(57)【要約】【課題】間接通信端末が共有ＡＰを介して外部ネットワークに接続すること。【解決手段】共用中継装置は、被共用中継装置から送信されたデータの送信元情報と、データに対して割り当てる識別番号とを対応付けて記憶する記憶部と、送信元情報と識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成部と、パケット生成部が生成したパケットを外部ネットワークに送信し、外部ネットワークからパケットを受信する有線通信部と、外部ネットワークから受信されたパケットから識別番号を取得する取得部と、取得部によって取得された識別番号に対応付けて記憶部に記憶されている送信元情報に基づいて送信用データを生成する送信用データ生成部と、送信用データを送信する無線通信部と、を備え、被共用中継装置は、共用中継装置との間で通信し、送信用データを、自装置に帰属する通信端末に送信する通信部と、を備える中継システム。【選択図】図４
2014154892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共用中継装置と、前記共用中継装置及び通信端末の間で通信の中継を行う被共用中継装置とを備える中継システムであって、
前記共用中継装置は、
前記被共用中継装置から送信されたデータの送信元情報と、前記データに対して割り当てる識別番号とを対応付けて記憶する記憶部と、
前記送信元情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成部と、
前記パケット生成部が生成した前記パケットを外部ネットワークに送信し、前記外部ネットワークからパケットを受信する有線通信部と、
前記外部ネットワークから受信されたパケットから前記識別番号を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された識別番号に対応付けて前記記憶部に記憶されている前記送信元情報に基づいて送信用データを生成する送信用データ生成部と、
送信用データを送信する無線通信部と、
を備え、
前記被共用中継装置は、
前記共用中継装置との間で通信し、前記送信用データを、自装置に帰属する前記通信端末に送信する通信部と、
を備える中継システム。
【請求項２】
前記共用中継装置は、
前記被共用中継装置ごと又は前記被共用中継装置に帰属する通信端末ごとの送信タイミングを制御するタイミング制御部をさらに備え、
前記有線通信部は、前記タイミング制御部による制御に応じて、前記被共用中継装置又は前記被共用中継装置に帰属する通信端末を送信元又は送信先とするデータを中継する請求項１に記載の中継システム。
【請求項３】
前記共用中継装置は、
自装置に帰属する前記被共用中継装置の数を記憶する集約ＡＰデータベースと、
前記集約ＡＰデータベースに記憶されている前記被共用中継装置の数に基づいて前記被共用中継装置に対して与える通信帯域を算出する帯域算出部と、
前記帯域算出部が算出した前記通信帯域を用いて制御信号を生成する制御信号生成部と、をさらに備え、
前記無線通信部は、前記制御信号生成部が生成した制御信号を前記被共用中継装置に送信し、
前記被共用中継装置は、
前記共用中継装置から送信された制御信号に基づいて共用中継装置を選択する選定部と、をさらに備え、
前記第二通信部は、前記選定部が選択した前記共用中継装置に前記通信端末のフレームを送信する請求項１または２に記載の中継システム。
【請求項４】
被共用中継装置との間でフレームの中継を行う共用中継装置であって、
前記被共用中継装置から送信されたフレームに格納されている識別情報と、前記フレームを受信した識別番号とを記憶する記憶部と、
前記識別情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成部と、
前記パケット生成部が生成した前記パケットを送信する有線通信部と、
送信されたパケットから前記識別番号を取得する取得部と、
前記記憶部に記憶されている前記識別情報を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、
前記取得部が取得した前記識別番号に基づいて前記フレーム生成部が生成したフレームを前記被共用中継装置に送信する無線通信部と、
を備える共用中継装置。
【請求項５】
共用中継装置と、前記共用中継装置及び通信端末の間で通信の中継を行う被共用中継装置とを備える中継システムにおける中継方法であって、
前記共用中継装置は、
前記被共用中継装置から送信されたデータの送信元情報と、前記データに対して割り当てる識別番号とを対応付けて記憶部に記憶する記憶ステップと、
前記送信元情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成ステップと、
前記パケット生成ステップによって生成された前記パケットを外部ネットワークに送信し、前記外部ネットワークからパケットを受信する有線通信ステップと、
前記外部ネットワークから受信されたパケットから前記識別番号を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された識別番号に対応付けて前記記憶部に記憶されている前記送信元情報に基づいて送信用データを生成する送信用データ生成ステップと、
送信用データを送信する無線通信ステップと、
を備え、
前記被共用中継装置は、
前記共用中継装置との間で通信し、前記送信用データを、自装置に帰属する前記通信端末に送信する通信ステップと、
を有する中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末と外部ネットワークとの通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を複数の場所に展開する場合、イーサネット（登録商標）等の有線接続で長延化し、無線ＬＡＮアクセスポイント（以下、「ＡＰ」という。）を接続するか、アクセス回線を新たに敷設する必要があった。このような場合、無線ＬＡＮを使用している顧客が同じ顧客であれば、上述の既存技術を適用することが可能である。しかし、無線ＬＡＮを使用している顧客が異なる顧客ある場合、イーサネット（登録商標）等の有線接続で長延化することは困難であり、アクセス回線の新設にかかるコストの問題も解決されない。
【０００３】
ところで、ＡＰ間で無線通信を行う方式が提案されている（例えば、特許文献１）。また、ＡＰ間で無線通信を行う技術としてＷＤＳ（Wireless Distribution System）が提案されている。このＷＤＳの技術では、ＡＰはインフラストラクチャモードで動作し、ＡＰに帰属する通信端末と通信したまま、ＡＰ間で無線通信を行うことができる。そのため、電波の届かない場所へのリピータ接続が可能となる。
さらに、ＷＤＳの技術では、インターネットに接続している一つのＡＰを共用ＡＰとして、自装置（共用ＡＰ）に帰属する通信端末（以下、「直接通信端末」という。）又は共用ＡＰ以外のＡＰ（以下、「被共用ＡＰ」という。）に帰属する通信端末（以下、「間接通信端末」という。）をインターネットに接続できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３０３１７０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、ＷＤＳを用いた技術では、被共用ＡＰが共用ＡＰと異なるセグメントに存在する場合、被共用ＡＰ又は間接通信端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスが、共用ＡＰ又は直接通信端末のＩＰアドレスと重複してしまうという問題があった。このような問題が発生すると、共用ＡＰは、インターネットから受信されたパケットの送信先を判断できない。その結果、インターネットに接続したい通信端末とインターネットとの間で通信が行えなくなってしまう。このような問題はインターネットに限った問題ではなく、共有ＡＰを介して間接通信端末が接続するネットワーク（外部ネットワーク）であれば、どのようなネットワークであっても生じ得る。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、間接通信端末が共有ＡＰを介して外部ネットワークに接続することを可能にする技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、共用中継装置と、前記共用中継装置及び通信端末の間で通信の中継を行う被共用中継装置とを備える中継システムであって、前記共用中継装置は、前記被共用中継装置から送信されたデータの送信元情報と、前記データに対して割り当てる識別番号とを対応付けて記憶する記憶部と、前記送信元情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成部と、前記パケット生成部が生成した前記パケットを外部ネットワークに送信し、前記外部ネットワークからパケットを受信する有線通信部と、前記外部ネットワークから受信されたパケットから前記識別番号を取得する取得部と、前記取得部によって取得された識別番号に対応付けて前記記憶部に記憶されている前記送信元情報に基づいて送信用データを生成する送信用データ生成部と、送信用データを送信する無線通信部と、を備え、前記被共用中継装置は、前記共用中継装置との間で通信し、前記送信用データを、自装置に帰属する前記通信端末に送信する通信部と、を備える中継システムである。