(57)【要約】【課題】階層的な通信構造において帯域を集約して通信を行なう通信システムを提供する。【解決手段】コグニティブゲートウェイ１０は、コアネットワーク２００から受信したパケットのサービス品質およびコグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の無線通信状況に応じて通信帯域をコグニティブ基地局２０，３０に割り当てる。そして、コグニティブゲートウェイ１０は、パケットをコグニティブ基地局２０，３０へ送信し、コグニティブ基地局２０，３０は、それぞれ、割り当てられた通信帯域を用いてパケットを送信先のコグニティブ端末４０，５０へ送信する。【選択図】図１
2007306206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線装置と、
前記複数の無線装置の上位層に配置された複数の第１の通信装置と、
前記複数の第１の通信装置の上位層に配置された第２の通信装置とを備え、
前記第２の通信装置は、通信が開始されると、その開始された通信のサービス品質と、割り当て可能な帯域の返信を要求する割当帯域要求とを前記複数の第１の通信装置へ送信するとともに、割当可能帯域を前記複数の第１の通信装置の各々から受信すると、その受信した複数の割当可能帯域と前記通信を行なうために必要となる帯域とを比較して前記複数の第１の通信装置にそれぞれ割り当てる複数の割当帯域を決定し、その決定した複数の割当帯域をそれぞれ前記複数の第１の通信装置へ送信し、パケットを前記複数の第１の通信装置へ送信し、
前記複数の第１の通信装置の各々は、前記サービス品質および前記割当帯域要求を前記第２の通信装置から受信すると、その受信したサービス品質と、自己と前記複数の無線装置の各々との間の無線通信状況とに基づいて前記割当可能帯域を決定し、その決定した割当可能帯域を前記第２の通信装置へ送信するとともに、自己に割り当てられた割当帯域を受信し、前記パケットを前記第２の通信装置から受信すると、その受信したパケットを前記受信した割当帯域を用いて送信先の無線装置へ送信し、
前記送信先の無線装置は、前記パケットを前記複数の第１の通信装置から受信する、通信システム。
【請求項２】
前記複数の第１の通信装置の各々は、自己と前記第２の通信装置との間の通信に用いられる気付アドレスを決定し、その決定した気付アドレスを前記割当可能帯域とともに前記第２の通信装置へ送信し、
前記第２の通信装置は、前記複数の第１の通信装置の各々から前記気付アドレスを受信し、その受信した複数の気付アドレスを用いて前記パケットを前記複数の第１の通信装置へ送信する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記複数の第１の通信装置の各々は、達成可能なサービス品質が前記第２の通信装置から受信したサービス品質よりも低い帯域を除外して前記割当可能帯域を決定する、請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第２の通信装置は、新たな通信が発生すると、既に行なっている通信の優先度と前記新たな通信の優先度とを更に考慮して前記既に行なっている通信と前記新たな通信とを行なうための新たな複数の割当帯域を決定し、その新たな複数の割当帯域をそれぞれ前記複数の第１の通信装置へ送信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第２の通信装置は、前記複数の第１の通信装置との間の複数の通信経路のうち、前記通信を行なうための通信経路を示すルーティングテーブルを保持し、
前記ルーティングテーブルは、
前記送信先の無線装置のアドレスと、
前記通信を行なうための通信経路を示す経路識別子と、
前記サービス品質のクラスと、
前記通信の優先度と、
前記通信を行なうための通信経路に割り当てられた最大伝送速度と、
前記通信を行なうための第１の通信装置に割り当てられた気付アドレスと、
前記通信を行なうための通信経路の伝送速度とを含み、
前記第２の通信装置は、前記複数の第１の通信装置から前記気付アドレスを受信すると、その受信した気付アドレスを前記ルーティングテーブルに格納する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記第２の通信装置は、前記伝送速度に比例した通信量を前記複数の第１の通信装置に割り当てて前記パケットを前記複数の第１の通信装置へ送信する、請求項５に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信システムに関し、特に、複数の無線システムを同時に使用するコグニティブ無線を用いて通信を行なう通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コグニティブ無線技術は、特性の異なる複数の無線システムの通信帯域を集約することによって周波数の利用効率を向上させる技術である。
【０００３】
通信帯域の集約は、送受信ホスト間に複数の通信経路が存在するとき、送信パケットを各経路に振り分けて並列伝送し、各経路の帯域を集約することによって帯域資源を有効活用することであり、これを一般にストライピングと呼ぶ。
【０００４】
各レイヤーにおいてストライピングする方法は、存在し、ＴＣＰ／ＩＰの第２層でストライピングを行なうリンクアグリゲーションに関する方法が知られている（特許文献１）。
【０００５】
このリンクアグリゲーションは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄで規定されており、（１）１対のシステム間のリンクの集約のみを対象とする、（２）全二重のポイント対ポイントのリンクのみをサポートする、（３）集約するリンクは同じ通信速度である、という制約条件がある。
【０００６】
また、複数の経路の有効活用を目的とした同一宛先に対する複数の経路で負荷を分散させることができる方法としてマルチホーミングが知られている。このマルチホーミングを用いると、例えば、複数のＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）に同時に接続して通信することが可能となり、各ＩＳＰへの回線速度に応じてパケットを振り分けることができる。また、回線がダウンした時にも、別のＩＳＰを経由してパケットを送信することができる。
【０００７】
そして、マルチホーミングでは、新たに発生した通信に対して基本的に各経路を１つ選択することによって負荷を分散させることを目的としている。また、マルチホーミングにおいては、パケットを送信する際に最適な経路を選択するが、返信パケットの経路を制御できなかった問題を解決し、送信時に選択した経路で返信パケットを受信できるようにした技術が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−３４９７６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２０９２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特性の異なる複数の無線システムの通信帯域を集約して無線通信を行なう無線システムにおいては、従来のリンクアグリゲーションを用いて通信帯域を集約するのが困難であるという問題がある。
【０００９】
また、従来のマルチホーミングを応用して階層的に配置された通信装置にパケットを振り分けるのは困難であるという問題がある。
【００１０】
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、階層的な通信構造において帯域を集約して通信を行なう通信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】
【００１１】
この発明によれば、通信システムは、複数の無線装置と、複数の第１の通信装置と、第２の通信装置とを備える。複数の第１の通信装置は、複数の無線装置の上位層に配置される。第２の通信装置は、複数の第１の通信装置の上位層に配置される。そして、第２の通信装置は、通信が開始されると、その開始された通信のサービス品質と、割り当て可能な帯域の返信を要求する割当帯域要求とを複数の第１の通信装置へ送信するとともに、割当可能帯域を複数の第１の通信装置の各々から受信すると、その受信した複数の割当可能帯域と通信を行なうために必要となる帯域とを比較して複数の第１の通信装置にそれぞれ割り当てる複数の割当帯域を決定し、その決定した複数の割当帯域をそれぞれ複数の第１の通信装置へ送信し、パケットを複数の第１の通信装置へ送信する。また、複数の第１の通信装置の各々は、サービス品質および割当帯域要求を第２の通信装置から受信すると、その受信したサービス品質と、自己と複数の無線装置の各々との間の無線通信状況とに基づいて割当可能帯域を決定し、その決定した割当可能帯域を第２の通信装置へ送信するとともに、自己に割り当てられた割当帯域を受信し、パケットを第２の通信装置から受信すると、その受信したパケットを受信した割当帯域を用いて送信先の無線装置へ送信する。送信先の無線装置は、パケットを複数の第１の通信装置から受信する。
【００１２】
好ましくは、複数の第１の通信装置の各々は、自己と第２の通信装置との間の通信に用いられる気付アドレスを決定し、その決定した気付アドレスを割当可能帯域とともに第２の通信装置へ送信する。第２の通信装置は、複数の第１の通信装置の各々から気付アドレスを受信し、その受信した複数の気付アドレスを用いてパケットを複数の第１の通信装置へ送信する。
【００１３】
好ましくは、複数の第１の通信装置の各々は、達成可能なサービス品質が第２の通信装置から受信したサービス品質よりも低い帯域を除外して割当可能帯域を決定する。
【００１４】
好ましくは、第２の通信装置は、新たな通信が発生すると、既に行なっている通信の優先度と新たな通信の優先度とを更に考慮して既に行なっている通信と新たな通信とを行なうための新たな複数の割当帯域を決定し、その新たな複数の割当帯域をそれぞれ複数の第１の通信装置へ送信する。
【００１５】
好ましくは、第２の通信装置は、既に行なっている通信の優先度が新たな通信の優先度よりも低いとき、既に行なっている通信を行なうための複数の割当帯域を変更して新たな複数の割当帯域を決定する。
