(57)【要約】【課題】基地局装置によって形成される通信エリア内において、基地局装置と端末装置との接続処理の期間を短縮したい。【解決手段】パケット通信部２０は、基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行する。信号処理部２２は、パケット通信部２０から基地局装置へ、他の端末装置を介して送信すべき接続要求信号を生成する。また、信号処理部２２は、他の端末装置を介して、パケット通信部２０において基地局装置から受信した接続応答信号を処理する。このような動作によって、信号処理部２２は、基地局装置との接続処理を実行する。【選択図】図２
2008103962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行する通信部と、
前記通信部から前記基地局装置へ、前記他の端末装置を介して送信すべき信号を生成し、前記他の端末装置を介して、前記通信部において前記基地局装置から受信した信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項２】
基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行する通信部と、
前記通信部から前記基地局装置へ、前記他の端末装置を介して送信すべき接続要求信号を生成し、前記他の端末装置を介して、前記通信部において前記基地局装置から受信した接続応答信号を処理することによって、前記基地局装置との接続処理を実行する処理部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項３】
前記通信部は、接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置と、当該基地局装置への経路に含まれた少なくともひとつの他の端末装置とを探索するために、探索用の信号を報知し、
前記処理部は、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索用の信号を転送すべき他の端末装置に対する条件とを含めることによって、探索用の信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記処理部は、探索用の信号と接続要求信号とを一体的に生成することを特徴とする請求項３に記載の端末装置。
【請求項５】
前記通信部と前記基地局装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する検出部をさらに備え、
前記通信部は、前記検出部において検出がなされた場合、前記基地局装置との直接の無線通信を実行することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の端末装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、前記通信部に対して、前記基地局装置との直接の無線通信を実行させ、前記検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、前記通信部に対して、前記基地局装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、前記他の端末装置を介した無線通信も維持させることを特徴とする請求項５に記載の端末装置。
【請求項７】
端末装置に対する無線通信を実行する通信部と、
前記通信部において無線通信を実行すべき端末装置に対する接続処理を実行する処理部とを備え、
前記通信部は、既に無線通信を実行している端末装置を介して、他の端末装置からの接続要求信号を受信し、
前記処理部は、前記通信部において受信した接続要求信号をもとに、前記他の端末装置に対する接続処理を実行し、前記通信部から前記他の端末装置へ、前記端末装置を介して接続応答信号を送信することを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
前記通信部は、接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置を探索するための探索用の信号であって、かつ他の端末装置によって送信された後に前記端末装置によって転送された探索用の信号を受信し、
前記処理部は、前記通信部において受信した探索用の信号に含まれた条件であって、かつ通信対象となる基地局装置に対する条件に合致する場合に、前記他の端末装置に対する接続処理の実行を決定する手段と、前記通信部に対して、前記通信部において受信した探索用の信号に含まれた情報であって、かつ当該探索用の信号を転送した端末装置に関する情報を参照しながら、前記探索用の信号に対する応答信号を前記端末装置へ送信させることを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記通信部において受信した探索用の信号と接続要求信号とは、一体的に生成されており、
前記処理部は、前記他の端末装置に対する接続処理の実行を決定するとともに、接続処理を実行することを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記通信部と前記他の端末装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する検出部をさらに備え、
前記通信部は、前記検出部において検出がなされた場合、前記他の端末装置との直接の無線通信を実行することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記処理部は、前記検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、前記通信部に対して、前記他の端末装置との直接の無線通信を実行させ、前記検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、前記通信部に対して、前記他の端末装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、前記端末装置を介した無線通信も維持させることを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置。
【請求項１２】
基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行するステップと、
前記基地局装置へ、前記他の端末装置を介して送信すべき信号を生成するステップと、
前記他の端末装置を介して、前記基地局装置から受信した信号を処理するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に基地局装置と端末装置との間において信号を通信する通信方法ならびにそれを利用した端末装置および基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
路車間通信システムは、車両に搭載される移動局装置と、路上に設置される基地局装置とによって構成される。路車間通信システムでの基地局装置の通信領域の大きさは、限られており、限られた通信領域の広さよりもさらに広い通信領域が必要である場合には、複数の基地局装置が連ねられるように設置される。また、複数の基地局装置をまとめて管理する管理装置が設けられることによって、当該管理装置によって管理される基地局装置間を移動局装置がハンドオーバする際の認証処理の簡易化がなされる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１２３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基地局装置と端末装置とによって構成される無線通信システムにおいて、基地局装置と端末装置との間では、一般的に通信に先立って接続処理が実行される。このような接続処理の一例は、以下のように実行される。端末装置は、基地局装置に認証要求信号を送信し、基地局装置が認証処理を実行すると、基地局装置は、端末装置に対して認証応答信号を送信する。その後、端末装置は、基地局装置に接続要求信号を送信し、基地局装置が接続処理を実行すると、基地局装置は、端末装置に対して接続応答信号を送信する。なお、以上の説明において、「接続処理」という用語には、認証処理の後に実行される接続処理を示す場合と、認証処理と接続処理の総称を示す場合とがあるが、以下では、これらを特に区別することなく、「接続処理」という用語を使用する。
【０００４】
接続処理が開始されてから完了するまでに所定の期間が必要とされる。例えば、前述の路車間通信システムのごとく、端末装置が車両に搭載されており、基地局装置によって形成される通信エリアを横切るように端末装置が移動している場合、接続処理が終了した後に通信が開始されても、すぐに端末装置が通信エリアの外に移動してしまうこともある。そのため、通信エリア内において、基地局装置と端末装置との通信が有効に実行されなくなる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、基地局装置によって形成される通信エリア内において、基地局装置と端末装置との接続処理の期間を短縮するための通信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行する通信部と、通信部から基地局装置へ、他の端末装置を介して送信すべき信号を生成し、他の端末装置を介して、通信部において基地局装置から受信した信号を処理する処理部と、を備える。
