(57)【要約】【課題】  １つの通信装置に１つの送受信手段を実装し、複数の送受信手段を実装してなくても整数倍のスループットを実現し、通信速度を高めることが可能な通信装置、通信システムおよび通信方法を提供する。【解決手段】  基地局２と、第１の通信装置４および第２の通信装置５とにより、次のようにして通信を行う。基地局２と第１の通信装置４および第２の通信装置５との間に設けられる無線回線１０のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線１０に集線１２を行って有用集線回線を形成し、第１の通信装置４および第２の通信装置５により、基地局２を経由して、無線回線１０により互いに通信を行う第１のネットワークと、無線回線１１により基地局２を経由しないで互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成し、有用集線回線のうち、第２の通信装置５に接続された無線回線１０を経由して、第１の通信装置４と第２の通信装置５とがパケット通信を行う。【選択図】  図１
2006094388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって
第１の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、
前記第２のネットワークを形成する前記通信装置が保有している複数の前記第１の無線回線が、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線された有用集線回線のうち、前記他の通信装置が保有している前記第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって
第１の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、
前記第１の無線回線を保有している前記通信端末として作動する他の通信装置を検出する装置検出手段と、
該手段により検出された前記他の通信装置が保有している前記第１の無線回線が、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線された有用集線回線のうち、前記他の通信装置が保有している前記第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
前記第２のネットワークを形成している他の前記通信装置に対し、前記第１の無線回線の提供を要求する回線要求手段を更に有することを特徴とする請求項１または２記載の通信装置。
【請求項４】
前記第２のネットワークを形成している他の前記通信装置または前記無線ゾーンを形成する通信装置に対し、前記第１の無線回線の提供可否を照会する回線照会手段を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項５】
前記無線ゾーンを形成する通信装置に対し、前記有用集線回線を形成するための前記第１の無線回線を保有している前記通信装置の組合わせを照会する組合わせ照会手段を更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項６】
前記装置検出手段が、前記第２のネットワークを形成している前記各通信装置間における遅延量または論理上の距離が一定値以下にある他の前記通信装置を検出することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項７】
前記装置検出手段が、許容可能な遅延量または論理的な距離の情報を含む探索パケットを生成し、前記通信端末として作動する他の通信装置からの応答パケットに応じて、前記探索パケットに含まれる前記許容可能な遅延量または論理的な距離の情報を更新することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項８】
前記第２のネットワークを形成している前記各通信装置を結ぶ各経路から、前記他の通信装置までの最適経路を探索するための経路探索手段を更に有し、
該経路探索手段が、経路探索に用いる経路探索パケットに、前記有用集線回線の利用に必要な帯域幅の情報と、前記他の通信装置に共通の管理番号を付加することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項９】
無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって
第１の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、
保有している前記第１の無線回線を前記第２のネットワークを形成する他の前記通信装置に提供するように制御する提供制御手段と、
該手段により提供した前記第１の無線回線を経由するパケットを前記通信端末として作動する他の通信装置に転送する転送手段と、
前記第２のネットワークを介して、前記通信端末として作動する他の通信装置に、前記第１の無線回線の提供容認を通知するように制御する通知制御手段とを有することを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
前記通信端末として作動する他の通信装置から、前記第２のネットワークを介して送信される探索パケットに含まれる遅延量または論理的な距離に基づいて、自己のパケット転送に必要な遅延量を考慮した許容値を算出し、該算出された許容値が０以下のときには、前記第２のネットワークにパケットを送信しないように制御する手段を更に有することを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通知制御手段は、前記算出された許容値が０よりも大きいときに前記第１の無線回線の提供容認を通知するように制御することを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
【請求項１２】
第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置と互いに通信可能な通信端末として作動する第１の通信装置および複数の第２の通信装置と、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないパケット通信を行える通信装置であって、
前記第１の通信装置から前記各第２の通信装置宛てに送信される経路探索パケットから前記各第２の通信装置が保有している前記第１の無線回線の回線容量を取得する取得手段と、
提供可能な回線容量を前記各第２の通信装置に共通の容量管理コードごとに管理する容量管理手段とを有し、
前記容量管理手段が、その管理される回線容量を、前記取得手段により取得された前記容量管理コードが一致する前記回線容量を用いて更新することを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
無線ゾーンを形成し、該無線ゾーン内に配置された通信端末として作動する複数の通信装置と無線回線により通信可能な通信装置であって、
前記各無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る前記無線回線を保有している前記通信端末として作動する通信装置の組合わせを検出する組合わせ検出手段と、
該手段により検出された前記各通信装置により保有されている前記無線回線が集線された有用集線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１４】
前記組合わせ検出手段が、前記無線回線の間の干渉値が一定値以下になる前記無線回線を保有している通信装置の組合わせを検出するように構成され、
前記組合わせ検出手段により検出された組合わせを前記通信端末として作動する通信装置に通知する手段を更に有することを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記各第１の無線回線または無線回線を、互いに同じ空間内に共存しないようにして分離照射する指向性アンテナを更に有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項記載の通信装置。
【請求項１６】
無線ゾーンを形成する通信装置と前記無線ゾーン内に配置されている複数の通信装置との間に設けられる無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、有用集線回線を形成する集線手段を有する通信装置であって、
前記集線手段が、前記無線回線の品質または帯域幅に応じて転送パケット量を調節することを特徴とする通信装置。
【請求項１７】
無線ゾーンを形成する通信装置と、該通信装置と通信可能な通信端末として作動する複数の通信装置と、前記無線ゾーンを形成する通信装置と前記通信端末として作動する複数の通信装置との間に設けられる第１の無線回線を集線する集線制御装置とを有する通信システムであって、
前記無線ゾーンを形成する通信装置は、前記第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る前記第１の無線回線を保有している前記通信端末として作動する通信装置の組合わせを検出する組合わせ検出手段と、
該手段により検出された前記各通信装置により保有されている前記第１の無線回線が集線された有用集線回線を経由してパケット通信を行う通信手段とを有し、
前記無線ゾーン内に配置された各通信装置は、
前記第１の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う前記第１のネットワークと、第２の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、前記通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、かつ前記有用集線回線のうち、前記他の通信装置が保有している前記第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有する第１の通信装置と、
前記第１のネットワークと、前記第２のネットワークとを形成するように構成され、保有している前記第１の無線回線を前記第１の通信装置に提供するように制御する提供制御手段と、該手段により提供した前記第１の無線回線を経由するパケットを前記第１の通信装置に転送する転送手段と、前記第２のネットワークを介して、前記第１の通信装置に、前記第１の無線回線の提供容認を通知するように制御する通知制御手段とを有する第２の通信装置とを有し、
前記集線制御装置は、前記各第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、前記有用集線回線を形成し、前記各第１の無線回線の品質または帯域幅に応じて転送パケット量を調節する集線手段を有することを特徴とする通信システム。
【請求項１８】
無線ゾーンを形成する通信装置と、該通信装置と通信可能な通信端末として作動する第１の通信装置および第２の通信装置とによる通信方法であって、
前記無線ゾーンを形成する通信装置と前記第１の通信装置および第２の通信装置との間に設けられる第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、有用集線回線を形成し、
