(57)【要約】【課題】中継装置の電池切れによる通信断の発生を抑止しつつ、複数台の中継装置から無線端末装置にとって適切な中継装置を選択すること。【解決手段】中継装置を介して無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置であって、中継装置ごとに、中継装置の電池残量値と、中継装置が中継可能な無線端末装置の台数に関する情報とを記憶する中継装置情報記憶部と、無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる中継装置との間の通信品質を示す情報と、中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する電池残量値と、当該中継装置が中継可能な無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する中継装置を選択する中継装置選択部と、を備えるサーバ装置。【選択図】図５
2018014570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中継装置を介して無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置であって、
前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを記憶する中継装置情報記憶部と、
前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する中継装置選択部と、
を備えるサーバ装置。
【請求項２】
前記中継装置との間の回線容量を測定する回線容量測定部を備え、
前記中継装置選択部は、
前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する際に、複数の前記中継装置を選択できる場合、前記回線容量測定部が測定する前記回線容量が大きい前記中継装置を選択する、請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記中継装置選択部は、
切り替え対象の前記無線端末装置が、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を切り替える際に、切り替え先の候補となる前記中継装置が他の前記無線端末装置の中継を行っているために、前記切り替え先の候補となる中継装置を前記切り替え対象の無線端末装置の前記中継装置として選択できない場合、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせて、前記切り替え対象の無線端末装置の前記中継装置として、前記切り替え先の候補となる中継装置を選択する、請求項１又は２に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記中継装置選択部は、前記他の中継装置に切り替えられる前記他の無線端末装置として、電池残量値の多い前記他の無線端末装置を優先して選択する、請求項３に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記中継装置選択部は、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせる際、前記他の無線端末装置に対して、前記他の無線端末装置と、当該他の無線端末装置の切り替え先の候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該他の無線端末装置の切り替え先の前記中継装置を選択する、請求項３又は４に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記中継装置選択部は、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせる際、前記他の無線端末装置を中継することができる他の前記中継装置の中で、前記切り替え対象の無線端末装置の切り替え先の候補となる前記中継装置から遠い位置に存在する前記他の中継装置に切り替えさせる、請求項３又は４に記載のサーバ装置。
【請求項７】
情報を送受信する無線端末装置と、
前記無線端末装置の情報を中継する中継装置と、
前記中継装置を介して前記無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置とを備える無線通信システムであって、
前記サーバ装置は、
前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを記憶する中継装置情報記憶部と、
前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する中継装置選択部と、
を備える無線通信システム。
【請求項８】
中継装置を介して無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置が行う中継装置選択方法であって、
前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを中継装置情報記憶部に記憶させ、
前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する、中継装置選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバ装置、無線通信システム、及び中継装置選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モノとモノが通信するいわゆるＭ２Ｍ（Machine to Machine）通信の需要が高まってきている。Ｍ２Ｍ通信のユースケースの一例として、電力計やガスメーターの検針を行うスマートメーターがあげられる。スマートメーターでは、電池駆動のセンサ端末に対して、低消費電力でかつ広域な収容を行うことが求められている。そのため、低消費電力に特化した通信方式により、センサ端末からのデータを中継局に集約した後、中継局が広域をカバーする携帯電話網に接続し、携帯電話網の通信方式によりデータをサーバ装置に送る多段型のネットワークが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。このように複数の通信方式に対応した中継局を用いることにより、Ｍ２Ｍ通信を行うセンサ端末（以下「Ｍ２Ｍ端末」という）に対して低消費電力でかつ広域な収容を実現することができる。
【０００３】
近年のスマートフォンは、携帯電話網に対応した無線通信部に加えて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）の通信部を搭載している。スマートフォンのテザリング機能を利用することでＭ２Ｍ端末の収容を行う事が可能になれば、専用の基地局を敷設せずにＭ２Ｍ端末からのデータを収集することが可能となる。このようなシステムを検討する際にエリア内に存在する複数のスマートフォン、公衆無線ＬＡＮ（Local Area Network）からＭ２Ｍ端末の接続先を選ぶ必要がある。複数のＡＰ(Access Point)から接続先を選択する手法として、例えば、ＡＰからのビーコンを受信してＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indication)が最大のＡＰに接続する手法（例えば、非特許文献２参照）)や接続する端末数と端末の平均スループットに基づいた選択手法（例えば、非特許文献３参照)がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】原田  充、他６名、“スケーラブルＭ２Ｍ無線アクセス”、ＮＴＴ技術ジャーナル、2013年1月、p27-30．
【非特許文献２】K.Saitoh, et Al. ,”An Effective Data Transfer Method By Integrating Priority Control Into Multirate Mechanisms For IEEE802.11 Wireless LANs”, Proc. IEEE VTC2002-spring, pp.55-59, 2002.
【非特許文献３】大薮  赳、他２名、“無線ＬＡＮメッシュネットワークにおけるＡＰ選択手法の提案とその評価”、電子情報通信学会  技術研究報告、2007年1月、IN2006-161、pp.139-144．
【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、上記の複数のＡＰから接続先を選択する手法は、いずれの手法も端末が自端末から通信可能な範囲にいる全ＡＰのビーコンを受信して接続するＡＰを選択するため、低消費電力が求められるＭ２Ｍ端末には適していない。また、スマートフォンを用いたＭ２Ｍ端末の収容ではスマートフォンの電池切れによる通信断が生じる可能性があり、それを考慮した選択手法が必要となる。
【０００６】
無線端末装置は、一般的に電池駆動であり低消費電力が求められ、中継装置の中には電池駆動の端末装置もあり電池切れによる通信断が起こりうる。そのため、無線端末装置の消費電力を低減し、中継装置の電池残量に基づいた中継装置の選択が要求される。
【０００７】
また、中継装置は、他ユーザーの使用する端末装置の場合もあり、中継装置が自営無線基地局装置の場合には、他サービス向けの設備が含まれることも想定される。他ユーザーの端末装置や他サービスの設備を用いることから無線端末装置の収容に充分な量が必要である一方、中継装置の数をできるだけ少ない数にすることが要求される。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、中継装置の電池切れによる通信断の発生を抑止しつつ、複数台の中継装置から無線端末装置にとって適切な中継装置を選択することができ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】
【０００９】
本発明の一態様は、中継装置を介して無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置であって、前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを記憶する中継装置情報記憶部と、前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する中継装置選択部と、を備えるサーバ装置である。
【００１０】
本発明の一態様は、上記のサーバ装置であって、前記中継装置との間の回線容量を測定する回線容量測定部を備え、前記中継装置選択部は、前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する際に、複数の前記中継装置を選択できる場合、前記回線容量測定部が測定する前記回線容量が大きい前記中継装置を選択する。
【００１１】
本発明の一態様は、上記のサーバ装置であって、前記中継装置選択部は、切り替え対象の前記無線端末装置が、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を切り替える際に、切り替え先の候補となる前記中継装置が他の前記無線端末装置の中継を行っているために、前記切り替え先の候補となる中継装置を前記切り替え対象の無線端末装置の前記中継装置として選択できない場合、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせて、前記切り替え対象の無線端末装置の前記中継装置として、前記切り替え先の候補となる中継装置を選択する。
【００１２】
本発明の一態様は、上記のサーバ装置であって、前記中継装置選択部は、前記他の中継装置に切り替えられる前記他の無線端末装置として、電池残量値の多い前記他の無線端末装置を優先して選択する。
【００１３】
本発明の一態様は、上記のサーバ装置であって、前記中継装置選択部は、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせる際、前記他の無線端末装置に対して、前記他の無線端末装置と、当該他の無線端末装置の切り替え先の候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該他の無線端末装置の切り替え先の前記中継装置を選択する。
【００１４】
本発明の一態様は、上記のサーバ装置であって、前記中継装置選択部は、前記切り替え先の候補となる中継装置が中継を行っている前記他の無線端末装置を他の前記中継装置に切り替えさせる際、前記他の無線端末装置を中継することができる他の前記中継装置の中で、前記切り替え対象の無線端末装置の切り替え先の候補となる前記中継装置から遠い位置に存在する前記他の中継装置に切り替えさせる。
【００１５】
本発明の一態様は、情報を送受信する無線端末装置と、前記無線端末装置の情報を中継する中継装置と、前記中継装置を介して前記無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置とを備える無線通信システムであって、前記サーバ装置は、前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを記憶する中継装置情報記憶部と、前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択する中継装置選択部と、を備える無線通信システムである。
【００１６】
本発明の一態様は、中継装置を介して無線端末装置との間で情報の送受信を行うサーバ装置が行う中継装置選択方法であって、前記中継装置ごとに、前記中継装置の電池残量値と、前記中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とを中継装置情報記憶部に記憶させ、前記無線端末装置と、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する候補となる前記中継装置との間の通信品質を示す情報と、前記中継装置情報記憶部に記憶されている当該中継装置に対応する前記電池残量値と、当該中継装置が中継可能な前記無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該無線端末装置が送受信する情報を中継する前記中継装置を選択することを特徴とする中継装置選択方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、中継装置の電池切れによる通信断の発生を抑止しつつ、複数台の中継装置から無線端末装置にとって適切な中継装置を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における無線端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における中継装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態における中継装置の具体例を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態におけるサーバ装置の構成及び公衆網及びセルラ基地局装置との接続構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態における無線端末装置情報テーブルの具体例を示す図である。