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の中継システムであって、前記共用中継装置は、前記被共用中継装置ごと又は前記被共用中継装置に帰属する通信端末ごとの送信タイミングを制御するタイミング制御部をさらに備え、前記有線通信部は、前記タイミング制御部による制御に応じて、前記被共用中継装置又は前記被共用中継装置に帰属する通信端末を送信元又は送信先とするデータを中継する。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の中継システムであって、前記共用中継装置は、自装置に帰属する前記被共用中継装置の数を記憶する集約ＡＰデータベースと、前記集約ＡＰデータベースに記憶されている前記被共用中継装置の数に基づいて前記被共用中継装置に対して与える通信帯域を算出する帯域算出部と、前記帯域算出部が算出した前記通信帯域を用いて制御信号を生成する制御信号生成部と、をさらに備え、前記無線通信部は、前記制御信号生成部が生成した制御信号を前記被共用中継装置に送信し、前記被共用中継装置は、前記共用中継装置から送信された制御信号に基づいて共用中継装置を選択する選定部と、をさらに備え、前記第二通信部は、前記選定部が選択した前記共用中継装置に前記通信端末のフレームを送信する。
【００１０】
本発明の一態様は、被共用中継装置との間でフレームの中継を行う共用中継装置であって、前記被共用中継装置から送信されたフレームに格納されている識別情報と、前記フレームを受信した識別番号とを記憶する記憶部と、前記識別情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成部と、前記パケット生成部が生成した前記パケットを送信する有線通信部と、送信されたパケットから前記識別番号を取得する取得部と、前記記憶部に記憶されている前記識別情報を用いてフレームを生成するフレーム生成部と、前記取得部が取得した前記識別番号に基づいて前記フレーム生成部が生成したフレームを前記被共用中継装置に送信する無線通信部と、を備える共用中継装置である。
【００１１】
本発明の一態様は、共用中継装置と、前記共用中継装置及び通信端末の間で通信の中継を行う被共用中継装置とを備える中継システムにおける中継方法であって、前記共用中継装置は、前記被共用中継装置から送信されたデータの送信元情報と、前記データに対して割り当てる識別番号とを対応付けて記憶部に記憶する記憶ステップと、前記送信元情報と前記識別番号とを用いてパケットを生成するパケット生成ステップと、前記パケット生成ステップによって生成された前記パケットを外部ネットワークに送信し、前記外部ネットワークからパケットを受信する有線通信ステップと、前記外部ネットワークから受信されたパケットから前記識別番号を取得する取得ステップと、前記取得ステップによって取得された識別番号に対応付けて前記記憶部に記憶されている前記送信元情報に基づいて送信用データを生成する送信用データ生成ステップと、送信用データを送信する無線通信ステップと、を備え、前記被共用中継装置は、前記共用中継装置との間で通信し、前記送信用データを、自装置に帰属する前記通信端末に送信する通信ステップと、を有する中継方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、間接通信端末が共有ＡＰを介して外部ネットワークに接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における中継システムのシステム構成を示す図である。
【図２】共用ＡＰ１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図３】被共用ＡＰの機能構成を表す概略ブロック図である。
【図４】ＷＤＳフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
【図５】本発明のＷＤＳフレーム及び本発明のＩＰパケットの構成例を示す図である。
【図６】ＮＡＴテーブル及び集約ＡＰデータベースの構成例を示す図である。
【図７】上り送信優先権データベースの構成例を示す図である。
【図８】ビーコンフレーム内の情報要素におけるデータ構成の一例を示す図である。
【図９】共用ＡＰデータベースの構成例を示す図である。
【図１０】共用ＡＰの選定基準を表す図である。
【図１１】本実施形態における情報周知処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態における共用ＡＰ１０による上り転送処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態における被共用ＡＰ２０による下り転送処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態における共用ＡＰの選定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態における被共用ＡＰ２０による上り転送処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態の中継システムにおける中継処理の動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態における中継システムのシステム構成を示す図である。
本実施形態の中継システムは、共用ＡＰ１０、通信端末（直接通信端末）１１、被共用ＡＰ２０、通信端末（間接通信端末）２１、被共用ＡＰ３０、通信端末（間接通信端末）３１及びネットワーク４０（外部ネットワーク）を備える。共用ＡＰ１０、被共用ＡＰ２０及び被共用ＡＰ３０は、それぞれ異なるセグメント（セグメント１、セグメント２、セグメント３）に存在する。
【００１５】
共用ＡＰ１０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置（共用ＡＰ１０）に帰属する通信端末１１との間で通信を行う。共用ＡＰ１０は、ネットワーク４０に接続されている不図示の通信機器との間で、有線ケーブルを介して有線通信を行う。共用ＡＰ１０とネットワーク４０との間に位置する区間（以下、「有線区間」という。）の具体例として、有線ＬＡＮやＷＡＮ（Wide Area Network）がある。共用ＡＰ１０は、自装置に帰属する通信端末１１と有線区間との間で通信の中継処理を行う。また、共用ＡＰ１０は、被共用ＡＰ２０及び被共用ＡＰ３０と有線区間との間で通信の中継処理を行う。
【００１６】
通信端末１１は、例えばスマートフォン、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯ゲーム装置、タブレット装置、ノート型パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末１１は、共用ＡＰ１０を介してネットワーク４０との間で通信を行う。
被共用ＡＰ２０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置（被共用ＡＰ２０）に帰属する通信端末２１との間で通信を行う。被共用ＡＰ２０は、自装置に帰属する通信端末２１と共用ＡＰ１０との間で、ＷＤＳ接続によって通信の中継処理を行う。
【００１７】
通信端末２１は、例えばスマートフォン、携帯電話機、ＰＤＡ、携帯ゲーム装置、タブレット装置、ノート型パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末２１は、被共用ＡＰ２０との間で通信を行う。
被共用ＡＰ３０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、自装置（被共用ＡＰ３０）に帰属する通信端末３１との間で通信を行う。被共用ＡＰ３０は、自装置に帰属する通信端末３１と共用ＡＰ１０との間で、ＷＤＳ接続によって通信の中継処理を行う。
【００１８】
通信端末３１は、例えばスマートフォン、携帯電話機、ＰＤＡ、携帯ゲーム装置、タブレット装置、ノート型パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。通信端末３１は、被共用ＡＰ３０との間で通信を行う。
ネットワーク４０は、どのように構成されたネットワークでも良い。例えば、ネットワーク４０はインターネットを用いて構成されても良い。
なお、以下の説明では、被共用ＡＰ２０及び被共用ＡＰ３０について特に区別しない場合には、被共用ＡＰと記載する。また、以下の説明では、通信端末１１、通信端末２１及び通信端末３１について特に区別しない場合には、通信端末（ＳＴＡ）と記載する。
【００１９】
