WO2019163273A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

複数のネットワークグループからなる上位ネットワークを形成する通信装置及び通信方法を提供する。　基地局は、他の基地局に対して上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する第１のフレームを送信し、他の基地局からの第１のフレームに対して第２のフレームを返送する。そして、基地局は、これらの通信を通じて取得した情報に基づいて、上位ネットワークの構造を推定し、前記上位ネットワークにおける基地局自身の構造属性を判定すると、他の基地局や配下の端末に構造属性の判定結果を通知する。

Description

通信装置及び通信方法

　本明細書で開示する技術は、複数のネットワークグループからなる上位ネットワークを形成する通信装置及び通信方法に関する。

　最近、一般的なアクセスポイント（ＡＰ）の他に、ＡＰ機能を持つＡＶ機器や、エージェント機器、スマートホームを構成する機器など、ＡＰとして機能する機器が増加しており、これらのＡＰ機能兼用の機器が一般家庭に多数設置されることが想定される。通常、一般家庭に設置されたＡＰは単一又は少数のバックホールへと接続され広域ネットワークへと繋がることが想定される。このような通信環境下では、ユーザは、家庭内の個々のＡＰの存在を意識せずに、１つの家庭内ネットワークに対して自分の使用端末（ＳＴＡ）を接続させることが、ユーザビリティの観点から望まれると考えられる。その場合、家庭内の複数のＡＰは自身が形成し統括するネットワーク（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ）に加え、複数のＢＳＳからなる上位ネットワーク（ＥＳＳ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ）を構成することが想定される。

　これまでは、複数のＢＳＳからなるＥＳＳは、オフィスなど事前にＡＰの配置などが設計された環境で構成されるのが一般的であった。また、多くの場合、各ＡＰの配置や各ＡＰの通信可能範囲といったＥＳＳ構造に基づいた各種パラメータが事前に入力され運用される。これに対し、一般家庭では、ＡＰ配置などが事前設計されることはほぼなく、且つ、設置されるＡＰの数も一定ではない。このため、一般家庭内においてＥＳＳを運用するためには、各ＡＰがＥＳＳ構造を判定して各種パラメータの設定を行う必要がある。このような設定作業を家庭内のユーザに行わせるのは、ユーザビリティに欠ける。

　例えば、事前に配置が分かっている基地局が存在する状況において、その基地局と無線端末との間でフレーム交換を行わせ、その測定結果に基づいて位置判定を行う受信局及び位置計算ユニットを備えるシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。しかしながら、このようなシステムでは、受信局及び位置計算ユニットにとって、基地局の配置が既知であることが必要である。また、このシステムは、ＥＳＳを構築する方法や、ＥＳＳの構成要素となる各ＡＰにおいてパラメータを設定する方法については不明である。

　また、事前に配置が分かっている複数の機器に、新たに機器が追加された際に、無線通信強度を用いて追加された機器の位置を検出する機器は位置検出システムについて提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。しかしながら、このようなシステムでも、配置が既知である機器の存在が必要である。また、このシステムは、ＥＳＳを構築する方法や、ＥＳＳの構成要素となる各ＡＰにおいてパラメータを設定する方法については不明である。

特開２００７－４３５８７号公報 特開２０１２－５２９２２号公報

　本明細書で開示する技術の目的は、複数のネットワークグループからなる上位ネットワークを形成する通信装置及び通信方法を提供することにある。

　本明細書で開示する技術は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、
　無線信号を送受信する通信部と、
　前記無線信号の送受信を制御する制御部と、
を具備し、
　前記制御部は、上位ネットワークの構造を推定するための通信を制御する、
通信装置である。

　前記通信装置は、基本的に基地局として動作し、他の基地局に対して上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する第１のフレームを送信し、他の基地局からの第１のフレームに対して第２のフレームを返送する。そして、基地局として動作する前記通信装置は、これらの通信を通じて取得した情報に基づいて、上位ネットワークの構造を推定し、前記上位ネットワークにおける基地局自身の構造属性を判定すると、他の基地局や配下の端末に構造属性の判定結果を通知する。

　また、本明細書で開示する技術の第２の側面は、基地局として動作する通信装置における通信方法であって、
　他の基地局と上位ネットワークの構造を推定するための通信を実施するステップと、
　前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信により取得した結果に基づいて、前記上位ネットワークの構造の推定を行い、前記上位ネットワークにおける前記基地局自身の構造属性の判定を行うステップと、
　前記基地局自身の構造属性の判定結果に関する情報を他の基地局又は配下の端末へ通知するステップと、
を有する通信方法である。

　本明細書で開示する技術によれば、基地局の配置などが事前に設計されず、基地局の台数も一定ではない環境において、複数のネットワークグループからなる上位ネットワークを効率的に形成することができる通信装置及び通信方法を提供することができる。

　なお、本明細書に記載された効果は、あくまでも例示であり、本発明の効果はこれに限定されるものではない。また、本発明が、上記の効果以外に、さらに付加的な効果を奏する場合もある。

　本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本明細書で開示する技術を適用可能な通信システムの一構成例を示した図である。 図２は、通信装置２００の構成例を示した図である。 図３は、上位ネットワークの形成に関わる通信シーケンス例を示した図である。 図４は、上位ネットワークの構造を推定するための通信の要求に使用される第１のフレームの構造を例示した図である。 図５は、第１のフレームの返答に使用される第２のフレームの構造を例示した図である。 図６は、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理手順（第１のフレームを送信する場合）を示したフローチャートである。 図７は、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理手順（第１のフレームを受信して第２のフレームを返送する場合）を示したフローチャートである。 図８は、上位ネットワークの構造を推定するための処理手順を示したフローチャートである。 図９は、上位ネットワークにおける構造属性の通知に使用する情報エレメントの構成例を示した図である。 図１０は、ＡＰ３が保持する内部テーブルの構成例を示した図である。 図１１は、ＡＰ４が保持する内部テーブルの構成例を示した図である。 図１２は、ＡＰ３が保持する、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎの各項目を追加した内部テーブルの構成例を示した図である。 図１３は、ＡＰ４が保持する、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎの各項目を追加した内部テーブルの構成例を示した図である。

　以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

　本明細書では、ＡＰの配置などが事前設計されずＡＰの台数も一定では無い環境において適切なＥＳＳを構成する方法について、以下で開示する。本明細書で開示する技術によれば、各ＡＰは互いに、ＥＳＳ構造を推定するための信号の要求及び返答を行う。また、各ＡＰは、上記の信号を検知した数や信号強度に応じてＥＳＳ構造を推定して、自身のＥＳＳにおける構造属性を判定する。また、各ＡＰは、判定した結果に基づき、その構造属性に関する情報を自身が送信する信号に付与して通信を行う。

　本明細書で開示する技術によれば、ＡＰ配置や数などが事前設計されない環境において、各ＡＰ自体がＥＳＳの形成を行うことができる。また、各ＡＰがＥＳＳの構造を推定し、自身の構造属性を判定することができるので、管理者が不要である。また、各ＡＰは、ＥＳＳの構造の推定結果及び自身の構造属性を周囲のＡＰ並びに配下のＳＴＡへ通知することが可能となる。

　ＡＰは、このような通知を行うことにより、配下のＳＴＡに対して、ＥＳＳの端に位置するＡＰから他のＡＰへの再接続を行うべきかどうかを適切に判断させることができる。また、配下のＳＴＡに対して、ＥＳＳの中央に位置するＡＰから他のＡＰへの再接続を行わないよう、適切に判断させることができる。また、ＡＰは、自身の通信可能範囲と重複する他のＡＰに対して、通信可能範囲の調整を行うべきかどうかを適切に判断させることができ、自身の通信可能範囲への干渉を抑制することが可能となる。