【図７】第１実施形態における中継装置情報テーブルの具体例を示す図である。
【図８】第１実施形態における品質情報テーブルの具体例を示す図である。
【図９】第１実施形態における中継装置選択処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１０】第１実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態における接続候補管理テーブル（その１）の具体例を示す図である。
【図１２】第１実施形態における接続候補管理テーブル（その２）のの具体例を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態におけるサーバ装置の構成及び公衆網及びセルラ基地局装置との接続構成を示すブロック図である。
【図１４】第２実施形態における回線容量管理テーブルの具体例を示す図である。
【図１５】第２実施形態における中継装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１６】第２実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第３実施形態におけるサーバ装置の構成及び公衆網及びセルラ基地局装置との接続構成を示すブロック図である。
【図１８】第３実施形態における切り替えフラグテーブルの具体例を示す図である。
【図１９】第３実施形態におけるタイムスロット管理テーブルの具体例を示す図である。
【図２０】第３実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】第３実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】第３実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】第３実施形態における無線端末装置の移動予測位置の予測を行う手順を説明するための図である。
【図２４】本発明の第４実施形態におけるサーバ装置の構成及び公衆網及びセルラ基地局装置との接続構成を示すブロック図である。
【図２５】第４実施形態における受信信号強度値テーブルの具体例を示す図である。
【図２６】第４実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】第４実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】第４実施形態における中継装置選択処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における無線通信システム１００の構成を示すブロック図である。無線通信システム１００は、サーバ装置１０、セルラ基地局装置２０及び中継装置３０を備える。中継装置３０には、無線端末装置４０が接続される。また、以下の説明では、中継装置３０として、スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２及び自営無線基地局装置３０−３を例に説明する。図１では、スマートフォン３０−１には無線端末装置４０−１〜４０−３が接続され、無線ＬＡＮ装置３０−２には無線端末装置４０−４〜４０−５が接続され、自営無線基地局装置３０−３には無線端末装置４０−６〜４０−９が接続されている。
【００２０】
サーバ装置１０は、スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２及び自営無線基地局装置３０−３のいずれかによって中継される無線端末装置４０−１〜４０−９が送信する情報を、セルラ基地局装置２０−１、２０−２、公衆網５０−１、５０−２を介して受信する。また、サーバ装置１０は、無線端末装置４０−１〜４０−９の情報を中継するスマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２及び自営無線基地局装置３０−３の中から、無線端末装置４０−１〜４０−９の中継先として適切な装置を選択する処理を行う。
セルラ基地局装置２０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の携帯電話網の通信方式により、スマートフォン３０−１と、サーバ装置１０とを接続する。公衆網５０−１及び５０−２は、網に接続する装置間を接続し、接続した装置間での情報の送受信を可能とする。
【００２１】
中継装置３０は、無線端末装置４０−１〜４０−９が送信する情報を受信してサーバ装置１０に中継する。
無線端末装置４０−１〜４０−９は、例えば、センサ端末、スマートフォン、カーナビゲーション装置、タグ等のＭ２Ｍ端末であり、各種の情報を測定し、測定した情報を低消費電力の狭帯域用無線通信方式、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により中継装置３０に送信する。
なお、以下の説明では、中継装置３０と記載する場合、スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２、自営無線基地局装置３０−３のいずれかを示すものとし、無線端末装置４０と示す場合、無線端末装置４０−１〜４０−９のいずれかを示すものとする。
【００２２】
中継装置３０が、例えば、スマートフォン３０−１の場合、無線端末装置４０−１，４０−２，４０−３が送信する情報を受信して、携帯電話網の通信方式によりセルラ基地局装置２０−１，２０−２に送信する。セルラ基地局装置２０−１は、スマートフォン３０−１から受信した情報を公衆網５０−１を通じてサーバ装置１０に送信する。セルラ基地局装置２０−２は、スマートフォン３０−１から受信した情報をサーバ装置１０に送信する。また、中継装置３０が、無線ＬＡＮ装置３０−２や自営無線基地局装置３０−３の場合、無線端末装置４０−４〜４０−９が送信する情報を受信し、受信した情報を公衆網５０−２を通じてサーバ装置１０に送信する。
【００２３】
図２は、第１実施形態における無線端末装置４０の構成を示すブロック図である。無線端末装置４０は、制御部４０１、電池４０２、電池残量測定部４０３、位置情報検出部４０４、通信部４０５、アンテナ４０６を備える。電池４０２は、制御部４０１を通じて無線端末装置４０の各機能部に電力を供給する。電池残量測定部４０３は、電池４０２の残量値を測定して制御部４０１に出力する。位置情報検出部４０４は、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機であり、無線端末装置４０の位置情報を検出して制御部４０１に出力する。通信部４０５は、狭帯域用無線通信方式によりアンテナ４０６を介して中継装置３０と情報の送受信を行う。制御部４０１は、無線端末装置４０ごとに予め付与される無線端末装置ＩＤ(Identification)、収容先の中継装置３０の中継装置ＩＤ等の情報を内部の記憶領域に記憶する。また、制御部４０１は、無線端末装置４０がセンサ端末装置である場合、無線端末装置４０が備える図示しないセンサに接続される。また、制御部４０１は、センサが測定した情報、電池残量値、位置情報、接続中の中継装置３０の中継装置ＩＤに無線端末装置ＩＤを関連付けて通信部４０５を通じて中継装置３０に送信する。
【００２４】
図３は、第１実施形態における中継装置３０の構成を示すブロック図である。中継装置３０は、制御部３０１、電池３０２、電池残量測定部３０３、第一通信部３０４、アンテナ３０５、品質測定部３０６、位置情報検出部３０７及び第二通信部３０８を備える。電池３０２は、制御部３０１を通じて中継装置３０の各機能部に電力を供給する。電池残量測定部３０３は、電池３０２の残量値を測定して制御部３０１に出力する。第一通信部３０４は、狭帯域用無線通信方式によりアンテナ３０５を介して無線端末装置４０と情報の送受信を行う。品質測定部３０６は、無線端末装置４０が送信するパイロット信号を第一通信部３０４を通じて受信し、受信信号強度値を測定して制御部３０１に出力する。位置情報検出部３０７は、例えば、ＧＰＳ受信機であり、中継装置３０の位置情報を検出して制御部３０１に出力する。第二通信部３０８は、アンテナまたは有線ネットワークに接続され、例えば、携帯電話網または公衆網を通じてサーバ装置１０との間で情報の送受信を行う。
【００２５】
制御部３０１は、中継装置３０ごとに予め付与される中継装置ＩＤや、収容している無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤ、収容している無線端末装置４０の台数、収容能力を示すバッファ数等の情報を内部の記憶領域に記憶する。また、制御部３０１は、内部に記憶する情報や、無線端末装置４０から受信した情報に中継装置ＩＤを関連付けて第二通信部３０８を通じてサーバ装置１０に送信する。また、制御部３０１は、サーバ装置１０から品質測定部３０６を起動させる品質測定部起動指示信号を受信した場合、品質測定部３０６を起動する。
【００２６】
また、制御部３０１は、サーバ装置１０からパイロット信号送信指示信号を受信した場合、第一通信部３０４を通じて該当する無線端末装置４０へパイロット信号送信指示信号を送信する。また、制御部３０１は、サーバ装置１０から無線端末装置４０を収容する収容指示信号を受信した場合、第一通信部３０４を介して当該無線端末装置４０に対して、送信タイミングや送信宛先等の制御信号を送信する制御プレーンのリンクの確立を行い、無線端末装置４０がサーバ装置１０との間で送受信する情報を中継する。
なお、図４で説明するように、中継装置３０が、電池３０２によって電力が供給されるのではなく、外部の電源から電力の供給を受ける場合、中継装置３０は、電池３０２と電池残量測定部３０３を備えない構成になる。
【００２７】
図４は、中継装置３０が、それぞれ、スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２、自営無線基地局装置３０−３である場合の構成を示すブロック図である。図３の中継装置３０は、スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２、自営無線基地局装置３０−３の構成のうち、実施形態の構成を説明するのに必要となる構成を示したものである。スマートフォン３０−１、無線ＬＡＮ装置３０−２及び自営無線基地局装置３０−３は、中継装置３０の機能部と対応する機能部を備えており、対応する機能部には、「−１」、「−２」、「−３」等の枝番を付与して示している。例えば、中継装置３０の制御部３０１に対応する機能部は、スマートフォン３０−１では、制御部３０１−１であり、無線ＬＡＮ装置３０−２では、制御部３０１−２であり、自営無線基地局装置３０−３では、制御部３０１−３である。
【００２８】
図４（ａ）に示すスマートフォン３０−１では、図３に示す中継装置３０の構成のうち、第一通信部３０４として狭帯域用無線送受信装置３０４−１が適用され、第二通信部３０８としてセルラ用無線送受信部３０８−１が適用される。セルラ用無線送受信部３０８−１は、セルラ用無線送受信部３０８−１に接続されるアンテナ３０９−１を介してセルラ基地局装置２０−１又は２０−２と情報の送受信を行う。
【００２９】
図４（ｂ）に示す無線ＬＡＮ装置３０−２では、図３に示す中継装置３０の構成のうち、電池３０２及び電池残量測定部３０３を備えず、第一通信部３０４として狭帯域用無線送受信装置３０４−２が適用され、第二通信部３０８として有線ネットワーク通信部３０８−２が適用され、無線ＬＡＮ用送受信装置３１０−２及びアンテナ３１１−２を備える。有線ネットワーク通信部３０８−２は、公衆網５０−２に接続される。無線ＬＡＮ用送受信装置３１０−２は、アンテナ３１１−２を介して、無線端末装置４０との間で無線ＬＡＮによる通信を行う。
【００３０】
図４（ｃ）に示す自営無線基地局装置３０−３では、図３に示す中継装置３０の構成のうち、電池３０２及び電池残量測定部３０３を備えず、第一通信部３０４として狭帯域用無線送受信装置３０４−３が適用され、第二通信部３０８として有線ネットワーク通信部３０８−３が適用される。有線ネットワーク通信部３０８−３は、公衆網５０−２に接続される。
【００３１】
図５は、サーバ装置１０の内部構成と、公衆網５０−１、５０−２及びセルラ基地局装置２０−２との接続構成を示すブロック図である。サーバ装置１０は、無線端末装置情報記憶部１０１、中継装置情報記憶部１０２、品質情報記憶部１０３、中継装置選択部１０４、管理テーブル記憶部１０５、制御部１０６及び通信部１０７を備える。
【００３２】
無線端末装置情報記憶部１０１は、無線端末装置情報テーブルを記憶する。図６は、無線端末装置情報テーブルの具体例を示す図である。無線端末装置情報テーブルは、無線端末装置４０に関する情報を表すレコード（以下「無線端末情報レコード」という。）を複数有する。無線端末情報レコードは、「無線端末装置ＩＤ」、「位置情報」、「電池残量値」及び「収容先中継装置ＩＤ」の項目を有している。
【００３３】
「無線端末装置ＩＤ」の項目には、無線端末装置４０を識別するための識別情報が記録される。無線端末装置ＩＤは、例えばＭＡＣアドレスである。「位置情報」の項目には、無線端末装置４０の位置情報が記録される。位置情報は、例えば緯度、経度で表されてもよい。「電池残量値」の項目には、無線端末装置４０の電池の残量を示す値が記録される。電池残量値は、例えば、百分率（％）の単位、すなわち完全に充電されている状態で１００％を示す残量比の値として記録される。
【００３４】
「収容先中継装置ＩＤ」の項目には、無線端末装置４０を収容している中継装置３０を識別するための識別情報が記録される。収容先中継装置ＩＤは、例えばＭＡＣアドレスである。なお、無線端末装置情報テーブルの各項目の情報は、無線端末装置４０が中継装置３０を介して送信する情報を通信部１０７を通じて制御部１０６が受信し、受信した制御部１０６によって記録される。
【００３５】
図５に戻って、サーバ装置１０の説明を続ける。
中継装置情報記憶部１０２は、中継装置情報テーブルを記憶する。図７は、中継装置情報テーブルの具体例を示す図である。中継装置情報テーブルは、中継装置３０に関する情報を表すレコード（以下「中継装置情報レコード」という。）を複数有する。中継装置情報レコードは、「中継装置ＩＤ」、「位置情報」、「収容中無線端末装置台数」、「電池残量値」、「収容能力（バッファ数）」、「収容台数の上限」及び「収容可能台数」の項目を有している。