【００１６】
好ましくは、第２の通信装置は、既に行なっている通信の優先度が新たな通信の優先度よりも高いとき、既に行なっている通信を行なうための複数の割当帯域を保持したまま新たな複数の割当帯域を決定する。
【００１７】
好ましくは、第２の通信装置は、複数の第１の通信装置との間の複数の通信経路のうち、通信を行なうための通信経路を示すルーティングテーブルを保持する。そして、ルーティングテーブルは、送信先の無線装置のアドレスと、通信を行なうための通信経路を示す経路識別子と、サービス品質のクラスと、通信の優先度と、通信を行なうための通信経路に割り当てられた最大伝送速度と、通信を行なうための第１の通信装置に割り当てられた気付アドレスと、通信を行なうための通信経路の伝送速度とを含む。第２の通信装置は、複数の第１の通信装置から気付アドレスを受信すると、その受信した気付アドレスをルーティングテーブルに格納する。
【００１８】
好ましくは、第２の通信装置は、伝送速度に比例した通信量を複数の第１の通信装置に割り当ててパケットを複数の第１の通信装置へ送信する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明による通信システムは、階層的に配置された複数の無線装置、複数の第１の通信装置および第２の通信装置を備え、第２の通信装置は、発生した通信のサービス品質および複数の第１の通信装置と複数の無線装置との間の電波利用状況に応じて通信帯域を複数の無線通信経路に割り当て、その割り当てた通信帯域を集約して送信先の無線装置へパケットを送信する。
【００２０】
従って、この発明によれば、階層的な通信構造において帯域を集約して通信を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態による通信システムの構成を示す概略図である。この発明の実施の形態による通信システム１００は、コグニティブゲートウェイ１０と、コグニティブ基地局２０，３０と、コグニティブ端末４０，５０と、有線ケーブル６０〜６２とを備える。
【００２３】
コグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０、およびコグニティブ端末４０，５０は、ツリー状に配置される。その結果、コグニティブ基地局２０，３０は、コグニティブ端末４０，５０の上位層に配置され、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０，３０の上位層に配置される。
【００２４】
コグニティブゲートウェイ１０は、有線ケーブル６０によってコアネットワーク２００に接続される。コグニティブ基地局２０は、有線ケーブル６１によってコグニティブゲートウェイ１０に接続される。コグニティブ基地局３０は、有線ケーブル６２によってコグニティブゲートウェイ１０に接続される。
【００２５】
コグニティブゲートウェイ１０は、有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００からパケットを受信し、その受信したパケットをそれぞれ有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０，３０へパケットを送信するとき、後述する方法によって、サービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）のクラスに応じた通信帯域の割当をコグニティブ基地局２０，３０との間で行ない、パケットをコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。
【００２６】
また、コグニティブゲートウェイ１０は、それぞれ、有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０からパケットを受信し、その受信したパケットを有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００へ送信する。
【００２７】
コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０の各々は、複数の無線通信部を有する。コグニティブ基地局２０，３０の各々は、自己の周辺の電波利用状況を測定するとともに、コグニティブ端末４０，５０が測定した電波利用状況をコグニティブ端末４０，５０から受信する。そして、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、自己またはコグニティブ端末４０，５０が測定した電波利用状況に応じて、後述する方法によって帯域集約を行なってコグニティブ端末４０，５０と無線通信を行なう。また、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、自己またはコグニティブ端末４０，５０が測定した電波利用状況に基づいて、コグニティブゲートウェイ１０との間で通信帯域の割当を行なう。更に、コグニティブ基地局２０，３０は、それぞれ、有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブゲートウェイ１０と通信を行なう。
【００２８】
コグニティブ端末４０，５０の各々は、複数の無線通信部によってコグニティブ基地局２０，３０と無線通信を行なう。また、コグニティブ端末４０，５０の各々は、自己の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況をコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。
【００２９】
図２は、図１に示すコグニティブゲートウェイ１０の構成を示す概略ブロック部図である。コグニティブゲートウェイ１０は、ゲートウェイ経路管理部１１と、有線通信部１２とを含む。ゲートウェイ経路管理部１１は、コグニティブ端末４０，５０宛ての通信が発生すると、コグニティブ端末４０，５０への通信に割り当てる帯域を要求する割当帯域要求を生成する。そして、ゲートウェイ経路管理部１１は、その生成した割当帯域要求と、発生した通信のサービス品質ＱｏＳとをそれぞれ有線ケーブル６１，６２を介してコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。その後、ゲートウェイ経路管理部１１は、コグニティブ基地局２０，３０から割当可能帯域を受けると、その受けた割当可能帯域と、発生した通信を行なうために必要となる帯域とを比較してコグニティブ基地局２０，３０にそれぞれ割り当てる通信帯域を決定し、その決定した通信帯域をコグニティブ基地局２０，３０へ送信する。
【００３０】
また、ゲートウェイ経路管理部１１は、上述した通信帯域の割当の際に気付アドレスをコグニティブ地局２０，３０から受信し、その受信した気付アドレスと、サービス品質ＱｏＳのクラス等とを用いてコグニティブ端末４０，５０宛ての経路を示すルーティングテーブルを作成して保持する。そして、ゲートウェイ経路管理部１１は、その作成したルーティングテーブルに基づいて、コグニティブ端末４０，５０宛ての通信を制御する。
【００３１】
有線通信部１２は、有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００とパケットを送受信する。また、有線通信部１２は、ゲートウェイ経路管理部１１からの制御に従ってコグニティブ基地局２０，３０の気付アドレスを含むパケットをそれぞれコグニティブ基地局２０，３０へ送信し、コグニティブ基地局２０，３０からのパケットを受信する。
【００３２】
図３は、図１に示すコグニティブ基地局２０の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ基地局２０は、有線通信部２１と、基地局経路管理部２２と、無線通信部２３，２４とを含む。
【００３３】
有線通信部２１は、有線ケーブル６１を介して割当帯域要求およびサービス品質ＱｏＳをコグニティブゲートウェイ１０から受信すると、その受信した割当帯域要求およびサービス品質を基地局経路管理部２２へ出力する。また、有線通信部２１は、割当可能帯域およびコグニティブ基地局２０に割り当てられた気付アドレスＣｏＡ（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）を基地局経路管理部２２から受けると、その受けた割当可能帯域および気付アドレスＣｏＡをコグニティブゲートウェイ１０へ送信する。更に、有線通信部２１は、コグニティブ端末４０，５０宛ての通信に用いる通信帯域をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信した通信帯域を基地局経路管理部２２へ出力する。更に、有線通信部２１は、コグニティブ端末４０，５０宛てのパケットをコグニティブゲートウェイ１０から受信すると、その受信したパケットを基地局経路管理部２２へ出力する。
【００３４】
基地局経路管理部２２は、無線通信部２３，２４とコグニティブ端末４０，５０との間の無線通信における受信電力、パケットエラーレート、再送率、遅延時間、ジッタおよび最大伝送レート等の無線通信の特性を保持している。この場合、基地局経路管理部２２は、無線通信部２３のＩＤであるＲＦＩＤ１と、無線通信部２４のＩＤであるＲＦＩＤ２とに対応付けて無線通信の特性を保持する。即ち、基地局経路管理部２２は、無線通信部２３，２４毎に無線通信の特性を保持する。
【００３５】
そして、基地局経路管理部２２は、割当帯域要求およびサービス品質ＱｏＳを有線通信部２１から受けると、要求されたサービス品質ＱｏＳ（遅延時間およびジッタ等）および無線通信部２３，２４の使用状況に応じて、割当可能帯域を決定する。また、基地局経路管理部２２は、コグニティブ基地局２０に気付アドレスＣｏＡｘ−ｙを割り当てる。ここで、気付アドレスＣｏＡｘ−ｙのｘは、コグニティブ基地局を表し、ｙは、サービス品質ＱｏＳのクラス表す。そして、気付アドレスＣｏＡｘ−ｙの具体例は、たとえば、ＣｏＡ１−１である。
【００３６】
基地局経路管理部２２は、割当可能帯域を決定し、気付アドレスＣｏＡ１−１をコグニティブ基地局２０に割り当てると、割当可能帯域および気付アドレスＣｏＡ１−１を有線通信部２１へ出力する。
