(57)【要約】      （修正有）【課題】高速なマルチホップ通信を行う方法および装置を提供する。【解決手段】通信制御装置は、送信元端末装置から送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定する決定部を有する。決定部は、通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と第２の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、中継装置が中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、第１の時間、第２の時間及び第３の時間に基づいて、通信経路に中継先のセルを含めるか否かを決定する。【選択図】図８
2018129671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末装置が所属可能なセル間の通信を中継する中継装置と、前記中継装置に接続され前記セルを制御する分散制御装置とを含む通信制御システムで用いられて、複数の前記分散制御装置を制御する通信制御装置であって、
送信元端末装置から前記送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定する決定部を有し、
前記決定部は、前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と前記第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と前記第２の分散制御装置に接続される前記中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、前記中継装置が前記中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、前記第１の時間、前記第２の時間及び前記第３の時間に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定することを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
前記決定部は、送信元端末装置から、前記通信制御システムに含まれる前記送信元端末装置以外のすべての端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定して通信経路を決定し、
前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継先のセルに所属する端末装置及び中継装置の数である第１の所属装置数と、前記中継先のセルから中継可能かつ前記中継先のセルと同一の通信チャネルを使用するセルのうち所属する端末装置及び中継装置の数が最も大きいセルの端末装置及び中継装置の数である第２の所属装置数とを算出し、前記第１の所属装置数及び前記第２の所属装置数に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
【請求項３】
前記決定部は、ＬＱ（Link Quality）値及びＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）値から算出したスループット値又は以前のデータ転送時に測定したスループット値を用いてデータの転送時間を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の通信制御装置。
【請求項４】
前記決定部は、宛先端末装置が所属するセルへのデータの中継回数よりデータの中継回数が少ないセルに前記宛先端末装置を所属させることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の通信制御装置。
【請求項５】
前記決定部は、宛先端末装置が所属するセルへのデータの転送時間よりデータの転送時間が短いセルに前記宛先端末装置を所属させることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記決定部が、宛先端末装置に所属するセルを変更させる場合、前記宛先端末装置が所属するセルの分散制御装置に、前記変更の要求を送信する通知部を有することを特徴とする請求項４又は５記載の通信制御装置。
【請求項７】
前記決定部は、端末装置及び中継装置が所属していないセルを通信経路において最終のセルとなるように決定することを特徴とする請求項１乃至６いずれか一項記載の通信制御装置。
【請求項８】
前記決定部は、セル内に中継装置が存在しない場合、前記セルに中継装置が用いる無線通信方式とは異なる無線通信方式を用いてデータの中継を行う通信経路を決定することを特徴とする請求項１乃至７いずれか一項記載の通信制御装置。
【請求項９】
複数の端末装置と、複数の中継装置と、複数の分散制御装置と、前記複数の分散制御装置を制御する通信制御装置とを含む通信制御システムであって、
前記端末装置は、前記分散制御装置と接続し、
前記中継装置は、複数の前記端末装置が所属可能なセル間の通信を中継し、
前記分散制御装置は、前記セルを制御し、前記中継装置と接続し、
前記通信制御装置は、
送信元端末装置から前記送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定する決定部を有し、
前記決定部は、前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と前記第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と前記第２の分散制御装置に接続される前記中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、前記中継装置が前記中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、前記第１の時間、前記第２の時間及び前記第３の時間に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定することを特徴とする通信制御システム。
【請求項１０】
複数の端末装置が所属可能なセル間の通信を中継する中継装置と、前記中継装置に接続され前記セルを制御する分散制御装置とを含む通信制御システムで用いられて、複数の前記分散制御装置を制御する通信制御装置が実行する通信制御方法であって、
送信元端末装置から前記送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定し、
前記決定において、前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と前記第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と前記第２の分散制御装置に接続される前記中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、前記中継装置が前記中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、前記第１の時間、前記第２の時間及び前記第３の時間に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定することを特徴とする通信制御方法。
【請求項１１】
複数の端末装置が所属可能なセル間の通信を中継する中継装置と、前記中継装置に接続され前記セルを制御する分散制御装置とを含む通信制御システムで用いられて、複数の前記分散制御装置を制御する通信制御装置に、
送信元端末装置から前記送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定する決定手順を実行させ、
前記決定手順は、前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と前記第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と前記第２の分散制御装置に接続される前記中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、前記中継装置が前記中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、前記第１の時間、前記第２の時間及び前記第３の時間に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御装置、通信制御システム、通信制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電波の直進性が高く、通信範囲が比較的狭いミリ波（６０ＧＨｚ）帯を用いて高速にデータ伝送を行う無線通信の規格としてＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａｄが知られている。
【０００３】
また、送信機ノードから複数の受信機ノードへ、中継受信機ノードを介して、データコンテンツをブロードキャスト配信する通信ネットワークが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ミリ波帯で通信を行う複数の通信装置を用いて、例えば、特許文献１に示されるようにマルチホップ通信を行うことにより、より広い範囲で高速なデータ通信を提供する通信システムが考えられる。
【０００５】
しかし、ミリ波帯で通信を行う通信システムでは、１対１のネットワーク構成、又は１つの通信装置を中心とするスター型のネットワーク構成で通信が行われるので、例えば、特許文献１に開示された技術を用いて高速なマルチホップ通信を行うことには困難を伴う。
【０００６】
本発明の実施の形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、高速なマルチホップ通信を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで上記課題を解決するため、通信制御装置は、複数の端末装置が所属可能なセル間の通信を中継する中継装置と、前記中継装置に接続され前記セルを制御する分散制御装置とを含む通信制御システムで用いられて、複数の前記分割制御装置を制御し、送信元端末装置から前記送信元端末装置が所属するセルとは異なるセルに所属する宛先端末装置へデータを送信する場合に、経由するセルを特定し、通信経路を決定する決定部を有し、前記決定部は、前記通信経路を構成する候補となる中継先のセルごとに、中継元のセルを制御する第１の分散制御装置と前記第１の分散制御装置に接続される中継装置との間のデータ転送に要する第１の時間と、中継先のセルを制御する第２の分散制御装置と前記第２の分散制御装置に接続される前記中継装置との間のデータ転送に要する第２の時間と、前記中継装置が前記中継元のセルとの接続の切断及び前記中継先のセルとの接続の確立に要する第３の時間とを算出し、前記第１の時間、前記第２の時間及び前記第３の時間に基づいて、前記通信経路に前記中継先のセルを含めるか否かを決定する。
【発明の効果】
【０００８】
高速なマルチホップ通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るミリ波無線通信システムについて説明するための図（１）である。
【図２】一実施形態に係るミリ波無線通信システムについて説明するための図（２）である。
【図３】一実施形態に係るビームフォーミングの例について説明するための図である。
【図４】一実施形態に係るネットワークセル間のデータ通信について説明するための図である。
【図５】一実施形態に係る通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図６】一実施形態に係る通信システムのシステム構成の別の一例を示す図である。
【図７】一実施形態に係る通信装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図８】一実施形態に係る集中制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図９】一実施形態に係る分散制御装置の機能構成の例を示す図である。
【図１０】一実施形態に係る中継装置、及び所属装置の機能構成の例を示す図である。
【図１１】一実施形態に係る通信システムで管理する情報の例を示す図である。
【図１２】第１の実施形態に係る通信システムのネットワーク構成の例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態に係る集中制御装置が作成するネットワークトポロジーの例を示す図である。
【図１４】第１の実施形態に係る集中制御装置の処理の例を示すフローチャートである。
【図１５】第１の実施形態に係る通信システムのデータ通信処理の例を示すシーケンス図である。
【図１６】第１の実施形態に係る中継装置の動作の例を示す図である。
【図１７】第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第１の図である。
【図１８】第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第２の図である。
【図１９】第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第３の図である。
【図２０】第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第４の図である。
【図２１】第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第５の図である。
【図２２】第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第１の図である。
【図２３】第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第２の図である。
【図２４】第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第３の図である。