【００３６】
「中継装置ＩＤ」の項目には、中継装置３０を識別するための識別情報が記録される。中継装置ＩＤは、例えばＭＡＣアドレスである。「位置情報」の項目には、中継装置３０の位置情報が記録される。「収容中無線端末台数」、「収容能力（バッファ数）」、「収容台数の上限」、「収容可能台数」の項目に記録される値は、相互に関連があり、各々の項目に中継装置３０が中継可能な無線端末装置４０の台数に関する情報が記録される。「収容中無線端末装置台数」の項目には、現時点で中継装置３０が収容している無線端末装置４０の台数が記録される。
【００３７】
「電池残量値」の項目には、中継装置３０の電池の残量を示す値が記録される。電池残量値は、例えば、百分率（％）の単位、すなわち完全に充電されている状態で１００％を示す残量比の値として記録される。なお、中継装置３０が、外部からの電力の供給を受けて動作する電源駆動型である無線ＬＡＮ装置３０−２や自営無線基地局装置３０−３の場合、「電池残量値」の項目には「−」が記録される。
【００３８】
「収容能力（バッファ数）」の項目には、中継装置３０が無線端末装置４０を中継する通信能力を示す情報、例えばバッファ数が記録される。「収容台数の上限」の項目には、中継装置３０が、現時点で中継することができる無線端末装置４０の台数が記録される。収容台数の上限値は、「収容能力（バッファ数）」の項目に記録される値と、「電池残量値」の項目に記録される値に基づいて算出される。「収容可能台数」の項目には、「収容台数の上限」の項目に記録される台数から、「収容中無線端末装置台数」の項目に記録される台数を減算した値が記録される。
【００３９】
例えば、図７の中継装置ＩＤが「１２」の例では、１台の無線端末装置４０を収容するのにバッファ数が「５」必要であるとすると、収容能力のバッファ数が「１００」であることから、１００÷５＝２０台の無線端末装置４０を収容することができる。図７に示す中継装置ＩＤが「１２」の例では、電池残量値が８０％であるため、２０台×８０％＝１６台が、現時点の中継装置３０の「収容能力の上限」の台数となる。なお、中継装置ＩＤが「１２」の例では、「収容中無線端末装置台数」が７であるため、「収容可能台数」の台数は、１６−７＝９となる。
【００４０】
「中継装置ＩＤ」、「位置情報」、「収容中無線端末装置台数」、「電池残量値」及び「収容能力」の項目は、中継装置３０が送信する情報を通信部１０７を通じて制御部１０６が受信し、受信した制御部１０６によって記録される。「収容台数の上限」と「収容可能台数」は、制御部１０６が、「収容能力」と「電池残量値」と「収容中無線端末装置台数」の項目に記録されている値に基づいて演算を行い、演算を行った制御部１０６によって記録される。
【００４１】
図５に戻って、サーバ装置１０の説明を続ける。
品質情報記憶部１０３は、品質情報テーブルを記憶する。図８は、品質情報テーブルの具体例を示す図である。品質情報テーブルは、「中継装置ＩＤ」、「受信信号強度値」の項目を有している。「中継装置ＩＤ」の項目には、中継装置３０を識別するための識別情報が記録される。「受信信号強度値」の項目には、無線端末装置４０が送信するパイロット信号の受信信号強度値が記録される。なお、受信信号強度値は、ｄＢｍの単位で示されている。
【００４２】
図５に戻って、サーバ装置１０の説明を続ける。
中継装置選択部１０４は、中継装置３０の電池残量値などに基づいて、無線端末装置４０の情報を中継するのに適切な中継装置３０を選択する。
管理テーブル記憶部１０５は、中継装置選択部１０４が、中継装置３０を選択する処理を行う際に生成する各種の管理テーブルを記憶する。
制御部１０６は、上記した構成の他に、通信部１０７を介して中継装置３０や無線端末装置４０との間で情報の送受信を行う。
通信部１０７は、公衆網５０−１、５０−２及びセルラ基地局装置２０−２に接続する。
【００４３】
次に、無線通信システム１００の動作について説明する。無線端末装置４０は、定期的に、位置情報検出部４０４が検出する位置情報と、電池残量測定部４０３が測定する電池残量値と、収容先の中継装置３０の中継装置ＩＤとに自らの無線端末装置ＩＤを関連付けて無線端末装置更新情報として中継装置３０を介してサーバ装置１０に送信する。サーバ装置１０の制御部１０６は、通信部１０７を通じて無線端末装置４０から無線端末装置更新情報を受信すると、受信した無線端末装置更新情報に含まれる情報を無線端末装置情報記憶部１０１の無線端末装置情報テーブルに記録する。
【００４４】
（第１実施形態の中継装置選択処理）
次に、図９から図１２を参照しつつ第１実施形態のサーバ装置１０による中継装置選択処理について説明する。図９は、無線通信システム１００における全体的な処理の流れを示すシーケンス図であり、図１０は、サーバ装置１０によって行われる処理を示すフローチャートである。なお、図９では、中継装置３０を３台（中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚ）として説明する。また、図９において、３台の中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚは、無線端末装置４０の通信到達距離範囲内に設置されているものとする。
【００４５】
図１０のステップＳｂ１〜Ｓｂ３は、中継装置３０によって定期的に行われる処理である。サーバ装置１０の管理しているエリア内に存在する中継装置３０は、定期的に位置情報検出部３０７が検出する位置情報と、電池３０２を備えている中継装置３０の場合、電池残量測定部３０３が測定する電池３０２の電池残量値と、収容中の無線端末装置４０の台数と、収容能力を示すバッファ数とに中継装置ＩＤを関連付けて中継装置更新情報としてサーバ装置１０に送信する。サーバ装置１０は、当該中継装置更新情報を受信する（図１０のステップＳｂ１）。
【００４６】
サーバ装置１０の制御部１０６は、通信部１０７を通じて中継装置３０から中継装置更新情報を受信すると、中継装置ＩＤと、位置情報と、収容中の無線端末装置４０の台数と、電池残量値と、収容能力の情報を読み出して、中継装置情報記憶部１０２の中継装置情報テーブルに記録（図１０のステップＳｂ２）。サーバ装置１０の制御部１０６は、「収容能力」と「電池残量値」の項目に記録されている情報に基づいて、以下の式（１）に基づいて、収容台数の上限値を算出し、「収容台数の上限」の項目に記録する。
【００４７】
【数１】
2018014570.tif 000003
【００４８】
図７に示す例では、上述したように、無線端末装置４０を１台収容するのに「５」バッファが必要になるという前提で、「収容能力」の項目の値、すなわちバッファ数を「５」で除算して、式（１）の「端末の収容可能台数」を算出し、更に「電力残量値」の項目の値を乗算して収容台数の上限値を算出している。また、制御部１０６は、「収容台数の上限」の項目に記録されている値から、「収容中無線端末台数」の項目に記録されている値を減算して、収容可能台数を算出し、算出した収容可能台数の値を「収容可能台数」の項目に記録する（図１０のステップＳｂ３）。
【００４９】
３台の中継装置３０ｘ，３０ｙ，３０ｚは、無線端末装置４０の通信到達距離範囲内に設置されている。中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０は、いずれか１台が一定時間、無線端末装置４０からの接続要求信号の受信の待ち受けを行う。例えば、中継装置３０ｘが一定時間、接続要求信号の受信の待ち受けを行うと、次の一定時間は、中継装置３０ｙまたは中継装置３０ｚのいずれか１つが、接続要求信号の受信の待ち受けを行う。図９では、中継装置３０ｘが、接続要求信号の受信の待ち受けを行っている例を示している。
【００５０】
無線端末装置４０の制御部４０１は、電源がＯＮになると、通信部４０５を通じて自装置の無線端末装置ＩＤを含む接続要求信号を送信する。無線端末装置４０は、中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０の待ち受け状態を示す情報を予め備えていないため、接続要求信号はブロードキャストにより送信する（図９のステップＳａ１）。中継装置３０ｘの制御部３０１は、第一通信部３０４を通じて接続要求信号を受信すると、接続要求信号に自装置の中継装置ＩＤを含めて第二通信部３０８を通じてサーバ装置１０に接続要求信号を送信する（図９のステップＳａ２）。
【００５１】
サーバ装置１０の制御部１０６は、いずれかの中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚが、無線端末装置４０が送信した接続要求信号を受信しているか否かを判定する（図１０のステップＳｂ４）。制御部１０６が、接続要求信号を受信していないと判定した場合、図１０のステップＳｂ１以降の処理を行う。一方、制御部１０６が、接続要求信号を受信していると判定した場合、サーバ装置１０の中継装置選択部１０４は、接続要求信号に含まれる中継装置ＩＤに基づいて、接続要求信号の送信元の中継装置３０ｘの位置情報を中継装置情報記憶部１０２の中継装置情報テーブルから読み出す。中継装置選択部１０４は、読み出した中継装置３０ｘの位置から半径Ｒ以内の範囲に存在する中継装置３０を中継装置情報テーブルから検出する。ここでは、中継装置３０ｘ，３０ｙ，３０ｚを検出したとする。ここで、Ｒの値は、無線端末装置４０が備える通信部４０５が通信可能な距離の値である。
【００５２】
中継装置選択部１０４は、中継装置情報テーブルから検出した中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚの各々に対応する品質測定部３０６ｘ、３０６ｙ、３０６ｚを起動する品質測定部起動指示信号を、中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚに送信する（図９のステップＳａ３、図１０のステップＳｂ５）。
中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚの各々に対応する制御部３０１ｘ、３０１ｙ、３０１ｚは、第二通信部３０８ｘ、３０８ｙ、３０８ｚを通じて当該品質測定部指示信号を受信すると、品質測定部３０６ｘ、３０６ｙ、３０６ｚを起動する。
【００５３】
サーバ装置１０は、接続要求信号を受信した中継装置３０ｘを通じて無線端末装置４０にパイロット信号を送信させるパイロット信号送信指示信号を送信する。中継装置３０ｘの制御部３０１ｘは、サーバ装置１０からパイロット信号送信指示信号を受信すると、第一通信部３０４ｘを通じて無線端末装置４０に対してパイロット信号送信指示信号を送信する（図９のステップＳａ４）。無線端末装置４０の制御部４０１は、パイロット信号送信指示信号を受信すると自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を生成して送信する（図９のステップＳａ５）。なお、パイロット信号の送信はブロードキャストによって行われる。
【００５４】
中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚの各々に対応する品質測定部３０６ｘ、３０６ｙ、３０６ｚは、第一通信部３０４ｘ、３０４ｙ、３０４ｚが受信したパイロット信号の受信信号強度を測定する（図９のステップＳａ６）。中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚの制御部３０１ｘ、３０１ｙ、３０１ｚの各々は、品質測定部３０６ｘ、３０６ｙ、３０６ｚの各々が測定した受信信号強度値に対して、受信したパイロット信号に含まれている無線端末装置ＩＤと、各々の中継装置ＩＤを関連付けて第二通信部３０８ｘ、３０８ｙ、３０８ｚを通じてサーバ装置１０に送信する。中継装置選択部１０４は、中継装置３０ｘ、３０ｙ、３０ｚの各々から無線端末装置ＩＤと中継装置ＩＤが関連付けられた受信信号強度値を受信し、品質情報記憶部１０３に品質情報テーブルを生成して中継装置ＩＤと受信信号強度値とを記録する（図９のステップＳａ７、図１０のステップＳｂ６）。
【００５５】
品質情報テーブルを生成すると、中継装置選択部１０４は、品質情報テーブルに記憶されている中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４は、読み出した中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの項目に記憶されている情報のうち、「位置情報」、「収容中無線端末装置台数」、「電池残量値」、「収容台数の上限」、「収容可能台数」の項目に記録されている情報を読み出す。中継装置選択部１０４は、読み出した情報に基づいて、図１１に示す接続候補管理テーブルを生成して、管理テーブル記憶部１０５に記録する（図９のステップＳａ８）。なお、図１１に示す接続候補管理テーブルは、中継装置ＩＤが、「１０」、「１４」、「１５」の３台についての中継装置情報テーブルの情報に基づいて生成されている。
【００５６】
中継装置選択部１０４は、生成した接続候補管理テーブルの「収容可能台数」の項目の値の合計値Ｍを算出する。中継装置選択部１０４は、接続要求信号を送信した無線端末装置４０が複数存在する場合、無線端末装置４０ごとに接続候補管理テーブルを生成して管理テーブル記憶部１０５に記憶させ、各々の無線端末装置４０について「収容可能台数」の項目の値の合計値Ｍを算出する（図１０のステップＳｂ７）。
【００５７】
中継装置選択部１０４は、合計値Ｍが最小の無線端末装置４０を選択する（図１０のステップＳｂ８）。中継装置選択部１０４は、品質情報テーブルから中継装置ＩＤごとの受信信号強度値を読み出し、読み出した受信信号強度値と、予め定められる受信信号強度閾値Ｕとを比較し、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｕ以上の場合、α＝１とし、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｕよりも小さい場合、式（２）によりαを算出する。
【００５８】
【数２】
2018014570.tif 000004
【００５９】
中継装置選択部１０４は、算出したαと、接続候補管理テーブルの「電池残量値」と、「収容中無線端末装置台数」と、「収容台数の上限」の項目に記憶されている値を読み出し、以下の式（３）にしたがって評価点を算出する。
【００６０】
【数３】
2018014570.tif 000005
【００６１】