【００３７】
また、基地局経路管理部２２は、コグニティブ端末４０，５０宛ての通信を行なう通信帯域を有線通信部２１から受けると、コグニティブ端末４０，５０までの経路を示すルーティングテーブルを作成して保持し、その作成したルーティングテーブルに基づいて、コグニティブ端末４０，５０までの無線通信を制御する。
【００３８】
更に、基地局経路管理部２２は、コグニティブ端末４０，５０宛てのパケットを有線通信部２１から受信すると、その受信したパケットを一定サイズの複数のストライピングパケットに分割し、その分割した複数のストライピングパケットを無線通信部２３，２４のうち、コグニティブ端末４０，５０との無線通信に用いる無線通信部に分配する。
【００３９】
更に、基地局経路管理部２２は、無線通信部２３，２４が受信したストライピングパケットを受け、その受けたストライピングパケットを再構成して有線通信部２１へ出力する。
【００４０】
無線通信部２３，２４は、相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう。また、無線通信部２３，２４の各々は、キャリアセンスを行なうことによって、コグニティブ基地局２０の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況を基地局経路管理部２２へ出力する。更に、無線通信部２３，２４の各々は、基地局経路管理部２２によって分配されたストライピングパケットをコグニティブ端末４０，５０へ送信する。更に、無線通信部２３，２４は、コグニティブ端末４０，５０の無線通信部４１〜４３からストライピングパケットを受信し、その受信したストライピングパケットを基地局経路管理部２２へ出力する。
【００４１】
なお、図１に示すコグニティブ基地局３０は、図３に示すコグニティブ基地局２０の構成と同じ構成からなる。そして、コグニティブ基地局３０においては、基地局経路管理部２２は、無線通信部２３のＩＤであるＲＦＩＤ３と、無線通信部２４のＩＤであるＲＦＩＤ４とに対応付けて無線通信の特性を保持する。
【００４２】
図４は、図１に示すコグニティブ端末４０の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ端末４０は、無線通信部４１〜４３と、通信制御部４４と、パケット合成部４５とを含む。無線通信部４１〜４３は、相互に異なる無線通信方式によって無線通信を行なう。また、無線通信部４１〜４３の各々は、キャリアセンスを行なうことによって、コグニティブ端末４０の周辺の電波利用状況を測定し、その測定した電波利用状況を通信制御部４４へ出力する。更に、無線通信部４１〜４３の各々は、ストライピングパケットを受信し、その受信したストライピングパケットを通信制御部４４およびパケット合成部４５へ出力するとともに、ストライピングパケットを受信したときの受信電力を検出し、その検出した受信電力を通信制御部４４へ出力する。更に、無線通信部４１〜４３の各々は、通信制御部４４からの制御に従ってパケットを無線通信によって送信する。
【００４３】
通信制御部４４は、無線通信部４１のＩＤであるＲＦＩＤ５、無線通信部４２のＩＤであるＲＦＩＤ６および無線通信部４３のＩＤであるＲＦＩＤ７を保持する。また、通信制御部４４は、無線通信部４１〜４３のそれぞれの現在利用可能である最大伝送レートを保持する。更に、通信制御部４４は、無線通信部４１〜４３からストライピングパケット、電波利用状況および受信電力を受ける。
【００４４】
通信制御部４４は、無線通信部４１〜４３から受けたストライピングパケットに基づいて、無線通信部４１〜４３がそれぞれ受信したストライピングパケットのパケットエラーレート、再送率、遅延時間およびジッタを求める。そして、通信制御部４４は、その求めたパケットエラーレート、再送率、遅延時間およびジッタと、保持している最大伝送レートとからなる無線通信特性を無線通信部４１〜４３ごとに作成する。
【００４５】
そうすると、通信制御部４４は、無線通信特性および電波利用状況をＲＦＩＤ５〜ＲＦＩＤ７に対応付けた［ＲＦＩＤ５／電波利用状況／無線通信特性］，［ＲＦＩＤ６／電波利用状況／無線通信特性］，［ＲＦＩＤ７／電波利用状況／無線通信特性］を生成する。そして、通信制御部４４は、［ＲＦＩＤ５／電波利用状況／無線通信特性］，［ＲＦＩＤ６／電波利用状況／無線通信特性］，［ＲＦＩＤ７／電波利用状況／無線通信特性］からなるパケットを生成して無線通信部４１〜４３のいずれかへ出力する。
【００４６】
パケット合成部４５は、無線通信部４１〜４３から受けた複数のストライピングパケットを合成し、元のパケットを再構成する。
【００４７】
図１に示すコグニティブ端末５０は、図４に示すコグニティブ端末４０の構成と同じ構成からなる。
【００４８】
図５は、図１に示すコグニティブゲートウェイ１０が保持するルーティングテーブルの構成を示す図である。コグニティブゲートウェイ１０は、図５に示すルーティングテーブルＲＴＴ１を保持する。ルーティングテーブルＲＴＴ１は、ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓと、Ｒｏｕｔｅ  ＩＤと、ＴＯＳ（Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）と、Ｐｒｉｏｒｉｔｙと、ＭＡＸ  ｒａｔｅと、ＣｏＡと、Ｒａｔｅと、Ｄｅｌａｙとを含む。
【００４９】
ＩＰ  Ａｄｄｒｅｓｓは、通信の送信先のＩＰアドレスを示し、コグニティブ端末４０のＩＰアドレスまたはコグニティブ端末５０のＩＰアドレスが格納される。Ｒｏｕｔｅ  ＩＤは、送信先のＩＰアドレスに対応付けられた経路の識別番号を示す。ＴＯＳは、サービス品質ＱｏＳのクラスを示す。Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、各通信の優先度を示す。ＭＡＸ  ｒａｔｅは、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の無線通信における最大伝送レートを示す。ＣｏＡは、気付アドレスを示す。Ｒａｔｅは、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の無線通信における伝送レートを示す。Ｄｅｌａｙは、コグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の無線通信における遅延時間を示す。
【００５０】
図６は、図１に示すコグニティブ基地局２０，３０が保持するルーティングテーブルの構成を示す図である。コグニティブ基地局２０，３０は、図６に示すルーティングテーブルＲＴＴ２を保持する。ルーティングテーブルＲＴＴ２は、ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓと、ＣｏＡと、ＴＯＳと、Ｐｒｉｏｒｉｔｙと、ＭＡＸ  ｒａｔｅと、Ｄｅｖｉｃｅと、Ｍｅｄｉａと、ＭＡＣと、Ｒａｔｅと、Ｄｅｌａｙとを含む。
【００５１】
ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓ、ＣｏＡ、ＴＯＳ、Ｐｒｉｏｒｉｔｙ、ＭＡＸ  ｒａｔｅ、ＲａｔｅおよびＤｅｌａｙについては、上述したとおりである。Ｄｅｖｉｃｅは、無線通信部２３，２４のデバイスを示す。Ｍｅｄｉａは、無線通信部２３，２４のメディアの種類を示す。ＭＡＣは、送信先のコグニティブ端末４０，５０の無線通信部４１〜４３のＭＡＣアドレスを示す。
【００５２】
図７は、ストライピングパケットの生成方法を説明するための図である。ヘッダＨＤを含む１個のパケットＰＫＴは、先頭から一定サイズのパケットＰＫＴ＿Ｄ１〜ＰＫＴ＿Ｄ４に分割される。そして、その分割されたパケットＰＫＴ＿Ｄ１〜ＰＫＴ＿Ｄ４は、それぞれ、ヘッダＨＤＤ１〜ＨＤＤ４が付加され、ストライピングパケットＦＲＧ１〜ＦＲＧ４が生成される。これによって、１個のパケットＰＫＴは、４個のストライピングパケットＦＲＧ１〜ＦＲＧ４に分割される（図７の（ａ）参照）。
【００５３】
１個のパケットＰＫＴを一定サイズのパケットＰＫＴ＿Ｄ１〜ＰＫＴ＿Ｄ４に分割した場合に、パケットＰＫＴ＿Ｄ４が一定サイズに満たないとき、パディングＰＤがパケットＰＫＴ＿Ｄ４に付加されてパケットＰＫＴ＿Ｄ４のサイズが一定サイズに設定される。そして、上述したように、パケットＰＫＴ＿Ｄ１〜ＰＫＴ＿Ｄ４は、それぞれ、ヘッダＨＤＤ１〜ＨＤＤ４が付加され、ストライピングパケットＦＲＧ１〜ＦＲＧ４が生成される（図７の（ｂ）参照）。
【００５４】
図８は、ストライピングパケットＦＲＧのヘッダの構成を示す図である。ストライピングパケットＦＲＧのヘッダＨＤＤは、ＩＰパケットのシーケンス番号と、ストライピングパケットのシーケンス番号とからなる。ＩＰパケットのシーケンス番号は、０，１，２，３，・・・と連続した値からなり、ストライピングパケットのシーケンス番号も、０，１，２，３，・・・と連続した値からなる。
【００５５】
図９は、ＩＰパケットのシーケンス番号と、ストライピングパケットのシーケンス番号との関係を示す図である。“０”からなるＩＰパケットのシーケンス番号に対して、“０〜４”のストライピングパケットのシーケンス番号が付与され、“１” からなるＩＰパケットのシーケンス番号に対して、“５〜７”のストライピングパケットのシーケンス番号が付与され、“２” からなるＩＰパケットのシーケンス番号に対して、“８”のストライピングパケットのシーケンス番号が付与され、“３” からなるＩＰパケットのシーケンス番号に対して、“８，９”のストライピングパケットのシーケンス番号が付与され、“４” からなるＩＰパケットのシーケンス番号に対して、“１１，１２”のストライピングパケットのシーケンス番号が付与される。
【００５６】
このように、ストライピングパケットのシーケンス番号は、ＩＰパケットのシーケンス番号が変わっても、最初のＩＰパケットを分割して生成されたストライピングパケットに付与されたストライピングパケットのシーケンス番号に連続した値からなる。
【００５７】