前記第１の通信装置および第２の通信装置により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、前記第１の無線回線により互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、前記無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成し、
前記有用集線回線のうち、前記第２の通信装置が保有している前記第１の無線回線を経由して、前記第１の通信装置と第２の通信装置とがパケット通信を行うことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集線した分のスループットを実現し、通信速度を高めることが可能な通信装置、通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ゾーンを形成する通信装置（以下「基地通信装置」といい、基地局ともいう）と、基地通信装置と通信可能な携帯電話に代表される複数の通信装置とを有する通信システムでは、通信の高速化を実現するため、基地通信装置と通信装置との間に設けられる複数の無線回線を束ねて、仮想的に１つの無線回線として扱うこと（以下「集線」という）により、無線回線を共用する技術があった。例えば、図３２に示すように、基地通信装置２００と、通信装置２０１にそれぞれ複数の送受信手段２００ａ，２００ｂを実装し、各送受信手段の間に設けられる無線回線の集線２０２を行うことによって、束ねた無線回線を共用する技術があった。この技術に関して、例えば、複数のＰＰＰ（Point To Point Protocol）回線を束ねて、仮想的に１本の回線として扱うMultilink PPPがあった（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、Multilink PPPに関しては、それぞれ１つづつの基地通信装置と通信装置との間で２つの無線回線を多重し、ハンドオーバのときには、その各無線回線を２つの基地通信装置に振り分けて作動させる技術があった（例えば、特許文献１参照）。
さらに、１つの筐体に複数の送受信手段を実装し、複数の論理的な通信回線を多重して仮想的に１つの通信回線に見せるマルチリンク通信機能を有する通信装置に関する技術があった（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、各送受信手段が異なる基地通信装置に接続するときの動作や、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）や携帯電話システムという異なるシステムで作動する送受信手段を多重することが開示されている。
【０００４】
そして、基地局からの信号を複数の移動通信装置が受信し、その信号を各移動通信装置が別の移動通信装置に転送することにより、基地局から受信した移動通信装置宛ての信号を集約するダイバーシティ受信に関する技術もあった（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
一方、集線に関する技術として、アドホックネットワークで接続される各通信装置の基地通信装置との回線を、モバイルＩＰのホームエージェント（Home Agent）機能を用いて集線する技術があった（例えば、非特許文献２参照）。
また、アドホックネットワークで接続される各通信装置の基地通信装置との回線を、通信装置のＴＣＰ（Transmission  Control Protocol）を利用して集線する技術もあった（例えば、非特許文献３参照）。
【０００６】
【非特許文献１】K.Sklower，B.Lloyd,G.McGregor,D.Carr,T.Coradetti,“The.PPP Multilink Protocol（ＭＰ）”インターネット標準RFC1990，August 1996  http://www.ietf.org/rfc/rfc1990.txt?number=1990
【非特許文献２】伊藤陽介、小山健二、石原進、太田賢、水野忠則：Mobile IPを用いた通信回線共有方式におけるクラスタ構成管理機構の設計、情報処理学会第65回全国大会，pp3-491-3-492（2003．3）．
【非特許文献３】殿内雅晴、峰野博史、石原進、高橋修、水野忠則：トランスポート層における通信回線共有方式のコネクション管理戦略、情報処理学会第65回全国大会，pp3-479-3-480（2003．3）
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１２２３２１号公報
【特許文献２】特開２０００−２１６８１５号公報
【特許文献３】特開２００１−１８９９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来技術（非特許文献１、特許文献１および特許文献２）に示すように、従来の通信装置において、整数倍（Ｎ倍）のスループット（実質の通信速度）を実現するためには、１つの通信装置（筐体）内に整数個の送受信手段を実装しなければならない。そのため、従来の通信装置では、スループットの向上のために、コスト高と装置の大型化という問題が避けられなかった。
【０００９】
一方、非特許文献２，３に記載された従来技術によれば、１つの通信装置が実装すべき送受信手段の個数は少なくなる。しかし、これらの従来技術では、各無線回線を分離することが考慮されていなかったため、実装される送受信手段の個数を減らすことができるものの、物理的には同一の無線回線を利用せざるを得ない状況にあった。したがって、通信装置が複数あっても、それらが同じ場所にいるときは、限られた周波数帯域を共用して利用する（共有する）ほかなかった。そのため、基地通信装置と通信装置の間で確立される無線回線には、集線によるメリットが得られず、回線速度、回線数や、容量の上限を拡大することはできなかった。
【００１０】
そして、特許文献３に記載の従来技術は、ダイバーシティの性能向上による１つの物理的な回線の品質向上を狙ったものであり、無線回線の高速化や容量増大は１つの物理的な無線回線により制限されてしまうから、高速化を実現するためには、送受信手段を複数実装せざるを得ない。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、１つの通信装置に１つの送受信手段を実装し、複数の送受信手段を実装してなくても集線した分のスループットを実現し、通信速度を高めることが可能な通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって、第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、第２のネットワークを形成する通信装置が保有している複数の第１の無線回線が、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線された有用集線回線のうち、他の通信装置が保有している第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有する通信装置を特徴とする。
この通信装置は、周波数リソースが共存しないようにして集線された有用集線回線を利用してパケット通信を行えるから、周波数利用効率を無線回線を集線した分だけ向上させることができる。
【００１３】
また、本発明は無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって、第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、第１の無線回線を保有している通信端末として作動する他の通信装置を検出する装置検出手段と、その手段により検出された他の通信装置が保有している第１の無線回線が周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線された有用集線回線のうち、他の通信装置が保有している第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段とを有する通信装置を提供する。
この通信装置も、周波数リソースが共存しないようにして集線された有用集線回線を利用してパケット通信を行えるから、周波数利用効率を無線回線を集線した分だけ向上させることができる。また、この通信装置は有用集線回線に必要な第１の無線回線を保有している通信装置を検出することができる。
【００１４】
上記いずれの通信装置も、第２のネットワークを形成している他の通信装置に対し、第１の無線回線の提供を要求する回線要求手段を更に有することが好ましい。
このようにすると、他の通信装置に対し、第１の無線回線の提供の要求することができる。
【００１５】
また、第２のネットワークを形成している他の通信装置または無線ゾーンを形成する通信装置に対し、第１の無線回線の提供可否を照会する回線照会手段を更に有することも好ましい。
こうすると、第１の無線回線を提供する意思の有無を問い合わせることができる。
【００１６】
さらに、無線ゾーンを形成する通信装置に対し、有用集線回線を形成するための第１の無線回線を保有している通信装置の組合わせを照会する組合わせ照会手段を更に有することが好ましい。
この構成を有すると、第１の無線回線を保有している通信装置が多数あるときにおいて無線回線を保有している通信装置の組合わせを照会することができる。
【００１７】
そして、上記装置検出手段は、第２のネットワークを形成している各通信装置間における遅延量または論理上の距離が一定値以下にある他の通信装置を検出するようにするとよい。
こうすると、各通信装置間における遅延量または論理上の距離を考慮し、遅延量または論理上の距離を満足する通信装置を検出することができる。
【００１８】
さらに、装置検出手段が、許容可能な遅延量または論理的な距離の情報を含む探索パケットを生成し、通信端末として作動する他の通信装置からの応答パケットに応じて、探索パケットに含まれる許容可能な遅延量または論理的な距離の情報を更新することが好ましい。
これにより、遅延量または論理的な距離を調べるための探索パケットに、他の通信装置との遅延量または論理的な距離を反映させることができる。
【００１９】
また、第２のネットワークを形成している各通信装置を結ぶ各経路から、他の通信装置までの最適経路を探索するための経路探索手段を更に有し、その経路探索手段が、経路探索に用いる経路探索パケットに、有用集線回線の利用に必要な帯域幅の情報と、他の通信装置に共通の管理番号を付加することが好ましい。
これにより、他の通信装置とは別の経路探索パケットを受信する通信装置において、他の通信装置に共通の管理番号を用いて、第２のネットワークにおける帯域幅を管理することができる。
【００２０】
そして、本発明は無線ゾーンを形成する通信装置と通信可能な通信端末として作動する通信装置であって、第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、保有している第１の無線回線を第２のネットワークを形成する他の通信装置に提供するように制御する提供制御手段と、その手段により提供した第１の無線回線を経由するパケットを通信端末として作動する他の通信装置に転送する転送手段と、第２のネットワークを介して、通信端末として作動する他の通信装置に、第１の無線回線の提供容認を通知するように制御する通知制御手段とを有する通信装置を提供する。