【図２５】第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第４の図である。
【図２６】第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第５の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
＜ミリ波無線通信システムの概要＞
本発明の実施形態について説明する前に、本発明の各実施形態に関連するミリ波無線通信システムの概要について説明する。
【００１２】
ミリ波無線通信システムは、電波の直進性が高く、通信範囲が比較的狭いミリ波（６０ＧＨｚ）帯を用いて高速にデータ伝送を行う無線通信システムである。ここでは、ミリ波無線通信システムが、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａｄに準拠する無線通信システムであるものとして以下の説明を行う。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄは、本実施形態に係るミリ波無線通信システムの一例である。
【００１３】
（ネットワーク構成）
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに準拠するミリ波無線通信システムは、電波の直進性が高く、通信範囲が比較的狭いミリ波（６０ＧＨｚ）帯を使用して通信を行い、チャネル当たり２．１６ＧＨｚの広帯域を利用することにより、高速なデータ通信を実現する。
【００１４】
また、ミリ波帯では、電波の伝搬損失が大きくなるので、ミリ波無線通信システムでは、アンテナ利得を大きくするため、電波のビーム方向を絞って電波の送受信を行うビームフォーミング技術が用いられる。そのため、ミリ波無線通信システムの通信装置は、通信装置の周辺にある他の複数の通信装置と同時に通信することは困難である。
【００１５】
そのため、ミリ波無線通信システムでは、無線多重方式として、従来の無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムで用いられているＣＳＭＡ／ＣＡ方式に代えて、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式の通信プロトコルが用いられる。
【００１６】
ミリ波無線通信システムでは、ＡＰ（Access Point）と呼ばれるコーディネータ装置が、ＢＳＳ（Basic Service Set）と呼ばれるネットワークセルを形成し、ＴＤＭＡプロトコルにおけるタイムスロットの管理を行う。
【００１７】
図１、２は、一実施形態に係るミリ波無線通信システムについて説明するための図である。図１（ａ）は、ミリ波無線通信システムのネットワークセルであるＢＳＳ１００を形成するＡＰ１１０と、ＳＴＡ（Station）１２０とが、ミリ波無線通信１３０で通信を行う１対１のネットワーク構成の例を示している。図１（ａ）の例では、ＡＰ１１０が、ＴＤＭＡプロトコルにおけるタイムスロットの管理を行い、例えば、所定の時間間隔でビーコンフレームを送信する。
【００１８】
図１（ｂ）は、ＢＳＳ１００を形成するＡＰ１１０と、複数のＳＴＡ１２０−１〜１２０−３とが、ミリ波無線通信１３０で通信を行うスター型のネットワーク構成の例を示している。図１（ｂ）の例においても、ＡＰ１１０が、ＴＤＭＡプロトコルにおけるタイムスロットの管理を行い、例えば、所定の時間間隔でビーコンフレームを送信する。
【００１９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄでは、図１（ａ）、（ｂ）に示されるネットワーク構成に加えて、図２（ａ）に示されるように、ＰＣＰと呼ばれるコーディネータ装置によって形成されるＰＢＳＳ（Personal Basic Service Set）と呼ばれるネットワーク構成が定義されている。
【００２０】
本実施形態では、ミリ波無線通信システムが、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、１対１、又はスター型のネットワーク構成で通信を行う無線通信装置を組合せて構成されているものとして以下の説明を行う。なお、本発明は、図２（ａ）に示されるネットワーク構成（ＰＢＳＳ）についても適用可能である。
【００２１】
（タイムスロットの構成）
図２（ｂ）は、一実施形態に係るタイムスロットの例を示す図である。図２（ｂ）は、ＡＰ１１０が管理するＴＤＭＡプロトコルにおけるタイムスロットの割り当てを示している。ＡＰ１１０が管理するＴＤＭＡプロトコルのタイムスロットは、図２（ｂ）に示されるように、ＢＨＩ（Beacon Header Interval）と、ＤＴＩ（Data Transfer Interval）とを含む。
【００２２】
ＢＨＩは、ＢＴＩ（Beacon Transmission Interval）、Ａ−ＢＦＴ（Association Beamforming Training）及びＡＴＩ（Announcement Transmission Interval）を含む。
【００２３】
ＢＴＩは、ＡＰ１１０がビーコンフレームを送信する期間である。Ａ−ＢＦＴは、ビームフォーミングのトレーニング期間である。ＡＴＩは、ＡＰ１１０と、ＳＴＡ１２０−１〜１２０−３との間で、管理情報、制御情報等を送受信するための期間である。
【００２４】
ＤＴＩは、ＣＢＡＰ（Contention Based Access Period）及びＳＰ（Service Period）を含む。
【００２５】
ＣＢＡＰは、ＡＰ１１０と複数のＳＴＡ１２０とが競合して通信を行うために割当てられる競合期間である。ＳＰは、ＡＰ１１０と１つのＳＴＡ１２０との間で通信するために割当てられる専用期間である。
【００２６】
ＡＰ１１０は、ＢＴＩにおいて、ＡＰ１１０が形成する複数のビームパターンであるアンテナセクタの数だけ、ビーコンフレームを送信する。一方、ＳＴＡ１２０−１〜１２０−３は、無指向アンテナ若しくは準無指向アンテナに設定してＡＰから送信される全てのビーコンフレームを受信し、最も受信品質の良いアンテナセクタを示す情報を、ＡＰ１１０にフィードバックする。これにより、ＡＰ１１０は、各ＳＴＡ１２０−１〜１２０−３に対して、いずれのアンテナセクタを利用して通信すればよいかを把握することができる。
【００２７】
（ビームフォーミング）
ここでは、ビームフォーミング技術の一例として、ＳＬＳ（Sector Level Sweep）について、概要のみ説明する。
【００２８】
ＳＬＳにはＴＸＳＳ（Tx Sector Sweep）とＲＸＳＳ（Rx Sector Sweep）との２種類がある。ＴＸＳＳは、送信時に利用するアンテナセクタを決定するためのビームフォーミングトレーニングであり、ＲＸＳＳは受信時に利用するアンテナセクタを決定するためのビームフォーミングトレーニングである。
【００２９】
図３は、一実施形態に係るビームフォーミングの例について説明するための図である。図３の例では、説明を容易にするため、ＡＰ１１０が形成する複数のビームパターンであるアンテナセクタのうち、セクタ１〜４の４つのアンテナセクタのみを示している。
【００３０】
ＴＸＳＳにおいて、ＡＰ１１０は、アンテナ３０１から複数のビームパターン３０３の各セクタ（セクタ１〜４）を切り替えて、順次に所定のパケットを送信する。一方、ＳＴＡ１２０は、アンテナ３０２を、無指向アンテナ若しくは準無指向アンテナに設定して、ＡＰ１１０から送信されるパケットを受信し、最も受信品質の良いアンテナセクタを示す情報を、ＡＰ１１０にフィードバックする。
【００３１】
ＲＸＳＳでは、上記ＴＸＳＳと逆方向のビームフォーミングトレーニングシーケンスが実行され、ＴＸＳＳ及びＲＸＳＳが完了すると、ＡＰ１１０とＳＴＡ１２０との間で、ミリ波無線通信による電波の送受信ができるようになる。
【００３２】
＜システム構成＞
本実施形態に係る通信システムのシステム構成を説明する前に、本実施形態に係るＢＳＳ（ネットワークセル）間のミリ波無線通信によるデータ通信について説明する。
【００３３】
（ネットワークセル間のデータ通信）
図４は、一実施形態に係るネットワークセル間のデータ通信について説明するための図である。図４の例では、通信システム４００には、複数のＡＰ１１０−１、１１０−２及び複数のＳＴＡ１２０−１〜１２０−３が含まれる。なお、以下の説明の中で、複数のＡＰ１１０−１、１１０−２のうち、任意のＡＰを示す場合「ＡＰ１１０」を用いる。また、複数のＳＴＡ１２０−１〜１２０−３のうち、任意のＳＴＡを示す場合、「ＳＴＡ１２０」を用いる。また、図４に示されるＡＰ１１０の数及びＳＴＡ１２０の数は一例である。
【００３４】
ＡＰ１１０−１、１１０−２は、図１〜３で説明したミリ波無線通信システムのＡＰの機能を有する通信装置である。ＡＰ１１０−１、１１０−２は、ミリ波無線通信で互いに異なるネットワークセルであるＢＳＳ１００−１、１００−２を形成している。
【００３５】
ＳＴＡ１２０−１〜１２０−３は、図１〜３で説明したミリ波無線通信システムのＳＴＡの機能を有する通信装置である。
【００３６】
図４において、例えば、ＳＴＡ１２０−１とＡＰ１１０−１との間を繋ぐ実線は、ＳＴＡ１２０−１が、ＡＰ１１０−１とミリ波無線通信で接続している「接続」状態であることを示すものとする。また、例えば、ＳＴＡ１２０−１とＡＰ１１０−２と間を繋ぐ破線は、ＳＴＡ１２０−１が、ＡＰ１１０−２とミリ波無線通信で接続可能である「接続候補」の状態にあることを示すものとする。
【００３７】
図４の例では、ＳＴＡ１２０−１は、ＡＰ１１０−１が形成するＢＳＳ１００−１に接続しており、ＡＰ１１０−２が形成するＢＳＳ１００−２に接続可能である。同様に、ＳＴＡ１２０−２は、ＡＰ１１０−２が形成するＢＳＳ１００−２に接続しており、ＡＰ１１０−１が形成するＢＳＳ１００−１に接続可能である。さらに、ＳＴＡ１２０−３は、ＡＰ１１０−２が形成するＢＳＳ１００−２に接続している。
【００３８】
図４において、ＡＰ１１０−１は、ＡＰ１１０−１に接続しており、かつＡＰ１１０−２に接続可能なＳＴＡ１２０−１を中継装置として利用して、ＢＳＳ１００−２に接続しているＡＰ１１０及びＳＴＡ１２０にデータを送信することができる。
【００３９】
例えば、ＡＰ１１０−１は、ＡＰ１１０−１に接続しており、かつＡＰ１１０−２に接続可能なＳＴＡ１２０−１を、ＡＰ１１０−１から受信したデータをＡＰ１１０−２に転送する中継装置として設定する。
【００４０】
中継装置として設定されたＳＴＡ１２０−１は、ＡＰ１１０−１からデータを受信すると、ＡＰ１１０−１との接続を切断し、ＡＰ１１０−２に接続して、受信したデータをＡＰ１１０−２に転送する。
【００４１】
好ましくは、ＳＴＡ１２０−１は、ＡＰ１１０−２にデータを転送した後、ＡＰ１１０−２との接続を切断し、再びＡＰ１１０−１に接続する。
【００４２】
同様に、ＡＰ１１０−２は、ＡＰ１１０−２に接続しており、かつＡＰ１１０−１に接続可能なＳＴＡ１２０−２を、ＡＰ１１０−２から受信したデータをＡＰ１１０−１に転送する中継装置として利用する。
【００４３】
例えば、図４において、ＡＰ１１０−１が、ＳＴＡ１２０−１〜１２０−３及びＡＰ１１０−２に所定のデータを一斉送信する場合、ＡＰ１１０−１は、ミリ波無線通信でＳＴＡ１２０−１に所定のデータを送信する。
【００４４】
ＳＴＡ１２０−１は、ＡＰ１１０−１から所定のデータを受信した場合、ＡＰ１１０−１との接続を切断し、予め設定された転送先であるＡＰ１１０−２にミリ波無線通信で接続する。また、ＳＴＡ１２０−１は、ＡＰ１１０−１から受信した所定のデータを、ミリ波無線通信でＡＰ１１０−２に転送する。
【００４５】
ＡＰ１１０−２は、ＡＰ１１０−２に接続しているＳＴＡ１２０−１〜１２０−３のうち、ＳＴＡ１２０−１から所定のデータを受信すると、他のＳＴＡ１２０−２、１２０−３に、受信した所定のデータを送信する。
【００４６】
例えば、このようにして、ＡＰ１１０−１は、他のＡＰ１１０−２に接続する通信装置に所定のデータを送信することができる。
【００４７】
（通信システムのシステム構成）
図５は、一実施形態に係る通信システムのシステム構成の一例を示す図である。通信システム５００は、ミリ波無線通信を行うミリ波無線通信部と、無線ＬＡＮ通信を行う無線ＬＡＮ通信部とを有する複数の通信装置を含み、ミリ波無線通信を用いて通信装置間でマルチホップ通信を行う通信システムである。
【００４８】
なお、ミリ波無線通信は、指向性を有する電波を用いて通信を行う第１の無線通信の一例である。また、無線ＬＡＮ通信は、第１の無線通信より通信範囲が広い電波を用いて他の通信装置と通信を行う第２の無線通信の一例である。
【００４９】
通信システム５００に含まれる複数の通信装置には、例えば、集中制御装置５０１、複数の分散制御装置５０２ａ〜５０２ｄ、１つ以上の中継装置５０３及び１つ以上の所属装置５０４等が含まれる。なお、以下の説明の中で複数の分散制御装置５０２ａ〜５０２ｄのうち、任意の分散制御装置を示す場合、「分散制御装置５０２」を用いる。また、図５において、「Ｃ」は集中制御装置５０１を、「Ｐ」は分散制御装置５０２を、「Ｂ」は中継装置５０３を、「Ｓ」は、所属装置５０４を示すものとする。以下の図についても同様である。
【００５０】
集中制御装置（情報処理装置）５０１は、ミリ波無線通信より通信範囲が広い無線ＬＡＮ通信（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等）で、無線ＬＡＮ通信のＢＳＳ（Basic Service Set）５０６を形成するアクセスポイントの機能を有する。なお、無線ＬＡＮ通信のＢＳＳ５０６は、無線ＬＡＮ通信によるインフラストラクチャモードのネットワークである。
【００５１】
本実施形態では、集中制御装置５０１以外の通信装置である分散制御装置５０２、中継装置５０３及び所属装置５０４は、無線ＬＡＮ通信のステーション機能を有している。これにより、ＢＳＳ５０６内にある集中制御装置５０１及び他の通信装置は、無線ＬＡＮ通信（第２の無線通信）を用いて互いに通信可能である。
【００５２】
集中制御装置５０１は、ミリ波無線通信によるマルチホップ通信の通信経路を管理し、無線ＬＡＮ通信を用いて、マルチホップ通信の通信経路にある分散制御装置５０２によるミリ波無線通信の転送経路を制御する。
【００５３】