図２は、共用ＡＰ１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
共用ＡＰ１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、共用ＡＰ１０は、無線通信部１０１、制御部１０２、集約ＡＰデータベース１０３、帯域計算部１０４、ビーコン生成部１０５、ＷＤＳフレーム読込部１０６、ポート番号割当部１０７、ＮＡＴテーブル記憶部１０８、ＩＰパケット生成部１０９、上り送信優先権データベース１１０、上り送信タイミング制御部１１１、有線通信部１１２、ＩＰパケット読込部１１３、ＷＤＳフレーム生成部１１４、下り送信優先権データベース１１５、下り送信タイミング制御部１１６を備える装置として機能する。なお、共用ＡＰ１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されても良い。
【００２０】
無線通信部１０１は、被共用ＡＰとの間でＷＤＳ接続することによって通信を行う。また、無線通信部１０１は、通信端末１１との間で通信を行う。
制御部１０２は、共用ＡＰ１０の各機能部を制御する。
【００２１】
集約ＡＰデータベース１０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。集約ＡＰデータベース１０３は、自装置（共用ＡＰ１０）に接続している被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを記憶している。
帯域計算部１０４は、集約ＡＰデータベース１０３に記憶されている被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを用いて通信帯域を計算する。具体的には、帯域計算部１０４は、集約ＡＰデータベース１０３に記憶されている被共用ＡＰのＭＡＣアドレスの数に基づいて、自装置に新たに接続する被共用ＡＰに確保可能な通信帯域（以下、「確保帯域」という。）を計算する。
【００２２】
ビーコン生成部１０５は、被共用ＡＰに対して周期的に送信されるビーコン信号（以下、「ビーコン」という。）を生成する。ビーコンには、例えば、確保帯域の値が格納される。
ＷＤＳフレーム読込部１０６は、無線通信部１０１が被共用ＡＰから受信したＷＤＳフレーム信号を読み込む。具体的には、ＷＤＳフレーム読込部１０６は、ＷＤＳフレーム信号に格納されているタイプ値及び宛先グローバルＩＰアドレスの各値を取得する。タイプ値とは、被共用ＡＰ又は直接通信端末に伝送されるＷＤＳフレーム信号であるか、自装置を中継器としてネットワーク４０に伝送されるＷＤＳフレーム信号であるかを表す値である。
【００２３】
ポート番号割当部１０７は、ＷＤＳフレーム信号の送信元である被共用ＡＰ（以下、「送信元被共用ＡＰ」という。）のＭＡＣアドレス（以下、「被共用ＡＰ＿ＭＡＣ」という。）及び送信元被共用ＡＰに帰属する通信端末のＭＡＣアドレス（以下、「被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣ」という。）の組み合わせに対してポート番号を割り当てる。その後、ポート番号割当部１０７は、ポート番号及びポート番号を割り当てられたＭＡＣアドレスの組み合わせをＮＡＴテーブル記憶部１０８に記録する。また、ポート番号割当部１０７は、ポート番号及びＭＡＣアドレスの組み合わせと、受信されたＷＤＳフレーム信号の宛先グローバルＩＰアドレスとをＩＰパケット生成部１０９に出力する。
【００２４】
ＮＡＴテーブル記憶部１０８は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。ＮＡＴテーブル記憶部１０８は、ＮＡＴテーブルを記憶している。ＮＡＴテーブルには、ポート番号割当部１０７が割り当てたポート番号毎に、被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値が格納されている。
【００２５】
ＩＰパケット生成部１０９は、ポート番号割当部１０７が出力したポート番号、ＭＡＣアドレスの組み合わせ及び宛先グローバルＩＰアドレスを用いてＩＰパケットを生成する。具体的には、ＩＰパケット生成部１０９は、ヘッダに宛先グローバルＩＰアドレスを格納し、ＩＰパケットのペイロードにＷＤＳフレーム信号の送信元の出力先を表すポート番号、ＭＡＣアドレスの組み合わせを格納することによってＩＰパケットを生成する。
上り送信優先権データベース１１０は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。上り送信優先権データベース１１０には、例えば、自装置（共用ＡＰ１０）のＭＡＣアドレス又は自装置に接続している被共用ＡＰのＭＡＣアドレス（以下、まとめて「ＭＡＣ＿ＡＰ」という。）毎に、優先権の値が格納されている。有線区間及び無線区間において、優先権を有していないＭＡＣ＿ＡＰからの送信に比べて、優先権を有しているＭＡＣ＿ＡＰの送信が優先される。
【００２６】
上り送信タイミング制御部１１１は、上り送信優先権データベース１１０に基づいてＩＰパケットの送信タイミングを制御する。具体的には、まず、上り送信タイミング制御部１１１は、上り送信優先権データベース１１０を参照し、ＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値を確認する。優先権の値が“１”である場合、上り送信タイミング制御部１１１はＩＰパケットを有線通信部１１２に出力し、出力したＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値をデクリメントする。一方、優先権の値が“１”未満である場合、上り送信タイミング制御部１１１はＩＰパケットを不図示の送信バッファに蓄積する。
次に、送信バッファに蓄積されたＩＰパケットに対する処理について説明する。上り送信タイミング制御部１１１は、定期的に上り送信優先権データベース１１０を参照し、蓄積されたＩＰパケットの送信元であるＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値が“１”であるか否か確認する。“１”である場合、上り送信タイミング制御部１１１は、ＭＡＣ＿ＡＰに対応するＩＰパケットを有線通信部１１２に出力する。その後、出力したＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値をデクリメントする。このように
【００２７】
有線通信部１１２は、上り送信タイミング制御部１１１から出力されたＩＰパケットを有線区間に送信する。また、有線通信部１１２は、有線区間からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケット読込部１１３に転送する。
ＩＰパケット読込部１１３は、有線通信部１１２によって受信されたＩＰパケットを読み込む。具体的には、ＩＰパケット読込部１１３は、ＩＰパケットに格納されているポート番号の値を取得する。ＩＰパケット読込部１１３は、ＮＡＴテーブルを参照し、取得されたポート番号の値に対応する被共用ＡＰ＿ＭＡＣの値が存在するか否か判定する。被共用ＡＰ＿ＭＡＣの値が存在する場合、ＩＰパケット読込部１１３はＮＡＴテーブルに記録されている被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値を取得する。被共用ＡＰ＿ＭＡＣの値が存在しない場合、ＩＰパケット読込部１１３は受信されたＩＰパケットを制御部１０２に転送する。
【００２８】
ＷＤＳフレーム生成部１１４は、ＩＰパケット読込部１１３から出力された被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値を用いてＷＤＳフレーム信号を生成する。具体的には、ＷＤＳフレーム生成部１１４は、被共用ＡＰ＿ＭＡＣを転送先ＭＡＣアドレスとして格納し、被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣを宛先ＭＡＣアドレスとして格納することによってＷＤＳフレーム信号を生成する。
下り送信優先権データベース１１５は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。下り送信優先権データベース１１５には、例えば、ＭＡＣ＿ＡＰ毎に、優先権の値が格納されている。
【００２９】
下り送信タイミング制御部１１６は、下り送信優先権データベース１１５に基づいてＩＰパケットの送信タイミングを制御する。具体的には、まず、下り送信タイミング制御部１１６は、下り送信優先権データベース１１５を参照し、ＷＤＳフレーム生成部１１４によって取得されたＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値を確認する。優先権の値が“１”である場合、下り送信タイミング制御部１１６はＷＤＳフレーム信号を無線通信部１０１に出力し、出力したＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値をデクリメントする。一方、優先権の値が“１”未満である場合、下り送信タイミング制御部１１６はＷＤＳフレーム信号を不図示の送信バッファに蓄積する。