なお、式（３）において、電源駆動の中継装置３０については（電池残量値）に１を代入する。中継装置選択部１０４は、中継装置ＩＤごとに評価点を算出し、中継装置ＩＤに対応付けて、品質情報テーブルに記憶されている受信信号強度値と、算出した評価点とを接続候補管理テーブルに加えて、図１２に示す接続候補管理テーブルを生成して管理テーブル記憶部１０５に記録する（ステップＳｂ９）。中継装置選択部１０４は、接続候補管理テーブルの「評価点」が最大の中継装置３０を、収容先の中継装置３０として選択する（図９のステップＳａ９、図１０のステップＳｂ１０）。
【００６２】
中継装置選択部１０４は、選択した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する。また、中継装置選択部１０４は、選択した中継装置３０の情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている他の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルに含まれる「収容中無線端末装置台数」と「収容可能台数」の項目について、「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する（図１０のステップＳｂ１１）。
【００６３】
中継装置選択部１０４は、ステップＳｂ７において合計値Ｍを算出した全ての無線端末装置４０について中継装置３０が全て選択されているか否かを判定する（ステップＳｂ１２）。全ての無線端末装置４０について中継装置３０が選択した場合（ステップＳｂ１２−ＹＥＳ）、図１０の処理が終了する。
一方、全ての無線端末装置４０について中継装置３０が選択できていない場合（ステップＳｂ１２−ＮＯ）、ステップＳｂ８に戻り、「収容可能台数」の合計値Ｍが、既に処理を行った無線端末装置４０を除いた中で、最小の無線端末装置４０からステップＳｂ９以降の処理を繰り返す。
【００６４】
図９のステップＳａ９において、中継装置選択部１０４が、中継装置３０を選択すると、制御部１０６は、選択した中継装置３０に対して当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を送信する（図９のステップＳａ１０）。なお、図９では、中継装置選択部１０４が、中継装置３０ｙを選択した例を示している。中継装置３０ｙの制御部３０１ｙは、収容指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤを読み出して、当該無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０に対して制御信号の送信を行う制御プレーンを構築してリンク確立を行う（図９のステップＳａ１１）。
【００６５】
上記の第１実施形態において、サーバ装置１０は、中継装置３０ごとに、中継装置３０の電池残量値と、中継装置３０が中継可能な無線端末装置４０の台数に関する情報とを中継装置情報記憶部１０２に記憶させる。無線端末装置４０が送受信する情報を中継する候補となる中継装置３０が測定する無線端末装置の受信信号強度値と、中継装置情報記憶部１０２に記憶されている中継装置３０に対応する電池残量値と、中継装置が中継可能な無線端末装置４０の台数に関する情報とに基づいて、無線端末装置４０が送受信する情報を中継する中継装置３０を選択する。
これにより、中継装置３０の電池切れによる通信断の発生を抑止しつつ、複数台の中継装置３０から無線端末装置４０にとって適切な中継装置３０を選択することが可能となる。
【００６６】
また、上記の第１実施形態の構成により、サーバ装置１０によって収容先を選択することで無線端末装置４０の消費電力量を低減することができるとともに、中継装置３０における負荷も低減することができる。また、無線端末装置４０の収容先となる中継装置３０の選択を行う際に、電池残量の多い中継装置３０がより選択されるような重み付けをした評価式を適用しており、そのため、中継装置３０の電池の消費を平均化し、電池切れを抑圧する効果を奏する。特に、電池駆動である事が多く低消費電力での運用が求められるＭ２Ｍ端末装置に対して効果を奏する。
【００６７】
また、上記の第１実施形態の構成により、図１０のステップＳｂ７及びＳｂ８の処理を行うことにより、収容先の中継装置３０の選択肢の少ない無線端末装置４０から順に中継装置３０の選択を行うことが可能となる。
また、図１０のステップＳｂ９の処理による評価点を算出することで、受信信号強度値が低い中継装置３０は、受信信号強度値が高い中継装置３０が無線端末装置４０の収容先の候補として存在しない場合、または、収容先の候補となる中継装置３０の収容可能台数が上限に達している場合に、収容先の候補として選択されるような運用が可能となる。
【００６８】
また、図１０のステップＳｂ９の処理による評価点を算出することで、収容無線端末装置台数が多い中継装置３０が優先的に選択され、収容中の無線端末装置４０がない中継装置３０は選択される可能性が低くなる。そのため、中継装置３０として使用される中継装置３０の台数をできるだけ少なくすることが可能となる。これにより、より少ない中継装置３０で運用を行うことで、中継装置３０同士の干渉を低減することが可能となる。
【００６９】
また、上記の第１実施形態の構成に加えて、定期的に、中継装置３０の電池残量を判定し、電池残量が閾値を下回る際には、無線端末装置４０の収容先を他の中継装置３０に切り替えることで、更に、中継装置３０の電池切れによる通信断を回避することもできる。
【００７０】
なお、上記の第１実施形態において、図１０に示す処理のうち、ステップＳｂ１〜Ｓｂ３の処理は、中継装置３０が定期的に、サーバ装置１０に電池残量等の情報を送信するようにしているが、サーバ装置１０の要求に応じて中継装置３０が、当該情報を送信するようにしてもよい。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と異なる処理を行うサーバ装置１０ａ及び中継装置３０ａについて説明する。
図１３は、第２実施形態におけるサーバ装置１０ａの内部構成と、公衆網５０−１、５０−２及びセルラ基地局装置２０−２との接続構成を示すブロック図である。サーバ装置１０ａは、中継装置選択部１０４及び管理テーブル記憶部１０５に代えて中継装置選択部１０４ａ及び管理テーブル記憶部１０５ａを備え、回線容量測定部１０８を新たに備える点でサーバ装置１０と構成が異なる。サーバ装置１０ａのその他の構成については、サーバ装置１０と同様である。そのため、サーバ装置１０ａ全体の説明は省略し、中継装置選択部１０４ａ、管理テーブル記憶部１０５ａ及び回線容量測定部１０８についてのみ説明する。
【００７２】
管理テーブル記憶部１０５ａは、接続候補管理テーブル及び回線容量管理テーブルを記憶する。図１４は、回線容量管理テーブルの具体例を示す図である。回線容量管理テーブルは、「中継装置ＩＤ」、「バックホール回線」、「回線容量」及び「優先度」の項目を有する。「中継装置ＩＤ」の項目には、中継装置３０を識別するための識別情報が記録される。「バックホール回線」には、サーバ装置１０ａと中継装置３０ａとの間の回線の種別を示す回線種別情報が記録される。「回線容量」には、サーバ装置１０ａによって測定されたサーバ装置１０ａと中継装置３０ａの間の回線容量値が記録される。「優先度」の項目には、無線端末装置４０の収容先となる中継装置３０ａの優先順位を示す情報が記録される。
【００７３】
ここで、回線種別情報について説明する。例えば、第１実施形態の図１に示す例で説明すると、スマートフォン３０−１については、セルラ基地局装置２０−１又は２０−２を介してサーバ装置１０に接続している。この接続区間には、無線通信の区間が含まれており、当該無線通信の方式が例えば、ＬＴＥである場合、回線種別情報は、「ＬＴＥ」となる。これに対して、無線ＬＡＮ装置３０−２や自営無線基地局装置３０−３は、サーバ装置１０とは全て有線通信で接続されているため、回線種別情報が「有線」となる。
【００７４】
図１３に戻って、サーバ装置１０ａの説明を続ける。
回線容量測定部１０８は、通信部１０７を通じてパイロット信号を中継装置３０ａに送信する。また、回線容量測定部１０８は、パイロット信号に対する中継装置３０ａからの応答信号を受信するまでの時間を計測してサーバ装置１０ａと中継装置３０ａとの間の回線速度の値、すなわち回線容量値を算出する。また、回線容量測定部１０８は、パイロット信号に対する中継装置３０ａからの応答信号に含まれる中継装置ＩＤと、中継装置３０ａの第二通信部３０８に接続されるバックホール回線の回線種別情報とを読み出す。
【００７５】
また、回線容量測定部１０８は、読み出した中継装置ＩＤと、回線種別情報と、算出した回線容量値とを回線容量管理テーブルの「中継装置ＩＤ」、「バックホール回線」、「回線容量」の項目に記録し、記録した時点での回線容量値の大きい順に、「優先度」の項目に優先順位を記録する。
中継装置選択部１０４ａは、２台以上の中継装置３０ａが収容先の候補として選択した場合、回線容量管理テーブルの「優先度」の項目に書き込まれている優先順位を示す情報にしたがって収容先の中継装置３０ａを選択する。
【００７６】
図１４は、第２実施形態における中継装置３０ａの構成を示すブロック図である。中継装置３０ａは、制御部３０１に代えて制御部３０１ａを備える点で中継装置３０と構成が異なる。中継装置３０ａのその他の構成については、中継装置３０と同様である。そのため、中継装置３０ａ全体の説明は省略し、制御部３０１ａについてのみ説明する。制御部３０１ａは、内部の記憶領域に、第二通信部３０８が接続しているバックホール回線の回線種別情報を記憶する。また、制御部３０１ａは、第二通信部３０８を通じてサーバ装置１０ａからパイロット信号を受信すると、第二通信部３０８が接続しているバックホール回線の回線種別情報と、自装置の中継装置ＩＤとを含む応答信号を生成し、第二通信部３０８を通じてサーバ装置１０ａに送信する。
【００７７】
（第２実施形態の中継装置選択処理）
次に、図１６を参照しつつ、第２実施形態によるサーバ装置１０ａによる中継装置選択処理について説明する。サーバ装置１０ａは、第１実施形態のステップＳｂ１〜Ｓｂ７の処理を行う（ステップＳｃ１）。サーバ装置１０ａの中継装置選択部１０４ａは、合計値Ｍが最小の無線端末装置４０を選択する（ステップＳｃ２）。中継装置選択部１０４ａは、品質情報テーブルから中継装置ＩＤごとの受信信号強度値を読み出し、第１実施形態のステップＳｂ９の処理により、読み出した受信信号強度値と、接続候補管理テーブルとに基づいて、各中継装置３０ａの評価点を算出し、受信信号強度値と評価点とを含む接続候補管理テーブルを生成する（ステップＳｃ３）。
【００７８】
中継装置選択部１０４ａは、評価点が最も高い中継装置３０ａが一台であるか否かを判定する（ステップＳｃ４）。中継装置選択部１０４ａは、評価点が最も高い中継装置３０ａが一台でないと判定した場合、接続候補管理テーブルから、最も高い評価点を有する複数の中継装置３０ａの各々に対応する中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４ａは、読み出した複数の中継装置ＩＤを回線容量測定部１０８に出力する。回線容量測定部１０８は、中継装置選択部１０４ａが出力する複数の中継装置ＩＤに対応する中継装置３０ａにパイロット信号を送信する。各々の中継装置３０ａは、サーバ装置１０ａからパイロット信号を受信すると、第二通信部３０８が接続しているバックホール回線の回線種別情報と、自装置の中継装置ＩＤとを含む応答信号を生成し、第二通信部３０８を通じてサーバ装置１０ａに送信する。
【００７９】
サーバ装置１０ａの回線容量測定部１０８は、パイロット信号を送信してから、各々の中継装置３０ａから受信したパイロット信号の応答信号を受信するまでの時間から、各々の中継装置３０ａとの間の回線速度の値、すなわち回線容量値を算出する。回線容量測定部１０８は、応答信号に含まれる中継装置ＩＤ、回線種別情報、算出した回線容量値に基づいて回線容量管理テーブルを生成し、管理テーブル記憶部１０５に書き込んで記憶させる。回線容量測定部１０８は、回線容量管理テーブルの「回線容量」の項目を参照して、回線容量値が大きい順に優先順位を定めて、対応する「優先度」の項目に優先順位を記録する（ステップＳｃ６）。
【００８０】
中継装置選択部１０４ａは、回線容量管理テーブルを参照し、「優先度」の優先順位が「１」となっている中継装置ＩＤに対応する中継装置３０ａを無線端末装置４０の収容先の中継装置３０ａとして選択する（ステップＳｃ７）。
【００８１】
一方、ステップＳｃ４において、中継装置選択部１０４ａが、評価点が最も高い中継装置３０ａが一台であると判定した場合、中継装置選択部１０４は、接続候補管理テーブルの「評価点」が最大の中継装置３０ａを、収容先の中継装置３０ａとして選択する（ステップＳｃ５）。
【００８２】
中継装置選択部１０４ａは、選択した中継装置３０ａに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する。また、中継装置選択部１０４ａは、選択した中継装置３０ａの情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている他の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルに含まれる「収容中無線端末装置台数」と「収容可能台数」の項目について、「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する（ステップＳｃ８）。
【００８３】
中継装置選択部１０４ａは、ステップＳｃ１において合計値Ｍを算出した全ての無線端末装置４０について中継装置３０が全て選択されているか否かを判定する（ステップＳｃ９）。全ての無線端末装置４０について中継装置３０ａが選択できていない場合、ステップＳｃ２に戻り、「収容可能台数」の合計値Ｍが、既に処理を行った無線端末装置４０を除いた中で最小の無線端末装置４０からステップＳｃ３以降の処理を繰り返す。
【００８４】
上記の第２実施形態の構成において、サーバ装置１０ａは、中継装置３０ａとの間の回線容量を測定する回線容量測定部１０８を備える。無線端末装置４０が送受信する情報を中継する候補となる中継装置３０ａが測定する無線端末装置４０の受信信号強度値と、中継装置情報記憶部１０２に記憶されている中継装置３０ａに対応する電池残量値と、中継装置が中継可能な無線端末装置４０の台数に関する情報とに基づいて、無線端末装置４０が送受信する情報を中継する中継装置３０ａを選択する際に、複数の中継装置３０ａを選択した場合、回線容量測定部１０８が測定する回線容量が大きい中継装置３０ａを選択する。