また、図５の例では、集中制御装置５０１は、後述する分散制御装置５０２の機能をさらに有しており、ミリ波無線通信のネットワークセルであるＢＳＳ１を形成している。
【００５４】
分散制御装置５０２は、ミリ波無線通信で互いに異なるミリ波無線通信のネットワークセルであるＢＳＳ２〜５を形成し、自装置が形成するミリ波無線通信のＢＳＳに接続する１つ以上の通信装置におけるミリ波無線通信のデータ転送経路を制御する。
【００５５】
なお、以下の説明の中で、無線ＬＡＮ通信のＢＳＳ５０６を「無線ＬＡＮ通信のＢＳＳ」と表し、ミリ波無線通信のＢＳＳを単に「ＢＳＳ」と表して区別する。
【００５６】
図５において、分散制御装置５０２ａは、ミリ波無線通信のネットワークセルＢＳＳ２を形成し、ＢＳＳ２の範囲内にビーコンフレームを送信している。
【００５７】
図５の例では、分散制御装置５０２ａには、５つの通信装置が、実線で繋がれた「接続」状態にある。分散制御装置５０２は、「接続」にある５つの通信装置のうち、ＢＳＳ１と「接続候補」状態にある１つの通信装置を選択し、ＢＳＳ１にミリ波無線通信のデータを転送する中継装置として制御する。同様に、分散制御装置５０２は、「接続」にある５つの通信装置のうち、ＢＳＳ５と「接続候補」状態にある１つの通信装置を選択し、ＢＳＳ１にミリ波無線通信のデータを転送する中継装置として制御する。
【００５８】
中継装置５０３は、１つの分散制御装置５０２、例えば、分散制御装置５０２ａが形成するＢＳＳ２に接続し、分散制御装置５０２ａからの制御に従って、分散制御装置５０２ａから受信したデータを、他の分散制御装置５０２に転送する通信装置である。
【００５９】
所属装置５０４は、１つの分散制御装置５０２が形成するＢＳＳに接続する一般の通信装置であり、分散制御装置５０２からの制御によって、中継装置５０３として機能する。
【００６０】
図５の例では、通信システム５００に含まれる各通信装置は、ミリ波無線通信と、無線ＬＡＮ通信の両方の無線通信が可能であり、かつ両方の無線通信を同時に使用することができる。
【００６１】
ミリ波無線通信は、通信可能範囲が狭く、指向性を有する電波を用いるため、ミリ波無線通信を用いて通信装置間でデータを通信する通信システム５００は、例えば、図５に示されるような複数のネットワークセル（ＢＳＳ）の組合せで構成される。通信システム５００では、１つの通信装置から他の通信装置にミリ波無線通信のデータを送信する場合、送信データは１つ以上のＢＳＳ間を順次にホッピング転送するマルチホップ通信が行われる。
【００６２】
また、本実施形態では、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ単位でミリ波無線通信によるマルチホップ通信の通信経路を決定し、各分散制御装置５０２は、ＢＳＳ内の通信経路を決定する。このように、ミリ波無線通信による無線通信ネットワークを階層化して、マルチホップ通信における通信経路の制御の負荷を分散させることにより、高速に経路の決定を行い、経路が頻繁に変るような状況でもリアルタイムに形成制御を行うことができるようになる。
【００６３】
例えば、分散制御装置５０２は、常に自身が形成するＢＳＳ内における各通信装置のミリ波無線通信のリンク状態を把握する。また、集中制御装置５０１は、各分散制御装置５０２から各ＢＳＳに所属する通信装置のミリ波無線通信のリンク状態を示す情報を収集する。
【００６４】
集中制御装置５０１は、取得した情報からＢＳＳ単位のミリ波無線通信によるマルチホップ通信の通信経路の計算、ＢＳＳ内の所属装置数の調整、ＢＳＳ数の調整等を行い、その結果を各分散制御装置５０２に通知する。通信システム５００は、集中制御装置５０１と分散制御装置５０２との間の制御情報の送受信を、無線ＬＡＮ通信を用いて行い、コンテンツデータの送信をミリ波無線通信によるマルチホップ通信を用いて行う。これにより、通信システム５００は、無線ＬＡＮ通信及びミリ波無線通信の双方のパケット数を削減し、双方の無線通信の電波干渉を削減することができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る通信システム５００では、集中制御装置５０１が分散制御装置５０２に送信する情報は簡易なコマンド形式とし、パケットを受信した分散制御装置５０２はコマンドをデコードして詳細な経路制御を実施する。さらに、分散制御装置５０２は、常に集中制御装置５０１に、自装置が形成するＢＳＳの情報を送信するのではなく、イベントベースで通知する。これにより、通信システム５００は、無線ＬＡＮ通信のパケットの数や通信量を削減するので、電波干渉や輻輳が生じることを低減させると共に、低消費電力化にも効果が期待できる。
【００６６】
なお、ミリ波無線通信を用いて、全ての通信装置が、他の通信装置と通信できるようにするためには、例えば、図４を用いて説明したように、ＢＳＳ間でデータを転送できるようにする必要がある。通信システム５００では、中継装置５０３により、ＢＳＳ間のデータの転送を実現する。
【００６７】
分散制御装置５０２、自装置が形成するＢＳＳに接続する通信装置の中から、中継装置５０３と、データを転送する転送先のＢＳＳを選択し、選択した通信装置にＢＳＳ間の中継（ブリッジ）を行う設定（通知）する。各分散制御装置５０２は、中継装置５０３を用いてデータを転送可能なＢＳＳの情報を、集中制御装置５０１に通知する。
【００６８】
各分散制御装置５０２は、例えば、隣接する各ＢＳＳに対応する中継装置５０３を設定することにより、隣接する各ＢＳＳにデータを転送できるように制御する。分散制御装置５０２は、できるだけ、１つの中継装置５０３を用いて、他の１つのＢＳＳにデータを転送するように制御を行うが、実現できない場合は、１つの中継装置５０３を用いて複数のＢＳＳにデータを転送するものであってもよい。
【００６９】
例えば、図５において、ＢＳＳ１を形成する分散制御装置の機能を有する集中制御装置５０１は、他のＢＳＳ２、３、４に対して、中継装置５０３を介して、ミリ波無線通信のデータを送信することができる。また、ＢＳＳ１から、ＢＳＳ２、３へのデータの転送は、１つの中継装置５０３で行われている。
【００７０】
なお、図４で前述したように、通信装置間を繋ぐ実線は、通信装置がミリ波無線通信で接続している「接続」状態であることを示しており、通信装置間を繋ぐ破線は、通信装置が接続可能な「接続候補」の状態であることを示している。
【００７１】
なお、図５の例では、分散制御装置５０２は、隣接する各ＢＳＳにデータを転送できるように中継装置５０３を選択するので、ＢＳＳ間の通信はアップリンク方向とダウンリンク方向で異なる中継装置５０３が用いられる。
【００７２】
これは好適な一例であり、ＢＳＳ間の通信はアップリンク方向とダウンリンク方向で同じ中継装置５０３を利用することも可能である。本実施形態では、ＢＳＳ間の通信はアップリンク方向とダウンリンク方向で異なる中継装置５０３を用いるものとして、以下の説明を行う。
【００７３】
なお、上記の説明では、集中制御装置５０１が、分散制御装置５０２の機能を有するものとして説明を行ったが、集中制御装置５０１は、分散制御装置５０２の機能を有していなくてもよい。
【００７４】
図６は、一実施形態に係る通信システムのシステム構成の別の一例を示す図である。図６の例では、集中制御装置５０１は、図５に示される通信システム５００と同様に無線ＬＡＮ通信で、ＢＳＳ５０６を形成し、ミリ波無線通信によるマルチホップ通信の通信経路を管理する。
【００７５】
また、図６の例では、集中制御装置５０１に代えて、分散制御装置５０２ｅが、ＢＳＳ１を形成している。このように、集中制御装置５０１は、分散制御装置５０２としてミリ波無線通信のＢＳＳを形成する機能を有していなくてもよい。この場合でも、集中制御装置５０１は、無線ＬＡＮ通信を用いて、図５に示される通信システム５００と同様に、マルチホップ通信の通信経路を管理することが可能である。
【００７６】
このように、本実施形態に係る通信システム５００では、集中制御装置５０１は、無線ＬＡＮ通信を用いて、予め定められた経路制御用のメッセージを使って複数の分散制御装置５０２におけるマルチホップ通信のデータの通信経路を制御する。
【００７７】
また、分散制御装置５０２は、集中制御装置５０１から受信した経路制御用のメッセージに従って、分散制御装置５０２及び自装置が形成するネットワークセルに接続する１つ以上の通信装置７００におけるマルチホップ通信のデータの通信経路を制御する。
【００７８】
本実施形態に係る通信システム５００では、ミリ波無線通信ネットワークを階層構造とし、ネットワークセル内の通信装置７００の制御を分散制御装置５０２が行うことにより、集中制御装置５０１の負荷を分散して、動的な通信経路の制御を容易にすることができる。
【００７９】
＜ハードウェア構成＞
図７は、一実施形態に係る通信装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【００８０】
分散制御装置５０２、中継装置５０３及び所属装置５０４は、例えば、図７（ａ）に示される通信装置７００のハードウェア構成を有する。また、集中制御装置５０１は、図７（ａ）に示される通信装置７００のハードウェア構成を有するものであってもよいし、図７（ｂ）に示される集中制御装置５０１のハードウェア構成を有するものであってもよい。
【００８１】
（通信装置のハードウェア構成）
通信装置７００は、一般的なコンピュータの構成を含み、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０１、ＲＡＭ（Read Only Memory）７０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）７０３、ストレージ装置７０４、無線ＬＡＮ通信部７０５、ミリ波無線通信部７０６、表示入力装置７０７及びバス７０８等を有する。
【００８２】
ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０３やストレージ装置７０４等に格納されたプログラムやデータをＲＡＭ７０２上に読み出し、処理を実行することで、通信装置７００の各機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ７０２は、ＣＰＵ７０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。ＲＯＭ７０３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性のメモリである。
【００８３】
ストレージ装置７０４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はフラッシュＲＯＭ等のストレージデバイスであり、ＯＳ（Operation System）、アプリケーションプログラム及び各種データ等を記憶する。
【００８４】
無線ＬＡＮ通信部（第２の通信部）７０５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等の無線ＬＡＮ通信を行うための無線通信装置であり、例えば、アンテナ、無線部、ＭＡＣ（Media Access Control）部及び無線ＬＡＮ通信の通信制御部等を含む。
【００８５】
ミリ波無線通信部（第１の通信部）７０６は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ等のミリ波無線通信を行うための無線通信装置であり、例えば、アンテナ、無線部、ＭＡＣ部及びミリ波無線通信の通信制御部等を含む。
【００８６】
表示入力装置７０７は、表示を行う表示デバイス、入力を受け付ける入力デバイス等を含む。バス７０８は、上記各構成要素に接続され、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号等を伝送する。
【００８７】
（集中制御装置のハードウェア構成）
集中制御装置５０１は、一例として、図７（ａ）に示される通信装置７００のハードウェア構成に加えて、有線ＬＡＮ通信部７０９を有する。また、集中制御装置５０１は、ミリ波無線通信部７０６を有していなくてもよい。
【００８８】
有線ＬＡＮ通信部７０９は、通信システム５００による無線通信ネットワーク（無線ＬＡＮネットワーク、又はミリ波無線ネットワーク）と、有線通信ネットワーク（例えば、建物内のＬＡＮネットワーク等）を接続（ゲートウェイ機能）する。有線ＬＡＮ通信部７０９は、例えば、ネットワークインタフェース部及びゲートウェイ機能を実現する通信制御部等を含む。
【００８９】
なお、図７（ｂ）に示される集中制御装置５０１のハードウェア構成は一例である。集中制御装置５０１は、例えば、有線ＬＡＮ通信部７０９を有していなくてもよい。
【００９０】
＜機能構成＞
（集中制御装置の機能構成）
図８は、一実施形態に係る集中制御装置の機能構成の一例を示す図である。集中制御装置５０１は、例えば、有線ＬＡＮ接続部８０１、無線ＬＡＮ通信部（ＡＰ）８１１、ネットワークセル情報取得部８１２、ネットワークセル情報記憶部８１３、通信経路決定部８１４、転送先情報通知部８１５及びネットワークセル管理部８１６等を有する。
【００９１】
また、集中制御装置５０１は、分散制御装置５０２の機能８２０をさらに有していてもよい。分散制御装置５０２の機能８２０には、例えば、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１、通信リンク状態測定部８２２、装置情報取得部８２３、装置情報記憶部８２４、中継装置選択部８２５、中継装置設定部８２６、ネットワークセル情報通知部８２７、データ転送部８２８及び所属装置数管理部８２９等が含まれる。
【００９２】
有線ＬＡＮ接続部８０１は、例えば、図８（ｂ）の有線ＬＡＮ通信部７０９によって実現され、通信システム５００による通信ネットワークと、外部ネットワークとを接続するゲートウェイとして機能する。
【００９３】
無線ＬＡＮ通信部（ＡＰ）８１１は、集中制御装置５０１の無線ＬＡＮ通信部７０５を、無線ＬＡＮ通信のＡＰ（アクセスポイント）として機能させる。無線ＬＡＮ通信部（ＡＰ）８１１は、例えば、図７の無線ＬＡＮ通信部７０５及び図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【００９４】
なお、以下の説明の中で、無線ＬＡＮ通信のＡＰを「無線ＬＡＮ通信のＡＰ」と表し、ミリ波無線通信のＡＰを単に「ＡＰ」と表して区別する。