【０００７】
「他の端末装置にアクセス可能なように」とは、他の端末装置に直接アクセスしてもよく、あるいはさらに別の端末装置を経由することによって、他の端末装置に間接的にアクセスしてもよい。つまり、他の端末装置に至る経路が形成されればよい。この態様によると、他の端末装置を介して基地局装置との通信を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても基地局装置と通信できる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、端末装置である。この装置は、基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行する通信部と、通信部から基地局装置へ、他の端末装置を介して送信すべき接続要求信号を生成し、他の端末装置を介して、通信部において基地局装置から受信した接続応答信号を処理することによって、基地局装置との接続処理を実行する処理部と、を備える。
【０００９】
この態様によると、他の端末装置を介して基地局装置との接続処理を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても基地局装置との接続処理を実行でき、基地局装置によって形成される通信エリア内において、基地局装置と端末装置との接続処理の期間を短縮できる。
【００１０】
通信部は、接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置と、当該基地局装置への経路に含まれた少なくともひとつの他の端末装置とを探索するために、探索用の信号を報知し、処理部は、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索用の信号を転送すべき他の端末装置に対する条件とを含めることによって、探索用の信号を生成してもよい。この場合、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索用の信号を転送すべき他の端末装置に対する条件を含めた信号を報知するので、条件に適合した基地局装置と他の端末装置とを探索できる。
【００１１】
処理部は、探索用の信号と接続要求信号とを一体的に生成してもよい。この場合、探索の処理と接続の処理を一体的に実行するので、両方の処理に要する期間を短縮できる。
【００１２】
通信部と基地局装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する検出部をさらに備えてもよい。通信部は、検出部において検出がなされた場合、基地局装置との直接の無線通信を実行してもよい。この場合、基地局装置との直接の無線通信が可能になると、直接の無線通信を実行するので、通常の無線通信を実行できる。
【００１３】
処理部は、検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、通信部に対して、基地局装置との直接の無線通信を実行させ、検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、通信部に対して、基地局装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、他の端末装置を介した無線通信も維持させてもよい。この場合、接続処理が完了していなければ、他の端末装置を介した無線通信も維持させるので、データの通信を継続して実行できる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、基地局装置である。この装置は、端末装置に対する無線通信を実行する通信部と、通信部において無線通信を実行すべき端末装置に対する接続処理を実行する処理部とを備える。通信部は、既に無線通信を実行している端末装置を介して、他の端末装置からの接続要求信号を受信し、処理部は、通信部において受信した接続要求信号をもとに、他の端末装置に対する接続処理を実行し、通信部から他の端末装置へ、端末装置を介して接続応答信号を送信する。
【００１５】
この態様によると、既に無線通信を実行している端末装置を介して他の端末装置との接続処理を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても他の端末装置との接続処理を実行でき、基地局装置によって形成される通信エリア内において、基地局装置と端末装置との接続処理の期間を短縮できる。
【００１６】
通信部は、接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置を探索するための探索用の信号であって、かつ他の端末装置によって送信された後に端末装置によって転送された探索用の信号を受信し、処理部は、通信部において受信した探索用の信号に含まれた条件であって、かつ通信対象となる基地局装置に対する条件に合致する場合に、他の端末装置に対する接続処理の実行を決定する手段と、通信部に対して、通信部において受信した探索用の信号に含まれた情報であって、かつ当該探索用の信号を転送した端末装置に関する情報を参照しながら、探索用の信号に対する応答信号を端末装置へ送信させてもよい。この場合、通信対象となる基地局装置に対する条件を受信するので、条件に適合した基地局装置との通信を提供できる。
【００１７】
通信部において受信した探索用の信号と接続要求信号とは、一体的に生成されており、処理部は、他の端末装置に対する接続処理の実行を決定するとともに、接続処理を実行してもよい。この場合、探索の処理と接続の処理を一体的に実行するので、両方の処理に要する期間を短縮できる。
【００１８】
通信部と他の端末装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する検出部をさらに備えてもよい。通信部は、検出部において検出がなされた場合、他の端末装置との直接の無線通信を実行してもよい。この場合、他の端末装置との直接の無線通信が可能になると、直接の無線通信を実行するので、通常の無線通信を実行できる。
【００１９】
処理部は、検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、通信部に対して、他の端末装置との直接の無線通信を実行させ、検出部において検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、通信部に対して、他の端末装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、端末装置を介した無線通信も維持させてもよい。この場合、接続処理が完了していなければ、端末装置を介した無線通信も維持させるので、データの通信を継続して実行できる。
【００２０】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行するステップと、基地局装置へ、他の端末装置を介して送信すべき信号を生成するステップと、他の端末装置を介して、基地局装置から受信した信号を処理するステップと、を備える。
【００２１】
本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、基地局装置と既に無線通信を実行している他の端末装置にアクセス可能なように、無線通信を実行するステップと、基地局装置へ、他の端末装置を介して送信すべき接続要求信号を生成し、他の端末装置を介して、基地局装置から受信した接続応答信号を処理することによって、基地局装置との接続処理を実行するステップと、を備える。
【００２２】
接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置と、当該基地局装置への経路に含まれた少なくともひとつの他の端末装置とを探索するために、探索用の信号を報知するステップと、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索用の信号を転送すべき他の端末装置に対する条件とを含めることによって、探索用の信号を生成するステップとをさらに備えてもよい。
【００２３】
探索用の信号と接続要求信号とを一体的に生成してもよい。基地局装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出するステップと検出がなされた場合、基地局装置との直接の無線通信を実行するステップとをさらに備えてもよい。基地局装置との直接の無線通信を実行するステップは、検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、基地局装置との直接の無線通信を実行させ、検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、基地局装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、他の端末装置を介した無線通信も維持させてもよい。