この通信装置は、保有している第１の無線回線を第２のネットワークを形成する他の通信装置によるパケット通信のために提供し、その提供した第１の無線回線を使って、他の通信装置のためのパケット通信を行う。また、第１の無線回線を提供する意思があることを他の通信装置に通知することができる。
【００２１】
また、この通信装置は、通信端末として作動する他の通信装置から、第２のネットワークを介して送信される探索パケットに含まれる遅延量または論理的な距離に基づいて、自己のパケット転送に必要な遅延量を考慮した許容値を算出し、その算出された許容値が０以下のときには、第２のネットワークにパケットを送信しないように制御する手段を更に有するとよい。
これにより、自己のパケット転送に必要な遅延量が探索パケットに含まれる遅延量または論理的な距離を越えるときにパケット送信が行われなくなり、他の通信装置がパケット転送不可であることを認識することができる。
【００２２】
さらに、通知制御手段は、算出された許容値が０よりも大きいときに第１の無線回線の提供容認を通知するように制御するとよい。
この通信装置は、自己のパケット転送に必要な遅延量が探索パケットに含まれる遅延量または論理的な距離を下回るときに第１の無線回線を提供容認を通知する。
【００２３】
そして、さらに、本発明は第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置と互いに通信可能な通信端末として作動する第１の通信装置および複数の第２の通信装置と、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないパケット通信を行える通信装置であって、第１の通信装置から各第２の通信装置宛てに送信される経路探索パケットから各第２の通信装置により保有される第１の無線回線の回線容量を取得する取得手段と、提供可能な回線容量を各第２の通信装置に共通の容量管理コードごとに管理する容量管理手段とを有し、容量管理手段が、その管理される回線容量を、取得手段により取得された容量管理コードが一致する回線容量を用いて更新する通信装置を提供する。
この通信装置は、各第２の通信装置が保有している無線回線の回線容量により、提供可能な回線容量を、第２の通信装置に共通の容量管理コードごとに更新して管理することができる。
【００２４】
さらに本発明は、無線ゾーンを形成し、その無線ゾーン内に配置された通信端末として作動する複数の通信装置と無線回線により通信可能な通信装置であって、各無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を保有している通信端末として作動する通信装置の組合わせを検出する組合わせ検出手段と、その手段により検出された各通信装置により保有されている無線回線が集線された有用集線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有する通信装置を提供する。
この通信装置は、無線ゾーン内の複数の通信装置と通信を行い、有用集線回線を形成可能な無線回線を保有する通信装置の組み合わせを検出し、検出された組合わせの通信装置と有用集線回線を経由してパケット通信を行うことができる。
【００２５】
また、組合わせ検出手段が、無線回線の間の干渉値が一定値以下になる無線回線を保有している通信装置の組合わせを検出するように構成され、組合わせ検出手段により検出された組合わせを通信端末として作動する通信装置に通知する手段を更に有することが好ましい。
こうすると、無線回線を保有している通信装置の組合わせを、無線回線間の干渉値が一定値以下のもので構成することができる。
【００２６】
上記いずれの通信装置も、各第１の無線回線または無線回線を、互いに同じ空間内に共存しないようにして分離照射する指向性アンテナを更に有するとよい。
こうすると、指向性アンテナを用いて、各第１の無線回線または無線回線を同じ空間内に共存しないように空間的に分離することができる。
【００２７】
さらに、本発明は、無線ゾーンを形成する通信装置と無線ゾーン内に配置されている複数の通信装置との間に設けられる無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、有用集線回線を形成する集線手段を有する通信装置であって、集線手段が、無線回線の品質または帯域幅に応じて転送パケット量を調節する通信装置を提供する。
この通信装置は、有用集線回線を形成するとともに、その有用集線回線を利用したパケット通信を行うにあたって、無線回線の品質または帯域幅に応じて転送パケット量を調節することができる。
【００２８】
そして、本発明は無線ゾーンを形成する通信装置と、その通信装置と通信可能な通信端末として作動する複数の通信装置と、無線ゾーンを形成する通信装置と通信端末として作動する複数の通信装置との間に設けられる第１の無線回線を集線する集線制御装置とを有する通信システムであって、無線ゾーンを形成する通信装置は、第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る第１の無線回線を保有している通信端末として作動する通信装置の組合わせを検出する組合わせ検出手段と、その手段により検出された各通信装置により保有されている第１の無線回線が集線された有用集線回線を経由してパケット通信を行う通信手段とを有し、
無線ゾーン内に配置された各通信装置は、第１の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、通信端末として作動する他の通信装置と互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで通信端末として作動する他の通信装置と互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成するように構成され、かつ有用集線回線のうち、他の通信装置が保有している第１の無線回線を経由してパケット通信を行う通信手段を有する第１の通信装置と、
第１のネットワークと、第２のネットワークとを形成するように構成され、保有している第１の無線回線を第１の通信装置に提供するように制御する提供制御手段と、その手段により提供した第１の無線回線を経由するパケットを第１の通信装置に転送する転送手段と、第２のネットワークを介して、第１の通信装置に、第１の無線回線の提供容認を通知するように制御する通知制御手段とを有する第２の通信装置とを有し、
集線制御装置は、各第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、有用集線回線を形成し、各第１の無線回線の品質または帯域幅に応じて転送パケット量を調節する集線手段を有する通信システムを提供する。
【００２９】
さらに、本発明は、無線ゾーンを形成する通信装置と、その通信装置と通信可能な通信端末として作動する第１の通信装置および第２の通信装置とによる通信方法であって、無線ゾーンを形成する通信装置と第１の通信装置および第２の通信装置との間に設けられる第１の無線回線のうち、周波数、時間または場所のいずれかにより分離可能に集線し得る無線回線を集線して、有用集線回線を形成し、第１の通信装置および第２の通信装置により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由して、第１の無線回線により互いに通信を行う第１のネットワークと、第２の無線回線により、無線ゾーンを形成する通信装置を経由しないで、互いにパケット通信を行える第２のネットワークとを形成し、有用集線回線のうち、第２の通信装置が保有している第１の無線回線を経由して、第１の通信装置と第２の通信装置とがパケット通信を行う通信方法を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、１つの通信装置に１つの送受信手段を実装していても、集線した分のスループットを実現し、通信速度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明に係る通信装置、通信システムおよび通信方法の実施の形態について説明する。
（通信システムの構成）
図１は、本発明に係る通信システム１全体の概略構成を示す図である。図１に示す通信システム１は、無線ゾーンを形成する通信装置（以下「基地局」という）２と、基地局２と通信可能な通信端末として作動する複数の移動通信装置（移動局ともいう）からなる移動通信装置群３とを有している。その移動通信装置群３は、後述する第１、第２、第３の３タイプの移動通信装置４，５，６を有している。
【００３２】
基地局２と、第１、第２の移動通信装置４，５とは、後述する第２の無線回線よりも通信速度が低い第１の無線回線である無線回線１０により互いに接続されている。また、第１、第２の移動通信装置４，５は、無線回線１０により、基地局２を経由して互いに通信を行う第１のネットワークを形成している。
各無線回線１０は、詳しくは後述するが、周波数リソースを分離可能にした状態で集線１２が行われ、仮想的に１つの無線回線として扱える有用集線回線を形成している。すなわち、各無線回線１０は、周波数を異ならせるか、または時間をずらすことにより物理的に分離され、または場所を異ならせて空間的に分離された状態で集線され、有用集線回線を形成している。
【００３３】
第１、第２、第３の移動通信装置４，５，６は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy Phone System）等の移動可能な通信端末であって、電波の照射範囲内の最も近い位置に配置される移動通信装置（以下「隣接通信装置」という）と、無線回線１０よりも通信速度が速い高速の第２の無線回線である無線回線１１により互いに接続されている。これにより、第１、第２、第３の移動通信装置４、５、６は、基地局２を経由しないで互いにパケット通信を行うことができ、基地局２を介在することなく作動する第２のネットワークとなるアドホックネットワーク（自律分散型ネットワークともいう）１３を形成している。
【００３４】
ここで、第１の移動通信装置４は有用集線回線の利用を要求（依頼）し、第２の移動通信装置５は保有している無線回線１０を集線の対象として提供する。すなわち、第１の移動通信装置４は、有用集線回線の利用を要求し、その上で、有用集線回線のうち、第２の移動通信装置５が保有する無線回線１０を介してパケットの送受信（パケット通信）を行う。第２の移動通信装置５は保有している無線回線１０を第１の移動通信装置４が行うパケット通信のために提供する。
【００３５】
第３の移動通信装置６は基地局２との無線回線１０を保有していないが、無線回線１１により第２の移動通信装置５に接続され、パケットの中継を行う。この第３の移動通信装置６は、第２の移動通信装置５との間で無線回線１１を保有することにより、アドホックネットワーク１３に参加しているので、集線回線を利用することができるようになっている。
【００３６】
次に、上述の通信システム１における実施の形態に説明する。図２は、第１の実施形態における通信システム１のシステム構成を示す図である。
（第１の実施形態）