これにより、サーバ装置１０ａまでの回線容量が大きい中継装置３０ａが選択されることで、無線端末装置４０は、より速く制御信号を受信することができ、また、より速く情報の送受信を行うことが可能となる。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と異なる処理を行うサーバ装置１０ｂについて説明する。図１７は、第３実施形態におけるサーバ装置１０ｂの内部構成と、公衆網５０−１、５０−２及びセルラ基地局装置２０−２との接続構成を示すブロック図である。サーバ装置１０ｂは、無線端末装置情報記憶部１０１、中継装置選択部１０４及び管理テーブル記憶部１０５に代えて無線端末装置情報記憶部１０１ｂ、中継装置選択部１０４ｂ及び管理テーブル記憶部１０５ｂを備え、タイムスロット管理テーブル生成部１０９を新たに備える点でサーバ装置１０と構成が異なる。サーバ装置１０ｂのその他の構成については、サーバ装置１０と同様である。そのため、サーバ装置１０ｂ全体の説明は省略し、無線端末装置情報記憶部１０１ｂ、中継装置選択部１０４ｂ、管理テーブル記憶部１０５ｂ及びタイムスロット管理テーブル生成部１０９についてのみ説明する。
【００８６】
タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、全ての無線端末装置４０を対象として、無線端末装置４０ごとに後述するタイムスロット管理テーブルを生成する。また、タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、生成したタイムスロット管理テーブルの各々に対応する無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを関連付けて管理テーブル記憶部１０５に書き込んで記憶させる。中継装置選択部１０４ｂは、タイムスロット管理テーブルに基づいて、無線端末装置４０において切り替えが発生するか否かを判定し、中継装置３０が切り替わると判定した場合、切り替え先の候補となる中継装置３０に、無線端末装置４０を収容させる。
【００８７】
無線端末装置情報記憶部１０１ｂは、無線端末装置情報テーブル及び切り替えフラグテーブルを記憶する。図１８は、切り替えフラグテーブルの具体例を示す図である。切り替えフラグテーブルは、「無線端末装置ＩＤ」と、「切り替えフラグ」の項目を有する。「無線端末装置ＩＤ」の項目には、無線端末装置４０を識別するための識別情報が記録される。「切り替えフラグ」の項目には、無線端末装置４０が切り替えを行うと判定した場合「１」が記録される。なお、「切り替えフラグ」の初期値は「０」である。
【００８８】
図１７に戻って、サーバ装置１０ｂの説明を続ける。
管理テーブル記憶部１０５ｂは、接続候補管理テーブル及びタイムスロット管理テーブルを記憶する。図１９は、タイムスロット管理テーブルの具体例を示す図である。タイムスロット管理テーブルは、「無線端末装置ＩＤ」、「タイムスロット」、「収容先中継装置ＩＤ」、「収容先中継装置位置情報」及び「受信信号強度値」の項目を有する。ここで、タイムスロット管理テーブル生成部１０９によるタイムスロット管理テーブルの生成処理について説明する。
【００８９】
中継装置３０は、タイムスロットごとに、タイムスロットの番号と、収容している無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤと、自装置の位置情報検出部３０７により検出した位置情報と、品質測定部３０６がタイムスロットごとに測定する収容中の無線端末装置４０の受信信号強度値とに自装置の中継装置ＩＤを関連付けてタイムスロット更新情報としてサーバ装置１０ｂに送信する。なお、受信信号強度値の測定は、中継装置３０の制御部３０１が、パイロット信号送信指示信号を無線端末装置４０に送信する。当該パイロット信号送信指示信号を受信した無線端末装置４０は、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信し、当該パイロット信号を受信した中継装置３０の品質測定部３０６が受信信号強度値の測定を行うことによって行われる。
【００９０】
タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、タイムスロット更新情報に含まれる無線端末装置ＩＤを読み出し、読み出した無線端末装置ＩＤごとにタイムスロット管理テーブルを生成する。すなわち、タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、読み出した無線端末装置ＩＤについてのタイムスロット管理テーブルが存在しない場合、テーブルを１つ生成して「無線端末装置ＩＤ」の項目に読み出した無線端末装置ＩＤを記録する。
【００９１】
タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、タイムスロット更新情報に含まれる残りの情報、すなわちタイムスロット番号、中継装置３０の中継装置ＩＤ、中継装置３０の位置情報、受信信号強度値を読み出し、読み出した各々を生成したタイムスロット管理テーブルの「タイムスロット」、「収容先中継装置ＩＤ」、「収容先中継装置位置情報」、「受信信号強度値」の項目に書き込む。一方、読み出した無線端末装置ＩＤに対応するタイムスロット管理テーブルが既に存在する場合、タイムスロット管理テーブル生成部１０９は、当該タイムスロット管理テーブルに対して、タイムスロット更新情報に含まれるタイムスロット番号、中継装置３０の中継装置ＩＤ、中継装置３０の位置情報、受信信号強度値を追加して記録する。
【００９２】
（第３実施形態の中継装置選択処理）
次に、図２０から図２３を参照しつつ、第３実施形態のサーバ装置１０ｂによる中継装置選択処理について説明する。中継装置選択部１０４ｂは、管理テーブル記憶部１０５ｂに記憶されている無線端末装置４０ごとのタイムスロット管理テーブルを順に選択し、ステップＳｄ１〜ステップＳｄ７の処理を繰り返し行う（ループＬｄ１）。
【００９３】
中継装置選択部１０４ｂは、選択したタイムスロット管理テーブルの「収容先中継装置ＩＤ」の項目を参照し、過去Ｎ個のタイムスロットにおける収容先の中継装置ＩＤを読み出す（ステップＳｄ１）。中継装置選択部１０４ｂは、過去Ｎ回における収容先の中継装置ＩＤが全て同じか否かを判定する（ステップＳｄ２）。
【００９４】
中継装置選択部１０４ｂは、過去Ｎ回における収容先の中継装置ＩＤが全て同じでないと判定した場合（ステップＳｄ２−ＮＯ）、収容先の中継装置ＩＤが変わった前後、すなわち当該無線端末装置４０が切り替えを行った前後に対応する「収容先中継装置位置情報」の項目から位置情報を読み出す。中継装置選択部１０４ｂは、読み出した２つの位置情報から２点間の距離を算出し、算出した距離が予め定められる閾値Ｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳｄ３）。
【００９５】
中継装置選択部１０４ｂは、２点間の距離、すなわち切り替え前後の収容先の中継装置３０の距離が閾値Ｔ以上であると判定した場合（ステップＳｄ３−ＹＥＳ）、ハンドオーバ（以下「ＨＯ」ともいう）が発生する可能性があるとして、切り替えフラグテーブルの当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤに対応する「切り替えフラグ」の項目に「１」を記録し、切り替えフラグを設定する（ステップＳｄ４）。
【００９６】
一方、ステップＳｄ２において、中継装置選択部１０４ｂは、過去Ｎ回における収容先の中継装置ＩＤが全て同じであると判定した場合（ステップＳｄ２−ＹＥＳ）、または、ステップＳｄ３において、切り替え前後の収容先の中継装置３０の距離が閾値Ｔ以上でないと判定した場合（ステップＳｄ３−ＮＯ）、当該中継装置ＩＤに基づいて、中継装置情報テーブルの「電池残量値」の項目を参照する。中継装置選択部１０４ｂは、「電池残量値」の項目に「−」が記憶されているか否かに基づいて、当該中継装置ＩＤに対応する中継装置３０が、移動端末装置であるか否かを判定する（ステップＳｄ５）。
【００９７】
中継装置選択部１０４ｂは、当該中継装置ＩＤに対応する中継装置３０が、移動端末装置でないと判定した場合、次のタイムスロットにおけるハンドオーバは発生しないと判定し、次のタイムスロット管理テーブルを選択してステップＳｄ１以降の処理を行う。一方、中継装置選択部１０４ｂは、当該中継装置ＩＤに対応する中継装置３０が、移動端末装置であると判定した場合、以下の式（４）に基づいて、過去４回（Ｎ、Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ−３）のタイムスロットの受信信号強度値の差の平均値である＾Ｘ（ただし、式（４）中で＾Ｘの「＾」の記号は、Ｘの上に記載）を算出する。中継装置選択部１０４ｂは、Ｎ回目の受信信号強度値から受信信号強度値の差の平均値＾Ｘを減算して、次のタイムスロットであるＮ＋１回目の受信信号強度値の予測値を算出する（ステップＳｄ６）。
【００９８】
【数４】
2018014570.tif 000006
【００９９】
中継装置選択部１０４ｂは、算出したＮ＋１回目の受信信号強度の予測値が、予め定められる受信信号強度閾値Ｖ以下であるか否かを判定する（ステップＳｄ７）。中継装置選択部１０４ｂは、算出したＮ＋１回目の受信信号強度の予測値が、受信信号強度閾値Ｖ以下でないと判定した場合（ステップＳｄ７−ＮＯ）、次のタイムスロット管理テーブルを選択してステップＳｄ１以降の処理を行う。
一方、中継装置選択部１０４ｂは、算出したＮ＋１回目の受信信号強度の予測値が、受信信号強度閾値Ｖ以下であると判定した場合（ステップＳｄ７−ＹＥＳ）、ハンドオーバが発生する可能性があるとして、切り替えフラグテーブルの当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤに対応する「切り替えフラグ」の項目に「１」を書き込んで切り替えフラグを設定する（ステップＳｄ４）。
【０１００】
中継装置選択部１０４ｂは、全てのタイムスロット管理テーブルについての繰り返し処理（ループＬｄ１）が終了すると、切り替えフラグテーブルを参照して、「切り替えフラグ」の項目が「１」になっている無線端末装置４０の全てに対して、図２１に示すステップＳｄ８以降の処理を行う。以下に示す、ステップＳｄ８以降の処理では、「切り替えフラグ」の項目が「１」となっているいずれか１つの無線端末装置４０を対象として説明し、以下、当該無線端末装置４０を切り替え対象の無線端末装置４０ともいう。
【０１０１】
中継装置選択部１０４ｂは、切り替え対象の無線端末装置４０の位置情報を、当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤに基づいて、無線端末装置情報テーブルの「位置情報」の項目から読み出す。中継装置選択部１０４ｂは、切り替え対象の無線端末装置４０に対応するタイムスロット管理テーブルの「収容先中継装置位置情報」の項目に記憶されているタイムスロットごとの位置情報に基づいて、タイムスロットごとのＸ方向とＹ方向における位置の差の平均値を算出する。
【０１０２】
中継装置選択部１０４ｂは、図２３に示すように、切り替え対象の無線端末装置４０の位置情報を基準として、算出したタイムスロットごとのＸ方向とＹ方向における平均値を加算していき、次のタイムスロットに当該無線端末装置４０が移動していると予測される移動予測位置を算出する。中継装置選択部１０４ｂは、中継装置情報テーブルの「位置情報」を参照して、算出した移動予測位置から半径Ｒの範囲に存在する中継装置３０を収容先となる可能性のある中継装置３０として検出する（ステップＳｄ８）。中継装置選択部１０４ｂは、検出した中継装置３０の中で、切り替え対象の無線端末装置４０に最も近い順に中継装置３０を選択し、ステップＳｄ９以降の処理を繰り返す（ループＬｄ２）。
【０１０３】
中継装置選択部１０４ｂは、選択した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容可能台数」の項目に記憶されている収容可能台数値が１以上であるか否かを判定する（ステップＳｄ９）。中継装置選択部１０４ｂは、中継装置情報テーブルの「収容可能台数」の項目に記憶されている収容可能台数値が１以上であると判定した場合（ステップＳｄ９−ＹＥＳ）、繰り返しの処理を抜けて図２２に示すステップＳｄ１８の処理に進む。
【０１０４】
一方、中継装置選択部１０４ｂは、収容可能台数値が１以上でないと判定した場合（ステップＳｄ９−ＮＯ）、すなわち収容可能台数が０である場合、検出した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容台数の上限」の項目に記憶されている収容台数の上限値を読み出す。中継装置選択部１０４ｂは、読み出した収容台数の上限値が、０であるか否かを判定する。なお、収容台数の上限値が０であるということは、当該中継装置３０は、電池残量がないということである（ステップＳｄ１０）。中継装置選択部１０４ｂは、読み出した収容台数の上限値が、０でないと判定した場合（ステップＳｄ１０−ＮＯ）、図２２に示すステップＳｄ１３の処理に進む。
【０１０５】
中継装置選択部１０４ｂは、読み出した収容台数の上限値が、０であると判定した場合（ステップＳｄ１０−ＹＥＳ）、次に切り替え対象の無線端末装置４０に近い中継装置３０を選択してステップＳｄ９以降の処理を繰り返し行う。中継装置選択部１０４ｂは、検出した中継装置３０の全てについて繰り返し処理（ループＬｄ２）が終了すると、処理を終了する。
【０１０６】
図２２に進み、中継装置選択部１０４ｂは、ステップＳｄ１０において、収容台数の上限値が０でないと判定した場合、当該収容台数の上限値が０でない中継装置３０の中継装置ＩＤに基づいて、無線端末装置情報テーブルの「電池残量値」、「収容先中継装置ＩＤ」の項目を参照する。中継装置選択部１０４ｂは、当該収容台数の上限値が０でない中継装置３０に収容されている無線端末装置４０の中で最も電池残量の多い無線端末装置４０を検出する。
【０１０７】
中継装置選択部１０４ｂは、無線端末装置情報テーブルの「位置情報」の項目から、検出した最も電池残量の多い無線端末装置４０の位置情報を読み出す。中継装置選択部１０４ｂは、収容先となる可能性のある中継装置３０、すなわち収容台数の上限値が０でない中継装置３０を除いた上で、当該位置情報が示す位置から半径Ｒの範囲に存在する中継装置３０を検出する（ステップＳｄ１３）。
【０１０８】
中継装置選択部１０４ｂは、検出した中継装置３０の品質測定部３０６を起動する品質測定部起動指示信号を検出した中継装置３０に送信する。検出した中継装置３０が複数台の場合、中継装置選択部１０４ｂは、各々の品質測定部３０６を起動させるために、各々の中継装置３０に品質測定部起動指示信号を送信する（ステップＳｄ１４）。
【０１０９】