【００２４】
本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、端末装置に対する無線通信を実行するステップと、無線通信を実行すべき端末装置に対する接続処理を実行するステップとを備える。無線通信を実行するステップは、既に無線通信を実行している端末装置を介して、他の端末装置からの接続要求信号を受信し、接続処理を実行するステップは、受信した接続要求信号をもとに、他の端末装置に対する接続処理を実行し、他の端末装置へ、端末装置を介して接続応答信号を送信する。
【００２５】
接続処理に先立って、通信対象となる基地局装置を探索するための探索用の信号であって、かつ他の端末装置によって送信された後に端末装置によって転送された探索用の信号を受信するステップと、受信した探索用の信号に含まれた条件であって、かつ通信対象となる基地局装置に対する条件に合致する場合に、他の端末装置に対する接続処理の実行を決定するステップと、受信した探索用の信号に含まれた情報であって、かつ当該探索用の信号を転送した端末装置に関する情報を参照しながら、探索用の信号に対する応答信号を端末装置へ送信させるステップとをさらに備えてもよい。
【００２６】
受信した探索用の信号と接続要求信号とは、一体的に生成されており、他の端末装置に対する接続処理の実行を決定するとともに、接続処理を実行するステップをさらに備えてもよい。他の端末装置との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出するステップと、検出がなされた場合、他の端末装置との直接の無線通信を実行するステップをさらに備えてもよい。他の端末装置との直接の無線通信を実行するステップは、検出がなされた場合に接続処理を完了していれば、接続処理の結果を使用しながら、他の端末装置との直接の無線通信を実行させ、検出がなされた場合に接続処理を完了していなければ、他の端末装置との直接の無線通信によって接続処理を完了させるとともに、端末装置を介した無線通信も維持させてもよい。
【００２７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２８】
基地局装置によって形成される通信エリア内において、基地局装置と端末装置との接続処理の期間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と端末装置によって構成される通信システムに関する。基地局装置と通信可能な領域が、通信エリアとして定義されるが、一般的に通信エリアは、基地局装置を中心にしながら、略円状の形状を有する。端末装置が通信エリアに進入すると、端末装置と基地局装置との間において接続処理が実行された後、両者の通信が実行される。端末装置が通信エリアを横切るように移動するときに、端末装置が通信エリアに進入する際に接続処理が開始されると、端末装置が通信エリアから出る直前に接続処理が完了する場合がある。その結果、当該通信エリアにおいて、端末装置と基地局装置との間の通信量が少なくなってしまう。そのため、本実施例に係る通信システムは、以下の処理を実行する。
【００３０】
端末装置が通信エリアに進入する前に、通信エリアにおいて、別の端末装置（以下、「転送装置」という）と基地局装置との通信が実行されている。なお、転送装置は、通信エリアの中でありながら、端末装置と通信可能な位置に存在するものとする。端末装置は、転送装置を経由して、基地局装置との接続処理を実行する。つまり、端末装置から送信された信号は、転送装置によって中継されて、基地局装置に受信される。また、基地局装置から送信された信号は、転送装置によって中継されて、端末装置に受信される。前述と同様に端末装置が移動している場合、端末装置は、通信エリア内に進入する前あるいは進入後すぐに、基地局装置との接続処理を完了できる。その後、端末装置は、通信エリア内において、基地局装置と直接通信を実行する。
【００３１】
図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃ、基地局装置１２を含む。また、第１端末装置１０ａは、第１端末用アンテナ１４ａを含み、第２端末装置１０ｂは、第２端末用アンテナ１４ｂを含み、第３端末装置１０ｃは、第３端末用アンテナ１４ｃを含み、基地局装置１２は、基地局用アンテナ１６を含む。ここで、第１端末用アンテナ１４ａ、第２端末用アンテナ１４ｂ、第３端末用アンテナ１４ｃは、端末用アンテナ１４と総称される。また、通信エリア１５０は、基地局装置１２によって形成されており、通信エリア１５０の中に存在する端末装置１０が基地局装置１２と通信可能である。なお、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃが前述の転送装置に相当する。例えば、端末装置１０は、自動車等に搭載される。
【００３２】
図１（ａ）は、第１端末装置１０ａが通信エリア１５０の外に存在する場合である。また、第３端末装置１０ｃは、通信エリア１５０の中に存在し、基地局装置１２と通信可能である。一方、第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂを経由することによって、第３端末装置１０ｃにアクセス可能である。このように、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃが信号を転送することによって、第１端末装置１０ａは、基地局装置１２に間接的にアクセス可能になる。このような状況において、第１端末装置１０ａと基地局装置１２とは、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃとを介して、接続処理を実行する。なお、接続処理の詳細は、後述する。
【００３３】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に続く状態であり、第１端末装置１０ａが、基地局装置１２の方向に移動して通信エリア１５０の中に進入した場合に相当する。図１（ａ）での処理において、第１端末装置１０ａと基地局装置１２との接続処理が、既に完了していれば、図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に遷移すると、第１端末装置１０ａと基地局装置１２とは、直ちに通信を実行する。つまり、第１端末装置１０ａでは、通信エリア１５０に進入したときに、基地局装置１２との通信が可能になっている。
【００３４】
図２は、第１端末装置１０ａの構成を示す。第１端末装置１０ａは、第１端末用アンテナ１４ａ、パケット通信部２０、信号処理部２２、情報保存部２４、車両情報管理部２６、車両センサ部２８を含む。また、パケット通信部２０は、パケット受信部３０、パケット送信部３２を含み、信号処理部２２は、パケット処理部３４、パケット生成部３６を含む。なお、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃも、図２と同様の構成を有する。
【００３５】
パケット受信部３０は、第１端末用アンテナ１４ａにおいて受信したパケット信号に対して、復調処理等を実行する。第１端末用アンテナ１４ａにおいて受信したパケット信号は、無線周波数領域の信号であるので、パケット受信部３０は、パケット信号に対して、無線周波数領域からベースバンド領域への周波数変換を実行した後、復調処理、復号処理を実行し、物理レイヤよりも上位のレイヤにおいて規定されたパケット信号をパケット処理部３４に出力する。
【００３６】
パケット処理部３４は、パケット受信部３０からパケット信号を受けつけ、受けつけたパケット信号に含まれたパケット信号にしたがって、経路制御等の上位レイヤでの処理を実行する。上位レイヤとは、物理レイヤよりも上位に規定されるレイヤに相当する。なお、上位レイヤでの処理の内容は、後述する。パケット処理部３４は、処理結果を情報保存部２４に出力するとともに、処理結果に応じた次の処理、特に送信すべきパケット信号の生成をパケット生成部３６に指示する。
【００３７】
車両センサ部２８は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に対応し、第１端末装置１０ａの現在位置を逐次取得する。なお、車両センサ部２８は、現在の位置を取得できればよく、ＧＰＳに限定されるものではない。車両情報管理部２６は、車両センサ部２８において取得した現在位置を記憶するとともに、現在の位置と過去の位置から第１端末装置１０ａの進行方向を導出する。例えば、進行方向は、現在の位置の座標から過去の位置の座標をベクトル減算することによって導出される。
【００３８】
情報保存部２４は、パケット処理部３４での処理結果を記憶する。詳細は、後述する。パケット生成部３６は、情報保存部２４での記憶内容を参照しながら、パケット処理部３４からの指示に応じて、パケット信号を生成する。なお、生成すべきパケット信号の種類によっては、車両情報管理部２６において管理した情報を使用する場合もある。パケット生成部３６において生成されるパケット信号は、パケット処理部３４に入力されるパケット信号に対応して、物理レイヤよりも上位のレイヤにおいて規定されたパケット信号に相当する。パケット生成部３６は、生成したパケット信号をパケット送信部３２に出力する。