本実施の形態における通信システム１は、基地局２と第１の移動通信装置４を１つづつ有し、２つの第２の移動通信装置５，５と、１つの集線制御装置１５とを有している。この通信システム１では、基地局２と、第１の移動通信装置４、第２の移動通信装置５，５とが無線回線１０により通信を行う第１のネットワークを形成し、第１の移動通信装置４と、第２の移動通信装置５，５とが無線回線１１により接続され、基地局２を経由しないで互いにパケット通信を行うアドホックネットワークを形成している。
【００３７】
基地局２は、制御ユニット２１と、通信手段として作動する３つの送受信部２２ａ，２２ｂ，２２ｃとを有し、図示しない無線ゾーン内に配置された第１の移動通信装置４，第２の移動通信装置５，５と通信可能に構成されている。その制御ユニット２１は、図５に示すように、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃ、データ記憶部２１ｄを有している。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂに記憶されているプログラムにしたがい作動して、基地局２全体の動作制御を司り、さらに、後述する装置検出部２３、組合わせ検出部２４として作動する。
【００３８】
送受信部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれ制御ユニット２１（ＣＰＵ２１ａ）の指示を受けて作動し、第１、第２の移動通信装置４，５，５と通信を行うための回線の接続および切断を制御する一方、異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３に変調された無線回線１０，１０，１０により、第１の移動通信装置４，５，５と通信を行う。ここで、周波数ｆ１の無線回線１０は第１の移動通信装置４により保有され、周波数ｆ２，ｆ３の無線回線１０，１０は第２の移動通信装置５，５により保有されている。また、送受信部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、集線制御装置１５により集線１２が行われた有用集線回線のうち、第２の移動通信装置５，５が保有している無線回線１０を介して、第１の移動通信装置４とパケット通信を行う。
【００３９】
第１、第２、第３の移動通信装置４，５，６は、ともに制御ユニット３１、パケット通信部３２および無線通信部３３とを有している。制御ユニット３１は図６に示すように、ＣＰＵ３４、ＲＯＭ３５、ＲＡＭ３６を有している。ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３５に記憶されているプログラムにしたがって作動して第１、第２、第３の移動通信装置４、５、６それぞれの全体の動作制御を司り、さらに、それぞれ図７に示す本発明の特徴とする各部として作動する。すなわち、第１の移動通信装置４におけるＣＰＵ３４は、図７（ａ）に示すように、装置検出部３４ａ、回線照会部３４ｂ、組合わせ照会部３４ｃ、回線要求部３４ｄ、経路探索部３４ｅとして作動する。第２の移動通信装置５におけるＣＰＵ３４は図７（ｂ）に示すように、提供制御部３４ｆ、転送指示部３４ｇ、通知制御部３４ｈとして作動する。また、第３の移動通信装置６におけるＣＰＵ３４は図７（ｃ）に示すように容量管理部３４ｉとして作動する。これらの動作内容については後述する。
【００４０】
パケット通信部３２は無線回線１１により、上述のアドホックネットワークを構成する他の移動通信装置とパケットの送受信（パケット通信）を行う。また、第１の移動通信装置４におけるパケット通信部３２は、集線１２が行われた有用集線回線のうち、第２の移動通信装置５，５が保有している無線回線１０（周波数ｆ１，ｆ２）を介してパケット通信を行う通信手段として作動する。
無線通信部３３は無線回線１０により、基地局２と通信を行うための回線の接続および切断を制御する一方、無線によるデータの送受信を実行する。
【００４１】
集線制御装置１５は集線手段を有する通信装置であって、その集線手段が、基地局２と第１、第２の移動通信装置４，５との間に設けられる複数の無線回線１０のうち、周波数リソースを分離可能な状態にある無線回線１０を集線する。本実施の形態における集線手段は複数の無線回線１０のうち、ｆ１，ｆ２，ｆ３という異なる周波数に変調され、周波数により物理的に分離可能な状態にある無線回線１０の集線１２を行い、有用集線回線を形成している。また、この集線制御装置１５は無線回線１０の品質または帯域幅に応じて、有用集線回線を使った転送パケット量を調節し、送信パケット量に重み付けを行う（後述する）。
【００４２】
なお、本実施の形態では、集線制御装置１５を基地局２、第１、第２の移動通信装置４，５とは別体の装置としているが、集線制御装置１５の集線手段を基地局２に設けてもよく、モバイルＩＰを利用している場合は、図示しないホームエージェント等の経路上の装置に実装することもできる。
本実施の形態における通信システム１では、集線制御装置１５（の集線手段）が無線回線１０を単に集線するのではなく、周波数により物理的に分離され、周波数リソースを分離可能な状態にあるものとして検出された無線回線１０を対象に集線１２を行っている。そのため、各移動通信装置が近くに配置されていても、無線回線の干渉がほとんどない状態で集線が行われるから、無線回線分の周波数帯域を利用できる有用な集線回線、すなわち有用集線回線が得られる。そのため、回線速度、回線数や容量の上限を拡大し、周波数利用効率を無線回線を集線した分（同様の回線を集線するときは無線回線の倍数分）だけ向上させて、集線によるメリットを得ることができる。
【００４３】
従来の技術では、整数倍のスループットを実現して通信の高速化を実現するためには、１台の移動通信装置に複数の送受信装置を実装しなければならなかったが、本発明によれば、各移動通信装置が無線通信部を１つだけしか実装していなくても、整数倍のスループットを実現し、通信速度を高めることができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
本実施の形態における通信システム１は、図３に示すように、第１の実施の形態における通信システム１と比較して、基地局２、集線制御装置１５、第１、第２の移動通信装置４，５の構成が相違している。なお、以下の説明は、第１の実施の形態における通信システム１との相違点を中心に行い、共通点については説明を省略乃至簡略化する。
【００４５】
基地局２は、アンテナ制御部２３を有している点で第１の実施の形態における基地局２と相違している。このアンテナ制御部２３は、図示しないアンテナによる電波の照射範囲を制御する制御手段である。そして、そのアンテナには指向性を有するもの、例えば、セクタアンテナや、移動通信装置の動きを追従するアダプティブアレーアンテナが用いられている。第１、第２の移動通信装置４、５もアンテナには指向性を有するもの、例えば、セクタアンテナや移動通信装置の動きを追従するアダプティブアレーアンテナが用いられている。
【００４６】
このように、本実施の形態における通信システム１では、基地局２または第１、第２の移動通信装置４、５の指向性アンテナにより、基地局２と第１、第２の移動通信装置４，５の間に設けられる無線回線１０が異なるビームｂ１、ｂ２、ｂ３として形成され、互いに同じ空間内に共存しないように空間的に分離されている。
そして、集線制御装置１５は、集線手段により、各無線回線１０の中から場所により、空間的に分離可能な状態にある無線回線１０を集線する。すなわち、集線手段は、場所により分離可能な状態にある無線回線１０を対象に、集線１６を行い、有用集線回線を形成している。このようにしても、無線回線の干渉を極力小さくして集線した無線回線分の周波数帯域を利用できるから、集線した無線回線分の周波数帯域を利用でき、集線によるメリットが得られる。したがって、各移動通信装置が複数の無線通信部を実装していなくても集線した分のスループットを実現し、通信速度を高めることができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
本実施の形態における通信システム１は図４に示すように、第２の実施の形態における通信システム１と比較して、３つの基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有する点で相違している。なお、以下の説明は第２の実施の形態における通信システム１との相違点を中心に行い、共通点については説明を省略乃至簡略化する。
【００４８】
基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃはいずれも上述した制御ユニット２１を有し、それぞれ送受信部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを有している。また、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ無線回線１０により、異なる第１、第２の移動通信装置４，５，５と接続されるようになっている。
本実施の形態では、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃが地理的（距離的）に十分離れて設定されていることを想定している。その場合、第１、第２の移動通信装置４，５，５と、基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃとの間の無線回線１０は、第２の実施の形態における通信システム１のように、アンテナの指向性を用いることなく、空間的に分離され、周波数リソースを分離可能な状態にすることができる。また、集線制御装置１５により、その無線回線１０に集線１６を行い、集線用回線を形成することができる。そのため、本実施形態でも、各移動通信装置は無線回線の干渉がほとんどない状態で集線した無線回線分の周波数帯域を利用でき、集線によるメリットを得ることができる。したがって、各移動通信装置が無線通信部を１つだけしか実装していなくても、集線した分のスループットを実現し、通信速度を高めることができる。
【００４９】
もちろん、第２の実施の形態における通信システム１のように、各基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃや、第１、第２の移動通信装置４，５，５のアンテナの指向性により分離可能な状態になる無線回線１０を集線の対象にしてもよいし、第１の実施の形態における通信システム１のように、異なる周波数を利用して分離可能な状態にされる無線回線１０を対象にしてもよい。
なお、基地局２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ集線制御局１５に接続されているが、図示しない他の基地局を経由して集線制御局１５に接続するようにしてもよい。
【００５０】
（通信システムの動作）
次に、上述した通信システム１について、無線回線１０を集線して有用集線回線を形成し、その有用集線回線を用いてパケット通信を行うときの動作内容について説明する。なお、以下の説明では、特に断りが無い限り、通信システム１は、第１の実施形態における通信システム１としている。そして、第１の移動通信装置４が集線回線を利用し、第２の移動通信装置５，５が、それぞれ保有している無線回線１０，１０を集線の対象として提供することを想定している。
【００５１】
（移動通信装置の候補検出）
