate）、又はこれらの組み合わせ等である。また、状態監視回路２７は、第２送受信機２２を介して他の端末２から受信される中継情報を収集する。中継情報は、他の端末２が有する第１送受信機２１と基地局３１との間の無線回線品質、他の端末２が通信可能な近傍に位置する端末２に関する情報を含む。
【００２８】
制御回路２８は、端末２の全体制御をおこなうと共に、サーバ４との間のデータ送受信を制御する。より具体的に述べると、制御回路２８は、サーバ４との間のデータ送受信に中継端末として寄与させる端末群を決定し、パケット処理回路２５によって生成されるパケットの送信先を制御する。なお、中継端末の決定手順の詳細については後述する。
【００２９】
また、制御回路２８は、サーバ４に対するデータ送信を行う際のパケット処理回路２５によるパケット生成を以下のように制御してもよい。制御回路２８は、データ送信の起点となる自端末（送信端末）の第１送受信機２１の無線回線品質と、サーバ４への送信時にデータ中継を担う中継端末の第１送受信機２１の無線回線品質を参照し、端末間での無線回線品質の違いを考慮して、各端末に割り当てるデータサイズを変更するとよい。自端末および他の端末２の無線回線品質は、状態監視回路２７によって収集されているものを参照すればよい。
【００３０】
（サーバ４へのデータ送信の具体例）
続いて以下では、送信端末（図２では端末２−１）がサーバ４へデータ送信を行う際の処理手順、中継端末（図２では、端末２−２〜２−４）によるデータ中継時の処理手順、受信端末（図３では端末２−１）がサーバ４からのデータ受信を行う際の処理手順について、図５〜１６を参照しながら順に説明する。
【００３１】
端末２−１がサーバ４との間でデータ送受信を行うためには、データ送受信の開始に先立って中継端末としてデータ送受信に寄与する端末群を選択する必要がある。さらに、中継端末として寄与する端末群を選択するためには、端末２−１は、各端末の第２送受信機２２を用いて形成されている近距離無線ネットワークの構成を把握しておく必要がある。そこで、データ送受信手順の詳細説明に先立って、端末２−１が自身の属する近距離無線ネットワークの構成を把握する際の処理手順を図５及び６を用いて説明する。
【００３２】
図５は、端末２−１によるネットワーク構成把握の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、状態監視回路２７が、基地局３１と自端末の間の無線回線品質を取得する。上述したように、状態監視回路２７は、第２送受信機２２によって収集されている回線品質情報を取得すればよい。
【００３３】
ステップＳ１０２では、状態監視回路２７が近距離無線ネットワークに属する他の端末を探索する。この探索は、近距離無線ネットワークに属する複数の端末２の各々が、自端末に関する情報と自身が他の端末から受信した他の端末に関する情報を相互に送受信することにより行えばよい。このように、端末間で相互に情報を送受信することでネットワーク構成を自律的に把握する技術は、ＩＰネットワークおよび無線アドホック・ネットワーク等の分野でルーティングプロトコルとしてよく知られている。このため、本明細書では、ルーティングプロトコルに関する詳細な説明は省略する。
【００３４】
端末２によって作成される中継情報の一例を図６に示す。図６に示した中継情報５０は、自端末の情報に加えて、最大中継レベル（最大ホップ数）Ｌ＿ｍａｘ先までの周辺に位置する端末２（周辺端末）の情報を含む。図６において、中継レベルＬ＿１は、ホップ数が１の隣接端末であることを示す。なお、最大中継レベルＬ＿ｍａｘの大きさは、送信端末又は受信端末が、中継端末として選択可能な端末を限定する要因となる。このため、最大中継レベルＬ＿ｍａｘの大きさは、端末２の通信距離、データ送受信のためにセルラ通信網３との間に確保すべき全体の伝送速度、中継端末への伝送速度と基地局への伝送速度との比、許容される遅延時間の大きさ等に基づいて適宜決定すればよい。図６において、自端末の情報には、自端末を一意に識別するための端末ＩＤと、基地局３１との間の無線回線品質情報（例えば伝送速度）が含まれる。また、周辺端末＃１の情報には、中継レベル（ホップ数）の情報、端末ＩＤ、基地局３１との間の無線回線品質情報、さらに隣接端末のＩＤが含まれる。