　図１には、本明細書で開示する技術を適用可能な通信システムの一構成例を模式的に示している。図示の通信システムは、複数の基地局（ＡＰ１～ＡＰ５）と、複数の端末局（ＳＴＡ１～ＳＴＡ８）で構成される。各ＡＰは、例えば一般家庭内に設置される。ＡＰは、一般的なアクセスポイントの他、ＡＰ機能を持つＡＶ機器や、エージェント機器、スマートホームを構成する機器などである。また、ＳＴＡは、スマートフォンやタブレット、ノートブックＰＣなどの、家庭内で使用される情報端末である。

　図１中に、破線で描かれた各々の円は、その中央に位置するＡＰの通信可能範囲を示している。各ＡＰは、自局の通信可能範囲にいる１又は複数台のＳＴＡを配下とするネットワークグループを形成することができる。ここで言うネットワークグループは、例えばＢＳＳに相当する。

　また、２台のＡＰ間を接続する双方向の矢印は、互いの通信可能範囲にあり検知可能なＡＰ同士の関係を示している。通信可能範囲が重複するＡＰ同士は検知可能である。また、通信可能範囲が重複するＡＰ間では、相互干渉を抑制するために、通信可能範囲の調整を行うべきかを判断する必要がある。

　図１に示す例では、ＡＰ１は、自局の通信可能範囲にいるＡＰ２を検知可能である。同様に、Ａ２はＡＰ１及びＡＰ３を検知可能であり、ＡＰ３はＡＰ２、ＡＰ４、及びＡＰ５を検知可能であり、ＡＰ４はＡＰ３及びＡＰ５を検知可能であり、ＡＰ５はＡＰ３及びＡＰ４を検知可能である。

　各ＡＰが形成する複数のネットワークグループから、上位ネットワークを形成することが想定される。ここで言う上位ネットワークは、例えばＥＳＳに相当する。

　なお、本明細書で開示する技術を適用可能な通信システムは、図１に示した構成に限定されるものではなく、ＡＰやＳＴＡの台数や配置、ＢＳＳの数、及びＥＳＳの構造などが異なる他の通信システムにも同様に本明細書で開示する技術を適用できることを理解されたい。

　図２には、本明細書で開示する技術を適用可能な通信装置２００の構成例を示している。通信装置２００は、例えば図１に示したネットワークトポロジーにおいて、基地局（ＡＰ）並びに基地局に接続する端末（ＳＴＡ）のいずれとしても動作することができる。

　通信装置２００は、データ処理部２０１と、制御部２０２と、通信部２０３と、電源部２０４を備えている。また、通信部２０３はさらに、変復調部２１１と、信号処理部２１２と、チャネル推定部２１３と、無線インターフェース（ＩＦ）部２１４と、アンプ部２１５から構成され、アンプ部２１５にはアンテナ６１６が接続される。なお、無線インターフェース部２１４、アンプ部２１５及びアンテナ２１６は、これらを１組とし、１つ以上の組が構成要素となってもよい。また、アンプ部２１５は無線インターフェース部２１４にその機能が内包される場合もある。

　データ処理部２０１は、プロトコル上位層（図示しない）よりデータが入力される送信時において、そのデータから無線送信のためのパケットを生成し、メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）のためのヘッダーの付加や誤り検出符号の付加などの処理を実施し、処理後のデータを通信部２０３内の変復調部２１１へ提供する。逆に変復調部２１１からの入力がある受信時において、データ処理部２０１は、ＭＡＣヘッダーの解析、パケット誤りの検出及びパケットのリオーダー処理などを実施し、処理後のデータを自身のプロトコル上位層へ提供する。

　制御部２０２は、通信装置２００内の各部間の情報の受け渡しを制御する。また、制御部２０２は、変調部２１１及び信号処理部２１２におけるパラメータ設定、データ処理部２０１におけるパケットのスケジューリングを行う。また、制御部２０２は、無線インターフェース部２１４及びアンプ部２１５のパラメータ設定及び送信電力制御を行う。

　通信装置２００がＡＰとして動作する場合、制御部２０２は、ＡＰ配置などが事前設計されずＡＰの台数も一定では無い環境において適切なＥＳＳを構成するための処理を実施する。具体的には、制御部２０２は、通信可能範囲にいる周辺のＡＰとの間でＥＳＳ構造を推定するための信号の要求及び返答を行うように通信装置２００の動作を制御する。また、制御部２０２は、周辺のＡＰからの信号を検知した数や信号強度に応じてＥＳＳ構造を推定して、自身のＥＳＳにおける構造属性を判定する。さらに制御部２０２は、判定した結果に基づき、その構造属性に関する情報を自身が送信する信号に付与して通信を行うための処理を実施する。ＥＳＳ構造を推定するための信号の要求及び返答、並びに、ＥＳＳにおける構造属性の判定並びに判定結果の通知に関する処理の詳細については、後述に譲る。

　一方、通信装置２００がＳＴＡとして動作する場合には、制御部２０２は、接続先のＡＰからのＥＳＳの構造の推定結果及び自身の構造属性に関する通知に基づいて、ＥＳＳ内での通信装置２００の通信動作を制御する。具体的には、制御部２０２は、接続中のＡＰからの通知に基づいて、ＥＳＳの端に位置するＡＰから他のＡＰへの再接続を行うべきかどうかを判断する処理を実施する。

　変復調部２１１は、信号の送信時において、データ処理部２０１からの入力データに対し、制御部２０２によって設定されたコーディング及び変調方式に基づいて、エンコード、インターリーブ及び変調を行い、データシンボルストリームを生成して、信号処理部２１２へ提供する。また、変復調部２１１は、信号の受信時において、信号処理部２１２からの入力に対して送信時と反対の処理を行い、データ処理部２０１若しくは制御部２０２へ受信データを提供する。

　信号処理部２１２は、信号の送信時には、変復調部２１１からの入力に対して信号処理を行い、得られた１つ以上の送信シンボルストリームをそれぞれの無線インターフェース部２１４へ提供する。また、信号処理部２１２は、信号の受信時には、それぞれの無線インターフェース部２１４から入力された受信シンボルストリームに対して信号処理を行って、変復調部２１１へ提供する。

　なお、信号処理部２１２は、必要に応じて、信号送信時における複数ストリームの空間多重処理、並びに、信号受信時における受信信号の複数ストリームの空間分解処理といった空間処理を行う。

　チャネル推定部２１３は、それぞれの無線インターフェース部２１４からの入力信号のうち、プリアンブル部分及びトレーニング信号部分から伝搬路の複素チャネル利得情報を算出する。算出された複素チャネル利得情報は、制御部２０２を介して、変復調部２１１での復調処理、及び信号処理部２１２での空間処理に利用される。

　無線インターフェース部２１４は、信号の送信時には、信号処理部２１２からの入力をアナログ信号へ変換し、フィルタリング、及び搬送波周波数へのアップコンバートを実施し、アンテナ２１６又はアンプ部２１５へ送出する。また、無線インターフェース部２１４は、信号の受信時には、アンテナ２１６又はアンプ部２１５からの入力に対して反対の処理を実施し、信号処理部２１２並びにチャネル推定部２１３へデータを提供する。

　アンプ部２１５は、信号の送信時には、無線インターフェース部２１４から入力されたアナログ信号を所定の電力まで増幅し、アンテナ２１６へと送出する。また、アンプ部２１５は、信号の受信時には、アンテナ２１６から入力された信号を所定の電力まで低雑音増幅し、無線インターフェース部２１４に出力する。このアンプ部２１５は、送信時の機能と受信時の機能の少なくともどちらか一方が無線インターフェース部２１４に内包される場合がある。

　電源部２０４は、バッテリー電源又は固定電源で構成され、通信装置２００内の各部に電力を供給する。

　続いて、あるＡＰが他のＡＰとともに新たに上位ネットワークの形成を行う際、及び既存の上位ネットワークに参加する際において、ＡＰにおける通信、上位ネットワークの構造の推定及び構造属性の判定を行う手順について説明する。上位ネットワークは、例えば、複数のＢＳＳで構成されるＥＳＳに相当する。