中継装置選択部１０４ｂは、検出した最も電池残量の多い無線端末装置４０に対して、当該無線端末装置４０を収容している中継装置３０を通じて、パイロット信号を送信させるパイロット信号送信指示信号を送信する。当該無線端末装置４０は、パイロット信号送信指示信号を受信すると、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。これにより、中継装置３０は、当該無線端末装置４０からパイロット信号を受信すると、品質測定部３０６によってパイロット信号の受信信号強度を測定する。中継装置３０は、測定した受信信号強度値と、パイロット信号に含まれる無線端末装置ＩＤとに対して自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｂに送信する。サーバ装置１０ｂの中継装置選択部１０４ｂは、中継装置３０から中継装置ＩＤに関連付けられた受信信号強度値及び無線端末装置ＩＤを受信する（ステップＳｄ１５）。
【０１１０】
中継装置選択部１０４ｂは、受信した受信信号強度値に関連付けられている中継装置ＩＤに一致するレコードを中継装置情報テーブルから読み出す。中継装置選択部１０４ｂは、読み出した中継装置情報テーブルのレコードに基づいて、接続候補管理テーブルを生成し、生成した接続候補管理テーブルを管理テーブル記憶部１０５に書き込む。中継装置選択部１０４ｂは、第１実施形態のステップＳｂ９において説明した処理により、受信した受信信号強度値と、接続候補管理テーブルとに基づいて、評価点を算出し、受信信号強度値と評価点とを含む接続候補管理テーブルを生成する（ステップＳｄ１６）。
【０１１１】
中継装置選択部１０４ｂは、接続候補管理テーブルの「評価点」の項目に記憶されている値に基づいて、評価点が最も高い中継装置３０を最も電池残量の多い無線端末装置４０の収容先として選択する。選択した際に、中継装置選択部１０４ｂは、最も電池残量の多い無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の中継装置ＩＤを無線端末装置情報テーブルの「収容先中継装置ＩＤ」の項目から読み出して内部の記憶領域に記憶させておく。
【０１１２】
中継装置選択部１０４ｂが、中継装置３０を選択すると、制御部１０６は、選択した中継装置３０に対して、最も電池残量の多い無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を送信する。中継装置３０の制御部３０１は、収容指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤを読み出して、当該無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０に対して制御信号の送信を行う制御プレーンを構築してリンク確立を行う。
【０１１３】
中継装置選択部１０４ｂは、選択した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する。また、中継装置選択部１０４ｂは、当該中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている他の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、「収容中無線端末装置台数」の項目の値に１を加算し、「収容可能台数」の項目の値から１を減算する。
【０１１４】
中継装置選択部１０４ｂは、最も電池残量の多い無線端末装置４０を収容していた中継装置３０の中継装置ＩＤを内部の記憶領域から読み出し、読み出した中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値から１を減算し、「収容可能台数」に１を加算する。また、中継装置選択部１０４ｃは、当該中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５ｂに記憶されている他の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、「収容中無線端末装置台数」の項目の値から１を減算し、「収容可能台数」の項目の値に１を加算する（ステップＳｄ１７）。
【０１１５】
次に、中継装置選択部１０４ｂは、ステップＳｄ９において収容可能台数が１台以上と判定した中継装置３０、またはステップＳｄ１０において収容台数の上限が０でないと判定した中継装置３０を、切り替え対象の無線端末装置４０の収容先の候補、すなわち接続候補となる中継装置３０とする。中継装置選択部１０４ｂは、無線端末装置４０の収容先の中継装置３０と、切り替え対象の無線端末装置４０の接続候補となる中継装置３０に対して、品質測定部起動指示信号を送信する。中継装置選択部１０４ｂは、切り替え対象の無線端末装置４０に対して、当該無線端末装置４０の収容先の中継装置３０を通じてパイロット信号を送信させるパイロット信号送信指示信号を送信する。
【０１１６】
切り替え対象の無線端末装置４０は、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。収容先の中継装置３０と、接続候補となる中継装置３０は、当該無線端末装置４０からパイロット信号を受信すると、品質測定部３０６によってパイロット信号の受信信号強度を測定する。収容先の中継装置３０と、接続候補となる中継装置３０は、測定した受信信号強度値と、パイロット信号に含まれる無線端末装置ＩＤとに対して自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｂに送信する。サーバ装置１０ｂの中継装置選択部１０４ｂは、収容先の中継装置３０及び接続候補となる中継装置３０から中継装置ＩＤに関連付けられた受信信号強度値を受信する（ステップＳｄ１８）。
【０１１７】
中継装置選択部１０４ｂは、接続候補となる中継装置３０の受信信号強度値が、収容先の中継装置３０から受信した受信信号強度値を超えているか否かを判定する（ステップＳｄ１９）。中継装置選択部１０４ｂは、接続候補となる中継装置３０の受信信号強度値が、収容先の中継装置３０から受信した受信信号強度値を超えていないと判定した場合（ステップＳｄ１９−ＮＯ）、処理を終了する。
【０１１８】
一方、中継装置選択部１０４ｂは、接続候補となる中継装置３０の受信信号強度値が、収容先の中継装置３０から受信した受信信号強度値を超えていると判定した場合（ステップＳｄ１９−ＹＥＳ）、制御部１０６は、接続候補の中継装置３０に対して切り替え対象の無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を送信する。中継装置３０の制御部３０１は、収容指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤを読み出して、当該無線端末装置ＩＤに対応する切り替え対象の無線端末装置４０に対して制御信号の送信を行う制御プレーンを構築してリンク確立を行う（ステップＳｄ２０）。中継装置選択部１０４ｂは、選択した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算する（ステップＳｄ２１）。
【０１１９】
上記の第３実施形態において、サーバ装置１０ｂは、タイムスロットごとの無線端末装置４０の収容先の中継装置に関する情報や受信信号強度値を記憶するタイムスロット管理テーブルを生成するタイムスロット管理テーブル生成部１０９を備える。タイムスロット管理テーブルに基づいて、無線端末装置４０の切り替えが発生するか否かを判定する。切り替えが発生すると判定した場合、切り替え先の候補となる中継装置３０が他の無線端末装置４０を収容しているために切り替えを行うことができない場合、切り替え先の候補となる中継装置３０が収容している他の無線端末装置４０に対して、他の無線端末装置４０の収容先の候補となる中継装置３０が測定する他の無線端末装置４０の受信信号強度値と、当該中継装置３０に対応する電池残量値と、当該中継装置が中継可能な無線端末装置の台数に関する情報とに基づいて、当該他の無線端末装置４０の収容先となる中継装置３０を選択して当該他の無線端末装置４０を収容させる。そして、切り替え対象の無線端末装置４０を切り替え先の候補となる中継装置３０に切り替えさせる。
【０１２０】
これにより、無線端末装置４０の中継装置３０の切り替えのタイミングを予測して、切り替え先の候補となる中継装置３０の収容無線端末台数が上限に達している場合には、当該中継装置３０が収容している他の無線端末装置４０の切り替えを行い、無線端末装置４０の切り替え先となる中継装置３０が無線端末装置４０を収容できる状態にすることができる。それにより、移動している無線端末装置４０に対しても、接続可能な中継装置３０を提供することが可能となる。
また、上記の第３実施形態では、最も電池残量の多い他の無線端末装置４０の収容先の中継装置３０を切り替えることで、電池残量の少ない他の無線端末装置４０を切り替えないようにしている。そのため、当該他の無線端末装置４０が電力を消費して停止してしまうことを防ぐことができる。
【０１２１】
なお、上記の第３実施形態において、ステップＳｄ１３の処理において、最も電池残量の多い他の無線端末装置４０を選択するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、無線端末装置４０ごとの中継装置３０の切り替え回数を記録しておき、切り替え回数が、予め定められる所定の回数以下の無線端末装置４０であって、その中で最も電池残量の多いものを選択するようにしてよい。
【０１２２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図２４は、第４実施形態におけるサーバ装置１０ｃの内部構成と、公衆網５０−１、５０−２及びセルラ基地局装置２０−２との接続構成を示すブロック図である。サーバ装置１０ｃは、無線端末装置情報記憶部１０１及び中継装置選択部１０４に代えて無線端末装置情報記憶部１０１ｃ及び中継装置選択部１０４ｃを備え、品質監視部１１０を新たに備える点でサーバ装置１０と構成が異なる。サーバ装置１０ｃのその他の構成については、サーバ装置１０と同様である。そのため、サーバ装置１０ｃ全体の説明は省略し、無線端末装置情報記憶部１０１ｃ、中継装置選択部１０４ｃ及び品質監視部１１０についてのみ説明する。
【０１２３】
無線端末装置情報記憶部１０１ｃは、無線端末装置情報テーブル及び受信信号強度値テーブルを記憶する。図２５は、受信信号強度値テーブルの具体例を示す図である。受信信号強度値テーブルは、「無線端末装置ＩＤ」及び「受信信号強度値」の項目を有する。「無線端末装置ＩＤ」の項目には、無線端末装置４０を識別するための識別情報が記録される。「受信信号強度値」の項目には、無線端末装置４０を収容している中継装置３０の品質測定部３０６が、無線端末装置４０が送信するパイロット信号を受信して測定した受信信号強度値が記録される。
【０１２４】
具体的には、中継装置３０の制御部３０１が、定期的に、収容している無線端末装置４０にパイロット信号送信指示信号を送信し、当該パイロット信号送信指示信号に基づいて無線端末装置４０が自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。中継装置３０は、当該パイロット信号を受信して品質測定部３０６が受信信号強度値を測定する。中継装置３０の制御部３０１は、測定した受信信号強度値と、パイロット信号に含まれる無線端末装置ＩＤとに自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｃに送信する。サーバ装置１０ｃの制御部１０６は、受信した情報に含まれる無線端末装置ＩＤと、受信信号強度値とを受信信号強度値テーブルの「無線端末装置ＩＤ」と「受信信号強度値」の項目に記録する。既に同一の無線端末装置ＩＤについてのレコードが存在する場合、「受信信号強度値」の項目を受信した受信信号強度値に上書きする。
【０１２５】
品質監視部１１０は、定期的に更新される受信信号強度値テーブルの「受信信号強度値」の項目を参照し、当該項目に記憶されている受信信号強度値が、予め定められる受信信号強度閾値Ｗ未満であるか否かを判定する。また、品質監視部１１０は、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｗ未満である場合、当該受信信号強度値に対応する無線端末装置４０を切り替える対象として判定し、当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを含む切替指示信号を中継装置選択部１０４ｃに出力する。以下、品質監視部１１０によって、切り替える対象として判定された無線端末装置４０を、切り替え対象の無線端末装置４０ともいう。中継装置選択部１０４ｃは、切り替え対象の無線端末装置４０の収容先の中継装置３０を切り替える処理を行う。
【０１２６】
（第４実施形態の中継装置選択処理）
次に、図２６から図２８を参照しつつ、第４実施形態のサーバ装置１０ｃによる中継装置選択処理について説明する。サーバ装置１０ｃの中継装置選択部１０４ｃは、品質監視部１１０から無線端末装置ＩＤを含む切替指示信号を受信すると、無線端末装置情報テーブルを参照して、切替指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤに対応するレコードの「収容先中継装置ＩＤ」の項目から、中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、中継装置情報テーブルを参照して、読み出した中継装置ＩＤに対応するレコードの「位置情報」を読み出す。
【０１２７】
中継装置選択部１０４ｃは、読み出した位置情報、すなわち切り替え対象の無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の位置を中心に半径Ｒの範囲に存在する中継装置３０を、中継装置情報テーブルを参照して検出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出した中継装置３０に対して、当該中継装置３０の品質測定部３０６を起動する品質測定部起動指示信号を送信する。検出した中継装置３０が複数台の場合、中継装置選択部１０４ｃは、各々の品質測定部３０６を起動させるために、各々の中継装置３０に品質測定部起動指示信号を送信する（ステップＳｅ１）。
【０１２８】
中継装置選択部１０４ｃは、切り替え対象の無線端末装置４０に対して、当該無線端末装置４０を収容している中継装置３０を通じて、パイロット信号を送信させるパイロット信号送信指示信号を送信する。切り替え対象の無線端末装置４０は、パイロット信号送信指示信号を受信すると、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。中継装置３０は、切り替え対象の無線端末装置４０からパイロット信号を受信すると、品質測定部３０６によってパイロット信号の受信信号強度を測定する。
【０１２９】
中継装置３０は、測定した受信信号強度値と、パイロット信号に含まれる無線端末装置ＩＤと、その際に電池残量測定部３０３が測定した電池残量値とに対して自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｃに送信する。サーバ装置１０ｃの中継装置選択部１０４ｃは、中継装置３０から中継装置ＩＤに関連付けられた受信信号強度値及び電池残量値を受信する（ステップＳｅ２）。