【００３９】
パケット送信部３２は、パケット生成部３６からのパケット信号に対して、符号化処理、変調処理を実行する。また、パケット送信部３２は、変調したパケット信号に対して、ベースバンド領域から無線周波数領域への周波数変換を実行した後、周波数変換したパケット信号を第１端末用アンテナ１４ａから送信する。パケット受信部３０とパケット送信部３２での処理が無線通信処理に相当するが、前述の図１（ａ）において、基地局装置１２と既に無線通信を実行している他の端末装置１０にアクセス可能なように、無線通信が実行される。
【００４０】
図示しない基地局装置１２との通信を実行する前に、第１端末装置１０ａにおいてなされる処理は、主に３種類に分類される。処理がなされる順番に列挙すると、これらは、（１）探索処理、（２）認証処理、（３）接続処理である。探索処理とは、通信対象となる基地局装置と、通信対象となる基地局装置への経路に含まれた他の端末装置１０を探索する処理である。例えば、図１（ａ）において、通信対象となる基地局装置は、基地局装置１２に相当し、通信対象となる基地局装置への経路に含まれた他の端末装置１０は、基地局装置１２との間の経路に含まれた第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃ、つまり転送装置に相当する。認証処理とは、基地局装置１２が第１端末装置１０ａを認証するための処理である。また、接続処理は、基地局装置１２が第１端末装置１０ａを接続するための処理である。以下では、図２に示された第１端末装置１０ａの構成に対応づけながら、（１）から（３）の順番に処理内容を説明する。さらに、接続後の処理（４）、（５）も説明する。
【００４１】
（１）探索処理
探索処理において、パケット生成部３６は、通信対象となる基地局装置と、当該基地局装置への経路に含まれた少なくともひとつの他の端末装置１０とを探索するために、探索用の信号（以下、「探索要求パケット信号」あるいは「探索要求パケット」という）を生成する。なお、探索要求パケット信号には、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索要求パケット信号を転送すべき他の端末装置１０に対する条件とが含められている。パケット送信部３２は、探索要求パケット信号を報知する。通信対象となる基地局装置に対する条件は、例えば、基地局装置においてサポートされているサービスの種類、第１端末装置１０ａからの距離、基地局装置において実行可能な伝送レート等に相当する。また、探索要求パケット信号を転送すべき他の端末装置１０に対する条件は、端末装置１０の進行方向に存在することに相当する。なお、これらの条件を生成するために、パケット生成部３６は、車両情報管理部２６の情報を使用してもよい。
【００４２】
図示しない他の端末装置１０は、当該探索要求パケット信号を受信すると、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索要求用パケット信号を転送すべき他の端末装置１０に対する条件を確認する。その際、他の端末装置１０に含まれたパケット生成部３６は、他の端末装置１０に含まれた車両情報管理部２６の情報を参照する。自らがこれらの条件に合致する場合、他の端末装置１０は、受信した探索要求パケット信号に、自らに関する情報を付加した後（以下、これも「探索要求パケット信号」という）、探索要求パケット信号を報知する。以上の処理の繰り返しによって、第１端末装置１０ａから基地局装置１２への経路が形成される。
【００４３】
一方、パケット送信部３２は、探索要求パケット信号に対する応答信号として、探索応答パケット信号（以下、「探索応答パケット」ともいう）を受信する。探索応答パケット信号は、探索要求パケット信号によって形成された経路を探索要求パケット信号とは逆向きに転送されることによって、図示しない基地局装置１２から第１端末装置１０ａに送信される。パケット処理部３４は、探索応答パケット信号の内容を抽出するが、探索応答パケット信号には、通信対象となる基地局装置に関する情報と、当該基地局装置への経路に含まれた少なくともひとつの他の端末装置１０に関する情報とが含まれている。
【００４４】
情報保存部２４は、探索応答パケット信号に含まれたデータを記憶する。図３は、情報保存部２４に記憶されるデータのデータ構造を示す。図示のごとく、経路情報欄２００、基地局装置情報欄２０２が含まれている。基地局装置情報欄２０２に示された情報が、通信対象となる基地局装置に相当し、経路情報欄２００に示された情報が、通信対象となる基地局装置への経路に含まれた他の端末装置１０に相当する。図３に示された情報は、図１（ａ）の状態に相当し、第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃを介して、基地局装置１２に至ることに対応する。
【００４５】
（２）認証処理、（３）接続処理
第１端末装置１０ａおよび転送装置においては、認証処理と接続処理として、同様の処理が実行されるので、ここでは、これらをまとめて説明する。パケット生成部３６は、パケット送信部３２から基地局装置１２へ、他の端末装置１０を介して送信すべき認証要求信号（以下、「認証要求パケット信号」あるいは「認証要求パケット」という）を生成し、パケット送信部３２は、パケット生成部３６において生成した認証要求パケット信号を送信する。また、パケット受信部３０は、他の端末装置１０を介して、基地局装置１２からの認証応答信号（以下、「認証応答パケット信号」あるいは「認証応答パケット」という）を受信し、パケット処理部３４は、パケット受信部３０において受信した認証応答パケット信号を処理することによって、基地局装置１２との認証処理を実行する。なお、認証要求パケット信号には、認証を要求する旨が含まれており、認証応答パケット信号には、認証を行った旨が含まれる。
【００４６】
パケット生成部３６は、パケット送信部３２から基地局装置１２へ、他の端末装置１０を介して送信すべき接続要求信号（以下、「接続要求パケット信号」あるいは「接続要求パケット」という）を生成し、パケット送信部３２は、パケット生成部３６において生成した接続要求パケット信号を送信する。また、パケット受信部３０は、他の端末装置１０を介して、基地局装置１２からの接続応答信号（以下、「接続応答パケット信号」あるいは「接続応答パケット」という）を受信し、パケット処理部３４は、パケット受信部３０において受信した接続応答パケット信号を処理することによって、基地局装置１２との接続処理を実行する。なお、接続要求パケット信号には、接続を要求する旨が含まれており、接続応答パケット信号には、接続を行った旨が含まれる。
【００４７】
（４）基地局装置１２との間接的な通信処理
前述した接続処理の終了後、図１（ａ）の状態が継続されれば、つまり第１端末装置１０ａが通信エリア１５０内に進入していなければ、第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃを介して、基地局装置１２との間において通信を実行する（以下、このような通信を「マルチホップ通信」という）。つまり、パケット通信部２０は、基地局装置１２と既に無線通信を実行している他の端末装置１０、つまり第３端末装置１０ｃにアクセス可能なように、第２端末装置１０ｂに対して無線通信を実行する。パケット生成部３６は、パケット送信部３２から基地局装置１２へ、他の端末装置１０を介して送信すべきパケット信号を生成し、パケット処理部３４は、他の端末装置１０を介して、パケット受信部３０において基地局装置１２から受信したパケット信号を処理する。なお、パケット信号には、所定のデータが含まれる。
【００４８】
（５）基地局装置１２との直接の通信処理
図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に遷移した場合、つまり第１端末装置１０ａが通信エリア１５０内に進入した場合の処理を説明する。パケット受信部３０、パケット処理部３４は、基地局装置１２との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する。より具体的に説明すると、パケット受信部３０がビーコン信号を受信した後に復調を実行し、復調結果をパケット処理部３４に出力する。パケット処理部３４は、復調結果から、当該ビーコン信号を送信した基地局装置の識別情報を抽出する。パケット処理部３４は、当該識別情報と、情報保存部２４に記憶した基地局装置の情報とを比較し、一致すれば、基地局装置１２との間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する。
【００４９】
パケット通信部２０、信号処理部２２は、検出がなされた場合、基地局装置１２との直接の無線通信を実行する（以下、このような通信を「直接通信」という）。信号処理部２２は、パケット通信部２０に対して、これまで実行していたマルチホップ通信から、直接通信への切替を制御する。切替制御は、前述の探索処理、認証処理、接続処理のうち、既にどこまでが終了しているかによって異なる。検出がなされた場合に接続処理をすべて完了していれば、信号処理部２２は、情報保存部２４に記憶した接続処理の結果を使用しながら、パケット通信部２０に対して、マルチホップ通信から直接通信へ切りかえさせる。一方、検出がなされた場合に接続処理をすべて完了していなければ、信号処理部２２は、パケット通信部２０に対して、直接通信を実行させながら残りの接続処理等を完了させるとともに、マルチホップ通信も維持させる。このようなマルチホップ通信において、接続処理等以外のデータが通信される。