【００３５】
隣接端末から受信した中継情報５０を用いて自身が作成・保守している中継情報５０を更新する際には、新たに受信した中継情報５０に含まれる周辺端末ＩＤを、自身が保持している中継情報５０に含まれている端末ＩＤと照合すればよい。そして、同じ端末ＩＤが存在する場合には、中継レベル（ホップ数）が小さいほうを採用すればよい。なお、中継レベルが同じである場合は、二重カウントを避けるために、いずれか一方を選択すればよい。
【００３６】
近距離無線ネットワークに属する各端末２が中継情報５０を作成・保守するとともに、作成した中継情報５０を隣接する端末間で相互に送受信することによって、各端末は、自身から見て最大中継レベル（最大ホップ数）先までのネットワーク構成と、各周辺端末と基地局３１との間の無線回線品質を把握することができる（Ｓ１０３）。
【００３７】
なお、ステップＳ１０２の探索は、各端末２が定期的に行ってもよいし、データ送受信の要求が発生したことを契機として行ってもよい。定期的に探索を行ってネットワーク構成を把握しておけば、データ送受信を速やかに開始することができるため、データ送受信の開始に要する遅延時間の発生を抑制できる。一方、データ送受信の要求が発生したことを契機として探索する場合、各端末の電力消費及びネットワークの負荷を抑制できる。
【００３８】
データ送受信の要求が発生したことを契機として送信端末２−１がネットワーク構成の把握を行う場合、図５のステップＳ１０２は、図７に示すように実行するとよい。図７において、ステップＳ２０１では、送信端末２−１が定数ＬＤの値を最大中継レベルＬ＿ｍａｘに設定する。ステップＳ２０２では、送信端末２−１が、自身から見て中継レベル数（ホップ数）が１である（つまり隣接する）端末２−２に対して探索要求を送信する。ここで探索要求とは、近距離無線ネットワークの構成を把握するために送信端末２−１から周辺の端末に対して送信される情報である。探索要求を受け取った端末２−２は、隣接する端末２−３に対して探索要求を再送信する（Ｓ２０３）。さらに、探索要求を受け取った端末２−３は、隣接する端末２−４に対して探索要求を再送信する（Ｓ２０４）。
【００３９】
端末２−１から見て最大中継レベルＬ＿ｍａｘ内に存在している端末２は、探索要求を受け取った場合に、要求元である端末２−１に対して返答情報を送信する。返答情報は、探索要求の送信経路とは逆の経路を辿って送信端末２−１に到達する。各端末によって生成される返答情報には、自端末の端末ＩＤ及び基地局３１との間の無線回線品質に加えて、下流側の端末から受信した同様の情報（端末ＩＤ、基地局３１との間の無線回線品質）が含まれる。
【００４０】
なお、探索要求には、探索要求を受信した端末２が下流端末への探索要求の再送信の必要性を識別できるようにするための情報を含めるとよい。例えば、送信端末２−１は、定数ＬＤ（最大中継レベルＬ＿ｍａｘ）から１を減算した値に設定された変数Ｌを探索要求に含めるとよい。探索要求を受信した端末２は、Ｌの値が１以上である場合に、変数Ｌの値をさらに１だけ減算するとともに、下流の端末への探索要求の再送信を行えばよい。
【００４１】
また、同一の探索要求に対して返答情報を重複送信してしまうことを防止するため、送信端末２−１が送信する探索要求には、これを一意に識別可能な要求番号ＮＲを含めるとよい。端末２は、探索要求を受信しこれに応答した後に同一の探索要求を別経路で再び受信する場合がある。したがって、端末２は、受信した探索要求に含まれる要求番号ＮＲを識別し、過去に応答済みであると判定した場合には、これに対する返答情報の送信を抑止するとよい。
【００４２】
図７に戻り説明を続ける。探索要求を送信した各端末２は、自端末と基地局３１との間の無線回線品質を取得するとともに下流の端末２から返答が得られるまで、または所定のタイムアウト時間を経過するまで待機する（Ｓ２０５〜Ｓ２１０）。なお、タイムアウト時間は、送信端末２−１のそれを最長とし、送信端末２−１からの中継レベルを示す変数Ｌが小さくなるほどタイムアウト時間を短くするとよい。中継端末２−２及び２−３は、下流側の端末から返答要求を受信した場合又はタイムアウト時間が経過した場合、下流側の端末から受信した返答情報の内容、自端末のＩＤ、及び自端末と基地局３１との間の無線回線品質を含む返答情報を生成し、これを上流側の端末に送信する（Ｓ２１１〜Ｓ２１３）。なお、説明の簡略化のため、図７では、図２に示した端末２−１〜２−４に限定して説明を行ったが、各端末は隣接する複数の端末に探索要求を送信し、複数の端末から返答情報を受信することは勿論である。
