(57)【要約】【課題】ネットワーク全体のスループットを向上可能な端末装置を提供する。【解決手段】アクセスポイント１０は、通信帯域がＷｉＭＡＸよりも広いＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行なう。孤立端末である端末装置２は、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出すると、アクセスポイント１０の通信範囲に存在する端末装置１，３から送信されるルータ広告を受信する。そして、端末装置２は、ルータ広告に含まれる端末装置１，３の送信レートに基づいて、送信レートがより高い端末装置１を中継端末として選択する。そうすると、端末装置２は、端末装置１を介してアクセスポイント１０に接続し、アクセスポイント１０を介して通信を行なう。【選択図】図６
2011049929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線インターフェースと、
前記第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と前記第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有し、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう第２の無線インターフェースと、
前記第２の無線インターフェースを前記第２の無線通信方式に従って無線通信を行なうアクセスポイントに直接接続できない場合、中継端末を介して前記第２の無線インターフェースを前記アクセスポイントに接続する接続手段とを備える端末装置。
【請求項２】
前記接続手段は、前記第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置から送信される制御フレームに基づいて、前記第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する複数の端末装置から当該端末装置との間の通信品質がより高い端末装置を中継端末として選択し、その選択した中継端末を介して前記第２の無線インターフェースを前記アクセスポイントに接続する、請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記接続手段は、前記第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう端末装置から送信される制御フレームに基づいて、前記第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する中継端末を検出できない場合、受信せずに捨てられるパケットを受信できるようにするモードにおいてパケットを受信することによって当該端末装置の周辺に存在する複数の端末装置を検出し、その検出した複数の端末装置を含む中継経路接続要求を前記アクセスポイントが接続されたネットワーク上に配置された経路制御装置へ前記第１の無線インターフェースを介して送信し、中継端末の候補端末である複数の候補端末を含み、かつ、中継経路の接続を許可するための中継経路接続応答を前記経路制御装置から前記第１の無線インターフェースを介して受信すると、当該端末装置と前記複数の候補端末との間の通信品質に基づいて通信品質がより高い候補端末を中継端末として前記複数の候補端末から選択し、その選択した中継端末を介して前記第２の無線インターフェースを前記アクセスポイントに接続する、請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
前記複数の候補端末は、前記接続手段によって検出された複数の端末装置から選択された端末装置からなり、または前記接続手段によって検出された複数の端末装置と、前記経路制御装置によって検出された端末装置との中から選択された端末装置からなる、請求項３に記載の端末装置。
【請求項５】
第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう第１の無線インターフェースと、
前記第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と前記第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有するとともに、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なうアクセスポイントと前記第２の無線通信方式に従ってインフラストラクチャモードで無線通信を行なう第２の無線インターフェースと、
前記アクセスポイントが接続されたネットワーク上に配置された経路制御装置から前記第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう無線インターフェースの開放要求を前記第２の無線インターフェースを介して受信すると、前記第２の無線インターフェースを中継用の無線インターフェースとして開放するとともに、その開放した第２の無線インターフェースを介して孤立端末との間で経路を構築する経路構築手段とを備える端末装置。
【請求項６】
前記経路構築手段は、前記第２の無線インターフェースを開放した後、一定時間が経過しても前記孤立端末から経路構築要求を受信しないとき、前記第２の無線インターフェースをインフラストラクチャモードで前記アクセスポイントに再接続する、請求項５に記載の端末装置。
【請求項７】
ネットワークに接続されるとともに、第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう基地局と、
前記ネットワークに接続されるとともに、前記第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と前記第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有し、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう複数のアクセスポイントと、
前記基地局および前記アクセスポイントと無線通信を行なう複数の端末装置と、
前記ネットワークを介して前記基地局および前記複数のアクセスポイントと通信を行なう経路制御装置と、
前記基地局に直接アクセスでき、かつ、前記複数のアクセスポイントのいずれにも直接接続できない端末装置である孤立端末とを備え、
前記孤立端末は、前記複数の端末装置のうち、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出した場合、前記端末装置から選択した中継端末を介して前記アクセスポイントに接続し、前記アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出できない場合、自己の周辺に存在する複数の周辺端末装置を検出し、その検出した複数の周辺端末装置を含む中継経路接続要求を前記基地局を介して前記経路制御装置へ送信し、中継端末の候補端末である複数の候補端末を含み、かつ、中継経路の接続を許可するための中継経路接続応答を前記経路制御装置から前記基地局を介して受信すると、自己と前記複数の候補端末との間の通信品質に基づいて通信品質がより高い候補端末を中継端末として前記複数の候補端末から選択し、その選択した中継端末を介して前記アクセスポイントに接続し、
前記経路制御装置は、前記中継経路接続要求に応じて、前記複数の周辺端末装置から前記複数の候補端末を選択し、その選択した複数の候補端末へ前記第２の無線通信方式によって無線通信を行なう無線インターフェースの開放要求を送信し、前記複数の候補端末から前記無線インターフェースを開放したことを示す開放応答を受信すると、前記中継経路接続応答を前記基地局を介して前記孤立端末へ送信し、
前記複数の候補端末の各々は、前記開放要求に応じて前記無線インターフェースを開放するとともに、その開放した無線インターフェースを介して前記孤立端末との間で経路を構築する、通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記経路制御装置は、前記中継経路接続要求に応じて、前記複数の端末装置のトポロジーを参照して、前記中継端末に適した端末装置を前記複数の端末装置から選択し、その選択した端末装置と、前記複数の周辺端末装置との中から前記複数の候補端末を選択する、請求項７に記載の通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、孤立端末の救済が可能な端末装置およびそれを備えた通信ネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＷｉＦｉおよびＷｉＭＡＸ等の様々な無線通信インフラの整備に伴い、複数の無線インターフェースを搭載した端末の普及が進んでいる。そのような端末では、使用用途および無線環境に合わせて使用する無線通信インフラを切り替えるのが一般的である。