【００５０】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００５１】
図４は、基地局装置１２の構成を示す。基地局装置１２は、基地局用アンテナ１６、パケット通信部５０、信号処理部５２、有線通信部５４を含む。また、パケット通信部５０は、パケット受信部５６、パケット送信部５８を含み、信号処理部５２は、パケット処理部６０、パケット生成部６２、制御部６４を含む。
【００５２】
パケット受信部５６は、前述のパケット受信部３０と同様の処理を実行し、パケット送信部５８は、前述のパケット送信部３２と同様の処理を実行する。なお、パケット送信部５８は、定期的にビーコン信号を送信する。ビーコン信号には、基地局装置１２を識別するための情報が含まれている。
【００５３】
パケット処理部６０は、パケット受信部５６からパケット信号を受けつけ、受けつけたパケット信号に含まれたパケット信号にしたがって、経路制御等の上位レイヤでの処理を実行する。上位レイヤとは、物理レイヤよりも上位に規定されるレイヤに相当する。なお、上位レイヤでの処理の内容は、後述する。パケット処理部６０は、処理結果を制御部６４に出力する。制御部６４は、基地局装置１２全体の動作、端末装置１０に対する接続処理等を制御する。
【００５４】
パケット生成部６２は、制御部６４からの指示に応じて、パケット信号を生成する。なお、パケット生成部６２において生成されるパケット信号は、パケット処理部６０に入力されるパケット信号に対応して、物理レイヤよりも上位のレイヤにおいて規定されたパケット信号に相当する。パケット生成部６２は、生成したパケット信号をパケット送信部５８に出力する。
【００５５】
有線通信部５４は、図示しない有線ネットワークに接続され、有線ネットワークを使用した有線通信を実行する。つまり、有線通信部５４は、パケット通信部５０、信号処理部５２によって受信した図示しない端末装置１０からのデータを有線ネットワークに出力する。また、有線通信部５４は、有線ネットワークから入力したデータを信号処理部５２に出力する。なお、有線通信部５４に対する制御は、制御部６４によってなされる。
【００５６】
第１端末装置１０ａに対する（１）〜（５）の処理は、既に説明したが、これらの処理に対応した処理が、基地局装置１２においてもなされる。第１端末装置１０ａでの処理との対応を明確するために、基地局装置１２での処理も、（１）〜（５）に分類して以下に説明する。
【００５７】
（１）探索処理
パケット受信部５６は、図示しない第１端末装置１０ａから送信された後に転送装置によって転送された探索要求パケット信号を受信する。前述のごとく、探索要求パケット信号は、通信対象となる基地局装置を探索するための信号である。パケット受信部５６は、受信した探索要求パケット信号をパケット処理部６０に出力する。パケット処理部６０は、探索要求パケット信号に含まれた条件のうち、通信対象となる基地局装置に対する条件、探索要求パケット信号を転送した端末装置１０に関する情報を抽出する。制御部６４は、通信対象となる基地局装置に対する条件に合致する場合に、第１端末装置１０ａに対する接続処理の実行を決定する。
【００５８】
例えば、通信対象となる基地局装置に対する条件に含まれたサービスを実行可能である場合に、制御部６４は、条件に合致したとする。制御部６４は、接続処理の実行を決定した場合、パケット生成部６２に対して、探索応答パケット信号の生成を指示する。探索応答パケット信号は、接続処理の実行を指示する信号である。また、制御部６４は、探索要求パケット信号を転送した端末装置１０に関する情報をもとに、探索応答パケット信号を転送すべき転送装置を特定する。パケット生成部６２は、探索応答バケット信号を生成し、パケット送信部５８は、制御部６４において特定した転送装置に対して、パケット生成部６２において生成した探索応答パケット信号を送信する。
【００５９】
（２）認証処理、（３）接続処理
パケット受信部５６は、既に無線通信を実行している転送装置を介して、図示しない第１端末装置１０ａからの認証要求パケット信号を受信する。信号処理部５２は、パケット通信部５０において無線通信を実行すべき第１端末装置１０ａに対する認証処理を実行する。つまり、信号処理部５２は、パケット受信部５６において受信した認証要求パケット信号をもとに、第１端末装置１０ａに対する認証処理を実行し、その結果を認証応答パケット信号として生成する。また、パケット送信部５８は、第１端末装置１０ａへ、転送装置を介して認証応答パケット信号を送信する。
【００６０】
パケット受信部５６は、既に無線通信を実行している転送装置を介して、図示しない第１端末装置１０ａからの接続要求パケット信号を受信する。信号処理部５２は、パケット通信部５０において無線通信を実行すべき第１端末装置１０ａに対する接続処理を実行する。つまり、信号処理部５２は、パケット受信部５６において受信した接続要求パケット信号をもとに、第１端末装置１０ａに対する接続処理を実行し、その結果を接続応答パケット信号として生成する。また、パケット送信部５８は、第１端末装置１０ａへ、転送装置を介して接続応答パケット信号を送信する。
【００６１】
（４）基地局装置１２との間接的な通信処理
基地局装置１２は、転送装置を介して、第１端末装置１０ａとの間においてマルチホップ通信を実行する。マルチホップ通信の内容は、第１端末装置１０ａでの説明に対応するので、ここでは、説明を省略する。また、有線通信部５４は、必要に応じて、有線ネットワークとの通信を実行する。
【００６２】
（５）基地局装置１２との直接の通信処理
パケット受信部５６、パケット処理部６０は、図示しない第１端末装置１０ａとの間において、直接の無線通信が可能になったことを検出する。パケット受信部５６において受信したパケット信号が、第１端末装置１０ａから直接送信されている場合に、パケット処理部６０は、直接の無線通信が可能になったことを検出する。
【００６３】
パケット通信部５０、信号処理部５２は、検出がなされた場合、第１端末装置１０ａとの直接通信を実行する。信号処理部５２は、パケット通信部５０に対して、これまで実行していたマルチホップ通信から、直接通信への切替を制御する。切替制御は、前述の探索処理、認証処理、接続処理のうち、既にどこまでが終了しているかによって異なる。検出がなされた場合に接続処理等をすべて完了していれば、信号処理部５２は、接続処理の結果を使用しながら、パケット通信部５０に対して、マルチホップ通信から直接通信へ切りかえさせる。一方、検出がなされた場合に接続処理をすべて完了していなければ、信号処理部５２は、パケット通信部５０に対して、直接通信を実行させながら残りの接続処理等を完了させるとともに、マルチホップ通信も維持させる。このようなマルチホップ通信において、接続処理等以外のデータが通信される。
【００６４】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００における接続までの処理の手順を示すシーケンス図である。第１端末装置１０ａは、探索要求パケットを報知する（Ｓ１０）。第２端末装置１０ｂは、受信した探索要求パケットの転送を決定し、探索要求パケットを報知し（Ｓ１２）、第３端末装置１０ｃは、受信した探索要求パケットの転送を決定し、探索要求パケットを報知する（Ｓ１４）。基地局装置１２は、第３端末装置１０ｃに対して、探索応答パケット信号を送信する（Ｓ１６）。第３端末装置１０ｃは、第２端末装置１０ｂに対して、探索応答パケット信号を送信し（Ｓ１８）、第２端末装置１０ｂは、第１端末装置１０ａに対して、探索応答パケット信号を送信する（Ｓ２０）。
【００６５】
第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂに対して、認証要求パケット信号を送信する（Ｓ２２）。第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対して、認証要求パケット信号を送信し（Ｓ２４）、第３端末装置１０ｃは、基地局装置１２に対して、認証要求パケット信号を送信する（Ｓ２６）。基地局装置１２は、第１端末装置１０ａに対する認証を実行した後、基地局装置１２は、第３端末装置１０ｃに対して、認証応答パケット信号を送信する（Ｓ２８）。第３端末装置１０ｃは、第２端末装置１０ｂに対して、認証応答パケット信号を送信し（Ｓ３０）、第２端末装置１０ｂは、第１端末装置１０ａに対して、認証応答パケット信号を送信する（Ｓ３２）。
【００６６】