次に、送信バッファに蓄積されたＩＰパケットに対する処理について説明する。下り送信タイミング制御部１１６は、定期的に下り送信優先権データベース１１５を参照し、蓄積されたＷＤＳフレーム信号の送信先であるＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値が“１”であるか否か確認する。“１”である場合、下り送信タイミング制御部１１６は、ＭＡＣ＿ＡＰに対応するＷＤＳフレーム信号を無線通信部１０１に出力する。その後、出力したＭＡＣ＿ＡＰに対応する優先権の値をデクリメントする。
【００３０】
図３は、被共用ＡＰの機能構成を表す概略ブロック図である。なお、被共用ＡＰ２０及び被共用ＡＰ３０は、同様の構成を備える。そのため、図３では被共用ＡＰ２０の機能構成について説明する。
被共用ＡＰ２０は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、中継プログラムを実行する。中継プログラムの実行によって、被共用ＡＰ２０は、第一通信部２０１、第二通信部２０２、アドレス読込部２０３、キャリアセンス実施部２０４、ビーコン読込部２０５、共用ＡＰデータベース２０６、選定部２０７、ＷＤＳフレーム生成部２０８、ＷＤＳフレーム読込部２０９を備える装置として機能する。なお、被共用ＡＰ２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されても良い。また、中継プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、中継プログラムは、電気通信回線を介して送受信されても良い。
【００３１】
第一通信部２０１は、インフラストラクチャモードによって通信端末２１との間で信号の送受信を行う。
第二通信部２０２は、共用ＡＰ１０との間でＷＤＳ接続することによって信号の送受信を行う。
なお、本実施形態では無線通信を行う機能として二つの機能（第一通信部２０１及び第二通信部２０２）を記載しているが、実際にはこの二つの機能は同一の無線通信回路上に実装されても良い。
アドレス読込部２０３は、第一通信部２０１が通信端末２１から受信した信号に格納されている宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、送信元プライベートＩＰアドレス、宛先グローバルＩＰアドレスの各値を取得する。
【００３２】
キャリアセンス実施部２０４は、所定のタイミングでキャリアセンスを行う。キャリアセンスの実行において、キャリアセンス実施部２０４は、共用ＡＰ１０から送信されたビーコンを受信する。所定のタイミングとは、例えば被共用ＡＰの設定がなされたタイミングであっても良いし、自装置（被共用ＡＰ２０）の電源が投入された時点のタイミングであっても良いし、他のタイミングであっても良い。また、共用ＡＰ１０が複数存在する場合、キャリアセンス実施部２０４はビーコンを複数受信する。
【００３３】
ビーコン読込部２０５は、キャリアセンス実施部２０４によって受信されたビーコンを読み込む。具体的には、ビーコン読込部２０５は、ビーコンに格納されている共用ＡＰに関する情報（以下、「共用ＡＰ関連情報」という。）を取得する。共用ＡＰ関連情報は、例えば、共用ＡＰのＭＡＣアドレス、確保帯域、共用ＡＰ及び共用ＡＰに接続している被共用ＡＰに帰属する通信端末の数、ＲＳＳＩを表す。ビーコン読込部２０５は、取得した共用ＡＰ関連情報を共用ＡＰデータベース２０６に記録する。
【００３４】
共用ＡＰデータベース２０６は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。共用ＡＰデータベース２０６には、共用ＡＰのＭＡＣアドレス（共用ＡＰ＿ＭＡＣ）毎に、ＷＡＮリンク速度、ＷＬＡＮリンク速度、ＳＴＡ数、ＲＳＳＩの各値が格納されている。
選定部２０７は、自装置が接続する共用ＡＰを、共用ＡＰデータベース２０６に記憶されている共用ＡＰ関連情報に基づいて選定する。例えば、選定部２０７は、共用ＡＰデータベース２０６に記憶されているＷＡＮリンク速度の値が一番高い共用ＡＰを、自装置が接続する共用ＡＰに選定する。
【００３５】
ＷＤＳフレーム生成部２０８は、アドレス読込部２０３によって取得された共用ＡＰのＭＡＣアドレス、自装置のＭＡＣアドレス、アドレス読込部２０３によって取得された送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスの各値を用いてＷＤＳフレーム信号を生成する。具体的には、ＷＤＳフレーム生成部２０８は、共用ＡＰのＭＡＣアドレスを次転送ＭＡＣアドレスとし、自装置のＭＡＣアドレスを転送元ＭＡＣアドレスとし、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスの各値をヘッダに格納することによってＷＤＳフレーム信号を生成する。また、この際、ＷＤＳフレーム生成部２０８は、タイプ値及び宛先グローバルＩＰアドレスをＷＤＳフレーム信号のペイロードに格納する。
【００３６】
ＷＤＳフレーム読込部２０９は、第二通信部２０２によって受信されたＷＤＳフレーム信号を読み込む。具体的には、ＷＤＳフレーム読込部２０９は、ＷＤＳフレーム信号に格納されている宛先ＭＡＣアドレスを取得する。
【００３７】
図４は、ＷＤＳフレームのフレームフォーマットの構成例を示す図である。
ＷＤＳフレームは、フレーム制御、デュレーション、第一アドレス、第二アドレス、第三アドレス、シーケンス制御、第四アドレス、ペイロードの各値を格納するフィールドを有する。また、第一アドレス〜第四アドレスの４つの値を格納するフィールドには、ＷＤＳやインフラストラクチャモードなどの使用状況に応じて異なる値が格納される。４つのフィールドに格納される値は、例えば、ＲＡ（Receiver Address）、ＴＡ（Transmitter Address）、ＤＡ（Destination Address）、ＳＡ（Source Address）、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）の各値である。ＲＡの値は、次転送先基地局のＭＡＣアドレスを表す。ＴＡの値は、転送元基地局のＭＡＣアドレスを表す。ＤＡの値は、宛先ＭＡＣアドレスを表す。ＳＡの値は、送信元ＭＡＣアドレスを表す。ＢＳＳＩＤの値は、ＢＳＳを識別する番号を表す。
【００３８】
フレーム制御のフィールドには、ＴｏＤＳ（To Distribution System）、ＦｒｏｍＤＳ（To Distribution System）の２つのフィールドが格納される。ＴｏＤＳのフィールドには、受信局が基地局（例えば、共用ＡＰ１０、被共用ＡＰ２０）であるか通信端末であるかを示す値が格納される。例えば、受信局が基地局である場合、ＴｏＤＳのフィールドには“１”が格納される。また、例えば、受信局が通信端末である場合、ＴｏＤＳのフィールドには“０”が格納される。
ＦｒｏｍＤＳのフィールドには、送信局が基地局であるか通信端末であるかを示す値が格納される。例えば、送信局が基地局である場合、ＦｒｏｍＤＳのフィールドには“１”が格納される。また、例えば、送信局が通信端末である場合、ＦｒｏｍＤＳのフィールドには“０”が格納される。
【００３９】
デュレーションのフィールドには、電波を使用する予定期間の情報が格納される。予定期間とは、フレーム送信に必要な時間を表す。
シーケンス制御のフィールドには、送信するデータのシーケンス番号、またはフラグメント化した場合のフラグメント番号の情報が格納される。ペイロードのフィールドには、通信端末を操作するユーザが送信したいデータが主に格納される。
【００４０】
図５は、本発明のＷＤＳフレーム及び本発明のＩＰパケットの構成例を示す図である。
図５（Ａ）は、本発明のＷＤＳフレームの構成図である。本発明のＷＤＳフレームは、ペイロードのフィールドにタイプ値及びDst_GlobalIPアドレスの各フィールドを備える。タイプ値のフィールドには、タイプ値が格納される。Dst_GlobalIPアドレスのフィールドには、宛先グローバルＩＰアドレスの値が格納される。
【００４１】
図５（Ｂ）は、本実施形態で使用されるＩＰパケット（以下、単に「ＩＰパケット」という。）の構成図である。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダにバージョン、Src_Global_B、Dst_Global_Aの各フィールドを有する。ＩＰパケットは、ペイロードに送信元ポート番号及び宛先ポート番号の各フィールドを有する。
バージョンのフィールドには、ＩＰのバージョンを表す値が格納される。Src_GlobalIPアドレスのフィールドには、ＩＰパケットの送信元である共用ＡＰ１０のグローバルＩＰアドレスの値が格納される。Dst_GlobalIPアドレスのフィールドには、ＩＰパケットの宛先のグローバルＩＰアドレスの値が格納される。