　ここでは、図１に示したようなトポロジーからなる通信システムにおいて、ＡＰ１～ＡＰ５が新たに上位ネットワークの形成を行う場合について考える。

　上位ネットワークの形成は、いずれかのＡＰから上位ネットワークの形成開始に関する信号が送信されることによって開始される。ＡＰは、自発的に信号を送信してもよいし、上位層のアプリケーションが上位ネットワークの形成開始の指示を下位層のＭＡＣに指示してもよい。あるいは、ユーザが明示的に一部又はすべてのＡＰに対して上位ネットワークの形成を指示してもよい。

　上位ネットワークの形成開始に関する信号を含むフレームには、形成する上位ネットワークで使用する識別子が含まれる。このフレームは、ブロードキャストアドレス宛に送信されてもよい。また、ＡＰは、このようなフレームを定期的に送信してもよい。例えばビーコンフレームを利用して開始を通知するようにしてもよい。

　また、このようなフレームを検知したＡＰは，そのフレームで指定された上位ネットワークに参加するつもりの上位ネットワークであるかどうかを判定した後、参加の了承に関する情報を含むフレームを返送するようにしてもよい。送信元のＡＰは、了承を示すフレームを受信すると、了承したそのＡＰの識別子を追加して、上位ネットワークの形成開始に関するフレームを送信する。

　また、上位ネットワークへの参加を了承したＡＰは、上位ネットワークの形成開始に関する信号と同様の内容を含む信号を送信する。その信号にも、形成する上位ネットワークで使用する識別子が含まれる。その信号を含むフレームは、ブロードキャストアドレス宛に送信されてもよい。また、ＡＰは、このようなフレームを定期的に送信してもよい。

　以上の手順を繰り返すことで、上位ネットワークに参加するつもりであるＡＰは、上位ネットワークの形成開始に関する信号又はその信号の内容を受信することができる。また、これによって上位ネットワークの形成開始の時点で、各ＡＰはＥＳＳに参加する他のすべてのＡＰの識別子を把握することができる。

　図３には、図１に示した通信システム構成において実施される、上位ネットワークの形成に関わる通信シーケンス例を示している。

　上位ネットワークの形成開始が合意された後、例えばＡＰ３は通信可能範囲にある他のＡＰ（ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ５）に対し、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行う。また、他のＡＰは、ＡＰ３との通信完了後、又はその通信の途中で、それぞれ通信可能範囲にあるＡＰと同様の通信を行うことができるものとする。

　まず、ＡＰ３は、ＡＰ２に対して、上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する。

　この要求は、物理ヘッダーに上位ネットワークの識別子を含むフレーム（以下、「第１のフレーム」とも呼ぶ）で行う。ＡＰ自身又は他のＡＰから受信したネットワークの形成の開始に関する信号に、形成する上位ネットワークで使用する識別子が含まれる場合には、その識別子を用いる。ＡＰがまだ上位ネットワークの識別子を取得していない場合、上位ネットワークの識別子として新規の上位ネットワークであることを示す汎用的な識別子（例えば、ＥＳＳ－ＩＤなど）を物理ヘッダーに記載してもよい。

　第１のフレームの宛先は、要求先ＡＰ（ＡＰ２）のＭＡＣアドレスであってもよいし、上位ネットワークの識別子であってもよい。宛先が上位ネットワークの識別子である場合、上位ネットワークを形成するつもりである複数のＡＰが適切なキャリアセンスによる衝突回避を行い、送信権を獲得したＡＰが送信を行ってもよい。また、宛先が前記上位ネットワークの識別子であり、第１のフレームが多重アクセスに関する情報とともに送信される場合、上位ネットワークを形成するつもりである複数のＡＰが指定された多重アクセスの方法に従って指定されたＡＰが送信を行ってもよい。

　第１のフレームは、受信側（ＡＰ２）で第１のフレームの伝搬損失を導出できる情報として、第１のフレームの送信に関する情報を含む。例えば、第１のフレームの送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数である。また、第１のフレームは、要求に対する返送を行うフレーム（以下、「第２のフレーム」とも呼ぶ）の送信に関する情報として、受信側（ＡＰ１）で第２のフレームにおける伝搬損失を推定するための情報として、第２のフレームの送信に関する情報を含んでもよい。例えば、第２のフレームの送信時に使用する送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数を受信側（ＡＰ２）に指示する情報である。

　ＡＰ３から要求（すなわち、第１のフレーム）を受信したＡＰ２は、その物理ヘッダーから、そのフレームの送信元（ＡＰ３）の上位ネットワークの識別子を取得することができる。また、受信側のＡＰ２は、第１のフレームの受信電力と、第１のフレームの送信に関する情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数など）に基づいて、ＡＰ３とＡＰ２間の伝搬損失を測定することができる。

　そして、ＡＰ３から要求（すなわち、第１のフレーム）を受信したＡＰ２は、ＡＰ３に対して、上位ネットワークの構造を推定するための通信を返送する。返送に用いる第２のフレームは、物理ヘッダーに上位ネットワークの識別子を含む。この識別子には、第１のフレームに含まれる識別子を用いる。

　また、第２のフレームは、第２のフレームの送信に関する情報として、受信側（ＡＰ３）でこの第２のフレームの伝搬損失を導出できる情報を含んでもよい。例えば、第２のフレームの送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数である。

　第１のフレームに第２のフレームの送信に関する情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）が指示されている場合には、ＡＰ２は、第１のフレームに含まれるその情報に基づいて、第２のフレームの送信を実施する。この場合、第１のフレームに記載されている情報に基づいて送信することを第２のフレーム中で示してもよい。

　ＡＰ２から返送（すなわち、第２のフレーム）を受信したＡＰ３は、第２のフレームの受信電力と、第２フレームの送信に関する情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数など）に基づいて、ＡＰ２とＡＰ３間の伝搬損失を測定することができる。第２フレームの送信に関する情報は、第２のフレーム内に記載されているが、ＡＰ３自身が第１のフレームで指定している場合もある。

　ＡＰ３は、ＡＰ２から返送された第２のフレームを受信すると、さらにＡＰ２以外のＡＰから上位ネットワークの構造を推定するための通信が必要かどうかと判断する。例えば、ＡＰ３自身が検知可能な範囲にあるＡＰ２以外のＡＰからは第２のフレームをまだ受信していない場合が該当する。そして、ＡＰ３は、ＡＰ２以外のＡＰからの情報がさらに必要と判断した場合には、上述した手順をＡＰ２以外のＡＰに対しても実施して、必要なＡＰに関する情報が受信完了するまで第１のフレームの送信と第２のフレームの受信を繰り返す。例えば、ＡＰ３は、ＡＰ４及びＡＰ５に対しても、同様の手順を繰り返す。また、ＡＰ３以外のＡＰも、同様に上記の手順を実行する。例えば、ＡＰ２がＡＰ１に対して上記の手順を実行するし、ＡＰ４がＡＰ５に対して上記の手順を実行する。

　隣接するＡＰ間で第１のフレーム送信と第２のフレーム返送を行う上記の通信シーケンスが、上位ネットワーク構造を推定するための基本的な手順となる。

　続いて、検知不可能な範囲にあるＡＰを含めて、すべてのＡＰに対応する上位ネットワークの構造を推定するための通信によって取得した情報を収集する方法について説明する。

　各ＡＰは、ＡＰとそのＡＰに対応する報告者（Ｒｅｐｏｒｔｅｒ）、測定者（Ｍｅａｓｕｒｅｒ）、伝搬損失（ＰａｔｈＬｏｓｓ：ＰＬ）の項目によって構成されるテーブルを内部に保持する。伝搬損失は、ＡＰ間の距離と相関のある情報である。このとき、他の項目は上位ネットワークの形成開始の時点で把握しているすべてのＡＰをテーブル内に登録している。また、ＡＰ自身が検知している周辺ＡＰに対しては、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ及びＭｅａｓｕｒｅｒに自分自身であることを示す情報（Ｍｙｓｅｌｆ）を登録する。また、第１のフレーム及び第２のフレームの送信の際に、ＡＰ自身が検知している周辺ＡＰのリストと、保持している場合には周辺ＡＰとの伝搬損失とＡＰが検知しているＡＰの組み合わせのリストを併せて送信する。また、以下のシーケンスの途中で、未知のＡＰが上位ネットワークに参加していることを検知した場合には、その未知のＡＰを上記テーブルに加える。