ストライピングパケットＦＲＧのヘッダＨＤＤは、図８に示すように、ＩＰパケットのシーケンス番号とストライピングパケットのシーケンス番号とを含むので、コグニティブ基地局２０，３０の基地局経路管理部２２およびコグニティブ端末４０，５０のパケット合成部４５は、ストライピングパケットＦＲＧのヘッダＨＤＤを参照すれば、ＩＰパケットのシーケンス番号およびストライピングパケットのシーケンス番号に基づいて、元のパケットＰＫＴを容易に再構成できる。即ち、基地局経路管理部２２またはパケット合成部４５は、シーケンス番号が“０〜４”であるストライピングパケットＦＲＧを集めて１個のパケットを生成し、その生成したパケットのヘッダに“０”からなるシーケンス番号を付与して最初に送信されたパケットＰＫＴを再構成する。基地局経路管理部２２またはパケット合成部４５は、“１”，“２”，“３”，“４”のシーケンス番号を有するパケットＰＫＴについても、同様にして再構成する。
【００５８】
図１０は、基地局経路管理部２２（図３参照）およびパケット合成部４５（図４参照）が内蔵する受信バッファ内の状態を示す図である。パケット合成部４５に内蔵された受信バッファは、無線通信部４１〜４３からストライピングパケットＦＲＧを受信すると、ストライピングパケットＦＲＧを受信した順序で格納する。この場合、受信バッファは、無線通信部４１〜４３からストライピングパケットＦＲＧを受信すると、ストライピングパケットＦＲＧの受信時刻を検出する。また、受信バッファは、各ストライピングパケットＦＲＧのヘッダＨＤＤに格納されたＩＰパケットのシーケンス番号およびストライピングパケットのシーケンス番号を読み出す。そして、受信バッファは、ＩＰパケットのシーケンス番号、ストライピングパケットのシーケンス番号および受信時刻を相互に対応付けてストライピングパケットＦＲＧを格納する。
【００５９】
より具体的には、受信バッファは、ストライピングパケットのシーケンス番号０〜４をＩＰパケットのシーケンス番号０に対応付け、受信時刻０．０１，０．０２をそれぞれストライピングパケットのシーケンス番号０，１に対応付け、受信時刻０．０３をストライピングパケットのシーケンス番号２，３に対応付け、受信時刻０．０４をストライピングパケットのシーケンス番号４に対応付けてストライピングパケットを格納する。
【００６０】
また、受信バッファは、ストライピングパケットのシーケンス番号５〜７をＩＰパケットのシーケンス番号１に対応付け、受信時刻０．０５〜０．０７をそれぞれストライピングパケットのシーケンス番号５〜７に対応付けてストライピングパケットを格納する。
【００６１】
更に、受信バッファは、ストライピングパケットのシーケンス番号８をＩＰパケットのシーケンス番号２に対応付け、受信時刻０．０８をストライピングパケットのシーケンス番号８に対応付けてストライピングパケットを格納する。
【００６２】
更に、受信バッファは、ストライピングパケットのシーケンス番号９，１０をＩＰパケットのシーケンス番号３に対応付け、受信時刻０．０８をストライピングパケットのシーケンス番号９，１０に対応付けてストライピングパケットを格納する。
【００６３】
更に、受信バッファは、ストライピングパケットのシーケンス番号１１，１２をＩＰパケットのシーケンス番号４に対応付け、受信時刻０．０９をストライピングパケットのシーケンス番号１１，１２に対応付けてストライピングパケットを格納する。
【００６４】
なお、受信バッファは、例えば、ストライピングパケットのシーケンス番号が“２”，“８”，“９”，“１１”であるストライピングパケットＦＲＧを受信しないとき、“抜け”を格納する。
【００６５】
そして、パケット合成部４５は、ストライピングパケットのシーケンス番号が０〜４であるストライピングパケットＦＲＧを読み出してＩＰパケットのシーケンス番号が“０”であるパケットＰＫＴを再構成する。また、パケット合成部４５は、ストライピングパケットのシーケンス番号が５〜７であるストライピングパケットＦＲＧを読み出してＩＰパケットのシーケンス番号が“１”であるパケットＰＫＴを再構成する。更に、パケット合成部４５は、ストライピングパケットのシーケンス番号が８であるストライピングパケットＦＲＧを読み出してＩＰパケットのシーケンス番号が“２”であるパケットＰＫＴを再構成する。更に、パケット合成部４５は、ストライピングパケットのシーケンス番号が９，１０であるストライピングパケットＦＲＧを読み出してＩＰパケットのシーケンス番号が“３”であるパケットＰＫＴを再構成する。更に、パケット合成部４５は、ストライピングパケットのシーケンス番号が１１，１２であるストライピングパケットＦＲＧを読み出してＩＰパケットのシーケンス番号が“４”であるパケットＰＫＴを再構成する。
【００６６】
なお、パケット合成部４５は、“抜け”が格納されているストライピングパケットを含むＩＰパケットを再構成できないので、このような時、パケットエラーである旨を通信制御部４４へ送信する。図１０に示す例では、パケット合成部４５は、ＩＰパケットのシーケンス番号が“０”，“２”，“３”，“４”であるＩＰパケットがパケットロスである旨を通信制御部４４へ送信する。
【００６７】
基地局経路管理部２２も、上述した方法によって、ストライピングパケットに基づいて、元のＩＰパケットを再構成する。
【００６８】
通信システム１００においては、コグニティブゲートウェイ１０は、有線ケーブル６０を介してコアネットワーク２００からパケットを受信し、その受信したパケットのサービス品質ＱｏＳに応じて送信先までの通信における通信帯域を割り当て、その割り当てた通信帯域を用いてパケットを送信先（コグニティブ端末４０またはコグニティブ端末５０）へ送信する。
【００６９】
以下、コグニティブゲートウェイ１０がコグニティブ端末５０へパケットを送信する場合を例にして、この発明を詳細に説明する。
【００７０】
図１１は、コグニティブゲートウェイ１０がコグニティブ端末５０へパケットを送信するときの通信形態を示す模式図である。なお、図１１においては、コグニティブ端末５０の通信制御部４４は省略されている。
【００７１】
コグニティブゲートウェイ１０がパケットＰＫＴをコグニティブ端末５０へ送信するとき、ゲートウェイ経路管理部１１は、後述する方法によって、コグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０間の通信およびコグニティブゲートウェイ１０−コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０間の通信に割り当てる帯域を決定する。そして、ゲートウェイ経路管理部１１は、その決定した帯域を用いてパケットＰＫＴをコグニティブ基地局２０，３０を経由してコグニティブ端末５０へ送信するように有線通信部１２を制御する。
【００７２】
有線通信部１２は、ゲートウェイ経路管理部１１からの制御に従ってパケットＰＫＴをコグニティブ基地局２０，３０を経由してコグニティブ端末５０へ送信する。
【００７３】
コグニティブ基地局２０において、有線通信部２１は、コグニティブゲートウェイ１０からパケットＰＫＴを受信し、その受信したパケットＰＫＴを基地局経路管理部２２へ出力する。基地局経路管理部２２は、有線通信部２１からパケットＰＫＴを受けると、その受けたパケットＰＫＴを上述した方法によってストライピングパケットＦＲＧに分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧを無線通信部２３，２４に分配する。
【００７４】
そして、コグニティブ基地局２０の無線通信部２３，２４は、基地局経路管理部２２によって分配されたストライピングパケットをそれぞれの無線通信方式によってそれぞれコグニティブ端末５０の無線通信部４１，４２へ送信する。
【００７５】
一方、コグニティブ基地局３０において、有線通信部２１は、コグニティブゲートウェイ１０からパケットＰＫＴを受信し、その受信したパケットＰＫＴを基地局経路管理部２２へ出力する。基地局経路管理部２２は、有線通信部２１からパケットＰＫＴを受けると、その受けたパケットＰＫＴを上述した方法によってストライピングパケットＦＲＧに分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧを無線通信部２３に分配する。
【００７６】
そして、コグニティブ基地局３０の無線通信部２３は、基地局経路管理部２２によって分配されたストライピングパケットを自己の無線通信方式によってコグニティブ端末５０の無線通信部４３へ送信する。
【００７７】
そうすると、コグニティブ端末５０において、無線通信部４１〜４３は、ストライピングパケットＦＲＧを受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧをパケット合成部４５へ出力する。そして、パケット合成部４５は、無線通信部４１〜４３から受けた複数のストライピングパケットＦＲＧに基づいて、上述した方法によって元のパケットＰＫＴを再構成する。
【００７８】
このようにして、コグニティブゲートウェイ１０からコグニティブ端末５０へパケットＰＫＴが帯域集約によって送信される。
【００７９】
図１２は、図１に示すコグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末５０のプロトコルスタックを示す概略図である。コグニティブゲートウェイ１０は、自己のＩＰアドレスを有するＩＰ層を有し、コアネットワーク２００と通信を行なうイーサネット（登録商標）ｅｔｈＡと、コグニティブ基地局２０，３０と通信を行なうイーサネット（登録商標）ｅｔｈＢとをＩＰ層の下位層に有する。また、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０に割り当てられた気付アドレスＣｏＡ１−１，ＣｏＡ１−２と、コグニティブ基地局３０に割り当てられた気付アドレスＣｏＡ２−１，ＣｏＡ２−２とを、ＩＰ層とイーサネット（登録商標）ｅｔｈＢとの間に有する。
【００８０】
コグニティブ基地局２０は、気付アドレスＣｏＡ１−１，ＣｏＡ１−２を有するＩＰ層を有し、コグニティブゲートウェイ１０と通信を行なうイーサネット（登録商標）ｅｔｈＣをＩＰ層の下位層に有する。また、コグニティブ基地局２０は、無線通信部２３のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ａと、無線通信部２４のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｂとを有するＭＡＣ層と、それぞれ、無線通信部２３，２４に対応した物理層ＰＨＹ＿Ａ，ＰＨＹ＿ＢとをＬ２．５の下位層に有する。