送信元ポート番号のフィールドには、ポート番号割当部１０７によって割り当てられたポート番号の値が格納される。宛先ポート番号のフィールドには、ＩＰパケットを送信する宛先のポート番号の値が格納される。
【００４２】
図６は、ＮＡＴテーブル及び集約ＡＰデータベースの構成例を示す図である。
図６（Ａ）は、ＮＡＴテーブルの構成図である。ＮＡＴテーブルは、レコード３０を複数有する。レコード３０は、ポート番号、被共用ＡＰ＿ＭＡＣ、被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値を有する。ポート番号の値は、被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値に割り当てられたポート番号を表す。例えば、ポート番号の項目には、“４９１５２”以上の値が記録される。被共用ＡＰ＿ＭＡＣの値は、被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを表す。
【００４３】
図６（Ｂ）は、集約ＡＰデータベース１０３の構成図である。集約ＡＰデータベース１０３には、共用ＡＰ１０に接続している被共用ＡＰのＭＡＣアドレスが記憶されている。集約ＡＰデータベースは、被共用ＡＰが共用ＡＰ１０に接続すると、接続した被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを記憶する。
帯域計算部１０４は、集約ＡＰデータベース１０３に記憶されているＭＡＣアドレスの数を用いて共用ＡＰの確保帯域を計算する。
【００４４】
図７は、上り送信優先権データベースの構成例を示す図である。なお、上り送信優先権データベース１１０及び下り送信優先権データベース１１５は同じ構成であるため、下り送信優先権データベース１１５についての説明は省略する。また、上り送信優先権データベース１１０には、図７（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように３つのパターンが存在する。
【００４５】
まず、図７（Ａ）について説明する。図７（Ａ）は、第一パターンにおける上り送信優先権データベース１１０の構成図である。
第一パターンにおける上り送信優先権データベース１１０は、共用ＡＰ１０又は被共用ＡＰに関する情報を表すレコード４０を複数有する。レコード４０は、ＭＡＣ＿ＡＰ、優先権の各値を有する。ＭＡＣ＿ＡＰの値は、レコード４０によって表される共用ＡＰ１０又は被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを表す。優先権の値は、レコード４０によって表される共用ＡＰ１０又は被共用ＡＰに与えられた優先権を表す。
【００４６】
優先権の値が“１”である場合、そのＭＡＣ＿ＡＰに対応する共用ＡＰ１０又は被共用ＡＰのＩＰパケットの送信が実行される。一方、優先権の値が“１”未満である場合、そのＭＡＣ＿ＡＰに対応する共用ＡＰ１０又は被共用ＡＰのＩＰパケットの送信は実行されない。上り送信優先権データベース１１０に格納されている優先権の値が全て“０”になると、制御部１０２は優先権の値を初期化する。制御部１０２は、例えば、優先権の値を全て初期値（例えば“１”）に変更することによって初期化を行う。上述したように、優先権の値が全て“０”にならないと、既に“０”となっている優先権の値は“１”以上の値にならない。このような処理によって、特定のＡＰのみに関するデータの送信が行われることを抑止できる。そのため、共用ＡＰ１０に接続している被共用ＡＰは、公平に有線区間の帯域を利用することができる。
【００４７】
図７（Ｂ）は、第二パターンにおける上り送信優先権データベース１１０の構成図である。第二パターンにおける上り送信優先権データベース１１０は、共用ＡＰ又は被共用ＡＰに帰属する通信端末に関する情報を表すレコード５０を複数有する。レコード５０は、ＭＡＣ＿ＳＴＡ、優先権の各値を有する。ＭＡＣ＿ＳＴＡの値は、レコード５０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰに帰属する通信端末のＭＡＣアドレスを表す。優先権の値は、レコード５０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰに帰属する通信端末に与えられた優先権を表す。
【００４８】
図７（Ｃ）は、第三のパターンにおける上り送信優先権データベース１１０の構成図である。第三パターンにおける上り送信優先権データベース１１０は、共用ＡＰ又は被共用ＡＰに関する情報を表すレコード６０を複数有する。レコード６０は、ＭＡＣ＿ＡＰ、優先権、ＭＡＣ＿ＳＴＡ、優先権の各値を有する。ＭＡＣ＿ＡＰの値は、レコード６０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰのＭＡＣアドレスを表す。優先権の値は、レコード６０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰに与えられた優先権を表す。ＭＡＣ＿ＳＴＡの値は、レコード６０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰに帰属する通信端末のＭＡＣアドレスを表す。優先権の値は、レコード６０によって表される共用ＡＰ又は被共用ＡＰに帰属する通信端末に与えられた優先権を表す。
【００４９】
次に、公平制御について詳細に説明する。以下の説明では、具体例として第一パターン（図７（Ａ））を用いて説明する。
上り送信優先権データベース１１０の最上段の行は、ＭＡＣ＿ＡＰの値が“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”、優先権の値が“１”である。また、上り送信優先権データベース１１０の２段目の行は、ＭＡＣ＿ＡＰの値が“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ５”、優先権の値が“１”である。
【００５０】
共用ＡＰ１０は、ＭＡＣ＿ＡＰの値が“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”のＡＰからＷＤＳフレーム信号を受信すると、上り送信優先権データベース１１０の優先権の値を参照する。ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”に対応する優先権の値が“１”である場合、共用ＡＰ１０は有線区間にＩＰパケットを送信する。その後、共用ＡＰ１０は、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”に対応する優先権の値をデクリメントする。この処理によって、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”に対応する優先権の値は、“０”になる。
【００５１】
次に、共用ＡＰ１０は、ＭＡＣ＿ＡＰの値が“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ５”のＡＰからＷＤＳフレーム信号を受信すると、上り送信優先権データベース１１０の優先権の値を参照する。ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ５”に対応する優先権の値が“１”である場合、共用ＡＰ１０は有線区間にＩＰパケットを送信する。その後、共用ＡＰ１０は、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ５”に対応する優先権の値をデクリメントする。この処理によって、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”に対応する優先権の値は、“０”になる。
【００５２】
上り送信優先権データベース１１０に記憶されている優先権の値が全て“０”になると、制御部１０２は優先権の値を初期化する。その結果、上り送信優先権データベース１１０に記憶されている全てのＭＡＣ＿ＡＰの優先権の値が“１”に戻る。
また、上り送信優先権データベース１１０に記憶されているＭＡＣ＿ＡＰの一つ（例えば、図７（Ａ）では、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”）に対応する優先権の値が“０”である場合、共用ＡＰ１０がＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”のＡＰからＷＤＳフレーム信号を受信すると、優先権の値が“０”であるためＩＰパケットの送信は行われない。この場合、共用ＡＰ１０は、ＩＰパケットを不図示の送信バッファに蓄積する。その後、ＭＡＣ＿ＡＰ“ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−ＸＸ−Ｘ４”）に対応する優先権の値が“１”に初期化されると、共用ＡＰ１０は不図示の送信バッファに蓄積されているＩＰパケットを有線区間に送信する。
以上で、公平制御について詳細な説明を終了する。
【００５３】