　例えば上記基本的な手順において、ＡＰ３は、ＡＰ２に第１のフレームを送信する際に、自身が検知しているＡＰ（ＡＰ２，ＡＰ４，ＡＰ５）のリストを併せて送信する。ＡＰ２は、ＡＰ３から受け取ったリストに基づいて、テーブル中のＡＰ４及びＡＰ５のＲｅｐｏｒｔｅｒにＡＰ３を登録する。

　また、ＡＰ２は、ＡＰ３に第２のフレームを送信する際に、ＡＰ２自身が検知しているＡＰ（ＡＰ１，ＡＰ３）のリストを併せて送信する。ＡＰ３は、ＡＰ２から受け取ったリストに基づいて、テーブル中のＡＰ１のＲｅｐｏｒｔｅｒにＡＰ２を登録する。

　次に、ＡＰ３は、ＡＰ４に第１のフレームを送信する際に、ＡＰ３自身が検知しているＡＰ（ＡＰ２，ＡＰ４，ＡＰ５）、これらＡＰとの伝搬損失（ＰＬ：ＡＰ３－ＡＰ２間の伝搬損失など）、ＡＰ３が検知している周辺ＡＰ間の組み合わせ（ＡＰ２－ＡＰ１）のリストを合わせて送信する。

　ＡＰ４は、ＡＰ３から受信した第１のフレームに含まれるリストに基づき、テーブル中のＡＰ２のＲｅｐｏｒｔｅｒにＡＰ３、ＭｅａｓｕｒｅｒにＡＰ３、ＰａｔｈｌｏｓｓにＰＬ：ＡＰ３－ＡＰ２を登録し、ＡＰ１のＲｅｐｏｒｔｅｒにＡＰ３、ＭｅａｓｕｒｅｒにＡＰ２を登録する。

　続いて、ＡＰ４は、ＡＰ３に第２のフレームを送信する際に、自身が検知しているＡＰ（ＡＰ３，ＡＰ５）のリストを併せて送信する。また、Ｒｅｐｏｒｔｅｒが送信先ＡＰでないＰａｔｈｌｏｓｓを保持している場合には、そのＡＰに対応するＲｅｐｏｒｔｅｒ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ、Ｐａｔｈｌｏｓｓを通知する。但し、この例ではＡＰ４はＲｅｐｏｒｔｅｒとしてＡＰ３の情報のみを保持しているので、通知は行われない。ＡＰ３は、ＡＰ４から受信した第２のフレームに含まれているリストを参照するが、ＡＰ５のＲｅｐｏｒｔｅｒにはＭｙｓｅｌｆが登録されているので、新たに登録をしなくてもよい。

　上記の手順を各ＡＰが実施することで、手順が一巡した時点でのＲｅｐｏｒｔｅｒ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ、Ｐａｔｈｌｏｓｓが登録されたテーブルを各ＡＰが保持することができる。このとき、いくつかの項目に関して情報が欠落している状態となる。

　次に、各ＡＰは、ＲｅｐｏｒｔｅｒとＭｅａｓｕｒｅｒが登録され、登録されているＡＰが同一のＡＰのＰａｔｈｌｏｓｓに関する情報を、Ｒｅｐｏｒｔｅｒに登録されているＡＰに要求する。この要求は第１のフレームを用いて実施される。手順が一巡した時点で、それらの情報を要求先のＡＰは保持していることが想定されるため、各ＡＰは必要なＡＰのＰａｔｈｌｏｓｓに関する情報を登録することができる。

　上記の手順が一巡した時点で、次に各ＡＰは、ＲｅｐｏｒｔｅｒとＭｅａｓｕｒｅｒが登録され、登録されているＡＰが異なるＡＰのＰａｔｈｌｏｓｓに関する情報、又はＲｅｐｏｒｔｅｒのみが登録されたＡＰのＰａｔｈｌｏｓｓに関する情報を、Ｒｅｐｏｒｔｅｒに登録されているＡＰに要求する。

　また、Ｐａｔｈｌｏｓｓに関する情報を要求する上記２つの手順が一巡した時点で、それらの情報を要求先のＡＰは保持していることが想定されるため、各ＡＰは必要なＡＰ間のＰａｔｈｌｏｓｓに関する情報を登録することができる。

　また、Ｐａｔｈｌｏｓｓに関する情報を要求する上記手順の途中で、ＡＰは、自身が所属する上位ネットワークの識別子を物理ヘッダーに含む第１又は第２のフレームを受信した場合、自身宛のフレームでなくてもそのフレームの内容を読み取り可能であれば、そのフレームから各項目の情報を取得してもよい。また、ＡＰは、自身が送信する第１のフレーム又は第２のフレームの中に、宛先外のＡＰが読み取り可能であることを明記してもよい。

　第１のフレーム及び第２のフレームの送受信、Ｐａｔｈｌｏｓｓに関する情報の要求、並びに第１のフレーム及び第２のフレームからの情報読み取りを行う以上の手順を繰り返すことで、各ＡＰは各ＡＰに対応する報告者（Ｒｅｐｏｒｔｅｒ）、測定者（Ｍｅａｓｕｒｅｒ）、伝搬損失（Ｐａｔｈｌｏｓｓ）の項目がすべて登録されたテーブルを保持することができる。適切な情報が得られなかった項目に関しては未定（Ｕｎｋｎｏｗｎ）をテーブルに登録する。

　例えば、以上の手順によってＡＰ１が保持するＡＰ４の項目には、ＲｅｐｏｒｔｅｒとしてＡＰ２、ＭｅａｓｕｒｅｒとしてＡＰ３（又はＡＰ５）が登録され、ＰａｔｈｌｏｓｓとしてＡＰ３（又はＡＰ５）が観測したＰａｔｈｌｏｓｓが登録されていることとなる。

　図１０には、ＡＰ３が保持する内部テーブルの構成例を示している。図示のテーブルは、ＡＰ３の周囲のＡＰ毎（すなわち、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ４、ＡＰ５）のエントリを持ち、各エントリには、該当するＡＰに関する伝搬損失と、伝搬損失の報告者（Ｒｅｐｏｒｔｅｒ）及び測定者（Ｍｅａｓｕｒｅｒ）が記載される。例えば、ＡＰ１は、ＡＰ３の通信可能範囲外に存在し、ＡＰ３自身は伝搬損失を測定できないので、ＡＰ１を通信可能範囲内に収容するＡＰ２から、ＡＰ２が測定したＡＰ１からの伝搬損失の報告を受ける。したがって、テーブルのＡＰ１のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：ＡＰ２、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：ＡＰ２、ＰＬ：ＡＰ２－ＡＰ１間の伝搬損失が記載される。また、ＡＰ２は、ＡＰ３の通信可能範囲内に存在するので、ＡＰ３自身で伝搬損失を測定することができる。したがって、テーブルのＡＰ２のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、ＰＬ：ＡＰ３－ＡＰ２間の伝搬損失が記載される。同様に、ＡＰ４及びＡＰ５はいずれもＡＰ３の通信可能範囲内に存在するので、各々のエントリにはＲｅｐｏｒｔｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆとし、ＡＰ３自身が測定した伝搬損失が記載される。