【０１３０】
中継装置選択部１０４ｃは、受信した受信信号強度値及び電池残量値に関連付けられている中継装置ＩＤに一致するレコードを中継装置情報テーブルから検出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出したレコードの電池残量値を、受信した電池残量値に書き換えて、書き換えた電池残量値に基づいて、収容台数の上限値と、収容可能台数値とを算出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出したレコードの「収容台数の上限」と「収容可能台数」の項目のそれぞれを、算出した収容台数の上限値と収容可能台数値に書き換えて、当該レコードを読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、読み出した中継装置情報テーブルのレコードに基づいて、接続候補管理テーブルを生成し、生成した接続候補管理テーブルを管理テーブル記憶部１０５に書き込む（ステップＳｅ３）。中継装置選択部１０４ｃは、生成した接続候補管理テーブルの「収容可能台数」の項目を参照し、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在するか否かを判定する（ステップＳｅ４）。
【０１３１】
中継装置選択部１０４ｃは、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在すると判定した場合（ステップＳｅ４−ＹＥＳ）、受信した受信信号強度値の中から、収容可能台数値が１以上の中継装置３０に対応する受信信号強度値を選択する。中継装置選択部１０４ｃは、第１実施形態のステップＳｂ９において説明した処理により、選択した受信信号強度値と、接続候補管理テーブルとに基づいて評価点を算出し、受信信号強度値と評価点とを含む接続候補管理テーブルを生成する。中継装置選択部１０４ｃは、接続候補管理テーブルの「評価点」の項目に基づいて、評価点が最も高い中継装置３０を選択する（ステップＳｅ５）。
【０１３２】
中継装置選択部１０４ｃが、中継装置３０を選択すると、制御部１０６は、選択した中継装置３０に対して当該無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を送信する。中継装置３０の制御部３０１は、収容指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤを読み出して、当該無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０に対して制御信号の送信を行う制御プレーンを構築してリンク確立を行う（ステップＳｅ６）。中継装置選択部１０４ｃは、選択した中継装置３０に対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の値に１を加算し、「収容可能台数」から１を減算して処理を終了する（ステップＳｅ７）。
【０１３３】
一方、ステップＳｅ４において、中継装置選択部１０４ｃが、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在しないと判定した場合（ステップＳｅ４−ＮＯ）、図２７に示す処理に進む。中継装置選択部１０４ｃは、中継装置３０から受信した受信信号強度値が、予め定められる受信信号強度閾値Ｘ以上の中継装置３０を選択する。中継装置選択部１０４ｃは、選択した中継装置３０に収容されている無線端末装置４０を検出するために、選択した中継装置３０に対応する中継装置ＩＤに基づいて、当該中継装置ＩＤに一致する中継装置ＩＤが、「収容先中継装置ＩＤ」の項目に記憶されている無線端末装置情報テーブルのレコードを検出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出したレコードの中で、「電池残量値」の値が大きい、すなわち電池残量の多い順に無線端末装置４０をＬ台選択する（ステップＳｅ８）。
【０１３４】
中継装置選択部１０４ｃは、選択したＬ台の無線端末装置４０の各々に対応する無線端末装置ＩＤに基づいて、無線端末装置情報テーブルを参照して、無線端末装置４０の各々の位置情報を検出する。中継装置選択部１０４ｃは、無線端末装置４０の各々について、検出した位置情報の位置を中心に半径Ｒの範囲に存在する中継装置３０を中継装置情報テーブルの「位置情報」の項目に記憶されている中継装置３０の位置情報を参照して検出する。
【０１３５】
中継装置選択部１０４ｃは、検出した中継装置３０に対して品質測定部３０６を起動させる品質測定部起動指示信号を送信する。当該品質測定部起動指示信号を受信した中継装置３０の制御部３０１は、品質測定部３０６を起動する。検出した中継装置３０が複数台の場合、中継装置選択部１０４ｃは、各々の品質測定部３０６を起動させるために、各々の中継装置３０に品質測定部起動指示信号を送信する（ステップＳｅ９）。
【０１３６】
中継装置選択部１０４ｃは、選択したＬ台の無線端末装置４０の収容先の中継装置３０を通じて、当該Ｌ台の無線端末装置４０にパイロット信号を送信させるパイロット信号送信指示信号を送信する。無線端末装置４０は、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。品質測定部３０６を起動している中継装置３０は、パイロット信号を受信すると、品質測定部３０６によってパイロット信号の受信信号強度を測定し、測定した受信信号強度値と、パイロット信号の送信元の無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤとに自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｃに送信する。サーバ装置１０ｃの中継装置選択部１０４ｃは、中継装置ＩＤが関連付けられた受信信号強度値及び無線端末装置ＩＤを受信する（ステップＳｅ１０）。
【０１３７】
中継装置選択部１０４ｃは、受信した受信信号強度値に関連付けられた中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容可能台数」の項目に記憶されている収容可能台数値を読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、受信した受信信号強度値と、読み出した収容可能台数値とに基づいて、受信した受信信号強度値が、予め定められる受信信号強度閾値Ｙ以上で、かつ、収容可能台数が１台以上の中継装置３０を検出する。
【０１３８】
中継装置選択部１０４ｃは、検出した中継装置３０の中で、切り替え対象の無線端末装置４０を収容している中継装置３０から最も遠い位置に存在する中継装置３０を、中継装置情報テーブルの「位置情報」の項目を参照して検出する。中継装置選択部１０４ｃは、選択した中継装置３０、すなわち切り替え対象の無線端末装置４０を収容している中継装置３０から最も遠い位置に存在する中継装置３０の中継装置ＩＤと、当該中継装置３０がパイロット信号の測定を行った無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤとを制御部１０６に出力する。
【０１３９】
中継装置選択部１０４ｃは、制御部１０６に出力した無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の中継装置ＩＤを無線端末装置情報テーブルの「収容先中継装置ＩＤ」の項目から読み出して内部の記憶領域に記憶させておく。制御部１０６は、当該無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を当該中継装置ＩＤに対応する中継装置３０に送信する。収容指示信号を受信した中継装置３０は、収容指示信号に含まれている無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０を収容する（ステップＳｅ１１）。
【０１４０】
中継装置選択部１０４ｃは、収容指示信号の送信先の中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値に１を加算し、「収容可能台数」の項目の値から１を減算する。中継装置選択部１０４ｃは、収容指示信号の送信先の中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている切り替え対象の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値に１を加算し、「収容可能台数」の項目の値から１を減算する。
【０１４１】
中継装置選択部１０４ｃは、内部の記憶領域から、収容指示信号によって新たな中継装置３０に収容された無線端末装置４０を収容していた中継装置３０の中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、読み出した中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値から１を減算し、「収容可能台数」の項目の値に１を加算する。また、中継装置選択部１０４ｃは、当該中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている切り替え対象の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値から１を減算し、「収容可能台数」の項目の値に１を加算する。中継装置選択部１０４ｃは、更新した接続候補管理テーブルの「受信信号強度値」の項目を参照し、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｘ以上のレコードを検出する（ステップＳｅ１２）。
【０１４２】
中継装置選択部１０４ｃは、検出したレコードの「収容可能台数」の項目の収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在するか否かを判定する（ステップＳｅ１３）。中継装置選択部１０４ｃは、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在すると判定した場合（ステップＳｅ１３−ＹＥＳ）、接続候補管理テーブルのレコードうち、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｘ以上でかつ、収容可能台数値が１以上のレコードについてステップＳｅ５〜Ｓｅ７の処理を行う。
【０１４３】
一方、ステップＳｅ１３において、中継装置選択部１０４ｃが、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在しないと判定した場合（ステップＳｅ１３−ＮＯ）、図２８の処理に進む。ステップＳｅ１３において、中継装置選択部１０４ｃが、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在しないと判定する場合とは、例えば、ステップＳｅ１１の処理により、受信信号強度閾値Ｙ以上で、かつ、収容可能台数が１台以上の中継装置３０が検出されなかった場合や、切り替え対象の無線端末装置４０の切り替え先の候補となる中継装置３０の「収容可能台数」が１台以上とはなったが、切り替え対象の無線端末装置４０が制御信号を受信するリンクを確立する前に、他の無線端末装置４０に割り込まれて先に制御信号を受信するリンクを確立されてしまった場合などが想定される。
【０１４４】
中継装置選択部１０４ｃは、切替指示信号に含まれる無線端末装置ＩＤに対応するレコードの「収容先中継装置ＩＤ」の項目から、中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、中継装置情報テーブルを参照して、読み出した中継装置ＩＤに対応するレコードの「位置情報」を読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、読み出した位置情報、すなわち切り替え対象の無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の位置を中心に半径２Ｒの範囲に存在する中継装置３０を、中継装置情報テーブルを参照して検出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出した中継装置３０に対して、当該中継装置３０の品質測定部３０６を起動する品質測定部起動指示信号を送信する。検出した中継装置３０が複数台の場合、中継装置選択部１０４ｃは、各々の品質測定部３０６を起動させるために、各々の中継装置３０に品質測定部起動指示信号を送信する（ステップＳｅ１４）。
【０１４５】
中継装置選択部１０４ｃは、半径２Ｒの範囲内に存在する中継装置３０が収容している無線端末装置４０のレコードを、無線端末装置情報テーブルの「収容先中継装置ＩＤ」の項目を参照して検出する。中継装置選択部１０４ｃは、検出したレコードの「電池残量値」の項目に記憶されている電池残量値を読み出す（ステップＳｅ１５）。
【０１４６】
中継装置選択部１０４ｃは、品質監視部１１０によって切り替える対象として判定された無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の位置情報に基づいて、半径２Ｒの範囲に存在する中継装置３０の中で、当該位置情報が示す位置から最も遠い位置に存在する中継装置３０から順にステップＳｅ１６〜Ｓｅ１８の処理を繰り返し行う（ループＬｅ１）。
【０１４７】
中継装置選択部１０４ｃは、電池残量値を取得した無線端末装置４０の中から、電池残量値が大きい順、すなわち電池残量が多い順にＬ台を選択する（ステップＳｅ１６）。中継装置選択部１０４ｃは、選択したＬ台の無線端末装置４０の各々を収容している中継装置３０を無線端末装置情報テーブルを参照して検出し、検出した中継装置３０に対して、パイロット信号送信指示信号を送信させる要求信号を送信する。当該要求信号を受信した中継装置３０は、パイロット信号送信指示信号を、選択されたＬ台の無線端末装置４０に送信する。Ｌ台の無線端末装置４０は、パイロット信号送信指示信号を受信すると、自装置の無線端末装置ＩＤを含むパイロット信号を送信する。
【０１４８】
ステップＳｅ１４において品質測定部３０６を起動している中継装置３０は、パイロット信号を受信すると品質測定部３０６によって受信信号強度値を測定し、測定した受信信号強度値と、パイロット信号に含まれる無線端末装置ＩＤとに自装置の中継装置ＩＤを関連付けてサーバ装置１０ｃに送信する。サーバ装置１０ｃの中継装置選択部１０４ｃは、中継装置ＩＤが関連付けられた受信信号強度値及び無線端末装置ＩＤを受信する（ステップＳｅ１７）。