通信システム１では、無線回線１０を集線するにあたり、まず、無線回線１０を提供してもよいとする移動通信装置の検出（移動通信装置の候補検出）を行う。移動通信装置の候補検出は、図８に示すように、有用集線回線を利用しようとする第１の移動通信装置４自身により行うことができる。すなわち、第１の移動通信装置４のＣＰＵ３４が装置検出部３４ａとして作動し、以下の手順により候補検出を行う。図８は第１の移動通信装置４による候補検出の動作を示す図である。
【００５２】
このとき、ＣＰＵ３４は、アドホックネットワークを介して、パケット通信部３２により受信したマルチキャストやブロードキャスト宛のパケットＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３を装置検出部３４ａが検出することにより、候補検出を行う。このパケットＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３には、保有している無線回線１０を第２の移動通信装置５が提供してもよい旨（無線回線１０を提供する意思があり、その機能も有すること、「無線回線の提供容認」という）を通知するための情報が含まれている。また、パケットＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３は、第２の移動通信装置５におけるＣＰＵ３４（通知制御部３４ｈ）の制御により、アドホックネットワークを経由して第１の動通信装置４に定期的に送信されている。そして、第１の動通信装置４がこのパケットＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３を受信することにより、候補検出を行える。なお、このとき、第２の移動通信装置５は後述する図１０に示す情報を同時に通知してもよい。また、基地局２におけるＣＰＵ２１ａが装置検出部２３として作動することにより、第１の移動通信装置４における上述の候補検出と同じ処理を基地局２が行うこともできる。
【００５３】
また、候補検出は図９のようにして行うこともできる。ここでは、第１の移動通信装置４のＣＰＵ３４が回線照会部３４ｂとして作動し、以下の手順により候補検出を行う。すなわち、ＣＰＵ３４は、パケット通信部３２に指示を行い、アドホックネットワークを経由し、無線回線１０の提供可否（無線回線１０を他の移動通信装置に提供する意思の有無とその機能の有無）を照会するパケット（照会パケット）Ｐ１を各第２の移動通信装置５宛てに送信させて提供可否を問い合わせ、返送される回答パケットＰ２により、提供可否を判断する。この時、パケット通信部３２は、マルチキャストやブロードキャスト宛のパケットを用いることができる。
【００５４】
そして、各第２の移動通信装置５は照会パケットＰ１を受信したら、無線回線１０の提供可否を判断し、回答パケットＰ２の返送により判断結果を返答する。その場合の返答方法には、第１の移動通信装置４宛のユニキャストアドレス宛のパケットを用いる方法と、マルチキャストやブロードキャスト宛のパケットを用いる方法の両方が想定される。
また、各第２の移動通信装置５は、図１０に示す追加情報を同時に通知するようにしてもよい。この追加情報には、以下の９通りの情報が含まれている。
【００５５】
１．移動通信装置のＩＤ（識別コード）
２．移動通信装置が接続している基地局のＩＤ（識別コード）
３．基地局との無線回線のＩＤ（セクタのＩＤ、ビームのＩＤ、周波数のＩＤ、タイムスロットのＩＤなど）
４．基地局との無線回線の品質（受信信号電力と干渉電力、雑音電力の比率等）
５．提供できる基地局との無線回線の帯域に関する情報
６．基地局との無線回線で提供できるＱｏＳの情報（優先クラス、最低保証帯域等）
７．基地局との無線回線の遅延時間に関する情報
８．アドホックネットワーク上でパケット転送に必要な遅延時間に関する情報
９．移動通信装置の位置情報
【００５６】
（移動通信装置の組合わせ検出）
上述の例では、候補検出を行うにあたって、パケット通信により第２の移動通信装置５単位に行っていたが、実際の通信システム１では、第２の移動通信装置５の個数が多数になることが想定される。したがって、個々の第２の移動通信装置５を対象に候補検出を行うだけでなく、第２の移動通信装置５の最適な組合わせを求めることができると、その最適な組合わせにより、パケットのやりとりを少なくし、アドホックネットワーク内でのパケット通信を簡略化することができる。そのためには、第１の移動通信装置４が基地局２に問い合わせを行い、その回答により判断すればよい。すなわち、図１１に示すように、第１の移動通信装置４のＣＰＵ３４が、組合わせ照会部３４ｃとして作動して、基地局２に対する問い合わせ情報Ｐ３を無線通信部３３に送信させ、基地局２から送信される回答情報Ｐ４により判断すればよい。このとき、図１２に示すように、各第２の移動通信装置５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）が同じ基地局２に接続されているので、第１の移動通信装置４はその基地局２に問い合わせを行う。なお、問い合わせ情報Ｐ３には、無線回線１０を提供してもよいとする移動通信装置の最適な組合わせ（最適組合わせ）を問い合わせるための情報が含まれている。また、問い合わせ情報Ｐ３には、最適組合わせの選出に必要な情報として、図１０に示す情報を含めてもよい。
【００５７】
以上のように、第１の移動通信装置４が基地局２に問い合わせるだけでなく、第１の移動通信装置４に、第２の移動通信装置５の最適組合わせを決定する決定プログラムが導入され、その決定プログラムにしたがい、ＣＰＵ３４が作動して、第１の移動通信装置４自身で組合わせを決定できるようにしてもよい。この場合は、第１の移動通信装置４が基地局２に問い合わせなくてもよいことはいうまでもない。
【００５８】
また、実際の通信システム１では、第３の実施形態における通信システム１のように、複数の基地局（２Ａ，２Ｂ）が存在しえるので、異なる基地局に接続されている第２の移動通信装置５が、無線回線１０の提供候補になることがある。その場合は、図１３に示すようにして、異なる基地局２Ａ，２Ｂを対象として、第１の移動通信装置４から問い合わせ情報Ｐ３を送信し、各基地局２Ａ，２Ｂからの回答情報Ｐ４により判断すればよい。この図１３では、図１５に示すように、第２の移動通信装置５が３つ存在し（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）、そのそれぞれが基地局２Ａ，２Ａ，２Ｂに接続されていることを想定している。そのため、基地局２Ａ宛ての問い合わせ情報Ｐ３に第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂの識別コード（ＩＤ）が含まれるが、基地局２Ｂ宛ての問い合わせ情報Ｐ３には、第２の移動通信装置５Ｃの識別コード（ＩＤ）が含まれ、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂの識別コード（ＩＤ）は含まれていない。
【００５９】
ただし、この場合の第１の移動通信装置４は、接続されている基地局２Ａ（第１の移動通信装置４は第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂと同じ基地局２Ａに接続されているものとする）に、無線回線１０を保有するすべての第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃの情報を送信し、他の基地局２Ｂに接続されている第２の移動通信装置５Ｃの情報が、基地局２Ａから該当する各基地局に転送されている。つまり、第２の移動通信装置５Ｃの情報は第１の移動通信装置４から基地局２Ａに送信された後、基地局２Ａを経由して基地局２Ｂに転送されている。
【００６０】
また、図１４に示すように、問い合わせ情報Ｐ３を送信するときは集線回線の利用を要求する第１の移動通信装置４が、その問い合わせ情報Ｐ３を基地局２Ａ，２Ｂへ振り分けて送信することもできる。このとき、基地局２Ａ宛ての問い合わせ情報Ｐ３には、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂの情報が含まれ、基地局２Ｂ宛ての問い合わせ情報Ｐ３には、第２の移動通信装置５Ｃの情報が含まれることになる。
一方、基地局２Ａ（２Ｂ）では、ＣＰＵ２１ａが組合わせ検出部２４として作動して、以下の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ２１ａは、受信した問い合わせ情報Ｐ３に基づき、自局に接続されている第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ（５Ｃ）が集線の対象となる無線回線１０を保有しているか否か（第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ（５Ｃ）の保有している無線回線１０が周波数、時間または場所により、分離可能な状態にあるか否か）を例えば以下の手順で判断し、その結果を回答情報Ｐ４により通知する。
【００６１】
そして、基地局２が問い合わせ情報Ｐ３に基づき、移動通信装置の組合わせ検出を行うときは以下のようにして行うことができる。図１６は、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅの５台の移動通信装置が存在する場合の通信システム１の構成を示す図である。ここでは、上述した第２の実施の形態における通信システム１を想定している。図１６では、それぞれのアンテナの指向性により、第２の移動通信装置５Ａが他のチャネルから分離されたビームｂ１の照射エリアに位置し（ビームｂ１に属し）、第２の移動通信装置５Ｂ，５Ｃがビームｂ２の照射エリアに位置している。また、第２の移動通信装置５Ｄ，５Ｅはビームｂ３の照射エリアに位置している。
【００６２】
すると、同じビームの照射エリアに位置しているもの、すなわち、第２の移動通信装置５Ｂと５Ｃ、あるいは第２の移動通信装置５Ｄと５Ｅは、電波が同じ空間内に共存し、空間的に分離することができる状態にないため、同時に利用する（無線回線１０を束ねる）と干渉が発生してしまう。そこで、ＣＰＵ２１ａはこの点を考慮して、無線回線の間の干渉値が一定値以下になるような組合わせを検出し、検出された組合わせの回答情報Ｐ４を送受信部２２ａに送信させており、これにより、検出された組合わせが第１の移動通信装置４に通知されている。図１６の場合において、同時に利用しても互いに電波の干渉値が一定値以下になり、集線の対象として検出を許される移動通信装置の組合わせ（以下「許容組合わせ」という）は５Ａ，５Ｂまたは５Ｃ，５Ｄまたは５Ｅの中から選択した例えば以下の７通りが考えられる。
許容組合わせ１：５Ａ，許容組合わせ２：５Ｂ、許容組合わせ３：５Ｃ、
許容組合わせ４：５Ａ，５Ｂ，５Ｄ
許容組合わせ５：５Ａ，５Ｂ，５Ｅ
許容組合わせ６：５Ａ，５Ｃ，５Ｄ
許容組合わせ７：５Ａ，５Ｃ，５Ｅ
【００６３】
そして、基地局２が各移動通信装置に対して、移動通信装置が利用するビームを識別するためのＩＤ（以下「ビームコード」という）を通知することにより、移動通信装置自身により、許容組合わせを検出することもできる。例えば、基地局２が、第２の移動通信装置５Ａにはビームｂ１のビームコードを通知し、第２の移動通信装置５Ｂと５Ｃにはビームｂ２のビームコードを通知し、第２の移動通信装置５Ｄと５Ｅにはビームｂ３のビームコードを通知する。基地局２は、各ビームコードを無線回線１０を識別する識別コードとして通知する。