【０００３】
そのような端末がより良い通信環境を利用するための技術として、セルラネットワーク等の広域無線サービスや、ＷｉＦｉのアクセスポイントのカバレッジを擬似的に拡大してスループットを向上させるためにＷｉＦｉを備えた中継端末を利用したマルチホップ経路を構築する方式が提案されている（非特許文献１）。
【０００４】
非特許文献１において提案された方式では、中継端末は、１個の第３世代のインターフェースと、１個のＷｉＦｉのインターフェースとを備える。そして、中継端末は、第３世代のインターフェースでセルラネットワークに接続し、ＷｉＦｉのインターフェースを近隣の端末へ中継機能を提供するために使用する。中継端末が第３世代のインターフェースとＷｉＦｉのインターフェースとの間でパケットを中継することにより、セルラネットワークのデッドスポットとなっている地域を削減することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Hung-yu Wei, Richard D. Gitlin, WWAN/WLAN Two-Hop-Relay Architecture for Capacity Enhancement, WCNC04.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、非特許文献１において提案された方式では、セルラネットワークよりも通信帯域が広いＷｉＦｉで孤立端末を救済するため、ネットワーク全体のスループットがセルラーネットワークの帯域で頭打ちとなり、ＷｉＦｉの広い通信帯域を生かせないいう問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワーク全体のスループットを向上可能な端末装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の別の目的は、ネットワーク全体のスループットを向上可能な端末装置を備えた通信ネットワークシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、端末装置は、第１および第２の無線インターフェースと、接続手段とを備える。第１の無線インターフェースは、第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう。第２の無線インターフェースは、第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有し、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう。接続手段は、第２の無線インターフェースを第２の無線通信方式に従って無線通信を行なうアクセスポイントに直接接続できない場合、中継端末を介して第２の無線インターフェースをアクセスポイントに接続する。
【００１０】
好ましくは、接続手段は、第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置から送信される制御フレームに基づいて、第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する複数の端末装置から当該端末装置との間の通信品質がより高い端末装置を中継端末として選択し、その選択した中継端末を介して第２の無線インターフェースをアクセスポイントに接続する。
【００１１】
好ましくは、接続手段は、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう端末装置から送信される制御フレームに基づいて、第２の無線通信方式に従ってアドホックモードで動作する無線インターフェースを有する中継端末を検出できない場合、受信せずに捨てられるパケットを受信できるようにするモードにおいてパケットを受信することによって当該端末装置の周辺に存在する複数の端末装置を検出し、その検出した複数の端末装置を含む中継経路接続要求をアクセスポイントが接続されたネットワーク上に配置された経路制御装置へ第１の無線インターフェースを介して送信し、中継端末の候補端末である複数の候補端末を含み、かつ、中継経路の接続を許可するための中継経路接続応答を経路制御装置から第１の無線インターフェースを介して受信すると、当該端末装置と複数の候補端末との間の通信品質に基づいて通信品質がより高い候補端末を中継端末として複数の候補端末から選択し、その選択した中継端末を介して第２の無線インターフェースをアクセスポイントに接続する。
【００１２】
好ましくは、複数の候補端末は、接続手段によって検出された複数の端末装置から選択された端末装置からなり、または接続手段によって検出された複数の端末装置と、経路制御装置によって検出された端末装置との中から選択された端末装置からなる。
【００１３】
また、この発明によれば、端末装置は、第１および第２の無線インターフェースと、経路構築手段とを備える。第１の無線インターフェースは、第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう。第２の無線インターフェースは、第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有するとともに、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なうアクセスポイントと第２の無線通信方式に従ってインフラストラクチャモードで無線通信を行なう。経路構築手段は、アクセスポイントが接続されたネットワーク上に配置された経路制御装置から第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう無線インターフェースの開放要求を第２の無線インターフェースを介して受信すると、第２の無線インターフェースを中継用の無線インターフェースとして開放するとともに、その開放した第２の無線インターフェースを介して孤立端末との間で経路を構築する。
【００１４】
好ましくは、経路構築手段は、第２の無線インターフェースを開放した後、一定時間が経過しても孤立端末から経路構築要求を受信しないとき、第２の無線インターフェースをインフラストラクチャモードでアクセスポイントに再接続する。
【００１５】
更に、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、基地局と、複数のアクセスポイントと、複数の端末装置と、経路制御装置と、孤立端末とを備える。基地局は、ネットワークに接続されるとともに、第１の通信範囲および第１の通信帯域を有し、第１の無線通信方式に従って無線通信を行なう。複数のアクセスポイントは、ネットワークに接続されるとともに、第１の通信範囲よりも狭い第２の通信範囲と第１の通信帯域よりも広い第２の通信帯域とを有し、第２の無線通信方式に従って無線通信を行なう。複数の端末装置は、基地局およびアクセスポイントと無線通信を行なう。経路制御装置は、ネットワークを介して基地局および複数のアクセスポイントと通信を行なう。孤立端末は、基地局に直接アクセスでき、かつ、複数のアクセスポイントのいずれにも直接接続できない端末装置である。そして、孤立端末は、複数の端末装置のうち、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出した場合、端末装置から選択した中継端末を介してアクセスポイントに接続し、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出できない場合、自己の周辺に存在する複数の周辺端末装置を検出し、その検出した複数の周辺端末装置を含む中継経路接続要求を基地局を介して経路制御装置へ送信し、中継端末の候補端末である複数の候補端末を含み、かつ、中継経路の接続を許可するための中継経路接続応答を経路制御装置から基地局を介して受信すると、自己と複数の候補端末との間の通信品質に基づいて通信品質がより高い候補端末を中継端末として複数の候補端末から選択し、その選択した中継端末を介してアクセスポイントに接続する。また、経路制御装置は、中継経路接続要求に応じて、複数の周辺端末装置から複数の候補端末を選択し、その選択した複数の候補端末へ第２の無線通信方式によって無線通信を行なう無線インターフェースの開放要求を送信し、複数の候補端末から無線インターフェースを開放したことを示す開放応答を受信すると、中継経路接続応答を基地局を介して孤立端末へ送信する。更に、複数の候補端末の各々は、開放要求に応じて無線インターフェースを開放するとともに、その開放した無線インターフェースを介して孤立端末との間で経路を構築する。