　また、図１１には、ＡＰ４が保持する内部テーブルの構成例を示している。図示のテーブルは、ＡＰ４の周囲のＡＰ毎（すなわち、ＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３、ＡＰ５）のエントリを持ち、各エントリには、該当するＡＰに関する伝搬損失と、伝搬損失の報告者（Ｒｅｐｏｒｔｅｒ）及び測定者（Ｍｅａｓｕｒｅｒ）が記載される。例えば、ＡＰ１は、ＡＰ４の通信可能範囲外に存在し、且つ、ＡＰ４に隣接するＡＰ３の通信可能範囲外に存在する。このような場合、ＡＰ４は、隣接するＡＰ３から、ＡＰ１を通信可能範囲内に収容するＡＰ２が測定したＡＰ１からの伝搬損失の報告を受ける。したがって、テーブルのＡＰ１のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：ＡＰ３、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：ＡＰ２、ＰＬ：ＡＰ２－ＡＰ１間の伝搬損失が記載される。また、ＡＰ２は、ＡＰ４の通信可能範囲外に存在するが、ＡＰ４に隣接するＡＰ３の通信可能範囲内に存在する。このような場合、ＡＰ４は、隣接するＡＰ３から、ＡＰ３が測定したＡＰ２からの伝搬損失の報告を受ける。したがって、テーブルのＡＰ２のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：ＡＰ３、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：ＡＰ３、ＰＬ：ＡＰ３－ＡＰ２間の伝搬損失が記載される。また、ＡＰ３は、ＡＰ４の通信可能範囲内に存在するので、ＡＰ４自身で伝搬損失を測定することができる。したがって、テーブルのＡＰ３のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、ＰＬ：ＡＰ４－ＡＰ３間の伝搬損失が記載される。同様に、ＡＰ５はＡＰ４の通信可能範囲内に存在するので、テーブルのＡＰ５のエントリには、Ｒｅｐｏｒｔｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、Ｍｅａｓｕｒｅｒ：Ｍｙｓｅｌｆ、ＰＬ：ＡＰ４－ＡＰ５間の伝搬損失が記載される。

　図４には、上位ネットワークの構造を推定するための通信の要求に使用される第１のフレーム４００の構造を例示している。

　第１のフレーム４００の物理ヘッダー（Ｐｈｙ　Ｈｅａｄｅｒ）４１０は、従来規格に基づく端末（Ｌｅｇａｃｙ）が使用可能なレガシーフィールド４１１と、新規規格に基づくシグナリング情報（ＮＥＷ－ＳＩＧ）４１２を含んでいる。レガシーフィールド４１１は、同期獲得などに使用可能な短いトレーニング信号（Ｌ－ＳＴＦ：Ｌｅｇａｓｙ　Ｓｈｏｒｔ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ）、チャネル推定などに使用可能な長いトレーニング信号（Ｌ－ＬＴＦ：Ｌｅｇａｃｙ　Ｌｏｎｇ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ）、シグナリング情報（Ｌ－ＳＩＧ：Ｌｅｇａｃｙ　Ｓｉｇｎａｌ　ｆｉｅｌｄ）を含んでいる。

　Ｐｈｙ　Ｈｅａｄｅｒ４１０の末尾には、誤り検出符号としてＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）４１３が付加されている。したがって、このフレームの受信機は、第１のフレーム４００全体を受信することなく、Ｐｈｙ　Ｈｅａｄｅｒ４１０のみでその内容を確認することができる。

　また、ＮＥＷ－ＳＩＧ４１２には、上位ネットワークで使用する識別子として例えばＥＳＳ－ＩＤが記載されている。したがって、上位ネットワークに参加しない他の無線端末は、このフレームをすべて受信することなく、Ｐｈｙ　Ｈｅａｄｅｒの末尾で、このフレームが自身は参加しない上位ネットワークから送信されたことを検知することができる。

　また、第１のフレーム４００のペイロード（ＭＡＣ）４２０は、参照番号４２１～４２６でそれぞれ示す、Ｆｒａｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ、ＲＡ、ＴＡ、Ｔｅｓｔ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｑｕｅｓｔ、ＦＣＳの各フィールドを持つ。

　Ｆｒａｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド４２１には、このフレームの設定に関する情報などが含まれる。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールド４２２には、このフレームの長さに関する情報が含まれる。ＲＡフィールド（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ　Ａｄｄｒｅｓｓ）４２３には、このフレームの宛先となる情報として、上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する要求先ＡＰのＭＡＣアドレス、又は上位ネットワークの識別子が含まれる。また、ＴＡ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ　Ａｄｄｒｅｓｓ）フィールド４２４には、このフレームの送信元となる情報として、上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する要求元ＡＰのＭＡＣアドレスが含まれる。

　Ｔｅｓｔ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｑｕｅｓｔフィールド４２５には、上位ネットワークの構造を推定するための通信の要求に関する情報が含まれる。例えば、この要求をしていることを示すＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ、第１のフレーム４００の送信に関する情報として第１のフレーム４００の受信側で伝搬損失を導出できる情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）、第１のフレーム４００に対する第２のフレームの送信に関する情報として伝搬損失を推定するための情報（第２のフレームの送信時に送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数を指示する情報）、第１のフレーム４００の送信元であるＡＰ自身が保持する他のＡＰに関する情報及びテーブル（前述、並びに図１０、図１１を参照のこと）の情報、要求先以外の他のＡＰに関する情報、要求先以外の他のＡＰに関する情報の要求、第１のフレーム４００の送信元ＡＰ自身が上位ネットワークを初めて参加する旨を示すＩｎｄｉｃａｔｉｏｎを含む。

　ペイロード４２０の末尾のＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ　Ｃｈｅｃｋ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）４２６は、第１のフレーム４００のペイロード４２０に記載されたデータの内容の誤りを検出並びに訂正するために付加される。

　また、図５には、第１のフレーム４００の返答に使用される第２のフレーム５００の構造を例示している。

　第２のフレーム５００の物理ヘッダー５１０の構成は、第１のフレーム４００と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。物理ヘッダー５１０内のＮＥＷ－ＳＩＧには、上位ネットワークで使用する識別子として例えばＥＳＳ－ＩＤが記載されている、という点には留意されたい。

　また、第２のフレーム５００のペイロード（ＭＡＣ）５２０が参照番号５２１～５２４で示すＦｒａｍｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｄｕｒａｔｉｏｎ、ＲＡ、ＴＡの各フィールドを含む点、及び、データの内容の誤りを検出並びに訂正するためのＦＣＳ５２６が末尾に付加される点は、第１のフレーム４００と同様である。ＲＡフィールド５２３には、通信の要求元（すなわち第１のフレーム４００の送信元）のＡＰのＭＡＣアドレス、又は上位ネットワークの識別子が含まれる。

　第２のフレーム５００のペイロード（ＭＡＣ）５２０は、Ｔｅｓｔ　Ｓｉｇｎａｌフィールド５２５を持つ。このＴｅｓｔ　Ｓｉｇｎａｌフィールド５２５には、上位ネットワークの構造を推定するための通信の返答に関する情報が含まれる。例えば、第１のフレーム４００に対する返答をしていることを示すＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ、第２のフレーム５００の送信に関する情報として第２のフレーム２００の受信側で伝搬損失を推定するための（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）、第２のフレーム５００を返信するＡＰ自身が保持する他のＡＰに関する情報及びテーブルの情報、返信元のＡＰ自身が上位ネットワークを初めて参加する旨を示すＩｎｄｉｃａｔｉｏｎを含む。

　続いて、既に上位ネットワークが形成されている状態で、他のＡＰがその上位ネットワークに新たに参加する手順について説明する。

　上位ネットワークに新たに参加するＡＰは、その上位ネットワークを形成するいずれかのＡＰが送信する信号から、その上位ネットワークの識別子を取得する。

　その後、上位ネットワークに新たに参加するＡＰは、その上位ネットワークを形成するいずれかのＡＰに対して、第１のフレームを送信する。既に説明したように、第１のフレームは、上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する信号を含む。第１のフレームには、図４に示した情報に加えて、送信元のＡＰ自身が上位ネットワークに新たに参加する旨を示す情報を含ませてもよい。