【００９５】
無線ＬＡＮ通信部（ＡＰ）８１１は、無線ＬＡＮ通信（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等）で、インフラストラクチャモードの無線ＬＡＮネットワークであるＢＳＳ５０６を提供する。
【００９６】
ネットワークセル情報取得部８１２は、無線ＬＡＮ通信を用いて、ミリ波無線通信で互いに異なるＢＳＳ（ネットワークセル）を形成する複数の分散制御装置５０２からネットワークセル情報を取得し、ネットワークセル情報記憶部８１３に記憶する。ネットワークセル情報取得部８１２は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【００９７】
なお、集中制御装置５０１が、分散制御装置５０２の機能８２０を有する場合、ネットワークセル情報取得部８１２は、例えば、分散制御装置５０２の機能８２０に含まれるネットワークセル情報通知部８２７からネットワークセル情報を取得する。
【００９８】
ネットワークセル情報記憶部８１３は、ネットワークセル情報取得部８１２が取得したネットワークセル情報を記憶する手段であり、例えば、図７のストレージ装置７０４、ＲＡＭ７０２及び図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。ネットワークセル情報取得部８１２が取得し、ネットワークセル情報記憶部８１３に記憶するネットワークセル情報の一例を図１１（ａ）に示す。
【００９９】
図１１（ａ）は、集中制御装置５０１が管理するネットワークセル情報１１１０の一例を示している。図１１（ａ）の例では、ネットワークセル情報１１１０には、「ネットワークセル番号」、「ＢＳＳＩＤ」、「ＳＳＩＤ」、「ＡＰのＩＰアドレス」、「所属装置数」、「通信チャネル」及び「中継可能なＡＰ」等の情報が含まれている。
【０１００】
「ネットワークセル番号」は、分散制御装置５０２が形成するＢＳＳの番号、又は名前等の情報である。
【０１０１】
「ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）」及び「ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）」は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）の識別情報である。
【０１０２】
「ＡＰのＩＰ（Internet Protocol）アドレス」は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）のミリ波無線通信におけるＩＰアドレス及び無線ＬＡＮ通信におけるＩＰアドレスである。
【０１０３】
「所属装置数」は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）が形成するミリ波無線通信のＢＳＳに接続している通信装置７００の数である。すなわち、当該ＢＳＳに接続している中継装置５０３及び所属装置５０４の数である。「通信チャネル」は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）が形成するミリ波無線通信のＢＳＳで使用している通信チャネルの番号である。
【０１０４】
「中継可能なＡＰ」は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）から、ミリ波無線通信のデータを、中継装置５０３を介して転送可能な他の分散制御装置５０２の識別情報である。
【０１０５】
図８に戻り、集中制御装置５０１の機能構成の説明を続ける。
【０１０６】
通信経路決定部８１４は、ネットワークセル情報取得部８１２が取得し、ネットワークセル情報記憶部８１３に記憶するネットワークセル情報１１１０を用いて、マルチホップ通信の通信経路を決定する。通信経路決定部８１４は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１０７】
例えば、通信経路決定部８１４は、図１１（ａ）に示されるようなネットワークセル情報１１１０を用いて、ＢＳＳ間の接続関係を示すネットワークトポロジーを作成し、マルチホップ通信のＢＳＳ単位の通信経路を決定する。
【０１０８】
転送先情報通知部８１５は、無線ＬＡＮ通信を用いて、通信経路決定部８１４が決定した通信経路にある各分散制御装置５０２に、ミリ波無線通信によるマルチホップ通信のデータの転送先の分散制御装置５０２、又はＢＳＳの情報（転送先情報）を通知する。転送先情報通知部８１５は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１０９】
ネットワークセル管理部８１６は、通信システム５００内のＢＳＳに関する管理を行う手段であり、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。例えば、ネットワークセル管理部８１６は、通信システム５００内のＢＳＳの数が予め定められた上限値を超えないように管理する。
【０１１０】
ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１は、ミリ波無線通信部７０６を、図１〜４で説明したミリ波無線通信システムのＡＰとして機能させる。ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１は、例えば、図７のミリ波無線通信部７０６及び図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１１１】
通信リンク状態測定部８２２は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１によって形成されるＢＳＳに接続する各通信装置（中継装置５０３及び所属装置５０４）との間の通信リンク状態（通信品質）を測定する。通信リンク状態測定部８２２は、例えば、図７のミリ波無線通信部７０６及び図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１１２】
装置情報取得部８２３は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１によって形成されるＢＳＳに接続する各通信装置７００から、通信装置７００がミリ波無線通信で接続可能な分散制御装置５０２の情報を含む装置情報を取得する。装置情報取得部８２３は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１１３】
装置情報記憶部８２４は、装置情報取得部８２３が取得した装置情報を記憶する手段であり、例えば、図７のストレージ装置７０４、ＲＡＭ７０２及び図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。装置情報取得部８２３が取得し、装置情報記憶部８２４に記憶する装置情報の一例を図１１（ｂ）に示す。
【０１１４】
図１１（ｂ）は、装置情報１１２０の一例を示している。図１１（ｂ）の例では、装置情報１１２０には、「所属装置番号」、「通信装置のＩＰアドレス」、「ＬＱ値」、「スループット値」、「ＭＣＳ値」、「中継装置」、「接続可能なＡＰ」等の情報が含まれる。
【０１１５】
「所属装置番号」は、集中制御装置５０１が形成するＢＳＳに接続する通信装置に一時的に割当てられる管理番号である。
【０１１６】
「通信装置のＩＰアドレス」は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置７００のミリ間無線通信のＩＰアドレス及び無線ＬＡＮ通信のＩＰアドレスである。
【０１１７】
「ＬＱ値」、「スループット値」及び「ＭＣＳ値」は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置と、集中制御装置５０１との間のミリ波無線通信の通信リンク状態を示す情報の一例である。「ＬＱ（Link Quality）値」は、ミリ波無線通信のリンク通信品質を示す情報である。「スループット値」は、単位時間当たりのデータ転送量を示すスループットを示す情報である。「ＭＣＳ（Modulation Coding Scheme）値」は、変調タイプや、符号化レートの組合せを示す情報である。
【０１１８】
「中継装置」は、通信装置７００が、「接続可能なＡＰ」に対応する中継装置５０３であるか否かを示す情報である。
【０１１９】
「接続可能なＡＰ」は、通信装置７００がミリ波無線通信で接続可能な他の分散制御装置５０２の識別情報である。
【０１２０】
図８に戻り、集中制御装置５０１の機能構成の説明を続ける。
【０１２１】
中継装置選択部８２５は、装置情報取得部８２３が取得した装置情報１１２０を用いて、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置７００の中から、他の分散制御装置５０２にデータを転送する通信装置７００を選択する。中継装置選択部８２５は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１２２】
例えば、中継装置選択部８２５は、装置情報１１２０に含まれる「中継可能なＡＰ」の情報を用いて、他の分散制御装置５０２にミリ波無線通信のデータを転送可能な通信装置７００を特定する。また、中継装置選択部８２５は、他の分散制御装置５０２にミリ波無線通信のデータを転送可能な通信装置７００が複数ある場合、「ＬＱ値」、「スループット値」、「ＭＣＳ値」等の通信品質がより良い１つの通信装置７００を選択する。
【０１２３】
中継装置設定部８２６は、中継装置選択部８２５が選択した通信装置７００を、他の分散制御装置５０２にミリ波無線通信のデータを転送する中継装置５０３として設定する。中継装置設定部８２６は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１２４】
例えば、中継装置設定部８２６は、通信装置７００に、ミリ波無線通信のデータの転送先を示す分散制御装置５０２の識別情報（ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ等）等を含む接続情報を通知し、中継装置５０３をして動作することを指示する。
【０１２５】
ネットワークセル情報通知部８２７は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳのネットワークセル情報を、ネットワークセル情報取得部８１２に通知する。ネットワークセル情報通知部８２７は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１２６】
データ転送部８２８は、転送先情報通知部８１５から通知されるマルチホップ通信のデータの転送先の分散制御装置５０２の情報に従って、マルチホップ通信のデータを転送先の分散制御装置５０２に転送する。データ転送部８２８は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１２７】
所属装置数管理部８２９は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置７００の数を管理する。所属装置数管理部８２９は、例えば、図７のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１２８】
なお、集中制御装置５０１は、前述したように、図８に示される分散制御装置５０２の機能８２０を有していなくてもよい。
【０１２９】
（分散制御装置の機能構成）
図９は、一実施形態に係る分散制御装置の機能構成の例を示す図である。分散制御装置５０２は、例えば、無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、ネットワークセル情報通知部９１２、転送先情報受信部９１３、装置機能制御部９１４、記憶部９１５等を有する。また、分散制御装置５０２は、例えば、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１、通信リンク状態測定部８２２、装置情報取得部８２３、装置情報記憶部８２４、中継装置選択部８２５、中継装置設定部８２６、データ転送部８２８及び所属装置数管理部８２９等を含む。
【０１３０】
無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１は、通信装置７００の無線ＬＡＮ通信部７０５を、無線ＬＡＮ通信のＳＴＡ（ステーション）として機能させる。無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１は、例えば、図７（ａ）の無線ＬＡＮ通信部７０５及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１３１】
例えば、無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１は、集中制御装置５０１が送信する無線ＬＡＮ通信のビーコンを受信し、集中制御装置５０１と無線ＬＡＮ通信を確立して、分散制御装置５０２を無線ＬＡＮネットワークに接続する。
【０１３２】
ネットワークセル情報通知部９１２は、無線ＬＡＮ通信を用いて、分散制御装置５０２が形成するミリ波無線通信のＢＳＳ（ネットワークセル）のネットワークセル情報を、集中制御装置５０１に通知する。ネットワークセル情報通知部９１２は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１３３】
転送先情報受信部９１３は、集中制御装置５０１から、無線ＬＡＮ通信を用いて通知される、ミリ波無線通信によるマルチホップ通信のデータを転送する転送先の分散制御装置５０２、又はＢＳＳの情報（転送先情報）を受信する。
【０１３４】
装置機能制御部９１４は、通信装置７００を、分散制御装置５０２、中継装置５０３、又は所属装置５０４として設定し、機能させる。装置機能制御部９１４は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１３５】