【００８１】
コグニティブ基地局３０は、気付アドレスＣｏＡ２−１，ＣｏＡ２−２を有するＩＰ層を有し、コグニティブゲートウェイ１０と通信を行なうイーサネット（登録商標）ｅｔｈＤをＩＰ層の下位層に有する。また、コグニティブ基地局３０は、無線通信部２３のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｃと、無線通信部２４のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿Ｄとを有するＭＡＣ層と、それぞれ、無線通信部２３，２４に対応した物理層ＰＨＹ＿Ｃ，ＰＨＹ＿ＤとをＬ２．５の下位層に有する。
【００８２】
コグニティブ端末５０は、オリジナルなＩＰアドレスを有するＩＰ層と、オリジナルなＩＰアドレスと気付アドレスとを対応付けるＩＰ層とを有する。また、コグニティブ端末５０は、無線通信部４１のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿１と、無線通信部４２のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿２と、無線通信部４３のＭＡＣアドレスＭＡＣ＿３とを有するＭＡＣ層と、それぞれ、無線通信部４１〜４３に対応した物理層ＰＨＹ＿１，ＰＨＹ＿２，ＰＨＹ＿３とをＬ２．５の下位層に有する。
【００８３】
図１３は、帯域割当の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、有線通信部１２から新たなパケットを受けたか否かを判定することによって通信が発生したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００８４】
ステップＳ１において、通信が発生したと判定されると、ゲートウェイ経路管理部１１は、割当帯域要求を生成し、その生成した割当帯域要求と、通信のサービス品質ＱｏＳとをコグニティブ基地局２０，３０の各々へ送信する（ステップＳ２）。
【００８５】
コグニティブ基地局２０，３０の各々において、有線通信部２１は、コグニティブゲートウェイ１０からサービス品質ＱｏＳおよび割当帯域要求を受信し（ステップＳ３）、その受信したサービス品質ＱｏＳおよび割当帯域要求を基地局経路管理部２２へ出力する。そして、コグニティブ基地局２０，３０の各々において、基地局経路管理部２２は、サービス品質ＱｏＳおよび電波利用状況に応じて、割当可能帯域を決定する（ステップＳ４）。より具体的には、基地局経路管理部２２は、無線通信部２３，２４に対応して保持している無線通信部２３，２４の電波利用状況および無線通信特性（受信電力、パケットエラーレート、再送率、遅延時間、ジッタおよび最大伝送レート）に基づいて、無線通信特性（受信電力、パケットエラーレート、再送率、遅延時間、ジッタおよび最大伝送レート）に含まれる遅延時間およびジッタをサービス品質（遅延時間およびジッタからなる）と比較し、サービス品質（遅延時間およびジッタからなる）を満たす遅延時間およびジッタを有し、かつ、空いている無線通信部２３を選択する。そして、基地局経路管理部２２は、その選択した無線通信部２３が有する通信帯域を割当可能帯域として決定する。この場合、コグニティブ基地局２０の基地局経路管理部２２は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１を決定し、コグニティブ基地局３０の基地局経路管理部２２は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ２を決定するものとする。なお、基地局経路管理部２２は、達成可能なサービス品質ＱｏＳがコグニティブゲートウェイ１０から受信したサービス品質よりも低い帯域を除外して割当可能帯域を決定する。
【００８６】
コグニティブ基地局２０，３０の各々において、基地局経路管理部２２は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１，Ｆｂａｎｄ２を決定すると、サービス品質ＱｏＳのクラスＴＯＳに応じて、コグニティブ基地局２０，３０に気付アドレスを割り当てる（ステップＳ５）。この場合、基地局経路管理部２２は、コグニティブ基地局２０に気付アドレスＣｏＡ１−１を割り当て、コグニティブ基地局３０に気付アドレスＣｏＡ２−１を割り当てるものとする。
【００８７】
その後、コグニティブ基地局２０，３０の各々において、基地局経路管理部２２は、決定した割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１（またはＦｂａｎｄ２）と、割り当てた気付アドレスＣｏＡ１−１（またはＣｏＡ２−１）とを有線通信部２１へ出力し、有線通信部２１は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１（またはＦｂａｎｄ２）と、気付アドレスＣｏＡ１−１（またはＣｏＡ２−１）とをコグニティブゲートウェイ１０へ送信する（ステップＳ６）。
【００８８】
コグニティブゲートウェイ１０の有線通信部１２は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１および気付アドレスＣｏＡ１−１をコグニティブ基地局２０から受信してゲートウェイ経路管理部１１へ出力し、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ２および気付アドレスＣｏＡ２−１をコグニティブ基地局３０から受信してゲートウェイ経路管理部１１へ出力する。そして、ゲートウェイ経路管理部１１は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１，Ｆｂａｎｄ２および気付アドレスＣｏＡ１−１，ＣｏＡ２−１を有線通信部１２から受ける。これによって、コグニティブゲートウェイ１０は、割当可能帯域および気付アドレスを受信する（ステップＳ７）。
【００８９】
その後、ゲートウェイ経路管理部１１は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１，Ｆｂａｎｄ２をパケットＰＫＴの送信に必要な帯域と比較してパケットＰＫＴの通信に用いる割当帯域を決定する（ステップＳ８）。即ち、ゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴの送信に必要な帯域を含む割当可能帯域を割当帯域として決定する。この場合、ゲートウェイ経路管理部１１は、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ１をコグニティブ基地局２０に割り当てる割当帯域として決定し、割当可能帯域Ｆｂａｎｄ２をコグニティブ基地局３０に割り当てる割当帯域として決定するものとする。
【００９０】
ゲートウェイ経路管理部１１は、割当帯域を決定すると、その決定した割当帯域を有線通信部１２を介してコグニティブ基地局２０，３０へ送信する（ステップＳ９）。そして、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、割当帯域Ｆｂａｎｄ１をコグニティブゲートウェイ１０から受信して基地局経路管理部２２へ出力し、基地局経路管理部２２は、割当帯域Ｆｂａｎｄ１を有線通信部２１から受ける。また、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、割当帯域Ｆｂａｎｄ２をコグニティブゲートウェイ１０から受信して基地局経路管理部２２へ出力し、基地局経路管理部２２は、割当帯域Ｆｂａｎｄ２を有線通信部２１から受ける。これによって、コグニティブ基地局２０，３０の各々は、割当帯域をコグニティブゲートウェイ１０から受信する（ステップＳ１０）。これによって、一連の動作が終了する。
【００９１】
コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、割当帯域Ｆｂａｎｄ１，Ｆｂａｎｄ２をそれぞれコグニティブ基地局２０，３０へ送信すると、パケットＰＫＴを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する経路からなるルーティングテーブルを作成する。また、コグニティブ基地局２０，３０の各々において、基地局経路管理部２２は、割当帯域Ｆｂａｎｄ１を受けると、パケットＰＫＴを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する経路からなるルーティングテーブルを作成する。
【００９２】
図１４は、コグニティブゲートウェイ１０およびコグニティブ基地局２０，３０が作成するルーティングテーブルの具体例を示す図である。コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、ルーティングテーブルＲＴＴ１−１（図１４の（ａ）参照）を作成し、コグニティブ基地局２０の基地局経路管理部２２は、ルーティングテーブルＲＴＴ２−１（図１４の（ｂ）参照）を作成し、コグニティブ基地局３０の基地局経路管理部２２は、ルーティングテーブルＲＴＴ２−２（図１４の（ｃ）参照）を作成する。
【００９３】
ルーティングテーブルＲＴＴ１−１において、ＩＰアドレスは、送信先であるコグニティブ端末５０のＩＰアドレスを示すａａａ．ｂｂｂ．ｃｃｃ．ｄｄｄからなる。また、Ｒｏｕｔｅ  ＩＤは、Ｒｏｕｔｅ１からなり、ＱｏＳのクラスであるＴＯＳは、“３”からなり、Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、“１００”からなり、ＭＡＸ  ｒａｔｅは、Ｘ１＿１＋Ｘ３＿１からなる。Ｘ１＿１は、送信先のコグニティブ端末５０の無線通信部４１が有する最大伝送レートであり、Ｘ３＿１は、送信先のコグニティブ端末５０の無線通信部４３が有する最大伝送レートである。従って、コグニティブゲートウェイ１０のルーティングテーブルＲＴＴ１−１には、送信先のコグニティブ端末５０の無線通信部４１，４３がそれぞれ有する伝送レートＸ１＿１，Ｘ３−１の和が最大伝送レートとして格納される。