　一方、第１のフレームを受信したＡＰは、その要求に返答するが、その際にはＡＰ自身が内部に保持するテーブルに第１のフレームの送信元のＡＰを加える。また、第１のフレームを受信したＡＰは、新規のＡＰが上位ネットワークに加わったことを示す情報を、他のＡＰに対して送信する。この情報送信は、第１のフレーム又は第２のフレームのいずれで行ってもよい。

　このような手順により、上位ネットワークを形成するＡＰは、上位ネットワークに新たに参加するＡＰの存在を認識して、内部に保持するテーブルに追加することで、構造判定のための手順を再度実行する。

　図６には、上位ネットワークに新たに参加するＡＰが、その上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理手順をフローチャートの形式で示している。ＡＰが第１のフレームを送信する際には、この処理手順を実行する。

　ＡＰは、構造判定のための通信を開始し（ステップＳ６０１）、周囲のＡＰに第１のフレームを送信して、上位ネットワークの構造判定のための通信を要求する（ステップＳ６０２）。ＡＰは、第１のフレームで、ＡＰ自身が検知できないＡＰが存在するかどうかを、第１のフレームの送信先のＡＰに問い合わせるようにしてもよい。

　そして、ＡＰは、周囲のＡＰから送信される、上記の要求すなわち第１のフレームに対する第２のフレームを受信する（ステップＳ６０３）。ＡＰは、受信した第２のフレームから、第２のフレームの送信元のＡＰとの伝搬損失を測定して、内部のテーブルの情報に登録するようにしてもよい。

　また、ＡＰは、第２のフレームの記載内容に基づいて、ＡＰ自身が検知できないＡＰが存在するかどうかを確認する。そして、ＡＰは、第２のフレームの返送を要求するＡＰがまだ周囲に残っている場合（すなわち、ＡＰ自身が検知できない基地局がまだ残っている場合）には（ステップＳ６０４のＮｏ）、ステップＳ６０２に戻って、第１のフレームを繰り返し送信する。

　また、周囲のＡＰから第２のフレームの受信を完了すると（ステップＳ６０３４のＹｅｓ）、ＡＰは、受信した第２のフレームに記載された情報に基づいて、上位ネットワークの構造判定を実施する（ステップＳ６０５）。

　そして、ＡＰは、周囲のＡＰ、又は配下のＳＴＡに対して、ステップＳ６０５の構造判定結果に基づく情報を含むフレームを送信して（ステップＳ６０６）、本処理を終了する。

　図７には、上位ネットワークを形成するＡＰが、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理手順をフローチャートの形式で示している。ＡＰは、他のＡＰから第１のフレームを受信した際には、この処理手順を実施して第２のフレームを返送する。

　ＡＰは、他の周囲ＡＰから、上位ネットワークの構造判定のための通信を要求する第１のフレームを受信すると（ステップＳ７０１）、その要求に応答する第２のフレームを返送する（ステップＳ７０２）。

　ＡＰは、第１のフレームで、第１のフレームの送信元のＡＰが検知できないＡＰが存在するかどうかを確認するよう求められた場合には、その確認した結果を第２のフレームで通知するようにしてもよい。また、ＡＰは、第２のフレームで、ＡＰ自身が検知できないＡＰが存在するかどうかを、第２のフレームの送信先のＡＰに問い合わせるようにしてもよい。

　また、ＡＰは、周囲のＡＰから、上位ネットワークの構造判定結果に基づく情報を含むフレームを受信する（ステップＳ７０３）。上位ネットワークの構造判定結果に基づく情報を含むフレームの詳細については、後述に譲る。

　そして、この受信フレームが上位ネットワークに新たに追加された基地局から送信されたものである場合（ステップＳ７０４のＹｅｓ）、ＡＰは、図６に示した手順に従って、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理を実施する（ステップＳ７０６）。

　また、この受信フレームが既知のＡＰから送信されたもので且つ上位ネットワークの情報を変更する必要がある場合には（ステップＳ７０５のＹｅｓ）、ＡＰは、図６に示した手順に従って、上位ネットワークの構造を推定するための通信を行うための処理を実施する（ステップＳ７０６）。

　ＡＰは、上位ネットワークの構造を推定するための通信を完了すると（すなわち、図６又は図７のいずれかの処理を完了すると）、その一連の通信を通じて取得した情報に基づいて、上位ネットワークの構造を推定するため処理を実施する。図８には、ＡＰが上位ネットワークの構造（上位ネットワークにおけるＡＰ自身の構造属性）を推定するための処理手順をフローチャートの形式で示している。

　ＡＰは、上位ネットワークの構造を推定するための通信を完了すると、まず上位ネットワークの構造推定のための通信を行ったＡＰの数が２台以上であるか判定する（ステップＳ８０１）。

　ここで、上位ネットワークの構造推定のための通信を行ったＡＰが１台以下の場合には（ステップＳ８０１のＮｏ）、ＡＰ自身の構造属性が上位ネットワークの「端ＡＰ」（Ｅｄｇｅ　ｏｆ　ＥＳＳ）であると判定する（ステップＳ８０６）。

　次いで、ＡＰは、他のＡＰから受信した通信に基づいて、上位ネットワークの構造を推定する（ステップＳ８０２）。この処理ステップでの推定では、ＡＰは、各ＡＰとの伝搬損失及び他のＡＰ同士の伝搬損失に基づいて、ＡＰ全体の相対的位置関係を推定する。

　次いで、ＡＰは、自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合を算出する（ステップＳ８０３）。

　処理ステップＳ８０３では、上位ネットワークの構造の推定の結果と、ＡＰ自身及び他のＡＰの送信電力又は信号検出閾値に基づいて、通信可能範囲が重複する割合が計算される。通信可能範囲は、あるＡＰを中心とし、そのＡＰの送信電力の到達範囲を導出することで得ることができる。

　また、処理ステップＳ８０３では、上位ネットワークに参加するすべてのＡＰの通信可能範囲と相対的位置関係により、自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合を算出する。

　次いで、ＡＰは、自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合がある一定値以上かの判定を行う（ステップＳ８０４）。

　ここで、ＡＰ自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合がある一定値以上である場合には（ステップＳ８０４のＹｅｓ）、ＡＰは、自身が上位ネットワークの「中央ＡＰ」（Ｃｅｎｔｅｒｏｆ ＥＳＳ）と判定して（ステップＳ８０５）、本処理を終了する。

　一方、ＡＰ自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合がある一定値未満である場合には（ステップＳ８０４のＮｏ）、ＡＰは、そのまま本処理を終了する。したがって、ＡＰは、ステップＳ８０６で自身が上位ネットワークの「端ＡＰ」（Ｅｄｇｅ　ｏｆ　ＥＳＳ）と判定した場合には、その判定結果が確定する。

　以上の処理により（すなわち、図６～図８に示した処理手順を実施することにより）、各ＡＰは、上位ネットワークの構造を推定し、且つ、上位ネットワークにおけるＡＰ自身の構造属性を判定することが可能となる。

　また、ＡＰは、上位ネットワークにおけるＡＰ自身の構造属性を判定すると、その構造属性に関する情報を周囲のＡＰ又は配下のＳＴＡに通知するようにしてもよい。

　図９には、ＡＰが自身の上位ネットワークにおける構造属性の通知に使用できる情報エレメント（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｌｅｍｅｎｔ）の構成例を示している。

　ＡＰは、制御フレームや管理フレーム、データフレームなどにこの情報エレメントを格納して、通知を行うようにしてもよい。いずれにせよ、ＡＰは、物理ヘッダー内に上位ネットワークで使用する識別子（例えば、ＥＳＳ－ＩＤなど）を含むフレームを用いて、自身の上位ネットワークにおける構造属性の通知を行うものとする。したがって、他の上位ネットワークに属するＡＰや端末は、物理ヘッダーを解読するだけで、受信フレームに格納された情報エレメントを受信すべきかどうかを判断することができ、フレーム全体を復号する必要がなくなる。