【００４３】
続いて以下では、事前に把握されたネットワーク構成に基づいて、送信端末２−１がサーバ４にデータ送信を行う手順について説明する。図８は、送信端末２−１がサーバ４にデータ送信を行う際の全体的な処理手順を示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ３０１では、送信端末２−１に含まれる制御回路２８が、事前に把握済みのネットワーク構成に基づいて、サーバ４への送信に中継端末として寄与させる端末群を決定する。例えば、送信端末２−１は、自端末から見た中継レベルが予め定められた値より小さい端末群を中継端末に選択してもよい。また、送信端末２−１は、自端末から見た中継レベルが小さい端末から順に予め定められた端末数となるまで端末群を選択し、これらの端末を中継端末としてもよい。さらにまた、送信端末２−１は、各端末２と基地局３１との間の通信品質に基づいて、中継端末とする端末群を選択してもよい。なお、ステップＳ３０１の処理は、データ送信要求の有無に関わらず予め行ってもよいし、データ送信要求の発生を契機として行ってもよい。
【００４５】
ここで、通信品質に基づいて中継端末とする端末群を決定する手順の一例を図９に示す。図９は、各端末２と基地局３１との間の伝送速度を参照することにより、中継端末とする端末群を決定する手順を示すフローチャートである。ステップＳ４０１において、制御回路２８は、中継レベルに関する変数Ｌの値をゼロに初期化する。また、制御回路２８は、伝送速度合計を示す変数Ｓの初期値をＳ０に設定する。ここで、Ｓ０は、送信端末２−１と基地局３１との間の伝送速度である。
【００４６】
ステップＳ４０２では、変数Ｌの値に１を加算する。ステップＳ４０３では、変数Ｓの値にＳ＿ｓｕｍを加算する。ここで、Ｓ＿ｓｕｍは、中継レベルＬに属する全中継端末にわたる"基地局３１との間の伝送速度"の和である。ステップＳ４０４において、制御回路２８は、変数Ｓの値が予め定められた要求量Ｓ＿ｒｅｑに到達したか否かを判定する。変数Ｓの値がＳ＿ｒｅｑに到達していない場合（Ｓ４０４でＮＯ）、変数Ｌの値が最大中継レベル数Ｌ＿ｍａｘ以下であればＳ４０２に戻って処理を繰り返す（Ｓ４０５でＹＥＳ）。
【００４７】
一方、変数Ｓの値がＳ＿ｒｅｑに到達した場合（Ｓ４０４でＹＥＳ）、要求量Ｓ＿ｒｅｑを得るために必要な中継レベル数を決定し、当該中継レベル数以下の端末群を中継端末に決定する（Ｓ４０６）。また、変数Ｌの値が最大中継レベル数Ｌ＿ｍａｘを超えた場合（Ｓ５０５でＮＯ）は、最大中継レベル数Ｌ＿ｍａｘ以下の端末群を中継端末に選択するともに、これらの端末群の伝送速度の合計値をサーバ４とのデータ送信に使用可能な総伝送速度として記録する（Ｓ４０６）。
【００４８】
図９に示した手順に従って中継端末とする端末群を選択することにより、必要な総伝送速度を達成するために必要な端末群を効率よく把握することができる。なお、各端末２と基地局３１との間の通信品質に基づいて中継端末とする端末群を選択する手順は図９に示したものに限られないことは勿論である。例えば、各端末２と基地局３１との間の通信品質を参照し、通信品質の良好な端末から順に所定数の端末を中継端末に選択してもよい。これにより、所定数の中継端末によるデータ送信の品質を最大化することができる。
【００４９】
図８に戻り説明を続ける。ステップＳ３０２では、送信端末２−１に含まれるパケット処理回路２５が、サーバ４への送信データを分割して送信データパケットを生成する。ステップＳ３０３では、パケット処理回路２５が、送受信機２１及び２２にデータパケットを割り当てる。具体的には、送信端末２−１がセルラ通信網３に送信するデータパケット（図２のパケットＰ１）が第１送受信機２１に割り当てられ、中継端末２−２〜２−４を経由して送信されるデータパケット（図２のパケットＰ２〜Ｐ４）が第２送受信機２２に割り当てられる。最後に、ステップＳ３０４では、第１送受信機２１及び第２送受信機２２が、各々に割り当てられたデータパケットを基地局３１又は端末２−２に送信する。