【００９４】
また、ルーティングテーブルＲＴＴ１−１において、ＣｏＡは、ＣｏＡ１＿１，ＣｏＡ２＿１からなり、Ｒａｔｅは、Ｘ１−１，Ｘ３−１からなり、Ｄｅｌａｙは、ＤＬＸ＿１，ＤＬ３＿１からなる。
【００９５】
なお、ゲートウェイ経路管理部１１は、帯域割当においてコグニティブ基地局２０，３０から気付アドレスＣｏＡ１＿１，ＣｏＡ２＿１を受信し（図１３のステップＳ７参照）、その受信した気付アドレスＣｏＡ１＿１，ＣｏＡ２＿１をルーティングテーブルＲＴＴ１−１のＣｏＡに格納する。
【００９６】
ルーティングテーブルＲＴＴ２−１において、ＩＰアドレスは、送信先であるコグニティブ端末５０のＩＰアドレスを示すａａａ．ｂｂｂ．ｃｃｃ．ｄｄｄからなる。また、ＣｏＡは、ＣｏＡ１＿１からなり、ＱｏＳのクラスであるＴＯＳは、“３”からなり、Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、“１００”からなり、ＭＡＸ  ｒａｔｅは、Ｘ１＿１からなる。更に、Ｄｅｖｉｃｅは、ｅｔｈ０からなり、Ｍｅｄｉａは、ＷｉＭＡＸからなり、ＭＡＣは、送信先のコグニティブ端末５０の無線通信部４１のＭＡＣアドレスであるＭＡＣ１からなり、Ｒａｔｅは、Ｘ１−１からなり、Ｄｅｌａｙは、ＤＬＸ＿１からなる。
【００９７】
ルーティングテーブルＲＴＴ２−２において、ＩＰアドレスは、送信先であるコグニティブ端末５０のＩＰアドレスを示すａａａ．ｂｂｂ．ｃｃｃ．ｄｄｄからなる。また、ＣｏＡは、ＣｏＡ２＿１からなり、ＱｏＳのクラスであるＴＯＳは、“３”からなり、Ｐｒｉｏｒｉｔｙは、“１００”からなり、ＭＡＸ  ｒａｔｅは、Ｘ３＿１からなる。更に、Ｄｅｖｉｃｅは、ｅｔｈ０からなり、Ｍｅｄｉａは、ＷｉＭＡＸからなり、ＭＡＣは、送信先のコグニティブ端末５０の無線通信部４３のＭＡＣアドレスＤＬＸ＿１，ＤＬ３＿１からなる。
【００９８】
図１５は、図１に示す通信システム１００における通信動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０は、図１３に示すフローチャートに従ってコグニティブ基地局２０，３０を経由したコグニティブ端末５０までの経路に割り当てる割当帯域を決定してコグニティブ基地局２０，３０に通知する（ステップＳ１１）。
【００９９】
そして、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、割当帯域を決定すると、ルーティングテーブルＲＴＴ１−１を作成して保持する。その後、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、ルーティングテーブルＲＴＴ１−１を参照して、コアネットワーク２００から受けたパケットＰＫＴを伝送レートＸ１＿１，Ｘ３−１に比例してコグニティブ基地局２０へ送信するパケットＰＫＴ１とコグニティブ基地局３０へ送信するパケットＰＫＴ２とに分配する。この場合、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ１のヘッダに気付アドレスＣｏＡ１＿１を格納し、パケットＰＫＴ２のヘッダに気付アドレスＣｏＡ２＿１を格納する。引き続いて、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ１，ＰＫＴ２をそれぞれコグニティブ基地局２０，３０へ送信するように有線通信部１２を制御し、有線通信部１２は、パケットＰＫＴ１をコグニティブ基地局２０へ送信し、パケットＰＫＴ２をコグニティブ基地局３０へ送信する（ステップＳ１２）。
【０１００】
そして、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ１をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ１を基地局経路管理部２２へ出力する。また、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ２をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ２を基地局経路管理部２２へ出力する。
【０１０１】
そうすると、コグニティブ基地局２０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ１をストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・を無線通信部２３へ分配する。そして、コグニティブ基地局２０において、無線通信部２３は、Ｘ１＿１の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４１へ送信する。
【０１０２】
また、コグニティブ基地局３０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ２をストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・を無線通信部２３へ分配する。そして、コグニティブ基地局３０において、無線通信部２３は、Ｘ３＿１の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４３へ送信する。
【０１０３】
これによって、コグニティブ基地局２０，３０は、割当帯域を用いてパケットを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する（ステップＳ１３）。
【０１０４】
その後、コグニティブ端末５０において、無線通信部４１は、ストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・をパケット合成部４５へ出力する。また、無線通信部４３は、ストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・をパケット合成部４５へ出力する。
【０１０５】
パケット合成部４５は、ストライピングパケットＦＲＧ１＿１，ＦＲＧ１＿２，・・・を上述した方法によってパケットＰＫＴ１に再構成し、ストライピングパケットＦＲＧ２＿１，ＦＲＧ２＿２，・・・を上述した方法によってパケットＰＫＴ２に再構成する。そして、その後、パケット合成部４５は、パケットＰＫＴ１，ＰＫＴ２をパケットＰＫＴ１，ＰＫＴ２のヘッダに含まれるシーケンス番号の順番に並び変えてパケットＰＫＴを再構成する。これによって、送信先のコグニティブ端末５０は、パケットＰＫＴを受信する（ステップＳ１４）。そして、一連の動作が終了する。
【０１０６】
図１６は、図１５に示すフローチャートに従って行なわれる通信形態の模式図である。コグニティブゲートウェイ１０は、コアネットワーク２００から受信したパケットＰＫＴをルーティングテーブルＲＴＴ１−１に基づいて、コグニティブ基地局２０へ送信するためのパケットＰＫＴ１と、コグニティブ基地局３０へ送信するためのパケットＰＫＴ２とに分配する。
【０１０７】
そして、コグニティブゲートウェイ１０は、パケットＰＫＴ１をコグニティブ基地局２０を介してＸ１＿１の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信し、パケットＰＫＴ２をコグニティブ基地局３０を介してＸ３＿１の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信する。即ち、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ１＿１の通信帯域）と、コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ３＿１の通信帯域）とを集約してパケットＰＫＴを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する。
【０１０８】
次に、上述した通信が行なわれているときに新たな通信が発生した場合の通信システム１００における動作について説明する。新たに発生した通信は、コグニティブ基地局２０の無線通信部２３−コグニティブ端末４０の無線通信部４１からなる経路（Ｘ１＿２の伝送レート）と、コグニティブ基地局２０の無線通信部２４−コグニティブ端末４０の無線通信部４２からなる経路（Ｘ２＿２の伝送レート）と、コグニティブ基地局３０の無線通信部２３−コグニティブ端末４０の無線通信部４３からなる経路（Ｘ３＿２の伝送レート）とを用い、サービス品質ＱｏＳのクラスＴＯＳが“０”であり、優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）が“１０”である通信である。
【０１０９】
図１７は、コグニティブゲートウェイ１０およびコグニティブ基地局２０，３０が作成するルーティングテーブルの具体例を示す他の図である。新たな通信が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、ルーティングテーブルＲＴＴ１−２（図１７の（ａ）参照）を作成して保持し、コグニティブ基地局２０の基地局経路管理部２２は、ルーティングテーブルＲＴＴ２−３（図１７の（ｂ）参照）を作成して保持し、コグニティブ基地局３０の基地局経路管理部２２は、ルーティングテーブルＲＴＴ２−４（図１７の（ｃ）参照）を作成して保持する。
【０１１０】
ルーティングテーブルＲＴＴ１−２は、Ｒｏｕｔｅ１に追加してＲｏｕｔｅ２を含む。また、ルーティングテーブルＲＴＴ２−３は、気付アドレスＣｏＡ１＿１に対応した経路に加え、気付アドレスＣｏＡ１＿２に対応した経路を含む。更に、ルーティングテーブルＲＴＴ２−４は、気付アドレスＣｏＡ２＿１に対応した経路に加え、気付アドレスＣｏＡ２＿２に対応した経路を含む。
【０１１１】
コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、上述した方法によって割当帯域を決定するが、この場合、既に行なっている通信が存在するため、既に行なっている通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）と、新たな通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）とを比較し、優先度の低い通信に割り当てる通信帯域を変更して、既に行なっている通信に割り当てる割当帯域と新たな通信に割り当てる割当帯域とを決定する。