【００６４】
（無線回線の集線要求）
図１７は無線回線１０の集線要求の動作を示す図である。まず、第１の移動通信装置４において、ＣＰＵ３４が回線要求部３４ｄとして作動して無線通信部３３に指示を行い、集線の対象となる移動通信装置（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）のリストと集線回線の利用要求を含むパケット（要求パケット）ＲＱ１を集線制御装置１５宛てに送信させる。
次に、集線制御装置１５が無線回線１０を提供する第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃのそれぞれに対して、第１の移動通信装置４による無線回線の利用を要求する要求パケットＲＱ２を送信し、それを受けて、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃがそれぞれ応答パケットＲＱ３を集線制御装置１５に返送する。この動作が完了すると、集線制御装置１５が第１の移動通信装置４に応答パケットＲＱ４を送信する。また、図示はしないが、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃでは、応答パケットＲＱ３を返送した後、ＣＰＵ３４が提供制御部３４ｆとして作動して、それぞれの第１の無線回線１０を第１通信装置４に提供するように制御する。
【００６５】
以上のようにすることにより、第１の移動通信装置４による要求パケットＲＱ１に起因する要求パケットＲＱ２が集線制御装置１５から第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに送信され、各第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃからの応答パケットＲＱ３に起因する応答パケットＲＱ４が、集線制御装置１５を介して第１の移動通信装置４に送信されることになる。したがって、第１の移動通信装置４と、各第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃとのパケットのやりとりが集線制御装置１５を介して行われる。第１の移動通信装置４では、集線制御装置１５からの応答パケットＲＱ４により、集線の要求に対する回答を確認することができるし、各第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、集線制御装置１５からの要求パケットＲＱ２により、集線要求があったことを確認することができる。なお、この動作では回線の追加要求にも利用することが可能である。また、第１の移動通信装置４から、移動通信装置の組合わせ検出の問い合わせを受けた基地局２が集線制御装置１５に直接要求を出すことも可能である。
【００６６】
（有用集線回線の利用終了通知）
図１８には、有用集線回線の利用終了通知の動作が示されている。この場合、まず、第１の移動通信装置４が、有用集線回線の利用終了を通知するためのパケット（終了通知パケット）ＩＮ１を集線制御装置１５に送信する。次に、集線制御装置１５が第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃのそれぞれに対して、第１の移動通信装置４による有用集線回線の利用終了を通知する終了通知パケットＩＮ２を送信し、それを受けて、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃがそれぞれ応答パケットＩＮ３を集線制御装置１５に返送する。この動作が完了すると、集線制御装置１５が第１の移動通信装置４に応答パケットＩＮ４を送信する。この場合も、第１の移動通信装置４と、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃが集線制御装置１５を介してパケットのやりとりを行い、有用集線回線の利用終了に関する通知を行っている。
【００６７】
（移動通信装置の検出）
上述の手順によれば、無線回線１０を保有する複数の第２の移動通信装置５を対象に候補検出を行える。しかし、候補検出を行っても、検出された移動通信装置の保有している無線回線１０が、回線速度或いは論理的な距離により遅延が生じるため、第１の移動通信装置４の要求にそぐわない場合が考えられる。そのため、アドホックネットワークの遅延量を考慮して、その遅延量が一定値以下にある第２の移動通信装置５の検出を行うことが望ましい。
【００６８】
そのための手順としては、例えば、第１の移動通信装置４において、許容できる遅延量か、またはＩＰヘッダ内のＴＴＬ（Time To Live）のように論理的な距離を示す探索フィールドをパケット（探索パケット）に作成し、その探索パケットをアドホックネットワークに送信する。探索パケットを中継する移動通信装置６はパケット転送に必要な遅延量を探索パケットの探索フィールドから削減する。ＴＴＬの場合は１を引く。そして、その探索パケットを受信した第２の移動通信装置５が第１の移動通信装置４にこの結果を通知する。これにより、第１の移動通信装置４は探索パケットを受信した第２の移動通信装置５との間の遅延量または論理的な距離を検出することができるから、ＣＰＵ３４（の装置検出部３４ａ）により、遅延量または論理的な距離が一定値以下にあるものを検出することができる。
【００６９】
図１９は、第１の移動通信装置４におけるアドホックネットワークの遅延量を考慮した場合における第２の移動通信装置５の検出手順を示すフローチャートである。なお、図１９および後述する図２０，２４，２５ではステップをＳと略記している。
第１の移動通信装置４では、ＣＰＵ３４が装置検出部３４ａとして作動して、処理開始後のステップ１において、許容できる遅延量Ｄを決定する。ここで、遅延量Ｄは、小さめ目の値に設定される。また、ＣＰＵ３４は続くステップ２でその遅延量Ｄをパケットに挿入し、後続のステップ３で遅延量Ｄを挿入したパケット（探索パケット）をアドホックネットワーク内の各第２、第３の移動通信装置５、６に送信する。そして、ステップ４に進み、その探索パケットの送信相手先の第２の移動通信装置５から応答パケットを受信し、続くステップ５では、応答パケットから、遅延量Ｄを満足する十分な無線回線が確保できるか否かを判断し、確保できれば処理を終了し、確保できなければ後続のステップ６に進んで、遅延量Ｄを増やせるか否かを判断する。ここで、遅延量Ｄを増やせるときはステップ７に進んで遅延量Ｄを増やすように更新した上で、ステップ２に戻るが、増やせないときは処理を終了する。よって、小さ目の遅延量Ｄを設定したものの、要求に見合う移動通信装置が検出できなかったときは、遅延量Ｄを大きく設定し直して、再度探索パケットが送信される
【００７０】
一方、第２の移動通信装置５では、ＣＰＵ３４が図２０に示すフローチャートにしたがい次のように作動する。第２の移動通信装置５では、処理開始後、ステップ８に進んで第１の移動通信装置４から探索パケットを受信し、後続のステップ９で受信した探索パケットに含まれる遅延量Ｄに基づき、自らのパケット転送に必要な遅延量Ｄａを考慮した許容値Ｄｘを算出する（遅延量Ｄから遅延量Ｄａを引いた許容値Ｄｘを算出する）。そして、ステップ１０に進み、算出後の許容値Ｄｘが０以下か否かを判断し、０以下の場合はステップ１１に進み、そうでなければステップ１２に進む。ステップ１１では、後続の第２の移動通信装置５に対してパケットの転送を停止する（転送を行わない）が、ステップ１２に進むと後続の移動通信装置に対して、パケットの転送を行う。そして、ステップ１３に進み、提供できる無線回線１０を保有しているか否かを判断する。保有しているときはステップ１４に進んで保有している無線回線１０の情報を含む応答パケットを送信し、無ければ処理を終了する。
【００７１】
（アドホックネットワークの経路探索）
図３０,３１は、第１の移動通信装置４と、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃとを含むアドホックネットワーク４０の経路を示す図である。図３０，３１には、第１の移動通信装置４と第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃとのほかに、パケット送信を中継する第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂが示されている。
第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃが保有する第１の無線回線１０を集線した有用集線回線を利用し、アドホックネットワーク４０におけるパケット通信を行うときは、第１の移動通信装置４から第３の移動通信装置６Ａまでの経路や第３の移動通信装置６Ａから第３の移動通信装置６Ｂまでの経路のように、複数のパスが同時に通過する区間（以下「重複区間」といい、図３１の破線ｇ１，ｇ２で囲まれた箇所）が生じ得る。したがって、アドホックネットワーク４０内の経路から、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃを経由して第１の移動通信装置４に接続する複数の回線を同時に使用するための回線容量（帯域）を収容可能な経路（以下「有効経路」という）を検出しなければならない。本発明は、有用集線回線を利用して、回線速度の高速化を図ることが目的であるから、もし、アドホックネットワーク４０から、このような有効経路を検出できない（アドホックネットワーク４０で十分な回線容量を確保できない）としたら、必要とされるパケット通信が行えないから、集線自体が無意味になる。
【００７２】
一方、アドホックネットワークにおける経路探索のための技術として、アドホックルーティングプロトコル、例えば、ＡＯＤＶ（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）ルーティングプロトコル（以下「ＡＯＤＶ」という）と、ＤＳＲ（Dynamic Source Routing）プロトコルがあった。ＡＯＤＶでは、第１の移動通信装置４から第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに至るそれぞれの経路を以下の手順で調べる。
まず、第１の移動通信装置４（送信元ノード）は、経路（例えば、第２の移動通信装置５Ａへの経路）探索を行うときに、隣接するノード（第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂ）に経路探索パケット（経路要求パケット）をブロードキャスト（報知）する。第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂは後続のノード（図示せず）にパケットを転送し、第２の移動通信装置５Ａが各経路を通過した複数の経路探索パケットを受信する。そして、第２の移動通信装置５Ａは、受信した各経路探索パケットの中から最適な経路を経たものを選択し、その選択した経路探索パケットに対応する経路に向けて、第１の移動通信装置４宛てに応答パケットを返送する。これにより、第１の移動通信装置４と第２の移動通信装置５Ａとの間の経路が決定される。
【００７３】