【００１６】
好ましくは、経路制御装置は、中継経路接続要求に応じて、複数の端末装置のトポロジーを参照して、中継端末に適した端末装置を複数の端末装置から選択し、その選択した端末装置と、複数の周辺端末装置との中から複数の候補端末を選択する。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、端末装置は、より広い通信帯域で無線通信を行なう第２の無線インターフェースによってアクセスポイントに直接接続できない場合、中継端末を介して第２の無線インターフェースをアクセスポイントに接続する。その結果、孤立端末であった端末装置は、より広い通信帯域を用いて通信を行なう。
【００１８】
従って、通信ネットワークシステム全体のスループットを向上できる。
【００１９】
また、この発明によれば、端末装置は、ネットワーク上に配置された経路制御装置からの開放要求に応じて、より広い通信帯域で無線通信を行なう第２の無線インターフェースを開放し、その開放した第２の無線インターフェースを介して孤立端末との間で経路を構築する。その結果、孤立端末であった端末装置は、より広い通信帯域を用いて通信を行なう。
【００２０】
従って、通信ネットワークシステム全体のスループットを向上できる。
【００２１】
更に、この発明によれば、通信ネットワークシステムは、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出した場合、中継端末を介して第１のアクセスポイントへアクセスし、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置を検出できない場合、中継端末の候補端末である複数の候補端末を経路制御装置から受け、その受けた複数の候補端末から中継端末を選択し、その選択した中継端末を介して第１のアクセスポイントにアクセスする孤立端末と、複数の候補端末を選択する経路制御装置とを備える。その結果、孤立端末であった端末装置は、より広い通信帯域を用いて通信を行なう。
【００２２】
従って、通信ネットワークシステム全体のスループットを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す端末装置１の構成図である。
【図３】図１に示すアクセスポイントの構成図である。
【図４】図１に示すホームエージェントの構成図である。
【図５】図１に示す経路制御装置の構成図である。
【図６】孤立端末が中継端末を介してアクセスポイントに接続する方法を説明するための概念図である。
【図７】接続処理の手順を示す図である。
【図８】孤立端末が中継端末を介してアクセスポイントに接続する他の方法を説明するための概念図である。
【図９】接続処理の他の手順を示す図である。
【図１０】中継経路を切断するときの概念図である。
【図１１】２台の中継端末が中継する場合の概念図である。
【図１２】端末装置が取り得る状態の遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２５】
図１は、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステムの構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による通信ネットワークシステム１００は、端末装置１〜６と、アクセスポイント１０，２０と、基地局３０と、ネットワーク４０と、ホームエージェント５０と、監視サーバ６０と、経路制御装置７０とを備える。
【００２６】
端末装置１〜６は、無線通信空間に配置される。そして、端末装置１〜６の各々は、広域無線サービス（例えば、ＷｉＭＡＸ）の１個の無線インターフェースと、ＷｉＦｉの２個の無線インターフェースとを少なくとも備え、その備えた無線インターフェースによってアクセスポイント１０，２０および／または基地局３０にアクセスする。
【００２７】
そして、端末装置１〜６の各々は、後述するように、孤立端末、中継端末および通常端末のいずれかとして機能する。
【００２８】
この発明の実施の形態においては、孤立端末とは、ＷｉＭＡＸの基地局に直接アクセスでき、かつ、直接接続可能なアクセスポイントが存在せず、中継経路を通じてのみ、ＷｉＦｉサービスを利用可能な端末を言う。
【００２９】
また、中継端末とは、複数のＷｉＦｉのインターフェースを持ち、そのうちのいくつかのインターフェースで中継局としてアドホックモードで孤立端末に中継経路を提供する端末を言う。
【００３０】
更に、通常端末とは、複数のＷｉＦｉのインターフェースで複数のアクセスポイントと直接リンクを構築し、かつ、中継を行っていない端末を言う。
【００３１】
アクセスポイント１０，２０の各々は、ネットワーク４０に接続される。そして、アクセスポイント１０，２０の各々は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって端末装置１〜６と無線通信を行う。
【００３２】
また、アクセスポイント１０，２０の各々は、自己にアクセスする端末装置のリストである端末リストを定期的に作成し、その作成した端末リストをネットワーク４０を介して監視サーバ６０へ送信する。
【００３３】
更に、アクセスポイント１０，２０の各々は、端末装置１〜６から受信するパケットの量であるトラフィック量を定期的に計測し、その計測したトラフィック量をネットワーク４０を介して監視サーバ６０へ送信する。
【００３４】
更に、アクセスポイント１０，２０の各々は、ネットワーク４０を介してホームエージェント５０および経路制御装置７０と通信を行う。
【００３５】
更に、アクセスポイント１０，２０の各々は、無線通信によってビーコンフレームを定期的に送信する。
【００３６】
基地局３０は、ネットワーク４０に接続される。そして、基地局３０は、例えば、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって端末装置１〜６と無線通信を行う。
【００３７】
また、基地局３０は、ネットワーク４０を介してホームエージェント５０および経路制御装置７０と通信を行う。
【００３８】
ホームエージェント５０は、端末装置１〜６のいずれかと、通信ネットワークシステム１００以外のネットワークシステムに存在する通信相手の端末装置との間の通信を中継する。
【００３９】
監視サーバ６０は、アクセスポイント１０，２０から受信した端末リストに基づいて、端末装置１〜６およびアクセスポイント１０，２０の接続状態を示すトポロジーを作成し、その作成したトポロジーを管理する。
【００４０】
また、監視サーバ６０は、アクセスポイント１０，２０から受信したトラフィック量およびトポロジーに基づいて、端末装置１〜６の負荷を把握し、その把握した負荷を管理する。
【００４１】
経路制御装置７０は、端末装置１〜６のいずれかが孤立端末であるとき、その孤立端末から基地局３０を介して中継経路接続要求を受信すると、後述する方法によって、孤立端末をアクセスポイント１０，２０に接続するための処理を行う。
【００４２】
ＷｉＭＡＸは、通信範囲ＲＥＧ１を有し、通信帯域ＢＷ１を有する。一方、ＷｉＦｉは、通信範囲ＲＥＧ１よりも狭い通信範囲ＲＥＧ２を有し、通信帯域ＢＷ１よりも広い通信帯域ＢＷ２を有する。
【００４３】
従って、通信ネットワークシステム１００は、通信範囲および通信帯域が異なる複数の無線通信方式が混在したネットワークからなる。
【００４４】
図２は、図１に示す端末装置１の構成図である。図２を参照して、端末装置１は、アンテナ１１〜１３と、無線インターフェース１４〜１６と、通信手段１７と、アプリケーションモジュール１８とを含む。
【００４５】
アンテナ１１〜１３は、それぞれ、無線インターフェース１４〜１６に対応して設けられる。
【００４６】
無線インターフェース１４は、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース１４は、基地局３０にアクセスし、基地局３０との間でパケットを送受信する。
【００４７】
即ち、無線インターフェース１４は、通信手段１７から受けたパケットをアンテナ１１を介して基地局３０へ送信する。また、無線インターフェース１４は、アンテナ１１を介してパケットを基地局３０から受信し、その受信したパケットを通信手段１７へ出力する。