【０１１２】
図１７に示す例では、新たな通信の優先度（＝１０）は、既に行なっている通信の優先度（＝１００）よりも低いので、既に行なっている通信に割り当てられた割当帯域を変更せずに新たな通信の割当帯域を決定する。
【０１１３】
そして、コグニティブゲートウェイ１０は、割当帯域を決定すると、優先度が高い通信を優先してコグニティブ端末５０へパケットＰＫＴを送信する。
【０１１４】
図１８は、既に通信を行なっているときに新たな通信が発生した場合の通信システム１００における動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、コグニティブゲートウェイ１０は、図１３に示すフローチャートに従って、既に行なわれている通信の優先度と新たな通信の優先度とを比較してコグニティブ基地局２０，３０を経由する経路に割り当てる割当帯域を決定してコグニティブ基地局２０，３０に通知する（ステップＳ２１）。
【０１１５】
この場合、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、既に行なっている通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）が、新たな通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）よりも低い場合、既に行なっている通信の通信帯域を変更して、既に行なっている通信に割り当てる割当帯域と新たな通信に割り当てる割当帯域とを決定する。また、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、既に行なっている通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）が、新たな通信の優先度（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）よりも高い場合、既に行なっている通信の通信帯域を変更せずに、既に行なっている通信に割り当てる割当帯域と新たな通信に割り当てる割当帯域とを決定する。
【０１１６】
そして、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、割当帯域を決定すると、ルーティングテーブルＲＴＴ１−２を作成して保持する。その後、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、ルーティングテーブルＲＴＴ１−２を参照して、コアネットワーク２００から受けた優先度の高いパケットＰＫＴ（Ｈ）を伝送レートＸ１＿１，Ｘ３−１に比例してコグニティブ基地局２０へ送信するパケットＰＫＴ（Ｈ）１とコグニティブ基地局３０へ送信するパケットＰＫＴ（Ｈ）２とに分配する。この場合、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１のヘッダに気付アドレスＣｏＡ１＿１を格納し、パケットＰＫＴ（Ｈ）２のヘッダに気付アドレスＣｏＡ２＿１を格納する。引き続いて、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１，ＰＫＴ（Ｈ）２をそれぞれコグニティブ基地局２０，３０へ送信するように有線通信部１２を制御し、有線通信部１２は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１をコグニティブ基地局２０へ送信し、パケットＰＫＴ（Ｈ）２をコグニティブ基地局３０へ送信する。
【０１１７】
その後、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、ルーティングテーブルＲＴＴ１−２を参照して、コアネットワーク２００から受けた優先度の低いパケットＰＫＴ（Ｌ）を伝送レートＸ１＿２＋Ｘ２＿２，Ｘ３−２に比例してコグニティブ基地局２０へ送信するパケットＰＫＴ（Ｌ）１とコグニティブ基地局３０へ送信するパケットＰＫＴ（Ｌ）２とに分配する。この場合、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１のヘッダに気付アドレスＣｏＡ１＿２を格納し、パケットＰＫＴ（Ｌ）２のヘッダに気付アドレスＣｏＡ２＿２を格納する。引き続いて、コグニティブゲートウェイ１０のゲートウェイ経路管理部１１は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１，ＰＫＴ（Ｌ）２をそれぞれコグニティブ基地局２０，３０へ送信するように有線通信部１２を制御し、有線通信部１２は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１をコグニティブ基地局２０へ送信し、パケットＰＫＴ（Ｌ）２をコグニティブ基地局３０へ送信する。
【０１１８】
このように、コグニティブゲートウェイ１０は、優先度の高い通信の順にパケットＰＫＴ（Ｈ），ＰＫＴ（Ｌ）をコグニティブ基地局２０，３０へ送信する（ステップＳ２２）。
【０１１９】
そして、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ（Ｈ）１を基地局経路管理部２２へ出力する。また、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ（Ｈ）２をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ（Ｈ）２を基地局経路管理部２２へ出力する。
【０１２０】
そうすると、コグニティブ基地局２０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１をストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・を無線通信部２３へ分配する。そして、コグニティブ基地局２０において、無線通信部２３は、Ｘ１＿１の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４１へ送信する。
【０１２１】
また、コグニティブ基地局３０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ（Ｈ）２をストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・を無線通信部２３へ分配する。そして、コグニティブ基地局３０において、無線通信部２３は、Ｘ３＿１の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４３へ送信する。
【０１２２】
その後、コグニティブ基地局２０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ（Ｌ）１を基地局経路管理部２２へ出力する。また、コグニティブ基地局３０の有線通信部２１は、パケットＰＫＴ（Ｌ）２をコグニティブゲートウェイ１０から受信し、その受信したパケットＰＫＴ（Ｌ）２を基地局経路管理部２２へ出力する。
【０１２３】
そうすると、コグニティブ基地局２０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１をストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿２，・・・を伝送レートＸ１＿２，Ｘ２＿２に比例して無線通信部２３，２４へ分配する。そして、コグニティブ基地局２０において、無線通信部２３は、Ｘ１＿２の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿３，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４１へ送信し、無線通信部２４は、Ｘ２＿２の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿２，ＦＲＧ（Ｌ）１＿４，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４２へ送信する。
【０１２４】
また、コグニティブ基地局３０において、基地局経路管理部２２は、パケットＰＫＴ（Ｌ）２をストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・に分割し、その分割したストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・を無線通信部２３へ分配する。そして、コグニティブ基地局３０において、無線通信部２３は、Ｘ３＿２の伝送レートでストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・をコグニティブ端末５０の無線通信部４３へ送信する。
【０１２５】
これによって、コグニティブ基地局２０，３０は、割当帯域を用いて優先度の高い通信の順にパケットを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する（ステップＳ２３）。
【０１２６】
その後、コグニティブ端末５０において、無線通信部４１は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・をパケット合成部４５へ出力する。また、無線通信部４３は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・をパケット合成部４５へ出力する。
【０１２７】
パケット合成部４５は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）１＿１，ＦＲＧ（Ｈ）１＿２，・・・を上述した方法によってパケットＰＫＴ（Ｈ）１に再構成し、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｈ）２＿１，ＦＲＧ（Ｈ）２＿２，・・・を上述した方法によってパケットＰＫＴ２に再構成する。その後、パケット合成部４５は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１，ＰＫＴ（Ｈ）２をパケットＰＫＴ（Ｈ）１，ＰＫＴ（Ｈ）２のヘッダに含まれるシーケンス番号の順番に並び変えてパケットＰＫＴ（Ｈ）を再構成する。