図８は、ビーコンフレーム内の情報要素におけるデータ構成の一例を示す図である。
ビーコンフレームは、Element ID、Length、Organization Identifier、Vendor-Specific-contentの各値を格納するフィールドを有する。
Vendor-Specific-contentのフィールドには、ＡＰ間通信で送受信される情報が格納されている。具体的には、Vendor-Specific-contentのフィールドには、Share AP、WANSpeed、WLANSpeed、STAsの各値が格納されている。
【００５４】
Share APの値は、共用ＡＰであるか否かを識別するための値を表す。Share APの値は、共用ＡＰであるか否かを識別可能な値であればどのような値が用いられても良い。WANSpeedの値は、共用ＡＰ１０が被共用ＡＰを新たに追加した場合に、追加した被共用ＡＰ２０に有線区間で確保可能な確保帯域を表す。WANSpeedの値は、ＷＡＮリンク速度／（集約ＡＰ数＋１）で算出される。WLANSpeedの値は、共用ＡＰ１０が被共用ＡＰを新たに追加した場合に、追加した被共用ＡＰ２０に無線区間で確保できる確保帯域を表す。WLANSpeedの値は、ＷＬＡＮリンク速度／（集約ＡＰ数＋１）で算出される。STAsの値は、共用ＡＰ１０及び共用ＡＰ１０に接続している被共用ＡＰに帰属する全ての通信端末の数を表す。
【００５５】
図９は、共用ＡＰデータベースの構成例を示す図である。
共用ＡＰデータベースは、共用ＡＰに関する情報を表すレコード７０を複数有する。レコード７０は、共用ＡＰ＿ＭＡＣ、ＷＡＮリンク速度、ＷＬＡＮリンク速度、ＳＴＡ数、ＲＳＳＩの各値を有する。共用ＡＰ＿ＭＡＣの値は、レコード７０によって表される共用ＡＰのＭＡＣアドレスを表す。ＷＡＮリンク速度の値は、レコード７０によって表される共用ＡＰの有線区間でのリンク速度を表す。ＷＬＡＮリンク速度の値は、レコード７０によって表される共用ＡＰの無線区間での通信速度を表す。ＳＴＡ数の値は、レコード７０によって表される共用ＡＰ及び共用ＡＰに接続している被共用ＡＰに帰属する通信端末の数を表す。ＲＳＳＩの値は、レコード７０によって表される共用ＡＰから受信した電波の強さを表す。
【００５６】
図１０は、共用ＡＰの選定基準を表す図である。
選定部２０７は、図１０に示すような第一基準から第五基準までの５つの選定基準に基づいて新たに接続する共用ＡＰを選定する。まず、選定部２０７は、共用ＡＰのビーコンに格納されているWANSpeed帯域を参照し、最も高帯域な共用ＡＰを自装置（被共用ＡＰ２０）が接続する共用ＡＰに選定する。
【００５７】
第一基準において、WANSpeedの値が同じである共用ＡＰが複数存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し、被共用ＡＰが利用可能なＷｉ−Ｆｉ変調方式の中でWLANSpeed帯域が最も高帯域な共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。
第二基準において、WLANSpeed帯域が同じである共用ＡＰが複数存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し、ＳＴＡ数が最も少ない共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。
【００５８】
第三基準において、ＳＴＡ数が同じである共用ＡＰが複数存在する場合、選定部２０７は被共用ＡＰのＲＳＳＩの値が最も大きい共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。
第四基準において、ＲＳＳＩの値が最も大きい共用ＡＰが複数存在する場合、選定部２０７は上記第一基準〜第四基準以外の方法で自装置が接続する共用ＡＰを選定する。選定部２０７は、例えば、ＭＡＣアドレスが大きな共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定しても良い。
選定部２０７は、上記第一基準〜第五基準の５つの選定基準によって自装置が接続する共用ＡＰを選定する。なお、第一基準から第四基準までの処理の順番は、どのような順番であっても良い。
【００５９】
図１１は、本実施形態における情報周知処理の流れを示すフローチャートである。情報周知処理は、共用ＡＰ１０及び被共用ＡＰ２０の電源投入時または所定のタイミングで処理が開始される。
共用ＡＰ１０及び被共用ＡＰ２０は、自装置に共用ＡＰに設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。共用ＡＰに設定されている場合（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、ビーコン生成部１０５はビーコンを生成する。この際、ビーコン生成部１０５はビーコンフレームのVendor-Specific-contentのフィールドにビーコンフレームに共用ＡＰ関連情報を格納することによってビーコンを生成する。無線通信部１０１は、ビーコン生成部１０５が生成したビーコンを定期的にブロードキャストする（ステップＳ１０２）。
共用ＡＰに設定されていない場合（ステップＳ１０１−ＮＯ）、被共用ＡＰはビーコンを生成する。無線通信部１０１は、被共用ＡＰが生成したビーコンを定期的にブロードキャストする（ステップＳ１０３）。
【００６０】
図１２は、本実施形態における共用ＡＰ１０による上り転送処理の流れを示すフローチャートである。
共用ＡＰ１０の無線通信部１０１は、被共用ＡＰ２０から送信されたＷＤＳフレーム信号を受信し、制御部１０２を介してＷＤＳフレーム読込部１０６に転送する。ＷＤＳフレーム読込部１０６は、ＷＤＳフレーム信号を読み込む（ステップＳ２０１）。具体的には、ＷＤＳフレーム読込部１０６は、ＷＤＳフレーム信号に格納されているタイプ値、グローバルＩＰアドレス被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣを取得する。
ＷＤＳフレーム読込部１０６は、取得したタイプ値を参照し、ネットワーク４０への送信を表す値であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００６１】
ネットワーク４０への送信を表す値である場合（ステップＳ２０２−ＹＥＳ）、ポート番号割当部１０７は被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの組み合わせに対してポート番号を割り当てる（ステップＳ２０３）。その後、ポート番号割当部１０７は、ポート番号を割り当てた被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣをＮＡＴテーブルに記録する。また、ポート番号割当部１０７は、グローバルＩＰアドレス、ポート番号、被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣをＩＰパケット生成部１０９に出力する。
【００６２】
ＩＰパケット生成部１０９は、ポート番号割当部１０７が出力したグローバルＩＰアドレス、ポート番号、被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣを用いてＩＰパケットを生成する（ステップＳ２０４）。上り送信タイミング制御部１１１は、上り送信優先権データベース１１０に基づいて被共用ＡＰ＿ＭＡＣに対応する優先権の値が“１”であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。優先権の値が“１”である場合（ステップＳ２０５−ＹＥＳ）、上り送信タイミング制御部１１１はＩＰパケットを有線通信部１１２に出力する。有線通信部１１２は、出力されたＩＰパケットを有線区間に送信する（ステップＳ２０６）。
【００６３】
その後、上り送信タイミング制御部１１１は、上り送信優先権データベース１１０を参照し、被共用ＡＰ＿ＭＡＣに対応する優先権の値をデクリメントする（ステップＳ２０７）。制御部１０２は、上り送信優先権データベース１１０に記憶されている優先権の値が全て“０”になったか否かを判定する（ステップＳ２０８）。優先権の値が全て“０”になった場合（ステップＳ２０８−ＹＥＳ）、制御部１０２は上り送信優先権データベース１１０に記憶されている優先権の値を全て初期値に戻す（ステップＳ２０９）。
【００６４】
上り送信タイミング制御部１１１は、不図示の送信バッファに格納されているＩＰパケットを有線通信部１１２に出力する。有線通信部１１２は、出力されたＩＰパケットを有線区間に送信する（ステップＳ２１０）。その後、上り送信タイミング制御部１１１は、上り送信優先権データベース１１０を参照し、被共用ＡＰ＿ＭＡＣに対応する優先権の値をデクリメントする。その後、処理を終了する。
【００６５】
また、ステップＳ２０２の処理において、ネットワーク４０への送信を表す値ではない場合（ステップＳ２０２−ＮＯ）、無線通信部１０１は受信したＷＤＳフレーム信号をＷＤＳ接続によって被共用ＡＰに伝送する（ステップＳ２１１）。