例えば、装置機能制御部９１４は、通信装置７００を所属装置５０４として機能させる。また、装置機能制御部９１４は、所属装置５０４として機能する通信装置７００が、ミリ波無線通信のＢＳＳを検出できない場合、通信装置７００を分散制御装置５０２として機能させる。さらに、装置機能制御部９１４は、通信装置７００が所属装置５０４として機能している場合、ＢＳＳを形成している分散制御装置５０２、又は集中制御装置５０１からの制御に従って、通信装置７００を中継装置５０３として機能させる。
【０１３６】
記憶部９１５は、例えば、通信装置７００を、分散制御装置５０２、中継装置５０３、又は所属装置５０４として機能させるためのプログラム等を記憶する。記憶部９１５は、例えば、図７（ａ）のストレージ装置７０４及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１３７】
分散制御装置５０２に含まれる分散制御装置の機能８２０は、図８で説明した分散制御装置の機能８２０と同様であるが、分散制御装置５０２は、図８のネットワークセル情報通知部８２７に代えて、ネットワークセル情報通知部９１２を有している。
【０１３８】
ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１は、通信装置７００のミリ波無線通信部７０６を、ミリ波無線通信システムのＡＰとして機能させる手段であり、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１３９】
通信リンク状態測定部８２２は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１によって形成されるＢＳＳに接続する各通信装置との間の通信リンク状態を測定する。通信リンク状態測定部８２２は、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１４０】
装置情報取得部８２３は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１によって形成されるＢＳＳに接続する各通信装置７００から、通信装置７００がミリ波無線通信で接続可能な分散制御装置５０２の情報を含む装置情報を取得する。装置情報取得部８２３は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１４１】
装置情報記憶部８２４は、装置情報取得部８２３が取得した装置情報を記憶する手段であり、例えば、図７（ａ）のストレージ装置７０４、ＲＡＭ７０２及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１４２】
中継装置選択部８２５は、装置情報取得部８２３が取得した装置情報１１２０を用いて、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置７００の中から、他の分散制御装置５０２にデータを転送する通信装置７００を選択する。中継装置選択部８２５は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１４３】
中継装置設定部８２６は、中継装置選択部８２５が選択した通信装置７００を、他の分散制御装置５０２にミリ波無線通信のデータを転送する中継装置５０３として設定する。中継装置設定部８２６は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１４４】
データ転送部８２８は、転送先情報受信部９１３が受信したマルチホップ通信のデータの転送先となる分散制御装置５０２の情報に従って、マルチホップ通信のデータを転送先の分散制御装置５０２に転送する。データ転送部８２８は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１４５】
所属装置数管理部８２９は、ミリ波無線通信部（ＡＰ）８２１が形成するＢＳＳに接続する通信装置７００の数を管理する。所属装置数管理部８２９は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１４６】
（中継装置の機能構成）
図１０（ａ）は、中継装置の機能構成の例を示す図である。中継装置５０３は、例えば、無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４、記憶部９１５、ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１、通信リンク状態測定部１０１２、接続情報記憶部１０１３、接続制御部１０１４及びデータ中継部１０１５等を有する。
【０１４７】
なお、無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４及び記憶部９１５の機能は、図９を用いて説明した分散制御装置５０２に含まれる無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４、記憶部９１５と同様なので、説明を省略する。
【０１４８】
ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１は、通信装置７００のミリ波無線通信部７０６を、図１〜４で説明したミリ波無線通信システムのＳＴＡとして機能させる。ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１は、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１４９】
例えば、ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１は、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）が形成するＢＳＳに、ＳＴＡとして接続する。
【０１５０】
通信リンク状態測定部１０１２は、ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）が接続したＢＳＳを形成する分散制御装置５０２との間の通信リンク状態を測定する。通信リンク状態測定部８２２は、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１５１】
接続情報記憶部１０１３は、無線ＬＡＮ通信を用いて、分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）から通知される、ミリ波無線通信のデータの転送先となる分散制御装置５０２の識別情報（ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ等）等を含む接続情報を記憶する。接続情報記憶部１０１３は、例えば、図７（ａ）のＲＡＭ７０２、ストレージ装置７０４及び図７（ａ９のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。接続情報記憶部１０１３が記憶する接続情報の一例を図１１（ｃ）に示す。
【０１５２】
図１１（ｃ）は、接続情報１１３０の一例を示している。図１１（ｃ）の例では、接続情報１１３０には、「ネットワークセル番号」、「接続状態」、「ＢＳＳＩＤ」、「ＳＳＩＤ」、「ＩＰアドレス」及び「チャネル番号」等の情報が含まれる。
【０１５３】
「ネットワークセル番号」は、ＢＳＳの番号、又は名前等の情報である。「接続状態」は、「ネットワークセル番号」に対応するＢＳＳに、「接続」状態になるか、「接続候補」状態になるかを示す情報である。
【０１５４】
「ＢＳＳＩＤ」及び「ＳＳＩＤ」は、「ネットワークセル番号」に対応するＢＳＳを形成する分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）の識別情報である。
【０１５５】
「ＩＰアドレス」は、「ネットワークセル番号」に対応するＢＳＳを形成する分散制御装置５０２（又は集中制御装置５０１）のミリ波無線通信におけるＩＰアドレスである。「チャネル番号」は、「ネットワークセル番号」に対応するＢＳＳのミリ波無線通信のチャネル番号である。
【０１５６】
図１０（ａ）に戻り、中継装置５０３の機能構成の説明を続ける。
【０１５７】
接続制御部１０１４は、接続情報記憶部１０１３に記憶した接続情報１１３０に従って、接続状態が「接続」の分散制御装置５０２（以下、転送元の分散制御装置５０２と呼ぶ）にミリ波無線通信で接続する。また、接続制御部１０１４は、転送元の分散制御装置５０２から、ミリ波無線通信のデータを受信すると、転送元の分散制御装置５０２との接続を切断し、接続状態が「接続候補」の分散制御装置５０２（以下、転送先の分散制御装置５０２と呼ぶ）に接続する。接続制御部１０１４は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１５８】
データ中継部１０１５は、転送元の分散制御装置５０２から受信したミリ波無線通信のデータを、転送先の分散制御装置５０２に転送する。データ中継部１０１５は、例えば、図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラムによって実現される。
【０１５９】
（所属装置の機能構成）
図１０（ｂ）は、所属装置の機能構成の例を示す図である。所属装置５０４は、例えば、無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４、記憶部９１５、ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１、通信リンク状態測定部１０１２等を有する。
【０１６０】
無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４及び記憶部９１５の機能は、図９を用いて説明した分散制御装置５０２に含まれる無線ＬＡＮ通信部（ＳＴＡ）９１１、装置機能制御部９１４、記憶部９１５と同様なので、説明を省略する。
【０１６１】
ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１は、通信装置７００のミリ波無線通信部７０６を、図１〜４で説明したミリ波無線通信システムのＳＴＡとして機能させる。ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）１０１１は、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１６２】
通信リンク状態測定部１０１２は、ミリ波無線通信部（ＳＴＡ）が接続したＢＳＳを形成する分散制御装置５０２との間の通信リンク状態を測定する。通信リンク状態測定部８２２は、例えば、図７（ａ）のミリ波無線通信部７０６及び図７（ａ）のＣＰＵ７０１で実行されるプログラム等によって実現される。
【０１６３】
＜処理の流れ＞
［第１の実施形態］
以下、集中制御装置５０１によるマルチホップ通信の通信処理について説明する。
【０１６４】
（ネットワーク構成）
図１２は、第１の実施形態に係る通信システムのネットワーク構成の例を示す図である。図１２の例では、通信システム５００は、ＢＳＳ１〜ＢＳＳ８の８個のＢＳＳが形成されている。また、図１２において、例えば、「ＢＳＳ１」の横に示した弧内の文字列「ｃｈ１」は、ＢＳＳ１で用いられている通信チャネルが「ｃｈ１」であることを示している。
【０１６５】
第１の実施形態に係る集中制御装置５０１は、例えば、図１２に示されるような通信システム５００のネットワーク構成を、例えば、図１３に示されるように、ＢＳＳ単位で管理する。
【０１６６】
（通信経路の管理）
図１３は、第１の実施形態に係る集中制御装置が作成するネットワークトポロジーの例を示す図である。集中制御装置５０１は、例えば、図１１（ａ）に示されるようなネットワークセル情報１１１０に基づいて、図１３に示されるような、ＢＳＳ単位のネットワークトポロジー２１００を作成する。
【０１６７】
図１３において、各ＢＳＳ名の下の括弧内の数字は、通信チャネルと、ＢＳＳに接続している通信装置７００の数を示している。例えば、図１３の例では、ＢＳＳ１で使用している通信チャネルは「１」であり、ＢＳＳ１に接続している通信装置７００の数が「７」であることが示されている。各ＢＳＳ間を接続する矢印は、中継装置を介して、ＢＳＳ間で通信可能であることを示す。ＢＳＳ２からＢＳＳ５のように、通信が一方向のみ可能な場合もある。
【０１６８】
集中制御装置５０１は、図１３に示すようなＢＳＳ単位のネットワークトポロジー２１００を用いて、マルチホップ通信の通信経路をＢＳＳ単位で管理する。ＢＳＳ内の通信経路は、分散制御装置５０２によって管理されるため、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ内の通信経路を管理しない。これにより、集中制御装置５０１の負荷が軽減される。
【０１６９】
（集中制御装置の処理）
図１４は、第１の実施形態に係る集中制御装置の処理の例を示すフローチャートである。
【０１７０】
ステップＳ１４０１において、集中制御装置５０１のネットワークセル情報取得部８１２は、無線ＬＡＮ通信を用いて、複数の分散制御装置５０２からネットワークセル情報を取得する。
【０１７１】
ステップＳ１４０２において、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４は、取得したネットワークセル情報を用いて、例えば、図１３に示すようなＢＳＳ単位のミリ波無線通信のネットワークトポロジー２１００を作成する。
【０１７２】
ステップＳ１４０３において、集中制御装置５０１は、通信システム５００内の通信装置７００から無線ＬＡＮ通信を用いて送信される、ミリ波無線通信の送信開始要求を受付したかを判断する。
【０１７３】
送信開始要求を受付していない場合（Ｓ１４０３でＮｏ）、集中制御装置５０１は、ステップＳ１４０１、Ｓ１４０２の処理を繰り返し実行する。一方、送信開始要求を受付した場合（Ｓ１４０３でＹｅｓ）、集中制御装置５０１は、処理をステップＳ１４０４に移行させる。
【０１７４】
ステップＳ１４０４において、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４は、送信元の通信装置７００を含むＢＳＳから、送信先の通信装置７００を含むＢＳＳまでの、ＢＳＳ単位の通信経路を決定（算出）する（詳細は後述）。通信経路決定部８１４は、例えば、ダイクストラ法等の、既知の経路探索アルゴリズムを用いて、送信先までの経路を算出してもよい。