【００４８】
無線インターフェース１５，１６の各々は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース１５，１６の各々は、インフラストラクチャモードでアクセスポイント１０，２０にアクセスし、アクセスポイント１０，２０との間でパケットを送受信する。
【００４９】
即ち、無線インターフェース１５，１６は、通信手段１７から受けたパケットをそれぞれアンテナ１２，１３を介してアクセスポイント１０，２０へ送信する。また、無線インターフェース１５，１６は、それぞれアンテナ１２，１３を介してアクセスポイント１０，２０からパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段１７へ出力する。
【００５０】
無線インターフェース１５，１６の各々は、アドホックモードでも動作し、他の端末装置を介してアクセスポイント１０，２０にアクセスするとともに、他の端末装置とアクセスポイント１０，２０との間でパケットを中継する。
【００５１】
通信手段１７は、アプリケーションモジュール１８からパケットを受け、その受けたパケットを無線インターフェース１４〜１６のいずれかを用いて送信する。
【００５２】
また、通信手段１７は、無線インターフェース１４〜１６からパケットを受ける。そして、通信手段１７は、その受けたパケットの宛先が端末装置１である場合、その受けたパケットをアプリケーションモジュール１８へ出力する。一方、通信手段１７は、その受けたパケットの宛先が端末装置１でないとき、無線インターフェース１５，１６のいずれかを用いて中継する。
【００５３】
更に、通信手段１７は、端末装置１が孤立端末であるとき、後述する方法によって、アドホックモードで端末装置１をアクセスポイント１０，２０に接続するための処理を行う。
【００５４】
更に、通信手段１７は、端末装置１が中継端末であるとき、後述する方法によって、アドホックモードで他の端末装置をアクセスポイント１０，２０に接続するための処理を行う。
【００５５】
アプリケーションモジュール１８は、パケットを生成して通信手段１７へ出力するとともに、通信手段１７からパケットを受ける。
【００５６】
なお、図１に示す端末装置２〜６の各々も、図２に示す端末装置１と同じ構成からなる。
【００５７】
図３は、図１に示すアクセスポイント１０の構成図である。図３を参照して、アクセスポイント１０は、アンテナ２１と、無線インターフェース２２と、通信手段２３と、有線インターフェース２４とを含む。
【００５８】
無線インターフェース２２は、ＷｉＦｉの無線通信方式によって無線通信を行う。そして、無線インターフェース２２は、通信手段２３からパケットを受け、その受けたパケットをアンテナ２１を介して送信する。また、無線インターフェース２２は、アンテナ２１を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段２３へ出力する。
【００５９】
通信手段２３は、無線インターフェース２２からパケットを受け、その受けたパケットを有線インターフェース２４へ出力する。また、通信手段２３は、有線インターフェース２４からパケットを受け、その受けたパケットを無線インターフェース２２へ出力する。
【００６０】
有線インターフェース２４は、通信手段２３からパケットを受け、その受けたパケットをネットワーク４０を介してホームエージェント５０、監視サーバ６０および経路制御装置７０へ送信する。
【００６１】
また、有線インターフェース２４は、ネットワーク４０を介してホームエージェント５０および経路制御装置７０からパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段２３へ出力する。
【００６２】
なお、図１に示すアクセスポイント２０も、図３に示すアクセスポイント１０と同じ構成からなる。また、図１に示す基地局３０も、図３に示すアクセスポイント１０と同じ構成からなる。但し、基地局３０の無線インターフェース２２は、ＷｉＭＡＸの無線通信方式によって無線通信を行う。
【００６３】
図４は、図１に示すホームエージェント５０の構成図である。図４を参照して、ホームエージェント５０は、有線インターフェース５１と、通信手段５２とを含む。
【００６４】
有線インターフェース５１は、ネットワーク４０を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段５２へ出力する。
【００６５】
また、有線インターフェース５１は、通信手段５２からパケットを受け、その受けたパケットを送信する。
【００６６】
通信手段５２は、有線インターフェース５１からパケットを受け、その受けたパケットの宛先が端末装置１〜６である場合、自己が管理する端末装置１〜６のホームアドレスと気付アドレスとの対応関係に基づいて、その受けたパケットの宛先を端末装置１〜６の気付アドレスによってカプセル化して有線インターフェース５１へ出力する。
【００６７】
また、通信手段５２は、有線インターフェース５１から受けたパケットの宛先が通信ネットワークシステム１００以外のネットワークに属する端末装置である場合、その受けたパケットをそのまま有線インターフェース５１へ出力する。
【００６８】
図５は、図１に示す経路制御装置７０の構成図である。図５を参照して、経路制御装置７０は、有線インターフェース７１と、通信手段７２と、制御モジュール７３とを含む。
【００６９】
有線インターフェース７１は、ネットワーク４０を介してパケットを受信し、その受信したパケットを通信手段７２へ出力する。
【００７０】
また、有線インターフェース７１は、通信手段７２からパケットを受け、その受けたパケットを送信する。
【００７１】
通信手段７２は、有線インターフェース７１からパケットを受け、その受けたパケットに含まれる中継経路接続要求または開放応答をパケットから取り出す。そして、通信手段７２は、その取り出した中継経路接続要求または開放応答を制御モジュール７３へ出力する。
【００７２】
ここで、中継経路接続要求は、孤立端末がアドホックモードでアクセスポイントへ接続するための中継端末の選択を要求するものである。
【００７３】
また、開放応答は、ＷｉＦｉの無線インターフェースの開放を要求する開放要求を経路制御装置７０から受信した端末装置が開放要求に応じることを示す応答である。
【００７４】
また、通信手段７２は、制御モジュール７３から中継経路接続応答を受け、その受けた中継経路接続応答を含むパケットを生成する。そして、通信手段７２は、その生成したパケットを有線インターフェース７１へ出力する。
【００７５】
更に、通信手段７２は、制御モジュール７３から無線インターフェースの開放要求および候補端末を受け、その受けた開放要求を含むパケットを生成する。そして、通信手段７２は、その生成したパケットを有線インターフェース７１を介して候補端末へ送信する。
【００７６】
更に、通信手段７２は、制御モジュール７３から中継経路接続応答を受け、その受けた中継経路接続応答を含むパケットを生成する。そして、通信手段７２は、その生成したパケットを有線インターフェース７１へ出力する。
【００７７】
制御モジュール７３は、中継経路接続要求を通信手段７２から受けると、通信手段７２および有線インターフェース７１を介して監視サーバ６０を参照し、端末装置１〜６の負荷を取得する。
【００７８】
そして、制御モジュール７３は、その取得した端末装置１〜６の負荷と、中継経路接続要求に含まれる端末リストおよび通信品質とに基づいて、孤立端末を中継する中継端末の候補端末を選択する。
【００７９】
そうすると、制御モジュール７３は、無線インターフェースの開放要求を生成し、その生成した開放要求と、中継端末の候補端末とを通信手段７２へ出力する。
【００８０】
そして、制御モジュール７３は、通信手段７２から開放応答を受けると、中継経路接続要求に対する応答である中継経路接続応答を生成し、その生成した中継経路接続応答を通信手段７２へ出力する。
【００８１】
通信ネットワークシステム１００における通信の動作について説明する。図１に示す通信ネットワークシステム１００においては、端末装置１〜６は、通信ネットワークシステム１００以外の通信ネットワークシステム（図示せず）に含まれる端末装置（図示せず）との間で通信を行なう。
【００８２】
この通信ネットワークシステム１００以外の通信ネットワークシステムに含まれる端末装置を通信相手ノードと言い、ＣＮ（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ  Ｎｏｄｅ）と表記する。