【００５０】
ここで、Ｓ３０２のパケット生成処理の具体例を図１０及び１１を用いて説明する。図１０及び１１のフローチャートは、基地局３１との間の伝送速度が大きい端末ほど基地局３１に送信するデータ量が大きくなるようデータパケットを生成する手順を示している。
【００５１】
図１０は、各端末に割り当てるデータパケットのパケット長を変更することによって各端末による送信データ量を調整する例である。ステップＳ５０１では、各端末と基地局３１との間の伝送速度に応じて、各端末が送信するパケット長を決定する。具体的には、伝送速度が大きい端末ほどデータパケット長を大きくすればよい。ステップＳ５０２では、Ｓ５０１で決定したパケット長に従って送信データを分割し、送信端末２−１並びに中継端末２−２〜２−４に割り当てるデータパケットを生成する。ステップＳ５０３では、各データパケットに中継端末ＩＤを付加する。
【００５２】
一方、図１１は、各端末に割り当てるパケット数を変更することによって各端末による送信データ量を調整する例である。ステップＳ６０１では、各端末と基地局３１との間の伝送速度に応じて、各端末が送信するパケット数またはその比率を決定する。具体的には、伝送速度が大きい端末ほど送信するパケット数を大きくすればよい。ステップＳ６０２では、送信データを分割してデータパケットを生成する。各パケットの長さは一定とすればよい。ステップＳ６０３では、決定したパケット数またはパケット比率に従い、各データパケットに中継端末ＩＤを付加する。
【００５３】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、送信端末２−１によって生成されるデータパケット構造の一例を示す図である。図１２（ａ）のパケット６０は、送信端末２−１から中継レベルＬ＿１の中継端末２−２に送信され、中継端末２−２によってセルラ通信網３に転送されるパケットを示している。パケット６０のヘッダ６０１には、中継レベルＬ＿１の端末２−２のＩＤが含まれる。また、ペイロード６０２には、分割された送信データのほか、送信先のサーバ４のアドレス、送信端末２−１のアドレス、送信データの分割順序を示すシーケンス番号が含まれる。一方、図１２（ｂ）のパケット６１は、中継レベルＬ＿ｍａｘの中継端末によってセルラ通信網３に転送されるパケットを示している。パケット６１のヘッダ６０１には、中継レベルＬ＿１からＬ＿ｍａｘまでの中継経路に含まれる各中継端末のＩＤを含めるとよい。これにより、中継経路に含まれる各中継端末は、自身がセルラ通信網３に送信すべきデータパケットと下流の端末に中継すべきデータパケットを識別することができる。
【００５４】
なお、図１０及び１１では、各端末による送信データ量を伝送速度に応じて配分する例を示した。しかしながら、送信データ量の各端末への配分は、他の通信品質を指標として行ってもよい。具体的には、ＲＳＳＩ、ＳＮＲ、ＳＩＲ若しくはＢＥＲ又はこれらの組み合わせ等の通信品質を指標とし、基地局３１との間の通信回線品質の良い端末に多くのデータを送信させるよう、各端末への送信データの配分比率を決定するとよい。通信品質の良い端末に相対的に多くの送信データを割り当てることにより、相対的に低速な無線回線がボトルネックになること、言い換えると、データ送信に寄与する端末群（送信端末及び複数の中継端末）とサーバ４との間の全体的なデータ送信速度が相対的に低速な無線回線によって律速されることを抑制できる。また、符号誤りの発生確率が低減するためデータパケット再送回数の抑制も可能となる。このため、データ送信の高速化に寄与できる。
【００５５】
また、送信データ量の各端末への配分は、各端末均等としてもよい。各端末への送信データの配分量を均等とする場合は、伝送速度、ＲＳＳＩ等の回線品質の参照は行わなくてもよい。
【００５６】