この手順によると、例えば図３１に示す第１の移動通信装置４から第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに至る経路ＲＡ，ＲＢ，ＲＣについて、それぞれ独立した経路探索が行われることになる。そのため、この手順では、各経路ＲＡ，ＲＢ，ＲＣがそれぞれ単独に使用され、その重複使用を考慮しなくてもよければ、回線容量が十分な経路を探索することができる。しかし、この手順では、重複区間が有効経路になり得るのか否かが考慮されないから、重複区間において、十分な容量が確保可能か否かを検出することはできない。
【００７４】
そこで、本実施の形態では、重複区間の存在を前提として有効経路を探索することを目的として、各パスの回線容量（帯域幅）をまとめて把握できるようにするため、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂにおいて、第１の移動通信装置４のアドレスと後述する管理番号との組合わせを用いて、それぞれの提供可能な回線容量を管理する回線容量管理を行っている。
図２１は、本実施の形態の特徴とする経路探索動作の手順を示す図である。
第１の移動通信装置４では、有効経路を探索するため、ＣＰＵ３４（の経路探索部３４ｅ）が作動して経路探索パケットＲＥＱを宛先ごと（第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃごと）に生成し、無線通信部３３に指示して、その各経路探索パケットＲＥＱをマルチキャストまたはブロードキャスト宛に送信させる。このとき、第１の移動通信装置４は、優先度の高い無線回線１０を提供する（保有している）移動通信装置から順に、経路探索パケットＲＥＱを送信するとよい。そうすると、優先度の高い移動通信装置が提供する無線回線を優先的に利用できるようになるからである。
【００７５】
各経路探索パケットＲＥＱは、有効経路をアドホックネットワーク４０内の複数の経路から探索するための情報を含み、本実施の形態では、必要な帯域幅を示すＢＷフィールドを有している。このＢＷフィールドには、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃがそれぞれ提供する無線回線１０の回線容量（要求帯域幅）ＢＷｇａｔｅ（ＢＷＡ，ＢＷＢ，ＢＷＣ）と、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂがそれぞれ提供できる回線容量（各ノード間の回線容量）ＢＷｍａｘが含められるようになっている。そのほか、各経路探索パケットＲＥＱには、図２２に示す６種類の情報を含めることができる。すなわち、経路探索パケットＲＥＱには「宛先アドレス」、「送信元アドレス」、「探索対象のアドレス」、「管理番号」、「最低帯域幅ＢＷｍｉｎ」、「中継経路情報」を含めることができる。
【００７６】
ここで、「管理番号」には、第１の移動通信装置４から送信される各経路探索パケットＲＥＱについて、共通の値がセットされている。また、要求帯域幅ＢＷｇａｔｅと、回線容量ＢＷｍａｘとは、第１の移動通信装置４のアドレス（送信元アドレス）と管理番号の組合わせ（以下この組合わせを「容量管理コード」という）により、識別されるようになっている。これは、各経路ＲＡ，ＲＢ，ＲＣそれぞれの同時使用を前提とし、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃから第１の移動通信装置４に至る各経路ＲＡ，ＲＢ，ＲＣそれぞれについて必要な回線容量を合計し、一括して管理できるようにするためである。
【００７７】
そして、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂでは、ＣＰＵ３４（の容量管理部３４ｉ）がそれぞれ自己の回線容量ＢＷｍａｘを更新しながら、回線容量を管理している（第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂが各経路ＲＡ，ＲＢ，ＲＣの回線容量を一括して管理するための回線容量を管理容量ＢＷＬとする。各管理容量ＢＷＬも、上述の容量管理コードにより識別される。）。すなわち、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂでは、パケット通信部３２により各経路探索パケットＲＥＱを受信すると、それぞれを受信する度に要求帯域幅ＢＷｇａｔｅをそれぞれの管理容量ＢＷＬに反映させてから、各経路探索パケットＲＥＱを後続のノードに転送している。
【００７８】
ここで、図２４は第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂにおける回線容量管理の動作手順を示すフローチャートである。第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂは、経路探索パケットＲＥＱに含まれる要求帯域幅ＢＷｇａｔｅを管理容量ＢＷＬに反映させるとともに、最低帯域幅ＢＷｍｉｎも管理している。すなわち、管理容量ＢＷＬがＢＷｍｉｎよりも小さくなると、ＢＷｍｉｎを更新する。以下図２４に沿って詳細に説明する。
【００７９】
第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂは、処理開始後ステップ２０に進み、経路探索パケットＲＥＱを受信する。続くステップ２１では、受信した経路探索パケットＲＥＱから第１の移動通信装置４のアドレス（送信元アドレス）と管理番号を確認し、次いでステップ２２に進み、ＣＰＵ３４が経路探索パケットＲＥＱから要求帯域幅ＢＷｇａｔｅを取得する。そして、ステップ２３に進み、ＣＰＵ３４が容量管理部３４ｉとして作動して、管理容量ＢＷＬ（処理開始当初の管理容量ＢＷＬには、回線容量ＢＷｍａｘがセットされている）から、その管理容量ＢＷＬと容量管理コードが一致する要求帯域幅ＢＷｇａｔｅの値を削減し、削減後の値を管理容量ＢＷＬにセットする（ＢＷＬ＝ＢＷＬ−ＢＷｇａｔｅ）。そして、ステップ２４に進み、最低帯域幅ＢＷｍｉｎよりも管理容量ＢＷＬが小さいか否かを判断し、小さければステップ２５に進んで、最低帯域幅ＢＷｍｉｎを管理容量ＢＷＬにより更新した後にステップ２６に進む。小さくなければステップ２５を実行せずステップ２６に進む。ステップ２６では、経路探索パケットＲＥＱを後続の移動通信装置に転送し、以上をもって処理を終了する。なお、図示はしないが、最低帯域幅ＢＷｍｉｎが０になったら、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂがその時点でパケットの転送を停止し、破棄してもよい。
【００８０】
上述の手順によれば、最初に第２の移動通信装置５Ａ宛ての経路探索パケットＲＥＱが第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂに到着すると、管理容量ＢＷＬは
ＢＷＬ＝ＢＷｍａｘ−ＢＷＡ
となる。次に、第２の移動通信装置５Ｂ，５Ｃ宛ての経路探索パケットＲＥＱが到着すると、管理容量ＢＷＬはそれぞれ、
ＢＷＬ＝ＢＷｍａｘ−ＢＷＡ−ＢＷＢ
ＢＷＬ＝Ｂｗｍａｘ−ＢＷＡ−ＢＷＢ−ＢＷＣ
となる。このように、経路探索パケットＲＥＱが到着する都度、要求帯域幅ＢＷｇａｔｅを引いていくため、管理帯域幅ＢＷＬは徐々に小さな値になる。そして、管理容量ＢＷＬが最低帯域幅ＢＷｍｉｎよりも小さくなると、その管理容量ＢＷＬの値が最低帯域幅ＢＷｍｉｎにセットされて、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに通知されることになる。また、最初に送られた第２の移動通信装置５Ａ宛ての経路探索パケットＲＥＱに対して、最大の回線容量が割り当てられるようになり、経路探索パケットＲＥＱの送信順により帯域の広い経路情報が通知されることになる。
なお、図示はしないが、第３の移動通信装置６Ａ，６Ｂが管理容量ＢＷＬをリセットするときは、管理番号を更新する（例えば１づつ加算する）。
【００８１】
一方、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、図２５に示すフローチャートに沿って作動する。ここで、図２５は、無線回線１０を提供する第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃの動作手順を示すフローチャートである。第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、処理開始後ステップ３０に進み、第１の移動通信装置４から送信された各経路探索パケットＲＥＱを受信する。次に、ステップ３１に進み、受信した各経路探索パケットに基づいて、最も広い帯域を提供可能な経路、すなわち最低帯域幅ＢＷｍｉｎが最大の経路を選択し、それを決定経路に設定する。また、ステップ３２に進み、決定経路を通知するための応答パケットＲＥＳをその決定経路を経由して第１の移動通信装置４に返送し、処理を終了する。本実施の形態では、この応答パケットＲＥＳに、図２３に示す６種類の情報、すなわち「宛先アドレス」、「送信元アドレス」、「管理番号」、「要求帯域幅ＢＷｇａｔｅ」、「最低帯域幅ＢＷｍｉｎ」、「中継経路情報」の６種類の情報を含めている。
なお、この応答パケットＲＥＳを用いて移動通信装置６Ａ，６Ｂにおける帯域の予約をすることも可能である。
なお、以上の説明では、第１の移動通信装置４から第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対する経路探索を例にとって説明しているが、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃに別途管理番号を設定することにより、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃからの経路探索を行うこともできる。
【００８２】
（集線回線を利用した通信の動作）
次に、以上のようにして、決定された決定経路を用いたパケット通信の動作内容について説明する。図２６は、下り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。
第１の移動通信装置４は、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂ，５Ｃの保有している無線回線１０を含む集線回線を利用してパケットを受信する。そのパケット、すなわち、第１の移動通信装置４宛のパケットＲＰ１は、基地局２から第１の移動通信装置４に直接接続する回線Ｒ１とともに、第２の移動通信装置５Ａを経由する回線Ｒ２と、第２の移動通信装置５Ｂを経由する回線Ｒ３とを利用して転送される。パケットＲＰ１は、第１の移動通信装置４の通信相手となる通信装置７から送信され、図示のとおり、ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４の４つのデータを有し、そのそれぞれに第１の移動通信装置４宛てのヘッダｈ４が付されている。
【００８３】