【００８３】
端末装置１〜６は、単一のホームアドレス（ＨｏＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）と、気付アドレス（ＣｏＡ：Ｃａｒｅ−ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）とを有する。そして、ホームアドレスＨｏＡおよび気付アドレスＣｏＡは、相互に対応付けられている。
【００８４】
ホームエージェント５０は、通信ネットワークシステム１００に含まれる端末装置１〜６の各々におけるホームアドレスＨｏＡおよび気付アドレスＣｏＡを相互に対応付けて管理している。
【００８５】
端末装置１が端末装置ＣＮとの間で通信を行なう場合、端末装置１は、［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］を［ＳＲＣ（＝端末装置のＣｏＡ）／ＤＳＴ（＝ホームエージェント５０のアドレス）］によってカプセル化して［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］］を生成する。そして、端末装置１は、［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］］を含むパケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］］を生成し、その生成したパケットＰＫＴをネットワーク４０を経由してホームエージェント５０へ送信する。
【００８６】
ホームエージェント５０の通信手段５２は、パケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］］のＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］をデカプセル化してパケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］を生成する。そして、ホームエージェント５０の通信手段５２は、パケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］を端末装置ＣＮへ送信する。
【００８７】
そして、端末装置ＣＮは、パケットＰＫＴ＝［ＳＲＣ（＝端末装置１のＨｏＡ）／ＤＳＴ（＝端末装置ＣＮのアドレス）］を受信する。
【００８８】
端末装置ＣＮが端末装置１へパケットを送信する場合、上述した方法によって、パケットが端末装置ＣＮからホームエージェント５０を経由して端末装置１へ送信される。
【００８９】
このように、端末装置１と端末装置ＣＮとの間の通信においては、端末装置１の気付アドレスがホームエージェント５０と端末装置１との間の通信に用いられる。
【００９０】
なお、端末装置２〜６が端末装置ＣＮと通信を行なう際も、上述した方法によって、通信が行なわれる。
【００９１】
次に、孤立端末が中継端末を介してアクセスポイント１０，２０に接続する方法について説明する。
【００９２】
図６は、孤立端末が中継端末を介してアクセスポイント１０，２０に接続する方法を説明するための概念図である。また、図７は、接続処理の手順を示す図である。
【００９３】
なお、端末装置１を中継端末１とし、端末装置２を孤立端末として、孤立端末が中継端末を介してアクセスポイント１０に接続する方法について説明する。
【００９４】
端末装置２がアクセスポイント１０，２０に直接接続できない場合、端末装置２の無線インターフェース１５，１６は、全ての周波数チャネルについてスキャンを行い、中継端末１が定期的に送信するアドホックモードのビーコンフレームＢｃｏｎ１を受信し、その受信したビーコンフレームＢｃｏｎ１を通信手段１７へ出力する。そして、端末装置２の通信手段１７は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１に基づいて中継端末を探索する。
【００９５】
中継端末１は、無線インターフェースの一つをアドホックモードで動作させる場合、この発明の実施の形態における中継端末として動作することを示すキーワードＡＤＭを含むＥＳＳＩＤをアドホックモードのビーコンフレームＢｃｏｎ１に含めてビーコンフレームＢｃｏｎ１を定期的に送信する。
【００９６】
端末装置３も、同様にして、ビーコンフレームＢｃｏｎ２を定期的に送信する。
【００９７】
従って、端末装置２の通信手段１７は、ビーコンフレームＢｃｏｎ１，Ｂｃｏｎ２に含まれるＥＳＳＩＤがキーワードＡＤＭを含むかを確認することによって、この発明の実施の形態における中継端末を探索できる。
【００９８】
[中継端末を探索できた場合]
端末装置２の通信手段１７は、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置として端末装置１，３を探索できたものとする。
【００９９】
端末装置２の無線インターフェース１５は、ビーコンフレームＢｏｎ１，Ｂｃｏｎ２を受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を通信手段１７へ出力する。
【０１００】
端末装置２の通信手段１７は、受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２を受ける。そして、端末装置２の通信手段１７は、受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２に基づいて、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置から、端末装置２の接続先の中継端末セル（セルとは、端末装置の集まりを意味する）として適切な端末装置１，３を選択する。即ち、端末装置２の通信手段１７は、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する端末装置のうち、受信信号強度ＲＳＳＩが大きい方の端末装置１，３を中継端末セルとして選択する。
【０１０１】
その後、端末装置２の通信手段１７は、端末装置１，３が送信するルータ広告ＲＡＤ＿１，ＲＡＤ＿３を受信する。
【０１０２】
このルータ広告ＲＡＤ＿１は、端末装置１の送信レートｒｔｘ１、アドレスプリフィックスＡＤＰＦ１および有効期限ＶＬＤ１を含む。また、ルータ広告ＲＡＤ＿３は、端末装置１の送信レートｒｔｘ３、アドレスプリフィックスＡＤＰＦ３および有効期限ＶＬＤ３を含む。有効期限ＶＬＤ１，ＶＬＤ３の各々は、例えば、１０秒〜３０秒に設定される。つまり、有効期限ＶＬＤ１，ＶＬＤ３の各々は、ルータ広告の送信間隔よりも長い値（数倍以上）に設定される。
【０１０３】
端末装置２の通信手段１７は、ルータ広告ＲＡＤ＿１，ＲＡＤ＿３に含まれる送信レートｒｔｘ１，ｒｔｘ３に基づいて、送信レートがより高い端末装置１を中継端末として選択する。
【０１０４】
また、端末装置２の通信手段１７は、ルータ広告ＲＡＤ＿１のアドレスプリフィックスＡＤＰＦ１と、端末装置２のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとに基づいて、気付アドレスＣｏＡ２を生成する。
【０１０５】
そうすると、端末装置２の通信手段１７は、端末装置２のホームアドレスＨｏＡ２と気付アドレスＣｏＡ２とを含む経路構築要求を生成し、その生成した経路構築要求を無線インターフェース１５によってアクセスポイント１０へ送信する。
【０１０６】
端末装置１の無線インターフェース１６は、経路構築要求を端末装置２から受信し、その受信した経路構築要求を通信手段１７へ出力する。そして、端末装置１の通信手段１７は、経路構築要求の宛先がアクセスポイント１０であることを検知し、経路構築要求を無線インターフェース１５によってアクセスポイント１０へ送信する。
【０１０７】
このように、孤立端末である端末装置２は、中継端末（＝端末装置１）を選択すると、その選択した中継端末（＝端末装置１）を経由して経路構築要求をアクセスポイント１０へ送信する（図７の手順１参照）。
【０１０８】
アクセスポイント１０の通信手段２３は、経路構築要求を無線インターフェース２２を介して受信する。
【０１０９】
その後、アクセスポイント１０の通信手段２３は、経路構築要求に対する応答である経路構築応答を生成し、その生成した経路構築応答を端末装置１を経由して端末装置２へ送信する（図７の手順２参照）。そして、端末装置２の通信手段１７は、経路構築応答を受信する。これによって、端末装置２から端末装置１を経由してアクセスポイント１０までのマルチホップによる経路が構築される。
【０１１０】