続いて以下では、中継端末によるデータパケットの中継処理に関して説明する。図１３は、中継端末による中継処理手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ７０１では、中継端末の第２送受信機２２が、上流側の端末からデータパケットを受信する。ここで、上流側の端末とは、送信端末２−１のデータ送信時に利用するツリートポロジにおいて、ルートである送信端末２−１により近い側に位置する隣接端末である。ステップＳ７０２では、中継端末のバッファメモリ２６に受信したデータパケットを格納する。
【００５７】
ステップＳ７０３では、中継端末のパケット処理回路２５が、受信したデータパケットを送受信機２１又は２２に割り当てる。より具体的に述べると、パケット処理回路２５、図１２（ａ）及び（ｂ）に示したようなパケットヘッダ６０１を参照することによって、セルラ通信網３と下流側の中継端末とのいずれにパケットを送信すべきかを判別すればよい。そして、自端末がセルラ通信網３に中継すべきパケットを第１送受信機２１に送り、下流側の中継端末に送信すべきパケットを第２送受信機２２に送ればよい。
【００５８】
最後に、ステップＳ７０４では、中継端末の第１送受信機２１及び第２送受信機２２が、各々に割り当てられたデータパケットを基地局３１又は下流側の中継端末に送信する。
【００５９】
（サーバ４からのデータ受信の具体例）
続いて以下では、端末２−１が受信端末として動作し、サーバ４からデータを受信する場合について説明する。図１４は、受信端末２−１がサーバ４からデータ受信を行う際の全体的な処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ８０１では、受信端末２−１に含まれる制御回路２８が、事前に把握済みのネットワーク構成に基づいて、サーバ４からの受信に中継端末として寄与させる端末群を決定する。なお、データ受信の開始に先立って行うべきネットワーク構成の把握は、上述したデータ送信時の場合と同様に行えばよい。また、中継端末とする端末群の決定についてもデータ送信時の場合と同様に行えばよい。例えば、受信端末２−１は、自端末から見た中継レベルが予め定められた値より小さい端末群を中継端末に選択してもよい。また、受信端末２−１は、自端末から見た中継レベルが小さい端末から順に予め定められた端末数となるまで端末群を選択し、これらの端末を中継端末としてもよい。さらにまた、受信端末２−１は、各端末２と基地局３１との間の通信品質に基づいて、中継端末とする端末群を選択してもよい。
【００６０】
ステップＳ８０２では、受信端末２−１に含まれる制御回路２８が、サーバ４に対して送信要求を送信する。なお、送信要求は、サーバ４に到達可能な任意の通信回線、例えば、セルラ通信網３を介して送信すればよい。送信要求は、送信元である端末２−１並びにデータ受信に寄与する中継端末群のアドレス情報を含む。さらに、データ受信に寄与する各端末と基地局３１との間の通信品質に応じて受信データの配分を調整する場合、各端末の通信品質又は受信データの配分率に関する情報を送信要求に含めるとよい。
【００６１】
ステップＳ８０３では、受信端末２−１が、送信要求に応じてサーバ４から送信されたデータを受信する。具体的には、受信端末２−１は、一部のデータパケットを第１の送受信機２１によってセルラ通信網３を介して直接的に受信する。残りのデータは、第２の送受信機２２によって中継端末２−２から受信する。
【００６２】
ステップＳ８０４では、受信端末２−１のパケット処理回路２５が、受信した複数のデータパケットを分解し、ペイロードに含まれる分割データを結合することによって、サーバ４から送信されたデータを復元する。
【００６３】
図１５は、サーバ４による送信データパケットの生成手順の具体例を示すフローチャートである。ステップＳ９０１において、サーバ４は、受信端末２−１から送信要求を受信する。ステップＳ９０２では、サーバ４は、受信した送信要求を参照して受信端末２−１及び中継端末群のアドレスを識別する。さらに、送信要求が各端末の通信品質又は受信データの配分率に関する情報を含んでいる場合、サーバ４は、当該情報を参照して各端末に割り当てるパケット量を決定するとよい。
【００６４】