そして、集線制御装置１５がパケットＲＰ１を一定のルールに従い振り分ける一方、経由する第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂを介して送信するデータに、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂを識別するためのヘッダｈ５Ａ，ｈ５Ｂを付与してから、パケットＲＰ１を転送する。図では、データｄ１，ｄ４を含むパケットを第１の移動通信装置４に直接接続される回線Ｒ１を介して送信し、データｄ２，ｄ３を含むパケットはそれぞれ第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂに接続される回線Ｒ２，Ｒ３を経由して送信している。この場合、集線制御装置１５は無線回線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの品質または帯域幅に応じて、パケットＲＰ１の送信パケット量を調節している。無線回線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の品質としては、例えば受信信号レベル対干渉電力の比率や、雑音電力の比率などを用いることができる。また、帯域幅の指標としては、最低伝送速度、優先度等のＱＯＳ情報を用いることができる。そして、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂは、それぞれデータｄ２，ｄ３を含むパケット受信すると、パケット通信部３２が転送手段として作動して、それぞれのパケットを第１の移動通信装置４に転送する。
なお、集線制御装置１５は移動通信装置７、基地局２、モバイルＩＰを利用する場合は途中の経路に入るホームエージェントに実装することが可能である。
【００８４】
図２７は、上り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。ここでは、第１の移動通信装置４から、ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４の４つのデータを有するパケットＲＰ２が通信装置７宛てに送信されている。第１の移動通信装置４は有用集線回線を利用してパケットＲＰ２を送信するが、そのパケットＲＰ２は基地局２に直接接続する回線Ｒ１とともに、第２の移動通信装置５Ａを経由する回線Ｒ２と、第２の移動通信装置５Ｂを経由する回線Ｒ３とを利用して転送される。パケットＲＰ２はそのそれぞれに移動通信装置７宛てのヘッダｈ７が付されている。
【００８５】
第１の移動通信装置４はパケットＲＰ２を一定のルールに従い振り分ける一方、経由する第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂを介して送信するデータに、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂを識別するためのヘッダｈ５Ａ，ｈ５Ｂを付与してから、パケットＲＰ２を送信している。図では、データｄ１，ｄ４を含むパケットを移動通信装置７に直接送信し、データｄ２，ｄ３を含むパケットはそれぞれ第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂに接続される回線Ｒ２，Ｒ３を経由して送信している。
【００８６】
図２８は、基地局が複数存在する場合の下り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。その動作内容は、図２７に示した場合と基本的な動作は共通している。第１の移動通信装置４，５Ａが基地局２Ａに接続され、第２の移動通信装置５Ｂが異なる基地局２Ｂに接続されるため、第２の移動通信装置５Ｂを経由するパケット（データｄ３を含むパケット）は基地局２Ｂを経由して第２の移動通信装置５Ｂに転送されている。なお、図示はしないが、基地局２Ａと基地局２Ｂの間を結ぶ局間回線があるときは、その局間回線を利用して基地局２Ａ，２Ｂ間でパケットを転送することも可能である。
【００８７】
図２９は、基地局２との無線回線１０を保有しない第３の移動通信装置６からパケット送信を行う場合における上り方向の動作内容を示す図である。この場合、第３の移動通信装置６は、ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４の４つのデータを有するパケットＲＰ２を一定のルールに従い振り分ける一方、無線回線１１を利用し、第１の移動通信装置４と、第２の移動通信装置５Ａ，５Ｂを介して基地局２に送信している。第１の移動通信装置４には、データｄ１，ｄ４を含むパケットに第１の移動通信装置４宛てのヘッダｈ４を付して送信し、第２の移動通信装置５Ａ、５Ｂには、それぞれデータｄ２，ｄ３を含むパケットに、ヘッダｈ５Ａ、ｈ５Ｂを付して送信している。
【００８８】
なお、基地局２と第１の移動通信装置４，５Ａ，５Ｂ，５Ｃとを接続する無線回線のインターフェースは１種類に限定せず、携帯電話、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ等の異なるインターフェースを集線の対象にすることも可能である。
上述の実施の形態では、基地局と通信可能な通信端末として作動する通信装置として、移動可能な移動通信装置を例にとって説明しているが、移動しない据え置き型の通信装置（例えば、パーソナルコンピュータ）でも本発明の適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る通信システム全体の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図５】基地局に設けられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図６】第１、第２、第３の移動通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】移動通信装置により実現される各手段を示すブロック図で、（ａ）は第１の移動通信装置により実現される各手段を示すブロック図、（ｂ）は第２の移動通信装置により実現される各手段を示すブロック図である。（ｃ）は第３の移動通信装置により実現される容量管理部を示すブロック図である。
【図８】第１の移動通信装置による候補検出の動作を示す図である。
【図９】第１の移動通信装置による別の候補検出の動作を示す図である。
【図１０】第２の移動通信装置から通知される追加情報の一例を示す図である。
【図１１】第１の移動通信装置によるさらに別の候補検出の動作を示す図である。
【図１２】第２の移動通信装置と基地局との接続関係を示す図である。
【図１３】第１の移動通信装置によるさらに別の候補検出の動作を示す図である。
【図１４】第１の移動通信装置によるさらにまた別の候補検出の動作を示す図である。
【図１５】第２の移動通信装置と基地局との別の接続関係を示す図である。
【図１６】５台の移動通信装置が存在する場合の通信システムの構成を示す図である。
【図１７】無線回線の集線要求の動作を示す図である。
【図１８】有用集線回線の利用終了通知の動作を示す図である。
【図１９】第１の移動通信装置におけるアドホックネットワークの遅延量を考慮した場合における第２の移動通信装置の検出手順を示すフローチャートである。
【図２０】図１９に関連する第２の移動通信装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図２１】無線回線を提供する第２の移動通信装置と、無線回線の利用を希望する第１の移動通信装置と、第３の移動通信装置を含むアドホックネットワークの経路探索動作の手順を示す図である。
【図２２】経路探索パケットに含まれる情報の一例を示す図である。
【図２３】応答パケットに含まれる情報の一例を示す図である。
【図２４】第３の移動通信装置における回線容量管理の動作手順を示すフローチャートである。
【図２５】無線回線を提供する第２の移動通信装置の経路探索に関する動作手順を示すフローチャートである。
【図２６】決定された決定経路を用いた下り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。
【図２７】同じく、上り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。
【図２８】同じく、別の下り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。
【図２９】同じく、別の上り方向のパケット通信の動作内容を示す図である。
【図３０】第１の移動通信装置と、第２の移動通信装置とを含むアドホックネットワークを示す図である。
【図３１】図３０に第１の移動通信装置から第２の移動通信装置までの各経路を加えて示す図である。
【図３２】従来の通信システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１…通信システム
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…基地局
３…移動通信装置群、４…第１の移動通信装置
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…第２の移動通信装置
６，６Ａ，６Ｂ…第３の移動通信装置
１０，１１…無線回線、１５…集線制御装置
１３，４０…アドホックネットワーク
２１，３１…制御ユニット
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…送受信部
２１ａ，３４…ＣＰＵ、３２…パケット通信部
３３…無線通信部
３４ａ…装置検出部、３４ｂ…回線照会部
３４ｃ…組合わせ照会部、３４ｄ…回線要求部
３４ｅ…経路探索部、３４ｆ…提供制御部
３４ｇ…転送指示部、３４ｈ…通知制御部
３４ｉ…容量管理部
【図１】
2006094388.tif 000003
【図２】
2006094388.tif 000004
【図３】
2006094388.tif 000005
【図４】
2006094388.tif 000006
【図５】
2006094388.tif 000007
【図６】
2006094388.tif 000008
【図７】
2006094388.tif 000009
【図８】
2006094388.tif 000010
【図９】
2006094388.tif 000011
【図１０】
2006094388.tif 000012
【図１１】
2006094388.tif 000013
【図１２】
2006094388.tif 000014
【図１３】
2006094388.tif 000015
【図１４】
2006094388.tif 000016
【図１５】
2006094388.tif 000017
【図１６】
2006094388.tif 000018
【図１７】
2006094388.tif 000019
【図１８】
2006094388.tif 000020
【図１９】
2006094388.tif 000021
【図２０】
2006094388.tif 000022
【図２１】
2006094388.tif 000023
【図２２】
2006094388.tif 000024
【図２３】
2006094388.tif 000025
【図２４】
2006094388.tif 000026
【図２５】
2006094388.tif 000027
【図２６】
2006094388.tif 000028
【図２７】
2006094388.tif 000029
【図２８】
2006094388.tif 000030
【図２９】
2006094388.tif 000031
【図３０】
2006094388.tif 000032
【図３１】
2006094388.tif 000033
【図３２】
2006094388.tif 000034