経路構築後、端末装置２は、ホームエージェント５０にホームアドレスＨｏＡ２と気付アドレスＣｏＡ２との対応付けを通知すべく、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ６のＢｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージをホームエージェント５０へ送信する。
【０１１１】
ホームエージェント５０は、Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージを端末装置２から受信し、ホームアドレスＨｏＡ２および気付アドレスＣｏＡ２を相互に対応付けて管理する。
【０１１２】
その後、ホームエージェント５０は、Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｕｐｄａｔｅメッセージに対する応答であるＢｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅメッセージを端末装置２へ送信する。そして、端末装置２は、Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅメッセージを受信する。
【０１１３】
端末装置２がアクセスポイント１０と無線通信を行う場合、端末装置１は、無線インターフェース１５，１６によってアクセスポイント１０と端末装置２との間でパケットを中継しながら、無線インターフェース１５によってインフラストラクチャモードでアクセスポイント１０と無線通信を行う。
【０１１４】
この場合、端末装置１の無線インターフェース１６は、アクセスポイント１０との間の無線通信をチャネルＣＨ１を用いて行ない、端末装置１の無線インターフェース１５は、端末装置２との間の無線通信をチャネルＣＨ２を用いて行なう。
【０１１５】
[中継端末を探索できない場合]
図８は、孤立端末が中継端末を介してアクセスポイント１０，２０に接続する他の方法を説明するための概念図である。また、図９は、接続処理の他の手順を示す図である。
【０１１６】
端末装置２の通信手段１７は、アドホックモードで動作する無線インターフェースを有する中継端末を探索できない場合、端末装置２の周辺に位置する端末装置がＷｉＦｉの無線インターフェース１５，１６で送信するパケットをプロミスキャスモードで受信することによって、端末装置２の周辺に位置する端末装置１，３，５を検出する。
【０１１７】
なお、このプロミスキャスモードは、通常、受信せずに捨てられてしまうパケットを受信できるようにするモードである。
【０１１８】
端末装置２の無線インターフェース１５，１６の各々は、プロミスキャスモードでパケットを受信する場合、そのパケットを受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ３，ＲＳＳＩ５を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ３，ＲＳＳＩ５を通信手段１７へ出力する。
【０１１９】
また、端末装置２の通信手段１７は、その受信されたパケットから送信元のアドレスを検出することにより、その検出した周辺の端末装置１，３，５のアドレスＡｄｄｒ１，Ａｄｄｒ３，Ａｄｄｒ５を取得する。
【０１２０】
その後、端末装置２の通信手段１７は、周辺の端末装置のアドレスＡｄｄｒ１，Ａｄｄｒ３，Ａｄｄｒ５と、周辺の端末装置に対応する受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ３，ＲＳＳＩ５とを含む端末リストＭＮＬ＝［Ａｄｄｒ１：ＲＳＳＩ１／Ａｄｄｒ３：ＲＳＳＩ３／Ａｄｄｒ５：ＲＳＳＩ５］を生成し、その生成した端末リスＭＮＬを含む中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を生成する。
【０１２１】
そして、端末装置２の通信手段１７は、その生成した中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を含むパケットＰＫＴ１＝［ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２／ＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０／ＲＲＥ］を生成し、その生成したパケットＰＫＴ１＝ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２／ＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０／ＲＲＥ］を無線インターフェース１４を介して経路制御装置７０へ送信する。即ち、端末装置２は、ＷｉＭＡＸの通信網を用いて中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を経路制御装置７０へ送信する（図８の矢印ＡＲＷ１、および図９の手順３参照）。
【０１２２】
経路制御装置７０の通信手段７２は、有線インターフェース７１を介してパケットＰＫＴ１＝ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２／ＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０／ＲＲＥ］を受信し、その受信したパケットＰＫＴ１＝ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２／ＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０／ＲＲＥ］を通信手段７２へ出力する。
【０１２３】
そして、経路制御装置７０の通信手段７２は、パケットＰＫＴ１＝ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２／ＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０／ＲＲＥ］のＤＳＴ＝Ａｄｄｒ７０に基づいて、パケットＰＫＴ１が経路制御装置７０宛てであることを検知する。
【０１２４】
そうすると、経路制御装置７０の通信手段７２は、パケットＰＫＴ１から送信元ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２および中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を取り出し、その取り出した送信元ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２および中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を制御モジュール７３へ出力する。
【０１２５】
経路制御装置７０の制御モジュール７３は、送信元ＳＲＣ＝Ａｄｄｒ２および中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］を通信手段７２から受けると、中継経路接続要求ＲＲＥ＝［ＭＮＬ］から端末リストＭＮＬ＝［Ａｄｄｒ１：ＲＳＳＩ１／Ａｄｄｒ３：ＲＳＳＩ３／Ａｄｄｒ５：ＲＳＳＩ５］を取り出し、端末装置２の周辺に存在する端末装置が端末装置１，３，５であることを検知する。
【０１２６】
そして、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、通信手段７２および有線インターフェース７１を介して監視サーバ６０から端末装置１，３，５のトラフィック量Ｔｒｆ１，Ｔｒｆ３，Ｔｒｆ５を取得する。
【０１２７】
ここで、トラフィック量Ｔｒｆ１は、端末装置１の無線インターフェース１５におけるトラフィック量Ｔｒｆ１１と、端末装置１の無線インターフェース１６におけるトラフィック量Ｔｒｆ１２とからなり、トラフィック量Ｔｒｆ１１，Ｔｒｆ１２は、それぞれ、無線インターフェース１５，１６のＭＡＣアドレスＭＡＣａｄｄ１５，ＭＡＣａｄｄ１６に対応付けられている。トラフィック量Ｔｒｆ３，Ｔｒｆ５についても同様である。
【０１２８】
その後、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、端末装置１，３，５の受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ３，ＲＳＳＩ５およびトラフィック量Ｔｒｆ１，Ｔｒｆ３，Ｔｒｆ５に基づいて、良い通信品質を提供可能な複数の端末装置１，３を中継端末の候補端末として選択する。つまり、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、受信信号強度が基準値以上であり、かつ、トラフィック量が基準値以下である端末装置１，３を中継端末の候補端末として選択する。