ステップＳ９０３では、サーバ４は、宛先アドレス、受信端末ＩＤ、中継端末ＩＤ等を付加して送信データパケットを生成する。ここで、宛先アドレスは、サーバ４からセルラ通信網３を経由して各端末まで送信データパケットを到達させるために付与されるアドレスである。例えば、サーバ４がインターネット上に配置されている場合、各端末に到達するためのＩＰアドレスを指定すればよい。また、受信端末ＩＤ及び中継端末ＩＤは、近距離無線ネットワーク内での中継経路を各中継端末に通知するための情報である。受信端末ＩＤ及び中継端末ＩＤは、送信要求に含めてサーバ４に通知すればよい。
【００６５】
なお、図１４及び図１５に示した例は一例である。例えば、図１４及び１５では、受信端末２−１のみがサーバに送信要求を行う例を示した。しかしながら、受信端末２−１が各中継端末に対して受信要求を送信し、受信要求を受け取った各中継端末がサーバ４に対して分割データの送信を要求するよう構成してもよい。
【００６６】
図１６は、受信端末２−１によるサーバ４からのデータ受信に寄与する中継端末の中継処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００１では、中継端末の第１送受信機２１が、サーバ４からデータパケットを受信する。ステップＳ１００２では、中継端末の第２送受信機２２が、下流側の中継端末によってサーバ４から受信されたデータパケットをこれら下流側の中継端末から受信する。ステップＳ１００３では、ステップＳ１００１及びＳ１００２で受信されたデータパケットを受信端末２−１に送るため、中継端末の第２送受信機２２が、これらのデータパケットを上流側の端末に向けて送信する。
【００６７】
上述したように、本実施の形態では、データの送信元または受信元である端末２−１が短距離無線インタフェース（第２送受信機２２）によって直接通信可能な端末（つまり中継レベルＬ＿１の端末）に加えて、他の端末を経由して到達可能な端末（中継レベルＬ＿２以上の端末）をサーバ４との間のデータ送受信に寄与させることができる。このため、本実施の形態にかかる無線通信システム１は、近距離無線ネットワークに含まれる端末２−１と近距離無線ネットワーク外に存在するサーバ４との間におけるデータ転送を一層高速化することができる。
【００６８】
ところで、サーバ４との間のデータ転送のために制御回路２８が実行する多くの演算処理は、マイクロプロセッサ等のコンピュータに制御プログラムを実行させることによって実現可能である。具体的には、ネットワーク構成の把握処理（図５）、中継端末の決定処理（図９）、パケット長の決定処理（図１０のＳ５０１）、パケット比率の決定処理（図１１のＳ６０１）等の処理をコンピュータに実行させればよい。また、パケット処理回路２５、状態監視回路２７の機能もマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のコンピュータに制御プログラムを実行させることによって実現してもよい。この制御プログラムは、様々な種類の記憶媒体に格納することが可能であり、また、通信媒体を介して伝達されることが可能である。ここで、記憶媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等が含まれる。また、通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含まれ、インターネットも含まれる。
【００６９】
＜その他の実施の形態＞
上述した発明の実施の形態１では、サーバ４への上りデータ送信及び下りデータ受信の双方に中継端末を寄与させる例を示した。しかしながら、上りデータ送信及び下りデータ受信のうち一方だけを中継端末を利用して行ってもよい。例えば、送信データ量が上り方向と下り方向で非対称である場合、転送量の大きな一方向のデータ転送についてのみ中継端末を利用すればよい。また、この場合、上りデータと下りデータは別経路で送信されてもよい。
【００７０】