第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂに対して、接続要求パケット信号を送信する（Ｓ３４）。第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対して、接続要求パケット信号を送信し（Ｓ３６）、第３端末装置１０ｃは、基地局装置１２に対して、接続要求パケット信号を送信する（Ｓ３８）。基地局装置１２は、第１端末装置１０ａに対する接続を実行した後、基地局装置１２は、第３端末装置１０ｃに対して、接続応答パケット信号を送信する（Ｓ４０）。第３端末装置１０ｃは、第２端末装置１０ｂに対して、接続応答パケット信号を送信し（Ｓ４２）、第２端末装置１０ｂは、第１端末装置１０ａに対して、接続応答パケット信号を送信する（Ｓ４４）。
【００６７】
図６（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００にて送信されるパケット信号の構成を示す。図６（ａ）は、探索要求パケット信号のフォーマットを示す。探索要求パケット信号は、物理レイヤでのプリアンブル、第１端末装置１０ａの進行方向に関する情報、通信対象となる基地局装置の条件、転送装置の情報を含む。第１端末装置１０ａの進行方向に関する情報は、前述の探索要求パケット信号を転送すべき他の端末装置１０に対する条件に相当し、車両情報管理部２６において生成される。転送装置の情報は、図示されたフォーマットのうち、「第１端末装置情報」から「第３端末装置情報」に対応する。なお、転送装置の情報は、対応する端末装置１０によって、パケット信号の最後部に付加される。
【００６８】
つまり、探索要求パケット信号が第１端末装置１０ａから報知されるとき、「基地局装置情報」の後段に「第１端末装置情報」だけが付加される。また、探索要求パケット信号が第２端末装置１０ｂから報知されるとき、「第１端末装置情報」の後段に「第２端末装置情報」が付加され、探索要求パケット信号が第３端末装置１０ｃから報知されるとき、「第２端末装置情報」の後段に「第３端末装置情報」が付加される。その結果、基地局装置１２は、一番最後に付加された転送装置の情報、つまり第３端末装置情報を参照することによって、探索応答パケット信号の送信先を特定する。
【００６９】
図６（ｂ）は、探索応答パケット信号のフォーマットを示す。探索応答パケット信号は、物理レイヤでのプリアンブル、基地局装置情報、転送装置ＩＤを含む。基地局装置情報は、探索要求パケット信号を受信することによって接続を許可した基地局装置１２に関する情報である。この情報をもとに、第１端末装置１０ａは、通信対象となる基地局装置を特定する。また、転送装置ＩＤとしての「第１端末装置ＩＤ」から「第３端末装置ＩＤ」は、「第１端末装置情報」から「第３端末装置情報」に対応したＩＤである。以上の転送装置ＩＤをもとに、探索応答パケット信号の転送先が特定される。任意の端末装置１０は、受信した探索応答パケット信号の最後部から順に転送装置ＩＤを検索する。自らの端末装置１０に対応したＩＤの前段に配置された端末装置１０のＩＤが、当該端末装置１０における探索応答パケット信号の転送先になる。
【００７０】
図６（ｃ）は、認証要求パケット信号、接続要求パケット信号のフォーマットを示す。これらのパケット信号は、物理レイヤでのプリアンブル、ＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、要求情報、転送装置ＩＤを含む。転送装置ＩＤとしての「第１端末装置ＩＤ」から「第３端末装置ＩＤ」は、図６（ｂ）と同様である。また、要求情報の内容は、パケット信号の種類によって異なる。つまり、認証要求パケット信号であるか、あるいは接続要求パケット信号であるかに応じて、要求情報の内容が異なる。なお、認証要求および接続要求は、ＭＡＣレイヤ、つまり第２層での信号に相当する。また、図１（ａ）の形態において、第１端末装置１０ａから基地局装置１２には、ＩＰレイヤ、つまり第３層での接続がなされている。そのため、第３層によって第２層での信号が配置されることになり、図示のごとく、ＩＰヘッダ、ＭＡＣヘッダ、要求情報（ＭＡＣ本体）の信号が配置される。
【００７１】
図６（ｄ）は、認証応答パケット信号、接続応答パケット信号のフォーマットを示す。図６（ｄ）に示されたフォーマットは、図６（ｃ）に示されたフォーマットと同様であるので、ここでは説明を省略する。なお、応答情報の内容は、パケット信号の種類によって異なる。つまり、認証応答パケット信号であるか、あるいは接続応答パケット信号であるかに応じて、応答情報の内容が異なる。
【００７２】
図７は、第１端末装置１０ａにおけるパケット信号の送信手順を示すフローチャートである。基地局装置の探索が終了していなければ（Ｓ５０のＮ）、パケット生成部３６は、探索要求パケットを生成し（Ｓ５２）、パケット送信部３２は、探索要求パケットを報知する（Ｓ５４）。基地局装置の探索が終了しており（Ｓ５０のＹ）、認証が終了していなければ（Ｓ５６のＮ）、パケット生成部３６は、認証要求パケットを生成し（Ｓ５８）、パケット送信部３２は、認証要求パケットを送信する（Ｓ６０）。認証が終了していれば（Ｓ５６のＹ）、パケット生成部３６は、接続要求パケットを生成し（Ｓ６２）、パケット送信部３２は、接続要求パケットを送信する（Ｓ６４）。
【００７３】
図８は、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃにおける探索要求パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、探索要求パケットを受信する（Ｓ８０）。パケット処理部３４は、探索要求パケットから、進行方向の情報を抽出し（Ｓ８２）、車両情報管理部２６は、位置情報を取得する（Ｓ８４）。位置が進行方向に存在していれば（Ｓ８６のＹ）、パケット生成部３６は、探索要求パケットの転送履歴に自らの情報を追加する（Ｓ８８）。転送履歴は、図６（ａ）に示された転送装置の情報に相当する。パケット送信部３２は、探索要求パケットを報知する（Ｓ９０）。一方、位置が進行方向に存在していなければ（Ｓ８６のＮ）、パケット生成部３６は、探索要求パケットを破棄する（Ｓ９２）。
【００７４】
図９は、基地局装置１２における探索要求パケット信号と探索応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部５６は、探索要求パケットを受信する（Ｓ１００）。パケット処理部６０は、探索要求パケットから基地局装置条件を抽出する（Ｓ１０２）。条件に適合していれば（Ｓ１０４のＹ）、制御部６４は、探索要求パケットの送信元の端末装置１０に対する接続を決定し、パケット生成部６２は、探索応答パケットを生成する（Ｓ１０６）。パケット送信部５８は、探索応答パケットを送信する（Ｓ１０８）。なお、探索応答パケットの送信先は、探索要求パケットに含まれた転送履歴をもとに決定される。条件に適合していなければ（Ｓ１０４のＮ）、制御部６４は、探索要求パケットを破棄する（Ｓ１１０）。
【００７５】
図１０は、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃにおける探索応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、探索応答パケットを受信する（Ｓ１３０）。パケット処理部３４は、探索応答パケットから、基地局装置情報、転送履歴を抽出し、情報保存部２４は、基地局装置情報、転送履歴を保存する（Ｓ１３２）。パケット送信部３２は、探索応答パケットを送信する（Ｓ１３４）。
【００７６】
図１１は、第１端末装置１０ａにおける探索応答パケット信号と認証要求パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、探索応答パケットを受信する（Ｓ１５０）。パケット処理部３４は、探索応答パケットから、基地局装置情報、転送履歴を抽出し、情報保存部２４は、基地局装置情報、転送履歴を保存する（Ｓ１５２）。パケット生成部３６は、認証要求パケットを生成し（Ｓ１５４）、パケット送信部３２は、認証要求パケットを送信する（Ｓ１５６）。ここで、認証要求パケットの送信先は、情報保存部２４に記憶された転送履歴をもとに決定される。
【００７７】
図１２は、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃにおける認証要求パケット信号あるいは認証応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、認証要求パケット信号あるいは認証応答パケット信号が受信されるものとする。パケット受信部３０が認証要求パケットを受信した場合（Ｓ１７０のＹ）、パケット送信部３２は、認証要求パケットを送信する（Ｓ１７２）。一方、パケット受信部３０が認証要求パケットを受信しない場合（Ｓ１７０のＮ）、つまりパケット受信部３０が認証応答パケットを受信した場合、パケット送信部３２は、認証応答パケットを送信する（Ｓ１７４）。
【００７８】
図１３は、基地局装置１２における認証要求パケット信号と認証応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部５６は、認証要求パケットを受信する（Ｓ１９０）。制御部６４は、認証処理を実行し（Ｓ１９２）、認証結果を保存する（Ｓ１９４）。パケット生成部６２は、認証結果を含めながら、認証応答パケットを生成し（Ｓ１９６）、パケット送信部５８は、認証応答パケットを送信する（Ｓ１９８）。
【００７９】