【０１２９】
そうすると、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、ＷｉＦｉの無線インターフェースの開放を要求する開放要求ＤＥＭＯ１，ＤＥＭＯ３を生成し、その生成した開放要求ＤＥＭＯ１，ＤＥＭＯ３をアクセスポイント１０を介してそれぞれ端末装置１，３へ送信する（図８の矢印ＡＲＷ２、および図９の手順４，６参照）。
【０１３０】
この場合、開放要求ＤＥＭＯ１は、端末装置１の開放すべき無線インターフェース１６を指定する情報を含み、開放要求ＤＥＭＯ２は、端末装置３の開放すべき無線インターフェース１５を指定する情報を含む。
【０１３１】
上述したように、トラフィック量Ｔｒｆ１１，Ｔｒｆ１２；Ｔｒｆ３１，Ｔｒｆ３２；Ｔｒｆ５１，Ｔｒｆ５２は、端末装置１，３，５の無線インターフェース１５，１６に対応付けられているので、制御モジュール７３は、複数の端末装置１，３を選択する際、端末装置１，３の無線インターフェース（無線インターフェース１５，１６のいずれか）を指定して複数の端末装置１，３を選択できる。
【０１３２】
従って、制御モジュール７３は、開放すべき無線インターフェースを指定する情報を含む開放要求ＤＥＭＯ１，ＤＥＭＯ３を生成できる。
【０１３３】
端末装置１の通信手段１７は、無線インターフェース１６を介して開放要求ＤＥＭＯ１を受信し、その受信した開放要求ＤＥＭＯ１に応じて、無線インターフェース１６の開放を承諾したことを示す開放応答ＲＥＰＯ１を生成し、その生成した開放応答ＲＥＰＯ１をアクセスポイント１０を介して経路制御装置７０へ送信する（図８の矢印ＡＲＷ３、および図９の手順５参照）。その後、端末装置１の無線インターフェース１６は、アクセスポイント１０との接続を切断され、アドホックモードでの中継用に開放される。
【０１３４】
また、端末装置３の通信手段１７は、無線インターフェース１５を介して開放要求ＤＥＭＯ３を受信し、その受信した開放要求ＤＥＭＯ３に応じて、無線インターフェース１５の開放を承諾したことを示す開放応答ＲＥＰＯ３を生成し、その生成した開放応答ＲＥＰＯ３をアクセスポイント１０を介して経路制御装置７０へ送信する（図８の矢印ＡＲＷ４、および図９の手順７参照）。その後、端末装置３の無線インターフェース１５は、アクセスポイント１０との接続を切断され、アドホックモードでの中継用に開放される。
【０１３５】
経路制御装置７０の制御モジュール７３は、選択した端末装置１，３の全てから開放応答ＲＥＰＯ１，ＲＥＰＯ３を受信すると、中継端末の候補端末である端末装置１，３のアドレスを含む中継経路接続応答ＲＲＰ＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３］を生成し、その生成した中継経路接続応答ＲＲＰ＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３］を基地局３０を介して端末装置２へ送信する（図８の矢印ＡＲＷ５、および図９の手順８参照）。
【０１３６】
端末装置２の通信手段１７は、中継経路接続応答ＲＲＰ＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３］を無線インターフェース１４を介して受信する。そして、端末装置２の通信手段１７は、中継経路接続応答ＲＲＰ＝［ＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３］のＭＡＣａｄｄ１／ＭＡＣａｄｄ３を参照して、端末装置１，３が中継端末の候補端末であることを検知する。
【０１３７】
その後、端末装置２の無線インターフェース１５は、アクセスポイント１０内の端末装置１，３が送信するルータ広告ＲＡＤ＿１，ＲＡＤ＿３を受信する。
【０１３８】
これ以降、端末装置２は、上述した「中継端末を探索できた場合」の方法と同じ方法によって、端末装置１を介したマルチホップの経路によってアクセスポイント１０に接続する。
【０１３９】
そして、端末装置２がアクセスポイント１０と無線通信を行う場合、端末装置１は、無線インターフェース１５，１６によってアクセスポイント１０と端末装置２との間でパケットを中継する。
【０１４０】
この場合、端末装置１の無線インターフェース１５は、アクセスポイント１０との間の無線通信をチャネルＣＨ１を用いて行ない、端末装置１の無線インターフェース１６は、端末装置２との間の無線通信をチャネルＣＨ２を用いて行なう。
【０１４１】
一方、端末装置３の無線インターフェース１５は、アドホックモードでの中継用に開放された後、一定時間（＝例えば、１０秒）を待っても端末装置２（＝孤立端末）が接続してこない場合、インフラストラクチャモードに戻り、アクセスポイント１０に再接続する。
【０１４２】
図９においては、端末装置１，３が中継端末の候補端末である場合について説明したが、中継端末の候補端末は、一般的には、ｎ（ｎは２以上の整数）個の端末装置からなる。この場合、ｎ個の端末装置の各々と経路制御装置７０との間で中継インターフェースの開放要求、および中継インターフェースの開放応答が送受信される。
【０１４３】
中継端末である端末装置１は、端末装置１の移動または端末装置１のユーザの操作によってアクセスポイント１０側へのリンクが切断された場合、以下の処理を行ない、下位の端末装置２に提供していた中継経路を切断して中継機能を停止する。
【０１４４】
なお、上記においては、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、端末装置２（＝孤立端末）が検出した周辺の端末装置１，３，５の中から中継端末の候補端末を選択すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、経路制御装置７０の制御モジュール７３は、通信ネットワークシステム１００における端末装置１〜６のトポロジー（監視サーバ６０から取得される）を参照して、端末装置２（＝孤立端末）の中継に適した端末装置を選択し、その選択した端末装置と、端末装置２（＝孤立端末）が検出した周辺の端末装置１，３，５とから、中継端末の候補端末を選択するようにしてもよい。
【０１４５】
図１０は、中継経路を切断するときの概念図である。端末装置１の通信手段１７は、ダウンリンクのパケットをアクセスポイント１０から受信できないことを確認することによって、アクセスポイント１０側のリンクが切断されたことを検知する。
【０１４６】
そして、端末装置１の通信手段１７は、有効期限を“０”に設定したルータ広告ＲＡＤ＿１＝［有効期限＝０］を生成し、その生成したルータ広告ＲＡＤ＿１を端末装置２へ送信する。
【０１４７】
端末装置２の通信手段１７は、ルータ広告ＲＡＤ＿１＝［有効期限＝０］を受信し、その受信したルータ広告ＲＡＤ＿１＝［有効期限＝０］の有効期限＝０を参照して、端末装置１−アクセスポイント１０間のリンクが切断されたことを検知する。
【０１４８】
そして、端末装置２の通信手段１７は、アクセスポイントの探索を開始する。アクセスポイントを発見できない場合、端末装置２は、上述した「中継端末を探索できた場合」の方法または「中継端末を探索できない場合」の方法に従って、アドホックモードでアクセスポイントに接続する。
【０１４９】
図１１は、２台の中継端末が中継する場合の概念図である。図１１を参照して、端末装置１は、アクセスポイント１０と端末装置３との間で無線通信を中継し、端末装置３は、端末装置１と端末装置２（＝孤立端末）との間で無線通信を中継する。
【０１５０】
図１１に示す中継の態様は、端末装置３が孤立端末として、上述した方法によって、端末装置１を介してアクセスポイント１０へ接続し、その後、端末装置２（＝孤立端末）が上述した方法によって端末装置３を介してアクセスポイント１０へ接続することによって実現される。
【０１５１】
図１１に示すマルチホップによる無線通信においては、端末装置１は、アクセスポイント１０との間の無線通信をチャネルＣＨ１を用いて行ない、端末装置３との間の無線通信をチャネルＣＨ２を用いて行なう。また、端末装置３は、端末装置１との間の無線通信をチャネルＣＨ２を用いて行ない、端末装置２（＝孤立端末）との間の無線通信をチャネルＣＨ２を用いて行なう。
【０１５２】
このように、この発明の実施の形態においては、アクセスポイント１０に直接接続する端末装置１は、アクセスポイント１０との間の無線通信に用いるチャネルＣＨ１と異なるチャネルＣＨ２を用いて下位の端末装置３との間で無線通信を行なう。これは、スループットを向上させるためである。