【０１２８】
その後、コグニティブ端末５０において、無線通信部４１は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿３，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿３，・・・をパケット合成部４５へ出力し、無線通信部４２は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿２，ＦＲＧ（Ｌ）１＿４，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿２，ＦＲＧ（Ｌ）１＿４，・・・をパケット合成部４５へ出力する。また、無線通信部４３は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・を受信し、その受信したストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・をパケット合成部４５へ出力する。
【０１２９】
パケット合成部４５は、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿１，ＦＲＧ（Ｌ）１＿３，・・・およびストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）１＿２，ＦＲＧ（Ｌ）１＿４，を上述した方法によってパケットＰＫＴ（Ｌ）１に再構成し、ストライピングパケットＦＲＧ（Ｌ）２＿１，ＦＲＧ（Ｌ）２＿２，・・・を上述した方法によってパケットＰＫＴ（Ｌ）２に再構成する。その後、パケット合成部４５は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１，ＰＫＴ（Ｌ）２をパケットＰＫＴ（Ｌ）１，ＰＫＴ（Ｌ）２のヘッダに含まれるシーケンス番号の順番に並び変えてパケットＰＫＴ（Ｌ）を再構成する。
【０１３０】
これによって、送信先のコグニティブ端末５０は、優先度の高い通信の順にパケットＰＫＴ（Ｈ），ＰＫＴ（Ｌ）を受信する（ステップＳ２４）。そして、一連の動作が終了する。
【０１３１】
図１９は、図１８に示すフローチャートに従って行なわれる通信形態の模式図である。コグニティブゲートウェイ１０は、コアネットワーク２００から受信したパケットＰＫＴ（Ｈ）をルーティングテーブルＲＴＴ１−２に基づいて、コグニティブ基地局２０へ送信するためのパケットＰＫＴ（Ｈ）１と、コグニティブ基地局３０へ送信するためのパケットＰＫＴ（Ｈ）２とに分配する。
【０１３２】
そして、コグニティブゲートウェイ１０は、パケットＰＫＴ（Ｈ）１をコグニティブ基地局２０を介してＸ１＿１の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信し、パケットＰＫＴ（Ｈ）２をコグニティブ基地局３０を介してＸ３＿１の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信する。即ち、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ１＿１の通信帯域）と、コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ３＿１の通信帯域）とを集約してパケットＰＫＴ（Ｈ）を送信先のコグニティブ端末５０へ送信する。
【０１３３】
その後、コグニティブゲートウェイ１０は、コアネットワーク２００から受信したパケットＰＫＴ（Ｌ）をルーティングテーブルＲＴＴ１−２に基づいて、コグニティブ基地局２０へ送信するためのパケットＰＫＴ（Ｌ）１と、コグニティブ基地局３０へ送信するためのパケットＰＫＴ（Ｌ）２とに分配する。
【０１３４】
そして、コグニティブゲートウェイ１０は、パケットＰＫＴ（Ｌ）１をコグニティブ基地局２０を介してＸ１＿２＋Ｘ２＿２の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信し、パケットＰＫＴ（Ｌ）２をコグニティブ基地局３０を介してＸ３＿２の伝送レートでコグニティブ端末５０へ送信する。即ち、コグニティブゲートウェイ１０は、コグニティブ基地局２０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ１＿２＋Ｘ２＿２の通信帯域）と、コグニティブ基地局３０−コグニティブ端末５０間の通信帯域（伝送レートＸ３＿２の通信帯域）とを集約してパケットＰＫＴ（Ｌ）を送信先のコグニティブ端末５０へ送信する。
【０１３５】
このように、コグニティブゲートウェイ１０は、優先度が異なる通信が発生したとき、優先度の高い通信の順にパケットを送信先のコグニティブ端末５０へ送信する。
【０１３６】
上記においては、コグニティブ端末５０へパケットを送信する場合について説明したが、コグニティブ端末４０へパケットを送信する場合も、上述した動作と同じ動作に従ってコグニティブ端末４０へパケットが送信される。
【０１３７】
この発明の実施の形態によれば、通信システム１００は、階層的に配置されたコグニティブゲートウェイ１０、コグニティブ基地局２０，３０およびコグニティブ端末４０，５０を備え、コグニティブゲートウェイ１０は、発生した通信のサービス品質ＱｏＳおよびコグニティブ基地局２０，３０とコグニティブ端末４０，５０との間の電波利用状況に応じて通信帯域を複数の無線通信経路に割り当て、その割り当てた通信帯域を集約して送信先のコグニティブ端末（コグニティブ端末４０，５０のいずれか）へパケットを送信する。
【０１３８】
従って、この発明によれば、階層的な通信構造において帯域を集約して通信を行なうことができる。
【０１３９】
なお、上記においては、通信システム１００は、２個のコグニティブ基地局２０，３０および２個のコグニティブ端末４０，５０を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、通信システム１００は、階層的に配置された３個以上のコグニティブ基地局および３個以上のコグニティブ端末を備えていてもよい。
【０１４０】
また、この発明においては、コグニティブゲートウェイ１０は、「第２の通信装置」を構成し、コグニティブ基地局２０，３０は、「複数の第１の通信装置」を構成し、コグニティブ端末４０，５０は、「複数の無線装置」を構成する。
【０１４１】
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】
【０１４２】
この発明は、階層的な通信構造において帯域を集約して通信を行なう通信システムに適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】この発明の実施の形態による通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示すコグニティブゲートウェイの構成を示す概略ブロック部図である。
【図３】図１に示すコグニティブ基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】図１に示すコグニティブ端末の構成を示す概略ブロック図である
【図５】図１に示すコグニティブゲートウェイが保持するルーティングテーブルの構成を示す図である。
【図６】図１に示すコグニティブ基地局が保持するルーティングテーブルの構成を示す図である。
【図７】ストライピングパケットの生成方法を説明するための図である。
【図８】ストライピングパケットのヘッダの構成を示す図である。
【図９】ＩＰパケットのシーケンス番号と、ストライピングパケットのシーケンス番号との関係を示す図である。
【図１０】基地局経路管理部（図３参照）およびパケット合成部（図４参照）が内蔵する受信バッファ内の状態を示す図である。
【図１１】コグニティブゲートウェイがコグニティブ端末へパケットを送信するときの通信形態を示す模式図である。
【図１２】図１に示すコグニティブゲートウェイ、コグニティブ基地局およびコグニティブ端末のプロトコルスタックを示す概略図である。
【図１３】帯域割当の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】コグニティブゲートウェイおよびコグニティブ基地局が作成するルーティングテーブルの具体例を示す図である。
【図１５】図１に示す通信システムにおける通信動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１５に示すフローチャートに従って行なわれる通信形態の模式図である。
【図１７】コグニティブゲートウェイおよびコグニティブ基地局が作成するルーティングテーブルの具体例を示す他の図である。
【図１８】既に通信を行なっているときに新たな通信が発生した場合の通信システムにおける動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１８に示すフローチャートに従って行なわれる通信形態の模式図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１０  コグニティブゲートウェイ、１１  ゲートウェイ経路管理部、１２，２１  有線通信部、２０，３０  コグニティブ基地局、２２  基地局経路管理部、２３，２４，４１〜４３  無線通信部、４０，５０  コグニティブ端末、４４  通信制御部、４５  パケット合成部、６０〜６２  有線ケーブル、１００  通信システム、２００  コアネットワーク。
【図１】
2007306206.tif 000003
【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】
2007306206.tif 000009
【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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