【０１７５】
ステップＳ１４０５において、集中制御装置５０１の転送先情報通知部８１５は、通信経路決定部８１４が決定した通信経路にある分散制御装置５０２に、データの転送先のＢＳＳの情報を通知する。
【０１７６】
ステップＳ１４０６において、集中制御装置５０１の転送先情報通知部８１５は、送信開始要求の要求元の通信装置７００に、データの送信を指示する。
【０１７７】
（通信システムの通信処理）
続いて、通信システム５００全体のデータ送信処理の例について説明する。
【０１７８】
図１５は、第１の実施形態に係る通信システムのデータ送信処理の例を示すシーケンス図である。当該処理は、例えば、図１２に示される通信システム５００において、ＢＳＳ７に含まれる所属装置５０４ａから、ＢＳＳ８に含まれる所属装置５０４ｂに、ミリ波無線通信でデータを送信する場合の処理の例を示している。
【０１７９】
ステップＳ１５０１において、送信元の所属装置５０４ａは、無線ＬＡＮ通信を用いて、集中制御装置５０１に、送信先の所属装置５０４ｂの宛先情報（例えばＩＰアドレス）を含む送信開始要求を送信する。
【０１８０】
ステップＳ１５０２において、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４は、送信元の所属装置５０４ａを含むＢＳＳ７から、送信先の所属装置５０４ｂを含むＢＳＳ８までの、ＢＳＳ単位の通信経路を決定する。例えば、通信経路決定部８１４は、図１３に示されるようなネットワークトポロジー２１００を用いて、ＢＳＳ７、ＢＳＳ５、ＢＳＳ８の順番で、データを送信することを決定する。
【０１８１】
ステップＳ１５０３〜Ｓ１５０５において、集中制御装置５０１の転送先情報通知部８１５は、通信経路決定部８１４が決定した通信経路にある分散制御装置５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃに、データの転送先を通知する。
【０１８２】
例えば、転送先情報通知部８１５は、ＢＳＳ７を形成する分散制御装置５０２ａに、データの転送先として、ＢＳＳ５を形成する分散制御装置５０２ｂを指定する情報（例えば、ＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ等）を通知する。同様に、転送先情報通知部８１５は、ＢＳＳ５を形成する分散制御装置５０２ｂに、データの転送先として、ＢＳＳ８を形成する分散制御装置５０２ｃを指定する情報を通知する。また、転送先情報通知部８１５は、ＢＳＳ８を形成する分散制御装置５０２ｃに、例えば、データを他のＢＳＳに転送しないことを通知する。
【０１８３】
ステップＳ１５０６において、集中制御装置５０１の転送先情報通知部８１５は、データの転送元の所属装置５０４ａに、データの送信を指示する。
【０１８４】
ステップＳ１５０７において、所属装置５０４ａは、所属装置５０４ａがミリ波無線通信で接続している分散制御装置５０２ａに、宛先情報を含むデータを送信する。
【０１８５】
ステップＳ１５０８において、分散制御装置５０２ａは、例えば、図１１（ｂ）に示されるような装置情報１１２０を用いて、指定された転送先である分散制御装置５０２ｂにデータを転送する中継装置５０３ａを特定し、データを送信する。
【０１８６】
図１６は、第１の実施形態に係る中継装置の動作の例を示す図である。図１６において、Ｂ１２はＢＳＳ１からＢＳＳ２への中継装置、Ｂ２１はＢＳＳ２からＢＳＳ１への中継装置である。ＢＳＳ２の分散制御装置（Ｐ２）からＢＳＳ１の分散制御装置（Ｐ１）へミリ波無線通信にてデータ転送を行う場合、Ｐ２がＢ２１へのデータ転送を完了した後、Ｂ２１はＢＳＳ１に所属してＰ１にデータ転送する。Ｂ２１がＰ１へのデータ転送を完了した後、Ｂ２１は元に所属していたＢＳＳ２に再度所属するため、Ｐ１との接続を切断してＰ２と再接続する。ＢＳＳ１の分散制御装置（Ｐ１）からＢＳＳ２の分散制御装置（Ｐ２）へデータ転送を行う場合も同様にＢ１２を用いてデータ転送が行われる。
【０１８７】
図１５に戻る。ステップＳ１５０９において、中継装置５０３ａの接続制御部１０１４は、データを受信すると、分散制御装置５０２ａとのミリ波無線通信の接続を切断する。
【０１８８】
続いて、中継装置５０３ａの接続制御部１０１４は、例えば、図１１（ｃ）に示されるような接続情報１１３０を用いて、予め設定された「接続候補」である分散制御装置５０２ｂに、ミリ波無線通信で接続する（Ｓ１５１０）。
【０１８９】
続いて、中継装置５０３ａのデータ中継部１０１５は、分散制御装置５０２ａから受信したデータを、分散制御装置５０２ｂに送信（転送）する（Ｓ１５１１）。
【０１９０】
好ましくは、中継装置５０３ａの接続制御部１０１４は、データ中継部１０１５がデータの送信を完了した後、分散制御装置５０２ｂとの接続を切断し、再び分散制御装置５０２ａにミリ波無線通信で接続する。
【０１９１】
ステップＳ１５１２において、分散制御装置５０２ｂは、例えば、図１１（ｂ）に示されるような装置情報１１２０を用いて、指定された転送先である分散制御装置５０２ｃにデータを転送する中継装置５０３ｂを特定し、データを送信する。
【０１９２】
続いて、中継装置５０３ｂの接続制御部１０１４は、データの受信が完了すると、分散制御装置５０２ｂとのミリ波無線通信の接続を切断する（Ｓ１５１３）。
【０１９３】
続いて、中継装置５０３ｂの接続制御部１０１４は、例えば、図１１（ｃ）に示されるような接続情報１１３０を用いて、予め設定された「接続候補」である分散制御装置５０２ｃに、ミリ波無線通信で接続する（Ｓ１５１４）。
【０１９４】
続いて、中継装置５０３ｂのデータ中継部１０１５は、分散制御装置５０２ｂから受信したデータを、分散制御装置５０２ｃに送信（転送）する（Ｓ１５１５）。
【０１９５】
好ましくは、ステップＳ１５１１と同様に、中継装置５０３ｂの接続制御部１０１４は、データ中継部１０１５がデータの送信を完了した後、分散制御装置５０２ｃとの接続を切断し、再び分散制御装置５０２ｂにミリ波無線通信で接続する。
【０１９６】
ステップＳ１５１６において、分散制御装置５０２ｃは、受信したデータを転送せずに、データに含まれる宛先情報に基づいて、所属装置５０４ｂにデータを送信する。
【０１９７】
（通信経路の計算処理（１））
図１７は、第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第１の図である。当該計算は、図１４のステップＳ１４０４における、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４が、送信元の所属装置５０４ａを含むＢＳＳから、宛先の所属装置５０４ｂを含むＢＳＳまでの、ＢＳＳ単位の通信経路を計算する処理に対応する。図１７に示されるように、送信元の所属装置５０４ａはＢＳＳ１に所属しており、宛先の所属装置５０４ｂはＢＳＳ９に所属している。なお、各ＢＳＳ内の通信経路の制御は各ＢＳＳ内の分散制御装置５０２が実施して、ネットワーク全体の経路制御、即ちＢＳＳ単位の経路の制御は集中制御装置５０１が実施する。すなわち、通信システム５００は、経路制御及び通信経路の計算の負荷を分散させることで高速な経路制御を実施することができる。
【０１９８】
以下、宛先の所属装置５０４ｂが１台の場合について、ミリ波無線通信経路の決定方法を説明する。第１の実施形態では、宛先端末までの通信経路の計算方法にグラフ理論のダイクストラ法を使用する。ダイクストラ法に適用する中継元のＢＳＳから中継先のＢＳＳへのリンクコスト値は、以下の３つの時間の和に基づいて算出される。
【０１９９】
第１の時間は、中継元のＢＳＳ内の分散制御装置５０２と中継装置５０３との間のＬＱ値及びＭＣＳ値等から算出されるデータ通信に要する転送時間である。第２の時間は、中継装置５０３と中継先のＢＳＳ内の分散制御装置５０２との間のＬＱ値及びＭＣＳ値等から算出されるデータ通信に要する転送時間である。第３の時間は、中継するための接続の確立に要する時間、すなわち、中継元のＢＳＳ内の分散制御装置５０２と中継装置５０３との接続の切断及び中継装置５０３と中継先のＢＳＳ内の分散制御装置との接続の確立に要する時間である。すなわち、第３の時間は、中継元のＢＳＳと中継装置５０３との切断及び中継先のＢＳＳと中継装置５０３との接続に要する時間である。
【０２００】
ＬＱ値は無線通信品質を示し、ＭＣＳ値はデータ転送時の変調方式と符号化方式を選択するためのもので、無線通信リンクの質と所望の伝送速度に基づいて設定される。すなわち、これらの値はスループットを表す指標として使用できる。ＬＱ値、ＭＣＳ値からスループット値に変換するテーブルを予め保持していてもよいし、又は以前にコンテンツデータ転送を行っている場合は、そのデータ転送時に測定したスループット値を使用して転送時間を計算してもよい。
【０２０１】
集中制御装置５０１は、各ＢＳＳの分散制御装置５０２から収集した図１１（ａ）に示されるようなネットワークセル情報１１１０及び図１１（ｂ）に示されるような装置情報１１２０等を使用して、リンクコスト値の計算と通信経路の決定をダイクストラ法に基づいて行う。
【０２０２】
最初に送信元の所属装置５０４ａが所属するＢＳＳ１において、中継可能なＢＳＳ２、３、５、６の中から、リンクコスト値が最小であるＢＳＳを選択する。例えば、１００Ｍバイトのデータを転送する場合、ＢＳＳ１における各ＢＳＳのリンクコスト値は表１のようになる。
【０２０３】
【表１】
2018129671.tif 000003
表１において、ＴＣＰスループット値は、ＬＱ値及びＭＣＳ値、又は以前のデータ通信の際に測定されたスループット値に基づいて算出される。なお、当該ＴＣＰスループット値は、先述の第１の時間、第２の時間及び第３の時間を考慮して算出される。表１により、データ転送所要時間はＢＳＳ２が最小であるため、現時点でのＢＳＳ１の中継先はＢＳＳ２となる。
【０２０４】
次に、ＢＳＳ２において、中継可能なＢＳＳ３、４、５、６の中からリンクコスト値が最小であるＢＳＳを同様に選択する。
【０２０５】
【表２】
2018129671.tif 000004
表２により、データ転送所要時間はＢＳＳ５が最小であるため、現時点でのＢＳＳ２の中継先はＢＳＳ５となる。
【０２０６】
図１８は、第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第２の図である。図１８において、通信経路の計算の途中結果として、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ５の順の通信経路におけるデータ転送所要時間の算出が完了している。
【０２０７】
ここで、ＢＳＳ５は、ＢＳＳ１からも中継することが可能であるため、ＢＳＳ１から直接ＢＳＳ５へ中継した場合と、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ５の順の通信経路にて中継した場合とのデータ転送所要時間を比較する。ＢＳＳ１から直接ＢＳＳ５へ中継した場合のデータ転送所要時間は、表１に示されるように１．３ｓである。ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ５の順の通信経路にて中継した場合のデータ転送所要時間は、０．６７ｓ＋０．７ｓ＝１．３７ｓである。したがって、現時点でのＢＳＳ５への最短通信経路は、ＢＳＳ１から直接ＢＳＳ５への通信経路となり、データ転送所要時間は１．３７ｓから１．３ｓへ更新される。
【０２０８】
図１９は、第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第３の図である。図１９において、通信経路の計算の途中結果として、ＢＳＳ１、ＢＳＳ５の順の通信経路におけるデータ転送所要時間の算出が完了している。
【０２０９】
図２０は、第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第４の図である。図２０において、上述のように、ダイクストラ法を適用して各ＢＳＳへのデータ転送所要時間を算出して、通信経路を求める。図２０では、ＢＳＳ８からＢＳＳ７へ通信経路が接続され、更にＢＳＳ７からＢＳＳ９へ通信経路が接続された最終計算結果を示している。
【０２１０】
以上により、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４は、データ転送所要時間が最短となる通信経路の計算を完了し、当該通信経路は、ＢＳＳ１、ＢＳＳ５、ＢＳＳ８、ＢＳＳ７、ＢＳＳ９の順となる。当該通信経路を構成する各分散制御装置５０２に中継元のＢＳＳと中継先のＢＳＳの情報を無線ＬＡＮを使用して通知して、送信元の所属装置５０４ａはミリ波無線通信によるデータのホッピング転送を開始する。
【０２１１】
続いて、各ＢＳＳ内では中継装置５０３から分散制御装置５０２にデータが送信され、分散制御装置５０２は受信したデータを通信経路上の次のＢＳＳへの中継装置５０３に送信する。ＢＳＳ９では、中継装置５０３から分散制御装置５０２にデータが送信され、分散制御装置５０２は受信したデータを宛先の所属装置５０４ｂに送信する。
【０２１２】
図２１は、第１の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第５の図である。図２１に示されるように、送信元の所属装置５０４ａが所属するＢＳＳ１により近い通信経路を有する可能性があるＢＳＳ５に、宛先の所属装置５０４ｂが現在のＢＳＳ９から移動することが可能な場合がある。移動とは、所属装置５０４が所属するＢＳＳの変更をいう。このような場合、移動先候補となるＢＳＳ５への通信経路の中継回数を現在所属しているＢＳＳ９への通信経路の中継回数と比較して、ＢＳＳ５への通信経路の中継回数が少ない場合、宛先の所属装置５０４は、ＢＳＳ９からＢＳＳ５へ所属が移動されてもよい。集中制御装置５０１は、転送先情報通知部８１５からＢＳＳ９の分散制御装置５０２へ、より少ない中継回数となるＢＳＳ５へ宛先の所属装置５０４ｂを所属させるよう通知して、ＢＳＳ５への通信経路を計算する。また、集中制御装置５０１は、宛先の所属装置５０４ｂをＢＳＳ９からＢＳＳ５へ移動させるか否かを、ＢＳＳ９へのデータ転送所要時間と、宛先の所属装置５０４ｂがＢＳＳ５への移動に要する時間とＢＳＳ５へのデータ転送所要時間との和を比較して決定してもよい。宛先の所属装置５０４ｂがＢＳＳ５への移動に要する時間とＢＳＳ５へのデータ転送所要時間との和が、ＢＳＳ９へのデータ転送所要時間よりも少ない場合、集中制御装置５０１は、転送先情報通知部８１５からＢＳＳ９の分散制御装置５０２へ宛先の所属装置５０４ｂをＢＳＳ５に所属させるよう通知して、ＢＳＳ５への通信経路を計算する。