また、ステップＳ２０５の処理において、優先権の値が“１”未満である場合（ステップＳ２０５−ＮＯ）、上り送信タイミング制御部１１１はＩＰパケットを不図示の送信バッファに格納する（ステップＳ２１２）。
また、ステップＳ２０８の処理において、優先権の値が全て“０”になっていない場合（ステップＳ２０８−ＮＯ）、処理を終了する。
【００６６】
図１３は、本実施形態における被共用ＡＰ２０による下り転送処理の流れを示すフローチャートである。
共用ＡＰ１０の有線通信部１１２は、有線区間から送信されたＩＰパケットを受信し、ＩＰパケット読込部１１３に転送する。ＩＰパケット読込部１１３は、ＩＰパケットを読み込む（ステップＳ３０１）。具体的には、ＩＰパケット読込部１１３は、ＩＰパケットに格納されているポート番号を取得する。
【００６７】
ＩＰパケット読込部１１３は、取得したポート番号を参照し、ポート番号が被共用ＡＰを示すか否かを判定する（ステップＳ３０２）。具体的には、ＩＰパケット読込部１１３は、取得したポート番号の値が所定の値（例えば、“４９１５２”）以上であるか否かを判定する。
【００６８】
ポート番号が被共用ＡＰを示す場合（ステップＳ３０２−ＹＥＳ）、ＷＤＳフレーム生成部１１４はＮＡＴテーブル記憶部１０８に記憶されているＮＡＴテーブルを参照し、ポート番号の値に対応するレコード３０を選択する。ＷＤＳフレーム生成部１１４は、選択したレコード３０に記録されている被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値を取得する。ＷＤＳフレーム生成部１１４は、取得した被共用ＡＰ＿ＭＡＣ及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣの各値を用いてＷＤＳフレーム信号を生成する（ステップＳ３０３）。
【００６９】
下り送信タイミング制御部１１６は、下り送信優先権データベース１１５に基づいて被共用ＡＰ＿ＭＡＣに対応する優先権の値が“１”であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。優先権の値が“１”である場合（ステップＳ３０４−ＹＥＳ）、下り送信タイミング制御部１１６はＷＤＳフレーム信号を無線通信部１０１に出力する。無線通信部１０１は、出力されたＷＤＳフレーム信号をポート番号が示す被共用ＡＰにＷＤＳ接続することによって伝送する（ステップＳ３０５）。
【００７０】
その後、下り送信タイミング制御部１１６は、下り送信優先権データベース１１５を参照し、被共用ＡＰのＭＡＣアドレスに対応する優先権の値をデクリメントする（ステップＳ３０６）。制御部１０２は、下り送信優先権データベース１１５に記憶されている優先権の値が全て“０”になったか否かを判定する（ステップＳ３０７）。優先権の値が全て“０”になった場合（ステップＳ３０７−ＹＥＳ）、制御部１０２は下り送信優先権データベース１１５に記憶されている優先権の値を全て初期値に戻す（ステップＳ３０８）。
【００７１】
下り送信タイミング制御部１１６は、不図示の送信バッファに格納されているＷＤＳフレーム信号を無線通信部１０１に出力する。無線通信部１０１は、出力されたＷＤＳフレーム信号を被共用ＡＰに送信する（ステップＳ３０９）。その後、下り送信タイミング制御部１１６は、下り送信優先権データベース１１５を参照し、送信したＷＤＳフレーム信号の宛先である被共用ＡＰ＿ＭＡＣに対応する優先権の値をデクリメントする。その後、処理を終了する。
【００７２】
また、ステップＳ３０２の処理において、ポート番号が被共用ＡＰを示す値ではない場合（ステップＳ３０２−ＮＯ）、無線通信部１０１は受信したＩＰパケットを直接通信端末に送信する（ステップＳ３１０）。
また、ステップＳ３０４の処理において、優先権の値が“１”未満である場合（ステップＳ３０４−ＮＯ）、下り送信タイミング制御部１１６はＷＤＳフレーム信号を不図示の送信バッファに格納する（ステップＳ３１１）。
また、ステップＳ３０７の処理において、優先権の値が全て“０”になっていない場合（ステップＳ３０７−ＮＯ）、処理を終了する。
【００７３】
図１４は、本実施形態における共用ＡＰの選定処理の流れを示すフローチャートである。なお、共用ＡＰの選定処理は、ＡＰの電源投入時やＡＰの被共用ＡＰ２０の設定時に開始される。
まず、被共用ＡＰ２０のキャリアセンス実施部２０４は、全てのチャネルに対してキャリアセンスを実施する（ステップＳ４０１）。キャリアセンスの実行において、キャリアセンス実施部２０４は、共用ＡＰから送信されたビーコンを受信する。次に、ビーコン読込部２０５は、キャリアセンス実施部２０４が受信したビーコンを読み込む（ステップＳ４０２）。具体的には、ビーコン読込部２０５は、ビーコンに格納されている共用ＡＰ関連情報を取得し、共用ＡＰ関連情報を共用ＡＰデータベース２０６に記録する。選定部２０７は、共用ＡＰデータベース２０６を参照し、自装置が接続する共用ＡＰを選定する（ステップＳ４０３）。
【００７４】
具体的には、選定部２０７は、共用ＡＰデータベース２０６を参照し、第一基準を満たす共用ＡＰを選択する。第一基準を満たす共用ＡＰが１台存在する場合、選定部２０７は第一基準を満たす共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。一方、第一基準を満たす共用ＡＰが複数台存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し第二基準を満たす共用ＡＰを選択する。第二基準を満たす共用ＡＰが１台存在する場合、選定部２０７は第二基準を満たす共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。一方、第二基準を満たす共用ＡＰが複数台存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し第三基準を満たす共用ＡＰを選択する。
【００７５】
第三基準を満たす共用ＡＰが１台存在する場合、選定部２０７は第三基準を満たす共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。一方、第三基準を満たす共用ＡＰが複数台存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し第四基準を満たす共用ＡＰを選択する。第四基準を満たす共用ＡＰが１台存在する場合、選定部２０７は第四基準を満たす共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。一方、第四基準を満たす共用ＡＰが複数台存在する場合、選定部２０７は共用ＡＰデータベース２０６を参照し第五基準を満たす共用ＡＰを選択する。
【００７６】
第五基準を満たす共用ＡＰが１台存在する場合、選定部２０７は第五基準を満たす共用ＡＰを自装置が接続する共用ＡＰに選定する。一方、第五基準を満たす共用ＡＰが複数台存在する場合、選定部２０７は接続可能な共用ＡＰが存在しないと判断し、処理を終了する。
【００７７】
図１５は、本実施形態における被共用ＡＰ２０による上り転送処理の流れを示すフローチャートである。
被共用ＡＰ２０の第一通信部２０１は、インフラストラクチャモードで通信端末との間で通信を行う。第一通信部２０１は、通信端末２１から送信された信号を受信する（ステップＳ５０１）。ＷＤＳフレーム生成部２０８は、第一通信部２０１が受信した信号に格納されているグローバルＩＰアドレスを用いてＷＤＳフレーム信号を生成する（ステップＳ５０２）。具体的には、ＷＤＳフレーム生成部２０８は、グローバルＩＰアドレス及びタイプ値の各値をペイロードに格納することによってＷＤＳフレーム信号を生成する。第二通信部２０２は、選定部２０７が選定した共有ＡＰにＷＤＳ接続することによってＷＤＳフレーム信号を送信する（ステップＳ５０３）。
【００７８】
図１６は、本実施形態の中継システムにおける中継処理の動作を示すシーケンス図である。
以下の説明における中継システムでは、通信端末の台数は１台、被共用ＡＰ２０の台数は１台、共用ＡＰの台数は２台（共用ＡＰ１０及び共用ＡＰ５０）である。また、被共用ＡＰ２０のＭＡＣアドレスは“Ｂ”であり、被共用ＡＰ２０に帰属する通信端末のＭＡＣアドレスは“Ａ”であり、共用ＡＰ１０のＭＡＣアドレスは“Ｃ”である。
【００７９】
共用ＡＰ１０の無線通信部１０１は、共用ＡＰ１０関連情報を含むビーコンを被共用ＡＰ２０に送信する（ステップＳ６０１）。共用ＡＰ５０は、共用ＡＰ５０関連情報を含むビーコンを被共用ＡＰ２０に送信する（ステップＳ６０２）。被共用ＡＰ２０のキャリアセンス実施部２０４は、全てのチャネルに対してキャリアセンスを行う（ステップＳ６０３）。キャリアセンスの実行において、キャリアセンス実施部２０４は、共用ＡＰ（共用ＡＰ１０及び共用ＡＰ５０）から送信された各ビーコンを受信する。
【００８０】