【０１５３】
なお、端末装置１，３の各々は、無線通信を中継するのみではなく、無線通信を中継しながら自己で発生したパケットをアクセスポイント１０との間で送受信する場合もある。
【０１５４】
また、この発明の実施の形態においては、中継端末は、２台に限らず、３台以上であってもよい。
【０１５５】
図１２は、端末装置１〜６が取り得る状態の遷移図である。なお、図１２は、各端末装置１〜６が２個のＷｉＦｉの無線インターフェース１５，１６を備えている場合の状態の遷移図である。
【０１５６】
一方の無線インターフェース１５をアクセスポイントＡＰに直接接続し、かつ、他方の無線インターフェース１６でアクセスポイントＡＰを探索している状態ＳＴ１からアクセスポイントＡＰを発見すると、２つの無線インターフェース１５，１６がアクセスポイントＡＰに直接接続された状態ＳＴ２へ遷移する。
【０１５７】
そして、状態ＳＴ２において、１個の無線インターフェースとアクセスポイントＡＰとのリンクが切断されると、状態ＳＴ１へ遷移する。
【０１５８】
また、状態ＳＴ２において、中継が依頼されると、一方の無線インターフェース１４をアクセスポイントＡＰに直接接続したまま、他方の無線インターフェース１６を中継用に開放した状態ＳＴ３へ遷移する。
【０１５９】
そして、状態ＳＴ３において、孤立端末が接続していない場合、アクセスポイントＡＰが発見されると、中継機能を停止して状態ＳＴ２へ遷移する。
【０１６０】
更に、状態ＳＴ１において、アクセスポイントＡＰの発見が失敗した場合、または中継が依頼された場合、状態ＳＴ３へ遷移する。
【０１６１】
更に、状態ＳＴ３において、アクセスポイントＡＰへの接続が切断され、中継が切断されると、アクセスポイントＡＰに接続されておらず、アクセスポイントＡＰを探索する状態ＳＴ４へ遷移する。
【０１６２】
そして、状態ＳＴ４において、アクセスポイントＡＰが発見されると、状態ＳＴ１へ遷移する。
【０１６３】
また、状態ＳＴ１において、アクセスポイントＡＰとの接続が切断されると、状態ＳＴ４へ遷移する。
【０１６４】
更に、状態ＳＴ４において、アクセスポイントＡＰの発見に失敗すると、アクセスポイントＡＰに接続されておらず、中継端末を探索している状態ＳＴ５へ遷移する。
【０１６５】
そして、状態ＳＴ５において、中継端末が発生されると、１つの無線インターフェースを中継によってアクセスポイントＡＰに接続し、アクセスポイントＡＰを探索している状態ＳＴ６へ遷移する。
【０１６６】
状態ＳＴ６において、中継が切断されると、状態ＳＴ４へ遷移する。また、状態ＳＴ６において、アクセスポイントＡＰが発見され、中継が切断されると、状態ＳＴ１へ遷移する。
【０１６７】
また、状態ＳＴ５において、中継端末の発見に失敗した場合、近隣端末を探索する状態ＳＴ７へ遷移する。
【０１６８】
状態ＳＴ７において、中継を依頼すると、状態ＳＴ５へ遷移する。
【０１６９】
なお、状態ＳＴ５，ＳＴ７が孤立端末になった状態である。
【０１７０】
図１２においては、端末装置１〜６の各々が２個のＷｉＦｉの無線インターフェースを備える場合の状態遷移について説明したが、端末装置１〜６の各々が３個以上のＷｉＦｉの無線インターフェースを備える場合、図１２に示す状態ＳＴ１〜ＳＴ７よりも多くの状態が存在するが、その場合の状態遷移は、図１２に示す状態遷移と同様にして考えられる。
【０１７１】
上述したように、この発明の実施の形態によれば、端末装置１〜６の各々は、孤立端末、中継端末および通常端末のいずれかとして動作する。そして、端末装置１〜６の各々は、孤立端末である場合、ＷｉＦｉのアドホックモードによってアクセスポイント１０またはアクセスポイント２０に接続し、ＷｉＦｉの無線通信方式によってアクセスポイント１０またはアクセスポイント２０と無線通信を行なう。
【０１７２】
その結果、孤立端末は、通信帯域がＷｉＭＡＸよりも広いＷｉＦｉの無線通信方式によってアクセスポイント１０またはアクセスポイント２０と無線通信を行なう。
【０１７３】
従って、この発明によれば、通信ネットワークシステム１００のスループットを向上できる。
【０１７４】
上記においては、通信ネットワークシステム１００は、通信範囲および通信帯域が異なる複数の無線通信方式としてＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉを採用すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、通信ネットワークシステム１００は、通信範囲ＲＥＧ１および通信帯域ＢＷ１を有する第１の無線通信方式と、通信範囲ＲＥＧ１よりも狭い通信範囲ＲＥＧ２と通信帯域ＢＷ１よりも広い通信帯域ＢＷ２とを有する第２の無線通信方式とを採用し、孤立端末を第２の無線通信方式によって無線通信を行なうアクセスポイントに接続するものであればよい。
【０１７５】
より広い通信帯域を持った無線通信方式によって無線通信を行なう端末装置が孤立端末になった場合に、その孤立端末をアドホックモードでアクセスポイントに接続することによって、通信ネットワークシステム１００全体のスループットを向上できるからである。
【０１７６】
また、上記においては、端末装置２（＝孤立端末）は、端末装置１，３から送信されるルータ広告ＲＡＤ＿１，ＲＡＤ＿３に含まれる端末装置１，３の送信レートに基づいて中継端末を選択すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、端末装置２（＝孤立端末）は、端末装置１，３から送信されるルータ広告ＲＡＤ＿１，ＲＡＤ＿３を受信したときの受信信号強度に基づいて、受信信号強度が大きい方の端末装置を中継端末として選択してもよく、一般的には、端末装置２と端末装置１，３との間の通信品質に基づいて、通信品質がより高い端末装置を中継端末として選択すればよい。
【０１７７】
更に、上記においては、経路制御装置７０は、端末装置１，３，５の受信信号強度ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ３，ＲＳＳＩ５および端末装置１，３，５のトラフィック量Ｔｒｆ１，Ｔｒｆ３，Ｔｒｆ５に基づいて、良い通信品質を提供できる端末装置１，３を中継端末の候補端末として端末装置１，３，５から選択すると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、経路制御装置７０は、端末装置１，２，３，５のトポロジー（監視サーバ６０から取得される）を参照して、アクセスする端末数が少ないアクセスポイントに接続している端末装置を中継端末の候補端末として端末装置１，３，５から選択してもよく、一般的には、何らの方法によって、端末装置１，３，５から中継端末の候補端末を選択すればよい。
【０１７８】
なお、この発明の実施の形態においては、上述した方法によって無線インターフェース１５を端末装置１（＝中継端末）を介してアクセスポイント１０に接続する端末装置２の通信手段１７は、「接続手段」を構成する。
【０１７９】
また、この発明の実施の形態においては、上述した「中継端末を探索できない場合」において、端末装置２（＝孤立端末）からの経路構築要求に応じて、経路構築応答を端末装置２（＝孤立端末）へ送信して端末装置２（＝孤立端末）との間で経路を構築する端末装置１の通信手段１７は、「経路構築手段」を構成する。
【０１８０】
更に、この発明の実施の形態においては、ビーコンフレームＢｃｏｎ１，Ｂｃｏｎ２の各々は、「制御フレーム」を構成する。
【０１８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
この発明は、ネットワーク全体のスループットを向上可能な端末装置に適用される。また、この発明は、ネットワーク全体のスループットを向上可能な端末装置を備えた通信ネットワークシステムに適用される。
【符号の説明】
【０１８３】
１〜６  端末装置、１０，２０  アクセスポイント、１１〜１３，２１  アンテナ、１４〜１６，２２  無線インターフェース、１７，２３，５２，７２  通信手段、１８  アプリケーションモジュール、２４，５１，７１  有線インターフェース、３０  基地局、４０  ネットワーク、５０  ホームエージェント、６０  監視サーバ、７０  経路制御装置、７３  制御モジュール、１００  通信ネットワークシステム、
【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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