【０２１３】
なお、通信経路決定部８１４は、ＢＳＳ内に中継装置５０３が存在しない場合、ミリ波無線通信とは異なる無線通信方式（例えば、無線ＬＡＮ等）を用いて当該ＢＳＳにデータの中継を行う通信経路を決定してもよい。
【０２１４】
上述のように、第１の実施形態に係る通信システム５００は、集中制御装置５０１が適切に通信経路を決定することで、スター型のネットワーク構成で通信を行う所属装置５０４の間で高速なマルチホップ通信を行うことができる。
【０２１５】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では第１の実施形態と異なる点について説明する。したがって、特に言及されない点については、第１の実施形態と同様でもよい。
【０２１６】
（通信経路の計算処理（２））
第２の実施形態では、宛先の通信装置が、送信元の通信装置以外の通信システム５００に属するすべての通信装置である場合について、通信経路の作成方法を説明する。なお、第２の実施形態では特に示した場合を除き、通信システム５００において、同時に同一の通信チャネルを用いた通信は複数行われないものとする。すなわち、ある時点において、一つの通信チャネルは一つのＢＳＳにおいてのみ使用される。
【０２１７】
図２２は、第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第１の図である。図２２において、集中制御装置５０１の通信経路決定部８１４によるリンクコスト値算出の例を説明する。送信元の所属装置５０４ａがＢＳＳ１に所属している場合、ＢＳＳ１が中継できるＢＳＳはＢＳＳ２とＢＳＳ３である。ＢＳＳ１の使用チャネルは「１」、ＢＳＳ２の使用チャネルは「２」、ＢＳＳ３の使用チャネルは「３」であり、どちらのＢＳＳも使用する通信チャネルがＢＳＳ１とは異なるため、リンクコスト値計算対象とする。一方、通信チャネルが同一のＢＳＳは、送信元の所属装置５０４ａが所属するＢＳＳにおける所属装置５０４ｂへのデータ転送と並行してデータを中継することができないため、リンクコスト値計算対象外とする。
【０２１８】
中継元のＢＳＳ及び中継先のＢＳＳ間のリンクコスト値は、中継先のＢＳＳの所属装置数及び中継先のＢＳＳと同一通信チャネルを使用する中継先のＢＳＳから中継可能なＢＳＳの所属装置数に基づいて計算する。ここで、所属装置数は、ＢＳＳに所属している所属装置５０４の数と中継装置５０３の数の和とする。中継先のＢＳＳと同一通信チャネルを使用する中継先のＢＳＳから中継可能なＢＳＳの所属装置数をリンクコスト値に含める理由は、ＢＳＳ間で同一通信チャネルを使用していれば、他の通信チャネルのＢＳＳにて通信（例えば、ＢＳＳ内の所属装置への転送）が行われていても、並行してＢＳＳ間の中継が可能となるからである。図２２においてＢＳＳ２の所属装置数は６であり、ＢＳＳ２と同一の通信チャネルを使用するＢＳＳ５が存在するので、ＢＳＳ５の所属装置数４もリンクコスト値計算に含める。したがって、ＢＳＳ１からＢＳＳ２へのリンクコスト値は、６＋４＝１０と計算される。一方、ＢＳＳ３の所属装置数は５であり、ＢＳＳ３と同一の通信チャネルを使用する中継可能なＢＳＳは存在しないため、ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、５と計算される。
【０２１９】
なお、既に中継済のＢＳＳは、以降のリンクコスト値の計算には使用されない。また、データが同時に転送される各ＢＳＳで、同一の通信チャネルは使用されない。
【０２２０】
第２の実施形態では、集中制御装置５０１はリンクコスト値が大きい中継先のＢＳＳを優先してデータを転送させる。リンクコスト値が大きいＢＳＳには、多数の所属装置が所属しているため、ＢＳＳ内の所属装置への転送に時間を要するからである。ＢＳＳ１からＢＳＳ２へのリンクコスト値は１０であり、ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は５であるため、ＢＳＳ１からＢＳＳ２へのデータ送信が完了してから、ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのデータ送信が行われる。すなわち、ＢＳＳ１内において、ＢＳＳ２への中継装置５０３に最初にデータが転送され、次にＢＳＳ３への中継装置５０３にデータが転送される。
【０２２１】
上記のリンクコスト値の計算は、ＢＳＳの所属装置数を使用しているが、第１の実施形態同様に、ＬＱ値及びＭＣＳ値から求められるスループット値、又はデータ転送時に測定したスループット値等から算出されるデータ転送所要時間をリンクコスト値の計算に使用してもよい。この場合、集中制御装置５０１は、各ＢＳＳの分散制御装置５０２から収集した図１１（ａ）に示されるようなネットワークセル情報１１１０及び図１１（ｂ）に示されるような装置情報１１２０等を使用して、データ転送所要時間を算出し、リンクコスト値とする。当該リンクコスト値については、集中制御装置５０１は、小さいリンクコスト値の中継先のＢＳＳを優先して通信経路を計算する。
【０２２２】
図２３は、第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第２の図である。図２３に示されるように、送信元の所属装置５０４ａは、ＢＳＳ１に所属している。したがって、ＢＳＳ１が中継可能なＢＳＳ２、ＢＳＳ３、ＢＳＳ５及びＢＳＳ６のリンクコスト値を図２２の計算の例と同様に計算する。ＢＳＳ１からＢＳＳ２へのリンクコスト値は、６（ＢＳＳ２の所属装置数）＋５（ＢＳＳ７の所属装置数）＝１１となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、４（ＢＳＳ３の所属装置数）＋６（ＢＳＳ５の所属装置数）＝１０となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ５へのリンクコスト値は、６（ＢＳＳ５の所属装置数）＋４（ＢＳＳ３の所属装置数）＝１０となる。ＢＳＳ６は、通信チャネルが「１」であり、ＢＳＳ１と同一であるため、リンクコスト値の計算対象外となる。ＢＳＳ２のリンクコスト値１１が最大であるため、最初にＢＳＳ１からＢＳＳ２への転送が行われる。次の転送の対象となるＢＳＳ３とＢＳＳ５は、ＢＳＳ１からのリンクコスト値が同一となる。この場合、集中制御装置５０１は、ＬＱ値及びＭＣＳ値から求められるスループット値、又は以前のデータ転送時に測定したスループット値等から算出されるデータ転送所要時間を参照して、データ転送所要時間が少ないＢＳＳを優先してデータを転送させる。
【０２２３】
図２４は、第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第３の図である。最初にＢＳＳ１からＢＳＳ２へデータ送信が行われ、次にＢＳＳ１からＢＳＳ５へデータ送信が行われる。すなわち、ＢＳＳ３よりＢＳＳ５が、データ転送所要時間が少ないと判定されている。
【０２２４】
以下、ＢＳＳ内のデータ転送に関して説明する。送信元の所属装置５０４ａが所属するＢＳＳ１では、最初にＢＳＳ２への中継装置５０３にデータ送信が行われて、次にＢＳＳ５への中継装置５０３にデータ送信が行われる。その後、当該中継装置５０３以外の所属装置５０４へデータが順に送信される。当該中継装置５０３以外の所属装置５０４へのデータの送信順は、任意である。ＢＳＳ２及びＢＳＳ５では、中継装置５０３から分散制御装置５０２がデータを受信すると、ＢＳＳ内の所属装置５０４へデータが順に送信される。
【０２２５】
続いて、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２及びＢＳＳ５では、ＢＳＳに所属する全ての所属装置５０４へのデータ転送が完了すると、当該ＢＳＳの分散制御装置５０２は、集中制御装置５０１に対して、当該ＢＳＳ内のデータ転送が完了したメッセージを無線ＬＡＮにより通知する。集中制御装置５０１は、当該メッセージを受信すると、中継元のＢＳＳが次に中継するＢＳＳを選択する。例えば、ＢＳＳ１内のデータ転送が最初に完了した場合、データ転送が完了したＢＳＳと同一でない通信チャネルは、他ＢＳＳ内のデータ転送に使用されているため、ＢＳＳ１が中継可能なＢＳＳで同一の通信チャネルを使用するＢＳＳの中からリンクコスト値が最大であるＢＳＳを選択する。図２４の例の場合、中継可能なＢＳＳは、ＢＳＳ３及びＢＳＳ６であるが、同一の通信チャネル「１」を使用するＢＳＳはＢＳＳ６のみであるため、ＢＳＳ６が中継先ＢＳＳとして選択される。集中制御装置５０１は、中継先ＢＳＳがＢＳＳ６であることをＢＳＳ１の分散制御装置５０２へ通知する。当該通知を受信したＢＳＳ１の分散制御装置５０２は、ＢＳＳ６との中継装置５０３に、ＢＳＳ６の分散制御装置５０２へデータの転送を行うよう指示する。
【０２２６】
続いて、上記と同様に、ＢＳＳ２又はＢＳＳ５において、ＢＳＳ内のデータ転送が完了した場合、集中制御装置５０１は、中継先ＢＳＳを選択する。すなわち、ＢＳＳ２の中継先ＢＳＳとしてＢＳＳ７が選択され、ＢＳＳ５の中継先ＢＳＳとしてＢＳＳ３が選択される。
【０２２７】
更に、上記と同様に、ＢＳＳ６内でデータ転送が完了した場合、集中制御装置５０１は、中継先ＢＳＳとしてＢＳＳ４を選択する。また、ＢＳＳ７内でデータ転送が完了した場合、集中制御装置５０１は、中継先ＢＳＳとしてＢＳＳ８を選択する。なお、ＢＳＳ４は、分散制御装置５０２のみのＢＳＳであり、所属装置５０４が所属していないため、ＢＳＳ４にデータ転送しても次のＢＳＳに中継することができない。したがって、通信経路の計算において、通信経路決定部８１４は、ＢＳＳ４を通信経路において最終のセルにしてもよい。
【０２２８】
図２５は、第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第４の図である。図２５に示されるように、上述の通信経路の計算によるＢＳＳの転送順の最終結果は、第１がＢＳＳ１からＢＳＳ２、第２がＢＳＳ１からＢＳＳ５、第３がＢＳＳ１からＢＳＳ６、第４がＢＳＳ２からＢＳＳ７、第５がＢＳＳ５からＢＳＳ３、第６がＢＳＳ６からＢＳＳ４、第７がＢＳＳ７からＢＳＳ８となる。当該最終結果によれば、各ＢＳＳがデータ転送に使用する通信チャネルが均等に割り振られるため、通信システム５００全体のスループットが向上する。
【０２２９】
上述の通信経路の計算方法を使用した場合の通信システム５００全体の転送時間を算出した結果が表３である。
【０２３０】
【表３】
2018129671.tif 000005
表３における算出した結果の前提条件は、以下のとおりである。
【０２３１】
１）図２３に示されたネットワークトポロジーを使用する。２）各ミリ波通信の１対１通信のＴＣＰ通信速度を１．２Ｇｂｐｓとし、１００Ｍバイトのファイルの転送を行うものとして、当該１対１通信の完了には６７０ｍｓ要するものとする。３）集中制御装置５０１と各分散制御装置５０２との無線ＬＡＮ通信時間及び集中制御装置５０１での通信経路計算時間は考慮しない。４）中継装置５０３は、中継元のＢＳＳとの切断及び中継先のＢＳＳとの接続には３０ｍｓを要する。５）初期状態として、ＢＳＳ１の分散制御装置５０２が、転送するデータを保持している。
【０２３２】
以下、表３の数値に関して説明する。「オフセット時間」は、当該ＢＳＳの分散制御装置５０２にデータが転送完了するまでに要する時間である。「完了時間」は、当該ＢＳＳの分散制御装置５０２及び所属装置５０４すべてにデータが転送完了するまでの時間である。
【０２３３】
「転送順番」が「１」のＢＳＳ１に関して、ＢＳＳ１の分散制御装置５０２がデータを保持しているため、「オフセット時間」は０ｍｓである。「完了時間」は、所属装置５０４に対して７回の１対１通信が必要なため、６７０ｍｓ×７＝４６９０ｍｓとなる。
【０２３４】
「転送順番」が「２」のＢＳＳ２に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ１との中継装置５０３に対するデータ転送は１台目に行われるため、当該データ転送が完了する時間は転送開始から６７０ｍｓ後であり、更に中継装置５０３がＢＳＳ２の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、１３７０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して６回の１対１通信が必要なため、１３７０ｍｓ＋６７０ｍｓ×６＝５３９０ｍｓとなる。
【０２３５】
「転送順番」が「３」のＢＳＳ５に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ１との中継装置５０３に対するデータ転送は転送開始から２台目に行われるため、６７０ｍｓ×２＝１３４０ｍｓ後であり、更に中継装置５０３がＢＳＳ５の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、２０４０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して６回の１対１通信が必要なため、２０４０ｍｓ＋６７０ｍｓ×６＝６０６０ｍｓとなる。
【０２３６】
「転送順番」が「４」のＢＳＳ６に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ１におけるデータ転送が完了してから、更に中継装置５０３がＢＳＳ６の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、４６９０ｍｓ＋７００ｍｓ＝５３９０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して３回の１対１通信が必要なため、５３９０ｍｓ＋６７０ｍｓ×３＝７４００ｍｓとなる。
【０２３７】