図１４は、第１端末装置１０ａにおける認証応答パケット信号と接続要求パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、認証応答パケットを受信する（Ｓ２１０）。パケット処理部３４は、認証応答パケットから、認証終了情報を抽出し、情報保存部２４は、認証終了情報を保存する（Ｓ２１２）。パケット生成部３６は、接続要求パケットを生成し（Ｓ２１４）、パケット送信部３２は、接続要求パケットを送信する（Ｓ２１６）。
【００８０】
図１５は、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃにおける接続要求パケット信号あるいは接続応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、接続要求パケット信号あるいは接続応答パケット信号が受信されるものとする。パケット受信部３０が接続要求パケットを受信した場合（Ｓ２３０のＹ）、パケット送信部３２は、接続要求パケットを送信する（Ｓ２３２）。一方、パケット受信部３０が接続要求パケットを受信しない場合（Ｓ２３０のＮ）、つまりパケット受信部３０が接続応答パケットを受信した場合、パケット送信部３２は、接続応答パケットを送信する（Ｓ２３４）。
【００８１】
図１６は、基地局装置１２における接続要求パケット信号と接続応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部５６は、接続要求パケットを受信する（Ｓ２５０）。制御部６４は、接続処理を実行し（Ｓ２５２）、接続結果を保存する（Ｓ２５４）。パケット生成部６２は、接続結果を含めながら、接続応答パケットを生成し（Ｓ２５６）、パケット送信部５８は、接続応答パケットを送信する（Ｓ２５８）。
【００８２】
図１７は、第１端末装置１０ａにおける接続応答パケット信号の受信手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、接続応答パケットを受信する（Ｓ２７０）。パケット処理部３４は、接続応答パケットから、接続終了情報を抽出し、情報保存部２４は、接続終了情報を保存する（Ｓ２７２）。
【００８３】
図１８は、基地局装置１２における通信エリア内に第１端末装置１０ａが進入したときの第１端末装置１０ａの処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、基地局装置１２からのビーコンを受信する（Ｓ２９０）。情報保存部２４に基地局情報、転送履歴が保存され（Ｓ２９２のＹ）、認証終了情報が保存され（Ｓ２９４のＹ）、接続終了情報が保存されていれば（Ｓ２９６のＹ）、信号処理部２２は、パケット通信部２０に対して、基地局装置１２との直接通信に切りかえ後、データ通信の実行を指示する（Ｓ２９８）。一方、接続終了情報が保存されていなければ（Ｓ２９６のＮ）、信号処理部２２は、パケット通信部２０に対して、直接通信での接続処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３００）。また、情報保存部２４に基地局情報、転送履歴が保存されておらず（Ｓ２９２のＮ）、あるいは情報保存部２４に認証終了情報が保存されていなければ（Ｓ２９４のＮ）、信号処理部２２は、パケット通信部２０に対して、直接通信での認証・接続処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３０２）。
【００８４】
図１９は、基地局装置１２における通信エリア内に第１端末装置１０ａが進入したときの基地局装置１２の処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部５６が認証要求パケットを受信した場合（Ｓ３２０のＹ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信での認証処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３３０）。パケット受信部５６が認証要求パケットを受信せず（Ｓ３２０のＮ）、接続要求パケットを受信した場合（Ｓ３２２のＹ）、認証結果を保存していれば（Ｓ３２４のＹ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信での接続処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３３２）。一方、認証結果を保存していなければ（Ｓ３２４のＮ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信での認証処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３３０）。
【００８５】
パケット受信部５６が接続要求パケットを受信しない場合（Ｓ３２２のＮ）、つまりデータ通信の開始要求を受信した場合、認証結果を保存し（Ｓ３２６のＹ）、接続結果を保存していれば（Ｓ３２８のＹ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信への切りかえ後、データ通信の実行を指示する（Ｓ３３４）。一方、認証結果を保存していなければ（Ｓ３２６のＮ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信での認証処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３３０）。また、接続結果を保存していなければ（Ｓ３２８のＮ）、制御部６４は、パケット通信部５０に対して、直接通信での接続処理の続行を指示するとともに、マルチホップ通信の維持を指示する（Ｓ３３２）。
【００８６】
以下では、変形例を説明する。実施例においては、探索処理、認証処理、接続処理が段階的に実行される。図１（ａ）に示された第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃ、基地局装置１２という経路のうち、端末装置１０のそれぞれは、移動する可能性がある。そのため、探索処理の開始から接続処理の終了までの間に経路が変更されることを防ぐために、探索処理の開始から接続処理の終了までに要する期間は、短い方が好ましい。変形例では、このような要求に対応するために、探索処理と認証処理とを一体的に実行する。変形例に係る通信システム１００の構成は、図１（ａ）−（ｂ）と同様のタイプであるので、ここでは、説明を省略する。
【００８７】
第１端末装置１０ａのパケット生成部３６は、探索要求パケット信号と認証要求パケット信号とを一体的に生成する。このように一体的に生成されたパケット信号は、探索認証要求パケット信号、あるいは探索認証要求パケットと呼ばれるものとする。パケット送信部３２は、探索認証要求パケット信号を報知する。また、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃは、探索認証要求パケット信号を転送する。
【００８８】
基地局装置１２のパケット受信部５６は、探索認証要求パケット信号を受信する。制御部６４は、探索認証要求パケット信号をもとに、第１端末装置１０ａに対する接続処理の実行を決定するとともに、認証処理を実行する。パケット生成部６２は、制御部６４での処理結果をもとに、探索認証応答パケット信号を生成し、パケット送信部５８は、探索認証応答パケット信号を第３端末装置１０ｃへ送信する。第３端末装置１０ｃ、第２端末装置１０ｂは、探索認証応答パケット信号を転送する。第１端末装置１０ａのパケット受信部３０は、探索認証応答パケット信号を受信する。第１端末装置１０ａの信号処理部２２では、認証処理に続いて、接続処理を実行する。
【００８９】
図２０は、本発明の変形例における接続までの処理の手順を示すシーケンス図である。第１端末装置１０ａは、探索認証要求パケットを報知する（Ｓ３５０）。第２端末装置１０ｂは、受信した探索認証要求パケットの転送を決定し、探索認証要求パケットを報知し（Ｓ３５２）、第３端末装置１０ｃは、受信した探索認証要求パケットの転送を決定し、探索認証要求パケットを報知する（Ｓ３５４）。基地局装置１２は、第３端末装置１０ｃに対して、探索認証応答パケット信号を送信する（Ｓ３５６）。第３端末装置１０ｃは、第２端末装置１０ｂに対して、探索認証応答パケット信号を送信し（Ｓ３５８）、第２端末装置１０ｂは、第１端末装置１０ａに対して、探索認証応答パケット信号を送信する（Ｓ３６０）。
【００９０】
第１端末装置１０ａは、第２端末装置１０ｂに対して、接続要求パケット信号を送信する（Ｓ３６２）。第２端末装置１０ｂは、第３端末装置１０ｃに対して、接続要求パケット信号を送信し（Ｓ３６４）、第３端末装置１０ｃは、基地局装置１２に対して、接続要求パケット信号を送信する（Ｓ３６６）。基地局装置１２は、第１端末装置１０ａに対する接続を実行した後、基地局装置１２は、第３端末装置１０ｃに対して、接続応答パケット信号を送信する（Ｓ３６８）。第３端末装置１０ｃは、第２端末装置１０ｂに対して、接続応答パケット信号を送信し（Ｓ３７０）、第２端末装置１０ｂは、第１端末装置１０ａに対して、接続応答パケット信号を送信する（Ｓ３７２）。
【００９１】