次に、ビーコン読込部２０５は、キャリアセンス実施部２０４が受信した各ビーコンを読み込む。具体的には、ビーコン読込部２０５は、各ビーコンに格納されている共用ＡＰ関連情報（共用ＡＰ１０関連情報及び共用ＡＰ５０関連情報）を取得し、各共用ＡＰ関連情報を共用ＡＰデータベース２０６に記録する。選定部２０７は、共用ＡＰデータベース２０６を参照し、自装置（被共用ＡＰ２０）が接続する共用ＡＰを選定する。具体的には、選定部２０７は、共用ＡＰデータベース２０６を参照し、選定基準を満たす共用ＡＰ（例えば、共用ＡＰ１０）を自装置が接続する共用ＡＰに選定する（ステップＳ６０４）。
【００８１】
通信端末は、被共用ＡＰにフレーム信号を送信する（ステップＳ６０５）。フレーム信号には、送信元ＭＡＣアドレス“Ａ”、宛先ＭＡＣアドレス“Ｂ”、送信元プライベートＩＰアドレス“Ａ”、宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”の各値が格納されている。
被共用ＡＰ２０の第一通信部２０１は、通信端末から送信されたフレーム信号を受信する。アドレス読込部２０３は、第一通信部２０１が受信したフレーム信号から送信元ＭＡＣアドレス“Ａ”、宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”の各値を取得する。ＷＤＳフレーム生成部２０８は、アドレス読込部２０３が取得した送信元ＭＡＣアドレス“Ａ”、宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”と、次転送先ＭＡＣアドレス“Ｃ”、転送元ＭＡＣアドレス“Ｂ”の各値を用いてＷＤＳフレーム信号を生成する（ステップＳ６０６）。この際、ＷＤＳフレーム生成部２０８は、ＷＤＳフレーム信号のペイロードに宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”及びタイプ値の値を格納する。
【００８２】
第二通信部２０２は、ＷＤＳ接続することによって共用ＡＰ１０にＷＤＳフレーム信号を送信する（ステップＳ６０７）。共用ＡＰ１０の無線通信部１０１は、被共用ＡＰ２０から送信されたＷＤＳフレーム信号を受信する。ポート番号割当部１０７は、受信したＷＤＳフレーム信号に格納されている送信元ＭＡＣアドレス“Ａ”及び転送元ＭＡＣアドレス“Ｂ”の組み合わせにポート番号を付与する（例えば、ポート番号“Ｅ”）（ステップＳ６０８）。その後、ポート番号割当部１０７は、付与したポート番号“Ｅ”と送信元ＭＡＣアドレス“Ａ”及び転送元ＭＡＣアドレス“Ｂ”の組み合わせとを対応付けてＮＡＴテーブル記憶部１０８に記録する。
【００８３】
また、ポート番号割当部１０７は、ポート番号及びＷＤＳフレーム信号に格納されている宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”をＩＰパケット生成部１０９に出力する。ＩＰパケット生成部１０９は、ＩＰパケットを生成する（ステップＳ６０９）。具体的には、ＩＰパケット生成部１０９は、ポート番号、宛先グローバルＩＰアドレス“Ｄ”、自装置のグローバルＩＰアドレス“Ｃ”の各値を用いてＩＰパケットを生成する。
【００８４】
有線通信部１１２は、ＩＰパケット生成部１０９が生成したＩＰパケットを有線区間に送信する（ステップＳ６１０）。有線通信部１１２は、有線区間からＩＰパケットを受信し、ＩＰパケット読込部１１３に転送する（ステップＳ６１１）。ＩＰパケット読込部１１３は、受信したＩＰパケットから送信先ポート番号（例えば、ポート番号“Ｅ”）の値を取得し、ＷＤＳフレーム生成部１１４に出力する。
【００８５】
ＷＤＳフレーム生成部１１４は、ＮＡＴテーブル記憶部１０８に記憶されているＮＡＴテーブルを参照し、出力されたポート番号“Ｅ”に対応する被共用ＭＡＣ＿ＡＰ“Ａ”及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣ“Ｂ”の各値を取得する（ステップＳ６１２）。ＷＤＳフレーム生成部１１４は、取得した被共用ＭＡＣ＿ＡＰ“Ｂ”及び被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣ“Ａ”の各値を用いてＷＤＳフレーム信号を生成する（ステップＳ６１３）。無線通信部１０１は、ＷＤＳフレーム生成部１１４が生成したＷＤＳフレーム信号を被共用ＭＡＣ＿ＡＰ“Ｂ”に対応する被共用ＡＰに送信する（ステップＳ６１４）。被共用ＡＰ２０の第二通信部２０２は、共用ＡＰ１０から送信されたＷＤＳフレーム信号を受信し、ＷＤＳフレーム読込部２０９に転送する。ＷＤＳフレーム読込部２０９は、ＷＤＳフレーム信号に格納されている被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣ“Ａ”の値を取得する。第一通信部２０１は、インフラストラクチャモードでフレーム信号を被共用ＳＴＡ＿ＭＡＣ“Ａ”に対応する通信端末に送信する（ステップＳ６１５）。
【００８６】
以上のように構成された中継システムによれば、共用ＡＰが存在するセグメントとは異なるセグメントに存在する通信端末がネットワーク４０に接続することを可能にする。
また、本発明の中継システムによれば、共用ＡＰ１０は、上り方向の通信において、ＩＰパケットを送信するタイミングを制御する。具体的には、共用ＡＰ１０は、優先権を有している（優先権の値が“１”）各ＡＰ（自装置又は自装置に接続する被共用ＡＰ）のＩＰパケットを有線区間に送信する。また、共用ＡＰ１０は、下り方向の通信において、ＷＤＳフレーム信号を送信するタイミングを制御する。具体的には、共用ＡＰ１０は、優先権を有している各ＡＰに対してＷＤＳフレーム信号を送信する。したがって、有線区間及び無線区間において、特定のＡＰの送信が優先されることが無い。そのため、共用ＡＰ１０に複数の被共用ＡＰが接続した場合であっても、各ＡＰに帰属する通信端末が公平に帯域を利用することができる。
また、本発明の中継システムによれば、被共用ＡＰ２０は、自装置（被共用ＡＰ２０）が接続する共用ＡＰ１０を、複数の共用ＡＰ１０から送信されるビーコンに基づいて選定する。具体的には、被共用ＡＰ２０は、受信したビーコンに格納されている共用ＡＰ関連情報を複数記憶し、記憶している共用ＡＰ関連情報を参照することによって共用ＡＰ１０を選定する。この際、被共用ＡＰ２０は、選定基準に基づいて、接続後に高帯域が確保される共用ＡＰ１０を選定する。そのため、被共用ＡＰ２０は、共用ＡＰ１０に接続後、高帯域での通信が可能となる。
【００８７】
＜変形例＞
本実施例では、共用ＡＰ１０に帰属する通信端末１１が単数の構成を示したが、これに限定される必要はなく、通信端末１１が複数存在しても良い。また、被共用ＡＰ（被共用ＡＰ２０及び被共用ＡＰ３０）に帰属する通信端末（通信端末２１及び通信端末３１）が単数の構成を示したが、これに限定される必要はなく、通信端末（通信端末２１及び通信端末３１）が複数存在しても良い。
タイプ値及びグローバルIPアドレスの値は、ＷＤＳフレームフォーマットのＷＤＳヘッダに格納されても良い。
【００８８】
また、無線区間の帯域制御の技術として、ＷＭＭ（Wiｆi MultiMedia）の技術が用いられても良い。ＷＭＭの技術を用いる場合、共用ＡＰ１０はフレーム種別によって優先度を設定し、その優先度に従って優先対象となるフレームを優先して送信する。
上り送信優先権データベース１１０及び下り送信優先権データベース１１５の優先権の値は、“２”以上の値であっても良い。また、上り送信優先権データベース１１０と下り送信優先権データベース１１５とで優先権の値が異なるように構成されても良い。また、上り送信優先権データベース１１０が有するレコードごとに優先権の値が異なるように構成されても良い。また、下り送信優先権データベース１１５が有するレコードごとに優先権の値が異なるように構成されても良い。
【００８９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１…セグメント，  ２…セグメント，  ３…セグメント，１０…共用ＡＰ，  ２０…被共用ＡＰ，  ３０…被共用ＡＰ，  ４０…ネットワーク，  １０１…無線通信部，  １０２…制御部，  １０３…集約ＡＰデータベース，  １０４…帯域計算部，  １０５…ビーコン生成部，  １０６…ＷＤＳフレーム読込部，  １０７…ポート番号割当部，  １０８…ＮＡＴテーブル記憶部，  １０９…ＩＰパケット生成部，  １１０…上り送信優先権データベース，  １１１…上り送信タイミング制御部，  １１２…有線通信部，  １１３…ＩＰパケット読込部，  １１４…ＷＤＳフレーム生成部，  １１５…下り送信優先権データベース，  １１６…下り送信タイミング制御部，  ２０１…第一通信部，  ２０２…第二通信部，  ２０３…アドレス読込部，  ２０４…キャリアセンス実施部，  ２０５…ビーコン読込部，  ２０６…共用ＡＰデータベース，  ２０７…選定部，  ２０８…ＷＤＳフレーム生成部，  ２０９…ＷＤＳフレーム読込部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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