「転送順番」が「５」のＢＳＳ７に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ２におけるデータ転送が完了してから、更に中継装置５０３がＢＳＳ７の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、５３９０ｍｓ＋７００ｍｓ＝６０９０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して５回の１対１通信が必要なため、６０９０ｍｓ＋６７０ｍｓ×５＝９４４０ｍｓとなる。
【０２３８】
「転送順番」が「６」のＢＳＳ３に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ５におけるデータ転送が完了してから、更に中継装置５０３がＢＳＳ３の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、６０６０ｍｓ＋７００ｍｓ＝６７６０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して４回の１対１通信が必要なため、６０９０ｍｓ＋６７０ｍｓ×４＝９４４０ｍｓとなる。
【０２３９】
「転送順番」が「７」のＢＳＳ４に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ６におけるデータ転送が完了してから、更に中継装置５０３がＢＳＳ４の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、７４００ｍｓ＋７００ｍｓ＝８１００ｍｓとなる。「完了時間」は、所属装置５０４が存在しないため、「オフセット時間」と同一の８１００ｍｓとなる。
【０２４０】
「転送順番」が「８」のＢＳＳ８に関して、「オフセット時間」は、ＢＳＳ７におけるデータ転送が完了してから、更に中継装置５０３がＢＳＳ８の分散制御装置５０２への転送に３０ｍｓ＋６７０ｍｓ＝７００ｍｓを要するため、９４４０ｍｓ＋７００ｍｓ＝１０１７０ｍｓとなる。「完了時間」は、「オフセット時間」に加えて、所属装置５０４に対して２回の１対１通信が必要なため、１０１７０ｍｓ＋６７０ｍｓ×２＝１１５１０ｍｓとなる。
【０２４１】
上述のように、表３の例では、通信システム５００は、４０台の全通信装置に１００Ｍバイトのファイルを約１１．５秒で送信完了する。
【０２４２】
以上の説明では、ＢＳＳ間の電波干渉を回避するため、同時に転送するミリ波無線通信装置は、同一の通信チャネルを使用しない。しかしながら、例えば、ＢＳＳ間の距離が離れていて干渉の影響が小さい場合等、ＢＳＳ間の電波干渉を回避できる場合、通信チャネル数より多いＢＳＳで同時にミリ波通信を行うことも可能である。この場合のリンクコスト値は、以下のように算出されてもよい。
【０２４３】
中継元のＢＳＳ及び中継先のＢＳＳ間のリンクコスト値は、中継先のＢＳＳの所属装置数とする。更に、中継先のＢＳＳ内が中継装置を有する場合、当該中継装置が中継するＢＳＳのうち、最も所属装置数が多いＢＳＳを選択して、当該所属装置数を加算する。中継済のＢＳＳは、以降のリンクコスト値の計算には使用されない。集中制御装置５０１は、リンクコスト値が大きい中継先のＢＳＳを優先してデータを転送させる。
【０２４４】
なお、第１の実施形態同様に、ＬＱ値及びＭＣＳ値から求められるスループット値、又は以前のデータ転送時に測定したスループット値等から算出されるデータ転送所要時間をリンクコスト値の計算に使用してもよい。例えば、集中制御装置５０１は、中継先のＢＳＳの所属装置５０４と分散制御装置５０２の間の全スループット値から、当該ＢＳＳに関してデータ転送に要する時間を計算し、更に、当該ＢＳＳの中継先のＢＳＳに関しても同様にデータ転送に要する時間計算を行い、当該ＢＳＳに関してデータ転送に要する時間と加算する。集中制御装置５０１は、得られた合計のデータ転送に要する時間が多い中継先のＢＳＳを優先して中継してもよい。また、得られた合計のデータ転送に要する時間が少ない中継先のＢＳＳが優先されて中継されてもよい。
【０２４５】
図２６は、第２の実施形態に係る通信経路の計算の例を示す第５の図である。図２６では、ＢＳＳ間の電波干渉が少ない場合のミリ波通信経路が示されている。各ＢＳＳでは、中継装置５０３へのデータ転送が、所属装置５０４へのデータ転送よりも優先される。全中継装置５０３へのデータ転送が完了した後、各ＢＳＳ内の所属装置５０４へのデータ転送が開始される。また、ＢＳＳの中継先については、同一のＢＳＳに複数回データが転送されることがないよう、集中制御装置５０１が、データ転送前に計算した通信経路に基づいて、各ＢＳＳの分散制御装置５０２へ無線ＬＡＮを介して通知する。
【０２４６】
図２６において、ＢＳＳ１からデータ転送が開始されるため、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ１から中継可能な各ＢＳＳへのリンクコスト値を最初に算出する。ＢＳＳ１からＢＳＳ２へのリンクコスト値は、ＢＳＳ２の所属装置数６とＢＳＳ５の所属装置数６との和から１２となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４とＢＳＳ２の所属装置数６との和から１０となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ５へのリンクコスト値は、ＢＳＳ５の所属装置数６とＢＳＳ２の所属装置数６との和から１２となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ６へのリンクコスト値は、ＢＳＳ６の所属装置数３とＢＳＳ２又はＢＳＳ５の所属装置数６との和から９となる。したがって、ＢＳＳ１からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ２又はＢＳＳ５が選択されるが、予め定められたＢＳＳの優先順又はスループット値等に基づいてＢＳＳ２が選択される（図２６の１）。
【０２４７】
続いて、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ１及びＢＳＳ２を除いて、中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。ＢＳＳ１からＢＳＳ５へのリンクコスト値は、ＢＳＳ５の所属装置数６とＢＳＳ７の所属装置数５との和から１１となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ６へのリンクコスト値は、ＢＳＳ６の所属装置数３とＢＳＳ５の所属装置数６との和から９となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４とＢＳＳ７の所属装置数５との和から９となる。したがって、ＢＳＳ１からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ５（図２６の２Ａ）が選択される。
【０２４８】
次に、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ２からの中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。当該計算には、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２及びＢＳＳ５は、使用されない。ＢＳＳ２からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４とＢＳＳ７の所属装置数５との和から９となる。ＢＳＳ２からＢＳＳ４へのリンクコスト値は、ＢＳＳ４の所属装置数０とＢＳＳ３の所属装置数４との和から４となる。ＢＳＳ２からＢＳＳ６へのリンクコスト値は、ＢＳＳ６の所属装置数３とＢＳＳ７の所属装置数５との和から８となる。ＢＳＳ２からＢＳＳ７へのリンクコスト値は、ＢＳＳ７の所属装置数５とＢＳＳ３の所属装置数４との和から９となる。したがって、ＢＳＳ２からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ３又はＢＳＳ７が選択されるが、予め定められたＢＳＳの優先順又はスループット値等に基づいてＢＳＳ７が選択される（図２６の２Ｂ）。
【０２４９】
続いて、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ５及びＢＳＳ７を除いて、ＢＳＳ１からの中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。ＢＳＳ１からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４とＢＳＳ４の所属装置数０との和から４となる。ＢＳＳ１からＢＳＳ６へのリンクコスト値は、ＢＳＳ６の所属装置数３とＢＳＳ８の所属装置数２との和から５となる。したがって、ＢＳＳ１からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ６が選択される（図２６の３Ａ）。
【０２５０】
次に、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ２からの中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。当該計算には、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ５、ＢＳＳ６、ＢＳＳ７は、使用されない。ＢＳＳ２からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４とＢＳＳ４の所属装置数０との和から４となる。ＢＳＳ２からＢＳＳ４へのリンクコスト値は、ＢＳＳ４の所属装置数０とＢＳＳ３の所属装置数４との和から４となる。したがって、ＢＳＳ２からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ３又はＢＳＳ４が選択されるが、予め定められたＢＳＳの優先順又はスループット値等に基づいてＢＳＳ４が選択される（図２６の３Ｂ）。
【０２５１】
次に、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ５からの中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。当該計算には、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ４、ＢＳＳ５、ＢＳＳ６及びＢＳＳ７は、使用されない。ＢＳＳ５からＢＳＳ３へのリンクコスト値は、ＢＳＳ３の所属装置数４となる。ＢＳＳ５からＢＳＳ８へのリンクコスト値は、ＢＳＳ８の所属装置数２となる。したがって、ＢＳＳ５からの中継先のＢＳＳには、ＢＳＳ３が選択される（図２６の３Ｃ）とする。
【０２５２】
次に、集中制御装置５０１は、ＢＳＳ７からの中継先候補となるＢＳＳへのリンクコスト値を計算する。当該計算には、ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ３、ＢＳＳ４、ＢＳＳ５、ＢＳＳ６、ＢＳＳ７は、使用されない。したがって、ＢＳＳ７からの中継先候補はＢＳＳ８のみであるため、ＢＳＳ８が選択される（図２６の３Ｄ）。
【０２５３】
以上により、ＢＳＳ１〜ＢＳＳ８の各分散制御装置５０２にデータが転送される通信経路が計算される。
【０２５４】
上述のように、第２の実施形態に係る通信システム５００は、集中制御装置５０１が適切に通信経路を決定することで、スター型のネットワーク構成で通信を行う多数の通信装置７００に対する通信において、高速なマルチホップ通信を行うことができる。
【０２５５】
なお、第１及び第２の実施形態において、ＢＳＳは、セルの一例である。
【０２５６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０２５７】
５００      通信システム（通信制御システム）
５０１      集中制御装置（通信制御装置）
５０２      分散制御装置（第１の分散制御装置、第２の分散制御装置）
５０３      中継装置
５０４      所属装置（端末装置、送信元端末装置、宛先端末装置）
７００      通信装置
７０６      ミリ波無線通信部
７０５      無線ＬＡＮ通信部
８１２      ネットワークセル情報取得部
８１４      通信経路決定部（決定部）
８１５      転送先情報通知部（通知部）
８２３      装置情報取得部
８２５      中継装置選択部
８２６      中継装置設定部
８２８      データ転送部
９１２      ネットワークセル情報通知部
９１４      装置機能制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５８】
【特許文献１】特表２０１０−５３１５５９号公報
【図１】
2018129671.tif 000006
【図２】
2018129671.tif 000007
【図３】
2018129671.tif 000008
【図４】
2018129671.tif 000009
【図５】
2018129671.tif 000010
【図６】
2018129671.tif 000011
【図７】
2018129671.tif 000012
【図８】
2018129671.tif 000013
【図９】
2018129671.tif 000014
【図１０】
2018129671.tif 000015
【図１１】
2018129671.tif 000016
【図１２】
2018129671.tif 000017
【図１３】
2018129671.tif 000018
【図１４】
2018129671.tif 000019
【図１５】
2018129671.tif 000020
【図１６】
2018129671.tif 000021
【図１７】
2018129671.tif 000022
【図１８】
2018129671.tif 000023
【図１９】
2018129671.tif 000024
【図２０】
2018129671.tif 000025
【図２１】
2018129671.tif 000026
【図２２】
2018129671.tif 000027
【図２３】
2018129671.tif 000028
【図２４】
2018129671.tif 000029
【図２５】
2018129671.tif 000030
【図２６】
2018129671.tif 000031