図２１（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００にて送信されるパケット信号の構成を示す。図２１（ａ）は、探索認証要求パケット信号のフォーマットに相当する。図２１（ａ）のフォーマットは、図６（ｃ）に示されたフォーマットと、図６（ａ）に示されたフォーマットとを合成した構成に相当する。そのため、ここでは、説明を省略する。また、図２１（ｂ）は、探索認証応答パケット信号のフォーマットに相当する。図２１（ｂ）のフォーマットは、図６（ｄ）に示されたフォーマットと、図６（ｂ）に示されたフォーマットとを合成した構成に相当する。そのため、ここでは、説明を省略する。
【００９２】
図２２は、第１端末装置１０ａにおけるパケット信号の送信手順を示すフローチャートである。認証が終了していなければ（Ｓ３５０のＮ）、パケット生成部３６は、探索認証要求パケットを生成し（Ｓ３５２）、パケット送信部３２は、探索認証要求パケットを報知する（Ｓ３５４）。認証が終了していれば（Ｓ３５０のＹ）、パケット生成部３６は、接続要求パケットを生成し（Ｓ３５６）、パケット送信部３２は、接続要求パケットを送信する（Ｓ３５８）。
【００９３】
図２３は、第２端末装置１０ｂ、第３端末装置１０ｃにおける探索認証要求パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。パケット受信部３０は、探索認証要求パケットを受信する（Ｓ３７０）。パケット処理部３４は、探索認証要求パケットから、進行方向の情報を抽出し（Ｓ３７２）、車両情報管理部２６は、位置情報を取得する（Ｓ３７４）。位置が進行方向に存在していれば（Ｓ３７６のＹ）、パケット生成部３６は、探索認証要求パケットの転送履歴に自らの情報を追加する（Ｓ３７８）。パケット送信部３２は、探索認証要求パケットを報知する（Ｓ３８０）。一方、位置が進行方向に存在していなければ（Ｓ３７６のＮ）、パケット生成部３６は、探索認証要求パケットを破棄する（Ｓ３８２）。
【００９４】
図２４は、基地局装置１２における探索認証要求パケット信号と探索認証応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。パケット受信部５６は、探索認証要求パケットを受信する（Ｓ４００）。パケット処理部６０は、探索認証要求パケットから基地局装置条件を抽出する（Ｓ４０２）。条件に適合していれば（Ｓ４０４のＹ）、制御部６４は、認証処理を実行し（Ｓ４０６）、認証結果を保存する（Ｓ４０８）。また、制御部６４は、探索認証要求パケットの送信元の端末装置１０に対する接続を決定し、パケット生成部６２は、探索認証応答パケットを生成する（Ｓ４１０）。パケット送信部５８は、探索認証応答パケットを送信する（Ｓ４１２）。条件に適合していなければ（Ｓ４０４のＮ）、制御部６４は、探索認証要求パケットを破棄する（Ｓ４１４）。
【００９５】
本発明の実施例によれば、転送装置を介して基地局装置との通信を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても基地局装置と通信できる。また、転送装置を介して基地局装置との接続処理を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても基地局装置と接続処理を予め実行できる。また、基地局装置との接続処理を予め実行するので、通信エリア内での接続処理の期間を短縮できる。また、通信対象となる基地局装置に対する条件と、探索要求パケット信号を転送すべき転送装置に対する条件を含めた探索要求パケット信号を報知するので、条件に適合した基地局装置と転送装置とを探索できる。また、基地局装置との直接の無線通信が可能になると、直接の無線通信を実行するので、通常の無線通信を実行できる。また、接続処理が完了していなければ、直接の無線通信を実行するとともに、マルチホップ通信も維持させるので、データの通信を継続して実行できる。また、探索の処理と接続の処理を一体的に実行するので、両方の処理に要する期間を短縮できる。
【００９６】
また、既に無線通信を実行している転送装置を介して他の端末装置との接続処理を実行するので、基地局装置の通信エリア外であっても端末装置と接続処理を実行できる。また、接続処理の期間を短縮できる。また、通信対象となる基地局装置に対する条件を受信するので、条件に適合した基地局装置との通信を提供できる。また、端末装置との直接の無線通信が可能になると、直接の無線通信を実行するので、通常の無線通信を実行できる。
【００９７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の第１端末装置の構成を示す図である。
【図３】図２の情報保存部に記憶されるデータのデータ構造を示す図である。
【図４】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図５】図１の通信システムにおける接続までの処理の手順を示すシーケンス図である。
【図６】図６（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにて送信されるパケット信号の構成を示す図である。
【図７】図１の第１端末装置におけるパケット信号の送信手順を示すフローチャートである。
【図８】図１の第２端末装置、第３端末装置における探索要求パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。
【図９】図１の基地局装置における探索要求パケット信号と探索応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の第２端末装置、第３端末装置における探索応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１の第１端末装置における探索応答パケット信号と認証要求パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１の第２端末装置、第３端末装置における認証要求パケット信号あるいは認証応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１の基地局装置における認証要求パケット信号と認証応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１の第１端末装置における認証応答パケット信号と接続要求パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１の第２端末装置、第３端末装置における接続要求パケット信号あるいは接続応答パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１の基地局装置における接続要求パケット信号と接続応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１の第１端末装置における接続応答パケット信号の受信手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１の基地局装置における通信エリア内に第１端末装置が進入したときの第１端末装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１の基地局装置における通信エリア内に第１端末装置が進入したときの基地局装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の変形例における接続までの処理の手順を示すシーケンス図である。
【図２１】図２１（ａ）−（ｂ）は、図２０の通信システムにて送信されるパケット信号の構成を示す図である。
【図２２】図２０の第１端末装置におけるパケット信号の送信手順を示すフローチャートである。
【図２３】図２０の第２端末装置、第３端末装置における探索認証要求パケット信号の転送手順を示すフローチャートである。
【図２４】図２０の基地局装置における探索認証要求パケット信号と探索認証応答パケット信号との処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１０  端末装置、  １２  基地局装置、  １４  端末用アンテナ、  １６  基地局用アンテナ、  ２０  パケット通信部、  ２２  信号処理部、  ２４  情報保存部、  ２６  車両情報管理部、  ２８  車両センサ部、  ３０  パケット受信部、  ３２  パケット送信部、  ３４  パケット処理部、  ３６  パケット生成部、  ５０  パケット通信部、  ５２  信号処理部、  ５４  有線通信部、  ５６  パケット受信部、  ５８  パケット送信部、  ６０  パケット処理部、  ６２  パケット生成部、  ６４  制御部、  １００  通信システム。
【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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【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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