　Ｅｌｅｍｅｎｔ　ＩＤ及びＥｌｅｍｅｎｔ　ＩＤ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎは、この情報エレメントの種別を示す。Ｌｅｎｇｔｈは、この情報エレメントの長さを示す。

　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、この情報エレメントを送信するＡＰ自身の構造属性に関する情報を示す。Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎフィールドは、Ｅｄｇｅ　ｏｆ　ＥＳＳ、Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ＥＳＳ、Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　Ｒａｔｉｏｎ、及びＢａｃｋｈａｕｌ　Ｔｙｐｅの各フィールドを持つ。

　Ｅｄｇｅ　ｏｆ　ＥＳＳには、この情報エレメントを送信するＡＰ自身の構造属性が「端ＡＰ」であると判定した場合に、１と記載して通知する。これにより、ＡＰは、配下のＳＴＡに対して、Ｅｄｇｅ　ｏｆ　ＥＳＳを通知していない他のＡＰへの再接続を行う判断を行わせる（若しくは、促す）ことができる。

　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ＥＳＳには、この情報エレメントを送信するＡＰ自身の構造属性が「中央ＡＰ」であると判定した場合に、１と記載して通知する。これにより、ＡＰは、配下のＳＴＡに対して、Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ＥＳＳを通知していない他のＡＰへの再接続を行わないよう判断を行わせる（若しくは、促す）ことができる。また、ＡＰは、他のＡＰに対して、送信電力を制御させ、干渉を抑制する動作をするよう判断を行わせる（若しくは、促す）ことができる。

　Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　Ｒａｔｉｏには、この情報エレメントを送信するＡＰ自身の通信可能範囲が他のＡＰの通信可能範囲と重複している割合を示す。例えば、Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　Ｒａｔｉｏを４ビットで通知する場合、０から１の割合を１６段階に分けた数値を事前に定義して、最も割合に近い数値に対応するビットを当該フィールドに記載する。

　Ｂａｃｋｈａｕｌ Ｔｙｐｅは、この情報エレメントを送信するＡＰのバックホール回線への接続に関する情報を示す。例えば、有線接続、携帯電話網接続、マルチホップ接続、その他の４種類を２ビットで通知する。

　ＡＰは、このような情報エレメントを周辺ＡＰから受信すると、その情報エレメントが持つ情報を保持する。例えば、ＡＰは、内部に保持するテーブルの対応するＡＰに、ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎの各項目を追加し登録する。図１２及び図１３には、ＡＰ３及びＡＰ４が保持する、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎの各項目を追加した内部テーブルの構成例を示している。

　ＡＰは、既にＳｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎが登録されている他のＡＰから、登録済みの内容とは異なる情報エレメントを受信した場合には、内部に保持するテーブルにＳｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎを登録し直す。このとき、ＡＰは、上位ネットワークを形成する既知のＡＰ自身の構造属性が変更されたと判断して、テーブル内の一部又はすべての登録済みの項目を削除して、上位ネットワークの構造を推定するための通信を再度実施して、上位ネットワークの構造の推定及び自身の構造属性の判定処理（図８を参照のこと）を行うようにしてもよい。

　また、ＡＰは、初めて観測するＡＰが上位ネットワークに参加したと判断した場合も、上位ネットワークの構造を推定するための通信を再度実施して、上位ネットワークの構造の推定及び自身の構造属性の判定処理（図８を参照のこと）を行うようにしてもよい。

　以上説明してきたように、本明細書で開示する技術によれば、ＡＰ配置や数などが事前設計されない環境において、各ＡＰ自体がＥＳＳの形成を行うことができる。また、各ＡＰがＥＳＳの構造を推定し、自身の構造属性を判定することができるので、管理者が不要である。また、各ＡＰは、ＥＳＳの構造の推定結果及び自身の構造属性を周囲のＡＰ並びに配下のＳＴＡへ通知することが可能となる。

　そして、ＡＰは、配下のＳＴＡや周辺のＡＰに対してこのような通知を行うことにより、配下のＳＴＡに対して、ＥＳＳの端に位置するＡＰから他のＡＰへの再接続を行うべきかどうかを適切に判断させることができる。また、配下のＳＴＡに対して、ＥＳＳの中央に位置するＡＰから他のＡＰへの再接続を行わないよう、適切に判断させることができる。また、ＡＰは、自身の通信可能範囲と重複するＡＰに対して、通信可能範囲の調整を行うべきかどうかを適切に判断させることができ、自身の通信可能範囲への干渉を抑制することが可能となる。

　本明細書で開示する技術によれば、例えば、一般家庭に複数台のＡＰが設置され（一般的なＡＰの他に、ＡＰ機能を持つＡＶ機器や、エージェント機器、スマートホームを構成する機器などを含む）、さらにＡＰが単一又は少数のバックホールへと接続され広域ネットワークへと繋がるといった通信環境下において、ユーザは、家庭内の個々のＡＰの存在を意識せずに、１つの家庭内ネットワークに対して自分の使用端末（ＳＴＡ）を接続させることができ、ユーザビリティが向上する。

　以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

　本明細書で開示する技術は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく無線ネットワークに適用することができる。但し、本明細書で開示する技術の適用範囲は特定の通信規格には限定されない。複数のネットワークグループからなる上位ネットワークを形成する場合に、本明細書で開示する技術を適用することにより、基地局は、上位ネットワークの構造を推定するとともに、基地局自身の上位ネットワークにおける構造属性を判定して、他の基地局や配下の端末に通知することができる。他の基地局は、周辺の基地局からの通知に基づいて、通信可能範囲を適切に調整することが可能になる。また、端末は、接続先の基地局からの通知に基づいて、他の基地局への再接続の可否を適切に判断することができるようになる。