また、上述した発明の実施の形態１では、ルートである端末２−１から見て中継レベルＬ＿２以上（２ホップ以上）の端末を含む端末群を中継端末として利用する例を示した。しかしながら、中継端末として利用する端末群の中継レベルは、Ｌ＿１のみ（１ホップのみ）であってもよい。この場合でも、図１０、１１、１４及び１５を参照して説明したように、各端末と基地局との間の通信品質に応じて送受信データの配分を調整することで、効率のよいデータ送受信が可能となる。また、図８、９及び１４を参照して説明したように、各端末と基地局との間の伝送速度を指標として、中継端末とする端末群の選択を行うことによって、必要な総伝送速度を達成するために必要な端末群の効率的な把握すること、中継端末によるデータ送信の品質を最大化すること等が可能となる。
【００７１】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図１に示した無線通信システムによるデータ送信の概略を示す図である。
【図３】図１に示した無線通信システムによるデータ受信の概略を示す図である。
【図４】図１に示した無線通信システムに含まれる無線通信端末の構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示した無線通信端末が実行するネットワーク構成の把握処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図４に示した無線通信端末が他の無線通信端末と交換する中継情報の一例を示す図である。
【図７】図４に示した無線通信端末が実行するネットワーク構成の把握処理に関するタイミングチャートである。
【図８】図４に示した無線通信端末が実行するデータ送信処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図４に示した無線通信端末が実行する中継端末決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図４に示した無線通信端末が実行するパケット生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図４に示した無線通信端末が実行するパケット生成処理の他の例に関するフローチャートである。
【図１２】図４に示した無線通信端末によって生成される送信データパケットのパケット構造を示す図である。
【図１３】図４に示した無線通信端末が実行する中継処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図４に示した無線通信端末が実行するデータ受信処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図４に示した無線通信端末とデータ送受信を行うサーバによるパケット生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図４に示した無線通信端末が実行する中継処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１  無線通信システム
２−１〜２−７  無線通信端末
３  セルラ通信網
３１  基地局
４  サーバ
２１  第１送受信機
２２  第２送受信機
２３、２４  アンテナ
２５  パケット処理回路
２６  バッファメモリ
２７  状態監視回路
２８  制御回路
【図１】
2010093387.tif 000003
【図２】
2010093387.tif 000004
【図３】
2010093387.tif 000005
【図４】
2010093387.tif 000006
【図５】
2010093387.tif 000007
【図６】
2010093387.tif 000008
【図７】
2010093387.tif 000009
【図８】
2010093387.tif 000010
【図９】
2010093387.tif 000011
【図１０】
2010093387.tif 000012
【図１１】
2010093387.tif 000013
【図１２】
2010093387.tif 000014
【図１３】
2010093387.tif 000015
【図１４】
2010093387.tif 000016
【図１５】
2010093387.tif 000017
【図１６】
2010093387.tif 000018