【０１４９】
中継装置選択部１０４ｃは、受信信号強度値に関連付けられた中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルのレコードの「収容可能台数」の項目の収容可能台数値を読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、受信した受信信号強度値が、予め定められる受信信号強度閾値Ｚ以上で、かつ読み出した収容可能台数値が、１以上の中継装置３０が存在するか否かを判定する。中継装置選択部１０４ｃは、該当する中継装置３０が存在する場合、当該中継装置３０の中継装置ＩＤと、Ｌ台の無線端末装置４０の中の当該中継装置３０がパイロット信号の測定を行った無線端末装置４０の無線端末装置ＩＤとを制御部１０６に出力する。中継装置選択部１０４ｃは、制御部１０６に出力した無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の中継装置ＩＤを無線端末装置情報テーブルの「収容先中継装置ＩＤ」の項目から読み出して内部の記憶領域に記憶させておく。制御部１０６は、当該無線端末装置ＩＤを含む収容指示信号を当該中継装置ＩＤに対応する中継装置３０に送信する。収容指示信号を受信した中継装置３０は、収容指示信号に含まれている無線端末装置ＩＤに対応する無線端末装置４０を収容する。
【０１５０】
中継装置選択部１０４ｃは、収容指示信号の送信先の中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値に１を加算し、「収容可能台数」の項目の値から１を減算する。中継装置選択部１０４ｃは、収容指示信号の送信先の中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている切り替え対象の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値に１を加算し、「収容可能台数」の項目の値から１を減算する。
【０１５１】
中継装置選択部１０４ｃは、内部の記憶領域から、収容指示信号によって新たな中継装置３０に収容された無線端末装置４０を収容していた中継装置３０の中継装置ＩＤを読み出す。中継装置選択部１０４ｃは、読み出した中継装置ＩＤに対応する中継装置情報テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値から１を減算し、「収容可能台数」の項目の値に１を加算する。また、中継装置選択部１０４ｃは、当該中継装置３０の中継装置ＩＤに対応する情報が、管理テーブル記憶部１０５に記憶されている切り替え対象の無線端末装置４０に対応する接続候補管理テーブルに含まれている場合、接続候補管理テーブルの「収容中無線端末装置台数」の項目の値から１を減算し、「収容可能台数」の項目の値に１を加算する（ステップＳｅ１８）。
【０１５２】
中継装置選択部１０４ｃは、ループＬｅ１の処理を行った後、更新した接続候補管理テーブルの「受信信号強度値」の項目を参照し、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｘ以上のレコードを検出してリストを生成する（ステップＳｅ１９）．中継装置選択部１０４ｃは、生成したリストの「収容可能台数」の項目の収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在するか否かを判定する（ステップＳｅ２０）。中継装置選択部１０４ｃは、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在すると判定した場合（ステップＳｅ２０−ＹＥＳ）、接続候補管理テーブルのレコードうち、受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｘ以上でかつ、収容可能台数値が１以上のレコードについてステップＳｅ５〜Ｓｅ７の処理を行う。一方、中継装置選択部１０４ｃは、収容可能台数値が１以上の中継装置３０が存在しないと判定した場合（ステップＳｅ２０−ＮＯ）、Ｌの値を増加させる。すなわち、ステップＳｅ１６において選択する無線端末装置４０の数を増加させてループＬｅ１以降の処理を繰り返し行う（ステップＳｅ２１）。
【０１５３】
上記の第４実施形態において、サーバ装置１０ｃは、無線端末装置４０の受信信号強度値が受信信号強度閾値Ｗ未満であるか否かを定期的に判定する品質監視部１１０を備える。無線端末装置４０の受信信号強度値が、受信信号強度閾値Ｗ未満であると品質監視部１１０によって判定された場合、当該無線端末装置４０を切り替え対象の無線端末装置４０とし、切り替え対象の無線端末装置４０に対して収容先の候補となる中継装置３０を検出した際に、当該中継装置３０が他の無線端末装置４０の情報を中継しているために切り替えを行うことができない場合、切り替え対象の無線端末装置４０を収容する中継装置３０から最も遠い位置に存在する他の中継装置３０に対して、当該他の中継装置３０が収容可能な他の無線端末装置４０を検出させて、他の無線端末装置４０の収容先を切り替えさせる。
【０１５４】
これにより、受信信号強度値に劣化が見られた無線端末装置４０の収容先を受信信号強度値が高い中継装置３０に切り替えることができ、収容先の候補となる中継装置３０の収容可能台数が上限に達している場合、切り替え対象の無線端末装置４０を収容する中継装置３０から最も遠い位置に存在する他の中継装置３０に対して、当該他の中継装置３０が収容可能な他の無線端末装置４０を検出させて、他の無線端末装置４０の収容先を切り替えさせることで、収容先の候補となる中継装置３０が無線端末装置４０を収容できる状態にすることができる。そのため、受信信号強度値の劣化が見られた無線端末装置４０を、適切な受信信号強度値の中継装置３０に収容させることが可能となる。
【０１５５】
また、更に、切り替え対象の無線端末装置４０の切り替え先の候補となる中継装置３０が収容していた他の無線端末装置４０を他の中継装置３０に切り替えさせることができなかった場合等には、対象とする中継装置３０の範囲を広げて、切り替え対象の無線端末装置４０の切り替え先の候補となる中継装置３０から最も遠い位置に存在する中継装置３０から順に、当該中継装置３０が収容することができる他の無線端末装置４０であって他の中継装置３０に収容されている他の無線端末装置４０を切り替えて収容していく。
【０１５６】
これにより、他の無線端末装置４０の収容先が、切り替え対象の無線端末装置４０から遠ざかることになり、切り替え対象の無線端末装置４０の切り替え先の候補となる中継装置３０の収容可能台数を増加させることができ、切り替え対象の無線端末装置４０を当該中継装置３０に切り替えさせることが可能となる。
また、上記の第４実施形態では、電池残量の多い他の無線端末装置４０から、優先的に収容先の中継装置３０を切り替えていくことで、できるだけ多くの無線端末装置４０の動作時間を長くすることができる。
【０１５７】
なお、上記の第４実施形態において、図２７に示すステップＳｅ１において、切り替え対象の無線端末装置４０を収容中の中継装置３０の位置を中心に半径Ｒの範囲に存在する中継装置３０を検出するようにしているが、検出する中継装置３０に、切り替え対象の無線端末装置４０を収容中の中継装置３０を含めても、含めないようにしてもよい。
【０１５８】
また、上記の第４実施形態において、図２８に示すステップＳｅ１１では、切り替え対象の無線端末装置４０を収容している中継装置から最も遠い位置にある中継装置３０を選択し、また、図２９に示す繰り返し処理（ループＬｅ１）においても、切り替え対象の無線端末装置４０を収容している中継装置から最も遠い位置にある中継装置３０から順に処理を行うようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、最も遠い位置にある中継装置３０ではなく、予め定められる距離以上離れた中継装置３０であって、かつ収容可能台数が、予め定められる台数以上のものの中で最も遠い位置にある中継装置３０を選択するようにしてもよい。
【０１５９】
なお、上記の第１から第４実施形態において、中継装置３０、３０ａと無線端末装置４０との間の通信品質を示す値として、受信信号強度値を用いるようにしているが、本発明の構成は当該実施の形態の構成に限られない。通信品質を示す値として、受信信号強度値以外の通信速度値などを適用するようにしてもよい。
【０１６０】
また、上記の第１から第４実施形態において、収容能力を示すものとして、中継装置３０、３０ａのバッファ数を用いるようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られず、中継装置３０、３０ａの中継の能力を示す他のリソース、例えば、第一通信部３０４の回線容量等を用いるようにしてもよい。
【０１６１】
また、上記の第１から第４の実施形態において、Ｒは、無線端末装置４０が備える通信部４０５が通信可能な距離の値としているが、過去の通信記録から、Ｒの値を学習させて更新するようにしてもよい。
【０１６２】
また、第４の実施形態において、ステップＳｅ１４において、半径２Ｒに存在する中継装置３０を検出するようにしているが、当該距離は、２Ｒより大きい距離であってもよい。
【０１６３】
また、第１、第２実施形態では、中継装置３０、３０ａの位置を基準とした半径Ｒとしており、第３実施形態では、無線端末装置４０の位置を基準とした半径Ｒとして、第４実施形態では、ある処理では、中継装置３０の位置を基準とし、別の処理では、無線端末装置４０の位置を基準とした半径Ｒとしている。ここで、第３実施形態では、無線端末装置４０の位置が自明であることを前提として無線端末装置４０の位置を基準としている。この点について、中継装置選択部１０４ｂは、無線端末装置４０の位置が自明である場合には無線端末装置４０の位置を基準とした半径Ｒの範囲内で探索を行い、無線端末装置４０の位置が自明ではない場合には中継装置３０の位置を基準とした半径Ｒの範囲内で探索を行うように構成されてもよい。
【０１６４】
また、上記の第１から第４の実施形態において、受信信号強度値を判定するのに適用される受信信号強度閾値として受信信号強度閾値Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを対応する処理において適用するようにしているが、これらの値は、全て異なっていてもよいし、いくつかが同一の値であってもよいし、全てが同一の値であってもよい。
【０１６５】
また、上記の第１から第４の実施形態において、中継装置３０、３０ａの品質測定部３０６を起動させて、無線端末装置４０が送信するパイロット信号の受信信号強度値を測定させるようにしているが、測定の後、自律的に品質測定部３０６が停止するようにしてもよいし、サーバ装置１０、１０ａ、１０ｂ及び１０ｃから品質測定部３０６を停止させる指示信号を送信して停止させるようにしてもよい。
【０１６６】
また、第３及び第４実施形態の構成において、評価点による中継装置の選択処理において、複数の候補となる中継装置を検出した場合、第２実施形態の構成を適用するようにしてもよい。
【０１６７】
また、第３実施形態の構成において、切り替えフラグが「１」にされた切り替え対象の無線端末装置４０を切り替えさせる際に、図２１の繰り返し処理（ループＬｄ２）において選択されたいずれか１つの中継装置３０を対象として、図２３に示す処理を適用している。それにより、選択された中継装置３０との受信信号強度値が、接続中の中継装置３０との受信信号強度値よりも大きくなった場合に、選択された中継装置３０への切り替えを行うようにしているが、本発明の実施の形態は、当該構成に限られない。
【０１６８】
ステップＳｄ８において検出した中継装置３０の全てを対象として、全ての中継装置３０の収容可能台数が０でない場合、検出した中継装置３０の全てを対象として、第１実施形態のステップＳｂ５〜Ｓｂ１１の処理を適用し、評価点によって、中継装置３０を選択するようにしてもよい。なお、全ての中継装置３０の収容可能台数が０であって、かつ収容台数の上限の全てが０でない場合、図２２に示す処理を行った後に、検出した中継装置３０の全てを対象として、第１実施形態のステップＳｂ５〜Ｓｂ１１の処理を適用することになる。
【０１６９】
また、上記の第１から第４実施形態において、閾値等との比較において、以上、以下、超過、未満の判定手法は、一例であり、例えば、２つの値において「以上」の判定をしている場合を、「超過」の判定に置き換えてもよいし、「以下」の判定をしている場合を、「未満」の判定に置き換えるようにしてもよく、また、その逆の置き換えをしてもよい。
【０１７０】
上述した実施形態におけるサーバ装置１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、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のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【０１７１】
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】
【０１７２】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ…サーバ装置，２０（２０−１、２０−２）…セルラ基地局装置，３０、３０ａ…中継装置，３０−１…スマートフォン，３０−２…無線ＬＡＮ装置，３０−３…自営無線基地局装置，４０（４０−１〜４０−９）…無線端末装置，１０１、１０１ｂ、１０１ｃ…無線端末装置情報記憶部，１０２…中継装置情報記憶部，１０３…品質情報記憶部，１０４、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ…中継装置選択部，１０５、１０５ａ、１０５ｂ…管理テーブル記憶部，１０６、３０１（３０１−１、３０１−２、３０１−３）、３０１ａ、４０１…制御部，１０７…通信部，１０８…回線容量測定部，１０９…タイムスロット管理テーブル生成部，１１０…品質監視部，３０２、３０２−１、４０２…電池，３０３、３０３−１、４０３…電池残量測定部，３０４…第一通信部，３０４−１、３０４−２、３０４−３…狭帯域用無線送受信装置，３０５（３０５−１、３０５−２、３０５−３）、３０９−１、３１１−２、４０６…アンテナ，３０６（３０６−１、３０６−２、３０６−３）…品質測定部，３０７（３０７−１、３０７−２、３０７−３）、４０４…位置情報検出部，３０８…第二通信部，３０８−１、３０８−２、３０８−３…有線ネットワーク通信部，３１０−２…無線ＬＡＮ用無線送受信装置，４０５…通信部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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