　要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

　なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）無線信号を送受信する通信部と、
　前記無線信号の送受信を制御する制御部と、
を具備し、
　前記制御部は、上位ネットワークの構造を推定するための通信を制御する、
通信装置。
（２）前記制御部は、前記通信装置が基地局として動作する際に、他の基地局と上位ネットワークを形成するための通信シーケンスを制御する、
上記（１）に記載の通信装置。
（３）前記制御部は、他の基地局に対して前記上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する第１のフレームの送信を制御する、
上記（２）に記載の通信装置。
（４）第１のフレームは物理ヘッダーに前記上位ネットワークの識別情報を含む、
上記（３）に記載の通信装置。
（５）第１のフレームの宛先は、この第１のフレームに対する返送を要求する他の基地局のアドレス、又は前記上位ネットワークの識別情報を含む、
上記（３）又は（４）のいずれかに記載の通信装置。
（６）第１のフレームは、この第１のフレームの送信に関する情報を含む、
上記（３）乃至（５）のいずれかに記載の通信装置。
（６－１）第１のフレームの送信に関する情報は、第１のフレームの伝搬損失を導出できる情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）を含む、
上記（６）に記載の通信装置。
（７）第１のフレームは、この第１のフレームに対して返送される第２のフレームの送信に関する情報を含む、
上記（３）乃至（６）のいずれかに記載の通信装置。
（７－１）第２のフレームの送信に関する情報は、第２のフレームの伝搬損失を推定するための情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）を含む、
上記（７）に記載の通信装置。
（８）第１のフレームは、前記通信装置自身が保持する他の基地局に関する情報を含む、
上記（３）乃至（７）のいずれかに記載の通信装置。
（９）第１のフレームは、宛先以外の基地局に関する情報の要求を含む、
上記（３）乃至（８）のいずれかに記載の通信装置。
（１０）第１のフレームは、前記通信装置自身の前記上位ネットワークへの参加に関する情報を含む、
上記（３）乃至（９）のいずれかに記載の通信装置。
（１１）前記制御部は、他の基地局からの上位ネットワークの構造を推定するための通信の要求に対する第２のフレームの返送を制御する、
上記（２）乃至（１０）のいずれかに記載の通信装置。
（１２）第２のフレームは物理ヘッダーに前記上位ネットワークの識別情報を含む、
上記（１１）に記載の通信装置。
（１３）第２のフレームの宛先は、第１のフレームの送信元の基地局のアドレス、又は前記上位ネットワークの識別情報を含む、
上記（１１）又は（１２）のいずれかに記載の通信装置。
（１４）第２フレームは、この第２のフレームの送信に関する情報を含む、
上記（１１）乃至（１３）のいずれかに記載の通信装置。
（１４－１）第２のフレームの送信に関する情報は、第２のフレームの伝搬損失を導出できる情報（送信電力、使用周波数帯域、使用空間ストリーム数）を含む、
上記（１４）に記載の通信装置。
（１５）第２のフレームは、前記通信装置自身が保持する他の基地局に関する情報を含む、
上記（１１）乃至（１４）のいずれかに記載の通信装置。
（１６）第２のフレームは、前記通信装置自身の前記上位ネットワークへの参加に関する情報を含む、
上記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の通信装置。
（１７）前記制御部は、前記上位ネットワークにおいて前記通信装置自身が検知できない基地局が存在すると判断した場合に、前記検知できない基地局に関する情報を他の基地局に要求する、
上記（２）乃至（１６）のいずれかに記載の通信装置。
（１８）前記制御部は、上位ネットワークの構造を推定するための通信に含まれる情報に基づいて、前記判断を行う、
上記（１７）に記載の通信装置。
（１９）前記制御部は、他の基地局が確認した結果に基づいて、前記判断を行う、
上記（１７）に記載の通信装置。
（２０）前記制御部は、前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信を通じて取得した他の基地局に関する情報に基づいて、前記上位ネットワークの構造の推定を行い、前記上位ネットワークにおける前記通信装置自身の構造属性の判定を行う、
上記（２）乃至（１９）のいずれかに記載の通信装置。
（２１）前記制御部は、前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信を行った基地局が１台以下の場合には、前記通信装置自身が前記上位ネットワークの端に存在すると判定する、
上記（２０）に記載の通信装置。
（２２）前記制御部は、前記通信装置自身の通信可能範囲が他の基地局の通信可能範囲と重複する割合に基づいて、前記通信装置自身が前記上位ネットワークの中央に存在するかどうかを判定する、
上記（２０）又は（２１）のいずれかに記載の通信装置。
（２３）前記通信装置自身の構造属性の判定結果に関する情報の他の基地局又は配下の端末への通知を制御する、
上記（２０）乃至（２２）のいずれかに記載の通信装置。
（２４）物理ヘッダーに前記上位ネットワークの識別情報を含むフレームを用いて、前記通信装置自身の構造属性の判定結果に関する情報の通知を行う、
上記（２０）乃至（２３）のいずれかに記載の通信装置。
（２５）前記通信装置自身が前記上位ネットワークの端又は中央に存在する基地局であることを通知する、
上記（２０）乃至（２４）のいずれかに記載の通信装置。
（２６）前記通信装置自身の通信可能範囲が他の基地局の通信可能範囲と重複する割合に関する情報を通知する、
上記（２０）乃至（２５）のいずれかに記載の通信装置。
（２７）前記通信装置自身のバックホール接続に関する情報を通知する、
上記（２０）乃至（２６）のいずれかに記載の通信装置。
（２８）前記制御部は、初めて観測する基地局が前記上位ネットワークに参加したと判断した場合、又は、前記上位ネットワークを形成する既知の基地局の構造属性が変更されたと判断した場合には、前記上位ネットワークの構造の推定及び全上位ネットワークにおける前記通信装置自身の構造属性の判定を行う、
上記（２０）乃至（２７）のいずれかに記載の通信装置。
（２９）基地局として動作する通信装置における通信方法であって、
　他の基地局と上位ネットワークの構造を推定するための通信を実施するステップと、
　前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信により取得した結果に基づいて、前記上位ネットワークの構造の推定を行い、前記上位ネットワークにおける前記基地局自身の構造属性の判定を行うステップと、
　前記基地局自身の構造属性の判定結果に関する情報を他の基地局又は配下の端末へ通知するステップと、
を有する通信方法。

　２００…通信装置、２０１…データ処理部、２０２…制御部
　２０３…通信部、２０４…電源部
　２１１…変復調部、２１２…信号処理部、２１３…チャネル推定部
　２１４…無線インターフェース部、２１５…アンプ部
　２１６…アンテナ

Claims (20)

1. 　無線信号を送受信する通信部と、
   　前記無線信号の送受信を制御する制御部と、
   を具備し、
   　前記制御部は、上位ネットワークの構造を推定するための通信を制御する、
   通信装置。
2. 　前記制御部は、前記通信装置が基地局として動作する際に、他の基地局と上位ネットワークを形成するための通信シーケンスを制御する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 　前記制御部は、他の基地局に対して前記上位ネットワークの構造を推定するための通信を要求する第１のフレームの送信を制御する、
   請求項２に記載の通信装置。
4. 　第１のフレームは物理ヘッダーに前記上位ネットワークの識別情報を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
5. 　第１のフレームは、この第１のフレームの送信に関する情報を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
6. 　第１のフレームは、この第１のフレームに対して返送される第２のフレームの送信に関する情報を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
7. 　第１のフレームは、前記通信装置自身が保持する他の基地局に関する情報を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
8. 　第１のフレームは、前記通信装置自身の前記上位ネットワークへの参加に関する情報を含む、
   請求項３に記載の通信装置。
9. 　前記制御部は、他の基地局からの上位ネットワークの構造を推定するための通信の要求に対する第２のフレームの返送を制御する、
   請求項２に記載の通信装置。
10. 　第２のフレームは物理ヘッダーに前記上位ネットワークの識別情報を含む、
    請求項９に記載の通信装置。
11. 　第２フレームは、この第２のフレームの送信に関する情報を含む、
    請求項９に記載の通信装置。
12. 　第２のフレームは、前記通信装置自身が保持する他の基地局に関する情報を含む、
    請求項９に記載の通信装置。
13. 　第２のフレームは、前記通信装置自身の前記上位ネットワークへの参加に関する情報を含む、
    請求項９に記載の通信装置。
14. 　前記制御部は、前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信を通じて取得した他の基地局に関する情報に基づいて、前記上位ネットワークの構造の推定を行い、前記上位ネットワークにおける前記通信装置自身の構造属性の判定を行う、
    請求項２に記載の通信装置。
15. 　前記制御部は、前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信を行った基地局が１台以下の場合には、前記通信装置自身が前記上位ネットワークの端に存在すると判定する、
    請求項１４に記載の通信装置。
16. 　前記制御部は、前記通信装置自身の通信可能範囲が他の基地局の通信可能範囲と重複する割合に基づいて、前記通信装置自身が前記上位ネットワークの中央に存在するかどうかを判定する、
    請求項１４に記載の通信装置。
17. 　前記通信装置自身の構造属性の判定結果に関する情報の他の基地局又は配下の端末への通知を制御する、
    請求項１４に記載の通信装置。
18. 　前記通信装置自身が前記上位ネットワークの端又は中央に存在する基地局であることを通知する、
    請求項１４に記載の通信装置。
19. 　前記制御部は、初めて観測する基地局が前記上位ネットワークに参加したと判断した場合、又は、前記上位ネットワークを形成する既知の基地局の構造属性が変更されたと判断した場合には、前記上位ネットワークの構造の推定及び全上位ネットワークにおける前記通信装置自身の構造属性の判定を行う、
    請求項１４に記載の通信装置。
20. 　基地局として動作する通信装置における通信方法であって、
    　他の基地局と上位ネットワークの構造を推定するための通信を実施するステップと、
    　前記の上位ネットワークの構造を推定するための通信により取得した結果に基づいて、前記上位ネットワークの構造の推定を行い、前記上位ネットワークにおける前記基地局自身の構造属性の判定を行うステップと、
    　前記基地局自身の構造属性の判定結果に関する情報を他の基地局又は配下の端末へ通知するステップと、
    を有する通信方法。

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